KR101074459B1 - 처리액 토출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 처리액 토출 장치를 개시한 것으로서, 복수 개의 광원들이 기판을 지지하는 지지판에 제공되고, 광 검출기가 기판을 기준으로 광원의 반대 측에서 수평 이동하면서 기판을 투과한 광을 검출한다.
이러한 특징에 의하면, 처리액이 토출된 기판의 광 투과율을 측정하는 장치를 간소화하여 전체 설비의 공간 활용도를 높일 수 있으며, 기판의 광 투과율 측정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
잉크젯 헤드, 광 투과율, LED, CCD

Description

처리액 토출 장치{TREATING FLUID DISCHARGING APPARATUS}
본 발명은 처리액 토출 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액적을 토출하는 잉크젯 방식에 의해 처리액을 토출하는 처리액 토출 장치에 관한 것이다.
최근에, 휴대 전화기, 휴대형 컴퓨터 등의 전자 기기의 표시부에 액정 장치, 전계 발광 장치 등으로 불리는 전기 광학 장치인 표시 장치가 널리 이용되고 있으며, 표시 장치에 의해서 풀 컬러를 표시하는 일이 많아지고 있다.
액정 장치에 의한 풀 컬러 표시는, 예를 들어, 액정 층에 의해서 변조되는 광을 컬러 필터에 통과시킴으로써 표시된다. 그리고 컬러 필터는, 예를 들어, 유리 등에 의해 형성된 기판의 표면에 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 도트상의 각색의 필터 요소를 소위 스트라이프 배열, 델타 배열 또는 모자이크 배열 등이라 불리는 소정의 배열로 나란히 함에 의해서 형성된다.
종래, 컬러 필터의 R, G, B 등의 각색의 필터 요소를 패터닝하는 경우, 포토리소그래피법을 사용함이 알려져 있다. 그러나, 포토리소그래피법을 사용하는 경우에는 공정이 복잡하거나, 각색의 재료 혹은 포토레지스트 등을 다량으로 소비하므로, 코스트가 높게 되는 등의 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 액적을 토출하는 잉크젯 방식에 의해서 필터 요소의 재료(잉크)를 도트상으로 토출함으로써, 도트상 배열의 필터 요소를 형성하는 방법이 제안되어 있다.
본 발명은 공간 활용도 및 공정 진행의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 처리액 토출 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 처리액 토출 장치는, 기판이 놓이는 지지판; 액적을 토출하는 잉크젯 방식으로 상기 지지판에 놓인 상기 기판에 처리액을 토출하는 잉크젯 헤드; 및 상기 잉크젯 헤드로부터 상기 처리액이 토출된 상기 기판의 광 투과율을 검출하는 광 투과율 검출 유닛을 포함하되, 상기 광 투과율 검출 유닛은, 상기 지지판에 제공되며, 상기 기판에 광을 조사하는 광원; 및 상기 기판을 기준으로 상기 광원의 반대 측에 제공되며, 상기 기판을 투과한 상기 광을 검출하는 광 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 처리액 토출 장치에 있어서, 상기 광원은 복수 개 제공되고, 상기 지지판에는 상기 광원들이 수용되는 복수 개의 개구부들이 형성될 수 있다.
상기 개구부들은 길이 방향이 상기 지지판의 일 변의 방향을 향하는 장공 형상을 가지고, 서로 평행을 이루도록 제공되며, 상기 광원들은 상기 개구부들의 내측에 길이 방향을 따라 삽입 설치될 수 있다.
상기 광원은 발광다이오드(LED)일 수 있다.
상기 광 검출기를 제 1 방향과, 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 이동시키는 이동 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 광 검출기는 씨씨디(CCD) 카메라일 수 있다.
상기 지지판을 상기 제 1 방향으로 직선 이동시키는 직선 구동 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 처리액이 토출된 기판의 광 투과율을 측정하는 장치를 간소화하여 전체 설비의 공간 활용도를 높일 수 있다.
그리고 본 발명에 의하면, 기판의 광 투과율 측정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 처리액 토출 장치를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요 지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 1은 잉크젯 방식 처리액 도포 설비의 구성을 보여주는 도면이다. 도 1의 처리액 도포 설비(1)는 대상물에 잉크젯 방식으로 처리액을 도포하는 설비이다. 예를 들어, 대상물은 액정 디스플레이 패널의 컬러 필터 기판일 수 있으며, 처리액은 용매에 안료 입자가 혼합된 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 잉크일 수 있다. 잉크는 컬러 필터 기판상에 격자 모양의 패턴으로 배열된 블랙마스크의 내부 영역에 도포될 수 있다.
도 1을 참조하면, 처리액 도포 설비(1)는 처리액 토출부(10), 기판 이송부(20), 베이크부(30), 로딩부(40), 언로딩부(50), 처리액 공급부(60), 그리고 제어부(70)를 포함한다. 처리액 토출부(10)와 기판 이송부(20)는 제 1 방향(Ⅰ)으로 일렬로 배치되고, 서로 간에 인접하게 위치할 수 있다. 처리액 토출부(10)를 중심으로 기판 이송부(20)와 마주하는 위치에 처리액 공급부(60)와 제어부(70)가 배치되며, 처리액 공급부(60)와 제어부(70)는 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬 배치될 수 있다. 기판 이송부(20)를 중심으로 처리액 토출부(10)와 마주하는 위치에 로딩부(40)와 언로딩부(50)가 배치되며, 로딩부(40)와 언로딩부(50)는 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬 배치될 수 있다. 그리고 베이크부(30)는 기판 이송부(20)의 일측에 인접하게 배치될 수 있다.
여기서, 제 1 방향(Ⅰ)은 처리액 토출부(10)와 기판 이송부(20)의 배열 방향이고, 제 2 방향(Ⅱ)은 수평면 상에서 제 1 방향(Ⅰ)에 수직한 방향이고, 제 3 방향(Ⅲ)은 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ)에 수직한 방향이다.
처리액(잉크)이 도포될 기판은 로딩부(40)로 반입된다. 기판 이송부(20)는 로딩부(40)에 반입된 기판을 처리액 토출부(10)로 이송한다. 처리액 토출부(10)는 처리액 공급부(60)로부터 처리액을 공급받고, 잉크젯 방식으로 기판상에 처리액을 토출한다. 기판 이송부(20)는 처리액 토출부(10)로부터 베이크부(30)로 기판을 이송한다. 베이크부(30)는 기판을 가열하여 기판에 토출된 처리액(잉크)의 고형 성분을 제외한 나머지 액상 물질(용매)을 증발시킨다. 기판 이송부(20)는 베이크부(30)로부터 언로딩부(50)로 기판을 이송한다. 처리액이 도포된 기판은 언로딩부(50)로부터 반출된다. 그리고, 제어부(70)는 처리액 토출부(10), 기판 이송부(20), 베이크부(30), 로딩부(40), 언로딩부(50), 그리고 처리액 공급부(60)의 전반적인 동작을 제어한다.
도 2는 도 1의 처리액 토출부(10)의 사시도이고, 도 3은 도 2의 제 1 헤드 세정 유닛의 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 처리액 토출부(10)는 기판 지지 유닛(100), 헤드 유닛(200), 이동 유닛(300,400), 제 1 헤드 세정 유닛(500), 그리고 제 2 헤드 세정 유닛(600)을 포함한다.
기판 지지 유닛(100)은 기판이 놓이는 지지판(110)을 가진다. 지지판(110)은 사각형 형상의 판일 수 있다. 지지판(110)의 하면에는 회전 구동 모터(120)의 회전 축이 연결된다. 회전 구동 모터(120)는 지지판(110)에 놓인 기판이 기설정된 위치에 정렬되도록 지지판(110)을 회전시킨다.
지지판(110)과 회전 구동 모터(120)는 직선 구동 부재(130)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동된다. 직선 구동 부재(130)는 슬라이더(132)와 가이드 부재(134)를 포함한다. 회전 구동 모터(120)는 슬라이더(132)의 상면에 설치된다. 가이드 부재(134)는 베이스(B)의 상면 중앙부에 제 1 방향(Ⅰ)으로 길게 연장된다. 슬라이더(132)에는 리니어 모터(미도시)가 내장되며, 슬라이더(132)는 가이드 부재(134)를 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동한다.
헤드 유닛(200)은 기판에 처리액(잉크)을 토출한다. 헤드 유닛(200)은 잉크젯 헤드들(210a, 210b)과 브라켓(220)을 포함한다. 잉크젯 헤드들(210a, 210b) 중 하나의 잉크젯 헤드(210a)는 브라켓(220)의 제 1 방향(Ⅰ)을 향하는 일 측면에 설치되고, 다른 하나의 잉크젯 헤드(210b)는 브라켓(220)의 제 1 방향(Ⅰ)을 향하는 다른 일 측면에 설치될 수 있다. 그리고 브라켓(220)의 제 2 방향(Ⅱ)을 향하는 일 측면에는 후술할 광 검출기(720)가 설치될 수 있다.
각각의 잉크젯 헤드들(210a, 210b)은 적색(R) 헤드(212), 녹색(G) 헤드(214) 및 청색(B) 헤드(216)를 가진다. 적색(R) 헤드(212), 녹색(G) 헤드(214) 및 청색(B) 헤드(216)는 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬로 배열되며, 액적을 토출하는 잉크젯 방식으로 지지판(110)에 놓인 기판(S)에 처리액을 토출한다.
이동 유닛(300,400)들은 지지판(110)이 이동되는 경로의 상부에서 헤드 유닛(200)과 광 검출기(720)를 이동시킬 수 있다. 제 1 이동 유닛(300)은 헤드 유닛(200)과 광 검출기(720)를 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동시키고, 제 2 이동 유닛(400)은 헤드 유닛(200)과 광 검출기(720)를 제 2 방향(Ⅱ)과 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동시킬 수 있다.
제 2 이동 유닛(400)은 수평 지지대(410)와 슬라이더(420)를 포함한다. 수평 지지대(410)는 길이 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하도록 베이스(B)의 상부에 위치한다. 수평 지지대(410)에는 길이 방향을 따라 가이드 레일(412)이 제공된다. 슬라이더(420)에는 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있으며, 슬라이더(420)는 가이드 레일(412)을 따라 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동한다. 헤드 유닛(200)의 브라켓(220)이 슬라이더(420)에 연결되고, 슬라이더(420)의 직선 이동에 의해 브라켓(220)에 설치된 잉크젯 헤드들(210a,210b)이 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동한다. 한편, 슬라이더(420)에는 헤드 유닛(200)의 브라켓(220)을 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동시키는 구동 부재(미도시)가 설치될 수 있다.
제 1 이동 유닛(300)은 가이드 레일(310)과 슬라이더(320)를 포함한다. 가이드 레일(310)은 길이 방향이 제 1 방향(Ⅰ)을 향하고, 기판 지지 유닛(100)의 가이드 부재(134)를 중심으로 베이스(B) 상면의 양측 가장자리부에 각각 설치된다. 슬라이더(320)는 리니어 모터(미도시)를 내장하고, 가이드 레일(310)을 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동한다. 제 2 이동 유닛(400)의 수평 지지대(410)의 양단이 슬라이더(320)에 각각 연결된다. 슬라이더(320)의 직선 이동에 의해 수평 지지 대(410)를 포함하는 제 2 이동 유닛(400)이 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동되고, 제 2 이동 유닛(400)의 이동에 의해 제 2 이동 유닛(400)에 연결된 헤드 유닛(200)이 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동된다.
헤드 유닛(200)은 제 1 이동 유닛(300)과 제 2 이동 유닛(400)에 의해 제 1 방향(Ⅰ), 제 2 방향(Ⅱ) 및 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동할 수 있고, 기판이 놓이는 지지판(110)은 슬라이더(132) 및 가이드 부재(134)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동할 수 있다. 기판상에 처리액 토출시, 헤드 유닛(200)은 기설정된 위치에 고정되고, 기판이 놓이는 지지판(110)이 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동될 수 있다. 이와 달리, 기판이 놓이는 지지판(110)이 기설정된 위치에 고정되고, 헤드 유닛(200)이 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동될 수 있다.
제 1 및 제 2 헤드 세정 유닛(500,600)은 잉크젯 헤드들(210a,210b)의 처리액 토출면, 즉 처리액을 토출하는 노즐들이 형성된 면을 주기적으로 세정한다. 통상적으로, 1 매의 기판에 대한 처리액 토출 공정이 진행된 후, 잉크젯 헤드들(210a,210b)의 처리액 토출면의 세정이 진행될 수 있다.
제 1 헤드 세정 유닛(500)과 제 2 헤드 세정 유닛(600)은 베이스(B) 상면의 기판 지지 유닛(100)의 일측에 제공될 수 있으며, 제 1 방향(Ⅰ)으로 일렬로 배치될 수 있다. 잉크젯 헤드들(210a,210b)은 제 1 이동 유닛(300)과 제 2 이동 유닛(400)에 의해 제 1 및 제 2 헤드 세정 유닛(500,600)의 상부로 이동되고, 세정 공정의 진행 중 제 1 및 제 2 헤드 세정 유닛(500,600)의 상부에서 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동될 수 있다.
제 1 헤드 세정 유닛(500)은 퍼징(Purging) 공정과 블레이딩(Blading) 공정을 진행하고, 제 2 헤드 세정 유닛(600)은 블로팅(Blotting) 공정을 진행한다. 퍼징(Purging) 공정, 블레이딩(Blading) 공정, 그리고 블로팅(Blotting) 공정은 순차적으로 진행된다. 퍼징(Purging) 공정은 잉크젯 헤드들(210a,210b)의 내부에 수용된 처리액의 일부를 고압으로 분사하는 공정이다. 블레이딩(Blading) 공정은, 퍼징(Purging) 공정 후, 잉크젯 헤드들(210a,210b)의 처리액 토출면에 잔류하는 처리액을 비접촉 방식으로 제거하는 공정이다. 블로팅(Blotting) 공정은, 블레이딩(Blading) 공정 후, 잉크젯 헤드들(210a,210b)의 처리액 토출면에 잔류하는 처리액을 접촉 방식으로 제거하는 공정이다.
도 4는 도 3의 지지판의 평면도이고, 도 5는 도 4의 A - A'선에 따른 단면도이다. 그리고 도 6은 투과율을 측정하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 광 투과율 검출 유닛(700)은 잉크젯 헤드들(210a, 210b)로부터 처리액이 토출된 기판(S)의 광 투과율을 검출한다. 잉크젯 헤드들(210a, 210b)로부터 토출되는 처리액의 양에 따라 광의 투과율이 달라지므로, 광 투과율로부터 처리액의 정상 토출 여부를 판단할 수 있다.
광 투과율 검출 유닛(700)은 광원(710)과, 광 검출기(720)를 포함한다. 광원(710)은 지지판(110)에 제공되며, 기판(S)에 광을 조사한다. 광 검출기(720)는 기판(S)을 기준으로 광원의 반대 측에 제공되며, 광원(710)에서 조사된 광 중 기판(S)을 투과한 광을 검출한다.
광원(710)은, 예를 들어 발광다이오드(LED, Light Emitting Diode)일 수 있으며, 복수 개가 제공된다. 지지판(110)에는 광원들(710)이 수용되는 복수 개의 개구부들(112)이 형성된다. 개구부들(112)은 길이 방향이 지지판(110)의 일 변의 방향, 예를 들어 제 1 방향(Ⅰ)을 향하는 장공 형상을 가지고, 서로 평행을 이루도록 제공될 수 있다. 이와 달리, 개구부들(112)은 길이 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하는 장공 형상 또는 길이 방향이 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ) 사이의 경사진 방향을 향하는 장공 형상을 가지고, 서로 평행을 이루도록 제공될 수 있다. 또한 개구부들(112)은 동심원 형상을 가질 수도 있다. 광원들(710)은 개구부들(112)의 내측에 길이 방향 또는 원주 방향을 따라 삽입 설치된다.
광 검출기(720)는, 예를 들어 씨씨디(CCD) 카메라일 수 있으며, 기판(S)의 상부에 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동된다. 광 검출기(720)는 제 1 이동 유닛(300)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동되고, 제 2 이동 유닛(400)에 의해 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동된다.
광원(710)이 조사하는 광은 기판(S), 그리고 블랙마스크(B.M.) 내부 영역에 토출된 처리액(잉크)를 투과하고, 투과된 광은 광 검출기(720)로 입사된다. 광 검출기(720)의 검출 신호는 제어부(미도시)로 전달되고, 제어부(미도시)는 광 투과율로부터 처리액 토출의 정상 여부를 판단한다.
종래의 경우, 광원이 지지판의 일 측에 별도로 설치되고, 광 투과율의 측정을 위해서는 지지판을 회전시키는 별도의 장치를 필요로 하기 때문에, 광원과 지지판을 회전시키는 장치가 일정 공간을 점유하게 되어 공간 활용도가 저하되었다. 그러나, 본 발명은 광원(710)이 기판(S)을 지지하는 지지판(110)에 설치되므로, 광원이 차지하는 공간이 불필요하고, 광 투과율의 측정을 위해 기판을 회전시키는 장치가 필요로 하지 않기 때문에, 전체 설비의 공간 활용도를 높일 수 있다.
그리고, 종래의 경우에는 광원이 지지판의 일측에 별도로 설치되므로, 기판의 일부에 대해서만 광 투과율을 측정할 수 있었다. 그러나, 본 발명은 지지판에 복수 개의 광원들이 제공되므로, 종래의 경우와 비교하여 더 넓은 면적의 기판에 대해 광 투과율을 측정할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 잉크젯 방식 처리액 도포 설비의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 처리액 토출부의 사시도이다.
도 3은 도 2의 제 1 헤드 세정 유닛의 평면도이다.
도 4는 도 3의 지지판의 평면도이다.
도 5는 도 4의 A - A'선에 따른 단면도이다.
도 6은 투과율을 측정하는 과정을 보여주는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 지지판 130: 직선 구동 부재
200: 헤드 유닛 300: 제 1 이동 유닛
400: 제 2 이동 유닛 500: 제 1 헤드 세정 유닛
600: 제 2 헤드 세정 유닛 700: 광 투과율 검출 유닛
710: 광원 720: 광 검출기

Claims (7)

  1. 기판이 놓이는 지지판;
    액적을 토출하는 잉크젯 방식으로 상기 지지판에 놓인 상기 기판에 처리액을 토출하는 잉크젯 헤드; 및
    상기 잉크젯 헤드로부터 상기 처리액이 토출된 상기 기판의 광 투과율을 검출하는 광 투과율 검출 유닛을 포함하되,
    상기 광 투과율 검출 유닛은,
    상기 지지판에 제공되며, 상기 기판에 광을 조사하는 광원; 및
    상기 기판을 기준으로 상기 광원의 반대 측에 제공되며, 상기 기판을 투과한 상기 광을 검출하는 광 검출기를 포함하고,
    상기 광원은 복수개 제공되며, 상기 지지판에는 상기 광원들이 수용되는 복수개의 개구부들이 형성되고,
    상기 개구부들은 길이 방향이 상기 지지판의 일 변의 방향을 향하는 장공 형상을 가지며, 서로 평행을 이루도록 제공되고,
    상기 광원들은 상기 개구부들의 내측에 길이 방향을 따라 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 처리액 토출 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 발광다이오드(LED)인 것을 특징으로 하는 처리액 토출 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 광 검출기를 제 1 방향과, 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 이동시키는 이동 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 토출 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광 검출기는 씨씨디(CCD) 카메라인 것을 특징으로 하는 처리액 토출 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 지지판을 상기 제 1 방향으로 직선 이동시키는 직선 구동 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 토출 장치.
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