KR100969347B1 - Multi-coater, coating method and roll printing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 멀티 코터 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 작업 기능을 구비하여 다양한 방식으로 기판을 코팅하는 멀티 코터 및 이를 이용한 코팅 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi coater and a coating method using the same, and more particularly, to a multi coater and a coating method using the same having a plurality of working functions to coat the substrate in various ways.
기판에 일정 두께의 코팅막을 형성하는데 복수의 공정 및 이에 대응하는 장비들이 요구된다.A plurality of processes and corresponding equipment are required to form a coating film having a predetermined thickness on a substrate.
예를 들면, 코팅막 형성 장치는, 기판에 코팅액을 분주하는 디스펜서(dispenser)를 구동하는 장비, 분주된 코팅액을 균일한 두께의 코팅막을 형성하고 잔여 코팅액을 제거하는 닥터 블레이드(doctor blade), 스퀴즈(squeegee) 및 코팅롤(coating roll)을 구동하는 장비들, 기 코팅막을 가압하여 평탄화 및 새로운 코팅막을 형성하는 코팅롤(coating roll)을 구동하는 장비 등을 포함한다.For example, the coating film forming apparatus may include a device for driving a dispenser for dispensing a coating liquid on a substrate, a doctor blade for forming a coating film having a uniform thickness, and a remaining squeeze (squeeze) Equipment for driving a squeegee and a coating roll (coating roll), the equipment for driving a coating roll (coating roll) to pressurize the coating film and to form a new coating film.
이와 같이, 각각의 작업 기능을 담당하는 장비들이 별도로 형성되어 있기 때문에, 한 공정이 완료된 기판을 다음 공정의 장비로 이동시켜야 한다.As such, since the equipment for each work function is formed separately, the substrate having one process completed must be moved to the equipment of the next process.
따라서 기판에 코팅막을 형성하는 작업이 연속적으로 구현되기 어렵고, 별도 의 경화조건을 설정하여야 하고, 층간 정렬이 어려우며, 또한 다양한 방식으로 코팅막을 형성하거나 코팅 두께를 조절하기는 더욱 어려우며, 또한 전체 코팅 시간이 길어진다.Therefore, it is difficult to continuously form a coating film on the substrate, to set a separate curing conditions, difficult to align between layers, it is more difficult to form a coating film or to control the coating thickness in various ways, and also the overall coating time This lengthens.
본 발명의 일 실시예는 각 작업 기능을 담당하는 장비를 구비하여, 작업 기능들을 각각 선택적으로 사용할 수 있으며, 코팅 두께를 조절 및 코팅 시간을 단축하는 멀티 코터 및 코팅 방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention is provided with equipment for each work function, and can be used selectively to each of the work functions, and relates to a multi-coater and coating method for adjusting the coating thickness and shorten the coating time.
본 발명의 일 실시예는 각 작업 기능을 담당하는 장비를 구비하여, 다양한 방식으로 코팅막을 형성하며, 또한 멀티 레이어를 가지는 소자의 제작을 가능하게 하는 멀티 코터 및 코팅 방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a multi-coater and a coating method having a device for each work function, to form a coating film in a variety of ways, and also to enable the fabrication of devices having multiple layers.
또한 본 발명의 일 실시예는 멀티 코터를 사용하여, 롤 프린팅을 구현하는 롤 프린팅 방법에 관한 것이다.In addition, an embodiment of the present invention relates to a roll printing method for implementing roll printing using a multi-coater.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코터는, 베이스, 상기 베이스 상에 설치되어 기판을 지지하여 코팅 및 응고와 경화 공간 공간을 형성하는 진공 핫 플레이트, 및 상기 베이스에 장착되어 상기 진공 핫 플레이트 위에서 제1 방향으로 이동되는 코터 헤드를 포함하며, 상기 코터 헤드는, 분주된 코팅액을 제1 코팅막으로 형성하는 닥터 블레이드, 상기 제1 코팅막을 제2 코팅막으로 형성하는 스퀴즈, 및 상기 제1 코팅막 및 상기 제2 코팅막 중 하나를 제3 코팅막으로 형성하는 코팅 롤 중 2 가지 이상을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a multi-coater may include a base, a vacuum hot plate installed on the base to support a substrate to form a coating, solidification, and curing space space, and mounted on the base and mounted on the vacuum hot plate. And a coater head moving in one direction, the coater head comprising: a doctor blade for forming a dispensed coating solution as a first coating film, a squeeze for forming the first coating film as a second coating film, and the first coating film and the first coating film. Two or more of the coating rolls which form one of two coating films as a 3rd coating film are included.
상기 코터 헤드는, 상기 코팅액을 분주하며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이동되는 디스펜서를 더 포함할 수 있다.The coater head may further include a dispenser which dispenses the coating liquid and moves in a second direction crossing the first direction.
상기 닥터 블레이드는, 상기 제2 방향으로 길게 형성되고, 상기 제1 방향의 양면에 제공되는 블레이드 홀더에 장착되고, 상기 블레이드 홀더는, 상기 제2 방향의 양단에 구비되는 제1 장착부재를 통하여 상기 코터 헤드의 제1 슬롯홀에 장착되어, 높이 조절 및 지지될 수 있다.The doctor blade is elongated in the second direction and is attached to a blade holder provided on both sides of the first direction, and the blade holder is provided through first mounting members provided at both ends of the second direction. It is mounted in the first slot hole of the coater head, and can be adjusted and supported in height.
상기 스퀴즈는, 상기 제2 방향으로 길게 형성되고, 상기 제1 방향의 양면에 제공되는 스퀴즈 홀더에 장착되고, 상기 스퀴즈 홀더는, 상기 제2 방향의 양단에 구비되는 제2 장착부재를 통하여 상기 코터 헤드의 제2 슬롯홀에 장착되어, 높이 조절 및 지지될 수 있다.The squeeze is elongated in the second direction, is attached to a squeeze holder provided on both sides of the first direction, and the squeeze holder is provided through the second mounting member provided at both ends of the second direction. Mounted in the second slot hole of the head, it can be adjusted and supported height.
상기 코팅 롤은, 상기 제2 방향으로 길게 형성되고, 중심에 상기 제2 방향으로 관통구를 형성하며, 상기 관통구는, 상기 제2 방향의 양단에 구비되는 제3 장착부재를 통하여 상기 코터 헤드의 제3 슬롯홀에 장착되며, 상기 코팅 롤은, 상기 제3 장착부재를 통하여 높이 조절 및 지지될 수 있다.The coating roll is formed long in the second direction, and forms a through hole at the center in the second direction, and the through hole is formed in the coater head through third mounting members provided at both ends of the second direction. Mounted in a third slot hole, the coating roll may be height-adjusted and supported through the third mounting member.
상기 제3 슬롯홀은, 상기 코터 헤드의 상기 제2 방향 양단에 형성되는 제31 슬롯홀과 제32 슬롯홀을 포함하며, 상기 제3 장착부재는, 상기 제31 슬롯홀과 상기 제32 슬롯홀 각각에 장착되는 제31 장착부재와 제32 장착부재를 포함하며, 상기 제31 장착부재 및 제32 장착부재 중 하나는, 상기 코터 헤드로부터 분리될 수 있다.The third slot hole may include a thirty first slot hole and a thirty-second slot hole formed at both ends of the second direction of the coater head, and the third mounting member may include the thirty-first slot hole and the thirty-second slot hole. And a thirty-first mounting member and a thirty-second mounting member mounted to each one, wherein one of the thirty-first mounting member and the thirty-second mounting member may be separated from the coater head.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 방법은, 진공 핫 플레이트에 코팅 대상 기 판을 로딩하는 기판 로딩 단계, 상기 진공 핫 플레이트 위에 로딩된 상기 기판에 코팅액을 분주하는 코팅액 분주단계, 코터 헤드에 구비되는 하나 이상의 닥터 블레이드, 하나 이상의 스퀴즈 및 코팅 롤 중 하나 이상의 장비를 선택하는 장비 선택 단계, 및 선택된 장비로 코팅막을 형성하는 막 형성 단계를 포함한다.The coating method according to an embodiment of the present invention includes a substrate loading step of loading a substrate to be coated on a vacuum hot plate, a coating solution dispensing step of dispensing a coating solution on the substrate loaded on the vacuum hot plate, and a coater head. An equipment selection step of selecting one or more equipment of one or more doctor blades, one or more squeeze and coating rolls, and a film forming step of forming a coating film with the selected equipment.
상기 장비 선택 단계에서, 상기 닥터 블레이드, 상기 스퀴즈 및 상기 코팅 롤의 조합을 다양하게 선택하는 경우, 상기 막 형성 단계는 멀티 레이어를 형성할 수 있다.In the equipment selection step, when the combination of the doctor blade, the squeeze and the coating roll is variously selected, the film forming step may form a multi-layer.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤 프린팅 방법은, 진공 핫 플레이트에 패턴된 제판을 로딩하는 패턴 제판 로딩 단계, 상기 진공 핫 플레이트 위에 로딩된 상기 패턴된 제판에 분주된 코팅액을 상기 패턴된 기판의 패턴에 잉킹하는 잉킹 단계, 및 코팅 롤에 제1 필름을 장착하고 롤 프린팅하여, 상기 제1 필름을 패터닝하는 필름 패터닝 단계를 포함한다.Roll printing method according to an embodiment of the present invention, the pattern plate loading step of loading the patterned plate making on the vacuum hot plate, the coating liquid dispensed on the patterned plate loaded on the vacuum hot plate pattern of the patterned substrate An inking step of inking, and a film patterning step of patterning the first film by mounting and roll printing a first film on a coating roll.
상기 필름 패터닝 단계는, 상기 코팅 롤을 제거하고, 블랭킷 롤과 제2 필름이 장착된 프린팅 롤을 포함하는 프린팅 장치를 장착하여, 롤 프린팅으로 상기 제2 필름을 패터닝 할 수 있다.The film patterning step may remove the coating roll and mount a printing device including a printing roll on which a blanket roll and a second film are mounted, thereby patterning the second film by roll printing.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코터 헤드에 닥터 블레이드, 스퀴즈, 및 코팅 롤을 구비하여 선택적으로 사용하므로 코팅 두께를 조절 및 코팅막 형성 시간을 단축하는 효과가 있다.As such, according to an embodiment of the present invention, the coater head is selectively provided with a doctor blade, squeeze, and a coating roll, thereby controlling the coating thickness and shortening the coating film formation time.
장비들의 조합 선택에 의하여 다양한 방식으로 코팅막을 형성하는 것이 가능 하고, 멀티 레이어를 가지는 소자의 제작이 가능해진다.By selecting a combination of equipment, it is possible to form a coating film in various ways, and it becomes possible to manufacture a device having multiple layers.
또한, 코팅 롤에 패턴된 제판을 장착하면 멀티 코터 장치를 이용한 롤 프린팅이 가능해진다.In addition, by attaching the patterned plate to the coating roll it is possible to roll printing using a multi-coater device.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코터의 사시도이고, 도2는 도1에서 코터 헤드의 측면도이다. 도1 및 도2를 참조하면, 멀티 코터(1)는 베이스(10), 진공 핫 플레이트(20) 및 코터 헤드(30)를 포함한다. 베이스(10)는 멀티 코터(1)의 근간을 형성하면서 진공 핫 플레이트(20)와 코터 헤드(30)의 설치 공간 및 코터 헤드(30)의 작동 공간을 제공한다.1 is a perspective view of a multi coater according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of the coater head in FIG. 1 and 2, the multi coater 1 includes a
베이스(10)는 코터 헤드(30)의 제1 방향(x축 방향) 이동을 안내하도록 x축 방향에 직교하는 제2 방향(y축 방향)의 양단에서 베이스(10)를 관통하면서 x축 방향으로 길게 직선으로 형성되는 안내 홀(11)을 구비한다. 그리고 베이스(10)는 내부에 코터 헤드(30)를 x축 방향으로 왕복 이동시키는 구동장치들, 예를 들면, x축 방향으로 설치되는 리드 스크류(12)와, 리드 스크류(12)를 구동하는 모터(13)를 구 비한다(도3 참조).The
코터 헤드(30)는 베이스(10)에서 x축 방향으로 왕복 이동 가능하도록 리드 스크류(12)에 장착된다. 즉 코터 헤드(30)의 양쪽 측판부재(31)는 베이스(10)의 상에서 안내 홀(11)를 통하여 삽입 연장되어 베이스(10)의 내부에서 리드 스크류(12)에 장착된다. 따라서 모터(13) 구동시, 리드 스크류(12)가 회전하고, 리드 스크류(12) 회전시, 측판부재(31)을 통하여 코터 헤드(30)가 리드 스크류(12) 및 안내 홀(11)을 따라 x축 방향으로 이동된다.The
한편, 측판부재(31)는 리드 스크류(12)에 직접 장착될 수도 있으나, 본 실시예에서와 같이 브래킷(33)을 개재하여 리드 스크류(12)에 장착될 수 있다. 그리고 측판부재(31)는 브래킷(33)에 체결부재(34)로 장착된다. 체결부재(34)의 분해 결합에 의하여, 측판부재(31)는 브래킷(33)으로부터 간단히 분리 또는 장착될 수 있다. 즉 코터 헤드(30)는 베이스(10)로부터 분리될 수 있다. 코터 헤드(30)의 교환 장착이 용이하다.Meanwhile, the
코터 헤드(30)의 x축 방향 이동은 코터 헤드(30)에 장착되는 닥터 블레이드(41), 스퀴즈(42), 코팅 롤(43) 및 디스펜서(44)를 진공 핫 플레이트(20)의 상방에서 x축 방향으로 이동시켜 각 장비의 관련된 작업을 수행하거나, 진공 핫 플레이트(20)의 상방에서 벗어날 수 있게 한다.The x-axis movement of the
진공 핫 플레이트(20)는 베이스(10)의 상면에 설치되어, 코팅 대상인 기판(S, 도1 및 도6참조)을 지지하면서 코팅액을 코팅하여 코팅막을 형성하는 코팅 작업과, 동시에 코팅막을 응고 및 경화시키는 경화 작업을 수행할 수 있게 한다. 코팅 작업과 응고 및 경화 작업이 기판(S)의 이동 없이 이루어지므로 코팅막이 균일한 두께를 유지할 수 있고, 또한 코팅막을 형성하는 작업의 작업성이 향상될 수 있다.Vacuum
이하에서, 먼저, 코터 헤드(30)에 대하여 구체적으로 설명하고, 진공 핫 플레이트(20)에 대하여 구체적으로 설명한다. 도3은 도1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도2, 도3 및 도4를 참조하여, 코터 헤드(30)에 장착되는 각 장비들에 대하여 설명한다.Hereinafter, first, the
디스펜서(44)는 코팅액을 기판(S)에 분주하고, 닥터 블레이드(41)는 분주된 코팅액을 제1 코팅막으로 형성하며, 스퀴즈(42)는 제1 코팅막을 제2 코팅막으로 형성하고, 코팅 롤(43)은 제1 코팅막이나 제2 코팅막을 제3 코팅막으로 형성한다. 기판(S)은 웨이퍼(wafer), 글래스(glass) 및 필름(film) 등과 같이 코팅을 필요로 하는 다양한 재질로 형성될 수 있다. 코팅액은 전도성, 절연성 또는 반도체성을 가지거나, 감광액과 같이 다양한 소재를 사용할 수 있다.The
디스펜서(44)는 코터 헤드(30)에서 측판부재(31)의 전방에서 y축 방향으로 뻗어 배치되는 가이드(32)에 장착된다(도1 참조). 따라서 디스펜서(44)는 모터(441)의 구동에 따라 y축 방향으로 왕복 이동될 수 있다(도4 참조). 즉 코터 헤드(30)는 리드 스크류(12)와 모터(13) 및 브래킷(33)에 의하여 x축 방향으로 이동된다. 그리고 디스펜서(44)는 코터 헤드(30)에 구비된 가이드(32)에 장착되므로 진공 핫 플레이트(20)의 상방에서 진공 핫 플레이트(20)의 xy평면 전체 면적에 대하여 코팅액을 분주할 수 있다.The
디스펜서(44)는 코터 헤드(30)에 장착되어 코팅하고자 하는 물질, 즉 코팅액을 기판(S)에 떨어뜨려서 펼쳐준다(drop and spread). 예를 들면, 코팅액은 기판(S)에 코팅될 수 있는 물질, 즉 물, 고분자, 미립자가 포함된 잉크, 및 페이스트 등을 포함할 수 있다. 디스펜서(44)는 분주되는 코팅액의 양을 제어함으로써 요구되는 코팅막의 두께에 따른 정량 코팅을 구현할 수 있다.The
도2, 도3 및 도4를 참조하면, 닥터 블레이드(41)는 진공 핫 플레이트(20)에 놓여지는 기판(S)에 분주된 코팅액을 제1 코팅막으로 형성하도록 코터 헤드(30)의 측판부재(31) 사이에 제공되어 y축 방향으로 길게 설치된다.2, 3, and 4, the
코터 헤드(30)에 닥터 블레이드(41)의 설치를 위하여 블레이드 홀더(411)가 사용된다. 블레이드 홀더(411)는 코터 헤드(30)의 양쪽 측판부재(31) 사이에서 y축 방향으로 길게 형성되어, 닥터 블레이드(41)의 양면에 제공되어, 닥터 블레이드(41)를 잡는다.The
블레이드 홀더(411)는 닥터 블레이드(41)의 y축 방향 양단에 구비되는 제1 장착부재(61)에 연결된다. 따라서 블레이드 홀더(411)는 제1 장착부재(61)를 통하여 측판부재(31)에 제3 방향(z축 방향)으로 길게 형성되는 제1 슬롯홀(51)에 장착 및 지지된다(도2 참조). 제1 장착부재(61)가 제1 슬롯홀(51)에서 승강함에 따라, 닥터 블레이드(41)는 기판(S)을 기준으로 z축 방향으로 이동되어 높이 조절되어, 제1 코팅막의 두께를 조절한다.The
예를 들면, 제1 장착부재(61)는 제1 슬롯홀(51)로 삽입되어 블레이드 홀더(411)에 일측으로 나사 결합되고, 다른 일측으로 제1 슬롯홀(51)에서 측판부 재(31)에 걸린다. 도2 및 도3을 참조하면, 제1 장착부재(61)는 제1 슬롯홀(51)의 하방에서 제1 탄성부재(71)로 지지되고, 제1 슬롯홀(51)의 상방에서 제1 마이크로미터(81)로 지지된다.For example, the first mounting
제1 마이크로미터(81)는 측판부재(31)에 고정 장착되고, 로드(811)의 선단을 제1 장착부재(61)에 위치시킨다. 따라서 제1 마이크로미터(81)의 조작으로 로드(811)가 상승 및 하강하면, 제1 장착부재(61)는 제1 탄성부재(71)의 탄성력에 의하여 상승하거나, 제1 마이크로미터(81) 로드(811)의 가압력에 의하여 제1 탄성부재(71)를 누르면서 하강한다.The
즉, 제1 장착부재(61)는 제1 마이크로미터(81)의 가압력과 제1 탄성부재(71)의 탄성력이 균형을 이루는 위치에서 정지하게 된다. 결국, 제1 장착부재(61)에 블레이드 홀더(411)를 개재하여 장착되는 닥터 블레이드(41)는 기판(S)과의 사이에 이격 거리, 즉 높이 조절된 상태에서, 코터 헤드(30)의 x축 방향 이동을 통하여 진공 핫 플레이트(20)에 놓여지는 기판(S)에 제1 코팅막을 형성하게 된다.That is, the first mounting
제1 슬롯홀(51)과 제1 장착부재(61) 및 블레이드 홀더(411)는 닥터 블레이드(41) 마모시, 측판부재(31)로부터 블레이드 홀더(411)를 분리하고, 블레이드 홀더(411)로부터 닥터 블레이드(41)를 분해하여, 닥터 블레이드(41)를 교체한 후, 분해의 역순으로 결합 및 장착함으로써, 닥터 블레이드(41)의 교체를 용이하게 한다.The
닥터 블레이드(41)와 이를 장착하는 블레이드 홀더(411), 제1 장착부재(61), 제1 탄성부재(71) 및 제1 마이크로미터(81)의 구성은 본 실시예에 예시된 바와 같이, 코터 헤드(30)에서 1세트로 구비될 수도 있고, x축 방향을 따라 복수 세트로 구비되어 보다 다양한 선택으로 다양한 방식의 코팅을 가능하게 할 수도 있다.The configuration of the
이어서 스퀴즈(42)에 대하여 설명하며, 스퀴즈(42)는 닥터 블레이드(41)와 유사한 구조로 측판부재(31)에 장착될 수 있다. 스퀴즈(42)는 기판(S)에 형성된 제1 코팅막을, 또는 분주된 코팅액을 제2 코팅막으로 형성하도록 x축 방향에서 닥터 블레이드(41)의 후방에, 그리고 코터 헤드(30)의 양쪽 측판부재(31) 사이에 제공되어 y축 방향으로 길게 설치된다.Next, the
코터 헤드(30)에 스퀴즈(42)의 설치를 위하여 스퀴즈 홀더(421)가 사용된다. 스퀴즈 홀더(421)는 코터 헤드(30)의 양쪽 측판부재(31) 사이에서 y축 방향으로 길게 형성되어, 스퀴즈(42)의 양면에 제공되어, 스퀴즈(42)를 잡는다.A
스퀴즈 홀더(421)는 스퀴즈(42)의 y축 방향 양단에 구비되는 제2 장착부재(62)를 통하여 측판부재(31)에 제3 방향(z축 방향)으로 길게 형성되는 제2 슬롯홀(52)에 장착 및 지지된다(도2 참조). 제2 장착부재(62)가 제2 슬롯홀(52)에서 승강함에 따라, 스퀴즈(42)는 기판(S)을 기준으로 z축 방향으로 이동되어 높이 조절된다.The
예를 들면, 제2 장착부재(62)는 제2 슬롯홀(52)로 삽입되어 스퀴즈 홀더(421)에 일측으로 나사 결합되고, 다른 일측으로 제2 슬롯홀(52)의 측판부재(31)에 걸린다. 도2 및 도3을 참조하면, 제2 장착부재(62)는 제2 슬롯홀(52)의 하방에서 제2 탄성부재(72)로 지지되고, 제2 슬롯홀(52)의 상방에서 제2 마이크로미터(82)로 지지된다.For example, the second mounting
제2 마이크로미터(82)는 측판부재(31)에 고정 장착되고, 로드(821)의 선단을 제2 장착부재(62)에 위치시킨다. 따라서 제2 마이크로미터(82)의 조작으로 로드(821)가 상승 및 하강하면. 제2 장착부재(62)는 제2 탄성부재(72)의 탄성력에 의하여 상승하거나, 제2 마이크로미터(82) 로드(821)의 가압력에 의하여 제2 탄성부재(72)를 누르면서 하강한다.The
즉 제2 장착부재(62)는 제2 마이크로미터(82)의 가압력과 제2 탄성부재(72)의 탄성력이 균형을 이루는 위치에서 정지하게 된다. 결국, 제2 장착부재(62)에 스퀴즈 홀더(421)를 개재하여 장착되는 스퀴즈(42)는 기판(S)과의 사이에 이격 거리, 즉 높이 조절된 상태에서, 코터 헤드(30)의 x축 방향 이동을 통하여, 기판(S) 상의 제1 코팅막을, 또는 분주된 코팅액을 제2 코팅막으로 형성하게 된다.That is, the second mounting
제2 슬롯홀(52)과 제2 장착부재(62) 및 스퀴즈 홀더(421)는 스퀴즈(42) 마모시, 측판부재(31)로부터 스퀴즈 홀더(421)를 분리하고, 스퀴즈 홀더(421)로부터 스퀴즈(42)를 분해하여, 스퀴즈(42)를 교체한 후, 분해의 역순으로 결합 및 장착함으로써, 스퀴즈(42)의 교체를 용이하게 한다.The
스퀴즈(42)와 이를 장착하는 스퀴즈 홀더(421), 제2 장착부재(62), 제2 탄성부재(72) 및 제2 마이크로미터(82)의 구성은 본 실시예에 예시된 바와 같이, 코터 헤드(30)에서 1세트로 구비될 수도 있고, x축 방향을 따라 복수 세트로 구비되어 보다 다양한 선택으로 다양한 방식의 코팅을 가능하게 할 수도 있다.The configuration of the
이어서, 코팅 롤(43)에 대하여 설명하며, 코팅 롤(43)은 기판(S)에 형성된 제1 코팅막, 제2 코팅막 또는 분주된 코팅액을 제3 코팅막으로 형성하도록 스퀴즈(42)의 후방에서 코터 헤드(30)의 양쪽 측판부재(31) 사이에 제공되어 y축 방향 을 길게 설치된다.Next, the
도5는 도1의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도5를 참조하면, 코팅 롤(43)은 y축 방향으로 길게 형성되고, 중심에 y축 방향으로 관통구(431)를 형성한다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 1. Referring to Figure 5, the
코팅 롤(43)은 관통구(431)의 y축 방향 양단에 구비되는 제3 장착부재(63)를 통하여 코터 헤드(30)의 측판부재(31)에 z축 방향으로 길게 형성되는 제3 슬롯홀(53)에 장착 및 지지된다(도5 참조). 제3 장착부재(63)가 제3 슬롯홀(53)에서 승강함에 따라, 코팅 롤(43)은 기판(S)을 기준으로 z축 방향으로 이동되어 높이 조절된다.The
제3 장착부재(63)는 제3 슬롯홀(53)의 상방에서 제3 탄성부재(73)에 의하여 현가(懸架) 상태로 지지되고, 제3 슬롯홀(53)의 상방에서 제3 마이크로미터(83)로 지지된다. 제3 슬롯홀(53)은 코터 헤드(30)의 y축 방향 양단, 즉 양쪽 측판부재(31)에 각각 형성되는 제31 슬롯홀(531)과 제32 슬롯홀(532)을 포함한다. 따라서 제3 장착부재(63)는 제31 슬롯홀(531)과 제32 슬롯홀(532) 각각에 장착되는 제31 장착부재(631)와 제32 장착부재(632)를 포함한다.The third mounting
제31 장착부재(631) 및 제32 장착부재(632)는 코터 헤드(30)의 제31 슬롯홀(531)과 제32 슬롯홀(532)에 각각 분리 가능하게 장착될 수도 있으나, 코팅 롤(43)의 장착 및 분리 작용을 용이하게 하기 위하여, 어느 하나만 분리 가능하게 장착될 수 있다.The 31st mounting
예를 들면, 제31 장착부재(631)는 코터 헤드(30)의 일측 측판부재(31)에 형 성된 제31 슬롯홀(531)에 회전 가능하게 장착된다. 제32 장착부재(632)는 코터 헤드(30)의 다른 측판부재(31)에 형성된 제32 슬롯홀(532)에 회전 가능하면서 또한 분리 가능한 구조로 장착된다.For example, the thirty-
이를 위하여, 제32 슬롯홀(532)과 제32 장착부재(632) 사이에 전후진부재(64)와 록킹부재(65)가 사용된다. 전후진부재(64)는 제32 장착부재(632)를 회전 가능하게 지지하는 지지부(662)의 일단을 수용하여 y축 방향의 이동을 가능한 구조로 측판부재(31)에 장착되는 수용부(641)와, 수용부(641)의 일측에 나사 결합되어 제32 장착부재(632)의 일단을 y축 방향으로 이동하는 것을 제한하는 조절부(642)를 포함한다.For this purpose, the forward and
록킹부재(65)는 수용부(641)의 일측에 고정되어 조절부(642)를 수용부(641)에 록킹 및 릴리스 작동한다(도2 및 도5 참조). 따라서 제31, 제32 장착부재(631, 632)는 코팅 롤(43)의 장착 상태를 유지하거나(록킹 상태) 해제한다(릴리스 상태).The locking
제1, 제2 탄성부재(71, 72)는 압축 스프링으로 형성되는데 비하여 제3 탄성부재(73)는 인장 스프링으로 형성된다.The first and second
제32 장착부재(632) 측에서, 제3 탄성부재(73)는 수용부(641)와 이의 상방에서 코터 헤드(30)를 연결하여, 수용부(641)에 연결되는 제32 장착부재(632)에 상방향 작용력을 가한다. 제3 마이크로미터(83)는 로드(831)의 선단을 제32 장착부(632)의 상방에 위치시킨다.On the thirty-
제31 장착부재(631) 측에서, 제3 탄성부재(73)는 제31 장착부재(631)를 회전 가능하게 지지하는 지지부(662)와, 이의 상방에서 코터 헤드(30)를 연결하여, 지지 부(662)에 연결되는 제31 장착부재(631)에 상방향 작용력을 가한다. 제3 마이크로미터(83)는 로드(831)의 선단을 제31 장착부(631)의 상방에 위치시킨다.At the 31st mounting
제31, 제32 장착부재(631, 632)는 제3 탄성부재(73)의 탄성력에 의하여 상승하거나, 제3 마이크로미터(83)의 하방 작동력으로 탄성력을 누르고 하강한다. 즉, 제31, 제32 장착부재(631, 632)는 제3 마이크로미터(83)의 가압력과 제3 탄성부재(73)의 탄성력이 균형을 이루는 위치에서 정지하게 된다. 결국, 제31, 제32 장착부재(631, 632)에 장착되는 코팅 롤(43)은 기판(S)과의 사이에 이격 거리, 즉 높이 조절된 상태에서, 코터 헤드(30)의 x축 방향 이동을 통하여, 기판(S) 상의 제2 코팅막 또는 코팅액을 제3 코팅막으로 형성하게 된다.The thirty-first and thirty-
제31, 제32 슬롯홀(531, 532)과 제31, 제32 장착부재(631, 632), 록킹 부재(65) 및 전후진부재(64)는 측판부재(31)로부터 록킹 부재(65)를 릴리스하고, 전후진부재(64)를 조작하며, 제32 장착부재(632)를 분리하여, 코팅 롤(43)을 교체한 후, 분해의 역순으로 결합 및 장착함으로써, 코팅 롤(43)의 교체를 용이하게 한다.The thirty-first and thirty-second slot holes 531 and 532 and the thirty-first and thirty-
도6은 진공 핫 플레이트의 사시도이고, 도7은 도6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다. 도6 및 도7을 참조하면, 진공 핫 플레이트(20)는 단열판(21), 하부 플레이트(22) 및 상부 플레이트(23)를 포함한다. 단열판(21)은 베이스(10) 상에 설치되어 진공 핫 플레이트(20)에서 발생되는 열이 베이스(10)로 전달되어 진공 핫 플레이트(20)의 효율이 저하되는 것을 방지한다.6 is a perspective view of a vacuum hot plate, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6. 6 and 7, the vacuum
하부 플레이트(22)는 단열판(21) 상에 설치되어 내부에 히터(H)를 구비하여, 진공 핫 플레이트(20)의 가열하여 일정한 온도 수준을 유지시킨다. 상부 플레이 트(23)는 하부 플레이트(22)의 상면에 설치되고, 하부 플레이트(22)의 상면과의 사이에 진공 챔버(C)를 형성하며, 기판(S)을 설치할 수 있게 한다.The
히터(H)는 y축 방향으로 일정한 길이를 가지고 직선 상태로 형성되고, x축 방향을 따라 하부 플레이트(22)에 등간격으로 배치되어, 상부 플레이트(23)에 균일한 온도 분포를 형성하여, 기판(S)에 형성되는 제3 코팅막을 코팅과 동시에 응고 및 경화시킬 수 있게 한다.The heater H is formed in a straight state with a constant length in the y-axis direction, is disposed at equal intervals on the
또한 상부 플레이트(23)는 진공 챔버(C)의 진공압을 이용하여, 상부 플레이트(23)의 상면에 놓여지는 기판(S)을 진공 흡착하도록 진공홀(231)을 구비한다. 진공홀(231)은 상부 플레이트(23)를 관통하여, 진공 챔버(C)의 진공압을 상부 플레이트(23)의 상면에 놓여지는 기판(S)에 작용시킨다. 또한 진공홀(231)은 상부 플레이트(23)에 복수로 형성되어, 기판(S)에 진공압을 안정적으로 작용시킨다.In addition, the
진공 핫 플레이트(20) 상에 놓인 기판(S)이 코팅 공정 중, 예를 들면, 닥터 블레이드(41), 스퀴즈(42) 및 코팅 롤(43) 중 어느 하나 또는 2가지 이상 작동이 조합으로 이루어지는 동안, 안정적으로 고정되므로 코팅 오차가 최소화될 수 있다.The substrate S placed on the vacuum
이하에서는 이와 같은 멀티 코터(1)를 이용한 코팅 방법에 대하여 설명한다. 도8은 도1의 멀티 코터를 이용한 코팅 방법의 순서도이다. 도8을 참조하면 코팅 방법은 기판 로딩 단계(a), 코팅액 분주 단계(b), 장비 선택 단계(c) 및 막 형성 단계(d)를 포함한다.Hereinafter, a coating method using the multi coater 1 will be described. 8 is a flowchart of a coating method using the multi coater of FIG. 1. Referring to Fig. 8, the coating method includes a substrate loading step (a), a coating liquid dispensing step (b), an equipment selection step (c), and a film forming step (d).
기판 로딩 단계(a)는 진공 핫 플레이트(20)에 코팅 대상 기판(S)을 로딩한다. 이때, 기판(S)은 진공압으로 고정되어 코팅 오차가 최소화 되고, 히터(H)에 의 하여 가열되어 코팅과 동시에 건조 및 경화될 수 있다.In the substrate loading step (a), the coating target substrate S is loaded onto the vacuum
코팅액 분주 단계(b)는 진공 핫 플레이트(20) 위에 로딩된 기판(S)에 코팅액(coating material, CM)을 분주한다. 코터 헤드(30)는 모터(13)의 구동에 따라 리드 스크류(12) 상에서 x축 방향으로 이동된다. 또한 모터(441)의 구동에 따라 가이드(32) 상에서 디스펜서(44)가 y축 방향으로 이동된다. 즉 디스펜서(44)는 기판(S)의 xy 평면에 대하여 코팅액(CM)을 분주한다.In the coating liquid dispensing step (b), the coating liquid (CM) is dispensed on the substrate S loaded on the vacuum
장비 선택 단계(c)는 코팅막 형성을 위하여, 코터 헤드(30)에 구비되는 닥터 블레이드(41), 스퀴즈(42) 및 코팅 롤(43) 중 적어도 하나를 선택한다. 본 실시예에 예시된 바에 따르면, 장비 선택 단계(c)는 닥터 블레이드(41), 스퀴즈(42) 및 코팅 롤(43) 각각을 선택하였다.Equipment selection step (c) selects at least one of the
막 형성 단계(d)는 코터 헤드(30)를 x축 방향으로 이동하여 선택된 장비들로 코팅막을 형성한다. 본 실시예에 예시된 바에 따르면, 닥터 블레이트(41)로 제1 코팅막(L1)을 형성하고. 스퀴즈(42)는 제1 코팅막(L2)을 더 얇은 제2 코팅막(L2)으로 형성하며, 코팅 롤(43)은 제2 코팅막(L2)을 더 얇은 제3 코팅막(L3)으로 최종 형성한다.The film forming step (d) moves the
도9 내지 도11은 다양한 코팅 방법을 예시하는 코터 헤드의 사용 상태도이다. 도9 내지 도11을 참조하면, 코팅액의 종류, 즉 물, 고분자, 미립자가 포함된 잉크, 및 페이스트의 종류와 요구되는 코팅막의 두께에 따라, 코터 헤드(30)는 다양한 조합으로 장비를 선택할 수 있다.9-11 are state diagrams of use of coater heads illustrating various coating methods. 9 to 11, the
도9는 (a)에서 닥터 블레이드(41)만을 선택하여 제1 코팅막을 형성하고, (b) 에서 닥터 블레이드(41)와 코팅 롤(43)을 선택하여 제1 코팅막을 형성한 후 제3 코팅막을 형성하며, (c)에서 닥터 블레이드(41)를 2개 선택하여 제1 코팅막을 형성하고, (d)에서 닥터 블레이드(41) 2개와 코팅 롤(43)을 선택하여 제1 코팅막을 형성한 후 제3 코팅막을 형성하는 조합을 예시한다.Figure 9 (a) selects only the
도10은 (a)에서 스퀴즈(42)만을 선택하여 제2 코팅막을 형성하고, (b)에서 스퀴즈(42)와 코팅 롤(43)을 선택하여 제2 코팅막을 형성한 후 제3 코팅막을 형성하며, (c)에서 스퀴즈(42)를 2개 선택하여 제2 코팅막을 형성하고, (d)에서 스퀴즈(42) 2개와 코팅 롤(43)을 선택하여 제2 코팅막을 형성한 후 제3 코팅막을 형성하는 조합을 예시한다.FIG. 10 illustrates a second coating film by selecting only the
도11은 (a)에서 닥터 블레이드(41)와 스퀴즈(42)를 선택하여 제1 코팅막을 형성한 후 제2 코팅막을 형성하고, (b)에서 닥터 블레이드(41)와 스퀴즈(42) 및 코팅 롤(43)을 선택하여 제1 코팅막과 제2 코팅막을 순차적으로 형성한 후 제3 코팅막을 형성하며, (c)에서 코팅 롤(43)만을 선택하여 제3 코팅막을 형성하는 조합을 예시한다.11 shows the
또한, 코터 헤드(30)에 3개의 코팅 방식, 즉 닥터 블레이드(41), 스퀴즈(42)및 코팅 롤(43)이 구비되므로 단차를 가지는 코팅막의 형성이 가능하다.In addition, since the
도12는 도1의 멀티 코터를 이용한 롤 프린팅 방법의 순서도이다. 도12를 참조하면, 롤 프린팅 방법은 패턴 제판 로딩 단계(a), 잉킹 단계(b) 및 필름 패터닝 단계(c, d)를 포함한다.12 is a flow chart of a roll printing method using the multi-coater of FIG. Referring to Figure 12, the roll printing method includes a pattern engraving loading step (a), an inking step (b) and a film patterning step (c, d).
패턴 제판 로딩 단계(a)는 진공 핫 플레이트(20)에 패턴된 제판(PS)을 로딩 하고, 잉크(CM)을 분주한다. 패턴된 제판(PS)은 진공압에 의하여 진공 핫 플레이트(20)에 고정된 상태를 유지한다.The pattern plate loading step (a) loads the patterned platen PS on the vacuum
잉킹 단계(b)는 패턴된 제판(PS)에 분주된 잉크(CM)을 패턴된 기판(S)의 패턴에 잉킹(inking)한다. 이때, 코터 헤드(30)에서 코팅 롤(43)은 상승된 상태를 유지하여 잉크(CM)에 영향을 주지 않으며, 닥터 블레이드(41)는 패턴된 제판(PS)의 상면에까지 하강된 상태로 이동되어 잉크(CN)을 잉킹한다. 잉크는 전도성, 절연성 또는 반도체성을 가지는 잉크, 감광액 등과 같이 다양한 점도의 잉크를 포함한다.Inking step (b) inks the ink (CM) dispensed on the patterned plate making (PS) to the pattern of the patterned substrate (S). At this time, the
필름 패터닝 단계(C, d)는 코팅 롤(43)에 제1 필름(F)을 장착하고 롤 프린팅하여 제1 필름(F)을 패터닝한다. 이때, 코터 헤드(30)에서 닥터 블레이드(41)는 상승된 상태를 유지하여 잉크(CM)에 영향을 주지 않으며, 코팅 롤(43)은 패턴된 제판(PS)의 상면에까지 하강된 상태로 이동되어, 패턴된 제판(PS)의 패턴에 채워져 있는 잉크를 전이하여 제1 필름(F)을 패터닝한다.In the film patterning steps C and d, the first film F is mounted on the
즉 제1 필름(F)을 장착한 코팅 롤(43)은 프린팅 롤이 된다. 코팅 롤(43)에 제1 필름(F)을 장착하는 것은, 코팅 롤(43)을 제거하고, 프린팅 롤(미도시)을 장착하는 것을 포함한다.That is, the
따라서 필름 패터닝 단계(c, d)는 코팅 롤(43)을 제거하고, 블랭킷 롤과 제2필름이 장착된 프린팅 롤을 포함하는 프린팅 장치를 코터 헤드(30)에 장착하여, 롤 프린팅할 수 있다(미도시). 즉 필름 패터닝 단계(c, d)는 롤 프린팅으로 제2 필름을 패터닝 할 수 있다.Therefore, the film patterning steps (c, d) may be performed by removing the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코터의 사시도이다.1 is a perspective view of a multi coater according to an embodiment of the present invention.
도2는 도1에서 코터 헤드의 측면도이다.2 is a side view of the coater head in FIG.
도3은 도1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG.
도4는 도1의 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 1.
도5는 도1의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 1.
도6은 진공 핫 플레이트의 사시도이다.6 is a perspective view of a vacuum hot plate.
도7은 도6의 Ⅶ-Ⅶ 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6.
도8은 도1의 멀티 코터를 이용한 코팅 방법의 순서도이다.8 is a flowchart of a coating method using the multi coater of FIG. 1.
도9 내지 도11은 다양한 코팅 방법을 예시하는 코터 헤드의 사용 상태도이다.9-11 are state diagrams of use of coater heads illustrating various coating methods.
도12는 도1의 멀티 코터를 이용한 롤 프린팅 방법의 순서도이다.12 is a flow chart of a roll printing method using the multi-coater of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 멀티 코터 10 : 베이스1: multi coater 10: base
11 : 안내 홀 12 : 리드 스크류11: guide hole 12: lead screw
13 : 모터 20 : 진공 핫 플레이트13: motor 20: vacuum hot plate
21 : 단열판 22 : 하부 플레이트21: heat insulation plate 22: lower plate
23 : 상부 플레이트 30 : 코터 헤드23: upper plate 30: coater head
31 : 측판부재 32 : 가이드31: side plate member 32: guide
33 : 브래킷 34 : 체결부재33: bracket 34: fastening member
41 : 닥터 블레이드 42 : 스퀴즈41: Doctor Blade 42: Squeeze
43 : 코팅 롤 44 : 디스펜서43: coating roll 44: dispenser
51, 52, 53 : 제1, 제2, 제3 슬롯홀 64 : 전후진부재51, 52, 53: first, second, third slot hole 64: forward and backward member
61, 62, 63 : 제1, 제2, 제3 장착부재 65 : 록킹부재61, 62, 63: 1st, 2nd, 3rd mounting member 65: Locking member
71, 72, 73 : 제1, 제2, 제3 탄성부재 231 : 진공홀71, 72, 73: first, second, third elastic member 231: vacuum hole
81, 82, 83 : 제1, 제2 마이크로미터 411 : 블레이드 홀더81, 82, 83: first and second micrometer 411: blade holder
421 : 스퀴즈 홀더 431 : 관통구421
441 : 모터 531, 532 : 제31, 제32 슬롯홀441: Motors 531, 532: 31st, 32nd slot holes
631, 632 : 제31, 제32 장착부재 641 : 수용부631, 632: 31st, 32nd mounting member 641: receiving portion
642 : 조절부 811, 821, 831 : 로드642:
C : 진공 챔버 CM : 코팅액(잉크)C: vacuum chamber CM: coating liquid (ink)
F : 필름(제1 필름) H : 히터F: Film (first film) H: Heater
PS : 패턴된 제판 S : 기판PS: Patterned Plate Making S: Substrate
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