슬롯코팅에서 정상 및 비정상상태 컴퓨터해석을 통한 코팅의 균일성 분석

국문 초록 (Abstract)

평판 디스플레이 제조공정 중의 하나인 유리기판 위에 감광액을 도포하는 과정에 슬롯코팅 방법이 많이 쓰이고 있다. 도포공정에서는 균일한 코팅 두께를 얻는 것이 중요하며, 코팅의 균일성은 노즐방향과 운전방향의 균일성으로 나뉜다. 운전방향의 코팅 균일성은 코터의 운전조건에 영향을 받고, 노즐방향의 균일성은 다이 내부의 흐름의 균일성에 영향을 받게 된다. 이러한 영향 인자들로 인해 코팅두께가 불균일한 현상이 발생하는데, 코터 진행의 초기구간에는 비정상상태 구간으로 운전방향과 노즐방향으로 코팅두께가 균일하지 않다. 본 연구에서는 이러한 현상이 나타나는 원인을 파악하기 위해 비정상상태와 정상상태를 구별하여 해석하고 이를 실험과 비교하였다. 그 결과 감광액이 다이 내부에서 균일한 압력분포에 도달하기까지 시간이 필요하고 이로 인해 코팅 초기구간에서 다이의 양가장자리 영역의 속도가 중앙 영역에 비해 속도가 낮게 나타났으며 코팅 두께도 얇게 나타났다. 그러나 정상상태에 도달한 후에는 가장자리 영역의 속도가 중앙 영역보다 높게 나타났고 코팅 두께 역시 두껍게 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As a process of plat panel display production, slot coating is widely used for the coating of photoresist on awide glass substrate. A uniform coating thickness is important, and the coating uniformity is divided into nozzle and machine directions. The machine and nozzle directions coating uniformities are influenced by the operation condition of coater and flow uniformity inside the die, respectively. Non-uniform coating during steady coating process occurs according to those factors, however, non-uniform coating along the machine and nozzle directions has been observed at the beginning of coating by unsteady flow. In this study, steady and unsteady state flow simulations have been performed and compared with experiment to examine the causes of non-uniform coating. Computational results exhibited that it tooka time to get a uniform pressure distribution at whole inside the die, and during this period of time edge regions showed lower exit velocity compared with center region. Subsequently edge regions had thinner coated layers than center region. However edge regions showed higher exit velocity than center region after steady state, and this made edge regions had thicker coated layer than center region.

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