KR101212814B1 - 개선된 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 부상 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 개선된 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 부상 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치를 개시한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치는 상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 부상시키기 위한 흡입 롤; 상기 흡입 롤의 일측 회전축 및 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤을 회전시키는 구동 모터; 및 상기 일측 회전축 및 상기 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀(air hole)을 통해 에어를 흡입하는 진공 펌핑 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치는 상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 부상하기 위한 부상 롤; 상기 부상 롤의 일측 회전축 및 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤을 회전시키는 구동 모터; 및 상기 부상 롤의 상기 일측 회전축 및 상기 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀을 통해 에어를 분출하는 에어 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치는 상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 부상시키기 위한 흡입 롤; 상기 흡입 롤의 일측 회전축 및 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤을 회전시키는 구동 모터; 및 상기 일측 회전축 및 상기 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀(air hole)을 통해 에어를 흡입하는 진공 펌핑 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치는 상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 부상하기 위한 부상 롤; 상기 부상 롤의 일측 회전축 및 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤을 회전시키는 구동 모터; 및 상기 부상 롤의 상기 일측 회전축 및 상기 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀을 통해 에어를 분출하는 에어 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 개선된 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 부상 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치에 관한 것이다.
좀 더 구체적으로, 본 발명은 PDP 패널 또는 LCD 패널 등과 같은 평판 패널 디스플레이(Flat Panel Display: 이하 "FPD"라 합니다) 제조용 기판을 이송하면서 그 상부에 코팅액을 도포할 경우 코팅 영역에서 부상 롤 또는 흡입 롤을 이용하여 기판을 부상 또는 흡착 방식으로 이송시킴으로써, 종래 기판 부상 유닛의 사용에 따른 코팅액 얼룩 방지를 포함한 다수의 문제점을 해결할 수 있는 개선된 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 부상 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 FPD와 같은 전자소자를 제조하기 위해서는 글래스 기판(이하 "기판"이라 합니다)과 같은 작업물(work piece) 상에 코팅액의 도포가 요구되며, 이를 위해 노즐 디스펜서(nozzle dispenser) 또는 슬릿 다이(이하 노즐 디스펜서 및 슬릿 다이를 통칭하여 "노즐 장치"라 합니다)를 구비한 코팅 장치가 사용된다. 이러한 코팅 장치는 기판을 스테이지 상에 위치시킨 후 갠트리(gantry)에 부착된 노즐 장치를 수평방향으로 이동시키면서 다양한 코팅액의 도포 동작을 수행한다. 이러한 코팅액의 도포 동작의 예로는, LCD 패널을 제조하는 경우 LCD 패널 기판 상에 포토레지스트(photoresist: PR), 블랙 매트릭스(Black Matrix: B.M), 컬럼 스페이스(column space: C.S) 등을 형성하기 위해 감광성 코팅액을 도포할 수 있다. 또한, PDP 패널을 제조하는 경우 PDP 패널 기판 상에 상유전체, 하유전체, 격벽을 형성하기 위해 코팅액 또는 감광성 코팅액을 도포할 수 있다.
그러나, 상술한 종래 기술에서는 기판을 스테이지 상에 위치시킨 후 스테이지를 코팅 위치로 이동한 상태에서 기판의 상부에 설치되는 노즐 장치 및 노즐 장치가 부착되는 갠트리가 기판 상에서 이동하는 노즐 이동 방식 구조이기 때문에 코팅 장치의 정밀 구동이 어려워지며 또한 복잡하다. 좀 더 구체적으로, 큰 중량의 대형 노즐 장치, 갠트리 및 스테이지의 이동을 위해서는 막대한 에너지가 필요하다. 또한, 코팅액 도포 후에는 원래의 위치로 복귀하여 상술한 동작을 반복하여야 하므로 코팅액 도포 동작의 효율성이 저하된다는 문제가 발생한다. 또한, 대면적 FPD의 요구에 따라 노즐 장치 및 갠트리도 대형화되어야 한다. 대형화된 갠트리의 중량은 대략 1톤 내지 2톤에 달하여, 이러한 거대 중량의 갠트리를 이동시키면서 정밀하게 가속시키거나 감속시키는 피딩 장치의 구현이 어려워진다.
상술한 종래 기술의 노즐 이동 방식의 코팅 장치의 문제점을 해소하기 위한 방안의 하나로 에어의 분사 또는 분사 및 흡인을 통해 기판을 부상시켜 이송하면서 기판의 표면에 코팅액을 도포하는 부상방식의 기판 이송 장치가 제안되었다.
도 1a는 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치의 정면도를 개략적으로 도시한 도면이다. 이러한 도 1a 및 도 1b에 도시된 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치는 예를 들어 2006년 3월 20일자에 도쿄 엘렉트론 주식회사에 의해 "도포방법 및 도포장치"라는 발명의 명칭으로 일본 특허출원 제 2006-76815호로 출원되어, 2007년 10월 4일자에 공개된 일본 특허출원공개번호 특개 2007-252971호에 상세히 개시되어 있다.
다시 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래 기술에 따른 도포장치(40)는 부상방식의 기판 이송 장치(84)를 구비한다. 기판(G)은 예를 들어 이송 암(transfer arm: 미도시)에 의해 스테이지(76)의 로딩 영역(도 1b의 M1 영역) 상으로 이송된다. 그 후, 스테이지(76)의 로딩 영역(M1 영역)의 하부에 제공되는 리프트 장치(미도시)에 의해 복수개의 리프트핀(lift pin: 86)이 상승하여 기판(G)을 지지한다. 그 후, 복수개의 리프트핀(86)이 하강하면 기판(G)은 한 쌍의 리니어 모션 가이드(96) 상에서 이동 가능한 한 쌍의 슬라이더(98)에 제공되는 지지부(102) 상의 흡착 패드(104) 상에 진공 흡착 방식으로 장착된다. 로딩 영역(M1 영역) 상에는 복수개의 에어 분출구(88)만이 제공된다. 로딩 영역(M1 영역) 상에서 자중(self-weight)에 의해 아래로 휘어진 기판(G)은 에어 분출구(88)를 통해 분출되는 에어에 의해 대략 250 내지 350㎛ 범위의 부상 높이(Ha)로 부상한 상태에서 부상방식의 기판 이송 장치(84)에 의해 제 1 인터페이스 영역(M2 영역)을 거쳐 코팅 영역(도 1b에 도시된 M3 영역) 상으로(즉, X 방향으로) 이송된다. 제 1 인터페이스 영역(M2 영역) 내에는 진공 펌핑 장치(미도시)와 연결된 에어 흡입구(90)가 부분적으로 설치되어 있다. 기판(G)이 제 1 인터페이스 영역(M2 영역)으로 진입하면, 에어 분출구(88)의 분출력이 에어 흡입구(90)의 흡입력에 의해 일부 상쇄되어 기판(G)은 그 부상 높이가 점차 낮아지면서 코팅 영역(M3 영역)으로 진입한다. 코팅 영역(M3 영역)에서는 에어 흡입구(90)의 수가 제 1 인터페이스 영역(M2 영역)에 비해 더 많이 제공되어 기판(G)이 대략 50㎛의 코팅 높이(Hb)로 부상한 상태를 유지하면서 X축 방향으로 이송한다. 이러한 코팅 영역(M3 영역)에서는 노즐 장치(78)가 코팅액(R: 예를 들어 레지스트액)을 공급관(94)을 통해 공급받아 기판(G) 상에 도포한다.
그 후, 코팅액이 도포된 기판(G)은 제 2 인터페이스 영역(M4 영역)으로 이송된다. 제 2 인터페이스 영역(M4 영역)은 제 1 인터페이스 영역(M2 영역)과 마찬가지로 진공 펌핑 장치(미도시)와 연결된 에어 흡입구(90)가 부분적으로 설치되어 있다(도 1a 참조). 기판(G)이 제 2 인터페이스 영역(M4 영역)으로 진입하면, 에어 분출구(88)의 분출력이 에어 흡입구(90)의 흡입력에 의해 일부만 상쇄되어 기판(G)은 그 부상 높이가 점차 높아진다. 그 후, 기판(G)은 언로딩 영역(M5 영역)으로 진입하고, 언로딩 영역(M5 영역)은 로딩 영역(M1 영역)과 마찬가지로 복수개의 에어 분출구(88)만이 제공된다. 따라서, 기판(G)은 언로딩 영역(M5 영역)에 제공된 복수개의 에어 분출구(88)를 통해 분출되는 에어에 의해 대략 250 내지 350㎛ 범위의 부상 높이(Hc)로 부상한 상태에서 기판(G)은 흡착 패드(104)로부터 제공되는 진공 흡착이 해제된다. 그 후, 언로딩 영역(M5 영역)의 스테이지(76) 하부에 제공되는 리프팅 장치(미도시)에 의해 복수개의 리프트핀(86)이 상승하여 기판(G)을 상승시킨 후, 로봇 암(미도시)에 의해 다음 공정 위치로 이송된다.
상술한 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치(84) 및 이를 구비한 도포 장치(40)는 기판(G)을 부상 방식으로 이동시킨다는 점에서 노즐 이동 방식의 코팅 장치의 단점을 대부분 해소할 수 있다는 장점이 달성되지만, 여전히 다음과 같은 문제를 갖는다.
1. 예를 들어 리니어 모션 가이드 및 리니어 모터, 또는 리니어 모션 가이드 및 볼 스크루를 사용하는 종래 기계적인 기판 이송 장치에서는 이송 동작시 댐핑이 발생할 수 있다. 이러한 댐핑 효과에 의해 기판에 진동 및 쇼크가 전달되고 또한 기판을 부상시키는 부상 유닛도 언듈레이션이 발생할 수 있다. 그 결과, 기판 상에 도포되는 코팅액의 두께가 일정하게 도포되지 못한다.
2. 특히 기판의 이송 방향으로 유동이 발생하여 기판 이송 속도가 불안정해질 수 있다.
3. 코팅 영역 전체에 걸쳐 복수의 에어 분출구 및 복수의 에어 흡입구의 사용에 따라 기판 상에 온도 편차가 발생할 수 있으며 그에 따라 기판 상에 도포된 코팅액의 건조 조건이 달라져서 얼룩이 발생할 수 있다. 또한, 복수의 에어 분출구의 부상력과 복수의 에어 흡입구의 흡입력에 의해 기판의 국소적인 휘어짐이 발생할 수 있으며, 그에 따라 코팅액의 두께가 일정하게 도포되지 못한다.
4. 코팅 영역의 부상 유닛이 복수개의 플레이트로 구성되는 경우, 복수개의 플레이트 간의 미세 단차 발생시 그에 따른 대응성 또는 응답성이 불량하다.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 평판 패널 디스플레이(FPD) 제조용 기판을 이송하면서 그 상부에 코팅액을 도포할 경우 코팅 영역에서 부상 롤 또는 흡입 롤을 이용하여 기판을 부상 또는 흡착 방식으로 이송시킴으로써, 종래 기판 부상 유닛의 사용에 따른 코팅액 얼룩 방지를 포함한 다수의 문제점을 해결할 수 있는 개선된 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 부상 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치는 상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 접촉시키기 위한 흡입 롤; 상기 흡입 롤의 일측 회전축 및 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤을 회전시키는 구동 모터; 및 상기 일측 회전축 및 상기 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀(air hole)을 통해 에어를 흡입하는 진공 펌핑 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치는 상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 부상하기 위한 부상 롤; 상기 부상 롤의 일측 회전축 및 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤을 회전시키는 구동 모터; 및 상기 부상 롤의 상기 일측 회전축 및 상기 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀을 통해 에어를 분출하는 에어 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 특징에 따른 코팅장치는 로딩 영역을 제공하는 제 1 부상 유닛; 코팅 영역을 제공하며, 상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 접촉시키기 위한 흡입 롤 또는 상기 기판(G)을 부상시키기 위한 부상 롤을 구비한 기판 부상 장치; 언로딩 영역을 제공하는 제 2 부상 유닛; 상기 로딩 영역에서 상기 코팅 영역을 거쳐 상기 언로딩 영역으로 상기 기판(G)을 이송하는 기판 이송 장치; 상기 코팅 영역 상에 제공되며, 상기 기판(G) 상에 코팅액을 도포하는 노즐 장치; 및 상기 노즐 장치가 장착되는 갠트리를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 특징에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법은 a) 구동 모터를 이용하여 상기 코팅 영역에 제공되는 흡입 롤을 회전시키면서 진공 펌핑 장치를 이용하여 상기 흡입 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀을 통해 에어를 흡입하여 상기 외주면 부근에 에어의 흡입력을 발생시키는 단계; 및 b) 기판 이송 장치에 의해 로딩 영역에서 상기 코팅 영역으로 이송되는 기판(G)을 상기 흡입력에 의해 상기 외주면 상에서 접촉 방식으로 부상 상태를 유지하는 단계를 포함하는 것을 을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5 특징에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법은 a) 구동 모터를 이용하여 상기 코팅 영역에 제공되는 부상 롤을 회전시키면서 에어 공급 장치를 이용하여 상기 부상 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀을 통해 에어를 분출하여 상기 외주면 부근에 에어의 부상력을 발생시키는 단계; 및 b) 기판 이송 장치에 의해 로딩 영역에서 상기 코팅 영역으로 이송되는 기판(G)을 상기 부상력에 의해 상기 외주면 상에서 부상 방식으로 부상 상태를 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 개선된 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 부상 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치에서는 다음과 같은 장점이 달성된다.
1. 기판이 코팅 영역에서 부상 롤 또는 흡입 롤에 의해 부상 방식 또는 접촉 방식으로 부상된 상태로 이송되므로, 이송 동작 시 댐핑 발생이 방지된다. 따라서, 종래 기술과는 달리 기판에 진동 및 쇼크 전달 및 기판 부상 유닛의 언듈레이션의 발생이 방지되어, 기판 상에 도포되는 코팅액의 두께가 일정하게 도포된다.
2. 기판의 이송 방향으로의 유동 발생이 방지되므로 기판의 이송 속도가 일정하게 유지될 수 있다.
3. 복수의 에어 홀에 의한 에어의 분출력 또는 에어의 흡입력이 부상 롤 또는 흡입 롤의 수직 상부 부근의 매우 좁은 영역에서만 집중적으로 작용하므로 기판 상의 온도 편차 발생이 최소화된다. 또한, 에어의 부상력 또는 에어의 흡입력이 기판에 미치는 영향이 최소화되어 기판의 국소적인 휘어짐의 발생도 최소화된다.
4. 코팅 영역 상에서 기판의 부상이 하나의 부상 롤 또는 흡입 롤에 의해 구현되므로 복수개의 플레이트로 구성되는 종래 기술에서 발생하는 미세 단차가 발생하지 않는다.
5. 상술한 1 내지 4의 장점들에 의해 기판 상에 도포되는 코팅액의 두께가 일정하게 도포되어 최종 제품의 품질이 현저하게 향상된다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치의 사시도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치의 정면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 코팅 장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에서 흡입 롤에 의해 기판을 에어 흡입 방식으로 이송하는 방법을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에 의해 기판이 코팅 영역을 통과하여 이송되는 과정을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에서 부상 롤에 의해 기판을 에어 분출 방식으로 이송하는 방법을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에 의해 기판이 코팅 영역을 통과하여 이송되는 과정을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에 사용되는 흡입 롤 또는 부상 롤의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 롤 또는 부상 롤의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 부상방식의 기판 이송 장치 및 이를 구비한 도포 장치의 정면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 코팅 장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에서 흡입 롤에 의해 기판을 에어 흡입 방식으로 이송하는 방법을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에 의해 기판이 코팅 영역을 통과하여 이송되는 과정을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에서 부상 롤에 의해 기판을 에어 분출 방식으로 이송하는 방법을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에 의해 기판이 코팅 영역을 통과하여 이송되는 과정을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에 사용되는 흡입 롤 또는 부상 롤의 사시도를 도시한 도면이다.
도 2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 롤 또는 부상 롤의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
이하에서 기술되는 본 발명의 모든 실시예에서, 로딩 영역의 부상 유닛(276a) 및 언로딩 영역의 부상 유닛(276b)은 모두 복수의 에어 분출구(미도시)만을 구비하거나, 또는 복수의 에어 분출구(미도시) 및 복수의 에어 흡입구(미도시)를 구비하고 있으며, 이들의 동작은 도 1a 및 도 1b를 참조하면 상세히 기술한 종래 기술의 경우와 동일 또는 유사하므로 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 코팅 장치를 개략적으로 도시한 측단면도이고, 도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에서 흡입 롤에 의해 기판을 에어 흡입 방식으로 이송하는 방법을 개략적으로 도시한 측단면도이며, 도 2c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에 의해 기판이 코팅 영역을 통과하여 이송되는 과정을 개략적으로 도시한 측단면도이다. 또한, 도 2d는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에서 부상 롤에 의해 기판을 에어 분출 방식으로 이송하는 방법을 개략적으로 도시한 측단면도이고, 도 2e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에 의해 기판이 코팅 영역을 통과하여 이송되는 과정을 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치(201)는 상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 접촉시키기 위한 흡입 롤(290); 상기 흡입 롤(290)의 일측 회전축(292a) 및 타측 회전축(292b) 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤(290)을 회전시키는 구동 모터(280a); 및 상기 흡입 롤(290)의 상기 일측 회전축(292a) 및 상기 타측 회전축(292b) 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤(290)의 외주면(290a) 상에 형성된 복수의 에어 홀(air hole: 294)을 통해 에어를 흡입하는 진공 펌핑 장치(280b)를 포함한다.
또한, 도 2a, 도 2d 및 도 2e를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치(201)는 코팅 영역 상에서 기판(G)을 부상하기 위한 부상 롤(290); 상기 부상 롤(290)의 일측 회전축(292a) 및 타측 회전축(292b) 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤(290)을 회전시키는 구동 모터(280a); 및 상기 부상 롤(290)의 상기 일측 회전축(292a) 및 상기 타측 회전축(292b) 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤(290)의 외주면(290a) 상에 형성된 복수의 에어 홀(294)을 통해 에어를 분출하는 에어 공급 장치(280c)를 포함한다.
상기 도 2a 내지 도 2e에 도시된 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치(201)에서, 구동 모터(280a)는 흡입 롤(290)/부상 롤(290)의 일측 회전축(292a)에 연결되고, 진공 펌핑 장치(280b)/에어 공급 장치(280c)는 흡입 롤(290)/부상 롤(290)의 타측 회전축(292b)에 연결되는 것으로 예시적으로 도시되어 있다. 그러나, 당업자라면 구동 모터(280a)와 진공 펌핑 장치(280b)/에어 공급 장치(280c)가 모두 흡입 롤(290)/부상 롤(290)의 일측 회전축(292a)에 연결되거나 또는 흡입 롤(290)/부상 롤(290)의 타측 회전축(292b)에 연결될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
한편, 도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 코팅장치(200)는 로딩 영역을 제공하는 제 1 부상 유닛(276a); 코팅 영역을 제공하며, 상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 접촉시키기 위한 흡입 롤(290) 또는 상기 기판(G)을 부상시키기 위한 부상 롤(290)을 구비한 기판 부상 장치(201); 언로딩 영역을 제공하는 제 2 부상 유닛(276b); 상기 로딩 영역에서 상기 코팅 영역을 거쳐 상기 언로딩 영역으로 상기 기판(G)을 이송하는 기판 이송 장치(미도시); 상기 코팅 영역 상에 제공되며, 상기 기판(G) 상에 코팅액을 도포하는 노즐 장치(278); 및 상기 노즐 장치(278)가 장착되는 갠트리(미도시)를 포함한다. 여기서, 기판 이송 장치(미도시)는 기판(G)을 진공 흡착 방식으로 장착하여 이송하는 부상 방식의 종래 기판 이송 장치(84)(도 1a 참조)로 구현될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예에 따른 코팅장치(200)에 사용되는 기판 부상 장치(201)는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 흡입 롤(290) 및 진공 펌핑 장치(280b)를 구비한 기판 부상 장치(201)로 구현되거나 또는 도 2a, 도 2d 및 도 2e에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부상 롤(290) 및 에어 공급 장치(280c)를 구비한 기판 부상 장치(201)로 구현될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치(201) 및 이를 구비한 코팅 장치(200)의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.
다시 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치(201) 및 이를 구비한 코팅 장치(200)는 코팅 영역 상에서 기판(G)을 접촉시키기 위한 흡입 롤(290)을 구비한다. 기판(G)이 로딩 영역을 제공하는 제 1 부상 유닛(276a)으로부터 진공 흡착 방식의 기판 이송 장치(미도시)에 의해 코팅 영역 상으로 이송된다. 이 때, 흡입 롤(290)은 일측 회전축(292a)에 연결된 구동 모터(280a)에 의해 회전 상태를 유지한다. 또한, 흡입 롤(290)은 도 2c에 도시된 바와 같이 진공 펌핑 장치(290b)에 의해 외주면(290a) 상에 형성된 복수의 에어 홀(294)을 통해 에어를 흡입하여 외주면(290a) 부근에 흡입력을 발생시킨다. 이 경우, 흡입 롤(290)은 구동 모터(280a)에 의해 회전하므로, 기판(G)에 대한 에어의 흡입력은 흡입 롤(290)의 외주면(290a)의 수직 상부 부근의 매우 좁은 영역에서만 집중적으로 작용한다. 따라서, 기판(G)이 기판 이송 장치(미도시)에 의해 흡입 롤(290)의 외주면(290a) 상으로 이송되면, 기판(G)은 도 2c에 도시된 바와 같이 흡입 롤(290)의 외주면(290a) 상의 길이 방향의 접촉선(A)과 접촉 방식으로 부상 상태를 유지한다. 여기서, 흡입 롤(290)이 회전함에 따라 접촉선(A)도 외주면(290a) 상을 따라 연속적으로 변한다.
한편, 기판(G)이 접촉선(A) 상에 위치될 때 노즐 장치(278)는 기판(G) 상에 코팅액을 도포한다. 따라서, 기판(G)은 흡입 롤(290)의 외주면(290a) 상에 접촉 방식으로 부상 상태를 유지하면서 기판 이송 장치(미도시)에 의해 코팅 영역 상에서 이송되는 동안 노즐 장치(278)에 의한 코팅액의 도포가 이루어진다. 이 경우, 기판(G)에 대한 에어의 흡입력은 흡입 롤(290)의 외주면(290a)의 수직 상부 부근의 매우 좁은 영역에서만 집중적으로 작용하므로, 에어의 흡입력이 기판(G)에 미치는 악영향이 실질적으로 제거되거나 또는 최소화된다.
이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치(201) 및 이를 구비한 코팅 장치(200)의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.
다시 도 2a, 도 2d 및 도 2e를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치(201) 및 이를 구비한 코팅 장치(200)는 코팅 영역 상에서 기판(G)을 부상시키기 위한 부상 롤(290)을 구비한다. 기판(G)이 로딩 영역을 제공하는 제 1 부상 유닛(276a)으로부터 진공 흡착 방식의 기판 이송 장치(미도시)에 의해 코팅 영역 상으로 이송된다. 이 때, 부상 롤(290)은 일측 회전축(292a)에 연결된 구동 모터(280a)에 의해 회전 상태를 유지한다. 또한, 부상 롤(290)은 도 2d에 도시된 바와 같이 에어 공급 장치(290c)에 의해 외주면(290a) 상에 형성된 복수의 에어 홀(294)을 통해 에어를 분출하여 외주면(290a) 부근에 부상력을 발생시킨다. 이 경우, 부상 롤(290)은 구동 모터(280a)에 의해 회전하므로, 기판(G)에 대한 에어의 부상력은 부상 롤(290)의 외주면(290a)의 수직 상부 부근의 매우 좁은 영역에서만 집중적으로 작용한다. 따라서, 기판(G)이 기판 이송 장치(미도시)에 의해 부상 롤(290)의 외주면(290a) 상으로 이송되면, 기판(G)은 도 2e에 도시된 바와 같이 부상 롤(290)의 외주면(290a) 상의 길이 방향을 따라 일정 높이(H)의 부상 위치(B)에서 부상 상태를 유지한다.
한편, 기판(G)이 일정 높이(H)의 부상 위치(B)에 위치될 때 노즐 장치(278)는 기판(G) 상에 코팅액을 도포한다. 따라서, 기판(G)은 부상 롤(290)의 외주면(290a) 상에 부상 방식으로 부상 상태를 유지하면서 기판 이송 장치(미도시)에 의해 코팅 영역 상에서 이송되는 동안 노즐 장치(278)에 의한 코팅액의 도포가 이루어진다. 이 경우, 기판(G)에 대한 에어의 부상력은 부상 롤(290)의 외주면(290a)의 수직 상부 부근의 매우 좁은 영역에서만 집중적으로 작용하므로, 에어의 분출력이 기판(G)에 미치는 악영향이 실질적으로 제거되거나 또는 최소화된다.
도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 장치에 사용되는 흡입 롤 또는 부상 롤의 사시도를 도시한 도면이고, 도 2g는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 롤 또는 부상 롤의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2f 및 도 2g를 참조하면, 본 발명의 코팅 영역의 기판 부상 장치(201)에 사용되는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡입 롤(290) 또는 부상 롤(290)은 외주면(290a)에 형성된 복수의 에어 홀(294)을 구비한다. 좀 더 구체적으로, 복수의 에어 홀(294)은 외주면(290a)의 길이 방향을 따라 서로 평행하게 형성된 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 복수의 제 n 에어 홀(AHn)을 구비한다. 도 2g의 실시예에서는, 설명의 편의상 복수의 제 n 에어 홀(AHn)이 복수의 제 1 에어 홀(AH1)과 대향하는 위치에 형성된 것으로 도시되어 있다는 점에 유의하여야 한다. 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 복수의 제 n 에어 홀(AHn)은 각각 외주면(290a)의 내측에 형성된 원통형의 에어 흡입 통로(282) 또는 에어 공급 통로(282)와 유체연통 방식으로 연결되어 있다. 에어 흡입 통로(282) 또는 에어 공급 통로(282)는 에어 흡입관(284) 또는 에어 공급관(284)을 통해 진공 펌핑 장치(280b) 또는 에어 공급 장치(280c)에 연결된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 흡입 롤(290)에서는 에어 흡입 통로(282)가 진공 펌핑 장치(280b)에 연결되어, 에어가 외주면(290a)의 길이 방향을 따라 서로 평행하게 형성된 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 복수의 제 n 에어 홀(AHn)로 구성되는 복수의 에어 홀(294)을 통해 흡입되어 외주면(290a) 부근에 흡입력을 발생시킨다. 이 경우, 흡입 롤(290)은 구동 모터(280a)에 의해 회전하므로, 기판(G)에 대한 에어의 흡입력은 흡입 롤(290)의 외주면(290a)의 수직 상부 부근의 매우 좁은 영역에서만 집중적으로 작용한다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 부상 롤(290)에서는 에어 공급 통로(282)가 에어 공급 장치(280c)에 연결되어, 에어가 외주면(290a)의 길이 방향을 따라 서로 평행하게 형성된 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 복수의 제 n 에어 홀(AHn)로 구성되는 복수의 에어 홀(294)을 통해 분출되어 외주면(290a)에 수직한 방향 부근의 매우 좁은 영역에 부상력을 발생시킨다. 이 경우, 부상 롤(290)은 구동 모터(280a)에 의해 회전하므로, 기판(G)에 대한 에어의 부상력은 부상 롤(290)의 외주면(290a)의 수직 상부 부근의 매우 좁은 영역에서만 집중적으로 작용한다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3a를 도 2a 내지 도 2c와 함께 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법(300)은 a) 구동 모터(280a)를 이용하여 상기 코팅 영역에 제공되는 흡입 롤(290)을 회전시키면서 진공 펌핑 장치(280b)를 이용하여 상기 흡입 롤(290)의 외주면(290a) 상에 형성된 복수의 에어 홀(294)을 통해 에어를 흡입하여 상기 외주면(290a) 부근에 에어의 흡입력을 발생시키는 단계(310); 및 b) 기판 이송 장치(미도시)에 의해 로딩 영역에서 상기 코팅 영역으로 이송되는 기판(G)을 상기 흡입력에 의해 상기 외주면(290a) 상에서 접촉 방식으로 부상 상태를 유지하는 단계(320)를 포함한다.
상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법(300)의 상기 b) 단계에서, 상기 기판(G)은 상기 외주면(290a)의 수직 상부 부근에 발생되는 상기 흡입력에 의해 상기 접촉 방식으로 상기 부상 상태가 유지된다.
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 이송 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3b를 도 2a, 도 2d 및 도 2e와 함께 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법(300)은 a) 구동 모터(280a)를 이용하여 상기 코팅 영역에 제공되는 부상 롤(290)을 회전시키면서 에어 공급 장치(280c)를 이용하여 상기 부상 롤(290)의 외주면(290a) 상에 형성된 복수의 에어 홀(294)을 통해 에어를 분출하여 상기 외주면(290a) 부근에 에어의 부상력을 발생시키는 단계(310); 및 b) 기판 이송 장치(미도시)에 의해 로딩 영역에서 상기 코팅 영역으로 이송되는 기판(G)을 상기 부상력에 의해 상기 외주면(290a) 상에서 부상 방식으로 부상 상태를 유지하는 단계(320)를 포함한다.
상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 영역의 기판 부상 방법(300)의 상기 b) 단계에서, 상기 기판(G)은 상기 외주면(290a)의 수직 상부 부근에 발생되는 상기 부상력에 의해 상기 부상 방식으로 상기 부상 상태가 유지된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 개선된 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 부상 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치를 사용하면, 종래 기술의 문제점들이 해소되어 기판 상에 일정 두께의 코팅액 도포가 가능하여, 최종 제품의 품질이 현저하게 향상된다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.
200: 코팅 장치 201: 기판 부상 장치 276a,276b: 부상 유닛
278: 노즐 장치 280a: 구동 모터 280b: 진공 펌핑 장치
280c: 에어 공급 장치 282: 에어 흡입 통로/에어 공급 통로
284: 에어 흡입관/에어 공급관 290: 흡입 롤/부상 롤
290a: 외주면 292a,292b: 회전축
AH1,AHn,294: 에어 홀
278: 노즐 장치 280a: 구동 모터 280b: 진공 펌핑 장치
280c: 에어 공급 장치 282: 에어 흡입 통로/에어 공급 통로
284: 에어 흡입관/에어 공급관 290: 흡입 롤/부상 롤
290a: 외주면 292a,292b: 회전축
AH1,AHn,294: 에어 홀
Claims (17)
- 코팅 영역의 기판 부상 장치에 있어서,
상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 접촉시키기 위한 흡입 롤;
상기 흡입 롤의 일측 회전축 및 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤을 회전시키는 구동 모터; 및
상기 일측 회전축 및 상기 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀(air hole)을 통해 에어를 흡입하는 진공 펌핑 장치
를 포함하는 코팅 영역의 기판 부상 장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 복수의 에어 홀은 상기 외주면의 길이 방향을 따라 서로 평행하게 형성된 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 복수의 제 n 에어 홀(AHn)을 구비하고,
상기 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 상기 복수의 제 n 에어 홀(AHn)은 각각 상기 외주면의 내측에 형성된 에어 흡입 통로와 유체연통 방식으로 연결되며,
상기 에어 흡입 통로는 에어 흡입관을 통해 상기 진공 펌핑 장치에 연결되는
코팅 영역의 기판 부상 장치. - 코팅 영역의 기판 부상 장치에 있어서,
상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 부상하기 위한 부상 롤;
상기 부상 롤의 일측 회전축 및 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤을 회전시키는 구동 모터; 및
상기 부상 롤의 상기 일측 회전축 및 상기 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀을 통해 에어를 분출하는 에어 공급 장치
를 포함하는 코팅 영역의 기판 부상 장치. - 삭제
- 제 4항에 있어서,
상기 복수의 에어 홀은 상기 외주면의 길이 방향을 따라 서로 평행하게 형성된 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 복수의 제 n 에어 홀(AHn)을 구비하고,
상기 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 상기 복수의 제 n 에어 홀(AHn)은 각각 상기 외주면의 내측에 형성된 에어 공급 통로와 유체연통 방식으로 연결되며,
상기 에어 공급 통로는 에어 공급관을 통해 상기 에어 공급 장치에 연결되는
코팅 영역의 기판 부상 장치. - 코팅장치에 있어서,
로딩 영역을 제공하는 제 1 부상 유닛;
코팅 영역을 제공하며, 상기 코팅 영역 상에서 기판(G)을 접촉시키기 위한 흡입 롤 또는 상기 기판(G)을 부상시키기 위한 부상 롤을 구비한 기판 부상 장치;
언로딩 영역을 제공하는 제 2 부상 유닛;
상기 로딩 영역에서 상기 코팅 영역을 거쳐 상기 언로딩 영역으로 상기 기판(G)을 이송하는 기판 이송 장치;
상기 코팅 영역 상에 제공되며, 상기 기판(G) 상에 코팅액을 도포하는 노즐 장치; 및
상기 노즐 장치가 장착되는 갠트리
를 포함하는 코팅장치. - 제 7항에 있어서,
상기 기판 부상 장치는
상기 흡입 롤의 일측 회전축 및 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤을 회전시키는 구동 모터; 및
상기 일측 회전축 및 상기 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 흡입 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀(air hole)을 통해 에어를 흡입하는 진공 펌핑 장치
를 포함하는 코팅 장치. - 삭제
- 제 8항에 있어서,
상기 복수의 에어 홀은 상기 외주면의 길이 방향을 따라 서로 평행하게 형성된 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 복수의 제 n 에어 홀(AHn)을 구비하고,
상기 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 상기 복수의 제 n 에어 홀(AHn)은 각각 상기 외주면의 내측에 형성된 에어 흡입 통로와 유체연통 방식으로 연결되며,
상기 에어 흡입 통로는 에어 흡입관을 통해 상기 진공 펌핑 장치에 연결되는
코팅 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 기판 부상 장치는
상기 부상 롤의 일측 회전축 및 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤을 회전시키는 구동 모터; 및
상기 부상 롤의 상기 일측 회전축 및 상기 타측 회전축 중 어느 하나에 연결되며, 상기 부상 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀을 통해 에어를 분출하는 에어 공급 장치
를 포함하는 코팅 장치. - 삭제
- 제 11항에 있어서,
상기 복수의 에어 홀은 상기 외주면의 길이 방향을 따라 서로 평행하게 형성된 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 복수의 제 n 에어 홀(AHn)을 구비하고,
상기 복수의 제 1 에어 홀(AH1) 내지 상기 복수의 제 n 에어 홀(AHn)은 각각 상기 외주면의 내측에 형성된 에어 공급 통로와 유체연통 방식으로 연결되며,
상기 에어 공급 통로는 에어 공급관을 통해 상기 에어 공급 장치에 연결되는
코팅 장치. - 코팅 영역의 기판 부상 방법에 있어서,
a) 구동 모터를 이용하여 상기 코팅 영역에 제공되는 흡입 롤을 회전시키면서 진공 펌핑 장치를 이용하여 상기 흡입 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀을 통해 에어를 흡입하여 상기 외주면 부근에 에어의 흡입력을 발생시키는 단계; 및
b) 기판 이송 장치에 의해 로딩 영역에서 상기 코팅 영역으로 이송되는 기판(G)을 상기 흡입력에 의해 상기 외주면 상에서 접촉 방식으로 부상 상태를 유지하는 단계
를 포함하는 코팅 영역의 기판 부상 방법. - 제 14항에 있어서,
상기 b) 단계에서, 상기 기판(G)은 상기 외주면의 수직 상부 부근에 발생되는 상기 흡입력에 의해 상기 접촉 방식으로 상기 부상 상태가 유지되는 코팅 영역의 기판 부상 방법. - 코팅 영역의 기판 부상 방법에 있어서,
a) 구동 모터를 이용하여 상기 코팅 영역에 제공되는 부상 롤을 회전시키면서 에어 공급 장치를 이용하여 상기 부상 롤의 외주면 상에 형성된 복수의 에어 홀을 통해 에어를 분출하여 상기 외주면 부근에 에어의 부상력을 발생시키는 단계; 및
b) 기판 이송 장치에 의해 로딩 영역에서 상기 코팅 영역으로 이송되는 기판(G)을 상기 부상력에 의해 상기 외주면 상에서 부상 방식으로 부상 상태를 유지하는 단계
를 포함하는 코팅 영역의 기판 부상 방법. - 제 16항에 있어서,
상기 b) 단계에서, 상기 기판(G)은 상기 외주면의 수직 상부 부근에 발생되는 상기 부상력에 의해 상기 부상 방식으로 상기 부상 상태가 유지되는 코팅 영역의 기판 부상 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020100053553A KR101212814B1 (ko) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | 개선된 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 부상 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치 |
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| KR1020100053553A KR101212814B1 (ko) | 2010-06-07 | 2010-06-07 | 개선된 코팅 영역의 기판 부상 장치 및 부상 방법, 및 이를 구비한 코팅 장치 |
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|---|---|---|---|---|
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