KR101087773B1 - 롤 코팅 장치 - Google Patents

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KR101087773B1
KR101087773B1 KR1020090100403A KR20090100403A KR101087773B1 KR 101087773 B1 KR101087773 B1 KR 101087773B1 KR 1020090100403 A KR1020090100403 A KR 1020090100403A KR 20090100403 A KR20090100403 A KR 20090100403A KR 101087773 B1 KR101087773 B1 KR 101087773B1
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강흥석
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에이티엘(주)
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Abstract

본 발명은 롤 코팅 장치에 관한 것으로, 특히 도포액의 경화시간을 단축시킬 수 있는 롤 코팅 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 롤 형태 기판의 표면을 코팅하는 롤 코팅장치는 상기 롤 형태 기판을 회전시키는 회전축; 상기 롤 형태 기판에 도포액을 공급하는 노즐부; 상기 롤 형태 기판에 도포된 도포액에 기체를 공급하는 기체공급부; 및 상기 기체공급부에 의해 공급된 기체를 외부로 배출하는 기체배출부;를 포함하되, 상기 롤 형태 기판에 도포된 상기 도포액이 상기 기체공급부를 통해 공급된 상기 기체를 통해 경화 또는 건조되는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 본 발명은 롤 형태 기판 상에 코팅된 도포액의 경화시간을 단축시킬 수 있다. 이와 더불어, 회전하는 롤 형태 기판의 도포액이 일정두께로 코팅될 수 있다. 또한, 롤 형태 기판의 회전 시, 상기 롤 형태 기판 상에 코팅된 도포액이 경화가 되기 전 흘러내려 상기 롤 형태 기판에 얼룩이 생기는 것을 방지할 수 있다.
롤 코팅, 경화, 건조, 질소, 도포, 노즐

Description

롤 코팅 장치 {Device using rollers for coating}
본 발명은 롤 코팅 장치에 관한 것으로, 롤에 대하여 도포되는 도포액의 경화(또는 건조)시간을 단축시킬 수 있는 롤 코팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 롤 코팅장치는 롤 형태의 기판에 포토레지스트 또는 솔더레지스트 등 도포액을 밀착 또는 코팅하기 위한 목적으로 사용된다.
종래의 롤 코팅장치는 롤 형태의 기판을 도포액이 저장되어 있는 챔버에 딥핑방식으로 넣은 후 꺼내는 방식으로 롤 형태의 기판에 도포액이 도포되도록 고안되었다. 이 때, 넣고 꺼내는 속도를 조절하여 롤 형태의 기판에 도포되는 도포액의 도포두께를 조절하게 된다.
그런데, 이러한 딥핑방식에 의하면, 도포액이 중력에 의해 아래로 흘러내리는 특성에 따라, 챔버에 넣어지는 롤 형태 기판의 상부는 도포액이 얇게 도포되나, 롤 형태 기판의 하부는 도포액이 두껍게 도포되어 롤 형태 기판의 코팅층의 두께가 균일해지지 못하는 단점이 있다.
한편, 롤 형태의 기판을 회전시키려고 도포액을 노즐을 통해 회전되는 기판의 표면에 토출하는 형태의 롤 코팅장치도 시도되고 있다. 그런데, 이러한 방식으로도 도포액이 경화(또는 건조)되어 롤 형태 기판에 고정되기 전에 중력에 의해 하부방향으로 흘러내리는 것을 막을 수 없어 롤 형태 기판의 코팅층의 두께가 역시 균일해지지 못하게 된다.
그에 따라, 코팅이 이루어지더라도 코팅층에 얼룩 등이 발생하여 품질이 우수하지 못하게 되고 후속 공정에서 정밀도가 크게 훼손되게 된다.
이러한 점은 상기 도포액의 점도가 높을수록 더욱 커지는 것을 확인되고 있다.
한편, 이와 같이 도포액이 도포된 롤 형태 기판은 도포액의 경화(또는 건조)를 위해 가열될 필요가 있다. 그런데 이렇게 가열된 롤 형태 기판은 추후공정을 위해 냉각이 되어야 하므로, 별도의 냉각공정이 필요한 불편함이 있었다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 롤 형태의 기판에 균일한 두께의 코팅층을 형성할 수 있는 롤 코팅장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 롤 형태 기판에 도포되는 도포액의 경화(또는 건조)시간을 단축시킬 수 있는 롤 코팅장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 코팅층이 형성된 롤 형태의 기판을 냉각시킬 수 있는 롤 코 팅장치를 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 롤 형태 기판의 표면을 코팅하는 롤 코팅장치는 상기 롤 형태 기판을 회전시키는 회전축; 상기 롤 형태 기판에 도포액을 공급하는 노즐부; 상기 롤 형태 기판에 도포된 도포액에 기체를 공급하는 기체공급부; 및 상기 기체공급부에 의해 공급된 기체를 외부로 배출하는 기체배출부;를 포함하되, 상기 롤 형태 기판에 도포된 상기 도포액이 상기 기체공급부를 통해 공급된 상기 기체를 통해 경화 또는 건조되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 기체공급부와 상기 기체배출부 사이에 상기 기체의 유로가 형성되는 커버부;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 롤 형태 기판의 회전방향에 대하여 도포되는 도포액의 방향이 일치하도록 상기 롤 형태 기판의 측부에 배치되는 노즐부를 포함할 수 있다.
특히 상기 도포액이 토출되는 노즐팁모듈; 및 상기 도포액을 일시 저장하는 일시저장모듈;를 포함하는 노즐부를 포함할 수 있다.
특히 상기 기체공급부와 상기 기체배출부는 상기 노즐부의 상부에 위치할 수 있다.
바람직하게는 상기 롤 형태 기판의 직경을 초과하는 직경을 가지는 곡면형구조로 이루어지며, 일단은 상기 기체공급부에 연결되고, 타단은 상기 기체배출부에 연결되는 커버부를 포함할 수 있다.
특히 상기 기체를 가열하는 가열부를 더 포함하는 기체공급부를 포함할 수 있다.
특히 상기 기체를 냉각하는 냉각부를 더 포함하는 기체공급부를 포함할 수 있다.
특히 상기 기체가 질소가스일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 롤 기판 상에 도포액을 도포함과 동시에 기체를 도포액의 도포된 상부를 통과시켜 도포액의 경화 또는 건조시간을 단축시켜 도포액이 중력에 의해 하부방향으로 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.
특히, 본 발명은 도포액이 도포된 상부를 통과하는 기체를 외부로 배출함으로써, 도포액의 경화 또는 건조시간을 더욱 단축할 수 있다.
그에 따라, 본 발명의 롤 코팅장치에 의하면, 롤 형태 기판에 도포액을 균일한 두께로 코팅하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 롤 코팅장치는 도포액을 토출하는 노즐부의 토출방향이 롤 코팅장치의 회전방향에 대응하도록, 롤 형태 기판에 대하여 일정간격이 이격되어 하부 방향으로 배치 설치되어, 상기 도포액을 상기 롤 기판 상에 일정두께로 코팅할 수 있다.
그에 따라, 본 발명의 롤 코팅장치를 이용하면, 회전하는 롤 기판 상에 도포 액을 코팅한 후, 이와 동시에 상기 도포액을 경화시켜, 상기 도포액이 경화되기 전 흘러내려 상기 롤 형태 기판에 얼룩이 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 롤 코팅장치에 의하면, 도포액의 도포와 동시에 기체를 도포액층 상에 통과시키므로, 상기 도포액의 코팅 중 발생하는 미세먼지 제거를 할 수 있다.
또한, 본 발명의 롤 코팅장치는 휘발성분으로 이루어진 상기 도포액의 용제를 기판 상에 도포액을 도포한 후, 상기 도포액의 용제를 기체배출부를 통해 즉시 제거함으로써, 상기 도포액의 용제를 배출하기 위한 별도의 배출장치가 불필요해지게 되어, 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 롤 코팅장치는 냉각된 기체를 공급할 수 있어, 도포액의 경화 또는 건조를 통해 가열된 롤 형태 기판을 냉각시킬 수 있어, 롤 형태 기판의 냉각을 위한 별도의 장치가 필요없으므로, 장치를 소형화시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시 예와 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 한 실시 예에 따른 롤 코팅장치에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명의 롤 코팅장치는 도 1에 도시된 구성들 외에 다른 세부 구성들을 당연히 포함하나, 여기서는 발명 설명의 편의상 생략하였다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 롤 코팅장치는 롤 형태 기판(110)을 지지하며 회전시키는 회전축(미도시), 코팅대상인 롤 형태의 기판(110)에 도포액을 공급하는 노즐부(120), 상기 롤 형태 기판(110)에 도포된 도포액에 기체를 공급하는 기체공급부(130), 상기 기체공급부(130)에 의해 공급된 기체를 배출하는 기체배출부(150) 및 상기 기체공급부(130)와 상기 기체배출부(150) 사이에 유로를 형성하는 커버부(120)를 포함하여 이루어진다.
이러한 본 발명의 롤 코팅장치는 롤 형태 기판(110) 상에 코팅하고자 하는 도포액을 노즐부(120)를 통해 공급하고, 공급되어 도포된 도포액을 기체공급부(130)를 공급되는 기체로 인해 도포된 도포액이 하부로 흘러내리기 전에 경화 또는 건조시키게 된다.
좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
상기 노즐부(120)는 상기 롤 형태 기판(110)의 곡면 중 어느 한 부분에 일정간격 이격되어 배치되며, 상기 롤 형태 기판(110)으로 코팅하고자 하는 도포액을 공급한다.
상기 노즐부(120)는 회전하는 상기 롤 형태 기판(110)의 회전방향에 대하여 토출되는 도포액의 방향이 일치하도록 롤 형태 기판(110)의 측부에 배치되며, 바람직하게는 롤 형태 기판(110)의 측부에 하부방향으로 경사지게 배치된다. 이 때, 상기 롤 형태 기판(110)의 회전방향은 상기 노즐부(120)의 위치에 대하여 상부로 회전하며, 상기 노즐부(120)는 회전하는 롤 형태 기판(110)에 상부방향으로 도포액을 공급한다. 이와 같이 노즐부(120)를 통해 토출된 도포액은 도포되는 동시에 롤 형태 기판(110)의 회전에 의해 회전방향에 따라 이동하므로, 도포액이 중력에 의해 도포됨과 동시에 흘러내리는 것을 감소시킬 수 있고, 이로 인해 상기 도포액의 얼룩발생을 방지할 수 있다.
한편, 상기 노즐부(120)는 도포액이 토출되는 노즐팁모듈(122) 및 상기 도포액을 일시 저장하여 도포액이 균일하게 공급될 수 있게 하는 일시저장모듈(124) 및 외부의 도포액저장모듈로(미도시)부터 도포액을 전달받아 도포액유입구(126)를 포함하여 구성된다. 이 때, 상기 일시저장모듈(124)은 도포액을 일시저장하여 도포액이 상기 노즐팁모듈(122)을 통해 토출될 때, 그 토출량을 균일하게 유지할 수 있게 한다.
상기 기체공급부(130)는 상기 노즐부(120)의 상부에 위치되어 상기 롤 형태 기판(110)의 곡면을 따라 기체가 흐르도록 기체를 공급한다.
즉, 상기 기체공급부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 롤 형태 기판(110)에 상기 노즐부(120)가 배치된 위치에 대하여 상기 롤 형태의 기판(110)이 회전하는 방향으로 일정거리 전진하여 배치된다. 이 때, 상기 롤 형태 기판(110)의 단면이 원형으로 이루어져 있으므로, 상기 노즐부(120)가 위치한 측부에서 롤 형태 기판(110)이 회전하면 상기 노즐부(120)에 의해 도포된 도포액은 롤 형태 기판(110)의 회전방향으로 이동하게 되며, 이 때 상기 롤 형태 기판(110)의 회전방향으로 전진배치된 기체공급부(130)는 기체를 롤 형태 기판(110)에 공급하게 된다. 도 1에 도시된 본 실시 예에서는 상기 기체공급부(130)는 상기 노즐부(120)의 상부 에 상기 롤 형태 기판(110)의 곡면을 따라 배치된다.
그리고 이러한 기체공급부(130)에 의해 공급되는 기체는 커버부(140)에 의해 롤 형태 기판(110)의 곡면을 따라 유로를 형성하게 된다.
그에 따라, 공급되는 기체는 외부로 발산되지 않고, 상기 롤 형태 기판(110)의 상부에 도포된 도포액과 접촉되어 상기 도포액을 경화 또는 건조시키게 된다.
이를 위해 상기 커버부(140)는 롤 형태 기판(110)의 직경을 초과하는 직경을 가지는 곡면형 구조로 이루어지며, 그 일단(140a)은 상기 기체공급부(130)에 연결되고, 타단(140b)은 상기 기체배출부(150)에 연결되고, 상기 일단(140a)과 타단(140b)사이의 롤 형태 기판(110)의 상부의 일정영역을 덮도록 배치되는 곡면덮개(140b)로 구성된다.
이와 같이, 상기 노즐부(120)로부터 공급된 도포액은 코팅된 롤 형태 기판(110)의 회전에 의해 바로 커버부(140) 아래로 이동하며, 상기 기체공급부(130)를 통해 공급된 기체는 상기 커버부(140)의 곡면덮개(140b)에 의해 도포액의 상부에 기체유로를 형성하여 도포액을 경화 또는 건조시키게 된다.
이를 위해, 상기 기체공급부(130)로부터 도입되는 기체로는 도포액의 경화 또는 건조에 바람직한 것이면 특별한 제한이 없으며 본 실시 예에서는 고온 질소가스를 사용한다.
이를 위해 상기 기체공급부(130)에는 공급되는 기체를 가열하는 가열부(132)를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 기체공급부(130)는 상기 가열부(132)에 의한 공급 기체에 대한 열 분포의 확산을 위해 메쉬(mesh)구조를 포함할 수 있다.
한편, 상기 롤 형태 기판(110)에 도포된 도포액의 경화 또는 건조 공정이 종료되더라도 완성된 롤 형태 기판(110)의 이송 중 발생하는 움직임과 충격으로 인한 도포액의 도포 상태의 변화를 방지하기 위해 일정시간 즉, 1 ~10분 정도의 프리베이킹을 수행할 필요가 있다. 그런데, 이와 같이 경화 또는 건조 공정 및 프리베이킹이 수행되면 롤 형태 기판(110)의 온도가 일정수준 이상이 되어 추후 공정을 위해 별도의 냉각이 필요하게 된다.
그런데, 본 발명의 기체공급부(130)에는 공급되는 기체를 냉각하는 냉각부(134)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 냉각부(134)의 냉각방법은 특별한 제한이 없으며, 본 실시 예에서는 냉각수를 이용하였다.
한편, 상기 가열부(132)는 열전소자로 구성될 수 있으며, 이러한 경우 전극을 변환시키는 것으로서 별도의 냉각장치 없이 공급되는 기체를 냉각시켜 저온기체를 공급할 수 있게 한다. 이러한 경우, 냉각을 위해 이동할 필요없이 경화, 건조 및 냉각이 한 장소에서 수행될 수 있게 된다. 그리고 저점도의 도포액을 사용하는 경우, 별도의 베이킹과 냉각공정이 불필요하게 된다. 특히, 상기 기체공급부(130)를 통해 공급되는 기체의 온도를 4 ~ 90℃로 제어하는 것으로, 도포액의 코팅과 코팅층의 프리베이킹 고정을 함께 수행할 수 있게 된다.
그리고 상기 기체공급부(130)를 통해 커버부(140) 아래로 공급된 기체는 커버부(140)의 타단(140c)에 구비된 기체 배출부(150)를 통해 외부로 배출된다.
이에 따라, 상기 노즐부(120)를 통해 도포액이 코팅된 롤 형태 기판(110)의 코팅부분은 코팅이 됨과 동시에 상기 롤 형태 기판(110)의 회전에 의해 커버부(140)의 하부로 이동하며, 상기 커버부(140)의 하부에서 상기 기체공급부(130)를 통해 도입되는 고온기체를 통해 경화건조되는 경화공정 또는 건조공정이 연속하여 진행된다. 이와 같이, 상기 경화공정 또는 건조공정이 하부에서 상부로 회전하는 롤 형태 기판(110)의 코팅과 동시에 상기 롤 형태 기판(110)의 상부에서 이루어지므로, 상기 롤 형태 기판(110)에 도포된 도포액은 중력에 의해 하부로 흘러내리기 전에 상부로 회전하여 상기 커버부(140)의 하부에서 연속적으로 경화 또는 건조된다. 그리고 이렇게 도포액이 경화 또는 건조되어 코팅층이 형성되면 상기 롤 형태 기판(110)의 추가회전을 통해 코팅층이 하부로 이동하더라도 도포액은 더 이상 중력에 의해 하부로 흐르지 않으므로, 상기 롤 형태 기판(110)의 코팅층의 두께는 균일하게 달성될 수 있게 되는 것이다. 그에 따라, 상기 롤 형태 기판(110)에 얼룩 등이 발생하지 않는다.
이와 같이, 본 발명의 롤 코팅장치에 의하면, 롤 형태 기판 상에 도포액을 코팅과 동시에 경화 또는 건조시켜, 상기 롤 형태 기판 상에 코팅된 도포액의 경화시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 롤 코팅장치는 고온의 기체를 통하여 롤 형태의 기판에 도포된 도포액을 경화 또는 건조시키므로, 도포액의 토출로 인해 발생한 흄(hume)이 고온의 기체를 통해 용이하게 제거될 수 있다. 또한, 본 발명의 롤 코팅장치는 휘발성분으로 이루어진 상기 도포액의 용제를 기판 상에 도포액을 도포한 후, 상기 도포액의 용제를 기체배출부를 통해 즉시 제거함으로써, 상기 도포액의 용제를 배 출하기 위한 별도의 배출장치가 불필요해진다.
이와 더불어, 회전하는 롤 형태 기판의 한 부분에 접촉하여 도포액이 코팅되므로, 상기 도포액을 상기 롤 형태 기판 상에 일정두께로 정밀하게 코팅할 수 있다.
또한, 회전하는 롤 형태 기판 상에 도포액을 코팅한 후, 이와 동시에 상기 도포액을 경화시켜, 상기 도포액이 경화되기 전 흘러내려 상기 롤 형태 기판에 얼룩이 생기는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 도포액의 코팅 중 발생하는 미세먼지 제거 및 별도의 챔버를 구성할 필요가 없어, 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술 사상 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 첨부된 특허청구범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 본 발명의 한 실시 예에 따른 롤 코팅장치의 나타낸 도면이다.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
110: 롤 형태 기판 120: 노즐부
130: 기체공급부 140: 커버부
150: 기체배출부

Claims (9)

  1. 롤 형태 기판의 표면을 코팅하는 롤 코팅장치에 있어서,
    상기 롤 형태 기판을 회전시키는 회전축;
    상기 롤 형태 기판에 도포액을 공급하는 노즐부;
    상기 롤 형태 기판에 도포된 도포액에 기체를 공급하는 기체공급부; 및
    상기 기체공급부에 의해 공급된 기체를 외부로 배출하는 기체배출부;를 포함하되,
    상기 롤 형태 기판에 도포된 상기 도포액이 상기 기체공급부를 통해 공급된 상기 기체를 통해 경화 또는 건조되는 것을 특징으로 하는 롤 코팅장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기체공급부와 상기 기체배출부 사이에 상기 기체의 유로가 형성되는 커버부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 코팅장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노즐부는
    상기 롤 형태 기판의 회전방향에 대하여 도포되는 도포액의 방향이 일치하도 록 상기 롤 형태 기판의 측부에 배치되는 것을 특징으로 하는 롤 코팅장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 노즐부는
    상기 도포액이 토출되는 노즐팁모듈; 및
    상기 도포액을 일시 저장하는 일시저장모듈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 코팅장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기체공급부와 상기 기체배출부는 상기 노즐부의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 롤 코팅장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 커버부는
    상기 롤 형태 기판의 직경을 초과하는 직경을 가지는 곡면형구조로 이루어지며, 일단은 상기 기체공급부에 연결되고, 타단은 상기 기체배출부에 연결되는 것을 특징으로 하는 롤 코팅장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기체공급부는
    상기 기체를 가열하는 가열부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 코팅장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기체공급부는
    상기 기체를 냉각하는 냉각부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 코팅장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기체는 질소가스인 것을 특징으로 하는 롤 코팅장치.
KR1020090100403A 2009-10-21 2009-10-21 롤 코팅 장치 KR101087773B1 (ko)

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