KR101326667B1 - 도포액 공급 장치 및 이를 이용한 도포액 공급 시스템 - Google Patents

도포액 공급 장치 및 이를 이용한 도포액 공급 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도포액 공급 시스템에 관한 것으로, 도포액의 기포 및 이물질 제거에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 도포액을 일정량 저장하는 버퍼탱크에 제 2 가압관을 통해 질소(N2)등의 불활성기체를 주입하여 상기 도포액을 가압하며, 베큠벤트를 통해 상기 버퍼탱크 내부를 진공분위기로 조성하도록 함으로써, 상기 버퍼탱크 내부에서 상기 도포액의 기포 및 이물질을 모두 제거할 수 있도록 하는 것이다.
이로 인하여, 기존 별도의 필터가 장착된 필터탱크를 사용하지 않아도 되어, 필터의 교환으로 인하여 공정비용이 증가되었던 문제점을 미연에 방지할 수 있으며 또한, 노즐 내부에서 도포액의 기포 및 이물질을 제거할 시, 상기 도포액이 외부로 배출되어 도포액이 낭비되었던 문제점 역시 미연에 방지할 수 있다.
도포액 공급 시스템, 도포액 기포 및 이물질 제거

Description

도포액 공급 장치 및 이를 이용한 도포액 공급 시스템{Coating liquid supplying device for coating liquid supplying system using thereof}
도 1은 도포액 공급 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 도포액 공급 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
102 : 도포액 104 : 저장용기
106 : 캐니스터 108 : 제 1 가압관
110 : 도포액공급부 112 : 제 1 공급관
120 : 탈기부 122 : 버퍼탱크
124 : 제 2 가압관 126 : 베큠벤트
128 : 제 2 공급관 134 : 제 3 공급관
136 : 디스펜서노즐 140 : 펌프
V0, V1, V2, V3, V4, V5 : 벨브
본 발명은 도포액의 기포제거를 위한 액정표시장치 제조용 도포액 공급시스템에 관한 것이다.
일반적으로 널리 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(cathode ray tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보단말기기 등의 모니터에 주로 이용되어 오고 있으나, CRT 자체의 큰 무게나 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.
이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화의 장점을 갖고 있는 액정표시장치(liquid crystal display device : LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device : PDP) 등이 활발하게 개발되어 왔다.
이들은 공통적으로 고유의 형광 또는 편광층을 사이에 두고 한쌍의 투명기판을 대면 합착시킨 평판표시패널(flat display panel)을 필수적인 구성요소로 갖추고 있는데, 이와 같은 패널은 여러 가지 도포액을 이용하는 공정이 다수 포함된다. 이의 한 예로 배향막 형성공정에서는 복수개의 서로 연동되는 롤러와 전사판을 사용하여 각 기판 내면으로 PI(poly lmide : =도포액) 등의 액상 고분자 화합물을 고르게 전사하여 인쇄하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 PI 등의 도포액은 도포액공급부에서부터 디스펜스노즐을 통해서 외부로 토출되게 된다.
도 1은 도포액 공급 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 도포액 공급시스템은 크게 소정의 도포액(2)을 저장하는 도포액공급부(10) 그리고 상기 도포액(2)으로부터 기포를 제거하기 위한 탈기부(20)를 포함하며, 이 같은 도포액(2)을 외부로 토출시키기 위한 펌프(40)가 구비되어, 제 4 공급관(34)을 통해 디스펜스노즐(36)과 연결되어 있다.
상기 도포액공급부(10)의 도포액(2)은 통상 병 등의 단위 저장용기(4)에 저장되며, 가압관(8)이 연결되어, 내부에 질소(N2) 등의 불활성기체가 유입되도록 구성된 캐니스터(6)에 수용되어 구성된다.
또한, 상기 탈기부(20)는 상기 도포액공급부(10)로부터 유입된 도포액(2)을 일정량 저장하며, 에어벤트(air vent : 24)를 통해 내부의 가스를 배기하는 버퍼탱크(22)와, 상기 베큠벤트(vacuum vent : 30)가 구성되어 내부를 진공분위기로 조성하며 내부에 필터(미도시)가 구성된 필터탱크(26)를 포함한다.
이러한 도포액공급부(10)와 탈기부(20)는 제 1 공급관(12)을 통해 연결되며, 상기 버퍼탱크(22)는 제 2 공급관(28)을 통해 필터탱크(26)와 연결된다.
이렇게 탈기부(20)를 거친 도포액(2)은 펌프(40)를 통해 디스펜서노즐(36)로 통해 외부로 토출되게 된다. 이때, 상기 펌프(40)는 상기 필터탱크(26)와 제 3 공급관(32)을 통해 연결되며, 상기 펌프(40)와 디스펜스노즐(36)은 제 4 공급관(34)을 통해 연결되는데, 상기 제 1 내지 제 4 공급관(12, 28, 32, 34)에는 원활한 도포액(2) 공급을 위하여 별도의 유압제어수단(V0, V1, V2, V3, V4, V5)이 구비된다.
이러한 유압제어수단(V0, V1, V2, V3, V4, V5)은 상기 캐니스터(6)에 구성된 가압관(8)과, 상기 버퍼탱크(22)의 에어벤트(24)와, 필터탱크(26)의 베큠벤트(30)에도 사용될 수 있다.
따라서, 이러한 도포액 공급시스템은 먼저, 상기 도포액(2)이 저장되어 있는 캐니스터(6) 내부로 질소(N2) 등의 불활성 가스를 주입하면 캐니스터(6) 내부압력이 대기압 보다 상승하여 저장용기(4)에 담긴 도포액(2)이 제 1 공급관(12)을 통해서 탈기부(20)의 버퍼탱크(22)로 공급되게 된다.
상기 버퍼탱크(22)로 공급된 도포액(2)은 상기 버퍼탱크(22) 내부에 완전히 채워지지 않아, 상기 에어벤트(24)를 통해 상기 버퍼탱크(22) 내부의 가스를 배기한 후에, 제 2 공급관(28)을 통해 필터탱크(26)로 공급되게 되며, 상기 도포액(2)이 공급된 필터탱크(26)는 상기 베큠벤트(30)에 의해 내부를 진공분위기로 조성하는 동시에, 상기 도포액(2)이 상기 필터탱크(26) 내부에 구성된 필터(미도시)를 통과함으로써, 상기 도포액(2)의 이물질과 기포가 제거되어 도포액(2)의 청정도를 향상시키게 된다.
다음으로, 기포가 제거된 도포액(2)은 제 3 공급관(32)을 통해 펌프(40)로 유입되고, 상기 펌프(40)로 유입된 도포액(2)은 펌핑(pumping)에 의해 제 4 공급관(34)으로 공급됨과 아울러 상기 디스펜서노즐(36)을 통해 외부로 토출되는 것이다.
이때, 상기 탈기부(20)의 상기 필터탱크(26)를 삭제하고, 상기 디스펜서노즐(36)에 에어벤트(미도시)를 구성하여, 디스펜서노즐(36) 내부에서 도포액(2)의 기포를 제거할 수도 있다.
그러나, 이러한 도포액 공급시스템은 몇 가지 문제점을 갖는데 우선, 탈기부(20)의 필터탱크(26)는 도포액(2)의 종류(도포액의 입경의 크기에 따라)에 따라 상기 필터탱크(26) 내부에 구성되는 필터(미도시)를 맞춰서 교환해 줘야 하며, 상기 도포액(2)이 상기 필터(미도시)를 통과하면서 제거되는 이물질과 기포 등이 상기 필터(미도시) 안에 축적되므로, 주기적으로 상기 필터(미도시)를 새 필터(미도시)로 교환해야 한다.
또한, 상기 필터탱크(26)를 사용하지 않고, 디스펜서노즐(36)에 구성된 에어벤트(미도시)를 사용하여 상기 디스펜서노즐(36) 내부에서 도포액(2)의 기포 및 이물질을 제거할 시에는, 상기 에어벤트(미도시)를 통한 디스펜서노즐(36) 내부 배기 중에, 상기 디스펜서노즐(36) 내부의 도포액(2)이 상기 에어벤트(미도시)를 통해 외부로 배출되어 버림으로써, 도포액(2)이 낭비되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 도포액의 효과적인 기포 및 이물질 제거를 제 1 목적으로 한다.
또한, 공정비용 절감을 제 2 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 도포액저장용기가 실장되 며, 일측에 질소(N2) 등의 불활성기체가 주입되는 제 1 가압관이 구비된 캐니스터와; 상기 캐니스터와 제 1 공급관을 통해 연결되며, 질소(N2) 등의 불활성기체가 주입되는 제 2 가압관과 내부의 공기를 배기(排氣)하는 베큠벤트가 구성된 버퍼탱크와; 상기 버퍼탱크와 제 2 공급관을 통해 연결되어, 도포액을 펌핑(pumping)하는 펌프와; 상기 펌프와 제 3 공급관을 통해 연결되며, 도포액이 토출되는 디스펜스노즐을 포함하는 도포액 공급 장치를 제공한다.
상기 제 1 내지 제 3 공급관과, 상기 제 1 및 제 2 가압관 그리고, 상기 베큠벤트에는 유압제어수단인 밸브가 구비되는 것을 특징으로 하며, 제 1 및 제 2 가압관을 통해 내부의 약액에 가압되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베큠벤트를 통해 상기 버퍼탱크 내부를 진공분위기로 조성되는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 내지 제 3 공급관은 상기 도포액의 유동을 위한 공급로를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 도포액저장용기가 실장된 캐니스터에 제 1 가압관의 밸브를 열어 질소 등의 불활성가스를 주입하는 동시에, 상기 캐니스터에 연결된 제 1 공급관의 밸브를 열어 도포액을 버퍼탱크 내부로 유입하는 단계와; 상기 제 1 가압관과 제 1 공급관의 밸브를 닫고, 도포액이 공급된 버퍼탱크에 제 2 가압관의 밸브를 열어 질소 등의 불활성가스를 주입하여, 상기 도포액을 가압하는 단계와;
상기 버퍼탱크의 제 2 가압관의 밸브를 닫은 후, 베큠벤트의 벨브를 열어 상기 버퍼탱크 내부를 진공분위기로 조성하여, 상기 도포액의 기포 및 이물질을 제거 하는 단계와; 상기 베큠벤트의 밸브를 닫은 후, 상기 제 2 가압관의 밸브를 열어 상기 버퍼탱크 내부의 도포액을 가압하는 동시에, 제 2 공급관의 밸브를 열어 상기 도포액을 펌프로 유입하는 단계와; 상기 제 2 공급관의 밸브를 닫은 후, 상기 제 3 공급관의 밸브를 열어 상기 도포액을 디스펜서노즐로 유입하는 단계를 포함하는 도포액 공급 시스템을 제공한다.
이때, 상기 디스펜서노즐로 유입된 도포액은 외부로 토출되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조해서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 도포액 공급 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 도포액 공급시스템은 크게 액정표시장치 제조에 사용되는 소정의 도포액(102)을 저장하는 도포액공급부(110) 그리고 상기 도포액(102)으로부터 기포를 제거하기 위한 탈기부(120)를 포함하며, 이 같은 도포액(102)을 외부로 토출시키기 위한 펌프(140)가 구비되어, 제 3 공급관(134)을 통해 디스펜스노즐(136)과 연결되어 있다.
상기 도포액공급부(110)의 도포액(102)은 통상 병 등의 단위 저장용기(104)에 저장되며, 제 1 가압관(108)이 연결되어 내부에 질소(N2) 등의 불활성기체가 유입되도록 구성된 캐니스터(106)에 수용되어 구성된다.
또한, 상기 탈기부(120)는 상기 도포액공급부(110)로부터 유입된 도포액(102)을 일정량 저장하며, 베큠벤트(126)를 통해 내부의 가스를 배기하며, 제 2 가압관(124)을 통해 내부에 질소(N2) 등의 불활성기체가 유입되도록 구성된 버퍼탱크(122)를 구성한다.
이러한, 탈기부(120)의 버퍼탱크(122)는 제 1 공급관(112)을 통해 상기 도포액공급부(110)와 연결된다.
이렇게 탈기부(120)를 거친 도포액(102)은 버퍼탱크(122)와 펌프(140) 사이에 연결된 제 2 공급관(128)을 통해 상기 펌프(140)로 유입되고, 상기 펌프(140)로 유입된 도포액(102)은 펌핑에 의해 제 3 공급관(134)을 거쳐 디스펜서노즐(136)을 통해 외부로 토출되게 된다.
이때, 상기 제 1 내지 제 3 공급관(112, 128, 134)에는 원활한 도포액(102) 공급을 위하여 별도의 유압제어수단(V0, V1, V2, V3, V4, V5)이 구비될 수 있는데, 이는 일례로 솔레노이드의 흡인력을 이용하여 유체의 흐름 방향을 전환하는 솔레노이드밸브가 사용될 수 있다.
이러한 밸브(V0, V1, V2, V3, V4, V5)는 상기 캐니스터(106)에 구성된 제 1 가압관(108)과, 상기 버퍼탱크(122)의 제 2 가압관(124), 베큠벤트(126)에도 사용될 수 있다.
따라서, 이러한 도포액 공급시스템은 먼저, 상기 도포액(102)이 저장되어 있는 캐니스터(106) 내부로 질소(N2) 등의 불활성 가스를 주입하면 캐니스터(106) 내부압력이 대기압 보다 상승하여 저장용기(104)에 담긴 도포액(102)이 제 1 공급관(112)을 통해서 탈기부(120)의 버퍼탱크(120)로 공급되게 되며, 상기 버퍼탱 크(122)로 공급된 도포액(102)은 상기 제 2 가압관(124)을 통해 버퍼탱크(122) 내부로 질소(N2) 등의 불활성 가스 주입에 의해 가압한 뒤, 베큠벤트(126)를 통해 상기 버퍼탱크(122) 내부의 가스를 배기하여 버퍼탱크(122) 내부를 진공분위기로 조성함으로써, 상기 도포액(102)의 이물질 및 기포를 제거하게 된다.
다음으로, 기포가 제거된 도포액(102)은 제 2 공급관(128)을 통해 펌프(104)의 펌핑(pumping)에 의해 제 3 공급관(134)으로 공급됨과 아울러 상기 디스펜서노즐(136)을 통해 외부로 토출된다.
이때, 상기 버퍼탱크(122)에 구성된 제 2 가압관(124)과 베큠벤트(126)는 서로 유기적으로 연동이 가능한데, 이는 도포액 공급시스템에 있어서, 버퍼탱크(122)에서 도포액(102)의 기포 및 이물질을 제거하는 과정을 단계별로 나타낸 표 1을 참조하여 자세히 설명하도록 하겠다.
밸브 V0 V1 V2 V3 V4 V5 버퍼탱크 펌프
St1 open open close close close close 도포액 공급
St2 close close close open close close 가압
St3 close close close close open close 감압
St4 close close open open close close 도포액 배출 도포액 흡입
St5 close close close open close open 도포액 배출
- 표 1 -
즉, 표 1을 보면 제 1 단계(st1)에서는 캐니스터(106)에 구성된 제 1 가압관(108)의 밸브(V0)를 열어, 상기 캐니스터(106) 내부로 질소(N2) 등의 불활성 가스를 주입하는 동시에, 상기 캐니스터(106)와 버퍼탱크(122)를 연결하는 제 1 공급 관(112)의 밸브(V1)를 열어, 상기 캐니스터(106) 내부의 압력 증가로 인하여 도포액(102)이 상기 버퍼탱크(122) 내부로 유입되도록 한다.
다음으로 제 2 단계(st2)에서는 상기 제 1 가압관(108)의 밸브(V0)와 제 1 공급관(112)의 밸브(V1)를 닫고, 상기 버퍼탱크(122)의 제 2 가압관(124)의 밸브(V3)를 열어, 상기 버퍼탱크(122) 내부로 질소(N2) 등의 불활성 가스를 주입하여, 상기 버퍼탱크(122) 내부에 유입되어 있는 도포액(102)을 가압하고, 제 3 단계에서, 상기 제 2 가압관(124)의 밸브(V3)를 닫은 후, 상기 베큠벤트(126)의 벨브(V4)를 열어, 상기 버퍼탱크(122) 내부를 진공분위기로 조성하여 상기 가압된 도포액(102)의 이물질 및 기포를 외부로 배기한다.
상기 제 2 및 제 3 단계를 통해 상기 도포액(102) 내부의 기포 및 이물질을 제거하게 된다.
다음으로 제 4 단계에서, 상기 제 2 가압관(124)의 밸브(V3)를 열어, 상기 버퍼탱크(122) 내부의 도포액(102)을 가압하는 동시에, 제 2 공급관(128)의 밸브(V2)를 열어 상기 도포액(102)이 상기 펌프(104)로 유입되도록 한다.
이는, 제 1 단계(st1)에서와 마찬가지로 상기 제 2 가압관(124)을 통해 질소(N2) 등의 불활성기체가 버퍼탱크(122) 내부로 유입되어 상기 버퍼탱크(122) 내부의 압력이 대기압 보다 높게 조성되므로, 상기 버퍼탱크(122) 내부에 있는 도포액(102)은 빠른 속도로 상기 제 2 공급관(128)을 통해 펌프(104)로 유입되도록 하 기 위함이다.
또한, 제 5 단계에서 역시, 상기 제 2 가압관(124)의 밸브(V3)를 열어둔 체, 상기 펌프(140)와 디스펜서노즐(136)을 연결하는 제 3 공급관(134)의 벨브(V5)를 열어 상기 펌프(140)로 유입된 도포액(102)이 상기 디스펜서노즐(136)로 빠르게 유입되도록 한다.
따라서, 디스펜스노즐(136)은 적정량의 도포액(102)을 외부로 토출하게 되는 것이다.
전술한 바와 같이, 도포액(102)이 일정량 저장되는 버퍼탱크(122)에 제 2 가압관(124)을 통해 질소(N2) 등의 불활성기체가 주입되도록 하여 상기 도포액(102)을 가압하며, 베큠벤트(126)를 통해 상기 버퍼탱크(122) 내부를 진공분위기로 조성하도록 함으로써, 상기 가압된 도포액(102)의 기포 및 이물질을 모두 제거하게 된다.
이로 인하여, 기존 별도의 필터(미도시)가 장착된 필터탱크(도 1의 26)를 사용하지 않아도 되어, 필터(미도시)의 교환으로 인한 공정비용이 증가되었던 문제점을 미연에 방지할 수 있으며 또한, 디스펜서노즐(136) 내부에서 도포액(102)의 기포 및 이물질을 제거할 시에는, 상기 도포액(102)이 외부로 배출되어 도포액(102)이 낭비되었던 문제 역시 미연에 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
즉, 상술한 설명과 같은 본 발명에 따라 도포액이 일정량 저장되는 버퍼탱크에 제 2 가압관을 통해, 질소(N2) 등의 불활성기체가 주입되도록 하여 상기 도포액을 가압하며, 베큠벤트를 통해 상기 버퍼탱크 내부를 진공분위기로 조성하도록 함으로써, 상기 버퍼탱크 내부에서 상기 도포액의 기포 및 이물질을 모두 제거할 수 있으므로, 필터탱크와 노즐에 별도의 벨브를 구성하여 도포액의 기포 및 이물질을 제거하였던 기존에 비해 공정비용 절감 및 공정의 효율성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 도포액저장용기가 실장된 캐니스터에 제 1 가압관의 밸브를 열어 질소를 포함하는 불활성가스를 주입하는 동시에, 상기 캐니스터에 연결된 제 1 공급관의 밸브를 열어 도포액을 버퍼탱크 내부로 유입하는 단계와;
    상기 제 1 가압관과 제 1 공급관의 밸브를 닫고, 도포액이 공급된 버퍼탱크에 제 2 가압관의 밸브를 열어 질소를 포함하는 불활성가스를 주입하여, 상기 도포액을 가압하는 단계와;
    상기 버퍼탱크의 제 2 가압관의 밸브를 닫은 후, 베큠벤트의 벨브를 열어 상기 버퍼탱크 내부를 진공분위기로 조성하여, 상기 도포액의 기포 및 이물질을 제거하는 단계와;
    상기 베큠벤트의 밸브를 닫은 후, 상기 제 2 가압관의 밸브를 열어 상기 버퍼탱크 내부의 도포액을 가압하는 동시에, 제 2 공급관의 밸브를 열어 상기 도포액을 펌프로 유입하는 단계와;
    상기 제 2 공급관의 밸브를 닫은 후, 상기 제 3 공급관의 밸브를 열어 상기 도포액을 디스펜서노즐로 유입하는 단계
    를 포함하는 도포액 공급 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디스펜서노즐로 유입된 도포액은 외부로 토출되는 것을 특징으로 하는 도포액 공급 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 공급관과, 상기 제 1 및 제 2 가압관과 그리고 상기 베큠벤트의 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 도포액 공급 시스템.
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