KR20080053896A - Apparatus for manufacturing display devices, method for manufacturing device, and ink-jet type liquid supply apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 컬러 필터 등의 표시 장치의 제조 장치, 표시 장치의 제조 방법 및 잉크젯식 액 공급 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the manufacturing apparatus of display apparatuses, such as a color filter, the manufacturing method of a display apparatus, and an inkjet liquid supply apparatus.
컬러 필터의 제조 방법에 있어서, 기판 상에 볼록부를 형성하고, 그 볼록부에 의해 구획된 오목부에 잉크젯 방식에 의해 박막 재료액으로서의 잉크를 공급하여 착색층(박막층)을 형성할 때, 볼록부의 상면에 잉크가 잔존하면 평탄성이나 화소 사이의 착색 균일성이 손상되므로, 볼록부를 발(撥)잉크성(발수성(撥水性))으로 하고, 오목부는 잉크의 퍼짐을 양호하게 하기 위해 친(親)잉크성(친수성(親水性))으로 하는 것이 바람직하다.In the manufacturing method of a color filter, when forming a convex part on a board | substrate and supplying ink as thin film material liquid by the inkjet method to the recessed part divided by the convex part, and forming a colored layer (thin film layer), If ink remains on the top surface, flatness and color uniformity between pixels are impaired. Therefore, the convex portion is made ink-repellent (water repellent), and the concave portion is made to have good spreading of ink. It is preferable to set it as ink property (hydrophilicity).
특허 문헌 1에 기재된 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 볼록부에 발잉크성을 부여하는 방법은, 감광성 재료로 이루어지는 볼록부 형성 재료를 유리 기판 상에 도포하고, 이 감광성 재료의 위에 발잉크 처리제를 스핀 코터(spin coater), 스프레이 코터(spray coater) 등에 의해 넓게 도포하고, 그 후, 볼록부와 오목부를 패터닝하여 형성한다. 또한, 오목부를 친잉크성으로 하는 방법은, 기판의 오목부를 자외선 조사한다.In the manufacturing method of the display apparatus of
[특허 문헌 1] 일본국 특개평 9-230129호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-230129
특허 문헌 1에 기재된 표시 장치의 제조 방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.The manufacturing method of the display apparatus of
(1) 볼록부와 오목부를 패터닝하기 전에 발잉크 처리를 행하여만 하며, 볼록부를 형성한 후에 그 볼록부에 발잉크 처리하는 것에 대한 고려가 없다.(1) Ink repellent treatment must be performed before patterning the convex portion and the concave portion, and there is no consideration of ink repellent treatment on the convex portion after forming the convex portion.
(2) 자외선을 기판의 표면에 조사하여 오목부의 친잉크성을 높이고자 하면, 볼록부의 발잉크 처리한 부분의 친잉크성도 높아지므로, 볼록부에 발잉크 처리한 효과가 저감된다.(2) When the ultraviolet-ray is irradiated to the surface of a board | substrate, and the ink ink of the concave part is made to improve, the ink ink of the convex part ink-repelled part also becomes high, and the effect which ink repelled the convex part is reduced.
본 발명의 과제는, 볼록부와 오목부를 패터닝한 기판의 전체에 발잉크 처리하더라도, 볼록부를 발잉크성으로 하고, 오목부를 친잉크성으로 하는 것에 있다.An object of the present invention is to make the convex portion ink-repellent and to make the concave portion ink-repellent, even if the convex portion and the concave portion are ink repelled on the entire substrate.
청구항 1의 발명은, 무기 재료로 이루어지는 기판 상에 유기 재료로 이루어지는 볼록부가 형성되어 이루어지고, 그 볼록부에 의해 구획된 오목부에 잉크젯 방식에 의해 박막 재료액을 공급하여 박막층을 형성하는 표시 장치의 제조 장치에 있어서, 상기 볼록부와 오목부에 불소 수지를 퇴적시키는 퇴적 장치와, 볼록부와 오목부에 퇴적한 불소 수지를 세정하는 세정 장치를 가지도록 한 것이다.A display device according to
청구항 2의 발명은, 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 퇴적 장치가 스퍼터링(sputtering) 장치이도록 한 것이다.In the invention of
청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2의 발명에 있어서, 상기 세정 장 치가 세정액을 순수로 하는 초음파 세정 장치이도록 한 것이다.In the invention of
청구항 4의 발명은, 무기 재료로 이루어지는 기판 상에 유기 재료로 이루어지는 볼록부가 형성되어 이루어지고, 그 볼록부에 의해 구획된 오목부에 잉크젯 방식에 의해 박막 재료액을 공급하여 박막층을 형성하는 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 볼록부와 오목부에 불소 수지를 퇴적시키고, 볼록부와 오목부에 퇴적된 불소 수지를 세정하도록 한 것이다.A display device according to
청구항 5의 발명은, 청구항 4의 발명에 있어서, 상기 불소 수지를 스퍼터링 장치에 의해 퇴적시키도록 한 것이다.In the invention of
청구항 6의 발명은, 청구항 4 또는 청구항 5의 발명에 있어서, 상기 불소 수지를 초음파 세정 장치에 의해 세정하도록 한 것이다.In the invention of claim 6, in the invention of
청구항 7의 발명은, 기판의 오목부에 박막 재료액을 공급하여 박막층을 형성하는 잉크젯식 액 공급 장치에 있어서, 상기 기판을 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조한 기판으로 하도록 한 것이다.The inkjet liquid supply apparatus which supplies a thin film material liquid to the recessed part of a board | substrate, and forms a thin film layer, WHEREIN: The said board | substrate was produced by the method of any one of Claims 4-6. I did it.
(청구항 1, 청구항 4)(
(a) 발수성 재료로서의 불소 수지는, 수지 등의 유기 재료로 이루어지는 볼록부에 대한 부착력이, 유리 등의 무기 재료로 이루어지는 기판(오목부 저면)에 대한 부착력보다 강하다. 본 발명에서는, 기판 상의 볼록부와 오목부가 패터닝된 표면에 불소 수지를 퇴적시키고, 그 후 볼록부와 오목부에 퇴적된 불소 수지를 세정한다. 불소 수지의 부착력이 약한 오목부에 퇴적되어 있던 불소 수지는 박리되고, 볼록부의 불소 수지만 남는다. 따라서, 볼록부와 오목부를 패터닝한 기판의 전체에 발잉크 처리하더라도, 볼록부를 발잉크성으로 하고, 오목부를 친잉크성으로 할 수 있다. 따라서, 오목부에 잉크젯 방식에 의해 박막 재료액을 공급하면, 오목부의 친잉크성에 의해 오목부 내에서의 박막 재료액이 양호하게 퍼지고, 볼록부의 발잉크성에 의해 볼록부의 상면에 박막 재료액이 새어 나오는 것이 방지되고, 오목부에 형성되는 박막층의 평탄성을 향상시킬 수 있다.(a) The fluororesin as a water-repellent material has stronger adhesion to convex portions made of organic materials such as resins than adhesion to substrates (bottom face) made of inorganic materials such as glass. In the present invention, the fluorine resin is deposited on the surface on which the convex portion and the concave portion on the substrate are patterned, and then the fluorine resin deposited on the convex portion and the concave portion is washed. The fluorine resin accumulated in the recessed portion where the adhesion force of the fluorine resin is weak is peeled off, leaving only the fluorine resin of the convex portion. Therefore, even when ink repelling is performed to the whole of the board | substrate which patterned the convex part and the recessed part, a convex part can be made ink repellent and a recessed part can be made into lip ink. Therefore, when the thin film material liquid is supplied to the recess by the inkjet method, the thin film material liquid in the recess is well spread by the ink ink of the recess, and the thin film material liquid leaks on the upper surface of the convex portion due to the ink repellency of the convex portion. It is prevented from coming out and the flatness of the thin film layer formed in a recessed part can be improved.
(청구항 2, 청구항 5)(
(b) 스퍼터링 장치에 의해 볼록부와 오목부에 불소 수지를 효과적으로 퇴적시킬 수 있다.(b) A fluororesin can be effectively deposited in the convex part and the concave part by the sputtering apparatus.
(청구항 3, 청구항 6)(
(c) 초음파 세정 장치에 의해, 볼록부와 오목부에 퇴적된 불소 수지에 충격력을 주면서 세정함으로써, 불소 수지의 부착력이 약한 오목부에 퇴적되어 있던 불소 수지를 효과적으로 박리할 수 있다.(c) By the ultrasonic cleaning device, the fluorine resin deposited on the convex portion and the concave portion is washed while giving an impact force to the fluorine resin deposited on the concave portion and the concave portion.
(청구항 7)(Claim 7)
(d) 기판의 볼록부에 불소 수지를 부착시켜서 발잉크 처리하였으므로, 볼록부의 상면에 박막 재료액이 새어 나오지 않고, 박막층의 평탄성이나 화소 사이의 착색 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 오목부의 친잉크성에 의해, 오목부에 박막 재료액을 균일하게 충전하고, 박막 재료액이 양호하게 퍼지도록 할 수 있다.(d) Since the ink repellent process was carried out by attaching a fluororesin to the convex portion of the substrate, the thin film material liquid did not leak out on the upper surface of the convex portion, and the flatness of the thin film layer and the coloring uniformity between the pixels could be improved. In addition, due to the ink-inking properties of the concave portion, the concave portion can be uniformly filled with the thin film material liquid, so that the thin film material liquid can be satisfactorily spread.
도 1은 스퍼터링 장치를 나타낸 모식도, 도 2는 초음파 세정 장치를 나타낸 모식도, 도 3은 기판의 표면 처리 상태를 나타낸 모식도, 도 4는 잉크젯식 액 공급 장치를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a sputtering apparatus, FIG. 2 is a schematic diagram showing an ultrasonic cleaning apparatus, FIG. 3 is a schematic diagram showing a surface treatment state of a substrate, and FIG. 4 is a schematic diagram showing an inkjet liquid supply apparatus.
본 발명은, 액정 표시 패널의 제조에 사용되는 컬러 필터의 제조 장치에 관한 것으로서, 스퍼터링 장치(10)(도 1), 초음파 세정 장치(20)(도 2), 잉크젯식 액 공급 장치(30)(도 4)를 차례로 사용함으로써, 무기 재료인 유리로 이루어지는 기판(1) 상에 형성된 유기 재료로서의 수지로 이루어지는 볼록부(2)에 의해 구획된 오목부(3)에 잉크젯 방식에 의해 박막 재료액인 잉크(4)를 공급하여 박막층으로서의 착색층을 형성하는 것이다.BACKGROUND OF THE
기판(1)의 볼록부(2)는, 착색층을 구획하는 것이며, 그에 따라 구획된 오목부(3)가 화소에 대응하도록 하면 되고, 스트라이프(stripe)형의 컬러 필터를 형성하는 경우에는 선형으로 형성되고, 사각의 화소에 대응시키기 위해서는 격자형으로 형성된다. 본 발명에 있어서, 볼록부(2)의 형성 방법은 한정되지 않는다.The
기판(1)에서는, 볼록부(2)의 상면에 잉크(4)가 잔존하면 평탄성이나 화소 사이의 착색 균일성이 손상되므로, 볼록부(2)를 발잉크성으로 하고, 오목부(3)는 잉크(4)의 퍼짐을 양호하게 하기 위해 친잉크성으로 할 필요가 있다. 본 발명에서는, 스퍼터링 장치(10)와 초음파 세정 장치(20)를 사용하여, 볼록부(2)를 발잉크성으로 하고, 오목부(3)를 친잉크성으로 한다.In the board |
스퍼터링 장치(10)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기판(1)의 볼록부(2)와 오목부(3)에 발잉크성 재료로서의 불소 수지 F를 퇴적시킨다. 스퍼터링 장치(10)는, 저기압 가스실(11) 내의 애노드(12) 측에 기판(1)(볼록부(2)와 오목부(3)가 형성되 어 있는 기판(1)(도 3의 (A))을 배치하고, 캐소드(13) 측에 타깃재로서의 불소 수지 F의 테이프(5)를 설치한다. Ar(아르곤) 가스 등의 저기압 가스 분위기 중에서, 애노드(12)와 캐소드(13) 사이에 고주파 전원 전압을 인가하고, 가스를 전리(電離)하여 이온화하며, 이 가스 이온을 불소 수지 F의 테이프(5)에 충돌시킴으로써, 테이프(5)의 표면으로부터 외부로 튀어나오는 불소 수지 F의 입자를 기판(1)의 볼록부(2)와 오목부(3)의 표면에 낙하시켜서 퇴적시킨다(도 3의 (B)). 불소 수지 F는, 수지로 이루어지는 볼록부(2)에 대한 부착력이 강하고, 유리로 이루어지는 기판(1)(오목부(3)의 저면)에 대한 부착력은 약하다.As shown in FIG. 1, the
초음파 세정 장치(20)는, 용기(21)의 바닥 외측에 초음파 진동자(22)를 구비하고, 용기(2l)에 수용되는 순수(純水) W를 세정액으로 한다. 스퍼터링 장치(10)로 불소 수지 F를 퇴적시킨 기판(1)을 용기(21)의 순수 W 내에 침지(浸漬)시키어 용기(21)의 저면 상에 두고, 초음파 진동자(22)를 구동하여 볼록부(2)와 오목부(3)에 퇴적되어 있는 불소 수지 F를 세정한다. 불소 수지 F의 부착력이 약한 오목부(3)에 퇴적되어 있던 불소 수지 F는 박리되고, 볼록부(2)의 불소 수지 F만 남는다(도 3의 (C)). 불소 수지 F가 부착된 볼록부(2)의 표면은 발잉크성을 나타내고, 불소 수지 F가 박리된 오목부(3)의 저면은 유리면에 기인(起因)한 친잉크성을 나타낸다.The
본 실시예에서는, 스퍼터링 장치(10)와 초음파 세정 장치(20)를 사용한 것에 의해, 이하의 작용 효과를 얻을 수 있다.In the present embodiment, the following effects can be obtained by using the
(a) 발수성 재료로서의 불소 수지 F는, 수지 등의 유기 재료로 이루어지는 볼록부(2)에 대한 부착력이, 유리 등의 무기 재료로 이루어지는 기판(1)(오목부(3)의 저면)에 대한 부착력보다 강하다. 본 발명에서는, 기판(1) 상의 볼록부(2)와 오목부(3)가 패터닝된 표면에 불소 수지 F를 퇴적시키고, 그 후, 볼록부(2)와 오목부(3)에 퇴적된 불소 수지 F를 세정한다. 이 세정에 의해 불소 수지 F의 부착력이 약한 오목부(3)에 퇴적되어 있던 불소 수지 F는 박리되고, 볼록부(2)의 불소 수지 F만 남는다. 따라서, 볼록부(2)와 오목부(3)를 패터닝한 기판(1) 전체에 발잉크 처리하더라도, 볼록부(2)를 발잉크성으로 하고, 오목부(3)를 친잉크성으로 할 수 있다.(a) The fluorine resin F as the water repellent material has an adhesive force to the
따라서, 오목부(3)에 잉크젯식 액 공급 장치(30)에 의해 잉크(4)를 공급했을 때는, 오목부(3)의 친잉크성에 의해 오목부(3) 내에서 잉크(4)가 양호하게 퍼지고, 또한, 볼록부(2)의 발잉크성에 의해 오목부(3)에 공급된 잉크(4)가 볼록부(2)의 상면에 새어 나오는 것이 방지되고, 오목부(3)에 형성되는 착색층의 평탄도 및 착색 균일성을 향상시킬 수 있다.Therefore, when the
(b) 스퍼터링 장치(10)에 의해 볼록부(2)와 오목부(3)에 불소 수지 F를 효과적으로 퇴적시킬 수 있다.(b) By the
(c) 초음파 세정 장치(20)에 의해, 볼록부(2)와 오목부(3)에 퇴적된 불소 수지 F에 충격력을 주면서 세정함으로써, 불소 수지 F의 부착력이 약한 오목부(3)에 퇴적되어 있던 불소 수지 F를 효과적으로 박리할 수 있다.(c) The
잉크젯식 액 공급 장치(30)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기판(1)의 오목부(3)에 잉크(4)를 공급하는 것이며, 가대(31, 架臺) 상의 반송 테이블(32)의 상면 에 기판(1)을 탑재하고, 모터(33)에 의해 반송 테이블(32)을 이동시키며, 반송 테이블(32)의 위치를 검출하는 리니어 인코더(34)를 구비한다. 가대(31) 상에서 반송 테이블(32)에 걸쳐진 문형(門型)의 지지체(35)가 구비하는 노즐 헤드(36)의 하방을 반송 테이블(32)이 통과하면, 제어 장치(37)에 의해 마스터 유닛(37A)을 통하여 노즐 헤드(36)의 복수개의 노즐로부터 잉크(4)가 분사되고, 이 잉크(4)가 기판(1)의 오목부(3)에 충전된다(도 3의 (D)).The inkjet
잉크젯식 액 공급 장치(30)에 반입되는 기판(1)으로서, 전술한 스퍼터링 장치(10)와 초음파 세정 장치(20)를 사용하여 제조된 기판(1)을 적용할 때, 기판(1)의 볼록부(2)에 불소 수지 F를 부착시켜 발잉크 처리하였으므로, 볼록부(2)의 상면에서는 잉크(4)가 튀므로 볼록부(2)의 상면에 잉크(4)가 새어 나오거나, 잔존하는 것이 방지되고, 착색층의 평탄성이나 화소 사이의 착색 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 오목부(3)의 친잉크성에 의해 오목부(3) 내에서의 잉크(4)가 양호하게 퍼지므로, 오목부(3) 내에 잉크(4)가 편중되지 않고 균일하게 충전되고, 착색층의 평탄성을 향상시킬 수 있다.As the
이하, 본 발명의 실시 결과에 대하여 설명한다. 본 발명의 실시예로서, 스퍼터링 장치(10)와 초음파 세정 장치(20)를 사용하여 제조된 기판(1)(볼록부(2)를 격자형으로 형성한 것)에 대하여, 잉크젯식 액 공급 장치(30)를 사용하여 잉크(4)를 공급하였다. 스퍼터링 장치(10)의 운전 조건은, Ar 가스 50sccm, 압력 5Pa, 전압 500W, 처리 시간 2분으로 하였다. 초음파 세정 장치(20)에 의한 세정 시간은 3분으로 하였다. 스퍼터링 장치(10)와 초음파 세정 장치(20)를 적용한 기판(1)은, 볼록부(2)의 표면에 대한 잉크(4)의 접촉각이 71.5°, 오목부(3)의 저면(유리)에 대한 잉크(4)의 접촉각이 2°였다. 이 기판(1)의 9화소에 대응하는 9개의 오목부(3)에 잉크젯식 액 공급 장치(30)를 사용하여 잉크(4)를 공급한 결과, 9화소 모두에 있어서, 잉크(4)를 균일하게 공급할 수 있고, 착색층(박막층)의 평탄성, 화소간의 착색 균일성을 확보할 수 있었다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the implementation result of this invention is demonstrated. As an embodiment of the present invention, an inkjet liquid supply apparatus for a substrate 1 (producing a
본 발명의 비교예로서, 스퍼터링 장치(10)만 사용하고, 초음파 세정 장치(20)를 사용하지 않고 제조된 기판(1)에 대하여, 잉크젯식 액 공급 장치(30)를 사용하여 잉크(4)를 공급하였다. 스퍼터링 장치(10)의 운전 조건은, Ar 가스 50sccm, 압력 5Pa, 전압 500W, 처리 시간 2분으로 하였다. 스퍼터링 장치(10)를 적용한 기판(1)은, 볼록부(2)의 표면에 대한 잉크(4)의 접촉각이 72°, 오목부(3)의 저면(유리)에 대한 잉크(4)의 접촉각이 65°였다. 이 기판(1)의 화소에 대응하는 9개의 오목부(3)에 잉크젯식 액 공급 장치(30)를 사용하여 잉크(4)를 공급한 결과, 9화소 모두에 대한 잉크(4)의 균일한 퍼짐을 얻을 수 없었다.As a comparative example of the present invention, the
이상, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 구체적인 구성은 이 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 설계의 변경 등이 있더라도 본 발명에 포함된다. 예를 들면, 퇴적 장치는 스퍼터링 장치로 한정되지 않는다. 또한, 세정 장치는 초음파 세정 장치로 한정되지 않는다.As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail with reference to drawings, the specific structure of this invention is not limited to this Example, A design change etc. are included in this invention within the range which does not deviate from the summary of this invention. do. For example, the deposition apparatus is not limited to the sputtering apparatus. In addition, a washing | cleaning apparatus is not limited to an ultrasonic washing | cleaning apparatus.
또한, 액정 표시 패널의 컬러 필터에서의 볼록부로 구획된 오목부 내에 잉크를 공급하는 예를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, EL(Electroluminescence, 전계 발광) 표시 소자의 제조에서의 투명 기판에서의 격벽으로 에워싸인 오목부 내에 EL 재료를 공급하는 것에도 적용할 수 있다.In addition, although the example of supplying ink into the concave portion partitioned by the convex portion in the color filter of the liquid crystal display panel has been described, the present invention is not limited thereto, and for example, a transparent substrate in the manufacture of an EL (Electroluminescence) display element. The present invention can also be applied to supplying an EL material into a recess surrounded by a partition wall in.
도 1은 스퍼터링 장치를 나타낸 모식도이다.1 is a schematic diagram illustrating a sputtering apparatus.
도 2는 초음파 세정 장치를 나타낸 모식도이다.2 is a schematic diagram illustrating an ultrasonic cleaning device.
도 3의 (A) ∼ 도 3의 (D)는 기판의 표면 처리 상태를 나타낸 모식도이다.3A to 3D are schematic diagrams showing a surface treatment state of a substrate.
도 4는 잉크젯식 액 공급 장치를 나타낸 모식도이다.It is a schematic diagram which shows the inkjet liquid supply apparatus.
[도면의 주요부에 대한 부호의 설명][Description of Code for Major Parts of Drawing]
1: 기판 2: 볼록부1: board | substrate 2: convex part
3: 오목부 4: 잉크3: recess 4: ink
10: 스퍼터링 장치 20: 초음파 세정 장치10: sputtering device 20: ultrasonic cleaning device
30: 잉크젯식 액 공급 장치30: inkjet liquid supply device
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