KR101584362B1 - 약액 토출 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

약액 토출 장치가 개시된다. 약액 토출 장치는 잉크젯 방식으로 기판으로 약액을 토출하는 노즐들을 갖는 헤드; 내부에 약액을 저장하는 레저버 공간이 형성되며, 상기 헤드에 약액을 공급하는 레저버; 및 상기 레저버 공간의 압력을 제어하는 압력 제어 유닛을 포함하되, 상기 압력 제어 유닛은 압력 제어기; 상기 압력 제어기와 상기 레저버를 연결하는 공압 라인; 및 상기 공압 라인 상에 제공되며, 상기 공압 라인 내의 유로보다 큰 단면적을 갖는 버퍼 공간이 형성된 버퍼 박스를 포함한다.

Description

약액 토출 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{LIQUID DISPENSING APPARATUS AND SUBSTRATE TREATING APPARATUS INCLUDING THE APPARATUS}
본 발명은 약액 토출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉크젯 방식으로 기판에 액정을 토출하는 장치에 관한 것이다,
최근에, 휴대 전화기, 휴대형 컴퓨터 등의 전자 기기의 표시부에 액정 표시 장치가 널리 이용되고 있다. 액정 표시 장치는 블랙 매트릭스, 컬러 필터, 공통 전극 및 배향막이 형성된 컬러 필터 기판과, 박막트랜지스터(TFT), 화소 전극 및 배향막이 형성된 어레이 기판 사이의 공간에 액정을 주입하여, 액정의 이방성에 따른 빛의 굴절률의 차이를 이용해 영상 효과를 얻는다.
액정 표시 장치의 제조 공정에서는, 컬러 필터, 배향막 등을 제조하기 위하여, 글래스 기판의 표면에 약액을 공급, 도포한다. 이러한 약액을 도포하는 약액 도포 장치로는 약액을 기판의 표면에 토출하여 도포하는 잉크젯 방식의 약액 도포 장치가 있다. 이 약액 도포 장치는 복수 개의 잉크젯 헤드유닛들을 이용하여 잉크젯 인쇄 방식으로 약액을 도포한다. 잉크젯 헤드유닛는 기판에 대해 여러 방향으로 이동하여 약액을 공급하는 복수 개의 노즐들을 구비하는 헤드를 포함한다. 헤드는 상부에 약액을 임시로 저장하는 레저버로부터 약액을 공급받아서 노즐들 각각에 의해 기판의 표면으로 약액을 토출한다.
한국 공개특허 제10-2012-0007378호에는 이러한 약액 도포 장치가 개시된다. 약액은 가스 압력에 의해 액정 공급원으로부터 레저버로 공급되며, 레저버를 거쳐 헤드의 노즐들을 통해 기판 표면으로 토출된다.
액정 공급원에서 레저버로 약액이 공급되는 과정에서, 레저버 내부에는 압력 변화와 수위 변동에 따른 파동이 발생한다. 이러한 파동은 공압라인으로 약액의 역류를 발생시키며, 역류하는 약액은 압력 조절기로 유입되어 압력 조절기를 손상시킨다. 이러한 압력 조절기의 손상을 방지하기 위해 약액의 역류를 감지하는 센서와 약액의 역류 발생시 공압 라인을 차단하는 밸브가 제공되나, 밸브의 응답속도는 약액의 역류 속도에 미치지 못하여 여전히 압력 조절기의 손상이 발생한다.
본 발명은 약액의 역류로 인한 압력 제어기의 손상을 방지할 수 있는 약액 토출 장치를 제공한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 약액 토출 장치는 잉크젯 방식으로 기판으로 약액을 토출하는 노즐들을 갖는 헤드; 내부에 약액을 저장하는 레저버 공간이 형성되며, 상기 헤드에 약액을 공급하는 레저버; 및 상기 레저버 공간의 압력을 제어하는 압력 제어 유닛을 포함하되, 상기 압력 제어 유닛은 압력 제어기; 상기 압력 제어기와 상기 레저버를 연결하는 공압 라인; 및 상기 공압 라인 상에 제공되며, 상기 공압 라인 내의 유로보다 큰 단면적을 갖는 버퍼 공간이 형성된 버퍼 박스를 포함한다.
또한, 상기 버퍼 공간은 상기 공압 라인의 유로보다 단위 길이당 부피가 클 수 있다.
또한, 상기 압력 제어 유닛은 상기 압력 제어기 측으로 약액의 역류 발생을 감지하는 역류 감지 센서; 상기 압력 제어기와 상기 버퍼 박스 사이 구간에서 상기 공압 라인에 설치되는 압력 제어 밸브; 및 상기 역류 감지 센서에서 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 약액이 상기 압력 제어기 측으로 흐르지 않도록 상기 압력 제어 밸브를 조절하는 밸브 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 역류 감지 센서는 상기 버퍼 공간을 통해 상기 약액의 역류 발생을 감지할 수 있다.
또한, 상기 밸브 제어부는 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 압력 조절 밸브를 닫아 상기 공압 라인의 유로를 차단할 수 있다.
또한, 상기 압력 제어 밸브는 삼방 밸브이며, 상기 압력 제어 유닛은 상기 압력 제어 밸브와 연결되며, 상기 공압 라인의 유로에서 분기되는 바이 패스 라인을 더 포함하되, 상기 밸브 제어부는 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 압력 제어기 측으로 약액의 흐름이 차단되고, 상기 바이 패스 라인 측으로 약액이 배출되도록 상기 압력 제어 밸브를 조절할 수 있다.
또한, 상기 압력 제어 유닛은 상기 버퍼 박스와 연결되며, 배출 밸브가 설치된 바이 패스 라인을 더 포함하되, 상기 밸브 제어부는 상기 약액의 역류가 감지되는 경우, 상기 배출 밸브를 개방시킬 수 있다.
또한, 상기 압력 제어 유닛은 상기 압력 제어기와 상기 압력 제어 밸브 사이 구간에서 상기 공압 라인에 설치되는 필터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 버퍼 박스는 상기 레저버에 인접한 상기 공압 라인의 전단부에 제공될 수 있다.
또한, 상기 버퍼 박스는 상기 압력 제어기에 인접한 상기 공압 라인의 후단부에 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기판 처리 장치는 기판이 놓이는 기판 지지 유닛; 상기 기판 지지 유닛의 이동 경로 상부에 제공되며, 일 방향으로 이동가능한 갠트리; 상기 갠트리에 장착되며, 잉크젯 방식으로 상기 기판에 약액을 토출하는 노즐들을 갖는 복수의 헤드; 내부에 약액을 저장하는 레저버 공간이 형성되며, 상기 헤드에 약액을 공급하는 레저버; 및 상기 레저버 공간을 음압으로 유지시키는 압력 제어 유닛을 포함하되, 상기 압력 제어 유닛은 압력 제어기; 상기 압력 제어기와 상기 레저버를 연결하는 공압 라인; 및 상기 공압 라인 상에 제공되며, 상기 공압 라인 내의 유로보다 단위길이당 부피가 큰 버퍼 공간이 형성된 버퍼 박스를 포함한다.
또한, 상기 압력 제어 유닛은 상기 버퍼 공간을 통해 상기 압력 제어기 측으로 약액의 역류 발생을 감지하는 역류 감지 센서; 상기 압력 제어기와 상기 버퍼 박스 사이 구간에서 상기 공압 라인에 설치되는 압력 제어 밸브; 및 상기 역류 감지 센서에서 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 약액이 상기 압력 제어기 측으로 흐르지 않도록 상기 압력 제어 밸브를 조절하는 밸브 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 압력 제어 밸브는 삼방 밸브이며, 상기 압력 제어 유닛은 상기 압력 제어 밸브와 연결되며, 상기 공압 라인의 유로에서 분기되는 바이 패스 라인을 더 포함하되, 상기 밸브 제어부는 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 압력 제어기 측으로 약액의 흐름이 차단되고, 상기 바이 패스 라인 측으로 약액이 배출되도록 상기 압력 제어 밸브를 조절할 수 있다.
또한, 상기 압력 제어 유닛은 상기 버퍼 박스와 연결되며, 배출 밸브가 설치된 바이 패스 라인을 더 포함하되, 상기 밸브 제어부는 상기 약액의 역류가 감지되는 경우, 상기 배출 밸브를 개방시킬 수 있다.
또한, 상기 버퍼 박스는 상기 레저버에 인접한 상기 공압 라인의 전단부에 제공될 수 있다.
또한, 상기 버퍼 박스는 상기 압력 제어기에 인접한 상기 공압 라인의 후단부에 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 버퍼 박스의 제공으로 약액이 역류하여 압력 제어기에 도달하는 시간이 증가하므로, 약액이 압력 제어기로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 방식 액정 도포 설비의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 액정 토출부의 사시도이다.
도 3은 도 1의 액정 토출부의 평면도이다.
도 4는 도 3의 제 1 구동 유닛을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 제 2 구동 유닛을 보여주는 도면이다.
도 6은 갠트리의 직선 이동 및 회전 과정을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 2 및 도 3의 헤드 이동 유닛의 측면을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 제 1 이동 유닛의 정면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드유닛의 구성을 도시한 도면들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 유닛에 연결된 액정 공급 유닛과 압력 제어 유닛을 나타내는 도면이다.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드 유닛에 연결된 액정 공급 부와 압력 제어 유닛을 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는, 잉크젯 방식으로 대상물에 약액을 도포하는 장치에 대해 설명한다.
예를 들어, 대상물은 액정 표시 패널의 컬러 필터(CF) 기판 또는 박막트랜지스터(TFT) 기판일 수 있으며, 약액은 액정(Liquid Crystal), 배향액, 용매에 안료 입자가 혼합된 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 잉크일 수 있다. 배향액으로는 폴리이미드(polyimide)가 사용될 수 있다.
배향액은 컬러 필터(CF) 기판과 박막트랜지스터(TFT) 기판의 전면에 도포될 수 있고, 액정은 컬러 필터(CF) 기판 또는 박막트랜지스터(TFT) 기판의 전면에 도포될 수 있다. 잉크는 컬러 필터(CF) 기판상에 격자 모양의 패턴으로 배열된 블랙 매트릭스의 내부 영역에 도포될 수 있다.
본 실시 예에서는, 약액으로 액정을 사용하는 설비를 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 잉크젯 방식 액정 도포 설비의 구성을 보여주는 도면이다. 도 1의 액정 도포 설비(1)는 액적을 토출하는 잉크젯 방식으로 기판에 액정(Liquid Crystal)을 도포하는 설비이다.
기판은 액정 표시 패널의 컬러 필터(CF) 기판 또는 박막트랜지스터(TFT) 기판일 수 있으며, 액정은 컬러 필터(CF) 기판 또는 박막트랜지스터(TFT) 기판의 전면에 도포될 수 있다.
도 1을 참조하면, 액정 도포 설비(1)는 액정 토출부(10), 기판 이송부(20), 로딩부(30), 언로딩부(40), 액정 공급부(50), 그리고 메인 제어부(90)를 포함한다. 액정 토출부(10)와 기판 이송부(20)는 제 1 방향(Ⅰ)으로 일렬로 배치되고, 서로 간에 인접하게 위치할 수 있다. 액정 토출부(10)를 중심으로 기판 이송부(20)와 마주하는 위치에는 액정 공급부(50)와 메인 제어부(90)가 배치된다. 액정 공급부(50)와 메인 제어부(90)는 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬 배치될 수 있다. 기판 이송부(20)를 중심으로 액정 토출부(10)와 마주하는 위치에 로딩부(30)와 언로딩부(40)가 배치된다. 로딩부(30)와 언로딩부(40)는 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬 배치될 수 있다.
여기서, 제 1 방향(Ⅰ)은 액정 토출부(10)와 기판 이송부(20)의 배열 방향이고, 제 2 방향(Ⅱ)은 수평면 상에서제 1 방향(Ⅰ)에 수직한 방향이고, 제 3 방향(Ⅲ)은 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ)에 수직한 방향이다. 액정이 도포될 기판은 로딩부(30)로 반입된다. 기판 이송부(20)는 로딩부(30)에 반입된 기판을 액정 토출부(10)로 이송한다. 액정 토출부(10)는 액정 공급부(50)로부터 액정을 공급받고, 액적을 토출하는 잉크젯 방식으로 기판상에 액정을 토출한다. 액정 토출이 완료되면, 기판 이송부(20)는 액정 토출부(10)로부터 언로딩부(40)로 기판을 이송한다. 액정이 도포된 기판은 언로딩부(40)로부터 반출된다. 메인 제어부(90)는 액정 토출부(10), 기판 이송부(20), 로딩부(30), 언로딩부(40), 그리고 액정 공급부(50)의 전반적인 동작을 제어한다.
도 2는 도 1의 액정 토출부의 사시도이고, 도 3은 도 1의 액정 토출부의 평면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 액정 토출부(10)는 베이스(B), 기판 지지 유닛(100), 갠트리(200), 갠트리 이동 유닛(300), 잉크젯 헤드유닛들(400), 헤드 이동 유닛(500), 액정 공급 유닛(600), 압력 제어 유닛(700), 액정 토출량 측정 유닛(800), 노즐 검사 유닛(900), 그리고 헤드 세정 유닛(1000)을 포함한다.
이하에서는 액정 토출부의 각각의 구성에 대해 상세히 설명한다.
베이스(B)는 일정한 두께를 가지는 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 베이스(B)의 상면에는 기판 지지 유닛(100)이 배치된다. 기판 지지 유닛(100)은 기판(S)이 놓이는 지지판(110)을 가진다. 지지판(110)은 사각형 형상의 판일 수 있다. 지지판(110)의 하면에는 회전 구동 부재(120)가 연결된다. 회전 구동 부재(120)는 회전 모터일 수 있다. 회전 구동 부재(120)는 지지판(100)에 수직한 회전 중심 축을 중심으로 지지판(110)을 회전시킨다.
지지판(110)이 회전 구동 부재(120)에 의해 회전되면, 기판(S)은 지지판(110)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 액정이 도포될 기판에 형성된 셀의 장변 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하는 경우, 회전 구동 부재(120)는 셀의 장변 방향이 제 1 방향(Ⅰ)을 향하도록 기판을 회전시킬 수 있다.
지지판(110)과 회전 구동 부재(120)는 직선 구동 부재(130)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동될 수 있다. 직선 구동 부재(130)는 슬라이더(132)와 가이드 부재(134)를 포함한다. 회전 구동 부재(120)는 슬라이더(132)의 상면에 설치된다. 가이드 부재(134)는 베이스(B)의 상면 중심부에 제 1 방향(Ⅰ)으로 길게 연장된다. 슬라이더(132)에는 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있으며, 슬라이더(132)는 리니어 모터(미도시)에 의해 가이드 부재(134)를 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동된다.
갠트리(200)는 지지판(110)이 이동되는 경로의 상부에 제공된다. 갠트리(200)는 베이스(B)의 상면으로부터 위방향으로 이격 배치되며, 갠트리(200)는 길이 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하도록 배치된다. 잉크젯 헤드유닛(400)은 헤드 이동 유닛(500)에 의해 갠트리(200)에 결합된다. 잉크젯 헤드유닛(400)은 헤드 이동 유닛(500)에 의해 갠트리의 길이 방향, 즉 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동하고, 또한 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동될 수 있다.
갠트리 이동 유닛(300)은 갠트리(200)를 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동시키거나, 갠트리(200)의 길이 방향이 제1방향(Ⅰ)에 경사진 방향을 향하도록 갠트리(200)를 회전시킬 수 있다. 갠트리(200)의 회전에 의해, 잉크젯 헤드유닛(400)의 노즐들(미도시)이 제 1 방향(Ⅰ)에 경사진 방향으로 정렬된다.
갠트리 이동 유닛(300)은, 이하에서 설명하는 바와 같이, 갠트리(200)의 일단을 회전 중심으로 하여 갠트리(200)의 타단을 회전시킬 수 있다. 이와 달리, 갠트리 이동 유닛(300)은 갠트리(200)의 센터를 회전 중심으로 하여 갠트리(200)를 회전시킬 수 있도록 구성될 수도 있다. 갠트리 구동 유닛(300) 제 1 구동 유닛(310)과 제 2 구동 유닛(320)을 포함한다.
제 2 구동 유닛(320)은 회전중심이 되는 갠트리(200)의 일단에 제공되고, 제 1 구동 유닛(310)은 갠트리(200)의 타단에 제공된다.
도 4는 도 3의 제 1 구동 유닛을 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 제 1 구동 유닛(310)은 슬라이더(312), 제 1 회전 지지 부재(314), 그리고 제 1 직선 구동 부재(318)를 포함한다. 갠트리(200)의 타단측 하단부에는 갠트리(200)의 길이 방향을 따라 가이드 레일(210)이 제공되고, 슬라이더(312)는 가이드 레일(210)에 의해 안내되어 직선 이동한다. 슬라이더(312)의 하단부에는 제 1 회전 지지 부재(314)가 결합된다. 제 1 회전 지지 부재(314)는 상부와 하부의 상대 회전이 가능한 베어링일 수 있다. 제 1 회전 지지 부재(314)의 하면에는 제 1 직선 구동 부재(318)가 결합된다. 제 1 직선 구동 부재(318)는 제 1 회전 지지 부재(314)를 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동시킨다.
제 1 직선 구동 부재(318)는 가이드 레일(315)과 슬라이더(317)를 포함한다. 가이드 레일(315)은 길이 방향이 제 1 방향(Ⅰ)을 향하고, 기판 지지 유닛(100)의 가이드 부재(134)를 중심으로 베이스(B) 상면의 타측 가장자리부에 배치된다. 가이드 레일(315)에는 슬라이더(317)가 이동 가능하게 결합된다. 슬라이더(317)의 상면에는 제1 회전 지지 부재(314)가 결합된다. 슬라이더(317)에는 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있다. 슬라이더(317)는 리니어 모터(미도시)의 구동력에 의해 가이드 레일(315)을 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동한다.
도 5는 도 3의 제 2 구동 유닛을 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 제 2 구동 유닛(320)은 갠트리(200)의 직선 이동시 갠트리(200)의 일단을 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동시키고, 갠트리(200)의 회전시 갠트리(200)의 회전 중심으로 동작한다.
제 2 구동 유닛(320)은 제 2 회전 지지 부재(324)와 제 2 직선 구동 부재(328)를 포함한다. 갠트리(200)의 일단하면에는 연결 부재(322)가 결합되고, 연결 부재(322)의 하면에는 제 2 회전 지지 부재(324)가 결합된다. 제 2 회전 지지 부재(324)는 상부와 하부의 상대 회전이 가능한 베어링일 수 있다. 제 2 회전 지지 부재(324)의 하면에는 제 2 직선 구동 부재(328)가 결합된다. 제 2 직선 구동 부재(328)는 제 2 회전 지지 부재(324)를 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동시킨다. 제 2 회전 지지 부재(324)의 직선 이동에 의해, 그 상부에 순차적으로 결합된 연결 부재(322)와 갠트리(200)의 일단이 직선 이동된다.
제 2 직선 구동 부재(328)는 가이드 레일(325)과 슬라이더(327)를 포함한다. 가이드 레일(325)은 길이 방향이 제 1 방향(Ⅰ)을 향하고, 기판 지지 유닛(100)의 가이드 부재(134)를 중심으로 베이스(B) 상면의 일측 가장자리부에 배치된다. 가이드 레일(325)에는 슬라이더(327)가 이동 가능하게 결합된다. 슬라이더(327)의 상면에는 제 2 회전 지지 부재(324)가 결합된다. 슬라이더(327)에는 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있다. 슬라이더(327)는 리니어 모터(미도시)의 구동력에 의해 가이드 레일(325)을 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동한다.
도 6은 갠트리의 회전 및 직선 이동 과정을 보여주는 도면이다. 도 3 및 도 6에서는 도면 편의상 액정 공급 유닛을 생략하였다.
도 4 및 도 5와, 도 6을 참조하면, 갠트리(200)는 제 1 구동 유닛(310)과 제 2 구동 유닛(320)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)에 경사진 방향을 향하도록 회전되고, 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동될 수 있다.
제 2 구동 유닛(320)의 제 2 직선 구동 부재(328)가 고정된 상태에서, 제 1 구동 유닛(310)의 제 1 직선 구동 부재(318)가 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동하면 갠트리(200)가 회전된다. 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 1 직선 구동 부재(318)의 슬라이더(317)가 리니어 모터(미도시)의 구동력에 의해 가이드 레일(315)을 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동한다. 이때, 갠트리(200)의 일단은 제 2 직선 구동 부재(328)가 구동되지 않으므로 제 1 방향(Ⅰ)으로의 이동이 없는 상태에서 제 2 회전 지지 부재(324)에 의해 회전된다.
제 1 직선 구동 부재(318)의 슬라이더(317)가 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동함에 따라, 그 상부에 배치된 제 1 회전 지지 부재(314)가 가이드 레일(315)을 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동한다. 동시에, 제 1 회전 지지 부재(314)의 상단에 결합된 슬라이더(312)는 제 1 회전 지지 부재(314)의 상부와 하부 간의 상대 회전에 의해 회전되면서, 갠트리(200)에 제공된 가이드 레일(210)을 따라 갠트리(200)의 타단측으로 이동한다. 결과적으로, 갠트리(200)는 제 2 구동 유닛(320)의 지지 위치를 중심으로 회전하고, 제 1 구동 유닛(310)의 갠트리(200) 지지 위치는 타단의 바깥 쪽으로 이동한 상태가 된다. 이러한 동작을 통해, 갠트리(200)는 제 1 방향(Ⅰ)에 경사진 방향으로 회전될 수 있으며, 이에 따라 잉크젯 헤드유닛(400)이 제 1 방향(Ⅰ)에 경사진 방향으로 정렬된다. 이와 같이, 잉크젯 헤드유닛(400)이 제 1 방향(Ⅰ)에 경사진 방향으로 정렬되면, 액정이 도포될 기판(S)의 픽셀 피치 변화에 대응하여 유연성있게 액정 토출 피치를 조절할 수 있으며, 이를 통해 기판에 도포되는 액정의 막균일도를 높일 수 있다.
갠트리(200)는 상기와 같은 방법에 의해 회전될 수 있으며, 갠트리(200)는 회전된 상태에서 제 1 직선 구동 부재(318)의 슬라이더(317)와 제 2 직선 구동 부재(328)의 슬라이더(327)에 의해 추가적으로 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동할 수 있다. 갠트리(200)의 일단은 제 2 직선 구동 부재(328)의 슬라이더(327)의 이동에 의해 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동되고, 갠트리(200)의 타단은 제 1 직선 구동 부재(318)의 슬라이더(317)의 이동에 의해 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동될 수 있다.
갠트리(200)가 고정되고 기판이 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동하는 경우, 기판이 갠트리(200)의 일측에서 타측으로 이동되어야 하므로, 설비의 풋프린트(Footprint)가 증가될 수 있다. 그러나, 본 발명은, 기판을 고정시킨 상태에서 또는 기판의 직선 이동과 함께, 갠트리(200)를 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동할 수 있기 때문에, 설비의 풋프린트를 줄일 수 있다.
헤드 이동 유닛(500)은 잉크젯 헤드유닛(400)에 각각 제공될 수 있다. 본 실시 예의 경우, 3 개의 잉크젯 헤드 유닛(400a,400b,400c)가 제공된 예를 들어 설명하므로, 헤드 이동 유닛(500) 또한 헤드의 수에 대응하도록 3 개가 제공될 수 있다. 이와 달리 헤드 이동 유닛(500)은 1 개 제공될 수 있으며, 이 경우 잉크젯 헤드유닛(400)은 개별 이동이 아니라 일체로 이동될 수 있다.
도 7은 도 2 및 도 3의 헤드 이동 유닛의 측면을 보여주는 도면이고, 도 8은 도 7의 제 1 이동 유닛의 정면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 헤드 이동 유닛(500)은 제 1 이동 유닛(520)과 제 2 이동 유닛(540)을 포함한다. 제 1 이동 유닛(520)은 잉크젯 헤드유닛(400a)를 갠트리의 길이 방향, 즉 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동시키고, 제 2 이동 유닛(540)은 잉크젯 헤드유닛(400a)을 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동시킨다.
제 1 이동 유닛(520)은 가이드 레일들(522a,522b), 슬라이더들(524a, 524b), 그리고 이동 플레이트(526)를 포함한다. 가이드 레일들(522a,522b)은 제 2 방향(Ⅱ)으로 길게 연장되며, 갠트리(200)의 전면에 제 3 방향(Ⅲ)으로 이격 설치될 수 있다. 가이드 레일들(522a,522b)에는 슬라이더들(524a, 524b)이 이동 가능하게 결합되며, 슬라이더들(524a, 524b)에는 직선 구동기, 예를 들어 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있다. 이동 플레이트(526)는 슬라이더들(524a, 524b)에 결합된다. 이동 플레이트(526)의 상부 영역은 상부에 위치한 슬라이더(524a)에 결합되고, 이동 플레이트(526)의 하부 영역은 하부에 위치한 슬라이더(524b)에 결합된다. 이동 플레이트(526)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 리니어 모터(미도시)의 구동력에 의해 가이드 레일들(522a,522b)을 따라 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동한다. 이와 같이, 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)이 제 2 방향(Ⅱ)을 따라 개별 이동됨에 따라, 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c) 간의 간격이 조절될 수 있다.
제 2 이동 유닛(540)은 가이드 부재(542), 슬라이더(544), 검출기(546), 제어기(548)를 포함한다. 가이드 부재(542)는 제 1 이동 유닛(520)의 이동 플레이트(526)에 결합되며, 슬라이더(544)의 제 3 방향(Ⅲ) 직선 이동을 안내한다. 슬라이더(544)는 가이드 부재(542)에 직선 이동 가능하게 결합되며, 슬라이더(544)에는 직선 구동기, 예를 들어 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있다. 잉크젯 헤드유닛(400a)는 슬라이더(544)에 결합되며, 슬라이더(544)의 제 3 방향(Ⅲ) 직선 이동에 의해 제 3 방향(Ⅲ)으로 이동된다.
검출기(546)는 갠트리(200)에 설치될 수 있으며, 잉크젯 헤드유닛(400a)와 기판(S) 사이의 간격을 검출한다. 검출기(546)는 레이저 센서일 수 있다. 제어기(548)는 검출기(546)의 검출 신호에 대응하는 제어 신호를 생성하고, 슬라이더(544)에 내장된 리니어 모터에 제어 신호를 전달하여 리니어 모터의 구동을 제어한다. 검출기(546)의 검출 결과에 따라 잉크젯 헤드유닛(400a)와 기판(S) 사이의 간격이 기설정된 기준치를 벗어나는 것으로 판단되면, 제어기(548)는 리니어 모터(미도시)의 구동을 제어하여 잉크젯 헤드유닛(400a)와 기판(S) 사이의 간격을 조절한다.
잉크젯 헤드유닛(400)은 기판에 액정의 액적을 토출한다. 잉크젯 헤드유닛(400)은 복수 개 제공될 수 있다. 본 실시 예에서는 3 개의 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)이 제공된 예를 들어 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 잉크젯 헤드유닛(400)은 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬로 나란하게 배열될 수 있으며, 갠트리(200)에 결합된다.
잉크젯 헤드유닛(400)의 저면에는 액정의 액적을 토출하는 복수 개의 노즐들(미도시)이 제공된다. 예를 들어, 각각의 헤드들에는 128 개 또는 256 개의 노즐들(미도시)이 제공될 수 있다. 노즐들(미도시)은 일정 피치의 간격으로 일렬로 배치될 수 있다. 노즐들(미도시)은 μg 단위의 양으로 액정을 토출할 수 있다. 종래의 씨린지(Syringe)를 이용한 포인트 도팅(Point Dotting) 방식의 경우, 액정의 토출 피치가 크고, 토출되는 액정의 양이 mg 단위이므로, 액정의 점성 유동 저항 때문에 기판상에 액정이 고르게 퍼지지 못하는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명은, 좁은 피치 간격을 가지는 다수의 노즐들(미도시)을 통해 μg 단위로 액정을 토출하므로, 액정의 점성 유동 저항에 불구하고 기판상에 보다 고르게 액정을 도포할 수 있다.
각각의 잉크젯 헤드유닛(400)에는 노즐들(미도시)에 대응하는 수만큼의 압전 소자가 제공될 수 있으며, 노즐들(미도시)의 액적 토출 량은 압전 소자들에 인가되는 전압의 제어에 의해 각기 독립적으로 조절될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드유닛의 구성을 도시한 도면들이다. 잉크젯 헤드유닛들(400a,400b,400c) 동일한 구성을 가지므로, 이하에서는 잉크젯 헤드유닛(400a)을 예로 들어 설명한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 잉크젯 헤드유닛(400a)는 몸체(412)와, 몸체(412) 내부에 액정을 저장하는 레저버(reservoir 또는 buffer tank)(420)와, 레저버(420)로부터 액정을 공급받아서 기판 표면에 약액을 토출하는 헤드(440), 몸체(412)를 이동 플레이트(526)의 전면에 결합하는 결합부재(214)를 포함한다. 또한, 잉크젯 헤드유닛(400a)는 레저버(420) 내부에 저장된 액정의 수위를 감지하는 센서(430)들을 포함한다.
몸체(412)는 하부면에 헤드(440)가 배치되고, 적어도 하나의 방향으로 이동 가능하도록 이동 플레이트(526)와 결합된다. 몸체(412)는 내부 하단에 레저버(420)가 제공된다.
헤드(440)는 지지판(110)에 안착된 기판 표면과 대향하는 하부면에 기판(S)으로 액정을 공급하는 복수 개의 노즐(미도시됨)들이 제공되는 노즐면(242)을 갖는다. 하나의 노즐면(242)에는 예를 들어, 128 또는 256 개의 노즐들(미도시)이 제공될 수 있다. 노즐들(미도시)은 일정 피치의 간격으로 일렬로 배치될 수 있다. 노즐들(미도시)은 μg 단위의 양으로 액정을 토출할 수 있다.
종래의 씨린지(Syringe)를 이용한 포인트 도팅(Point Dotting) 방식의 경우, 액정의 토출 피치가 크고, 토출되는 액정의 양이 mg 단위이므로, 액정의 점성 유동 저항 때문에 기판상에 액정이 고르게 퍼지지 못하는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명은, 좁은 피치 간격을 가지는 다수의 노즐들(미도시)을 통해 μg 단위로 액정을 토출하므로, 액정의 점성 유동 저항에 불구하고 기판상에 보다 고르게 액정을 도포할 수 있다.
헤드(440)에는 노즐들(미도시)에 대응하는 수만큼의 압전 소자가 제공될 수 있으며, 노즐들(미도시)의 액적 토출 량은 압전 소자들에 인가되는 전압의 제어에 의해 각기 독립적으로 조절될 수 있다.
레저버(420)는 액정의 버퍼 탱크 역할을 하는 구성으로, 내부에 액정이 저장되는 레저버 공간(421)을 갖는다. 레저버 공간(421)은 몸체(412) 내부에 형성되어 약액 공급유닛(600)로부터 액정을 받아서 저장하고 노즐(미도시)들로 액정을 공급한다.
레저버(420)의 전면에는 투명 재질의 덮개(411)가 결합, 밀폐되어 내부를 모니터링할 수 있다. 레저버(420)의 하부면(417)은 양측에 노즐들로 액정을 공급하는 제 1 및 제 2 배출구(422, 424)들과, 하부면(417) 내부에 형성되어 노즐들과 제 1 및 제 2 배출구(422, 424)들을 연결하는 유로(428)를 포함한다. 따라서 노즐들은 유로(428)를 통해 레저버(420)로부터 액정을 공급받는다. 또 레저버(420)의 하부면(417)은 제 1 및 제 2 배출구(422, 424)가 서로 다른 높이를 갖도록 단차가 제공된다. 이는 제 1 및 제 2 배출구(422, 424)의 압력차를 이용하여 레저버(420)에 저장된 액정에 포함된 기포를 용이하게 제거하기 위함이다. 또 레저버(420)의 후면에는 내부 압력 조절을 위한 공압라인이 연결되는 제 1 연결부(416)와, 액정 공급을 위한 약액공급라인이 연결되는 제 2 연결부(418)가 제공된다. 제 1 연결부(416)는 압력을 안정적으로 제어하기 위하여 레저버(420) 상부에 배치된다. 제 1 연결부(416)는 압력이 안정되고 상부에 배치됨으로써, 액정이 제 1 연결부(416) 및 공압라인으로 역류되는 현상을 제거할 수 있다.
레저버(420)는 상부벽(415) 중앙에는 센서(430)들이 관통되어 내부에 저장된 액정의 수위를 감지한다. 센서(430)들은 제 1 및 제 2 레벨 센서(432, 434)들로 구비된다. 제 1 레벨 센서(432)는 레저버(420)의 액정 공급이 필요한 수위를 감지하고, 제 2 레벨 센서(434)는 액정 공급을 중단하기 위한 수위를 감지한다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 레벨 센서(432, 436)는 액정의 온도를 측정하여 레저버(420) 내부의 액정 수위를 감지한다. 제 1 및 제 2 레벨 센서(432, 434)들은 레저버(420)의 상부벽(415)을 관통하여 수위 차에 대응하여 단차(L) 갖도록 설치된다.
제1연결부(416)에는 압력 조절 유닛(460)이 연결되고, 제2연결부(418)에는 액정 공급유닛(600)이 연결된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 유닛에 연결된 액정 공급 유닛과 압력 제어 유닛을 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 액정 공급 유닛(600)은 레저버 공간(421)으로 액정을 공급한다. 액정 공급 유닛(600)은 액정 공급원(672), 가압 부재(674), 액정 공급라인(675)를 포함한다. 액정 공급원(672)은 예를 들어 통 형상으로 제공될 수 있으며, 액정 공급원(672) 내에는 액정이 채워져 있다. 가압 부재(674)는 액정 공급원(672)에 가스 압력을 작용시킨다. 액정 공급원(672) 내의 액정은 가압 부재(674)의 가스 압력에 의해 액정 공급라인(675)를 통해 레저버 공간(421)으로 전달된다. 액정 공급 라인(675)의 일단은 액정 공급원(672)에 연결되고, 타단은 레저버(420)의 제2연결부(418)에 연결된다. 액정 공급라인(675)에는 파티클 여과 부재(676), 기포 여과 부재(677)이 설치된다. 파티클 여과 부재(676)는 액정에 포함된 파티클을 여과하고, 기포 여과 부재(677)는 액정에 포함된 기포를 제거한다.
압력 제어 유닛(460)은 레저버(420)의 내부 압력을 일정하게 유지시킨다. 압력 제어 유닛(460)은 압력 제어기(461), 공압 라인(463), 버퍼 박스(465), 역류 감지 센서(467), 압력 제어 밸브(471), 그리고 밸브 제어부(473)를 포함한다.
압력 제어기(461)는 히팅에 따른 레저버(420)의 내압 조건을 실시간으로 피드백 받아 압력 제어 밸브(471)를 제어하여 온도 변화에 따른 레저버(420)의 내압 변화를 보상한다. 압력 제어기(461)는 레저버 공간(421)의 압력을 조절하기 위한 압력 제어(Meniscus Pressure Control : MPC) 유닛을 포함할 수 있다. 압력 제어기(461)는 양압과 음압을 제어하여 레저버(420)의 내부 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
공압 라인(463)은 압력 제어기(461)와 레저버(420)를 연결한다. 공압 라인(463)의 내부에는 유로가 형성되며, 유로는 레저버 공간(421)과 통한다.
버퍼 박스(465)는 공압 라인(463) 상에 설치되며, 내부에 버퍼 공간(미도시)이 형성된다. 버퍼 공간은 공압 라인(463)의 내부 유로보다 큰 단면적을 갖는다. 버퍼 공간은 공압 라인(463)의 유로보다 단위 길이당 부피가 더 크다.
역류 감지 센서(467)는 압력 제어기(461) 측으로 액정의 역류 발생 여부를 감지한다. 실시예에 의하면, 역류 감지 센서(467)는 버퍼 박스(461) 내부를 통해 액정의 역류 발생을 감지한다. 역류 감지 센서(467)는 전정용량센서 또는 광센서가 사용될 수 있다.
이와 달리, 역류 감지 센서(467)은 공압 라인(463)의 내부 유로를 통해 액정의 역류 발생을 감지할 수 있다. 이 경우, 역류 감지 센서(467)은 버퍼 박스(461)와 레저버(420) 사이 구간에서 공압 라인(463)의 내부 유로를 감지한다.
압력 제어 밸브(471)는 압력 제어기(461)와 버퍼 박스(465) 사이 구간에서 공압 라인(463)에 설치된다. 압력 제어 밸브(471)는 공압 라인(463)의 유로를 개폐하거나, 개방 정도를 조절할 수 있다. 압력 제어 밸브(471)는 서보 밸브(servo v/v)가 사용될 수 있다.
필터(469)는 압력 감지기(461)와 압력 제어 밸브(471) 사이 구간에서 공압 라인(463)에 설치되며, 공압 라인(463)으로 역류하는 액정을 걸러낸다.
밸브 제어부(473)는 액정의 역류 발생이 감지되는 경우, 액정이 압력 제어기(461) 측으로 흐르지 않도록 압력 제어 밸브(471)를 조절한다. 역류 감지 센서(467)에서 액정의 역류 흐름 발생이 감지되면, 감지 신호가 밸브 제어부(473)에 전달된다. 밸브 제어부(473)는 압력 제어 밸브(471)에 전기적 신호를 인가하여 압력 제어 밸브(471)를 닫힘(close) 상태로 전환시킨다.
액정 공급 유닛(600)에서 레저버 공간(421)으로 액정 공급시, 레저버(420) 내부에는 압력 변화와 수위 변동에 따른 파동이 발생하며, 이로 인해 공압 라인(463) 내부로 액정이 역류하는 현상이 빈번하게 발생한다. 역류하는 액정은 공압 라인(463)을 따라 버퍼 박스(465)로 유입된다. 액정은 버퍼 공간을 충분히 채운 후 압력 제어기(461) 측으로 역류하며, 이 과정에서 압력 제어기(461) 측으로 액정의 이동 시간이 증가한다. 액정이 버퍼 공간을 채우는 동안, 역류 감지 센서(467)는 액정의 역류를 감지한다. 버퍼 공간은 공압 라인(463)의 유로보다 단위 길이당 부피가 크므로, 역류 감지 센서(467)가 액정의 역류를 감지할 수 있는 시간이 충분히 확보된다.
역류 감지 센서(467)에서 액정의 역류가 감지되면, 압력 제어 밸브(471)에 전기적 신호가 인가되며, 압력 제어 밸브(471)가 공압 라인(463)을 차단한다. 버퍼 공간으로 인해 역류하는 액정이 압력 제어기(461)에 도달하기 전에 공압 라인(463)이 차단된다. 따라서, 액정의 역류로 인한 압력 제어기(461)의 손상이 예방될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드 유닛에 연결된 액정 공급 부와 압력 제어 유닛을 나타내는 도면이다.
도 12을 참조하면, 압력 제어 유닛(460a)은 바이 패스 라인(475)를 더 포함한다. 바이 패스 라인(475)은 압력 제어 밸브(471a)와 연결되며, 공압 라인(463)의 유로에서 분기된다. 압력 제어 밸브(471a)는 삼방 밸브(three-way valve)가 사용된다. 삼방 밸브(471a)는 압력 제어기(461) 측으로 공압 라인(463)의 유로를 개방하거나, 압력 제어기(461) 측으로 공압 라인(463)의 유로를 폐쇄하고 바이 패스 라인(475) 측으로 유로를 개방할 수 있다.
정상 구동 시, 압력 제어 밸브(471a)는 압력 제어기(461) 측으로 공압 라인(463)의 유로를 개방하여 레저버(420)의 내압을 조절한다.
역류 감지 센서(467)에서 액정의 역류가 감지되는 경우, 압력 제어 밸브(471a)는 압력 제어기(461) 측으로 공압 라인(463)의 유로를 폐쇄하고 바이 패스 라인(473) 측으로 유로를 개방한다. 버퍼 박스(465)로 인해 액정의 역류를 감지하고, 압력 제어 밸브(471a)를 제어할 수 있는 시간이 충분히 확보된다. 이로 인해 역류하는 액정은 바이 패스 라인(475)을 통해 외부로 배출되며, 압력 제어기(461) 측으로 흐르지 않는다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드 유닛에 연결된 액정 공급 부와 압력 제어 유닛을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 압력 제어 유닛(460b)은 바이 패스 라인(477)과 배출 밸브(479)를 더 포함한다. 바이 패스 라인(477)은 버퍼 박스(465)와 직접 연결된다. 배출 밸브(479)는 바이 패스 라인(477)에 설치되며, 바이 패스 라인(477)을 개폐한다.
밸브 제어기(473)는 압력 제어 밸브(469)와 배출 밸브(479)를 각각 제어한다. 역류 감지 센서(467)에서 액정의 역류가 감지되는 경우, 밸브 제어기(473)는 압력 제어 밸브(469)를 닫힘 상태로, 배출 밸브(479)를 열림 상태로 전환한다. 버퍼 박스(465)로 제공으로 액정의 역류를 감지하고, 압력 제어 밸브(469)와 배출 밸브(479)를 제어할 수 있는 시간이 충분히 확보된다. 역류하는 액정은 버퍼 박스(465)로 유입됨과 동시에 바이 패스 라인(477)을 통해 외부로 배출된다. 압력 제어기(461)와 버퍼 박스(465) 사이 구간으로 액정의 유입이 차단되므로, 액정 유인으로 인한 공압 라인(463)의 세정 작업 없이 공정을 재가동할 수 있다.
도 14와 도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드 유닛에 연결된 액정 공급 부와 압력 제어 유닛을 각각 나타내는 도면이다.
버퍼 박스(465a)는 도 14와 같이 레저버(420)에 인접하여 공압 라인(463)의 전단부에 제공될 수 있다. 이와 달리, 버퍼 박스(465b)는 도 15와 같이 압력 제어기(461)에 인접하여 공압 라인(463)의 후단에 제공될 수 있다. 이러한 버퍼 박스(465a, 465b)의 위치는 압력 제어 유닛(460c, 460d)의 유지 보수를 용이하게 한다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 액정 토출량 측정 유닛(800)은 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)의 액정 토출량을 측정한다. 구체적으로, 액정 토출량 측정 유닛(800)은 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c) 마다 전부의 노즐들(미도시)로부터 토출되는 액정 량을 측정한다. 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)의 액정 토출량 측정을 통해, 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)의 노즐들(미도시)의 이상 유무를 거시적으로 확인할 수 있다. 즉, 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)의 액정 토출량이 기준치를 벗어나면, 노즐들(미도시) 중 적어도 하나에 이상이 있음을 알 수 있다.
잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)은 갠트리 이동 유닛(300)과 헤드 이동 유닛(500)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)과 제2 방향(Ⅱ)으로 이동되어 액정 토출량 측정 유닛(800)의 상부에 위치할 수 있다. 헤드 이동 유닛(500)은 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)을 제 3 방향(Ⅲ)으로 이동시켜 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)과 액정 토출량 측정유닛(800)과의 상하 방향 거리를 조절할 수 있다.
노즐 검사 유닛(900)은 광학 검사를 통해 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)에 제공된 개별 노즐의 이상 유무를 확인한다. 액정 토출량 측정 유닛(800)에서 거시적인 노즐의 이상 유무를 확인한 결과, 불특정의 노즐에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 노즐 검사 유닛(900)은 개별 노즐의 이상 유무를 확인하면서 노즐에 대한 전수 검사를 진행할 수 있다.
노즐 검사 유닛(900)은 베이스(B) 상의 기판 지지 유닛(100) 일측에 배치될 수 있다. 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)은 갠트리 이동 유닛(300)과 헤드 이동 유닛(500)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동되어 노즐 검사 유닛(900)의 상부에 위치할 수 있다. 헤드 이동 유닛(500)은 헤드들(410,420,430)을 제 3 방향(Ⅲ)으로 이동시켜 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)과 노즐 검사 유닛(900)과의 상하 방향 거리를 조절할 수 있다.
헤드 세정 유닛(1000)은 퍼징(Purging) 공정과 흡입(Suction) 공정을 진행한다. 퍼징(Purging) 공정은 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)의 내부에 수용된 액정의 일부를 고압으로 분사하는 공정이다. 흡입(Suction) 공정은, 퍼징(Purging) 공정 후, 잉크젯 헤드유닛(400a,400b,400c)의 노즐면에 잔류하는 액정을 흡입하여 제거하는 공정이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
B: 베이스 100: 기판 지지 유닛
200: 갠트리 300: 갠트리 이동 유닛
400: 잉크젯 헤드 유닛 412: 몸체
420: 레저버 430: 센서
440: 헤드 460: 압력 제어 유닛
461: 압력 제어기 463: 공압 라인
465: 버퍼 박스 467: 역류 감지 센서
471: 압력 제어 밸브 473: 밸브 제어부
500: 잉크젯 이동 유닛 600: 액정 공급 유닛
672: 액정 공급원 674: 가압 부재
675: 액정 공급라인

Claims (16)

  1. 잉크젯 방식으로 기판으로 약액을 토출하는 노즐들을 갖는 헤드;
    내부에 약액을 저장하는 레저버 공간이 형성되며, 상기 헤드에 약액을 공급하는 레저버; 및
    상기 레저버 공간의 압력을 제어하는 압력 제어 유닛을 포함하되,
    상기 압력 제어 유닛은,
    압력 제어기;
    상기 압력 제어기와 상기 레저버를 연결하는 공압 라인;
    상기 압력 제어기 측으로 약액의 역류 발생을 감지하는 역류 감지 센서;
    상기 공압 라인에 설치되는 압력 제어 밸브;
    상기 역류 감지 센서에서 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 약액이 상기 압력 제어기 측으로 흐르지 않도록 상기 압력 제어 밸브를 조절하는 밸브 제어부; 및
    상기 압력 제어 밸브와 연결되며, 상기 공압 라인의 유로에서 분기되는 바이 패스 라인을 포함하되,
    상기 밸브 제어부는 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 압력 제어기 측으로 약액의 흐름이 차단되고, 상기 바이 패스 라인 측으로 약액이 배출되도록 상기 압력 제어 밸브를 조절하는 약액 토출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 제어 유닛은 상기 공압 라인 상에 제공되며, 상기 공압 라인 내의 유로보다 큰 단면적을 갖는 버퍼 공간이 형성된 버퍼 박스를 포함하는 약액 토출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 버퍼 공간은 상기 공압 라인의 유로보다 단위 길이당 부피가 큰 약액 토출 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 역류 감지 센서는 상기 버퍼 공간을 통해 상기 약액의 역류 발생을 감지하는 약액 토출 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 밸브 제어부는 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 압력 제어 밸브를 닫아 상기 공압 라인의 유로를 차단하는 약액 토출 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 제어 밸브는 삼방 밸브로 제공되는 약액 토출 장치.
  7. 잉크젯 방식으로 기판으로 약액을 토출하는 노즐들을 갖는 헤드;
    내부에 약액을 저장하는 레저버 공간이 형성되며, 상기 헤드에 약액을 공급하는 레저버; 및
    상기 레저버 공간의 압력을 제어하는 압력 제어 유닛을 포함하되,
    상기 압력 제어 유닛은,
    압력 제어기;
    상기 압력 제어기와 상기 레저버를 연결하는 공압 라인;
    상기 공압 라인 상에 제공되며, 상기 공압 라인 내의 유로보다 큰 단면적을 갖는 버퍼 공간이 형성된 버퍼 박스;
    상기 압력 제어기 측으로 약액의 역류 발생을 감지하는 역류 감지 센서;
    상기 압력 제어기와 상기 버퍼 박스 사이 구간에서 상기 공압 라인에 설치되는 압력 제어 밸브; 및
    상기 역류 감지 센서에서 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 약액이 상기 압력 제어기 측으로 흐르지 않도록 상기 압력 제어 밸브를 조절하는 밸브 제어부; 및
    상기 버퍼 박스와 연결되며, 배출 밸브가 설치된 바이 패스 라인을 포함하되,
    상기 밸브 제어부는 상기 약액의 역류가 감지되는 경우, 상기 배출 밸브를 개방시키는 약액 토출 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 제어 유닛은
    상기 압력 제어기와 상기 압력 제어 밸브 사이 구간에서 상기 공압 라인에 설치되는 필터를 더 포함하는 약액 토출 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 버퍼 박스는 상기 레저버에 인접한 상기 공압 라인의 전단부에 제공되는 약액 토출 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 버퍼 박스는 상기 압력 제어기에 인접한 상기 공압 라인의 후단부에 제공되는 약액 토출 장치.
  11. 기판이 놓이는 기판 지지 유닛;
    상기 기판 지지 유닛의 이동 경로 상부에 제공되며, 일 방향으로 이동가능한 갠트리;
    상기 갠트리에 장착되며, 잉크젯 방식으로 상기 기판에 약액을 토출하는 노즐들을 갖는 복수의 헤드;
    내부에 약액을 저장하는 레저버 공간이 형성되며, 상기 헤드에 약액을 공급하는 레저버; 및
    상기 레저버 공간을 음압으로 유지시키는 압력 제어 유닛을 포함하되,
    상기 압력 제어 유닛은,
    압력 제어기;
    상기 압력 제어기와 상기 레저버를 연결하는 공압 라인;
    상기 압력 제어기 측으로 약액의 역류 발생을 감지하는 역류 감지 센서;
    상기 공압 라인에 설치되는 압력 제어 밸브;
    상기 역류 감지 센서에서 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 약액이 상기 압력 제어기 측으로 흐르지 않도록 상기 압력 제어 밸브를 조절하는 밸브 제어부; 및
    상기 압력 제어 밸브와 연결되며, 상기 공압 라인의 유로에서 분기되는 바이 패스 라인을 포함하되,
    상기 밸브 제어부는 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 압력 제어기 측으로 약액의 흐름이 차단되고, 상기 바이 패스 라인 측으로 약액이 배출되도록 상기 압력 제어 밸브를 조절하는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 압력 제어 유닛은 상기 공압 라인 상에 제공되며, 상기 공압 라인 내의 유로보다 큰 단면적을 갖는 버퍼 공간이 형성된 버퍼 박스를 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 압력 제어 밸브는 삼방 밸브로 제공되는 기판 처리 장치.
  14. 기판이 놓이는 기판 지지 유닛;
    상기 기판 지지 유닛의 이동 경로 상부에 제공되며, 일 방향으로 이동가능한 갠트리;
    상기 갠트리에 장착되며, 잉크젯 방식으로 상기 기판에 약액을 토출하는 노즐들을 갖는 복수의 헤드;
    내부에 약액을 저장하는 레저버 공간이 형성되며, 상기 헤드에 약액을 공급하는 레저버; 및
    상기 레저버 공간을 음압으로 유지시키는 압력 제어 유닛을 포함하되,
    상기 압력 제어 유닛은,
    압력 제어기;
    상기 압력 제어기와 상기 레저버를 연결하는 공압 라인;
    상기 공압 라인 상에 제공되며, 상기 공압 라인 내의 유로보다 단위길이당 부피가 큰 버퍼 공간이 형성된 버퍼 박스;
    상기 압력 제어기 측으로 약액의 역류 발생을 감지하는 역류 감지 센서;
    상기 압력 제어기와 상기 버퍼 박스 사이 구간에서 상기 공압 라인에 설치되는 압력 제어 밸브; 및
    상기 역류 감지 센서에서 상기 약액의 역류 발생이 감지되는 경우, 상기 약액이 상기 압력 제어기 측으로 흐르지 않도록 상기 압력 제어 밸브를 조절하는 밸브 제어부; 및
    상기 버퍼 박스와 연결되며, 배출 밸브가 설치된 바이 패스 라인을 포함하되,
    상기 밸브 제어부는 상기 약액의 역류가 감지되는 경우, 상기 배출 밸브를 개방시키는 기판 처리 장치.
  15. 제 12 항에 잇어서,
    상기 버퍼 박스는 상기 레저버에 인접한 상기 공압 라인의 전단부에 제공되는 기판 처리 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 버퍼 박스는 상기 압력 제어기에 인접한 상기 공압 라인의 후단부에 제공되는 기판 처리 장치.
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