KR101081903B1 - 처리액 도포 장치 및 처리액 도포 장치의 헤드 세정 방법 - Google Patents

처리액 도포 장치 및 처리액 도포 장치의 헤드 세정 방법 Download PDF

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Abstract

처리액 도포 장치는 대상물에 처리액을 도포하는 적어도 하나의 헤드, 및 헤드를 세정하는 세정유닛을 구비한다. 세정유닛은 헤드의 처리액 토출면과 평행하게 배치되는 적어도 하나의 와이어를 구비하고, 와이어는 처리액 토출면에 잔존하는 처리액을 긁어내어 제거한다. 이와 같이 세정유닛은 와이어를 이용하여 헤드를 세정하므로, 별도의 가공 없이 헤드에 잔존하는 처리액과 접촉되는 상면의 면적을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 세정유닛은 제조 원가를 감소시키고, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

처리액 도포 장치 및 처리액 도포 장치의 헤드 세정 방법{TREATMENT SOLUTION COATING APPARATUS AND METHOD FOR CLEANING HEAD OF THE SAME}
본 발명은 기판 상에 처리액을 도포하는 잉크젯 방식의 처리액 도포 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 처리액을 토출하는 헤드를 효율적으로 세정하기 위한 처리액 도포 장치 및 처리액 도포 장치의 헤드 세정 방법에 관한 것이다.
영상을 표시하는 액정표시장치는 다양한 박막들이 증착된 두 장의 기판 및 두 장의 기판 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다. 일반적으로, 각 기판에 형성된 박막들은 다양한 형상의 패턴을 가지므로, 패턴의 정밀도를 위해 증착 공정 및 사진 식각 공정을 통해 형성된다. 이와 같이, 하나의 박막을 형성하기 위해서는 고가의 마스크가 사용되는 사진 식각 공정이 이용되므로, 제조 원가가 상승하고, 제조 공정 시간이 증가한다.
최근, 이러한 박막 형성 방법의 대안으로 잉크젯 프린팅 방식을 이용한 박막 형성 방법이 사용되고 있다. 잉크젯 프린팅 방식은 기판의 특정 위치에 약액을 도포하여 박막을 형성하므로, 별도의 식각 공정을 필요로 하지 않는다. 이러한 잉크젯 프린팅 방식은 액정표시장치의 컬러필터 또는 배향막 등을 형성하는 데 사용될 수 있다.
일반적으로, 잉크젯 프린트 장치는 기판 상에 약액을 도포하는 헤드, 및 헤드를 세정하는 제1 및 제2 세정 유닛을 구비한다. 헤드는 약액을 토출하는 다수의 노즐을 구비하며, 기판의 특정 위치에 약액을 도포한다. 일반적으로, 잉크젯 프린트 장치에 사용되는 약액은 점성 및 휘발성이 높기 때문에, 응고되기 쉽다. 특히, 약액 도포 후, 노즐들의 토출구 주변에는 약액이 잔류할 수 있으며, 이러한 잔류 약액은 토출구 주변에 응고되어 노즐의 토출구를 막거나 이후 약액 도포 시 기판에 도포되어 불균일한 막을 형성할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 제1 및 제2 세정유닛은 다수의 노즐을 세정하여 제품의 수율을 향상시킨다. 제1 세정유닛은 헤드의 약액 토출면에 잔존하는 약액을 긁어내어 1차 제거하고, 제2 세정유닛은 약액 토출면을 물리적으로 닦아내는 약액 토출면 상의 약액을 제거한다. 구체적으로, 제1 세정유닛은 블레이드를 구비하고, 블레이드가 약액 토출면 상의 약액을 긁어낸다. 제2 세정유닛은 와이퍼를 구비하고, 와이퍼는 약액 토출면과 접촉하여 약액을 닦아낸다.
특히, 블레이드는 약액을 긁어내는 과정에서 노즐과 충돌 시 노즐의 파손을 방지하기 위해 연질 재질로 이루어진다. 이러한 연질 재질은 표면 마찰 계수가 높고, 표면을 평탄하게 가공하기가 어렵다. 이로 인해, 제1 세정유닛에 의한 1차 세정 후에도 약액 토출면에 많은 약액이 묻어있어 2차 세정시 와이퍼의 사용량이 증가한다. 또한, 블레이드의 상단부에 묻은 약액이 블레이드의 하단부로 흘러 내리기 어려우며, 가공 단가가 상승하고, 교체가 어렵다.
본 발명의 목적은 처리액을 토출하는 헤드의 세정 효율을 향상시킬 수 있는 처리액 도포 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 처리액 도포 장치의 헤드를 세정하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 처리액 도포 장치는 기판 지지부재, 적어도 하나의 헤드 및 세정유닛을 구비한다.
기판 지지부재에는 대상물이 안착된다. 헤드는 상기 기판 지지부재에 안착된 대상물에 처리액을 도포한다. 세정유닛은 상기 처리액이 토출되는 상기 헤드의 처리액 토출면과 평행하게 배치되어 상기 처리액 토출면에 잔존하는 처리액을 긁어내는 적어도 하나의 와이어를 구비한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 처리액을 토출하는 처리액 도포 장치의 헤드 세정 방법은, 적어도 하나의 와이어를 이용하여 상기 헤드의 처리액 토출면에 잔존하는 처리액을 긁어내어 제거한다.
상술한 본 발명에 따르면, 세정 유닛은 와이어를 이용하여 헤드에 잔존하는 처리액을 제거하므로, 잔류 처리액과 접촉되는 상면의 면적을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 세정 유닛은 잔류 처리액과 접촉되는 상면의 면적을 최소화시키기 위한 별도의 가공이 필요없으므로, 제조 원가를 감소시키고, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 형성 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 잉크젯 프린트부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 잉크젯 프린트부를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 세정유닛을 나타낸 부분 분해 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 세정유닛을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 와이어 어셈블리를 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6의 절단선 I-I'에 따른 단면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 제1 세정유닛이 제1 및 제2 헤드 어셈블리를 세정하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 처리액 제거시 도 6에 도시된 와이어부와 제1 헤드와의 위치 관계를 나타낸 측면도이다.
도 10은 처리액 제거시 도 6에 도시된 와이어 어셈블리와 제1 헤드의 배치 관계를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 이하에서는 처리액 도포 장치로서, 액정표시장치의 컬러필터를 형성하기 위한 잉크젯 프린트 장치를 일례로하여 설명하나, 처리액 도포 장치는 컬러필터 이외에 다양한 박막들을 형성할 수 있으며, 액정표시장치 이외의 다양한 장치에 박막을 형성하거나 특정 패턴을 형성하는 데 다양하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 형성 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 박막 형성 장치(1000)는 잉크젯 프린트부(100), 처리액 공급부(200), 로더부(300), 언로더부(400), 인덱서부(500), 베이크부(600), 및 메인 제어부(700)를 포함할 수 있다.
잉크젯 프린트부(100)는 기판 상에 처리액을 도포하여 기판 상에 박막을 형성한다. 이 실시예에 있어서, 잉크젯 프린트부(100)는 처리액으로 RGB 잉크들을 도포하여 컬러필터를 형성한다. 그러나, 잉크젯 프린트부(100)는 RGB 잉크들 이외에 다양한 종류의 처리액을 도포할 수 있으며, 이에 따라, 처리액에 대응하는 박막, 예컨대, 배향막 등 다양한 박막들을 기판 상에 형성할 수 있다.
잉크젯 프린트부(100) 일측에 설치된 메인 제어부(700)는 잉크젯 프린트부(100)의 공정 조건을 제어하며, 잉크젯 프린트부(100)는 메인 제어부(700)의 제어에 따라 도포 공정을 진행한다.
잉크젯 프린트부(100)의 일측에는 처리액 공급부(200)가 설치된다. 처리액 공급부(200)는 잉크젯 프린트부(100)에서 기판에 도포할 처리액을 저장하고, 처리액을 잉크젯 프린트부(100)에 제공한다. 이 실시예에 있어서, 처리액 공급부(200)는 상기 RGB 잉크들을 서로 혼색되지 않게 개별 저장한다.
잉크젯 프린트부(100)의 타측에는 외부로부터 공정 대기중인 기판을 제공받아 적재하는 로더부(300)와 박막 형성 장치(1000)에서 공정 완료된 기판을 적재하는 언로더부(400)가 나란히 설치된다.
로더부(300) 및 언로더부(400)는 인덱서부(500)의 일측에 설치되며, 로더부(300) 및 언로더부(400)는 인덱서부(500)를 사이에두고 잉크젯 프린트부(100)와 마주한다. 인덱서부(500)는 잉크젯 프린트부(100), 로더부(300), 언로더부(400), 및 베이크부(600)와 연통되며, 잉크젯 프린트부(100), 로더부(300), 언로더부(400), 및 베이크부(600) 간에 기판을 이송한다.
구체적으로, 인덱서부(500)는 기판을 이송하는 이송 로봇(미도시)을 구비하고, 상기 이송 로봇은 로더부(300)로부터 기판을 인출하여 잉크젯 프린트부(100)로 이송한다. 잉크젯 프린트부(100)에서 상기 기판의 RGB 잉크 도포가 완료되면, 상기 이송 로봇은 잉크젯 프린트부(100)로부터 컬러필터가 형성된 기판을 인출하여 베이크부(600)로 이송한다. 베이크부(600)는 인입된 기판을 가열하여 상기 기판에 형성된 박막, 즉, 컬러필터를 경화시키고, 이로써, 박막 형성 장치(1000)에 의한 박막 형성 공정이 완료된다. 상기 이송 로봇은 베이크부(600)로부터 공정 완료된 기판을 인출한 후 언로더부(400)로 이송한다. 언로더부(400)에 적재된 기판은 반송 장치에 의해 외부로 반출된다.
이상에서는 박막 형성 장치(1000)의 구성에 대해 개략적으로 설명하였으며, 이하, 도면을 참조하여 잉크젯 프린트부(100)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 잉크젯 프린트부를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 잉크젯 프린트부를 나타낸 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 잉크젯 프린트부(100)는 스테이지(110), 기판 지지부(120), 갠트리(Gantry)(130), 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b), 제1 및 제2 헤드 이동부(151, 152), 제1 세정 유닛(160), 및 제2 세정 유닛(170)을 포함할 수 있다.
스테이지(110) 상에는 상기 처리액 도포를 위한 설비들, 즉, 기판 지지부(120), 갠트리(Gantry)(130), 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b), 제1 및 제2 헤드 이동부(151, 152), 제1 세정 유닛(160), 및 제2 세정 유닛(170)이 설치된다. 스테이지(110)에는 스테이지(110)의 일 변을 따라 연장된 중앙 레일(111)이 설치되고, 중앙 레일(111)에는 기판 지지부(120)가 결합된다. 기판 지지부(120)는 상기 처리액이 도포될 기판을 지지하고, 중앙 레일(111)을 따라 이동 가능하다. 또한, 기판 지지부(120)는 상기 기판이 안착되는 지지 플레이트가 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 처리액 도포 공정시 상기 기판은 상기 지지 플레이트에 고정된다.
한편, 스테이지(110)는 중앙 레일(111)을 사이에 두고 서로 마주하게 설치되는 제1 및 제2 가이드 레일(112a, 112b)을 구비할 수 있다. 제1 및 제2 가이드 레일(112a, 112b) 각각은 중앙 레일(111)과 동일한 제1 방향(D1)으로 연장되어 형성되고, 제1 방향(D1)으로 연장된 스테이지(110)의 일변과 거의 동일한 길이를 갖는다.
제1 및 제2 가이드 레일(112a, 112b)에는 갠트리(130)가 결합된다. 갠트리(130)는 양 단부가 제1 및 제2 가이드 레일(112a, 112b)에 각각 결합되고, 제1 및 제2 가이드 레일(112a, 112b)을 따라 수평 이동할 수 있다.
갠트리(130)에는 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)가 고정 설치된다. 갠트리(130)의 수평 이동 시, 갠트리(130)에 설치된 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)가 함께 이동되며, 이에 따라, 제1 방향(D1)으로 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 위치를 변경시킬 수 있다.
제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)는 처리액 공급부(200)로부터 상기 처리액을 제공받아 기판 지지부(120)에 고정된 기판에 상기 처리액을 토출한다. 이 실시예에 있어서, 잉크젯 프린트부(100)는 두 개의 헤드 어셈블리(140a, 140b)를 구비하나, 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 개수는 공정 효율 및 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 크기에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)는 제1 방향(D1)으로 병렬 배치되며, 서로 이격되어 위치한다. 이 실시예에 있어서, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)는 서로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 제1 헤드 어셈블리(140a)의 구성에 대해 구체적으로 설명하고, 제2 헤드 어셈블리(140b)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
제1 헤드 어셈블리(140a)는 제1 방향(D1)과 수평 방향으로 직교하는 제2 방향(D2)으로 나란하게 배치된 제1, 제2 및 제3 헤드(141a, 142a, 143a)를 구비하고, 제1 내지 제3 헤드(141a, 142a, 143a) 각각은 처리액을 토출하는 다수의 노즐을 구비한다.
이 실시예에 있어서, 제1 헤드 어셈블리(140a)는 세개의 헤드(141a, 142a, 143a)를 구비하나, 헤드(141a, 142a, 143a)의 개수는 공정 효율 및 처리액의 종류 개수에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
제1 내지 제3 헤드(141a, 142a, 143a)는 서로 다른 색을 갖는 잉크를 토출하여 상기 기판 상에 컬러필터를 형성한다. 구체적으로, 제1 헤드(141a)는 빨간색을 갖는 R 잉크를 토출하고, 제2 헤드(142a)는 초록색을 갖는 G 잉크를 토출하며, 제3 헤드(143a)는 파란색을 갖는 B 잉크를 토출한다. 여기서, 제1 내지 제3 헤드(141a, 142a, 143a)의 잉크 배열는 상기 컬러필터의 색화소 배열에 따라 변경될 수 있다.
각 헤드(141a, 142a, 143a)는 각 헤드(141a, 142a, 143a)의 중심축을 기준으로 회전 가능하다.
상기 처리액 도포 공정 시, 제1 내지 제3 헤드(141a, 142a, 143a)가 동시에 잉크를 토출할 수도 있고, 한번에 어느 하나의 헤드에서만 잉크를 토출할 수도 있다. 또한, 제1 내지 제3 헤드(141a, 142a, 143a)가 교대로 잉크를 토출할 수도 있다.
또한, 상기 처리액 도포 공정 시, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)가 동시에 구동되어 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)로부터 잉크가 동시에 토출될 수도 있고, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)가 교대로 잉크를 토출할 수도 있다. 또한, 제1 또는 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)를 먼저 구동시켜 잉크를 도포한 후 해당 헤드 어셈블리에 공급된 잉크가 모두 소진되면, 나머지 헤드 어셈블리를 구동시켜 잉크를 도포할 수도 있다.
한편, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)는 제1 헤드 이동부(151)에 고정 설치되며, 제1 헤드 이동부(151)에는 제2 방향(D2)으로 연장된 제1 이동 레일들이 구비된다. 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)는 서로 다른 제1 이동 레일에 결합되며, 결합된 제1 이동 레일을 따라 제2 방향(D2)으로 왕복 이동이 가능하다. 여기서, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 각 헤드들은 결합된 제1 이동 레일을 따라 개별 이동이 가능하다.
제1 헤드 이동부(151)는 제2 헤드 이동부(152)에 고정 설치되며, 제2 헤드 이동부(152)에는 제2 이동 레일(미도시)이 설치된다. 상기 제2 이동 레일은 제1 및 제2 방향(D1, D2)과 수직하는 방향(D3), 즉, 스테이지(110)의 상면에 대해 수직하는 제3 방향(D3)으로 연장된다. 제1 헤드 이동부(151)는 상기 제2 이동 레일에 결합되며, 제2 이동 레일을 따라 상/하 방향(D2)으로 왕복 이동이 가능하다. 제2 헤드 이동부(152)는 갠트리(130)에 고정 설치된다. 갠트리(130)에는 제2 방향(D2)으로 연장된 제3 이동 레일이 설치된다. 제2 헤드 이동부(152)는 상기 제3 이동 레일에 결합되며, 상기 제3 이동 레일을 따라 제2 방향(D2)으로 왕복 이동이 가능하다.
이와 같이, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 14b)는 갠트리(130)와 제1 및 제2 헤드 이동부(151, 152)에 의해 제1 내지 제3 방향(D1, D2, D3)으로의 이동이 가능하다. 즉, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)는 갠트리(130)의 수평 이동에 의해 제1 방향(D1)으로 이동 가능하고, 제2 헤드 이동부(152)의 이동에 의해 제2 방향(D2)으로 이동 가능하며, 제1 헤드 이동부(151)의 이동에 의해 제3 방향(D3)으로 이동 가능하다. 또한, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 각 헤드들은 대응하는 제1 이동 레일을 따라 제2 방향(D2)으로 이동 가능하다.
상기 처리액 도포 공정시, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)가 제1 및 제2 헤드 이동부(151, 152) 및 갠트리(130)에 의해 이동하면서 상기 기판에 잉크를 도포할 수 있다. 또한, 기판 지지부(120)가 중앙 레일(111)을 따라 제1 방향(D1)으로 이동하고, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)는 제2 및 제3 방향(D2, D3)으로만 이동하여 잉크 도포가 이루어질 수도 있다.
한편, 스테이지(110)의 중앙 레일(111)과 제2 가이드 레일(112b) 사이에 마련된 유지 보수 영역에는 제1 및 제2 세정 유닛(160, 170)이 설치된다.
제1 세정 유닛(160)은 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)에 잔존하는 잉크를 긁어내어 제거한다. 제1 세정 유닛(160)의 구성에 대한 설명은 후술하는 도 4 내지 도 7에서 구체적으로 설명하기로 한다.
제1 세정 유닛(160)의 일측에는 제2 세정 유닛(170)이 설치된다. 갠트리(130)가 홈 위치에 위치시, 제2 세정 유닛(170)은 제1 세정 유닛(160)을 사이에 두고 갠트리(130)와 마주한다. 제2 세정 유닛(170)은 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 각 노즐에 묻은 잉크를 닦아내어 제품의 수율을 향상시킨다. 여기서, 제2 세정 유닛(170)은 제1 세정 유닛(160)에 의해 1차 세정된 노즐들을 2차 세정할 수도 있고, 제1 세정 유닛(160)에 의해 세정되지 않은 노즐들을 세정할 수도 있다.
제2 세정 유닛(170)은 공급 롤러와, 회수 롤러 및 와이퍼(wiper)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 공급 롤러와 상기 회수 롤러는 상기 와이퍼를 통해 연결된다. 상기 와이퍼는 테이프 형상을 갖고, 제1 단부가 상기 공급 롤러에 고정되며, 제2 단부가 상기 회수 롤러에 고정된다. 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b) 세정시, 와이퍼는 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 각 헤드에서 잉크가 토출되는 토출면에 접촉되어 상기 각 헤드에 잔류하는 잉크를 닦아낸다. 상기 와이퍼는 상기 공급 롤러에 감겨진 상태로 공급되며, 상기 노즐의 세정에 의해 오염된 부분은 상기 회수 롤러에 감겨진다. 즉, 상기 공급 롤러는 오염되지 않은 와이퍼를 제공하고, 상기 회수 롤러는 오염된 와이퍼를 회수한다.
이하, 도면을 참조하여 제1 세정 유닛(160)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 세정유닛을 나타낸 부분 분해 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 제1 세정유닛을 나타낸 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 세정유닛(160)은 메인 프레임(161), 퍼지탱크(162), 상부 프레임(163), 및 다수의 와이어 어셈블리(167)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 메인 프레임(161)은 사각 형상을 갖고, 상면이 개구되며, 측면이 일부분 개구된다. 메인 프레임(161)의 내부에는 퍼지탱크(162)가 설치되고, 퍼지탱크(162)는 와이어 어셈블리들(167)에 의해 제거된 잉크를 회수한다.
메인 프레임(161)과 퍼지탱크(162)의 상부에는 상부 프레임(163)이 설치된다. 상부 프레임(163)은 메인 프레임(161)의 상단부에결합되고, 메인 프레임(161)과 마찬가지로 사각 형상을 갖고, 상면과 하면이 개구된다.
다수의 와이어 어셈블리(167)는 상부 프레임(163)의 내부에 균등한 간격으로 이격되어 설치되고, 상기 각 헤드의 토출면에 잔존하는 처리액, 예컨대, 잉크를 긁어내어 제거한다. 이 실시예에 있어서, 제1 세정유닛(160)은 6개의 와이어 어셈블리(167)를 구비하나, 와이어 어셈블리(167)의 개수는 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)(도 2 참조)에 구비된 헤드의 개수에 따라 증가한다.
다수의 와이어 어셈블리(167)는 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 헤드들과 일대일 대응하게 설치되고, 그 배치 또한 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 헤드 배치와 동일하다. 즉, 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)는 서로 마주하게 병렬 배치되고, 각 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 3개의 헤드들은 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 배치 방향과 직교하는 방향으로 배치된다. 마찬가지로, 상기 와이어 어셈블리들은 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 배치 방향으로 3개씩 2열로 배치된다.
이 실시예에 있어서, 동일한 열에 위치하는 와이어 어셈블리들간의 이격 거리는 제1 내지 제3 헤드들(141a, 142a, 143a) 간의 이격 거리에 의해 설정되며, 다수의 와이어 어셈블리(167)는 하나의 헤드 어셈블리에 구비된 제1 내지 제3 헤드들(141a, 142a, 143a)을 동시에 세정할 수 있다. 각 와이어 어셈블리(167)의 구성에 대한 구체적인 설명은 후술하는 도 6 및 도 7에서 구체적으로 하기로 한다.
한편, 제1 세정유닛(160)은 퍼지탱크(162)를 세정하는 세정 노즐들(168)을 더 포함할 수 있다. 세정 노즐들(168)은 퍼지탱크(162)의 상단 내측에 나란히 배치되며, 세정액 공급포트(162a)를 통해 세정액을 공급 받아 퍼지탱크(162) 내부를 세정한다. 즉, 세정 노즐들(168)로부터 분사된 세정액은 퍼지탱크(162)의 내벽을 따라 흘러 퍼지탱크(162) 내벽에 잔존하는 이물, 예컨대, 다수의 와이어 어셈블리(167)로부터 퍼지탱크(162)로 유입된 잉크가 외부로 배출되도록 한다. 여기서, 퍼지탱크(162)의 하단부에는 퍼지탱크(162) 내부로 유입된 이물을 외부로 배기하는 배기 포트(162b)가 구비될 수 있으며, 상기 배기 포트에는 이물을 흡입하기 위한 배기압이 제공될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 와이어 어셈블리(167)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 6은 도 5에 도시된 와이어 어셈블리를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6의 절단선 I-I'에 따른 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 이 실시예에 있어서, 다수의 와이어 어셈블리(167)는 서로 동일한 구성을 갖는다. 각 와이어 어셈블리(167)는 헤드의 토출면에 잔존하는 처리액, 예컨대, 잉크를 긁어내는 다수의 와이어(164), 및 다수의 와이어(164)를 상부 프레임(163)에 고정시키는 제1 및 제2 고정부(165, 166)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 다수의 와이어(164)는 상기 헤드의 토출면에 대해 수직 방향으로 서로 나란하게 배치된 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)를 포함할 수 있다. 이 실시예에 있어서, 다수의 와이어(164)는 세 개의 와이어(164a, 164b, 164c)로 이루어지나, 와이어(164a, 164b, 164c)의 개수는 세정 공정의 효율에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
각 와이어(164a, 164bb, 164c)는 상기 헤드의 토출면에 대해 평행하게 배치되고, 약 0.5mm 내지 약 3mm의 직경을 갖는다. 본 발명의 일례로, 각 와이어(164a, 164b, 164c)는 나일론 또는 나일론 합성 재질로 이루어지거나, 합성 수지 재질로 이루어질 수 있다.
이 실시예에 있어서, 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)는 서로 이격되어 위치하나, 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)가 서로 연접하여 위치할 수도 있다. 본 발명의 일례로, 제1 내지 제2 와이어(164a, 164b, 164c)는 등간격으로 위치하며, 서로 인접한 두 개의 와이어들 간의 간격(WD)은 약 0.1mm 내지 1mm이다.
이와 같이, 와이어 어셈블리(167)는 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)가 서로 조밀하게 배치되므로, 상기 토출면에 잔존하는 처리액을 보다 효율적으로 제거할 수 있다. 즉, 상기 헤드 세정시, 상기 토출면에 잔존하는 처리액과 다수의 와이어(164) 간의 초기 접촉 면적이 작을수록 다수의 와이어(164)에 묻은 처리액이 상기 처리액의 점성에 의해 다시 상기 토출면 측으로 끌려가 상기 토출면으로부터 제거되지 않을 수 있다. 특히, 상기 토출면에 잔존하는 처리액의 양이 많을 수록 이러한 현상이 일어날 수 있다.
이를 방지하기 위해, 와이어 어셈블리(167)는 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)의 배치 간격을 조밀하게 하여 상기 토출면에 잔존하는 처리액과 다수의 와이어(164) 간의 초기 접촉 면적을 증가시킨다. 이에 따라, 다수의 와이어(164)에 묻은 처리액이 끊김 없이 와이어들(164a, 164b, 164c)의 배치 방향을 따라 흘러 퍼지 탱크(162)(도 4 참조)측으로 떨어질 수 있으므로, 와이어 어셈블리(167)는 많은 양의 잔류 처리액을 한번에 긁어내어 제거할 수 있다.
제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)는 제1 및 제2 고정부(165, 166)에 고정 설치된다. 제1 및 제2 고정부(165, 166)는 상부 프레임(163)에 결합되고, 서로 이격되어 서로 반대편에 위치한다. 이 실시예에 있어서, 제1 및 제2 고정부(165, 166)는 서로 엇갈리게 배치되나, 서로 마주하게 배치될 수도 있다.
구체적으로, 제1 고정부(165)는 제1 고정판(165a) 및 다수의 고정핀(165b)을 포함할 수 있다. 제1 고정판(165a)은 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)가 배치된 방향으로 연장된 막대 형상을 갖는다.
제1 고정판(165a)에는 다수의 고정핀(165b)이 결합된다. 다수의 고정핀(165b)은 제1 내지 제3 고정핀(65a, 65b, 65c)을 포함하며, 제1 내지 제3 고정핀(65a, 65b, 65c)은 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)와 일대일 대응하게 배치된다. 제1 내지 제3 고정핀(65a, 65b, 65c)을 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)를 제1 고정판(165a)에 각각 고정시킨다. 본 발명의 일례로, 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)의 제1 단부들은 제1 내지 제3 고정핀(65a, 65b, 65c)에 각각 엮여져 제1 고정부(165)에 고정된다.
이 실시예에 있어서, 제1 고정부(165)는 세 개의 고정핀(65a, 65b, 65c)을 구비하나, 고정핀(65a, 65b, 65c)의 개수는 와이어(164a, 164b, 164c)의 개수에 따라 증가하거나 감소할 수 있으며, 고정핀(65a, 65b, 65c)은 와이어(164a, 164b, 164c)와 동일한 개수로 구비된다.
한편, 제2 고정부(166)는 제2 고정판(166a) 및 다수의 가압 고정부(166b)를 포함할 수 있다. 제2 고정판(166a)은 제1 고정판(165a)과 동일한 방향으로 연장된 막대 형상을 갖고, 제1 고정판(165a)의 반대편에 설치된다.
제2 고정판(166a)에는 다수의 가압 고정부(166b)가 탈착가능하게 결합된다. 다수의 가압 고정부(166b)는 제1 내지 제3 가압 고정부(66a, 66b, 66c)를 구비하고, 제2 고정판(166a)의 길이 방향으로 서로 나란하게 배치된다. 제1 내지 제3 가압 고정부(66a, 66b, 66c)는 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)를 제2 고정판(166a)에 고정시킨다.
이 실시예에 있어서, 제2 고정부(166)는 세 개의 가압 고정부(66a, 66b, 66c)를 구비하나, 가압 고정부(66a, 66b, 66c)의 개수는 와이어(164a, 164b, 164c)의 개수 및 편리성에 따라 증가하거 감소할 수 있다.
또한, 이 실시예에 있어서, 제1 내지 제3 가압 고정부(66a, 66b, 66c)는 서로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 제1 내지 제3 가압 고정부(66a, 66b, 66c)의 구성에 대한 구체적인 설명에 있어서, 제1 가압 고정부(66a)를 일례로 하여 설명하고, 제2 및 제3 가압 고정부(66a, 66b, 66c)의 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1 가압 고정부(66a, 66b, 66c)는 제2 고정판(166a)에 결합된 결합 플레이트(61), 및 결합 플레이트(61)에 탈착 가능하게 결합된 가압캡(62)을 포함할 수 있다. 가압캡(62)은 제1 와이어(164a)를 사이에 두고 결합 플레이트(61)와 결합하여 제1 와이어(164a)를 제2 고정판(166a)에 고정한다. 이때, 가압캡(62)은 제1 와이어(164a)를 결합 플레이트(61)측으로 가압하면서 결합 플레이트(61)와 결합한다.
본 발명의 일례로, 가압캡(62)은 억지 끼움 방식으로 결합 플레이트(61)에 결합된다. 구체적으로, 결합 플레이트(61)는 가압캡(62)과 접촉되는 면에 상하로 배치된 삽입홈들(61a)이 형성되고, 가압캡(62)은 결합 플레이트(61)와 접촉되는 면에 상하로 배치된 결합 돌기들(62a)을 구비한다. 결합 돌기들(62a)은 삽입홈들(61a)에 억지 끼움 방식으로 삽입되어 가압캡(62)을 결합 플레이트(61)에 결합시킨다.
이 실시예에 있어서, 가압캡(62)과 결합 플레이트(61)는 억지 끼움 방식으로 결합되나, 가압캡(62)과 결합 플레이트(61)의 결합 방식은 이에 국한되지 않는다.
이와 같이, 가압캡(62)은 결합 플레이트(61)로부터 탈착이 용이하게 결합되므로, 상기 헤드 세정시, 상기 헤드의 오작동으로 인해 상기 헤드가 제1 와이어(164a)를 수직 또는 수평 방향으로 가압할 경우, 상기 헤드가 가압하는 힘에 의해 결합 플레이트(61)로부터 분리된다. 이에 따라, 제1 가압 고정부(66a)에 고정된 제1 와이어(164a)가 제2 고정부(166)로부터 분리되므로, 상기 헤드의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 제1 내지 제3 와이어(164a, 164b, 164c)와 제1 및 제2 고정부(165, 166) 간의 결합 관계를 살펴보면 다음과 같다. 제1 고정부(165)의 제1 고정핀(65a)은 제1 와이어(164a)의 제1 단부를 제1 고정판(165a)에 고정시키고, 제2 고정부(166)의 제1 가압 고정부(66a)은 제1 와이어(164a)의 제2 단부를 제2 고정판(166a)에 가압 고정한다. 제1 고정부(165)의 제2 고정핀(65b)은 제2 와이어(164b)의 제1 단부를 제1 고정판(165a)에 고정시키고, 제2 고정부(166)의 제2 가압 고정부(66b)는 제2 와이어(164b)의 제2 단부를 제2 고정판(166a)에 가압 고정시킨다. 제1 가압 고정부(66a)의 제3 고정핀(65c)은 제3 와이어(164c)의 제1 단부를 제1 고정판(165a)에 고정시키고, 제2 고정부(166)의 제3 가압 고정부(66c)는 제3 와이어(164c)의 제2 단부를 제2 고정판(166a)에 가압 고정시킨다.
상술한 바와 같이, 와이어 어셈블리(167)는 와이어들(164a, 164b, 164c)을 이용하여 상기 헤드에 잔존하는 처리액을 제거하므로, 잔류 처리액과 접촉되는 상면의 면적을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 와이어 어셈블리(167)는 상기 헤드와 마주하는 상면을 경사면으로 가공할 필요가 없고, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 가압 고정부들(66a, 66b, 66c)의 각 가압캡(62)이 탈착 용이하게 결합 플레이트(61)에 결합되므로, 상기 헤드 오동작시 상기 헤드의 가압 압력에 의해 결합 플레이트(61)로부터 쉽게 분리된다. 이에 따라, 와이어 어셈블리(167)는 상기 세정 과정에서 상기 헤드의 오동작이 발생할 경우, 와이어들(164a, 164b, 164c)과 상기 헤드의 토출면 간의 마찰에 의해 상기 헤드가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 제1 세정 유닛(160)가 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)를 세정하는 과정을 구체적으로 설명한다.
도 8은 도 2에 도시된 제1 세정유닛이 제1 및 제2 헤드 어셈블리를 세정하는 과정을 나타낸 흐름도이고, 도 9는 처리액 제거시 도 6에 도시된 제1 와이어와 제1 헤드와의 위치 관계를 나타낸 측면도이며, 도 10은 처리액 제거시 도 6에 도시된 와이어 어셈블리와 제1 헤드의 배치 관계를 나타낸 도면이다.
도 2, 도 6, 도 8 및 도 9를 참조하면, 먼저, 제1 세정유닛(160)의 상부에 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)를 배치시킨다(단계 S110).
제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)가 일 방향(HD)으로 수평 이동하고, 이와 함께, 각 와이어 어셈블리(167)가 대응하는 헤드의 토출면(41a)에 잔존하는 처리액(20), 예컨대, 잉크(20)를 긁어내어 제거한다(단계 S120).
이 실시예에 있어서, 각 와이어 어셈블리(167)가 각 헤드의 토출면(41a)을 세정하는 과정은 동일하며, 와이어 어셈블리(167)가 제1 헤드(141a)의 토출면(41a)을 세정하는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 제1 헤드(141a)의 하면에는 잉크를 토출하는 다수의 노즐(41)이 설치되고, 제1 헤드(141a)에 대응하는 와이어 어셈블리(167)의 다수의 와이어(164)는 노즐(41)의 토출면(41a)에 대해 평행하게 배치된다. 토출면(41a)의 잉크(20) 제거시, 다수의 와이어(164)는 토출면(41a)의 훼손을 방지하기 위해 토출면(41a)과 이격되어 위치하며, 토출면(41a)에 잔존하는 잉크(20)와는 접한다. 즉, 다수의 와이어(164)는 토출면(41a)과는 비접촉한 상태로 잉크(20)에만 접촉되어 토출면(41a)의 잉크(20)를 제거한다. 이 실시예에 있어서, 다수의 와이어(164)와 토출면(41a) 간의 이격 거리(T1)는 약 0.3mm 내지 약 0.1mm이다.
제1 헤드(141a)는 잔류 잉크(20)가 다수의 와이어(164)에 접촉된 상태에서 수평 이동하고, 표면 장력에 의해 토출면(41a)의 잔류 잉크(20)가 다수의 와이어(164)로 이끌려가 토출면(41a)에서 제거된다. 다수의 와이어(164)에 묻은 잉크(20)는 중력에 의해 퍼지탱크(162)(도 4 참조) 안으로 떨어진다.
이 실시예에 있어서, 제1 와이어(164a)는 도 10에 도시된 바와 같이, 대응하는 헤드의 길이 방향으로 연장된 임의의 선에 대해 0도보다 크고 90도 보다 작은 각도로 배치되나, 상기 임의의 선에 대해 평행하게 배치될 수도 있다. 도 10에는 제1 와이어(164a)만 도시하였으나, 제2 및 제3 와이어(164b, 164c)도 제1 와이어(164a)와 동일하게 배치된다.
이 실시예에 있어서, 제1 세정유닛(160)에 의한 세정은 한 매의 기판에 잉크 도포가 완료된 이후에 이루어질 수도 있고, 공정 대기 시간이 길 경우에 각 노즐 내부에 응고된 잉크를 제거하기 위해 이루어질 수도 있다.
제1 세정유닛(160)에 의한 1차 세정이 완료되면, 제2 세정유닛(160)에서 제1 및 제2 헤드 어셈블리(140a, 140b)의 각 토출면에 잔존하는 잉크를 닦아내는 2차 세정을 실시한다(단계 S130).
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 잉크젯 프린트부 200 : 약액 공급부
300 : 로더부 400 : 언로더부
500 : 인덱서부 600 : 베이크부
700 : 메인 제어부

Claims (16)

  1. 대상물이 안착되는 기판 지지부재;
    상기 기판 지지부재에 안착된 대상물에 처리액을 도포하는 적어도 하나의 헤드와;
    상기 처리액이 토출되는 상기 헤드의 처리액 토출면과 평행하게 배치되어 상기 처리액 토출면에 잔존하는 처리액을 긁어내는 적어도 하나의 와이어를 구비하는세정유닛을 포함하되;
    상기 세정 유닛은,
    상기 헤드와 대응하게 배치되고, 상기 와이어, 및 상기 와이어와 결합하여 상기 와이어의 위치를 고정시키는 고정부재를 구비하는 적어도 하나의 와이어 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정부재는,
    상기 와이어의 제1 단부가 고정되는 제1 고정부; 및
    상기 제1 고정부와 서로 이격되어 상기 제1 고정부와 반대편에 위치하고, 상기 와이어의 제2 단부가 고정되는 제2 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 고정부는,
    막대 형상을 갖고, 상기 처리액 토출면에 대해 수직 방향으로 연장된 제1 고정판; 및
    상기 제1 고정판에 고정 결합되고, 상기 와이어의 제1 단부와 결합되어 상기 와이어를 상기 제1 고정판에 고정시키는 고정핀을 포함하고,
    상기 제2 고정부는,
    막대 형상을 갖고, 상기 제1 고정판과 동일한 방향으로 연장된 제2 고정판; 및
    상기 제2 고정판에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 와이어의 제2 단부를 상기 제2 고정판측으로 가압하여 상기 와이어를 상기 제2 고정판에 고정시키는 가압 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가압 고정부는,
    상기 제2 고정판에 결합된 결합 플레이트; 및
    상기 결합 플레이트에 억지 끼움 방식으로 결합되고, 상기 와이어의 제2 단부를 상기 제2 고정판측으로 가압하여 상기 와이어를 상기 결합 플레이트에 고정시키는 가압캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 세정유닛은,
    상기 고정부재가 고정 설치된 상부 프레임; 및
    상기 상부 프레임의 아래에 설치되어 상기 와이어 어셈블리에 의해 제거된 처리액을 회수하는 퍼지탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  7. 대상물이 안착되는 기판 지지부재;
    상기 기판 지지부재에 안착된 대상물에 처리액을 도포하는 적어도 하나의 헤드와;
    상기 처리액이 토출되는 상기 헤드의 처리액 토출면과 평행하게 배치되어 상기 처리액 토출면에 잔존하는 처리액을 긁어내는 적어도 하나의 와이어를 구비하는 세정유닛을 포함하되;
    상기 와이어는 나일론을 포함하는 재질로 이루어지거나 합성 수지 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  8. 제1항 및 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어 어셈블리는 상기 와이어를 다수 구비하고,
    상기 다수의 와이어는 상기 처리액 토출면에 대해 수직 방향으로 서로 나란하게 배치된 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 다수의 와이어는 서로 연접하게 배치된 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 다수의 와이어 중 서로 인접한 두 개의 와이어들 간의 간격은 0.1mm 내지 1mm인 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  11. 대상물이 안착되는 기판 지지부재;
    상기 기판 지지부재에 안착된 대상물에 처리액을 도포하는 적어도 하나의 헤드와;
    상기 처리액이 토출되는 상기 헤드의 처리액 토출면과 평행하게 배치되어 상기 처리액 토출면에 잔존하는 처리액을 긁어내는 적어도 하나의 와이어를 구비하는세정유닛을 포함하되;
    상기 처리액은 상기 기판에 컬러필터를 형성하는 RGB 잉크, 및 상기 기판에 배향막을 형성하는 배향액 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  12. 대상물이 안착되는 기판 지지부재;
    상기 기판 지지부재에 안착된 대상물에 처리액을 도포하는 적어도 하나의 헤드와;
    상기 처리액이 토출되는 상기 헤드의 처리액 토출면과 평행하게 배치되어 상기 처리액 토출면에 잔존하는 처리액을 긁어내는 적어도 하나의 와이어를 구비하는세정유닛을 포함하되;
    상기 헤드의 길이 방향으로 연장된 임의의 선과 상기 와이어가 이루는 각도는 0도와 같거나 크고 90도 보다 작은 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치.
  13. 처리액 도포 장치에서 처리액을 토출하는 헤드를 세정하는 방법에 있어서,
    상기 헤드의 아래에서 상기 헤드의 처리액 토출면에 대해 평행하게 배치된 적어도 하나의 와이어는 상기 처리액 토출면과는 비접촉되고, 상기 처리액 토출면에 잔존하는 처리액과는 접촉된 상태에서 상기 헤드가 수평 이동하는 동작을 통해 상기 처리액 토출면에 잔존하는 처리액을 긁어내어 제거하는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치의 헤드 세정 방법.
  14. 삭제
  15. 처리액 도포 장치에서 처리액을 토출하는 헤드를 세정하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 와이어의 제1 및 제2 단부는 제1 및 제2 고정부에 각각 고정되고, 상기 헤드의 처리액 토출면에 잔존하는 처리액을 긁어내어 제거 시, 상기 헤드의 오작동으로 인해 상기 헤드가 상기 와이어를 아래로 또는 상기 와이어의 길이 방향과 수직하는 수평 방향으로 상기 와이어를 가압할 경우, 상기 제1 및 제2 고정부 중 적어도 어느 하나는 상기 헤드로부터 상기 와이어에 가해지는 압력에 의해 상기 와이어와의 결합이 해제되는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치의 헤드 세정 방법.
  16. 처리액 도포 장치에서 처리액을 토출하는 헤드를 세정하는 방법에 있어서,
    상기 헤드의 처리액 토출면에 잔존하는 처리액을 긁어내어 제거하는 와이어는 다수로 제공되고, 상기 다수의 와이어는 상기 처리액 토출면에 대해 수직 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 처리액 도포 장치의 헤드 세정 방법.
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