KR101429405B1 - 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템 - Google Patents

Abstract

평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템이 개시된다.평판 글라스를 올려놓을 수 있는 스테이지와; 상기 스테이지의 측면에 이격 공간을 두고 위치하며, 상기 평판 글라스가 상기 스테이지 위에 놓일 경우, 상기 평판 글라스와 수평을 유지하는 더미 플레이트와;상기 더미 플레이트에서 상기 스테이지 방향으로 코팅액을 토출하는 슬릿다이 코팅기를 포함하는 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템이 제공된다.

Description

평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템 {slit die coating system for plat glass}

본 발명은 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 불완전 영역을 형성하지 않고 평판 글라스의 모든 면을 고른 두께로 코팅할 수 있는 시스템에 관한 것이다.

슬릿다이(slit die) 코팅법은 평판 글라스 위를 장방향의 노즐이 일정한 속도로 이동하면서 코팅액을 토출하면서 코팅하는 방법이다. 슬릿다이 코팅법은 코팅속도가 빠르며, 균일한 두께의 코팅막을 형성할 수 있는 장점이 있어서 산업적으로 많이 사용된다.

그러나, 슬릿다이 코팅법은 도 1 및 도 2(측면도)와 같이, 초기에 코팅막(c)의 두께가 일정하지 않는 불완전 영역(A)이 10mm~15mm의 폭으로 발생하여 이 부분을 사용하지 못하는 단점이 있었다. 특히, 강화유리로 만들어진 스마트폰 터치패널의 경우, 추후 불완전 영역(A)을 잘라낼 수 없기 때문에 슬릿다이 코팅법을 이용하지 못하는 실정이었다.

슬릿다이 코팅법에서 불완전 영역(A)은 초기 노즐(121)에 작동하는 펌프의 강한 토출력(모터가 초기 동작하면서 생기는 토크의 급작스러운 상승과 하강에 의해서 발생) 및 이후 안정적인 크기의 비드를 형성하기 까지의 시간동안 형성되는 불안정한 코팅막(C)이다. 평면에서 보면 불완전 영역(A)은 도 3과 같다.

불완전 영역(A)을 생성하지 않고, 평판 글라스(11) 위를 코팅할 수 있도록 슬릿다이 코팅법의 개선이 필요하다.

이와 관련된 기술로는 한국공개특허 제10-2005-0050363호(유리기판의 코팅방법 및 캐필러리 코팅장치)가 있다.

본 발명은 불완전 영역을 형성하지 않고, 평판 글라스의 상부면 전체를 코팅할 수 있는 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면,

평판 글라스를 올려놓을 수 있는 스테이지와;

상기 스테이지의 측면에 이격 공간을 두고 위치하며, 상기 평판 글라스가 상기 스테이지 위에 놓일 경우, 상기 평판 글라스와 수평을 유지하는 더미 플레이트와;

상기 더미 플레이트에서 상기 스테이지 방향으로 코팅액을 토출하는 슬릿다이 코팅기를 포함하는 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템이 제공된다.

또한,

상기 스테이지와 상기 더미 플레이트의 이격 공간의 이격 거리는,

상기 슬릿다이 코팅기가 코팅액을 토출하면서 상기 더미 플레이트와 상기 스테이지로 이동할 때, 상기 이격 공간 상부에서도 비드를 형성하며, 추후 상기 이격 공간 상부에 토출된 코팅액이 바닥으로 떨어지지 않고 표면장력에 의해서 상기 스테이지와 상기 더미 플레이트의 상부에 위치한 평판 글라스 방향으로 이동할 수 있는 거리인 것을 특징으로 하는 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템이 제공된다.

또한,

상기 더미 플레이트에는 상기 슬릿다이 코팅기의 이동방향과 수직방향으로 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템이 제공된다.

또한,

상기 더미 플레이트를 이동시키는 이송장치와;

상기 더미 프레이트의 상부를 세척하는 세척장치가 더 결합된 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템이 제공된다.

이상과 같이, 본 발명은 불완전 영역을 형성하지 않고, 평판 글라스의 상부면 전체를 코팅할 수 있는 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템을 제공한다.

도 1은 종래 기술에 따라 평판 글라스에 슬릿다이 코팅법의 예시도(측면도)
도 2는 종래기술에 따라 슬릿다이 코팅법으로 코팅액이 코팅된 평판 글라스의 측면도.
도 3은 종래기술에 따라 슬릿다이 코팅법으로 코팅된 평판 글라스의 평면도.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예의 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템을 이용하여 코팅이 이루어지는 과정을 보여주는 예시도(측면도)
도 8은 더미 플레이트와 스테이지의 이격 공간의 거리가 멀 경우 발생되는 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 9 및 도 10은 더미 플레이트와 스테이지의 이격 공간의 가까울 경우 발생되는 문제점을 설명하기 위한 도면.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예의 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템을 이용하여 코팅이 이루어지는 과정을 보여주는 예시도(측면도)이며, 도 8은 더미 플레이트와 스테이지의 이격 공간의 이격 거리가 멀 경우 발생되는 문제점을 설명하기 위한 도면(측면도)이며, 도 9 및 도 10은 더미 플레이트와 스테이지의 이격 공간의 이격 거리가 가까울 경우 발생되는 문제점을 설명하기 위한 도면(측면도)이다.

본 실시예의 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템(20)은, 평판 글라스(100)를 올려놓을 수 있는 스테이지(21)와; 스테이지(21)의 측면에 이격 공간을 두고 위치하며, 상기 평판 글라스(100)가 상기 스테이지(21) 위에 놓일 경우, 상기 평판 글라스(100)와 수평을 유지하는 더미 플레이트(22)와; 상기 더미 플레이트(22)에서 상기 스테이지(21) 방향으로 코팅액(C)을 토출하면서 이동할 수 있는 슬릿다이 코팅기(23)를 포함한다.

또한, 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템(20)은, 더미 플레이트(22)를 이동시키는 이송장치(24)와; 상기 더미 플레이트(22)의 상부를 세척하는 세척장치(25 )가 더 결합될 수 있다.

본 실시예의 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템(20)은 불완전 영역 없이 평판 글라스 전체에 고른 두께로 코팅액(C)을 코팅시킬 수 있는 시스템이다. [종래기술의 문제점] 항목에서 설명한 바 있지만, 불완전 영역은 초기에 슬릿다이 코팅기(23)의 펌프가 작동하면서 발생되는 모터의 토크의 갑작스러운 변동에 의해서 슬릿다이 코팅기(23)에서 토출되는 코팅액의 양이 고르게 토출되지 않음으로써 발생한다. 슬릿다이 코팅기(23)가 이동하면, 이후 불완전 영역이 사라지고 고른 두께로 코팅액이 코팅된다. 이때, 안정적으로 고른 두께의 코팅액(C)이 코팅되기 위해서는 노즐(213) 앞부분에 비드(B)가 안정적인 크기로 형성되어야 한다. 이러한 비드(B)가 형성되기 까지는 시간이 소요되며, 이러한 시간동안 불완전 영역이 형성된다.

종래에는 평판 글라스 바로 위에서 슬릿다이 코팅기(23)가 코팅작업을 시작하였기 때문에, 이러한 불완전 영역의 발생은 필연적이었다.

본 실시예의 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템(20)은 더미 플레이트(dummy plate,22)를 평판 글라스(100)가 올려지는 스테이지(21)의 측면에 이격 공간(S1)을 두고 위치시킨다. 이후, 슬릿다이 코팅기(23)가 더미 플레이트(22)를 지나면서, 초기의 불완전 영역(코팅액의 두께가 불안정한 영역)을 더미 플레이트(22)에 형성시키고, 이후 안정적인 코팅은 스테이지(21) 상면의 평판 글라스(100)에 형성시킨다.

더미 플레이트(22)와 스테이지(21)는 물리적으로 분리된 형태이다. 이렇게 분리된 공간{이격 공간(S1)}에서 안정적인 크기의 비드(B)를 형성하면서, 코팅액(C)의 두께를 유지하는 것이 관건이다. 만약, 슬릿다이 코팅기(23)가 더미 플레이트(22)와 스테이지(21)를 이동하는 동안 안정적인 크기의 비드(B)를 형성하지 못하면, 다시 스테이지(22)의 상부의 평판 글라스(100)에서 새로운 비드를 형성하여야 하는데, 이렇게 되면 새로운 비드가 형성되기까지 다시 새로운 불완전 영역이 발생한다.

슬릿다이 코팅기(33)가 안정적인 비드(B)를 형성하지 못하는 예는 도 8과 같다.

도 8과 같이, 더미 플레이트(32)와 스테이지(31)의 이격 공간(S2)의 거리가 너무 멀 경우(약 3mm의 거리), 이격 공간(S2)의 상부에서 슬릿다이 코팅기(33)의 노즐(331)에서 토출된 코팅액(C1)이 바닥으로 떨어져 버려, 스테이지(31) 상면의 평판 글라스(100)가 위치한 지점에서는 다시 비드(B)를 형성하기 위해서는 불완전 영역(A1)이 다시 형성되는 문제점이 있다.

또한, 도 9와 같이 더미 플레이트(42)와 스테이지(41)가 너무 가깝게 붙어있을 경우에는, 도 9와 같이, 초기에는 평판 글라스(100) 위에 코팅액(C)이 균일한 두께로 형성된다. 그러나, 도 10과 같이, 더미 플레이트(42)를 세척하기 위하여 스테이지(41)와 분리할 경우 경계면의 코팅액(C2)이 흘러내려, 평판 글라스(100)의 측면에 묻게 된다. 따라서, 불량품이 생성된다.

본 실시예의 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템(20)은 도 4 내지 도 7의 공정을 거쳐서 안정적으로 코팅이 이루어진다. 이러한 안정적인 코팅이 이루어지는 이유는 스테이지(21)와 더미 플레이트(22)의 이격 공간(S)의 이격 거리(d1)를 적절한 거리로 유지되기 때문이다.

이격 공간(S1)의 이격 거리(d1)가 적절한 거리를 유지하면, 슬릿다이 코팅기(23)가 코팅액을 토출하면서 더미 플레이트(22)에서 평판 글라스(100)를 이동할 때, 이격 공간(S1) 상부에서도 도 4와 같이 안정적인 비드(B)를 형성한다{ 이격 공간(S1)의 이격 거리(d1)가 너무 멀 경우 도 8과 같이, 코팅액(C1)이 아래로 빠져 버림). 추후 상기 이격 공간(S1) 상부에 토출된 코팅액(C)은 바닥으로 떨어지지 않고 표면장력에 의해서 스테이지(21)와 더미 플레이트(22) 방향으로 이동한다. 이러한 과정을 거치면, 불완전 영역 없이 평판 글라스(100) 전체에 안정적인 두께의 코팅이 이루어진다.

이격 공간(S1)의 적절한 이격 거리(d1)는, 코팅액의 점도 및 표면장력, 슬릿다이 코팅기(23)의 이동속도를 고려하여 이루어진다.

더미 플레이트(22)와 스테이지(21)의 이격 공간(S1)을 적절한 이격 거리(d1)로 유지할 경우, 도 4와 도 5의 형태로 코팅공정이 진행된다. 도 4와 도 5는 더미 플레이트(22)와 스테이지(21)의 이격 거리(d1)를 1mm 간격으로 유지하고, 슬릿다이 코팅기(23)를 80mm/s의 속도로 코팅액(C)을 도포하였다. 도 4와 같이, 이격 공간(S1)을 지나면서도 비드(B)가 지속적으로 형성되며, 이격 공간(S1) 위의 코팅액(C)은 도 5와 같이, 표면장력에 의해서 각각 더미 플레이트(22)와 스테이지(21)위의 평판 글라스(100)로 이동한다. 그 결과, 평판 글라스(100)의 측면이 코팅액에 의해서 오염되지 않는다.

코팅액(C)의 점도 및 표면장력, 슬릿다이 코팅기(23)의 이동속도에 따라서, 더미 플레이트(22)와 스테이지(21)의 이격 거리(d1)는 달라질 수 있으나, 통상 1mm에서

정도의 오차범위인 것이 좋다.

한편, 더미 플레이트(22)의 상부에는 홈(221)이 형성되어 있다. 홈(221)은 슬릿다이 코팅기(23)의 진행방향과 수직방향으로 형성되어 있다. 슬릿다이 코팅기(23)에서 초기에 토출된 코팅액(C)이 안정적인 비드(B)를 형성하기 위해서는 시간이 필요한데, 홈(221)에서 초기 과도하게 토출된 코팅액을 일부분 흡수함으로써, 빠르게 안정적인 크기의 비드(B)가 형성되도록 한다. 만약, 홈(221)이 없다면, 보다 많은 시간동안 코팅액(C)을 토출하여야 하며, 이렇게 되면 코팅액(C)의 소모가 많아지게 된다. 본 실시예에서는, 더미 플레이트(22)에 홈(221)을 형성함으로써, 보다 빠르게 안정적인 크기의 비드(B)를 형성할 수 있어서, 코팅액(C)의 소모량을 줄여준다.

한 번의 코팅공정이 끝나면, 더미 플레이트(22) 상부의 코팅액(C)을 씻어야 한다. 이때, 도 6과 같이, 더미 플레이트(22)에 결합된 이송장치(24)가 더미 플레이트(22)를 이동시킨다. 더미 플레이트(22)는 수평으로 이동될 수도 있고, 수직으로 이동될 수도 있다. 더미 플레이트(22)가 이송되면, 도 6과 같은 세척장치(25)에 의해서 더미 플레이트(22) 상부의 코팅액(C)이 세척된다. 이후, 도 7과 같이, 더미 플레이트(22)가 원위치 되며, 새로운 코팅공정을 진행할 수 있다.

본 실시예에서 사용되는 코팅액(C)은 포토 레지스터, 절연층 코팅(오버코트), 블랙 매트릭스(광차단 코팅) 등일 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템(20) 평판 글라스(100)
스테이지(21) 더미 플레이트(22)
슬릿다이 코팅기(23) 이송장치(24)
세척장치(25)

Claims (4)

1. 평판 글라스를 올려놓을 수 있는 스테이지와;
   상기 스테이지의 측면에 이격 공간을 두고 위치하며, 상기 평판 글라스가 상기 스테이지 위에 놓일 경우, 상기 평판 글라스와 수평을 유지하는 더미 플레이트와;
   상기 더미 플레이트에서 상기 스테이지 방향으로 코팅액을 토출하는 슬릿다이 코팅기를 포함하는 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템.
   
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 스테이지와 상기 더미 플레이트의 이격 공간의 이격 거리는,
   상기 슬릿다이 코팅기가 코팅액을 토출하면서 상기 더미 플레이트와 상기 스테이지로 이동할 때, 상기 이격 공간 상부에서도 비드를 형성하며, 추후 상기 이격 공간 상부에 토출된 코팅액이 바닥으로 떨어지지 않고 표면장력에 의해서 상기 스테이지와 상기 더미 플레이트의 상부에 위치한 평판 글라스 방향으로 이동할 수 있는 거리인 것을 특징으로 하는 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 더미 플레이트에는 상기 슬릿다이 코팅기의 이동방향과 수직방향으로 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템.
   
4. 제1 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 더미 플레이트를 이동시키는 이송장치와;
   상기 더미 프레이트의 상부를 세척하는 세척장치가 더 결합된 평판 글라스 슬릿다이 코팅 시스템.
   
   
   
   
   

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