KR101365609B1 - 접착액 도포 장치 및 이를 이용한 접착액 도포 방법 - Google Patents

접착액 도포 장치 및 이를 이용한 접착액 도포 방법 Download PDF

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Abstract

접착액 도포 장치는 접착액 저장 용기로부터 접착액을 이송 실린더 내부로 흡입하고 상기 접착액 내에 포함된 기포를 제거한 후 상기 접착액을 배출하는 접착액 이송 펌프와, 상기 접착액 이송 펌프에서 이송된 접착액을 배출 실린더 내부로 흡입하여 배출하는 접착액 배출 펌프와, 상기 접착액 배출 펌프에 연결되어 접착액을 공급받는 슬릿 노즐과, 상기 슬릿 노즐의 상부에 위치하면서 하부 표면에는 기판이 탑재되어 있고 상기 슬릿 노즐에 대해 평행하게 일 방향으로 이동할 수 있는 기판 스테이지를 포함한다. 본 발명의 접착액 도포 장치에 있어서, 상기 슬릿 노즐에 설치된 접착액 배출구는 상기 일방향과 수직인 타방향에 따라 연장되어 형성되어 있고, 상기 기판 스테이지에 탑재된 상기 기판은 이동하고 상기 슬릿 노즐은 고정된 상태에서 상기 기판의 하부 방향에서 상기 접착액을 도포할 수 있다.

Description

접착액 도포 장치 및 이를 이용한 접착액 도포 방법{dispense apparatus of adhesive liquid and method thereof}
본 발명은 접착액 도포 장치 및 이를 이용한 접착액 도포 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 상에 접착액을 도포하는 장치 및 이를 이용한 접착액 도포 방법에 관한 것이다.
스마트폰 사용자 증가로 인해 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치와 같은 평판 표시 장치의 제조시에 기판, 예컨대 유리 기판과 같은 패널(panel) 상에 접착액을 도포하고 터치 패널(touch panel)을 합착하는 합착 공정이 포함된다. 합착 공정중 시간 소요가 많은 공정은 접착액 도포 공정이다. 따라서, 접착액 도포 공정의 소요 시간을 줄임과 아울러 접착액 도포 공정의 신뢰성을 향상시키는 것이 필요다다. 다시 말해, 접착액 도포 공정시 접착액의 두께 균일도를 향상시키고 접착액 내의 기포 발생을 억제하거나 제거하는 것이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 접착액 도포 공정의 소요 시간을 줄임과 아울러 접착액 도포 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 접착액 도포 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 접착액 도포 장치를 이용한 신규한 접착액 도포 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 접착액 도포 장치는 접착액 저장 용기로부터 접착액을 이송 실린더 내부로 흡입하고 접착액 내에 포함된 기포를 제거한 후 접착액을 배출하는 접착액 이송 펌프와, 접착액 이송 펌프에서 이송된 접착액을 배출 실린더 내부로 흡입하여 배출하는 접착액 배출 펌프와, 접착액 배출 펌프에 연결되어 접착액을 공급받는 슬릿 노즐과, 슬릿 노즐의 상부에 위치하면서 하부 표면에는 기판이 탑재되어 있고 슬릿 노즐에 대해 평행하게 일 방향으로 이동할 수 있는 기판 스테이지를 포함한다.
본 발명의 접착액 도포 장치에 있어서, 슬릿 노즐에 설치된 접착액 배출구는 일방향과 수직인 타방향에 따라 연장되어 형성되어 있고, 기판 스테이지에 탑재된 기판은 이동하고 슬릿 노즐은 고정된 상태에서 기판의 하부 방향에서 접착액을 도포할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 슬릿 노즐은 접착액 배출 펌프에 연결된 지지 블록과, 지지블록에 연결되고 접착액 배출구를 갖는 노즐 블록과, 지지블록과 노즐 블록 내에 접착액을 공급할 수 있게 설치된 접착액 공급 배관을 포함할 수 있다. 노즐 블록 상에는 슬릿 노즐과 기판 스테이지 상에 탑재된 기판간의 수평 레벨을 측정할 수 있는 측정 센서가 더 설치되어 있을 수 있다. 접착액 배출 펌프와 슬릿 노즐은 일체형으로 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이송 실린더는 공기에 의해 작동되는 공압 실린더이고, 배출 실린더는 오일에 의해 작동되는 오일 실린더로 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이송 실린더의 일단에는 접착액 저장 용기 내에 포함된 접착액을 흡입할 수 있는 제1 흡입 배관이 설치되어 있고, 이송 실린더의 타단에는 이송 실린더 내에 흡입된 접착액을 배출할 수 있는 제1 배출 배관이 연결되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 배출 실린더의 일단에 설치된 흡입부 내에는 제1 배출 배관과 연결되어 접착액을 흡입할 수 있는 제2 흡입 배관이 설치되어 있고, 배출 실린더의 타단에 설치된 배출부 내에는 배출 실린더 내에 흡입된 접착액을 배출할 수 있는 제2 배출 배관이 연결되어 있을 수 있다.
배출 실린더에는 제2 흡입 배관으로부터 흡입되는 접착액의 흐름을 온오프할 수 있는 제1 온오프 밸브가 설치되어 있을 수 있다. 배출 실린더에는 제2 배출 배관으로 공급되는 접착액의 흐름을 온오프할 수 있는 제2 온오프 밸브가 설치되어 있을 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 접착액 도포 방법은 접착액 저장 용기로부터 접착액을 접착액 이송 펌프를 구성하는 이송 실린더의 일단으로 흡입하되, 이송 실린더 내의 접착액에는 기포가 포함되는 단계를 구비한다. 이송 실린더 내의 접착액에 포함된 기포를 제거하고 이송 실린더의 타단으로 접착액을 배출한다. 이송 실린더의 타단에서 배출된 접착액을 접착액 배출 펌프를 구성하는 배출 실린더의 일단에서 흡입한다. 배출 실린더의 일단에서 흡입된 접착액을 배출 실린더의 타단으로 배출한다. 배출 실린더의 타단으로 배출된 접착액을 슬릿 노즐을 통해 기판 스테이지에 부착된 기판에 도포한다.
기판 스테이지는 슬릿 노즐의 상부에 위치하면서 하부 표면에는 기판이 탑재되어 있고 슬릿 노즐과 평행하게 일방향으로 이동할 수 있고, 슬릿 노즐에 설치된 접착액 배출구는 일방향과 수직인 타방향에 따라 연장되어 형성되어 있고, 기판 스테이지에 탑재된 기판은 이동하고 슬릿 노즐은 고정된 상태에서 기판의 하부 방향에서 접착액을 도포한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 이송 실린더 내의 접착액에 발생된 기포를 제거하는 것은, 이송 실린더 내에 접착액을 흡입하는 단계와, 이송 실린더 내에 위치하는 피스톤을 상부로 이동시켜 이송 실린더 내부를 진공 상태로 유지하여 접착액 내의 기포를 이송 실린더 내부로 배출시키는 단계와, 이송 실린더 내로 배출된 기포를 이송 실린더 외부로 배출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 접착액 도포 장치 및 그 방법은 기판의 한 단면과 동일한 길이의 접착액 배출구를 갖는 슬릿 노즐을 이용하여 기판 상에 접착액을 도포하여 빠른 시간 내에 접착액 도포 공정을 완료할 수 있다.
본 발명의 접착액 도포 장치 및 그 방법은 기판이 이동하는 중에 기판의 하부에서 슬릿 노즐을 통하여 얇은 두께의 접착액을 도포하기 때문에 기판 상에 도포되는 접착액이 표면 저항이나 중력의 영향을 덜 받을 수 있다. 이에 따라, 기판 상에 균일한 높이로 접착액을 도포할 수 있다.
본 발명의 접착액 도포 장치 및 그 방법은 접착액 이송 펌프 및 접착액 배출 펌프를 구비하여 접착액 내에 포함되는 기포를 제거함과 아울러 접착액의 도포량을 정밀하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 접착액 도포 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 접착액 이송 펌프를 통해 접착액을 이송하는 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 3a 내지 도 3d는 도 1의 접착액 이송 펌프의 동작을 통하여 기포를 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면들이고,
도 4 및 도 5는 각각 도 1의 접착액 도포 장치의 접착액 배출 펌프 및 슬릿 노즐의 정면도 및 측면도이고,
도 6은 슬릿 노즐의 사시도이고,
도 7은 도 5의 슬릿 노즐과 기판 스테이지간의 이동 과정을 설명하기 위한 개략도이고,
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 접착액 도포 방법을 설명하기 위한 블록도 및 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 접착액 도포 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 접착액 이송 펌프를 통해 접착액을 이송하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 본 발명에 의한 접착액 도포 장치(400)는 공기 주입부(402)와, 공기 주입부(402)로부터 주입되는 공기(air)가 이동되는 공기 배관(403)과, 공기 배관(403) 내의 공기의 압력을 조절하는 조절기(404), 공기의 압력을 측정하는 측정기(408), 공기 배관(403)에 연결되어 있는 밸브(S/V0-S/V12), 예컨대 솔레노이드 밸브(S/V0-S/V12)를 포함할 수 있다. 솔레노이드 밸브는 도면에는 도시하지 않았지만 전기에 의하여 작동(온오프)되는 밸브일 수 있다. 공기 배관(403)을 흐르는 공기는 밸브(S/V0-S/V12)에 의하여 온오프될 수 있다.
본 발명에 의한 접착액 도포 장치(400)는 적정 점도를 갖는 접착액(102), 예컨대 자외선 경화용 접착액이 담겨져 있는 접착액 저장 용기(101)와, 접착액 저장 용기(101) 내에 포함된 접착액(102)을 흡입할 수 있는 제1 흡입 배관(104)과, 제1 흡입 배관(104)을 통해 흡입된 접착액(102)을 이송 실린더(106)로 흡입하여 제1 배출 배관(108)을 통해 배출할 수 있는 접착액 이송 펌프(100)를 포함한다.
접착액 이송 펌프(100)에는 상하로 이동할 수 있는 펌프 피스톤(110, P)이 포함되어 있다. 도 1에서, 접착액 저장 용기(100), 제1 흡입 배관(104) 및 제1 배출 배관(108)을 2개 표시하였으나, 접착액 저장 용기(101)의 수에 따라 제1 흡입 배관(104) 및 제1 배출 배관(108)의 개수는 복수개로 구성할 수 있다. 도 1에서, 굵은 선으로 표시되어 있는 부분은 접착액(102)이 흐르는 경로를 나타낸다.
접착액 저장 용기(101)에는 접착액 저장 용기(101)의 압력을 측정할 수 있는 센서(S)가 설치되어 있을 수 있다. 센서(S)는 접착액 저장 용기(101)에 접착액의 존재 유무를 검출하는 센서이다. 제1 흡입 배관(104)에는 접착액(102)의 흐름을 온 및 오프로 제어할 수 있는 인렛 밸브(inlet valve, 114)가 설치되어 있다. 제1 배출 배관(108)에도 접착액(102)의 흐름을 온 및 오프로 제어할 수 있는 아울렛 밸브(outlet valve, 116)가 설치되어 있다. 인렛 및 아울렛 밸브(114, 116)는 전기적인 신호에 따라 작동하는 공기 밸브(air valve, A/V)로 구성할 수 있다.
도 1 및 도 2에서, 인렛 및 아울렛 밸브(114, 116)는 제1 흡입 배관(104) 및 제1 배출 배관(108)에 설치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이송 실린더(106)에 바로 연결되어 부착될 수도 있다. 도 1 및 도 2에서, 참조번호 118은 2개의 제1 배출 배관(108)을 연결하는 연결부재이다. 제1 배출 배관(108)을 통해 배출되는 접착액(102)은 연결 부재(118) 및 통합 배출 배관(120)을 통해 이송되어 접착액 배출 펌프(200)로 배출된다. 통합 배출 배관(120)은 통칭하여 배출 배관으로 명명할 수도 있다.
본 발명에 의한 접착액 도포 장치(400)에서, 접착액 이송 펌프(100)를 구성하는 이송 실린더(106)는 공기에 의하여 작동되는 공압 실린더일 수 있다. 공압 실린더를 이용할 경우, 접착액 저장 용기(101)로부터 빠르게 많은 양의 접착액(102)을 흡입할 수 있다.
여기서, 도 2를 참조하여 접착액 이송 과정을 보다 자세하게 설명한다.
접착액 저장 용기(101)에는 접착액 이송 펌프(100)에 연결된 공기 배기 배관(117)을 통하여 압력이 가해지고 접착액 이송 펌프(100)의 펌프 피스톤(110)은 위쪽으로 상승함으로써 접착액(102)은 제1 흡입 배관(104)을 통하여 이송 실린더(106) 내부로 흡입된다. 즉, 이송 실린더(106)의 일단에서 접착액 저장 용기(101) 내에 포함된 접착액(102)을 흡입할 수 있는 제1 흡입 배관이 설치되어 있고, 접착액(102)은 제1 흡입 배관(104)을 통하여 이송 실린더(106) 내부로 흡입된다.
이송 실린더(106) 내부로 흡입된 접착액(102)은 펌프 피스톤(110)이 다시 아래로 하강함으로써 제1 배출 배관(108)으로 배출된다. 즉, 이송 실린더(106)의 타단에는 이송 실린더(106) 내에 흡입된 접착액(102)을 배출할 수 있는 제1 배출 배관이 연결되어 있어, 이송 실린더(106) 내부로 흡입된 접착액(102)은 제1 배출 배관(108)으로 배출된다. 결과적으로, 제1 배출 배관(108)을 통해 배출된 접착액(102)은 연결부재(118)를 통하여 통합 배출 배관(120)으로 배출된다.
접착액 저장 용기(100)에서 통합 배출 배관(120)으로 접착액이 이송될 때 인렛 및 아울렛 밸브(114, 116, A/V1-A/V4)는 필요에 따라 온오프 된다. 예컨대, 인렛 밸브(114, A/V1-A/V2)는 접착액 저장 용기(100)에 압력을 가할 때는 오프 상태이고 피스톤(110)이 위쪽으로 상승할때는 온 상태일 수 있다. 아울렛 밸브(116, A/V3-A/V4)는 피스톤(110)이 위쪽으로 상승할때는 오프 상태이고 피스톤(110)이 아래로 하강하여 이송 실린더(106) 내의 접착액(102)을 배출할때는 온 상태일 수 있다.
통합 배출 배관(120)에는 접착액 배출 펌프(200)가 연결되어 있다. 즉, 접착액 배출 펌프(200)의 일단부가 통합 배출 배관(120)과 연결되어 있다. 접착액 배출 펌프(200)는 통합 배출 배관(120)에 의하여 도입되는 접착액(102)을 슬릿 노즐(300)로 공급하는 역할을 수행한다. 접착액 배출 펌프(200)에는 접착액의 흐름을 제어할 수 있는 제1 및 제2 온오프 밸브(202, 204)가 설치되어 있을 수 있다. 제1 및 제2 온오프 밸브(202, 204)는 전기적인 신호에 따라 작동하는 공기 밸브(air valve, A/V)로 구성할 수 있다. 접착액 배출 펌프(200)에서 배출되는 접착액(102)은 기판(도 4의 502)로 도포될 수 있다.
본 발명에 의한 접착액 도포 장치(400)에서, 접착액 배출 펌프(200)를 구성하는 배출 실린더(도 4의 212)는 오일에 의하여 작동되는 오일 실린더로 구성될 수 있다. 오일 실린더는 후술하는 바와 같이 오일에 의해 다이아프램을 작동시켜 접착액을 정밀하게 제어하면서 배출할 수 있다.
본 발명에 의한 접착액 도포 장치(400)는 접착액 이송 펌프(100) 및 접착액 배출 펌프(200)을 포함하여 접착액(102)을 기판 상에 빠르고 정밀하게 제어하면서 도포할 수 있다. 접착액 배출 펌프(200), 슬릿 노즐(300) 및 기판(502)에 접착액(102)을 도포하는 과정은 후에 보다 더 자세하게 설명한다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1의 접착액 이송 펌프의 동작을 통하여 기포를 제거하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 도 3a 내지 도 3d에서, 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3a를 참조하면, 접착액 이송 펌프(100)는 내부에 일정한 공간을 갖는 이송 실린더(106)를 포함한다. 접착액 이송 펌프(200)는 이송 실린더(106) 내부에 설치되고 이송 실린더(106) 내벽에 밀착되는 밀착면을 갖는 펌프 피스톤(110)과, 펌프 피스톤(110)에 연결되는 로드(122, 피스톤 로드)를 포함할 수 있다. 이송 실린더(106)의 하부에는 보조 이송 실린더(106b)가 설치될 수 있다. 이송 실린더(106)는 피스톤(110)에 직접적으로 접촉하는 주 이송 실린더(106a)와 주 이송 실린더(106a)와 연통되는 보조 이송 실린더(106b)로 구분될 수 있다.
로드(122)는 펌프 피스톤(110)의 상측에 연결되며, 로드(122) 내에는 펌프 피스톤(110)을 상하로 이동시킬 수 있게 공기를 공급할 수 있는 공기 배관(124)이 형성되어 있다. 공기 배관(124)의 일측에는 공기 배관(124)으로부터 공기를 배출할 수 있는 공기 배출 밸브(134)가 설치되어 있다.
접착액 이송 펌프(100)는 펌프 피스톤(110)의 상하 운동에 의해 접착액(102)을 이송 실린더(106) 내부로 흡입하거나 제1 배출 배관(108)으로 배출한다. 이송 실린더(106)의 일측에는 접착액(102)의 흐름을 제어할 수 있는 인렛 밸브(114)가 설치될 수 있다. 인렛 밸브(114) 내에는 접착액의 흐름을 직접적으로 제어하는 밸브 피스톤(126)이 구비될 수 있다. 도 3a 내지 도 3d에서, 128은 접착액을 흡입할 수 있는 흡입 배관 연결부이고, 참조번호 130은 접착액을 배출할 수 있는 배출 배관 연결부이고, 인렛 밸브(114)가 이송 실린더(106)에 부착되어 있는 것으로 도시되어 있다.
이하에서, 도 1의 접착액 이송 펌프(100)의 동작을 통하여 기포를 제거하는 과정을 설명한다.
도 3a는 접착액 이송 펌프(100)는 초기 상태를 나타낸 것이다. 초기 상태는 인렛 밸브(114)는 오픈 상태이어서 이송 실린더(106) 내부는 공기(132)가 가득 채워진 상태이다. 도 3b는 인렛 밸브(114)를 오픈한 상태에서 펌프 피스톤(110)을 아래로 하강시킨 경우이다. 이렇게 되면, 이송 실린더(106) 내부는 공기(132)가 조금 채워진 상태이다.
도 3c는 인렛 밸브(114)를 오픈한 상태에서 펌프 피스톤(110)을 위로 약간 상승시킨 경우이다. 이렇게 되면, 이송 실린더(106) 내부는 접착액(102)이 흡입된 상태이다. 도 3d는 인렛 밸브(114)를 닫은 상태에서 펌프 피스톤(110)을 최대한 상승시킨 경우이다. 이렇게 되면, 이송 실린더(106)의 내부는 저진공, 즉 저압이 형성되고 접착액(102) 내부에 녹아있는 기포(136)가 빠져나오게 된다. 이렇게 빠져 나온 기포(136)는 배기 배관(124)을 통하여 외부로 배출한다. 이와 같이 본 발명의 접착액 도포 장치(400)는 접착액 이송 펌프(100) 및 접착액 배출 펌프(200)를 구비하여 접착액 (102) 내에 포함되는 기포(136)를 제거함과 아울러 접착액(102)의 도포량을 정밀하게 제어할 수 있다.
도 4 및 도 5는 각각 도 1의 접착액 도포 장치의 접착액 배출 펌프 및 슬릿 노즐의 정면도 및 측면도이고, 도 6은 슬릿 노즐의 사시도를 나타낸다.
구체적으로, 접착액 배출 펌프(200)는 접착액(102)을 흡입하여 배출할 수 있는 배출 실린더(212)를 포함한다. 배출 실린더(212)는 일단부에 통합 배출 배관(120)과 연결되어 접착액(102)을 흡입할 수 있는 흡입부(206)가 연결되어 있다. 배출 실린더(212)의 타단부에는 슬릿 노즐(300)과 연결되어 접착액(102)을 배출할 수 있는 배출부(208)가 연결되어 있다.
흡입부(206)의 내부에는 배출 실린더(212)와 연결되어 접착액(102)이 흡입될 수 있는 제2 흡입 배관(207)이 설치되어 있다. 배출부(208)의 내부에는 배출 실린더(212)와 연결되어 접착액(102)을 배출할 수 있는 제2 배출 배관(211)이 설치되어 있다.
배출 실린더(212)를 구성하는 실린더 블록(209) 내에는 다이아프램(210)이 설치되어 있다. 배출 실린더(212)에서, 펌프 피스톤(216)의 구동에 따라 작동 유체, 즉 오일(214)에 압력을 가하게 되며, 다이아프램(210)은 좌우로 이동하여 접착액(102)을 제2 배출 배관(211)으로 배출할 수 있게 된다. 앞서 설명한 바와 같이 접착액 배출 펌프(200)를 구성하는 배출 실린더(212)는 오일에 의하여 작동되는 오일 실린더이다. 이렇게 오일 실린더로 구성하면 오일에 의해 다이아프램(210)을 작동시켜 접착액(102)을 정밀하게 제어하면서 배출할 수 있다. 도 4에서, 참조번호 222는 오일의 압력을 측정하는 압력 센서이고, 참조번호 218은 펌프 피스톤(216)을 구동하기 위한 모터이고, 참조번호 220은 펌프 피스톤(216)과 연결되는 연결부재이다.
배출 실린더(212)에는 제2 흡입 배관(207)으로부터 흡입되는 접착액(102)의 흐름을 온오프할 수 있는 제1 온오프 밸브(202)가 설치되어 있다. 또한, 배출 실린더(212)에는 제2 배출 배관(211)으로 공급되는 접착액(102)의 흐름을 온오프할 수 있는 제2 온오프 밸브(204)가 설치되어 있다. 제1 및 제2 온오프 밸브(202, 204)는 에어밸브일 수 있다.
접착액 배출 펌프(200)에는 접착액(102)을 공급받는 슬릿 노즐(300)이 연결되어 있다. 접착액 배출 펌프(200)와 슬릿 노즐(300)은 일체형으로 구성할 수 있다. 접착액 배출 펌프(200)과 슬릿 노즐(300)을 일체형으로 구성할 경우, 보다더 정밀하게 접착액(102)을 기판(502) 상에 도포할 수 있다. 슬릿 노즐(300)은 접착액 배출 펌프(200)에 연결된 지지 블록(301)과, 지지블록(301)에 연결되고 접착액 배출구(304)를 갖는 노즐 블록(308)과, 지지블록(301)과 노즐 블록(308) 내에
접착액(102)을 공급할 수 있게 설치된 접착액 공급 배관(302)을 포함한다. 노즐 블록(308) 내에는 접착액 공급 배관(302)과 연결되어 접착액(102)을 잠시 보관할 수 있는 버퍼 배관(306)이 설치되어 있다. 버퍼 배관(306)을 통하여 슬릿 노즐(300)의 팁, 즉 접착액 배출구에서 접착액(102)이 배출된다.
슬릿 노즐(300)의 상부에는 기판 스테이지(500)가 설치된다. 기판 스테이지(500)의 하부 표면에는 기판(502), 예컨대 유리 기판이 탑재되어 있다. 기판 스테이지(500)는 도 6에 도시한 바와 같이 구동부(506)를 이용하여 슬릿 노즐(300)에 대해 평행하게 일방향, 예컨대 X축 방향으로 이동할 수 있다. 슬릿 노즐(300)에 설치된 접착액 배출구(304)는 일방향과 수직인 타방향, 예컨대 Y축 방향에 따라 연장되어 형성되어 있다.
도 6에 도시한 바와 같이 슬릿 노즐(300)과 기판 스테이지(500)간의 Z축 방향의 레벨 정렬은 측정 센서(309), 예컨대 레이저 센서를 이용하여 수행한다. 다시 말해, 슬릿 노즐(300)의 노즐 블록(308)과 기판 스테이지(500) 상에 탑재된 기판(502)간의 Z축 방향의 레벨, 즉 수평 레벨은 노즐 블록(308) 상에 부착된 ㅊ센측정 (309)를 이용하여 수행한다. 슬릿 노즐(300)의 노즐 블록(308)과 기판 스테이지(500) 상에 탑재된 기판(502)간의 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 기판 스테이지(500)에 탑재된 기판(502)은 이동하면서 슬릿 노즐(300)은 고정된 상태에서 기판(502)의 하부 방향에서 접착액(102)을 도포한다. 슬릿 노즐(300)과 기판 스테이지(500)간의 이동 관계는 후에 보다더 자세히 설명한다.
도 7은 도 5의 슬릿 노즐과 기판 스테이지간의 이동 과정을 설명하기 위한 개략도이다.
구체적으로, 도 7의 상부 도면 및 하부 도면은 각각 슬릿 노즐(300)과 기판 스테이지(500)간의 이동과정을 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다. 슬릿 노즐(300)은 하부 도면에 도시한 바와 같이 기판(502)이 탑재된 기판 스테이지(500)의 하부에 위치한다. 기판(502)은 일방향, 즉 -X축 방향 또는 +X축방향으로 이동할 수 있다. 슬릿 노즐(300)에 설치된 접착액 배출구(304)는 일방향과 수직인 타방향, 즉 Y축 방향에 따라 연장되어 형성되어 있다.
슬릿 노즐(300)은 고정된 상태에서 기판(502)의 하부 방향에서 접착액(102)을 도포한다. 특히, 본 발명은 기판의 한 단면과 동일한 길이의 접착액 배출구(304)를 갖는 슬릿 노즐(300)을 이용하여 기판 상에 접착액(102)을 도포하여 빠른 시간 내에 접착액 도포 공정을 완료할 수 있다. 또한, 본 발명은 기판이 이동하는 중에 슬릿 노즐(300)이 고정된 상태에서 기판(502)의 하부 방향에서 얇은 두께, 예컨대 수 마이크로미터 내지 수 밀리미터 두께의 접착액(102)을 도포하기 때문에 기판(502) 상에 도포되는 접착액(102)이 표면 저항이나 중력의 영향을 덜 받을 수 있다. 이에 따라, 기판(502) 상에 균일한 높이로 접착액(102)을 도포할 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 접착액 도포 방법을 설명하기 위한 블록도 및 흐름도이다.
구체적으로, 도 8은 접착액 저장 용기(101)로부터 기판(502)으로 접착액(102)을 도포할 때 접착액(102)의 흐름을 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 접착액 도포 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
보다 상세하게 설명하면, 접착액 저장 용기(101)로부터 접착액(102)을 인렛 밸브(114)를 거쳐 접착액 이송 펌프(100)를 구성하는 이송 실린더(106)의 일단으로 흡입하되, 이송 실린더(106) 내의 접착액(102)에는 기포가 포함된다(스텝 602). 접착액 저장 용기(101)는 제1 접착액 저장 용기 및 제2 접착액 저장 용기로 구별될 수 있다.
이송 실린더(106) 내의 접착액(102)에 포함된 기포(136)를 제거하고 이송 실린더(106)의 타단으로 접착액을 배출한다(스텝 604). 접착액(102)에 포함된 기포의 제거 과정은 도 3a 내지 도 3d에서 자세히 설명하였으므로 여기서는 생략한다.
이송 실린더(106)의 타단에서 배출된 접착액(102)을 아울렛 밸브(116)를 거쳐 접착액 배출 펌프(200)를 구성하는 배출 실린더(212)의 일단에서 흡입한다(스텝 606). 배출 실린더(212)의 일단에서 흡입된 접착액(102)을 제1 및 제2 온오프 밸브(202, 204)를 거쳐 배출 실린더(212)의 타단으로 배출한다(스텝 608).
배출 실린더(212)의 타단으로 배출된 접착액(102)을 슬릿 노즐(300)을 통해 기판 스테이지(500)에 부착된 기판(502)에 도포한다(스텝 610). 기판 스테이지(500)는 도 4 내지 도 6에 설명된 바와 같이 슬릿 노즐(300)의 상부에 위치하면서 하부 표면에는 기판(502)이 탑재되어 있고 슬릿 노즐(300)과 평행하게 일방향으로 이동할 수 있다.
슬릿 노즐(300)에 설치된 접착액 배출구(304)는 일방향과 수직인 타방향에 따라 연장되어 형성되어 있고, 기판 스테이지(500)에 탑재된 기판(502)은 이동하고 슬릿 노즐(300)은 고정된 상태에서 기판(502)의 하부 방향에서 접착액(102)을 도포한다.
계속하여. 도면에는 도시하지 않았지만 기판 합체 공정을 진행할 수 있다. 즉, 기판(502) 상에 접착액(102)를 도포한 후에, 접착액(102)이 도포된 기판(502) 상에 다른 제2 기판을 정렬하여 기판(502)과 제2 기판을 합착한다. 합착 공정은 진공 용기의 저압 상태에서 수행할 수 있다. 합착된 기판(502) 및 제2 기판은 자외선을 조사함으로써 기판(502) 및 제2 기판을 보다 더 완벽하게 합착한다.
100: 접착액 이송 펌프, 101: 접착액 저장 용기, 102: 접착액, 104: 제1 흡입 배관, 118: 제2 배출 배관, 114: 인렛밸브, 118: 아울렛 밸브, 120: 통합 배출 배관, 200: 접착액 배출 펌프, 슬릿 노즐: 300, 기판 스테이지: 500, 기판: 502

Claims (10)

  1. 접착액 저장 용기로부터 접착액을 이송 실린더 내부로 흡입하고 상기 접착액 내에 포함된 기포를 제거한 후 상기 접착액을 배출하는 접착액 이송 펌프;
    상기 접착액 이송 펌프에서 이송된 접착액을 배출 실린더 내부로 흡입하여 배출하는 접착액 배출 펌프;
    상기 접착액 배출 펌프에 연결되어 접착액을 공급받는 슬릿 노즐; 및
    상기 슬릿 노즐의 상부에 위치하면서 하부 표면에는 기판이 탑재되어 있고 상기 슬릿 노즐에 대해 평행하게 일 방향으로 이동할 수 있는 기판 스테이지를 포함하되,
    상기 슬릿 노즐에 설치된 접착액 배출구는 상기 일방향과 수직인 타방향에 따라 연장되어 형성되어 있고, 상기 기판 스테이지에 탑재된 상기 기판은 이동하고 상기 슬릿 노즐은 고정된 상태에서 상기 기판의 하부 방향에서 상기 접착액을 도포할 수 있는 것을 특징으로 하는 접착액 도포 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬릿 노즐은 상기 접착액 배출 펌프에 연결된 지지 블록과, 상기 지지블록에 연결되고 상기 접착액 배출구를 갖는 노즐 블록과, 상기 지지블록과 상기 노즐 블록 내에 상기 접착액을 공급할 수 있게 설치된 접착액 공급 배관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 접착액 도포 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 노즐 블록 상에는 상기 슬릿 노즐과 상기 기판 스테이지 상에 탑재된 기판간의 수평 레벨을 측정할 수 있는 측정 센서가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 접착액 도포 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접착액 배출 펌프와 상기 슬릿 노즐은 일체형으로 구성하는 것을 특징으로 하는 접착액 도포 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이송 실린더는 공기에 의해 작동되는 공압 실린더이고, 상기 배출 실린더는 오일에 의해 작동되는 오일 실린더로 구성하는 것을 특징으로 하는 접착액 도포 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 이송 실린더의 일단에는 상기 접착액 저장 용기 내에 포함된 상기 접착액을 흡입할 수 있는 제1 흡입 배관이 설치되어 있고, 상기 이송 실린더의 타단에는 상기 이송 실린더 내에 흡입된 상기 접착액을 배출할 수 있는 제1 배출 배관이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 접착액 도포 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 배출 실린더의 일단에 설치된 흡입부 내에는 상기 제1 배출 배관과 연결되어 상기 접착액을 흡입할 수 있는 제2 흡입 배관이 설치되어 있고, 상기 배출 실린더의 타단에 설치된 배출부 내에는 상기 배출 실린더 내에 흡입된 상기 접착액을 배출할 수 있는 제2 배출 배관이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 접착액 도포 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 배출 실린더에는 상기 제2 흡입 배관으로부터 흡입되는 상기 접착액의 흐름을 온오프할 수 있는 제1 온오프 밸브가 설치되어 있고, 상기 배출 실린더에는 상기 제2 배출 배관으로 공급되는 상기 접착액의 흐름을 온오프할 수 있는 제2 온오프 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 접착액 도포 장치.
  9. 접착액 저장 용기로부터 접착액을 접착액 이송 펌프를 구성하는 이송 실린더의 일단으로 흡입하되, 상기 이송 실린더 내의 접착액에는 기포가 포함되는 단계;
    상기 이송 실린더 내의 접착액에 포함된 기포를 제거하고 상기 이송 실린더의 타단으로 접착액을 배출하는 단계;
    상기 이송 실린더의 타단에서 배출된 접착액을 접착액 배출 펌프를 구성하는 배출 실린더의 일단에서 흡입하는 단계;
    상기 배출 실린더의 일단에서 흡입된 접착액을 배출 실린더의 타단으로 배출하는 단계; 및
    상기 배출 실린더의 타단으로 배출된 접착액을 슬릿 노즐을 통해 기판 스테이지에 부착된 기판에 도포하는 단계를 포함하되,
    상기 기판 스테이지는 상기 슬릿 노즐의 상부에 위치하면서 하부 표면에는 상기 기판이 탑재되어 있고 상기 슬릿 노즐과 평행하게 일방향으로 이동할 수 있고,
    상기 슬릿 노즐에 설치된 접착액 배출구는 상기 일방향과 수직인 타방향에 따라 연장되어 형성되어 있고, 상기 기판 스테이지에 탑재된 상기 기판은 이동하고 상기 슬릿 노즐은 고정된 상태에서 상기 기판의 하부 방향에서 상기 접착액을 도포하는 것을 특징으로 하는 접착액 도포 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 이송 실린더 내의 접착액에 발생된 기포를 제거하는 것은,
    상기 이송 실린더 내에 상기 접착액을 흡입하는 단계와,
    상기 이송 실린더 내에 위치하는 피스톤을 상부로 이동시켜 상기 이송 실린더 내부를 진공 상태로 유지하여 상기 접착액 내의 기포를 상기 이송 실린더 내부로 배출시키는 단계와,
    상기 이송 실린더 내로 배출된 기포를 상기 이송 실린더 외부로 배출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 접착액 도포방법.
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