KR101201405B1 - 감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법 - Google Patents

감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 감지 모듈은 광을 방출하는 발광 수단, 발광 수단과 동일 측에 이격 배치되어 상기 발광 수단으로부터 방출된 광의 입사 여부에 따라 상기 원료 물질의 낙하 여부를 감지하는 낙하 감지용 수광 수단, 발광 수단과 마주보도록 배치되어, 상기 발광 수단으로부터 방출된 광의 입사 여부에 따라 상기 원료 물질의 토출 여부를 감지하는 토출 감지용 수광 수단을 포함한다.
따라서 본 발명의 실시예들에 의하면 액정의 토출 여부 및 상기 액정의 낙하 여부를 분리하여 감지할 수 있다. 또한, 종래와 같이 노즐로부터 토출되는 원료 물질의 볼륨 변화에 따라 토출 감지 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 종래에 비하여 원료 물질 토출 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 따라서, 원료 물질의 토출 불량을 인식하지 못하고 공정을 진행하는 것을 방지할 수 있어, 불필요하게 소요되는 시간을 감소할 수 있다. 또한, 원료 물질 적하 불량에 따른 소자의 불량 발생을 방지할 수 있다.

Description

감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법{SENSING MODULE AND SENSING USING THE SAME}
본 발명은 적하 장치에 관한 것으로, 원료 물질의 토출 및 낙하 여부를 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 토출 유닛, 토출 유닛의 하측에 배치되어, 상기 토출 유닛으로부터 토출되는 액정의 토출 및 낙하 여부를 감지하는 감지 유닛을 포함한다. 여기서, 감지 유닛은 노즐의 하측으로 이격 배치되어 광을 방출하는 발광 수단이 구비된 발광부, 발광부와 이격 배치되어 발광 수단으로부터 방출된 광을 수신하는 수광 수단으로 이루어 진다. 이때 발광 수단과 수광 수단은 마주보도록 배치된다. 그리고 발광부와 수신부 사이의 이격 공간 상측에 노즐이 배치된다. 이러한 감지 유닛은 발광 수단으로부터 방출된 광이 수광 수단에 입사되는지의 여부에 따라 노즐로부터 액정의 토출 및 낙하 여부를 감지한다. 예를 들어, 노즐로부터 액정이 토출되지 않으면, 발광 수단 각각으로부터 방출된 광들이 수광 수단으로 입사된다. 이와 같이 광이 수광 수단으로 입사되면 노즐로부터 액정이 토출되지 않았으며, 낙하되지 않은 것으로 판단한다.
한편 전술한 바와 같이 종래의 감지 유닛은 액정의 토출 및 낙하 여부 모두를 감지하기 위해 노즐의 하측으로 일정 거리 이격 되도록 설치한다. 예를 들어 감지 유닛이 노즐과 너무 인접하도록 설치될 경우 노즐로부터 액정의 토출 여부는 감지할 수 있으나, 상기 토출된 액정의 낙하 여부를 감지할 수 없다. 이에 상기 노즐 하측으로 일정 거리 이격되도록 감지 유닛을 설치하여, 노즐로부터 액정이 토출되었는지 여부와 상기 액정의 낙하 여부를 감지한다.
하지만, 공정 조건에 따라 혹은 노즐의 상태에 따라 노즐 끝단으로 토출되어 맺히는 액정 방울의 크기(또는 볼륨)이 작을 수 있다. 이와 같은 경우, 노즐 끝단에 액정이 맺혔음에도 불구하고 발광 수단으로부터 방출된 광이 상기 노즐 끝단에 맺힌 액정의 하측으로 이동하여 수광 수단에 입사될 있다. 따라서 노즐로부터 액정이 토출되지 않은 것으로 판단한다. 이에, 액정의 토출 및 낙하 여부를 정확하게 판단할 수 없어 공정 진행에 문제가 발생된다.
본 발명의 일 기술적 과제는 원료 물질의 토출 및 낙하 여부를 정확하게 감지할 수 있는 감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 과제는 노즐로부터 원료 물질이 토출되었는지 여부를 감지하는 토출 감지용 수광 수단과 상기 토출된 원료 물질이 낙하되었는지 여부를 감지하는 낙하 감지용 수광 수단을 별도로 구비하는 감지 모듈 및 이를 이용한 감지 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 감지 모듈은 광을 방출하는 발광 수단, 상기 발광 수단과 동일 측에 이격 배치되어 상기 발광 수단으로부터 방출된 광의 입사 여부에 따라 상기 원료 물질의 낙하 여부를 감지하는 낙하 감지용 수광 수단, 상기 발광 수단과 마주보도록 배치되어, 상기 발광 수단으로부터 방출된 광의 입사 여부에 따라 상기 원료 물질의 토출 여부를 감지하는 토출 감지용 수광 수단을 포함한다.
상기 반사 부재와 마주 보도록 배치되어, 상기 발광 수단 및 낙하 감지용 수광 수단이 삽입 설치되는 몸체를 포함한다.
상기 상하로 이격 배치된 발광 수단 및 낙하 감지용 수광 수단과 마주보도록 배치되어, 광을 반사시키는 반사 부재를 포함한다.
상기 반사 부재는 상기 발광 수단과 마주보는 면인 제 1 반사면과 상기 낙하 감지용 수광 수단과 마주보는 면인 제 2 반사면을 포함한다.
상기 제 1 반사면은 상측에서 하측으로 갈수록 상기 발광 수단이 배치된 방향과 반대 방향으로 경사지지도록 제작되고, 상기 제 2 반사면은 상측에서 하측으로 갈수록 상기 낙하 감지용 수광 수단이 배치된 방향으로 경사지도록 제작된다.
상기 낙하 감지용 수광 수단은 상기 발광 수단 하측에 이격 배치된다.
본 발명은 원료 물질을 적하시키는 적하 장치에서 상기 원료 물질의 적하 여부를 감지하는 감지 방법에 관한 것으로, 상기 원료 물질이 적하되는 방향으로 광을 방출하는 과정, 상기 방출된 광을 직접 감지하여 상기 원료 물질의 토출 여부를 감지하는 과정, 상기 방출된 광을 반사시키고, 상기 반사 광을 감지하여 상기 원료 물질의 낙하 여부를 감지하는 과정을 포함한다.
상기 방출된 광이 상기 원료 물질에 의해 이동이 차단되어 상기 방출된 광이 감지되지 않으면, 상기 원료 물질이 토출된 것으로 판단하고, 상기 방출된 광이 그 진행 방향으로 이동되어, 상기 방출된 광이 감지되면, 상기 원료 물질이 토출되지 않은 것으로 판단한다.
상기 반사 광이 상기 원료 물질에 의해 이동이 차단되어 상기 반사 광이 감지되지 않으면, 상기 원료 물질이 낙하된 것으로 판단하고, 기 반사된 광이 그 진행 방향으로 이동되어, 상기 반사 광이 감지되면, 상기 원료 물질이 낙하되지 않은 것으로 판단한다.
상기 원료 물질로 액정 및 실런트(sealant) 중 어느 하나를 사용한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 노즐로부터 원료 물질의 토출 여부를 감지하는 토출 감지용 수광 수단과 상기 토출된 액정의 낙하 여부를 감지하는 낙하 감지용 수광 수단을 별도로 마련한다. 이에 액정의 토출 여부 및 상기 액정의 낙하 여부를 분리하여 감지할 수 있다. 또한, 종래와 같이 노즐로부터 토출되는 원료 물질의 볼륨 변화에 따라 토출 감지 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 종래에 비하여 원료 물질 토출 여부를 정확하게 판단할 수 있다. 따라서, 원료 물질의 토출 불량을 인식하지 못하고 공정을 진행하는 것을 방지할 수 있어, 불필요하게 소요되는 시간을 감소할 수 있다. 또한, 원료 물질 적하 불량에 따른 소자의 불량 발생을 방지할 수 있다.
또한, 발광 수단의 하측에 낙하 감지용 수광 수단을 배치하고, 상기 발광 수단 및 수강 수단과 마주보도록 반사 부재를 배치한다. 여기서 반사 부재는 발광 수단과 마주보는 면인 제 1 반사면과 상기 낙하 감지용 수광 수단과 마주보는 면인 제 2 반사면을 포함한다. 그리고 제 1 반사면은 상측에서 하측으로 갈수록 상기 발광 수단이 배치된 방향과 반대 방향으로 경사지도록 제작되고, 제 2 반사면은 상측에서 하측으로 갈수록 상기 낙하 감지용 수광 수단이 배치된 방향으로 경사지도록 제작된다. 따라서, 발광 수단으로부터 방출되어 낙하 감지용 수광 수단으로 입사되지 않고 상기 제 1 반사면에 접촉된 광은 상기 제 1 반사면에 의해 반사되어 그 하측으로 이동한 후, 제 2 반사면에 의해 다시 반사되어 낙하 감지용 수광 수단이 배치된 방향으로 이동한다. 이에, 제 2 반사면에 의해 반사되어 낙하 감지용 수광 수단으로 이동하는 광이 상기 낙하 감지용 수광 수단으로 입사되는지 여부에 따라 원료 물질의 낙하 여부를 감지할 수 있다. 즉, 하나의 발광 수단으로부터 방출된 광을 이용하여 원료 물질의 토출 및 낙하 여부 모두를 감지할 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 토출 유닛을 도시한 단면도
도 3은 실시예에 따른 감지 모듈을 도시한 단면도
도 4는 실시예의 변형예에 따른 감지 모듈을 도시한 단면도
도 5 및 도 6은 실시예에 따른 감지 모듈을 이용하여 액정의 토출 및 낙하 여부를 감지하는 방법을 설명하기 위해 도시한 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 실시예에 따른 감지 모듈을 도시한 단면도이다.
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 crystal)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(paste)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.
겐트리 이동 수단(300)은 복수의 토출 유닛(400) 및 검출부(510)가 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 수 있다. 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 사익 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. 여기서, 제 1 및 제 2 공급관(490)은 내부공간을 가지는 튜브 형상으로 제작된다. 또한, 원료 물질 저장부 지지 부재(420-1)는 상기 원료 물질 저장부(420)에 비해 면적이 큰 판 형상으로 제작되고, 상기 원료 물질 저장부(420)의 하측에 배치되도록 결합 부재(410) 상에 장착되어, 상기 원료 물질 저장부(420)를 지지한다. 그리고 시린지 지지 부재(430-1)는 개방된 홀이 마련된 플레이트 형상으로 제작되어, 결합 부재(410)에 장착된다. 그리고 이러한 시린지 지지 부재(430-1)의 개구 홀에 시린지(430) 하부 영역의 적어도 일부가 삽입되어 지지 고정된다. 원료 물질 저장부 지지 부재(420-1) 및 시린지 지지 부재(430-1)의 형상 및 장착 위치는 상기에서 설명한 예에 한정되지 않고, 원료뮬질 저장부 및 시린지(430) 각각을 지지 고정할 수 있는 다양한 형상 및 장착 위치의 변경이 가능하다. 또한, 복수의 토출 유닛(400)의 결합 부재(410) 각각의 후면은 전술한 바와 같이 겐트리(200) 상에 장착된 토출 유닛 이동 수단(700)과 결합되어 있다. 여기서, 실시예에 따른 결합 부재(410)는 판 형상으로 제작되어 전면에 원료 물질 저장부(420), 시린지(430) 및 토출부(450)가 장착되고, 후면에 토출 유닛 이동 수단(700)이 연결된다. 이에, 복수의 토출 유닛(400)은 토출 유닛 이동 수단(700)을 통해 수평 방향으로 이동하면서, 기판(s) 상에 액정을 적하시킬 수 있다.
원료 물질 저장부(420)는 시린지(430)에 공급될 액정을 저장하는 것으로, 실시예에서는 내부공간을 가지는 원통형이 형상으로 제작된다. 하지만 이에 한정되지 않고 액정을 수용할 수 있는 내부공간이 마련된 다양한 형상으로 제작될 수 있음은 물론이다. 그리고 원료 물질 저장부(420)에는 도시되지는 않았지만, 액정 내의 기포를 제거하는 탈포장치가 설치될 수 있다. 예를 들어, 원료 물질 내의 공기를 외부로 배출하는 진공 수단을 구비할 수 있다.
시린지(430)는 원료 물질 저장부(420)로부터 액정을 공급받아, 일정량을 토출부(450)로 제공한다. 이러한 시린지(430)는 액정을 저장하는 내부공간이 마련된 시린지 몸체(431), 시린지 몸체(431)의 측부에 연결되어 내부로 액정을 주입하는 주입구(432), 시린지 몸체(431)의 하부에 연결되어 상기 시린지 몸체(431) 내부의 액정을 배출하는 배출구(433), 시린지 몸체(431)의 상부에 연결되어 시린지 몸체(431) 내부의 압력을 조절함으로써 액정의 유입 및 배출을 조절하는 조절 부재(434)를 포함한다. 여기서 시린지 몸체(431)는 액정을 수용할 수 있는 내부공간이 마련된 통 형상으로 제작되고, 금속, 플라스틱 또는 유리와 같은 다양한 소재로 제작될 수 있다. 그리고 주입구(432)의 일단은 시린지 몸체(431)와 연결되고 타단은 제 1 공급관(480)과 연결되며, 배출구(433)의 일단은 시린지 몸체(431)와 연결되고 타단은 제 2 공급관(490)과 연결된다. 또한, 조절 부재(434)는 주입구(432)를 통해 상기 시린지 몸체(431) 내부로 액정을 주입시키거나, 배출구(433)를 통해 시린지 몸체(431) 내부의 액정을 배출시키는 것을 조절한다. 이러한 조절 부재(434)는 예를 들어, 시린지 몸체(431) 내부의 압력을 조절함으로써, 액정의 주입 및 배출을 조절할 수 있다. 즉, 조절 부재(434)는 적어도 일부가 시린지 몸체(431) 내부에 삽입되어 승하강하는 피스톤일 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고 시린지 몸체(431) 내부의 압력을 조절하거나 액정의 주입(또는 유입) 및 배출을 조절할 수 있는 다양한 수단이 사용될 수 있다.
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. 여기서 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.
도 3을 참조하면, 감지 모듈(500)은 광량의 변화를 이용하여 액정의 토출 및 낙하 여부를 감지한다. 이러한 감지 모듈(500)은 몸체(510), 몸체(510)와 마주보도록 대향 배치되어 상기 몸체(510)와 마주하는 내측면이 소정의 경사를 가지는 반사면(560a, 560b)을 포함하도록 제작된 반사 부재(540), 몸체(510) 내에 삽입 장착되어 광을 방출하는 발광 수단(520), 발광 수단(520)과 마주보도록 반사 부재(540)에 삽입 장착되어 노즐(452)에 액정이 토출되었는지 여부를 감지하는 토출 감지용 수광 수단(550) 및 몸체(510) 내에서 발광 수단(520)의 하측에 이격 배치되어 액정의 낙하 여부를 감지하는 낙하 감지용 수광 수단(530)을 포함한다. 여기서 실시예에 따른 몸체(510)는 사각 통 형상으로 제작되며, 발광 수단(520) 및 낙하 감지용 수광 수단(530)이 삽입 장착될 수 있는 홈(미도시)이 마련된다. 물론 이에 한정되지 않고 발광 수단(520) 및 낙하 감지용 수광 수단(530)이 삽입 장착될 수 있는 다양한 형상으로 몸체(510)를 제작할 수 있다.
반사 부재(540)은 발광 수단(520) 및 낙하 감지용 수광 수단(530)이 삽입 설치된 몸체(510)와 마주 보도록 배치된다. 이러한 반사 부재(540)에는 토출 감지용 수광 수단(550)이 삽입 설치되는 홀(미도시)이 마련된다. 그리고, 반사 부재(540)의 영역 중 몸체(510)와 마주보는 내측면은 소정의 경사를 가지도록 형성된다. 실시예에 따른 반사 부재(540)의 내측면은 서로 다른 경사 방향을 가지는 2개의 반사면(560a, 560b)을 포함하고, 2개의 경사면(560a, 560b)의 끝단은 상호 연결되어 있다. 하기에서는 서로 다른 경사 방향을 가지는 각각의 반사면(560a, 560b)을 제 1 반사면(560a) 및 제 2 반사면(560b)이라 명명한다. 여기서 제 1 반사면(560a)은 상측에서 하측으로 갈 수록 몸체(510)가 배치된 방향 즉, 발광 수단(520)이 배치된 방향과 반대 방향으로 경사지도록 제작된다. 그리고 제 2 반사면(560b)은 상측에서 하측으로 갈 수록 몸체(510)가 배치된 방향 즉, 낙하 감지용 수광 수단(530)이 배치된 방향으로 경사지도록 제작된다. 이에 제 1 반사면(560a)과 제 2 반사면(560b) 각각이 소정의 경사각을 이루면서 마주보도록 배치된다. 이로 인해, 발광 수단(520)으로부터 방출된 광 중 제 1 반사면(560a)에 접촉된 광은 상기 제 1 반사면(560a)에 의해 반사되어 하측으로 이동하고, 다시 제 2 반사면(560b)에 의해 반사되어 몸체(510)가 배치된 방향으로 이동한다. 즉, 실시예에 따른 감지 모듈(500)에서는 발광 수단(520)으로부터 방출된 광 중 제 1 반사면(560a)에 접촉된 광을 반사시켜 제 2 반사면(560b)을 통해 몸체(510)가 배치된 방향으로 이동 하도록 그 이동 경로를 변경시킨다. 이는, 광을 제 2 반사면(560b)으로부터 반사시켜, 몸체(510) 내에 삽입 장착된 낙하 감지용 수광 수단(530)이 배치된 방향으로 이동하도록 함으로써, 노즐(452)에 맺힌 액정의 낙하 여부를 감지하기 위함이다.
발광 수단(520)은 액정의 토출 및 낙하 여부를 감지하기 위한 광을 방출하는 것으로써, 적어도 일부가 몸체(510) 내에 장착된다. 실시예에서는 발광 수단(520)으로 광을 공급 받아 발산하는 다수 가닥의 광 섬유를 사용한다. 물론 이에 한정되지 않고 광을 발산할 수 있는 수단이라면 어떠한 수단이 사용되어도 무방하다. 이러한 발광 수단(520)이 몸체(510) 내에 삽입 장착되되, 상기 발광 수단(520)의 영역 중 광이 방출되는 영역이 몸체(510)의 내측면으로 노출되도록 설치한다. 즉, 발광 수단(520)의 영역 중 광이 방출되는 영역이 반사 부재(540)과 마주보는 몸체(510)의 내측면으로 노출되도록 장착한다. 또한, 발광 수단(520)은 몸체(510) 내에서 노즐(452) 끝단의 하측에 위치하도록 한다. 그리고 이때 발광 수단(520)이 노즐(452)의 하측에 위치하되, 상기 발광 수단(520)으로부터 방출된 광 중 적어도 일부의 광은 노즐(452) 끝단에 맺히는 액정을 향해 이동할 수 있도록 그 위치를 조절하여 설치한다. 이와 같은 발광 수단(520)의 위치는 노즐(452)에 맺히는 액정의 다양한 크기를 참고하여, 상기 발광 수단(520)으로부터 방출된 광 중 적어도 일부가 상기 액정을 향해 이동할 수 있는 범위에 속하도록 설치할 수 있다.
토출 감지용 수광 수단(550)은 발광 수단(520)으로부터 방출된 광의 입사 여부를 검출하여, 노즐(452)로부터의 액정의 토출을 감지한다. 이러한 토출 감지용 수광 수단(550)은 반사 부재(540)의 내측에서 발광 수단(520)과 마주보도록 배치된다. 이때, 토출 감지용 수광 수단(550)의 영역 중, 발광 수단(520)으로부터 방출된 광을 입사하는 영역이 반사 부재(540)의 내측면으로 노출되도록 장착한다. 즉, 토출 감지용 수광 수단(550)의 영역 중, 발광 수단(520)으로부터 방출된 광을 입사하는 영역이 반사 부재(540)의 제 1 반사면(560a)으로 노출되도록 장착한다.
낙하 감지용 수광 수단(530)은 제 2 반사면(560b)에 의해 반사된 광의 입사 여부를 검출하여, 액정의 낙하 여부를 감지한다. 이러한 낙하 감지용 수광 수단(530)은 몸체(510) 내에서 발광 수단(520)의 하측에 이격 배치된다. 이러한 낙하 감지용 수광 수단(530)은 몸체(510) 내에 삽입 장착되되, 광이 입사되는 영역이 몸체(510) 내측면으로 노출되도록 장착한다. 즉, 낙하 감지용 수광 수단(530)의 영역 중 광이 입사되는 영역이 반사 부재(540)과 마주보는 몸체(510)의 내측면으로 노출되도록 장착한다. 그리고 이때 낙하 감지용 수광 수단(530)이 발광 수단(520)의 하측에 위치하되, 액정이 낙하되지 않을 경우, 제 2 반사면(560b)으로부터 반사되어 몸체(510)가 배치된 방향으로 이동하는 광 중 적어도 일부는 상기 낙하 감지용 수광 수단(530)으로 입사될 수 있도록 그 위치를 조절하여 설치한다. 이와 같은 낙하 감지용 수광 수단(530)의 위치는 감지 모듈(500)의 제작시에 제 1 및 제 2 반사면(560b)의 경사 각도에 따른 광의 이동 경로 변화를 참고하여 조절할 수 있다.
도 4는 실시예의 변형예에 따른 감지 모듈을 도시한 단면도이다.
변형예에 따른 감지 모듈(500)은 제 1 몸체(510), 제 1 몸체(510)와 마주도보록 대향 배치되며 상기 제 1 몸체(510)와 마주하는 내측면이 소정의 경사를 가지는 반사면(560a, 560b)을 포함하도록 제작된 제 2 몸체(570), 제 2 몸체(570)의 영역 중, 제1 몸체(510)와 마주보는 면에 대응 배치된, 반사 부재(540), 제 1 몸체(510) 내에 삽입 장착되어 광을 방출하는 발광 수단(520), 발광 수단(520)과 마주보도록 반사 부재(540) 및 제 2 몸체(570)에 삽입 장착되어 노즐(452)로부터 액정의 토출 여부를 감지하는 토출 감지용 수광 수단(550) 및 제 1 몸체(510) 내에서 발광 수단(520)의 하측에 이격 배치되어 액정의 낙하 여부를 감지하는 낙하 감지용 수광 수단(530)을 포함한다. 즉, 변형예에 따른 제 2 몸체(570)의 내측면은 서로 다른 경사 방향을 가지는 2개의 경사면(580a, 580b)을 포함하고, 2개의 경사면(580a, 580b)의 끝단은 상호 연결되어 있다. 하기에서는 제 2 몸체(570)의 내측면에 마련된 서로 다른 경사 방향을 가지는 각각의 경사면(580a, 580b)을 제 1 경사면(580a) 및 제 2 경사면(580b)이라 명명한다. 여기서 제 1 경사면(580a)은 상측에서 하측으로 갈 수록 제 1 몸체(510)가 배치된 방향 즉, 발광 수단(520)이 배치된 방향으로 경사 지도록 제작된다. 그리고 제 2 경사면(580b)은 상측에서 하측으로 갈 수록 제 1 몸체(510)가 배치된 방향 즉, 낙하 감지용 수광 수단(530)이 배치된 방향으로 경사지도록 제작된다. 이에 제 1 경사면(580a)과 제 2 경사면(580b) 각각이 소정의 경사각을 이루면서 마주보도록 배치된다. 그리고 이러한 제 2 몸체(570)의 제 1 및 제 2 경사면(580a, 580b) 각각 경사를 따라 반사 부재(540)를 설치한다. 이에, 제 1 몸체(510)와 마주보는 반사 부재(540)의 영역이 제 1 및 제 2 경사면(580a, 580b)과 같은 경사를 이룬다. 하기에서는 반사 부재(540) 중 제 1 경사면(580a)에 설치되어 제 1 몸체(510)와 마주보는 면을 제 1 반사면(560a)라 명명하고, 제 2 경사면(580b)에 설치되어 제 1 몸체(510)와 마주보는 면을 제 2 반사면(560b)라 명명한다. 따라서, 제 1 반사면(560a)은 상측에서 하측으로 갈 수록 제 1 몸체(510)가 배치된 방향 즉, 발광 수단(520)이 배치된 방향으로 경사 지도록 제작된다. 그리고 제 2 반사면(560b)은 상측에서 하측으로 갈 수록 제 1 몸체(510)가 배치된 방향 즉, 낙하 감지용 수광 수단(530)이 배치된 방향으로 경사지도록 제작된다. 여기서 반사 부재(540)는 반사율이 우수한 재료를 이용한 플레이트 형상일 수 있다. 또한 이에 한정되지 않고 반사율이 좋은 재료를 제 1 및 제 2 경사면(580a, 580b)에 코팅한 것일 수도 있다.
도 5 및 도 6은 실시예에 따른 감지 모듈을 이용하여 액정의 토출 및 낙하 여부를 감지하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 여기서 도 5는 노즐로부터 액정이 토출되지 않을 경우를 도시한 도면이고, 도 6은 노즐로부터 액정이 토출될 경우를 도시한 도면이다. 하기에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 실시예에 따른 감지 모듈을 이용하여 액정의 토출 및 낙하 여부를 감지하는 방법을 설명한다. 이때, 상기에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 노즐(452)로부터 액정이 토출되지 않을 경우, 발광 수단(520)으로부터 방출된 광은 반사 부재(540)이 배치된 방향으로 이동하고, 그 중 일부는 토출 감지용 수광 수단(550)으로 입사되고, 나머지는 제 1 반사면(560a)에 접촉된다. 이와 같이 발광 수단(520)으로부터 방출된 광이 토출 감지용 수광 수단(550)으로 입사됨에 따라 노즐(452)로 부터 액정이 토출되어 맺혀있는 것으로 판단한다. 그리고 제 1 반사면(560a)에 접촉된 광은 상기 제 1 반사면(560a)에 의해 반사되어 하측으로 이동하여 제 2 반사면(560b)과 접촉되고, 이후 상기 제 2 반사면(560b)에 의해 반사되어 몸체(510)가 배치된 방향으로 이동한다. 이때, 제 2 반사면(560b)으로부터 반사되어 몸체(510)가 배치된 방향으로 이동하는 광들 중 적어도 일부는 상기 몸체(510)에 설치된 낙하 감지용 수광 수단(530)으로 입사된다. 이에 액정이 낙하되지 않은 것으로 판단한다.
도 6에 도시된 바와 같이 노즐(452)로부터 액정이 토출될 경우, 발광 수단(520)으로부터 방출된 광 중 일부는 노즐(452) 끝단에 맺혀있는 액정에 의해 반사되어 그 이동이 차단되고, 일부는 그대로 진행하여 토출 감지용 수광 수단(550)이 설치되지 않은 제 1 반사면(560a)에 접촉된다. 즉, 발광 수단(520)으로부터 방출된 광이 토출 감지용 수광 수단(550)으로 입사되지 않으므로, 노즐(452)에 액정이 맺힌것으로 판단한다. 또한 토출 감지용 수광 수단(550)으로 입사되지 않고 제 1 반사면(560a)에 접촉된 광은 상기 제 1 반사면(560a)에 의해 반사되어 하측으로 이동하고 제 2 반사면(560b)과 접촉된다. 이후, 상기 광은 제 2 반사면(560b)에 의해 반사되어 몸체(510)가 배치된 방향으로 이동한다. 이때, 제 2 반사면(560b)에 의해 반사되어 몸체(510)가 배치된 방향으로 이동하는 광 중 적어도 일부는 낙하되는 광에 의해 반사되어 낙하 감지용 수광 수단(530)으로 입사되지 않는다. 따라서, 액정이 낙하된 것으로 판단한다.
이와 같이 실시예에서는 토출 감지용 수광 수단(550), 낙하 감지용 수광 수단(530), 경사지도록 제작된 제 1 및 제 2 반사면(560a, 560b)을 가지는 반사 부재(540)를 구비하도록 감지 모듈(500)을 제작함으로써, 액정의 토출 여부 및 상기 액정의 낙하 여부를 분리하여 감지할 수 있다. 따라서, 종래에 비해 액정의 토출 여부를 정확하게 감지할 수 있다. 또한 하나의 발광 수단(520)으로부터 방출된 광을 이용하여 액정의 토출 및 낙하 여부 모두를 감지할 수 있는 장점이 있다.
상기에서는 액정을 적하하는 적하 장치에 대해 서술하였으나, 이에 한정되지 않고, 원료 물질을 적하하는 다양한 장치, 예를 들어 페이스트 적하 장치 또는 페이스트 적하 장치, 잉크 적하 장치 등에 적용될 수 있다.
500: 감지 모듈 510: 몸체
520: 발광 수단 530: 토출 감지용 수광 수단
540: 낙하 감지용 수광 수단

Claims (10)

  1. 적하되는 원료 물질을 감지하는 감지 모듈에 있어서,
    광을 방출하는 발광 수단;
    상기 발광 수단의 하측에 이격 배치되어 상기 발광 수단으로부터 방출된 광의 입사 여부에 따라 상기 원료 물질의 낙하 여부를 감지하는 낙하 감지용 수광 수단;
    상하로 이격 배치된 상기 발광 수단 및 낙하 감지용 수광 수단과 마주보도록 배치되어, 광을 반사시키는 반사 부재;
    상기 발광 수단과 마주보도록 상기 반사 부재에 삽입 장착 되어, 상기 발광 수단으로부터 방출된 광의 입사 여부에 따라 상기 원료 물질의 토출 여부를 감지하는 토출 감지용 수광 수단을 포함하는 감지 모듈.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사 부재와 마주 보도록 배치되어, 상기 발광 수단 및 낙하 감지용 수광 수단이 삽입 설치되는 몸체를 포함하는 감지 모듈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사 부재는 상기 발광 수단과 마주보는 면인 제 1 반사면과 상기 낙하 감지용 수광 수단과 마주보는 면인 제 2 반사면을 포함하는 감지 모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 반사면은 상측에서 하측으로 갈수록 상기 발광 수단이 배치된 방향과 반대 방향으로 경사지지도록 제작되고,
    상기 제 2 반사면은 상측에서 하측으로 갈수록 상기 낙하 감지용 수광 수단이 배치된 방향으로 경사지도록 제작되는 감지 모듈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 낙하 감지용 수광 수단은 상기 발광 수단 하측에 이격 배치되는 감지 모듈.
  7. 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 직접 감지하여 상기 원료 물질의 토출 여부를 감지하는 과정;
    상기 광의 방출 방향과 마주 보는 방향에서 상기 방출된 광을 반사시키고, 상기 광이 방출된 방향의 하측에서 상기 반사 광을 감지하여 상기 원료 물질의 낙하 여부를 감지하는 과정을 포함하는 감지 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 방출된 광이 상기 원료 물질에 의해 이동이 차단되어 상기 방출된 광이 감지되지 않으면, 상기 원료 물질이 토출된 것으로 판단하고,
    상기 방출된 광이 그 진행 방향으로 이동되어, 상기 방출된 광이 감지되면, 상기 원료 물질이 토출되지 않은 것으로 판단하는 감지 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 반사된 광이 상기 원료 물질에 의해 이동이 차단되어 상기 반사 광이 감지되지 않으면, 상기 원료 물질이 낙하된 것으로 판단하고,
    상기 반사된 광이 그 진행 방향으로 이동되어, 상기 반사 광이 감지되면, 상기 원료 물질이 낙하되지 않은 것으로 판단하는 감지 방법.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 하나에 있어서,
    상기 원료 물질로 액정 및 실런트(sealant) 중 어느 하나를 사용하는 감지 방법.
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