KR101201404B1 - 감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법 - Google Patents

감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 감지 모듈은 광을 방출하는 발광 부재, 발광 부재와 동일 측에 이격 배치되어, 상기 발광 부재로부터 방출된 광을 수신하는 복수의 수광 부재, 발광 부재 및 복수의 수광 부재와 마주보도록 배치되어, 상기 발광 부재로부터 방출된 광을 반사시키는 반사 부재를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면 원료 물질의 낙하를 감지하는 감지 영역이 종래에 비해 확장된다. 이에, 방출광의 이동 경로를 통과하도록 원료 물질이 낙하하지 않더라도, 반사광에 의해 상기 원료 물질의 낙하를 감지할 수 있다. 이로 인해, 원료 물질이 적하되고 있음에도 원료 물질이 적하되지 않은 것으로 감지하는 감지 오류를 방지할 수 있어, 원료 물질의 적하 공정을 용이하게 모니터링할 수 있다. 또한 감지 오류로 인해 원료 물질의 적하 공정을 중지하는 것을 최소화할 수 있어, 공정 시간을 단축하고, 제품의 생산율을 향상시킬 수 있다.

Description

감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법{SENSING MODULE AND SENSING USING THE SAME}
본 발명은 감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법에 관한 것으로, 원료 물질의 적하 여부를 정확하게 감지할 수 있는 감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법에 관한 것이다.
평판 표시 패널의 경우, 한 쌍의 평판형 기판을 접합시켜 제작한다. 즉, 액정 표시 패널의 제작을 예로 들면, 먼저 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성된 하부 기판과, 컬러 필터와 공통 전극이 형성된 상부 기판을 제작한다. 이후에 하부 기판 상에 액정을 적하하고, 상부 기판과 하부 기판을 합착 밀봉하여 액정 표시 패널을 제작한다.
이때, 기판에 액정을 적하하기 위해 액정 적하 장치가 사용된다. 이러한 액정 적하 장치는 기판이 안착되는 스테이지, 스테이지 상측에 배치된 겐트리, 겐트리 상에 장착되어 액정을 적하시키는 노즐을 구비하는 토출유닛, 토출유닛의 하측에 배치되어, 상기 토출유닛으로부터 토출되는 액정의 낙하 여부를 감지하는 감지 모듈을 포함한다. 종래의 감지 모듈은 제 1 몸체, 제 1 몸체 내부에 삽입 장착되어 외부로 광을 방출하는 발광 부재, 제 1 몸체와 마주보도록 배치된 제 2 몸체, 제 2 몸체 내부에 삽입 장착되어 광을 수광하는 수광 부재를 포함한다. 이때, 통상적으로 종래의 발광 부재는 제 1 몸체의 중심부에 설치되고, 수광 부재는 발광 부재와 마주보도록 제 2 몸체의 중심부에 설치된다. 그리고 제 1 몸체와 제 2 몸체 사이의 이격 공간 상측에 액정을 토출하여 적하시키는 노즐이 배치된다.
이와 같은 감지 모듈을 이용하여 액정의 적하 여부를 판단하는 방법을 간략히 설명하면 하기와 같다. 예를 들어, 발광 부재로부터 방출된 광이 수광 부재로 입사되면 이를 액정이 적하되지 않은 것으로 판단한다. 반면 발광 부재로부터 방출된 광이 수광 부재로 입사되지 않으면 이를 액정이 적하된 것으로 판단한다. 이는 발광 부재로부터 방출된 광이 수광 부재가 배치된 방향으로 이동하던 중에, 낙하되는 액정에 의해 반사되어 수광 부재로 입사되지 못하기 때문이다.
한편, 노즐로부터 액정을 토출하여 적하시킬 때, 상기 노즐의 결합 상태, 토출 유닛의 이동 등과 같은 이유로 상기 액정이 낙하하는 위치가 변경될 수 있다. 예를 들어, 액정이 제 1 몸체와 제 2 몸체 사이의 중심 영역을 통과하도록 낙하하는 경우, 발광 부재로부터 방출된 광 즉, 방출광이 센싱 부재가 배치된 방향으로 이동할 때, 낙하하는 액정에 의해 광의 이동이 차단된다. 이에, 발광 부재로부터 방출된 광량과 수광 부재로 입사되는 광량이 소정 범위로 차이가 나므로, 액정이 적하된 것으로 판단한다. 반면, 액정이 제 1 몸체와 제 2 몸체 사이의 중심 영역을 벋어나도록 통과하도록 낙하할 수 있다. 즉, 액정이 방출광의 이동 경로를 벋어나도록 낙하할 수 있다. 이에, 발광 부재로부터 방출된 광은 그대로 진행하여 수광 부재로 입사된다. 이로 인해 실제 액정은 적하되었으나, 액정이 적하되지 않은 것으로 판단하는 감지 오류가 발생된다. 이와 같이, 액정이 적하되지 않는 것으로 감지된 경우, 적하 장치의 유지 보수 작업을 위해 불필요하게 액정의 적하 공정을 중지시키는 일이 발생한다. 이는 공정 시간이 길어지는 요인으로 작용한다. 그리고, 액정 적하 여부를 정확하게 감지할 수 없음에 따라, 액정 적하 공정을 용이하게 모니터링할 수 없어, 액정 적하 공정을 원활히 진행할 수 없다.
본 발명의 일 기술적 과제는 원료 물질의 적하 여부를 정확하게 감지할 수 있는 감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 과제는 원료 물질의 감지 영역이 확장된 감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 일 기술적 과제는 방출광 및 반사광을 이용하여 원료 물질의 적하 여부를 감지하는 감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 감지 모듈은 광을 방출하는 발광 부재, 상기 발광 부재와 동일 측에 이격 배치되어, 상기 발광 부재로부터 방출된 광을 수신하는 복수의 수광 부재, 상기 발광 부재 및 복수의 수광 부재와 마주보도록 배치되어, 상기 발광 부재로부터 방출된 광을 반사시키는 반사 부재를 포함한다.
상기 발광 부재 및 복수의 수광 부재는 일 방향으로 나열되도록 이격 배치된다.
상기 반사 부재는 일체형의 벌크(bulk)로 제작된다.
상기 반사 부재는 센싱부와 마주보도록 배치된 몸체, 상기 센싱부와 마주보는 몸체의 일측면에 코팅된 반사막을 포함한다.
본 발명에 따른 감지 방법은 상기 원료 물질이 적하되는 방향으로 광을 방출하는 과정 및 상기 방출된 광을 반사시키는 과정을 포함하고, 상기 방출된 광량과 반사되어 입사되는 광량의 차이를 이용하여 상기 원료 물질의 적하 여부를 감지하는 과정을 포함한다.
상기 방출된 광의 적어도 일부가 반사되지 않아, 입사되지 않을 경우, 상기 원료 물질이 적하된 것으로 판단하고, 상기 방출된 광이 반사되어 입사될 경우, 상기 원료 물질이 적하된 것으로 판단한다.
상기 방출된 광량과 입사된 광량의 차이값이 기 설정된 기준값 미만일 경우, 상기 원료 물질이 적하되지 않은것으로 판단하고, 상기 방출된 광량과 입사된 광량의 차이값이 기 설정된 기준값 이상일 경우, 상기 원료 물질이 적하된 것으로 판단한다.
상기 원료 물질로 액정 및 실런트(sealant) 중 어느 하나를 사용한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 감지 모듈은 발광 부재 및 복수의 수광 부재를 구비하는 센싱부 및 센싱부와 마주보도록 배치된 반사 부재를 포함한다. 여기서 센싱부의 발광 부재 및 복수의 수광 부재는 일 방향으로 나열 배치하는 센싱부 및 센싱부와 마주 보도록 반사 부재를 포함한다. 이에, 실시예에서는 발광 부재로부터 방출된 방출광 및 반사 부재에 의해 반사된 반사광을 이용하여 원료 물질의 적하 여부를 감지한다. 이때, 발광 부재로부터 방출된 광들이 반사 부재가 배치된 방향으로 이동하는 이동 경로 면적에 비해, 반사 부재에 의해 반사된 반사광이 센싱부가 배치된 방향으로 이동하는 이동 경로 면적이 크다. 따라서, 이와 같은 반사광을 이용함으로써, 원료 물질의 낙하를 감지하는 감지 영역이 종래에 비해 확장된다. 이에, 방출광의 이동 경로를 통과하도록 원료 물질이 낙하하지 않더라도, 반사광에 의해 상기 원료 물질의 낙하를 감지할 수 있다. 이로 인해, 원료 물질이 적하되고 있음에도 원료 물질이 적하되지 않은 것으로 감지하는 감지 오류를 방지할 수 있어, 원료 물질의 적하 공정을 용이하게 모니터링할 수 있다. 또한 감지 오류로 인해 원료 물질의 적하 공정을 중지하는 것을 최소화할 수 있어, 공정 시간을 단축하고, 제품의 생산율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 토출 유닛을 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 감지 모듈을 도시한 도면
도 4는 실시예의 변형예에 따른 감지 모듈을 도시한 도면
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 감지 모듈을 이용하여 액정의 적하 여부를 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 토출 유닛을 도시한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 감지 모듈을 도시한 도면이다. 도 4는 실시예의 변형예에 따른 감지 모듈을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판(s)이 안치되는 스테이지(100), 스테이지(100) 상측에 배치된 겐트리(200), 겐트리(200) 상에 장착 고정되며, 일방향으로 나열되어 이격 배치된 복수의 토출 유닛(400), 겐트리(200) 상에서 복수의 토출 유닛(400)이 나열된 방향과 동일한 방향으로 설치되어 상기 토출 유닛(400)을 수평 이동시키는 토출 유닛 이동 수단(700)을 포함한다. 또한, 스테이지(100) 상에 설치되어 겐트리(200)를 수평 방향으로 이동시키는 겐트리 이동 수단(300)을 포함한다. 실시예에서는 기판(s) 상에 적하되는 원료 물질로 액정(Liquid crysytal)을 사용하며, 실시예에 따른 기판 처리 장치는 액정 적하 장치일 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고 적하되는 원료 물질로 다양한 액상물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 기판(s) 사이를 접합시키는 실런트(sealant) 또는 페이스트(patste)일 수 있다.
스테이지(100)는 기판(s)을 안치하기 위해 기판(s)과 대응되는 형상으로 제작된다. 실시예에서는 기판(s)으로 사각형 형태의 유리를 사용하므로, 스테이지(100)도 사각형 형태의 것을 사용한다. 물론 이에 한정되지 않고 기판(s)의 형상에 따라 스테이지(100)의 형상이 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 스테이지(100)는 기판(s)을 지지 고정시키기 위한 별도의 고정부재를 구비할 수 있다. 이때, 고정부재로 정전기력을 이용하는 정전척 또는 진공 흡입력을 이용하는 진공 고정 장치를 사용할 수 있다. 여기서, 진공 고정 장치를 고정부재로 사용하는 경우, 스테이지(100) 상에 진공 펌프와 연통된 복수의 홀이 마련될 수 있다. 그리고 도시되지는 않았지만 스테이지(100)를 수평 이동시키는 별도의 스테이지 이동부를 구비할 수 있다.
겐트리 이동 수단(300)은 복수의 토출 유닛(400)이 수평 이동하는 방향과 교차하는 방향으로 겐트리(200)를 이동시키도록 제작되는 것이 바람직하다. 이러한 겐트리 이동 수단(300)은 스테이지(100) 상부에서 나란하게 이격되어 평행하게 설치되는 한 쌍의 가이드 레일(310), 한 쌍의 가이드 레일(310) 상부에 각기 설치되어 상기 한 쌍의 가이드 레일(310)을 따라 활주하는 겐트리 구동 부재(320)를 포함한다. 여기서, 한 쌍의 가이드 레일(310)은 복수의 토출 유닛(400)이 수평 이동하는 방향과 직교하도록 스테이지(100) 상에 설치된다. 그리고 겐트리 구동 부재(320)의 상부는 겐트리(200)의 하부와 결합되어 있다. 이에, 겐트리 구동 부재(320)가 가이드 레일(310)을 따라 활주함에 따라, 상기 겐트리 구동 부재(320)와 결합된 겐트리(200)가 수평 이동하게 된다. 이때, 겐트리 구동 부재(320)는 예를 들어, 직선 운동을 하는 리니어 모터 및 볼스크류와 같은 볼스크류를 회전시키는 모터의 조합일 수있다. 물론 이에 한정되지 않고 겐트리 구동 부재(320)가 가이드 레일(310) 상에서 활주할 수 있는 어떠한 방식이 적용되어도 무방하다.
복수의 토출 유닛(400) 각각은 겐트리(200) 상에 장착된 토출 유닛 이동 수단(700)과 결합되어, 상기 토출 유닛 이동 수단(700)에 의해 수평 이동하는 결합 부재(410), 상기 결합 부재(410)의 상측에 장착되며 액정을 저장하는 원료 물질 저장부(420), 원료 물질 저장부(420)로부터 액정을 공급받고 이를 배출하는 시린지(430), 시린지(430)로부터 액정을 공급받아 기판(s) 상에 액정을 토출하는 토출부(450), 토출부(450)의 하측에 배치되어 상기 토출부로(450)부터 적하되는 액정을 감지하는 감지 모듈(500)을 포함한다. 또한, 일단이 원료 물질 저장부(420)에 연결되고 타단이 시린지(430)에 연결된 제 1 공급관(480), 일단이 시린지(430)에 연결되고 타단이 토출부(450)의 노즐(452)에 연결된 제 2 공급관(490), 제 1 공급관(480)에 설치되어 시린지(430)와 원료 물질 저장부(420) 사이의 연통을 제어하는 제 1 밸브(460), 제 2 공급관(490)에 설치되어 시린지(430)와 토출부(450) 사이의 연통을 제어하는 제 2 밸브(470), 각각이 결합 부재(410) 상에 장착되어 원료 물질 저장부(420)를 지지하는 원료 물질 지지 부재 및 시린지(430)를 지지하는 시린지 지지 부재(430-1)를 포함한다. 여기서서, 토출부(450)는 시린지(430)의 하측에 배치되도록 결합 부재(410)에 장착되어, 스테이지(100)에 안착된 기판(s) 상에 액정을 적하하는 역할을 한다. 이러한 토출부(450)는 기판(s) 상에 액정을 적하하는 노즐(452), 노즐(452)이 장착 고정되는 노즐 지지 부재(451)를 포함한다. 노즐 지지 부재(451)는 노즐(452)의 적어도 일부가 삽입 고정 될 수 있는 개구 홀이 마련된 플레이트 형상으로 제작될 수 있다. 그리고 이러한 노즐 지지 부재(451)가 결합 부재(410) 상에 장착 고정된다. 그리고 노즐(452)은 제 2 공급관(490)의 타단과 연결되어 제 2 공급관(490)을 통해 시린지(430) 내의 액정을 공급받아 이를 기판(s) 상에 적하한다.
토출 유닛(400)은 상기에서 설명한 구성 및 구조에 한정되지 않고 다양한 구성 및 구조로 변경될 수 있다.
도 3을 참조하면 감지 모듈(500)은 광을 방출하는 발광 부재(512) 및 방출된 광을 수신하는 수광 부재(513)를 구비하는 센싱부(510), 센싱부(510)와 마주보도록 배치되어 발광 부재(512)로부터 방출된 광을 반사시키는 반사 부재(520)를 포함한다.
센싱부(510)는 반사 부재(520)와 마주보도록 배치된 센싱 몸체(511), 센싱 몸체(511) 내에 삽입 장착되어 광을 방출하는 발광 부재(512), 발광 부재(512)로부터 방출된 광을 수신하는 복수의 수광 부재(513)를 포함한다. 여기서, 센싱 몸체(511)에는 발광 부재(512) 및 복수의 수광 부재(513)가 각기 삽입 장착되는 복수의 홈이 마련된다. 이때, 홈은 발광 부재(512)와 마주하는 방향이 개구된 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 그리고, 실시예에 따른 센싱 몸체(511)는 그 단면의 형상이 사각형의 박스 형상을 가지도록 제작된다. 하지만, 이에 한정되지 않고 발광 부재(512) 및 복수의 수광 부재(513)가 삽입 장착될 수 있는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 그리고 이러한 센싱 몸체(511)의 일단은 노즐 지지 부재(451)에 결합되어 토출부(450)와 함께 이동한다.
발광 부재(512)는 액정의 토출을 감지하기 위한 광을 방출하는 것으로써, 센싱 몸체(511) 내에 삽입 장착된다. 여기서 실시에에 따른 발광 부재(512)는 센싱 몸체(511)의 중심에 삽입 설치된다. 또한, 실시예에 따른 발광 부재(512)로 광을 공급받아 발산하는 다수 가닥의 광 섬유를 사용한다. 이에, 발광 부재(512)로부터 방출된 광은 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 광 빔이 될 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 광을 발산할 수 있는 수단이라면 어떠한 수단이 사용되어도 무방하다. 발광 부재(512)는 전술한 바와 같이 센싱 몸체(511)에 마련된 홈에 삽입 장착되되, 상기 발광 부재(512)의 영역 중 광이 방출되는 영역이 센싱 몸체(511) 외부로 노출되도록 설치한다. 즉, 발광 부재(512)의 영역 중 광이 방출되는 영역이 반사 부재(520)와 마주보는 센싱 몸체(511)의 일측면으로 노출되도록 설치된다. 하기에서는 발광 부재(512)로부터 방출된 광을 방출광이라 명명한다.
수광 부재(513)는 발광 부재(512)로부터 방출된 광 및 반사 부재(520)에 의해 반사된 광의 입사 여부에 따라, 액정의 적하를 감지한다. 실시예에서는 이러한 수광 부재(513)를 복수개로 마련하고, 상기 복수의 수광 부재(513)는 발광 부재(512)의 하측에서 일 방향으로 나열되도록 이격 배치된다. 이때, 발광 부재(512)의 직하에 적어도 하나의 수광 부재(513)가 배치되는 것이 바람직하다. 그리고 이와 같은 복수의 수광 부재(513)는 센싱 몸체(511)에 마련된 홈에 삽입 장착되되, 상기 수광 부재(513)의 영역 중 광이 수신되는 영역이 센싱 몸체(511) 외부로 노출되도록 설치한다. 즉, 발광 부재(512)의 영역 중 광이 방출되는 영역이 반사 부재(520)와 마주보는 센싱 몸체(511)의 일측면으로 노출되도록 설치된다.
반사 부재(520)는 센싱부(510)와 마주보도록 배치되어, 상기 센싱부(510)의 발광 부재(512)로부터 방출된 광을 반사시킨다. 즉, 발광 부재(512)로부터 방출된 광을 반사시켜, 센싱부(510)를 향해 이동하는 광이 이동 경로 면적으로 확장시킨다. 이로 인해, 액정의 낙하를 감지하는 감지 영역이 종래에 비해 확장된다. 하기에서는 반사 부재(520)의 영역 중 센싱부(510)와 마주보는 상기 반사 부재(520)의 일측면을 반사면이라 명명한다. 실시예에 따른 반사 부재(520)는 반사율이 우수한 금속 재료 예를 들어 알루미늄(Al)을 이용하여, 그 단면이 사각형의 형상을 가지는 박스 형상으로 제작한다. 즉, 사각형의 벌크(bulk) 형상으로 반사 부재(520)를 제작한다. 물론 이에 한정되지 않고 반사 부재(520)는 반사율이 우수한 다양한 재료 예를 들어, 금(Au), 은(Ag)과 같은 재료를 이용하여 제작할 수도 있다. 또한, 반사 부재(520)는 상기에서 설명한 사각형의 박스 형상에 한정되지 않고, 반사 부재(520)의 적어도 일측면이 센싱부(510)의 일측면과 마주볼 수 있는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 그리고 이러한 반사 부재(520)는 적어도 센싱부(510)의 센싱 몸체(511)와 동일하거나 크도록 제작되는 것이 바람직하다. 즉, 센싱 몸체(511)의 일측면과 마주보는 반사 부재(520)의 반사면의 면적이 상기 몸체의 일측면과 동일하거나 그보다 크도록 제작되는 것이 바람직하다. 하기에서는 반사 부재로부터 반사된 광을 반사광이라 명명한다.
상기에서는 사각형의 벌크(bulk)로 반사 부재(520)를 제작하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체(522), 센싱부(510)와 마주보는 몸체(522)의 일측면에 마주보도록 배치된 반사막(521)을 포함하도록 반사 부재(520)를 제작할 수 있다. 이때, 센싱부(510)와 마주보는 몸체(522)의 일측면에 반사율이 우수한 페이스트 형태의 알루미늄(Al)을 코팅하여 반사막(521)을 형성할 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 알루미늄(Al) 이외에 반사율이 우수한 은(Ag), 금(Au)와 같은 다양한 재료를 이용하여 반사막(521)를 제작할 수 있다.
이와 같이, 센싱부(510)와 마주보도록 반사 부재(520)를 배치함으로써, 발광 부재(512)로부터 방출된 광들은 반사 부재(520)의 반사면에 의해 반사되어, 다시 센싱부(510)가 배치된 방향으로 이동한다. 이때 반사 부재(520)에 의해 반사된 광 즉, 반사광이 센싱부(510)로 이동할 때, 도 3에 도시된 바와 같이 다양한 방향으로 이동함에 따라 액정의 감지 영역을 확장 시킬 수 있다. 즉, 하나의 발광 부재(512)로부터 방출된 광들이 반사 부재(520)가 배치된 방향으로 이동하는 이동 경로 면적에 비해, 상기 방출광이 반사 부재(520)에 의해 반사된 반사광이 센싱부가 배치된 방향으로 이동하는 이동 경로 면적이 크다.
한편, 토출부(450)의 노즐(451)로부터 액정을 토출하여 적하시킬 때, 상기 노즐(451)의 결합 상태, 토출 유닛(400)의 이동 등과 같은 이유로 상기 액정이 낙하하는 위치가 변경될 수 있다. 즉, 노즐(451)로부터 토출된 액정이 상기 센싱부(510)와 반사 부재(520) 사이를 통과하도록 낙하되되, 상기 노즐(451)의 결합 상태, 토출 유닛(400)의 이동 등과 같은 이유로 액정의 낙하 위치가 변경될 수 있다. 즉, 액정이 발광 부재(512)로부터 방출된 광 즉, 방출광이 반사 부재(520)가 배치된 방향으로 이동하는 경로를 통과하도록 낙하하거나, 상기 경로를 벋어나도록 낙하할 수도 있다. 이때, 액정이 방출광의 이동 경로를 통과하도록 낙하하는 경우, 상기 방출광의 적어도 일부는 액정에 의해 그 이동이 차단된다. 이에, 액정이 적하된 것으로 판단한다. 또한 다른 예로, 액정이 방출광의 이동 경로를 통과하지 않고, 다른 영역으로 낙하하는 경우, 상기 액정은 센싱부(510)를 향하는 반사광 중 적어도 어느 하나에 의해 감지된다. 즉, 방출광의 이동 경로를 벋어나도록 낙하하는 액정은, 센싱부(510)를 향하는 반사광 중 적어도 일부 광의 이동을 차단한다. 이에, 액정이 적하된 것으로 판단한다.
하지만 종래의 감지 모듈의 경우, 중심 영역을 벋어나도록 낙하하는 액정을 감지하기가 어렵다. 종래의 감지 모듈을 간략히 설명하면, 도시되지는 않았지만 발광부, 발광부와 마주보도록 배치된 수광부를 포함한다. 여기서, 발광부는 제 1 몸체, 제 1 몸체 내부에 삽입 장착되어 외부로 광을 방출하는 발광 부재를 포함하고, 수광부는 제 2 몸체, 제 2 몸체 내부에 삽입 장착되어 광을 수광하는 수광 부재를 포함한다. 이때, 통상적으로 종래의 발광 부재는 제 1 몸체의 중심 영역에 설치되고, 수광 부재는 발광 부재와 마주보도록 제 2 몸체의 중심에 설치된다. 따라서, 액정이 발광부와 수광부 사이의 중심부가 아닌 그 외의 영역을 통과하도록 낙하될 경우, 상기 발광부의 발광 부재로부터 방출된 광은 그대로 수광 수단으로 입사된다. 이에, 발광부와 수광부 사이의 중심부가 아닌 그 외의 영역을 통과하도록 낙하될 경우, 액정이 적하되지 않은 것으로 판단하는 감지 오류가 발생될 수 있다.
하지만, 실시예와 같이 일 방향으로 나열 배치된 발광 부재(512) 및 복수의 수광 부재(513)를 구비하는 센싱부(510)와 마주보도록 반사 부재(520)를 배치함으로써, 액정의 감지 영역을 확장시킬 수 있다. 따라서, 종래에 비해 액정의 적하 여부 감지의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 감지 모듈을 이용하여 액정의 적하 여부를 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 도 5는 센싱부와 반사 부재 사이의 중심 영역을 통과하도록 액정이 낙하하는 경우이고, 도 6은 센싱부와 반사 부재 사이의 중심 영역을 벋어나도록 액정이 낙하하는 경우를 도시한 도면이다. 하기에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 실시예에 따른 감지 모듈을 이용하여 액정의 적하 여부를 감지하는 방법을 설명한다. 이때, 상기에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 액정이 센싱부(510)와 반사 부재(520) 사이의 중심 영역을 통과하도록 낙하될 수 있다. 즉, 액정이 방출광의 이동 경로를 통과하도록 낙하할 수 있다. 액정의 낙하 위치는 전술한 바와 같이 노즐(451)의 결합 상태 및 토출 유닛(400)의 이동에 따라 가변될 수 있다. 이와 같이 액정이 방출광의 이동 경로를 통과하도록 낙하하는 경우, 상기 방출광들 중 적어도 일부는 낙하하는 액정에 의해 그 이동이 차단된다. 따라서, 액정에 의해 이동이 차단된 광은 반사 부재(520)가 배치된 방향으로 이동하지 못하므로, 수광 부재(513)로 입사되지 않는다. 그리고 방출광들 중, 액정에 의해 그 이동이 차단되지 않고 그대로 진행하여 반사 부재(520)에 도달한 광은 상기 반사 부재(520)에 의해 반사되어 다시 센싱부(510)가 배치된 방향으로 이동한다. 그리고 반사 부재(520)에 의해 반사된 광 즉, 반사광들 중 적어도 일부는 복수의 수광 부재(513)에 입사된다. 이와 같이, 방출광중 적어도 일부가 액정에 의해 그 이동이 차단되어, 수광 부재(513)로 입사되지 못함에 따라, 발광 부재(512)로부터 방출된 광량과 복수의 수광 부재(513)로 입사된 광량이 소정 범위로 차이가 난다. 이에, 액정이 적하된 것으로 판단한다.
이때, 작업자가 액정이 적하되지 않을 경우, 발광 부재(512)로부터 방출되어 반사 부재(520)에 반사된 후, 수광 부재(513)로 입사되는 광량을 기준값으로 한다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이 액정이 적하될 때 수광 부재(513)에 입사되는 광량과 상기 기준값 과의 차이값을 이용하여 액정의 적하 여부를 판단한다. 이때, 차이값이 작업자가 기 설정한 차이값 미만일 경우, 액정이 적하되지 않은것으로 판단하고, 기 설정한 차이값 이상일 경우, 액정이 적하된 것으로 판단한다.
또한, 토출부(450)의 노즐(451)로부터 액정을 토출하여 적하시킬 때, 상기 노즐(451)의 결합 상태, 토출 유닛(400)의 이동 등과 같은 이유로 상기 액정이 도 6에 도시된 바와 같이 센싱부(510)와 반사 부재(520) 사이의 중심 영역을 통과하지 않고 그외 다른 영역을 통과하도록 낙하할 수 있다. 즉, 액정이 방출광의 이동 경로를 벋어나도록 낙하할 수 있다. 이와 같은 경우, 방출광은 그대로 진행하여 반사 부재(520)에 도달하고, 상기 반사 부재(520)에 의해 반사된다. 이때, 방출광들의 이동 경로 면적에 비해, 반사 부재(520)에 의해 반사되어 센싱부(510)가 배치된 방향으로 이동하는 반사광들의 이동 경로 면적이 크다. 따라서, 액정이 방출광의 이동 경로를 벋어난 다른 영역을 통과하도록 낙하하더라도, 반사광들 중 적어도 일부는 상기 액정이 낙하되는 방향으로 이동한다. 즉, 반사광들 중 적어도 일부는 센싱부(510)가 배치된 방향으로 이동하던 중에, 낙하하는 액정에 의해 그 이동이 차단되어, 수광 부재(513)로 입사되지 못한다. 이로 인해, 발광 부재(512)로부터 방출된 광량과 복수의 수광 부재(513)에 입사된 광량이 소정 범위로 차이가 발생된다. 이에, 액정이 적하된 것으로 판단한다.
이와 같이 실시예에서는 액정이 방출광의 이동 경로를 통과하지 않고, 그 외 다른 영역을 통과하도록 낙하되더라도, 상기 액정의 적하 여부를 감지할 수 있다. 이는, 상술한 바와 같이, 발광 부재(512)로부터 방출된 광이 반사 부재(520)가 배치된 방향으로 이동하는 광들의 이동 경로 면적에 비해, 반사 부재(520)에 의해 반사되어 다시 센싱부(510)가 배치된 방향으로 이동하는 반사광의 이동 경로 면적이 크기 때문이다. 따라서, 액정의 낙하를 감지하는 감지 영역을 확장시킬 수 있어, 종래에 비하여 액정의 적하 여부를 정확히 감지할 수 있다.
상기에서는 액정을 적하하는 적하 장치에 대해 서술하였으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 원료 물질을 적하하고 이를 감지하는 장치에 적용될 수 있다.
500: 감지 모듈 510: 센싱부
511: 센싱 몸체 512: 발광 부재
513: 수광 부재 520: 반사 부재

Claims (8)

  1. 적하되는 원료 물질을 감지하는 감지 모듈에 있어서,
    광을 방출하는 발광 부재;
    상기 발광 부재와 동일 측에서 하측에 이격 배치되어, 상기 발광 부재로부터 방출된 광을 수신하는 복수의 수광 부재;
    상하로 이격 배치된 상기 발광 부재 및 복수의 수광 부재와 마주보록 배치되어, 상기 발광 부재로부터 방출된 광을 반사시키는 반사 부재를 포함하는 감지 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 수광 부재는 상기 발광 부재의 하측에 이격 배치되며, 일 방향으로 나열되도록 배치되는 감지 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사 부재는 일체형의 벌크(bulk)로 제작되는 감지 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사 부재는 센싱부와 마주보도록 배치된 몸체, 상기 센싱부와 마주보는 몸체의 일측면에 코팅된 반사막을 포함하는 감지 모듈.
  5. 원료 물질을 적하시키는 적하 장치에서 상기 원료 물질의 적하 여부를 감지하는 감지 방법에 있어서,
    상기 원료 물질이 적하되는 방향으로 광을 방출하는 과정;
    상기 광의 방출 방향과 마주 보는 방향에서 상기 방출된 광을 반사시키는 과정;
    상기 광의 방출 방향과 동일 측의 하측에서, 상기 반사된 광의 입사를 감지하는 과정을 포함하고,
    상기 방출된 광량과 상기 방출된 광이 반사되어 입사되는 광량의 차이를 이용하여 상기 원료 물질의 적하 여부를 감지하는 과정을 포함하는 감지 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 방출된 광의 적어도 일부가 반사되지 않아, 입사되지 않을 경우, 상기 원료 물질이 적하된 것으로 판단하고,
    상기 방출된 광이 반사되어 입사될 경우, 상기 원료 물질이 적하된 것으로 판단하는 감지 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 방출된 광량과 입사된 광량의 차이값이 기 설정된 기준값 미만일 경우, 상기 원료 물질이 적하되지 않은것으로 판단하고,
    상기 방출된 광량과 입사된 광량의 차이값이 기 설정된 기준값 이상일 경우, 상기 원료 물질이 적하된 것으로 판단하는 감지 방법.
  8. 청구항 5 내지 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 원료 물질로 액정 및 실런트(sealant) 중 어느 하나를 사용하는 감지 방법.
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