KR101871171B1 - 페이스트 디스펜서 - Google Patents

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KR101871171B1
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Abstract

본 발명에 따른 페이스트 디스펜서에서는, 기판상에 페이스트를 도포하면서 기판상에 도포된 페이스트에 결함이 있는지 여부를 실시간으로 측정할 수 있는 구성에 대하여 제시한다.

Description

페이스트 디스펜서 {PASTE DISPENSER}
본 발명은 기판상에 페이스트를 도포하는 페이스트 디스펜서에 관한 것이다.
일반적으로, 평판디스플레이(Flat Panel Display: FPD)란 브라운관을 채용한 텔레비전이나 모니터보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치이다. 평판디스플레이로는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마디스플레이(Plasma Display Panel; PDP), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLED) 등이 개발되어 사용되고 있다.
이 중에서, 액정디스플레이는 매트릭스형태로 배열된 액정 셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 액정 셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 액정디스플레이는 얇고 가벼우며 소비전력과 동작 전압이 낮은 장점 등이 있어 널리 이용되고 있다. 이러한 액정디스플레이에 일반적으로 채용되는 액정패널의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상부기판에 컬러필터 및 공통전극을 형성하고, 상부기판에 대응되는 하부기판에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 화소전극을 형성한다. 이어서, 기판들에 각각 배향막을 도포한 후 이들 사이에 형성될 액정층내의 액정분자에 프리틸트 각(pre-tilt angle)과 배향방향을 제공하기 위해 배향막을 러빙(rubbing)한다.
그리고, 기판들 사이의 간격을 유지하는 한편 액정이 외부로 새는 것을 방지하고 기판들 사이를 밀봉시킬 수 있도록 적어도 어느 하나의 기판에 페이스트를 소정 패턴으로 도포하여 페이스트 패턴을 형성한 다음, 기판들 사이에 액정층을 형성하는 과정을 통하여 액정패널을 제조하게 된다.
이와 같은 액정패널의 제조에 있어서, 기판상에 페이스트 패턴을 형성하기 위하여 페이스트 디스펜서(paste dispenser)라는 장비가 이용되고 있다. 페이스트 디스펜서는, 프레임상에 배치되며 기판이 탑재되는 스테이지와, 페이스트가 수용되는 시린지 및 시린지와 연통되는 노즐이 장착된 디스펜싱헤드유닛과, 디스펜싱헤드유닛을 지지하는 디스펜싱헤드유닛지지프레임으로 구성된다. 이와 같은 페이스트 디스펜서를 이용하여 기판상에 선형의 페이스트 패턴을 형성한다.
한편, 기판상에 페이스트를 도포하는 과정에서 여러 가지의 원인으로 인하여 페이스트 패턴에 단선이 발생하거나 기판상에 도포된 페이스트의 선폭, 높이 또는 단면적이 미리 설정된 범위를 벗어나는 페이스트 패턴의 결함이 발생할 수 있다.
따라서, 기판상에 페이스트를 도포하는 도포공정이 종료되면, 기판상에 형성된 페이스트의 선폭, 높이 또는 단면적을 작업자가 육안으로 검사하거나 기판상에 형성된 페이스트 패턴의 전체의 영역을 별도의 센서로 스캔하는 검사공정을 수행한다.
그리고, 기판상의 페이스트에 결함이 있는 경우에는, 그 결함이 발생된 구간에 페이스트를 다시 도포하는 리페어공정을 수행한다.
이와 같이, 종래의 경우에는, 페이스트 패턴의 결함여부를 판단하기 위하여, 기판상에 페이스트를 도포하는 과정을 종료한 후 별도의 검사공정을 수행하였으므로, 결함이 발생된 구간에 대하여 리페어공정을 신속하게 수행할 수 없었고, 기판상에 페이스트를 도포하는 공정을 최종적으로 완료하는 데까지 소요되는 시간이 증가하였으며, 이에 따라, 평판디스플레이의 양산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 기판상에 페이스트를 도포하면서 기판상에 도포된 페이스트에 결함이 있는지 여부를 실시간으로 측정할 수 있는 페이스트 디스펜서를 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서는, 기판상으로 페이스트가 토출되는 노즐이 구비되는 디스펜싱헤드유닛과, 상기 디스펜싱헤드유닛에 구비되며, 광을 발광하는 발광부와, 상기 발광부에서 발광된 후 상기 기판 또는 상기 기판상에 도포된 페이스트에서 반사되는 광을 수광하는 수광부로 구성되는 감지유닛과, 상기 발광부에서 발광된 광의 발광량과 상기 수광부에 수광된 광의 수광량의 차이를 근거로 상기 기판상에 도포된 페이스트의 도포상태를 측정하는 제어유닛을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 페이스트 디스펜서는, 기판상에 도포된 페이스트에 결함이 있는지 여부를 실시간으로 측정할 수 있으므로, 페이스트를 도포하는 과정을 종료한 후 별도의 검사공정을 수행하는 종래의 경우에 비하여, 페이스트의 결함여부를 신속하게 판단할 수 있고, 결함이 발생된 구간에 대하여 리페어공정을 신속하게 수행할 수 있다. 따라서, 페이스트를 도포하는 공정을 최종적으로 완료하는 데까지 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라, 평판디스플레이의 양산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 페이스트 디스펜서의 디스펜싱헤드유닛이 도시된 사시도이다.
도 3은 도 1의 페이스트 디스펜서의 디스펜싱헤드유닛에 구비되는 시린지, 노즐 및 감지유닛이 도시된 측면도이다.
도 4는 도 1의 페이스트 디스펜서의 감지유닛이 도시된 사시도이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 페이스트 디스펜서의 감지유닛의 다른 예가 도시된 사시도이다.
도 7은 도 1의 페이스트 디스펜서의 감지유닛이 도시된 개략도이다.
도 8은 도 1의 페이스트 디스펜서를 이용하여 기판상에 도포된 페이스트의 도포상태가 도시된 단면도이다.
도 9 내지 도 12는 도 1의 페이스트 디스펜서를 이용하여 기판상에 도포된 페이스트의 도포상태가 도시된 단면도이다.
도 13은 제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 디스펜싱헤드유닛 및 감지유닛이 도시된 사시도이다.
도 14는 도 13의 페이스트 디스펜서의 디스펜싱헤드유닛에 구비되는 감지유닛의 지지부재, 발광부 및 수광부가 도시된 사시도이다.
도 15 및 도 16은 도 13의 페이스트 디스펜서를 이용하여 기판상에 페이스트를 도포하는 상태가 도시된 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 프레임(10)과, 프레임(10)상에 설치되며 기판(S)이 탑재되는 스테이지(20)와, 스테이지(20)의 양측에 설치되고 Y축방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드레일(30)과, 한 쌍의 가이드레일(30)에 양단이 지지되어 스테이지(20)의 상부에 설치되고 X축방향으로 연장되는 디스펜싱헤드유닛지지프레임(40)과, 디스펜싱헤드유닛지지프레임(40)에 X축방향으로 이동이 가능하게 설치되며 노즐(53)이 구비되는 디스펜싱헤드유닛(50)과, 페이스트의 도포를 위하여 각 구성의 동작을 제어하는 제어유닛(90) (도 5 참조)을 포함하여 구성될 수 있다.
프레임(10)상에는, 스테이지(20)를 X축방향으로 이동시키는 X축테이블(21)과 스테이지(20)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축테이블(22)이 설치될 수 있다. 이에 따라, 스테이지(20)는 X축테이블(21) 및 Y축테이블(22)에 의하여 X축방향 및 Y축방향으로 이동될 수 있다. 물론, X축테이블(21) 및 Y축테이블(22) 중 어느 하나만이 적용되어, 스테이지(20)를 X축방향 및 Y축방향 중 어느 한 쪽 방향으로만 이동시키는 구성이 적용될 수 있다.
디스펜싱헤드유닛지지프레임(40)의 양단에는 가이드레일(30)과 연결되는 가동자(41)가 설치될 수 있다. 가이드레일(30)과 가동자(41)의 상호작용에 의하여 디스펜싱헤드유닛지지프레임(40)이 가이드레일(30)의 길이방향, 즉, Y축방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 디스펜싱헤드유닛(50)은 디스펜싱헤드유닛지지프레임(40)의 Y축방향으로의 이동에 의하여 Y축방향으로 이동될 수 있다.
디스펜싱헤드유닛지지프레임(40)에는 X축방향으로 배치되는 헤드이동가이드(42)가 설치될 수 있고, 디스펜싱헤드유닛(50)에는 디스펜싱헤드유닛지지프레임(40)의 헤드이동가이드(42)와 연결되는 헤드이동장치(51)가 설치될 수 있다. 헤드이동가이드(42)와 헤드이동장치(51)의 상호작용에 의하여 디스펜싱헤드유닛(50)이 디스펜싱헤드유닛지지프레임(40)의 길이방향, 즉, X축방향으로 이동될 수 있다.
이와 같이, 디스펜싱헤드유닛(50)은 X축 및 Y축으로 규정되는 XY장비좌표계에 따라 X축방향 및/또는 Y축방향으로 이동될 수 있다.
한편, 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서에서는, 디스펜싱헤드유닛(50)이 정지된 상태에서 스테이지(20)가 이동되거나, 스테이지(20)가 정지된 상태에서 디스펜싱헤드유닛(50)이 이동되면서 기판(S)상에 페이스트(P)가 도포될 수 있다. 이하, 이와 같은 스테이지(20)와 디스펜싱헤드유닛(50)의 상대이동을 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대이동이라 정의한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 디스펜싱헤드유닛(50)은, 페이스트가 수용되는 시린지(52)와, 시린지(52)와 연통되며 페이스트가 토출되는 노즐(53)과, 노즐(53)에 인접되게 배치되어 노즐(53)과 기판(S) 사이의 간격을 측정하기 위한 변위센서(54)와, 노즐(53) 및 변위센서(54)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축구동유닛(55)과, 노즐(53) 및 변위센서(54)를 Z축방향으로 이동시키는 Z축구동유닛(56)을 포함하여 구성될 수 있다.
변위센서(54)는 레이저를 발광하는 발광부(541)와, 발광부(541)와 소정의 간격으로 이격되며 기판(S)에서 반사된 레이저가 수광되는 수광부(542)로 구성되며, 발광부(541)에서 발광되고 기판(S)에서 반사된 후 수광부(542)에 결상되는 레이저의 결상위치에 따른 전기신호를 제어유닛(90)으로 출력하며, 제어유닛(90)은 이러한 전기신호를 근거로 하여 기판(S)과 노즐(53) 사이의 간격을 계측한다.
또한, 디스펜싱헤드유닛(50)에는 기판(S)에 형성된 페이스트 패턴(P)의 단면적을 측정하는 단면적센서(57)가 설치될 수 있다. 이와 같은 단면적센서(57)는 기판(S)으로 레이저를 연속적으로 방출하여 페이스트 패턴(P)을 스캔하는 것을 통하여 페이스트 패턴(P)의 단면적을 측정한다. 단면적센서(57)로부터 측정된 페이스트 패턴(P)의 단면적에 관한 데이터는 페이스트 패턴(P)의 불량여부를 측정하는 데에 이용될 수 있다.
또한, 디스펜싱헤드유닛(50)에는 노즐(53)과 인접한 부위에 기판(S)을 향하도록 설치되는 촬상장치(58)가 구비될 수 있다. 디스펜싱헤드유닛지지프레임(40)의 Y축방향으로의 이동 및 디스펜싱헤드유닛(50)의 X축방향으로의 이동에 의하여 노즐(53)이 이동할 때, 이러한 촬상장치(58)는 노즐(53)의 현재의 위치를 측정하는 데에 이용될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 디스펜싱헤드유닛(50)에는, 광을 발광하는 복수의 발광부(71)와, 복수의 발광부(71)에서 각각 발광된 후 기판(S) 또는 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)에서 반사되는 광을 각각 수광하는 복수의 수광부(72)로 구성되는 감지유닛(70)이 구비될 수 있다.
감지유닛(70)은 노즐(53)과 인접한 위치에 배치된다. 감지유닛(70)은 시린지(52)와 연결되는 노즐(53)의 연결부(531)에 설치될 수 있다. 감지유닛(70)은, 노즐(53)이 관통하는 관통홀(731)이 형성되는 지지부재(73)를 포함하여 구성되고, 기판(S)에 대향하는 지지부재(731)의 단부에는 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)가 관통홀(731)의 둘레방향으로, 즉, 노즐(53)의 토출구(532)를 중심으로 둘레방향으로 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 지지부재(73)는 원통형의 형상으로 형성될 수 있으며, 지지부재(73)의 관통홀(731)에는 노즐(53)의 연결부(531)가 끼워질 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 지지부재(73)에 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)가 배치될 수 있고, 지지부재(73)가 노즐(53)과 인접한 위치에 설치될 수 있다면, 지지부재(73)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 감지유닛(70)의 다른 예로써, 감지유닛(70)은, 노즐(53)이 관통하는 관통홀(731)이 형성되는 사각형상의 지지부재(73)와, 사각형상의 지지부재(73)의 4개의 면에 각각 장착되며 일단에 복수의 발광부(71)와 복수의 수광부(72)가 배치되는 고정부재(733)로 구성될 수 있다. 고정부재(733)는 브래킷(78)을 통하여 지지부재(73)의 4개의 면에 각각 장착될 수 있다. 브래킷(78) 외에도 나사 등의 다양한 체결수단이 이용될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)는 각각 교번적으로 일렬로 배치될 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)가 각각 일렬로 배치될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 감지유닛(70)은 노즐(53)을 중심으로 4개의 측면에 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)가 배치되므로, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)가 노즐(53)을 중심으로 둘레방향으로 배치되는 경우에 비하여, 적은 개수의 발광부(71) 및 수광부(72)로도 광의 발광동작 및 수광동작을 집중하여 수행할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 본 발명은 지지부재(73)가 노즐(53)의 연결부(531)에 설치되는 구성에 한정되지 아니하며, 지지부재(73)가 노즐(53)과 연결되는 시린지(52)의 연결부(521)에 설치될 수 있다. 이와 같은 경우, 지지부재(73)의 관통홀(731)에는 시린지(52)의 연결부(521)가 끼워질 수 있다. 한편, 본 발명은 상기한 감지유닛(70)의 설치위치에 한정되지 아니하며, 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)가 기판(S) 또는 기판(S)에 도포된 페이스트(P)에 대향하게 배치될 수 있다면, 감지유닛(70)은 디스펜싱헤드유닛(50)상의 다양한 위치에 설치될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 발광부(71)는 예를 들면 광섬유와 같은 연결라인(711)을 통하여 발광소자(75)와 연결되며, 복수의 수광부(72)는 예를 들면 광섬유와 같은 연결라인(721)을 통하여 수광소자(76)와 연결된다. 그리고, 발광소자(75) 및 수광소자(76)는 제어유닛(90)과 연결된다. 이와 같은 구성에 따르면, 제어유닛(90)은 발광부(71)로부터 일정한 발광량으로 광이 발광할 수 있도록 발광소자로(75)를 제어한다. 그리고, 수광소자(76)는 수광부(72)로부터 수광되는 수광량을 감지한다. 제어유닛(90)은 수광부(72)에 수광되어 수광소자(76)에서 감지된 광의 수광량과 발광부(71)에서 발광된 발광량을 비교하여, 기판(S)에 도포된 페이스트의 도포상태를 측정한다.
발광소자(75)는 소정의 발광량으로 적외선이나 레이저광을 발광하는 발광다이오드(LED) 또는 반도체레이저다이오드 등으로 구성될 수 있다. 또한, 수광소자(76)는 수광부(72)에 입사된 광에너지를 전기신호로 변환하는 포토다이오드 또는 촬상관 등으로 구성될 수 있다.
한편, 발광부(71) 및 수광부(72)를 발광소자(75) 및 수광소자(76)와 연결시키는 연결라인(711, 721)상에는 광스위치(79)가 구비될 수 있다. 광스위치(79)는 제어유닛(90)과 연결되어, 제어유닛(90)의 제어신호에 의하여 동작될 수 있다. 광스위치(79)로는 외부로부터 전계를 인가하여 광섬유를 통하여 전달되는 광을 차단하는 장치, 액정물질의 광학적 성질을 이용하여 외부로부터 인가되는 전계에 의하여 광을 차단하는 장치, 광섬유를 기계적으로 전환하는 기계적 장치 등이 이용될 수 있다.
이러한 광스위치(79)는 하나의 발광부(71) 및 하나의 수광부(72)를 연결하는 연결라인(711, 721)상에 설치되어 하나의 발광부(71)로 전달되는 광을 차단하고 하나의 수광부(72)로 수광되는 광을 차단하도록 구성될 수 있다. 또한, 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)가 하나의 그룹으로 하나의 광스위치(79)에 연결될 수 있다.
특히, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 노즐(53)을 중심으로 4개의 면에 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)가 일렬로 배열되는 경우에는, 각 면에 배치된 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)가 하나의 그룹으로 하나의 광스위치(79)에 연결될 수 있다.
한편, 발광부(71)는 발광소자(75)와 연결되는 광섬유의 말단이 될 수 있으며, 수광부(72)는 수광소자(76)와 연결되는 광섬유의 말단이 될 수 있다. 다만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 아니하며, 발광소자(75) 자체가 발광부(71)가 될 수 있으며, 수광소자(76) 자체가 수광부(72)가 될 수 있다. 즉, 감지유닛(70)으로는, 복수의 발광소자(75)와 복수의 수광소자(76)가 노즐(53)의 둘레방향으로 일정한 간격으로 배치되는 구성이 이용될 수 있다.
도 8을 참조하여, 기판(S)상에 페이스트(P)가 최적의 높이, 선폭 및 단면적으로 도포된 구간을 A구간이라 하고, 기판(S)상에 페이스트(P)가 최적의 높이, 선폭 및 단면적에 미달되는 높이, 선폭 및 단면적으로 도포된 구간을 B구간이라고 하고, 기판(S)상에 페이스트(P)가 도포되지 않은 단선구간을 C구간이라고 하고, 기판(S)상에 페이스트(P)가 최적의 높이, 선폭 및 단면적에 초과하는 높이, 선폭 및 단면적으로 도포된 구간을 D구간이라고 정의할 때, 각 구간에서의 감지유닛(70)의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 도 9에 도시된 바와 같이, C구간에서는, 발광부(71)에서 발광된 광이 기판(S)의 상면에서 반사될 때, 페이스트(P)에 의하여 광이 손실되거나 산란되지 않기 때문에, 수광부(72)에 입사되는 광의 수광량은 A구간, B구간 및 D구간에 비하여 크다.
그리고, 도 10에 도시된 바와 같이, B구간에서는, 발광부(71)에서 발광된 광이 기판(S)의 상면에 도포된 페이스트(P)에 반사될 때, 페이스트(P)에 의하여 광이 손실되거나 산란되지만, 페이스트(P)의 높이, 선폭 및 단면적이 A구간의 경우에 비하여 작으므로, 손실되거나 산란되는 광량은 A구간의 경우에 비하여 작다. 따라서, 수광부(72)에 입사되는 광의 수광량은 C구간에 비하여 작지만, A구간에 비하여 크다.
그리고, 도 11에 도시된 바와 같이, A구간에서는, 발광부(71)에서 발광된 광이 기판(S)의 상면에 최적으로 도포된 페이스트(P)에 반사될 때, 페이스트(P)에 의하여 광이 손실되거나 산란되어 수광부(72)에 입사된다. 이때, 수광부(72)에 입사되는 광의 수광량은 B구간 및 C구간에 비하여 작다.
그리고, 도 12에 도시된 바와 같이, D구간에서는, 발광부(71)에서 발광된 광이 기판(S)의 상면에 도포된 페이스트(P)에 반사될 때, 페이스트(P)에 의하여 광이 손실되거나 산란되는데, 페이스트(P)의 높이, 선폭 및 단면적이 A구간의 경우에 비하여 크므로, 손실되거나 산란되는 광량은 A구간의 경우에 비하여 크다. 따라서, 수광부(72)에 입사되는 광의 수광량은 A구간, B구간 및 C구간에 비하여 작다.
이와 같이, 발광량이 일정하다고 가정할 때, 기판(S)상에 페이스트(P)가 도포되지 않은 C구간에서 광의 수광량이 가장 크며, B구간, A구간, D구간으로 갈 수록 수광량이 작아진다. 이를 수식으로 표현하면 아래와 같다.
(C구간 수광량) > (B구간 수광량) > (A구간 수광량) > (D구간 수광량)
따라서, 소정의 발광량으로 발광부(71)에서 발광되어, 기판(S)에 반사되거나(즉, 단선구간(C구간)에서), 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)에 반사된(즉, B구간, A구간 및 D구간에서) 후, 수광부(72)에 수광되는 수광량을 측정하여, 각 구간에서의 발광량에 대한 수광량의 차이를 비교하면, 기판(S)상에 페이스트(P)가 최적의 높이, 선폭 및 단면적으로 도포되었는지 여부, 페이스트(P)가 단선되었는지 여부 및 페이스트(P)가 최적의 높이, 선폭 및 단면적에 미달하거나 초과하게 도포되었는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 페이스트(P)의 높이, 선폭 및 단면적이 다른 구간을 더 세분화하고, 각 구간에서 페이스트(P)의 높이, 선폭 및 단면적에 관한 데이터와, 각 구간에서의 발광량에 대한 수광량의 차이에 관한 데이터를 여러 번의 실험이나 시뮬레이션을 통하여 측정하여 확보할 수 있다면, 발광부(71)에서 발광된 후 수광부(72)에 수광된 광의 수광량을 측정하고, 측정된 수광량으로부터 그 구간에서의 페이스트(P)의 높이, 선폭 및 단면적을 산출할 수 있다.
또한, 복수의 구간에 대하여, 발광량을 변화시켜가면서 광을 조사하고, 페이스트(P)에서 반사되어 수광부(72)에 입사되는 수광량의 변화를 여러 번의 실험이나 시뮬레이션을 통하여 측정하는 것을 통하여, 각 구간에서의 발광량의 변화에 따른 수광량의 변화에 관한 데이터를 얻을 수 있으며, 이러한 발광량의 변화에 따른 수광량의 변화에 관한 데이터로부터 복수의 구간에서의 페이스트(P)의 높이, 선폭 및 단면적을 산출할 수 있다.
이하, 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대적인 이동과 동시에 노즐(53)의 토출구(532)를 통하여 페이스트(P)가 토출되면서 기판(S)상에는 소정의 패턴으로 페이스트(P)가 도포된다.
이와 동시에, 복수의 발광부(71)에서 광이 기판(S) 및 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)를 향하여 발광된다. 이때, 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대적인 이동방향의 전방측 및 좌우양측에는 기판(S)상에 페이스트(P)가 존재하지 않으므로, 복수의 수광부(72) 중 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대적인 이동방향의 전방측 및 좌우양측에 배치된 수광부(72)에는 기판(S)에서 반사된 광이 수광된다. 그리고, 복수의 수광부(72) 중 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대적인 이동방향의 후방측에 배치된 수광부(72)에는 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)에서 반사된 광이 수광된다.
여기에서, 전술한 바와 같이 발광부(71)와 수광부(72)가 광스위치(79)를 통하여 발광소자(75) 및 수광소자(76)와 연결되는 경우에는, 이 광스위치(79)의 동작에 의하여 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대적인 이동방향의 전방측 및 좌우양측에 배치된 발광소자(75)로부터 발광부(71)로 전달되는 광이 차단될 수 있고, 수광부(72)에서 수광되어 수광소자(76)로 입사되는 광이 차단될 수 있다. 따라서, 불필요한 광이 발광되는 것을 방지하여, 측정용 광의 강도를 크게 할 수 있고, 불필요한 광이 수광소자(76)로 입사되어 측정용 광을 간섭하는 것을 방지할 수 있으므로, 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
따라서, 제어유닛(90)은, 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대적인 이동방향의 후방측에 배치된 발광부(71)에서 발광되는 광의 발광량과 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대적인 이동방향의 후방측에 배치된 수광부(72)에 수광되는 광의 수광량으로부터 발광량에 대한 수광량의 차이를 검출한다.
그리고, 제어유닛(90)은, 검출된 발광량에 대한 수광량의 차이를 근거로 현재 도포되고 있는 페이스트(P)의 도포상태를 실시간으로 측정한다.
이때, 발광량에 대한 수광량의 차이가 미리 설정된 최적의 범위를 초과하는 경우, 즉, 발광량에 대한 수광량의 차이가 C구간이나 B구간에서 측정되는 범위에 해당하는 경우, 제어유닛(90)은, 측정된 발광량에 대한 수광량의 차이와 미리 설정된 발광량에 대한 수광량의 차이에 관한 데이터로부터, 페이스트(P)가 단선되었는지 여부를 판단할 수 있으며, 페이스트(P)가 최적의 기준량으로부터 어느 정도의 양만큼 미달되는 도포량으로 도포되었는지 여부를 판단할 수 있다. 제어유닛(90)은, 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)가 단선된 것으로 판단하는 경우, 그 측정구간에 대한 좌표(예를 들면, XY좌표)정보를 저장한다. 이러한 측정구간에 대한 좌표정보는 페이스트(P)가 단선된 구간에 페이스트(P)를 다시 도포하는 리페어공정 시 활용될 수 있다. 또한, 제어유닛(90)은, 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)가 최적의 기준량으로부터 소정의 양만큼 미달된 도포량으로 도포된 것으로 판단하는 경우, 그 측정구간에 대한 좌표(예를 들면, XY좌표)정보 및 페이스트(P)의 미달량에 관한 정보를 저장한다. 이러한 측정구간에 대한 좌표정보 및 페이스트(P)의 미달량에 관한 정보는 페이스트(P)가 최적의 기준량에 비하여 미달된 양으로 도포된 구간에 페이스트(P)를 다시 도포하는 리페어공정 시 활용될 수 있다.
한편, 발광량에 대한 수광량의 차이가 미리 설정된 최적의 범위에 미달되는 경우, 즉, 발광량에 대한 수광량의 차이가 D구간에서 측정되는 범위에 해당하는 경우, 제어유닛(90)은, 측정된 발광량에 대한 수광량의 차이와 미리 설정된 발광량에 대한 수광량의 차이에 관한 데이터로부터, 페이스트(P)가 최적의 기준량으로부터 어느 정도의 양만큼 초과하는 도포량으로 도포되었는지 여부를 판단할 수 있다. 제어유닛(90)은, 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)가 최적의 기준량으로부터 소정의 양만큼 초과한 도포량으로 도포된 것으로 판단하는 경우, 그 측정구간에 대한 좌표(예를 들면, XY좌표)정보 및 페이스트(P)의 초과량에 관한 정보를 저장한다. 이러한 측정구간에 대한 좌표정보 및 페이스트(P)의 초과량에 관한 정보는 페이스트(P)가 최적의 기준량에 비하여 초과된 양으로 도포된 구간에 대한 리페어공정 시 활용될 수 있다.
한편, 발광량에 대한 수광량의 차이가 미리 설정된 최적의 범위에 해당하는 경우, 즉, 발광량에 대한 수광량의 차이가 A구간에서 측정되는 범위에 해당하는 경우, 제어유닛(90)은, 측정된 발광량에 대한 수광량의 차이와 미리 설정된 발광량에 대한 수광량의 차이에 관한 데이터로부터, 페이스트(P)가 최적의 기준량으로 도포된 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제어유닛(90)은 페이스트(P)가 최적으로 도포된 측정구간에 대한 좌표(예를 들면, XY좌표)정보를 저장할 수 있다.
상기한 바와 같이, 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 기판(S)상에 페이스트(P)를 도포하는 과정과 동시에, 기판(S) 또는 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)를 향하여 광을 발광시키고, 기판(S) 또는 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)에서 반사되는 광을 수광하고, 발광된 광의 발광량과 수광된 광의 수광량의 차이를 근거로 하여 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)가 단선되었는지 여부 또는 페이스트(P)가 미리 설정된 최적의 기준량에 미달되거나 초과되는 도포량으로 도포되었는지 여부를 측정할 수 있다. 따라서, 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)에 결함이 있는지 여부를 실시간으로 측정할 수 있으므로, 페이스트(P)를 도포하는 과정을 종료한 후 별도의 검사공정을 수행하는 종래의 경우에 비하여, 페이스트(P)의 결함여부를 신속하게 판단할 수 있고, 이에 따라, 결함이 발생된 구간에 대하여 리페어공정을 신속하게 수행할 수 있다. 따라서, 페이스트(P)를 도포하는 공정을 최종적으로 완료하는 데까지 소요되는 시간을 줄일 수 있고, 이에 따라, 평판디스플레이의 양산성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도 13 내지 도 16을 참조하여, 제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서에 대하여 설명한다. 전술한 제1실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서에서, 감지유닛(70)은, 발광부(71) 및 수광부(72)가 일단에 고정되는 지지부재(74)와, 발광부(71) 및 수광부(72)가 노즐(53)로부터 토출된 페이스트(P)에 대향되도록 지지부재(74)를 이동시키는 이동장치(77)를 포함하여 구성될 수 있다.
지지부재(74)는 기판(S)을 향하여 연장되는 형성될 수 있다. 다만, 지지부재(74)에 발광부(71) 및 수광부(72)가 기판(S)을 대향하여 배치될 수 있다면, 지지부재(74)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 지지부재(74)의 기판(S)에 대향하는 단부에는 발광부(71) 및 수광부(72)가 위치된다. 발광부(71) 및 수광부(72)는, 전술한 제1실시예서 설명한 것과 마찬가지로, 각각 연결라인(711, 721)을 통하여 발광소자(75) 및 수광소자(76)와 연결될 수 있다. 여기에서, 발광부(71)는 발광소자(75)와 연결되는 광섬유의 말단이 될 수 있으며, 수광부(72)는 수광소자(76)와 연결되는 광섬유의 말단이 될 수 있다. 다만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 아니하며, 발광소자(75) 자체가 발광부(71)가 될 수 있으며, 수광소자(76) 자체가 수광부(72)가 될 수 있다. 즉, 감지유닛(70)으로는, 기판(S)에 대향하는 지지부재(74)의 단부에 발광소자(75)와 수광소자(76)가 배치되는 구성이 이용될 수 있다.
이동장치(77)는, 발광부(71)로부터 발광된 광이 조사되고 반사되는 기판(S)상의 영역(이하, 측정영역(MP)이라 한다(도 15 및 도 16 참조)을 기판(S)에 대한 노즐(53)의 이동방향의 후방에 위치시키는 역할을 수행한다. 이동장치(77)는, 디스펜싱헤드유닛(50)에 고정되는 회전모터(771)와, 회전모터(771)와 연결되어 회전모터(771)의 구동력에 의하여 회전되는 회전축(772)과, 회전축(772)와 지지부재(74)를 연결하는 연결부재(773)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 이동장치(77)는 지지부재(74)와 연결되어 지지부재(74)를 노즐(53)을 중심으로 수직축(예를 들면, Z축과 평행한 축)을 기준으로 회전시키며, 이에 따라, 발광부(71) 및 수광부(72)가 노즐(53)을 중심으로 회전된다. 지지부재(74)의 회전중심과 회전축(772)의 회전중심은 동일할 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대적인 이동과 동시에 노즐(53)의 토출구(532)로부터 페이스트(P)가 토출되면서, 기판(S)상에는 가상의 도포궤적(L)을 따라 페이스트(P)가 도포된다. 이때, 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대적인 이동방향의 후방에는, 즉, 노즐(53)로부터 페이스트(P)가 토출된 영역에는 측정영역(MP)이 위치된다.
측정영역(MP)을 페이스트(P)의 도포궤적(L)을 따라 위치시키기 위하여, 이동장치(77)의 구동에 의하여 지지부재(74)가 노즐(53)을 중심으로 회전되며, 이에 따라, 발광부(71) 및 수광부(72)가 노즐(53)을 중심으로 회전된다. 예를 들면, 도 15에 도시된 바와 같이, 기판(S)상의 직선형의 도포구간에서 노즐(53)의 후방에 측정영역(MP)이 위치된 상태에서 페이스트(P)의 도포가 진행된 후, 도 16에 도시된 바와 같이, 기판(S)상의 곡선형의 도포구간에 페이스트(P)의 도포가 진행되는 경우, 측정영역(MP)이 페이스트(P)의 도포궤적(L)상에 계속 위치될 수 있도록 지지부재(74)가 도 16에서의 시계방향으로 회전된다. 그리고, 이와 같은 동작이 순차적이고 연속적으로 진행되면서, 기판(S)상의 직선형의 도포구간 및 곡선형의 도포구간을 따라 측정영역(MP)이 위치될 수 있으며, 측정영역(MP)을 향하여 발광부(71)로부터 광이 발광되고, 측정영역(MP)에서 반사된 광이 수광부(72)로 수광되는 동작이 수행될 수 있다.
이하, 발광부(71)에서 발광된 후 기판(S) 또는 기판(S)상의 페이스트(P)에서 반사되는 광을 수광하여, 기판(S)상에 도포된 페이스트(P)의 도포상태를 측정하는 동작은 전술한 제1실시예와 동일하다.
상기한 제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 발광부(71) 및 수광부(72)를 기판(S)상에 페이스트(P)가 도포되는 도포궤적(L)을 따라 위치되도록, 발광부(71) 및 수광부(72)를 이동시킬 수 있으므로, 하나의 발광부(71) 및 하나의 수광부(72)를 구비하여 도포궤적(L)을 따라 페이스트(P)의 도포상태를 측정할 수 있다. 따라서, 제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 복수의 발광부(71) 및 복수의 수광부(72)가 구비되는 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서에 비하여 발광부(71) 및 수광부(72)의 개수를 줄일 수 있으며, 발광부(71) 및 수광부(72)가 발광소자(75) 및 수광소자(76)와 각각 연결되는 구성을 단순화할 수 있다.
또한, 제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 발광부(71) 및 수광부(72)를 도포궤적(L)상의 피측정위치에 정확히 위치시킬 수 있으므로, 페이스트(P)의 도포상태를 측정하는 데에 있어 그 정확도를 향상시킬 수 있다.
50: 디스펜싱헤드유닛 53: 노즐
70: 감지유닛 71: 발광부
72: 수광부 75: 발광소자
76: 수광소자 90: 제어유닛

Claims (7)

  1. 기판상으로 페이스트를 토출하는 노즐을 구비하는 디스펜싱헤드유닛;
    상기 디스펜싱헤드유닛에 구비되며, 광을 발광하는 발광부와, 상기 발광부에서 발광된 후 상기 기판 또는 상기 기판상에 도포된 페이스트에서 반사되는 광을 수광하는 수광부로 구성되는 감지유닛; 및
    상기 발광부에서 발광된 광의 발광량과 상기 수광부에 수광된 광의 수광량의 차이를 근거로 상기 기판상에 도포된 페이스트의 도포상태를 측정하는 제어유닛을 포함하고,
    상기 감지유닛은,
    상기 발광부 및 상기 수광부가 배치되는 지지부재; 및
    상기 발광부 및 상기 수광부가 상기 노즐의 이동방향의 후방측에 위치되어 상기 기판에 도포된 페이스트에 대향하도록 상기 지지부재를 이동시키는 이동장치를 포함하며,
    상기 지지부재는 상기 노즐을 중심으로 둘레방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이동장치는,
    상기 디스펜싱헤드유닛에 고정되는 회전모터;
    상기 회전모터와 연결되는 회전축; 및
    상기 회전축과 상기 지지부재를 연결하는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발광부에서 발광되는 광을 차단하고, 상기 수광부에서 수광되는 광을 차단하는 광스위치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서.
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