KR101911701B1 - 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법은, 부압레귤레이터에서 조절할 수 있는 최소부압에 비하여 작은 크기의 부압을 시린지의 내부에 작용시킬 수 있으므로, 시린지의 내부에 수용된 페이스트의 점도 및 페이스트의 잔량에 따라 시린지의 내부의 압력을 미세하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

페이스트 디스펜서 및 그 제어방법 {PASTE DISPENSER AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 기판상에 페이스트를 도포하는 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법에 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.
기판상에 페이스트가 도포되는 동작이 진행될 때에는, 정압원으로부터 시린지의 내부로 소정의 압력의 기체가 공급되어 시린지 내부의 페이스트가 시린지와 연결된 노즐의 토출구로부터 토출되며, 이와 동시에 디스펜싱헤드유닛이 이동된다.
그리고, 기판상에 페이스트가 도포되는 동작이 종료될 때에는, 시린지의 내부의 기체가 외부로 배기된 후, 부압원의 동작에 의하여 시린지의 내부에 소정의 부압이 작용된다. 따라서, 노즐의 토출구에 존재하는 페이스트가 시린지 쪽으로 당겨지며, 이에 따라, 노즐의 토출구에서 페이스트가 맺히거나 외부로 누출되는 현상이 방지된다.
또한, 기판상에 페이스트가 도포되지 않는 대기상태에서도, 노즐의 토출구에서 페이스트가 맺히거나 외부로 누출되지 않도록, 시린지의 내부에는 미세한 부압이 계속적으로 작용되어야 한다. 이를 위하여, 시린지와 부압원의 사이에 부압레귤레이터를 설치하고, 부압레귤레이터에서 부압원에서 작용되는 부압을 일정한 크기로 조절하여 시린지의 내부에 작용시킨다.
한편, 기판상에 페이스트가 도포되지 않는 대기상태에서는 시린지의 내부에 작용되는 부압의 크기는 시린지의 내부에 수용되는 페이스트의 점도와, 시린지의 내부에 수용된 페이스트의 잔량에 따라 달라져야 한다. 페이스트의 점도가 높은 경우에는 점도가 낮은 경우에 비하여 시린지의 내부에 작용되는 부압의 크기가 커져야 하며, 페이스트의 잔량이 많은 경우에는 잔량이 적은 경우에 비하여 시린지의 내부에 작용되는 부압의 크기가 커져야 한다.
이와 같이, 기판상에 페이스트가 도포되지 않는 대기상태에서 시린지의 내부에 작용되는 부압은 페이스트의 점도나 잔량을 포함하는 다양한 조건에 따라 미세하게 조절될 필요가 있다. 그러나, 종래의 페이스트 디스펜서에서는 부압레귤레이터에 인가되는 전압의 크기를 조절하는 하는 것을 통하여 시린지의 내부에 작용되는 부압을 조절하였기 때문에, 부압의 크기를 미세하게 조절하는 것이 어려웠으며, 특히, 부압레귤레이터에서 조절할 수 있는 최소부압의 크기(부압레귤레이터에서 조절할 수 있는 압력의 절대값의 크기)가 비교적 크기 때문에, 부압레귤레이터에서 조절할 수 있는 최소부압에 비하여 작은 크기의 부압을 시린지의 내부에 작용시킬 수 없는 한계가 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 부압레귤레이터에서 조절할 수 있는 최소부압에 비하여 작은 크기의 부압을 시린지의 내부에 작용시킬 수 있는 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법을 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서는, 페이스트가 수용되는 시린지와, 상기 시린지와 연결라인을 통하여 연결되는 기체배출유닛과, 상기 시린지와 상기 기체배출유닛 사이에서 상기 연결라인상에 배치되는 복수의 제어밸브를 포함하고, 상기 복수의 제어밸브는 제어신호에 대한 응답속도가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서는, 페이스트가 수용되는 시린지와, 상기 시린지와 연결라인을 통하여 연결되는 기체배출유닛과, 상기 시린지와 상기 기체배출유닛 사이에서 상기 연결라인상에 배치되는 복수의 제어밸브를 포함하고, 상기 복수의 제어밸브는 단위시간당 유량이 서로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법은, 기판상에 도포되는 페이스트가 수용되는 시린지와, 상기 시린지와 연결되는 기체공급유닛 및 기체배출유닛과, 상기 시린지와 상기 기체배출유닛 사이에서 병렬로 배치되는 제1제어밸브 및 제2제어밸브를 포함하고 상기 제2제어밸브는 상기 제1제어밸브에 비하여 제어신호에 대한 응답속도가 큰 페이스트 디스펜서의 제어방법에 있어서, (a) 상기 제1제어밸브 및 상기 제2제어밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 기체공급유닛에 의하여 상기 시린지의 내부에 정압이 작용되면서 상기 기판상에 페이스트가 도포되는 단계와, (b) 상기 기체공급유닛에 의한 정압이 차단되는 단계와, (c) 상기 제1제어밸브가 개방된 상태에서 상기 기체배출유닛에 의하여 상기 시린지의 내부에 부압이 작용되는 단계와, (d) 상기 제1제어밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 제2제어밸브가 개방되면서 상기 시린지의 내부의 부압이 조절되는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법은, 기판상에 도포되는 페이스트가 수용되는 시린지와, 상기 시린지와 연결되는 기체공급유닛 및 기체배출유닛과, 상기 시린지와 상기 기체배출유닛 사이에서 병렬로 배치되는 제1제어밸브 및 제2제어밸브를 포함하고, 상기 제2제어밸브는 상기 제1제어밸브에 비하여 단위시간당 유량이 적은 페이스트 디스펜서의 제어방법에 있어서, (a) 상기 제1제어밸브 및 상기 제2제어밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 기체공급유닛에 의하여 상기 시린지의 내부에 정압이 작용되면서 상기 기판상에 페이스트가 도포되는 단계와, (b) 상기 기체공급유닛에 의한 정압이 차단되는 단계와, (c) 상기 제1제어밸브가 개방된 상태에서 상기 기체배출유닛에 의하여 상기 시린지의 내부에 부압이 작용되는 단계와, (d) 상기 제1제어밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 제2제어밸브가 개방되면서 상기 시린지의 내부의 부압이 조절되는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법은, 기판상에 도포되는 페이스트가 수용되는 시린지와, 상기 시린지와 연결되는 기체공급유닛 및 기체배출유닛과, 상기 시린지와 상기 기체배출유닛의 사이에 배치되는 제1제어밸브와, 상기 시린지와 상기 제1제어밸브의 사이에서 상기 제1제어밸브와 직렬로 연결되며 상기 제1제어밸브에 비하여 제어신호에 대한 응답속도가 크거나 단위시간당 유량이 적은 제2제어밸브를 포함하는 페이스트 디스펜서의 제어방법에 있어서, (a) 상기 제1제어밸브 및 상기 제2제어밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 기체공급유닛에 의하여 상기 시린지의 내부에 정압이 작용되면서 상기 기판상에 페이스트가 도포되는 단계와, (b) 상기 기체공급유닛에 의한 정압이 차단되는 단계와, (c) 상기 제1제어밸브 및 상기 제2제어밸브가 개방된 상태에서 상기 기체배출유닛에 의하여 상기 시린지의 내부에 부압이 작용되는 단계와, (d) 상기 제1제어밸브가 개방된 상태에서 상기 제2제어밸브의 개폐동작이 반복적으로 수행되면서 상기 시린지의 내부의 부압이 조절되는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법은, 부압레귤레이터에서 조절할 수 있는 최소부압에 비하여 작은 크기의 부압을 시린지의 내부에 작용시킬 수 있으므로, 시린지의 내부에 수용된 페이스트의 점도 및 페이스트의 잔량에 따라 시린지의 내부의 압력을 미세하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 페이스트 디스펜서의 디스펜싱헤드유닛이 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2의 디스펜싱헤드유닛의 시린지의 내부에 기체를 공급하고 배출하기 위한 구성이 도시된 블럭도이다.
도 4는 도 2의 디스펜싱헤드유닛의 시린지의 내부의 압력변화가 구간별로 표시된 그래프이다.
도 5는 제3실시예에 따른 페이스트 디스펜서에서, 디스펜싱헤드유닛의 시린지의 내부에 기체를 공급하고 배출하기 위한 구성이 도시된 블럭도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1 및 도 2에 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(미도시)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 페이스트가 도포될 수 있다. 이하, 이와 같은 스테이지(20)와 디스펜싱헤드유닛(50)의 상대이동을 기판(S)에 대한 노즐(53)의 상대이동이라 정의한다.
도 2에 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 제어유닛으로 출력하며, 제어유닛은 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 3에 도시된 바와 같이, 시린지(52)에는, 시린지(52)의 내부로 기체를 공급하는 기체공급유닛(70)과, 시린지(52)의 내부의 기체를 배출하는 기체배출유닛(80)이 연결될 수 있다.
기체공급유닛(70)은, 제1연결라인(71)을 통하여 시린지(52)와 연결되어 시린지(52)로 기체를 공급하는 기체공급기(72)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 기체공급유닛(70)은 공급밸브(73)를 통하여 시린지(52)와 연결될 수 있다. 기체공급기(72)로는 예를 들면 송풍기나 압축기 등이 이용될 수 있다. 공급밸브(73)로는 솔레노이드가 구비되는 전자밸브가 이용되는 것이 바람직하다. 한편, 기체공급기(72)와 공급밸브(73)의 사이에는 기체공급기(72)로부터 공급되는 기체의 압력을 일정하게 조절하는 정압레귤레이터(74)가 구비될 수 있다. 이러한 기체공급유닛(70)은 시린지(52)의 내부로 기체를 소정의 압력으로 공급하며, 이에 따라, 시린지(52)의 내부에는 정압이 형성되어, 시린지(52)의 내부에 수용된 페이스트가 노즐(53)의 토출구를 통하여 토출될 수 있다.
기체배출유닛(80)은, 제2연결라인(81)을 통하여 시린지(52)와 연결되는 진공펌프(82)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 기체배출유닛(80)은 제2연결라인(81)상에 병렬로 배치되는 복수의 제어밸브(90)를 통하여 시린지(52)와 연결될 수 있다. 여기에서, 복수의 제어밸브(90)는, 예를 들면, 제1제어밸브(91)와 제2제어밸브(92)로 구성될 수 있다.
제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)와 진공펌프(82)의 사이에는 부압레귤레이터(83)가 구비되고, 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)는 부압레귤레이터(83)를 통하여 진공펌프(82)와 연결될 수 있다. 이러한 부압레귤레이터(83)는 진공펌프(82)에 의하여 배출되는 기체의 압력을 일정하게 조절하는 역할을 수행한다.
제1제어밸브(91)와 제2제어밸브(92)로는 솔레노이드가 구비되는 전자밸브가 이용될 수 있다. 제2제어밸브(92)는 제1제어밸브(91)에 비하여 제어신호에 대한 응답속도가 크다. 따라서, 제2제어밸브(92)는 제1제어밸브(91)에 비하여 제2연결라인(81)을 신속하게 개폐할 수 있다. 제2제어밸브(92)가 제1제어밸브(91)에 제어신호에 대한 응답속도가 커질 수 있도록, 제2제어밸브(92)의 솔레노이드의 자기력이 제1제어밸브(91)의 솔레노이드의 자기력에 비하여 클 수 있다. 이를 위하여, 예를 들어, 제2제어밸브(92)의 솔레노이드에 구비되는 전자코일의 권선수가 제1제어밸브(91)의 솔레노이드에 구비되는 전자코일의 권선수에 비하여 클 수 있다. 또한, 예를 들면, 제2제어밸브(92)에서 오리피스를 개폐하기 위하여 요구되는 부하가 제1제어밸브(91)에서 오리피스를 개폐하기 위하여 요구되는 부하에 비하여 작을 수 있다.
한편, 시린지(52)에는 시린지(52)의 내부의 압력을 측정하는 압력센서(110)가 구비될 수 있다. 또한, 시린지(52)의 내부의 압력을 대기압과 동일하게 하기 위해 시린지(52)의 내부로 기체가 공급되거나 시린지(52)의 내부로부터 기체가 배기되는 배기밸브(120)가 연결될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법에 대하여 설명한다.
먼저, 페이스트를 기판(S)상에 도포하기 위하여, 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 모두 폐쇄된 상태에서, 기체공급기(72)가 동작되는 것과 함께 공급밸브(73)가 개방되면서 기체공급기(72)로부터 공급되는 기체가 제1연결라인(71)을 따라 시린지(52)의 내부로 공급된다(S1). 이때, 시린지(52)의 내부로 공급되는 기체의 압력은 정압레귤레이터(74)에서 일정하게 조절될 수 있다.
시린지(52)의 내부로 공급되는 기체에 의하여, 시린지(52)의 내부의 정압이 도포압력(PA)으로 되면, 시린지(52)의 내부에 수용된 페이스트가 노즐(53)쪽으로 압출되며, 이에 따라, 페이스트가 노즐(53)의 토출구를 통하여 기판(S)상으로 토출된다. 이와 동시에 기판(S)에 대하여 노즐(53)이 상대적으로 이동되면서 기판(S)상에는 소정의 패턴으로 페이스트가 도포된다(S2).
기판(S)상에 페이스트가 도포되는 동작이 완료되면, 공급밸브(73)의 폐쇄동작에 의하여 제1연결라인(71)이 폐쇄되고, 배기밸브(120)가 개방되면서 시린지(52)의 내부의 기체가 외부로 배기되며, 이에 따라, 시린지(52)의 내부의 압력이 대기압(Patm)과 동일한 상태로 될 수 있다(S3).
그리고, 배기밸브(120)가 폐쇄되고, 진공펌프(82)가 동작되는 상태에서 제1제어밸브(91)가 개방되면서 시린지(52)의 내부의 기체가 제2연결라인(81)을 따라 배출되며(S4), 이에 따라, 시린지(52)의 내부에는 1차적인 부압(P1)이 작용된다(S5). 여기에서, 배기밸브(120)가 폐쇄된 후 제1제어밸브(91)가 개방될 수 있고, 제1제어밸브(91)가 개방된 후 배기밸브(120)가 폐쇄될 수 있으며, 배기밸브(120)가 폐쇄되는 것과 동시에 제1제어밸브(91)가 개방될 수 있다. 이때, 제2제어밸브(92)는 폐쇄된 상태를 유지할 수 있으며, 이에 따라, 시린지(52)의 내부의 기체는 제1제어밸브(91)만을 통하여 배출될 수 있다. 다만, 시린지(52)의 내부에 1차적인 부압(P1)이 작용되는 데까지 소요되는 시간을 줄이기 위하여, 즉, 시린지(52)의 내부로부터 배출되는 기체의 양을 크게 하기 위하여, 제2제어밸브(92)가 제1제어밸브(91)와 함께 개방될 수 있다. 여기에서, 제2제어밸브(92)의 개폐여부는 시린지(52)에 수용된 페이스트의 점도 및/또는 페이스트의 잔량에 따라 결정될 수 있다.
시린지(52)의 내부에 작용되는 1차적인 부압(P1)에 의하여 노즐(53)의 토출구에 존재하는 페이스트가 시린지(52) 쪽으로 당겨지며, 이에 따라, 노즐(53)의 토출구에 존재하는 페이스트가 노즐(53)의 토출구에 맺히거나 외부로 누출되는 현상이 방지될 수 있다.
그리고, 기판(S)상으로 페이스트가 도포되지 않는 대기상태를 유지하기 위하여, 시린지(52)의 내부에는 미세한 크기의 2차적인 부압(P2)이 작용되어야 한다. 이를 위하여, 먼저, 제1제어밸브(91)가 폐쇄되고(이전 단계(S4)(S5)에서 제2제어밸브(92)가 제1제어밸브(91)와 함께 개방된 경우에는 제2제어밸브(92)도 폐쇄된다.) 배기밸브(120)가 개방되며, 이에 따라, 시린지(52)의 내부로 기체가 유입된다. 따라서, 시린지(52)의 내부의 부압이 점차적으로 감소한다(S6).
그리고, 시린지(52)의 내부의 압력이 대기압과 동일한 압력이 되기 이전에, 배기밸브(120)가 폐쇄되고 제1제어밸브(91)가 폐쇄된 상태에서 제2제어밸브(92)가 개방된다. 여기에서, 배기밸브(120)가 폐쇄된 후 제2제어밸브(92)가 개방될 수 있고, 제2제어밸브(92)가 개방된 후 배기밸브(120)가 폐쇄될 수 있으며, 배기밸브(120)가 폐쇄되는 것과 동시에 제2제어밸브(92)가 개방될 수 있다.
이때, 제2제어밸브(92)가 계속적으로 개방되는 경우에는, 시린지(52)의 내부의 압력이 계속적으로 낮아질 수 있으므로, 제2제어밸브(92)는 개방동작 및 폐쇄동작이 반복적으로 수행된다. 이때, 제어유닛은 압력센서(110)에서 감지한 시린지(52)의 내부의 압력을 근거로 하여 제2제어밸브(92)의 개방동작 및 폐쇄동작을 제어한다. 이와 같이, 제2제어밸브(92)의 반복적인 개방동작 및 폐쇄동작이 수행되면서, 시린지(52)의 내부에는 2차적인 부압(P2)으로 유지된다(S7).
이때, 부압레귤레이터(83)에 인가되는 전압의 크기를 최소화한 상태에서, 즉, 부압레귤레이터(83)에서 제어할 수 있는 부압의 크기를 최소화한 상태에서, 제2제어밸브(92)의 개방동작 및 폐쇄동작을 반복적으로 수행하면, 부압레귤레이터(83)에서 조절할 수 있는 최소부압의 크기에 비하여 작은 크기의 부압(P2)을 시린지(52)의 내부에 작용시킬 수 있다.
이와 같이, 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 부압레귤레이터(83)에서 조절할 수 있는 최소부압에 비하여 작은 크기의 부압을 시린지(52)의 내부에 작용시킬 수 있으므로, 시린지(52)의 내부에 수용된 페이스트의 점도 및 페이스트의 잔량에 따라 시린지(52)의 내부의 압력을 미세하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
이하, 제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법에 대하여 설명한다. 전술한 제1실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서에서, 복수의 제어밸브(90)는, 제1제어밸브(91)와, 제1제어밸브에 비하여 단위시간당 유량이 적은 제2제어밸브(92)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1제어밸브(91)와 제2제어밸브(92)로는 솔레노이드가 구비되는 전자밸브가 이용될 수 있다. 제2제어밸브(92)를 통과하는 기체의 단위시간당 유량은 제1제어밸브(91)를 통과하는 기체의 단위시간당 유량에 비하여 적다. 제2제어밸브(92)의 단위시간당 유량이 제1제어밸브(91)의 단위시간당 유량에 비하여 적을 수 있도록, 예를 들어, 제2제어밸브(92)에서 기체가 통과하는 오리피스의 크기가 제1제어밸브(91)에서 기체가 통과하는 오리피스의 크기에 비하여 작을 수 있다.
제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 다른 구성은 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 구성과 같다.
제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서에서는, 페이스트를 도포하는 과정을 종료할 때, 제1제어밸브(91)가 개방되어 시린지(52)의 내부에 1차적인 부압(P1)이 형성된다(S5). 이때, 전술한 제1실시예에서와 마찬가지로, 제2제어밸브(92)는 폐쇄된 상태를 유지할 수 있으며, 제1제어밸브(91)와 함께 개방될 수 있다.
그리고, 제1제어밸브(91)가 폐쇄되고 배기밸브(120)가 개방되며, 이에 따라, 시린지(52)의 내부로 기체가 유입된다(S6). 그리고, 시린지(52)의 내부의 압력이 대기압과 동일한 압력이 되기 이전에, 배기밸브(120)가 폐쇄되고 제2제어밸브(92)가 개방된다.
그리고, 기판(S)상으로 페이스트가 도포되지 않는 대기상태를 유지하기 위하여, 제1제어밸브(91)가 폐쇄된 상태에서, 제1제어밸브(91)에 비하여 단위시간당 유량이 적은 제2제어밸브(92)가 개방되면서, 시린지(52)의 내부에는 2차적인 부압(P2)이 형성된다. 이때, 시린지(52)의 내부의 압력이 미세하게 조절될 수 있도록, 제어유닛은 압력센서(110)에서 감지한 시린지(52)의 내부의 압력을 근거로 하여 제2제어밸브(92)의 개방동작 및 폐쇄동작이 반복적으로 수행되도록 제어한다.
이때, 부압레귤레이터(83)에 인가되는 전압의 크기를 최소화한 상태에서, 즉, 부압레귤레이터(83)에서 제어할 수 있는 부압의 크기를 최소화한 상태에서, 제2제어밸브(92)의 개방동작 및 폐쇄동작을 반복적으로 수행하면, 부압레귤레이터(83)에서 조절할 수 있는 최소부압의 크기에 비하여 작은 크기의 부압(P2)을 시린지(52)의 내부에 작용시킬 수 있다.
이와 같이, 제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 부압레귤레이터(83)에서 조절할 수 있는 최소부압에 비하여 작은 크기의 부압을 시린지(52)의 내부에 작용시킬 수 있으므로, 시린지(52)의 내부에 수용된 페이스트의 점도 및 페이스트의 잔량에 따라 시린지(52)의 내부의 압력을 미세하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
이하, 제2실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 작용 및 효과는 전술한 제1실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 작용 및 효과와 같다.
한편, 제1실시예 및 제2실시예에서는, 기판(S)상으로 페이스트가 도포되지 않는 대기상태에서, 시린지(52)의 내부의 압력을, 부압레귤레이터(83)에서 조절할 수 있는 최소부압에 비하여 작은 크기의 2차적인 부압(P2)으로 유지하기 위하여, 제1제어밸브(91)를 폐쇄한 상태에서 제2제어밸브(92)가 개폐하는 동작을 수행하는 과정에 대하여 제시하였다. 다만, 다른 실시예로서, 페이스트의 점도가 높거나 시린지의 잔량이 많아, 시린지(52)의 내부에 작용되어야 하는 2차적인 부압(P)이 부압레귤레이터(83)에서 조절할 수 있는 최소부압에 비하여 큰 경우에는, 제2제어밸브(92)가 폐쇄된 상태에서 제1제어밸브(91)가 개폐되면서 시린지(52)의 내부의 압력이 2차적인 부압(P2)으로 조절될 수 있다. 이와 같이, 시린지(52)의 내부에 수용된 페이스트의 점도 및/또는 페이스트의 잔량에 따라 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)의 개폐동작을 제어하면서, 시린지(52)의 내부를 2차적인 부압(P2)으로 조절할 수 있다.
또한, 제1실시예에서는 제2제어밸브(92)가 제1제어밸브(91)에 비하여 제어신호에 대한 응답속도가 큰 구성을 제시하였고, 제2실시예에서는 제2제어밸브(92)가 제1제어밸브(91)에 비하여 단위시간당 유량이 작은 구성을 제시하였다. 다만, 다른 실시예로서, 제2제어밸브(92)가 제1제어밸브(91)에 비하여 제어신호에 대한 응답속도가 크면서도 단위시간당 유량이 작은 구성을 적용하여, 본 발명의 페이스트 디스펜서의 작용효과를 달성할 수 있다.
또한, 제1실시예 및 제2실시예에서는, 복수의 제어밸브(90)로 두 개의 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 구비되는 구성을 제시하였다. 다만, 다른 실시예로서, 복수의 제어밸브(90)로, 제어신호에 대한 응답속도 및/또는 단위시간당 유량이 서로 다른 세 개 이상의 제어밸브(90)가 병렬로 연결되고, 시린지(52)의 내부에 1차적인 부압(P1) 및 2차적인 부압(P2)을 형성하기 위해 세 개 이상의 제어밸브(90)가 각각 독립적으로 개폐되는 구성이 적용될 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 제3실시예에 따른 페이스트 디스펜서 및 그 제어방법에 대하여 설명한다. 전술한 제1실시예 내지 제2실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제3실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 제2연결라인(81)상에 직렬로 연결된다. 즉, 제1제어밸브(91)는 시린지(52)와 기체배출유닛(80)의 사이에 배치되며, 제2제어밸브(92)는 시린지(52)와 제1제어밸브(91) 사이에서 제1제어밸브(91)와 직렬로 연결된다. 제1실시예에서 설명한 바와 마찬가지로, 제2제어밸브(92)는 제1제어밸브(91)에 비하여 제어신호에 대한 응답속도가 클 수 있으며, 제2실시예에서 설명한 바와 마찬가지로, 제2제어밸브(92)는 제1제어밸브(91)에 비하여 단위시간당 유량이 작을 수 있다. 또한, 다른 실시예로서, 제2제어밸브(92)가 제1제어밸브(91)에 비하여 제어신호에 대한 응답속도가 크면서도 단위시간당 유량이 작을 수 있다.
또한, 제3실시예에서는, 복수의 제어밸브(90)로 두 개의 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 구비되는 구성을 제시하였다. 다만, 다른 실시예로서, 복수의 제어밸브(90)로, 제어신호에 대한 응답속도 및/또는 단위시간당 유량이 서로 다른 세 개 이상의 제어밸브(90)가 직렬로 연결되고, 시린지(52)의 내부에 1차적인 부압(P1) 및 2차적인 부압(P2)을 형성하기 위해 세 개 이상의 제어밸브(90)가 각각 독립적으로 개폐되는 구성이 적용될 수 있다.
이하, 제3실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 제어방법에 대하여 설명한다.
시린지(52)의 내부로 정압이 공급되어 기판(S)상에 페이스트가 도포되는 과정은 전술한 제1실시예에서 설명한 바와 같다.
기판(S)상에 페이스트가 도포되는 동작이 완료되면, 공급밸브(73)의 동작에 의하여 제1연결라인(71)이 폐쇄되고, 배기밸브(120)가 개방되면서 시린지(52)의 내부의 기체가 외부로 배기되며, 이에 따라, 시린지(52)의 내부의 압력이 대기압(Patm)과 동일한 상태로 될 수 있다(S3).
그리고, 배기밸브(120)가 폐쇄되고, 진공펌프(82)가 동작되는 상태에서, 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 개방되면서 시린지(52)의 내부의 기체가 제2연결라인(81)을 따라 배출되며(S4), 이에 따라, 시린지(52)의 내부에는 1차적인 부압(P1)이 작용된다(S5). 여기에서, 배기밸브(120)가 폐쇄된 후 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 개방될 수 있고, 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 개방된 후 배기밸브(120)가 폐쇄될 수 있으며, 배기밸브(120)가 폐쇄되는 것과 동시에 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 개방될 수 있다.
시린지(52)의 내부에 작용되는 1차적인 부압(P1)에 의하여 노즐(53)의 토출구에 존재하는 페이스트가 시린지(52) 쪽으로 당겨지며, 이에 따라, 노즐(53)의 토출구에 존재하는 페이스트가 노즐(53)의 토출구에 맺히거나 외부로 누출되는 현상이 방지된다.
그리고, 기판(S)상으로 페이스트가 도포되지 않는 대기상태에서, 시린지(52)의 내부에 미세한 크기의 2차적인 부압(P2)을 작용시키기 위하여, 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 폐쇄되고 배기밸브(120)가 개방되며, 이에 따라, 시린지(52)의 내부로 기체가 유입된다. 따라서, 시린지(52)의 내부의 부압이 점차적으로 감소한다(S6).
그리고, 시린지(52)의 내부의 압력이 대기압과 동일한 압력이 되기 이전에, 배기밸브(120)가 폐쇄되고 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 개방된다. 여기에서, 배기밸브(120)가 폐쇄된 후 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 개방될 수 있고, 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 개방된 후 배기밸브(120)가 폐쇄될 수 있으며, 배기밸브(120)가 폐쇄되는 것과 동시에 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 개방될 수 있다.
이때, 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)가 계속적으로 개방되는 경우에는, 시린지(52)의 내부의 압력이 계속적으로 낮아질 수 있으므로, 제1제어밸브(91)가 개방된 상태에서 제2제어밸브(92)는 개방동작 및 폐쇄동작이 반복적으로 수행된다. 이때, 제어유닛은 압력센서(110)에서 감지한 시린지(52)의 내부의 압력을 근거로 하여 제2제어밸브(92)의 반복적인 개방동작 및 폐쇄동작을 제어한다. 이와 같이, 제2제어밸브(92)의 반복적인 개방동작 및 폐쇄동작이 수행되면서, 시린지(52)의 내부에는 2차적인 부압(P2)으로 유지된다(S7).
이때, 부압레귤레이터(83)에 인가되는 전압의 크기를 최소화한 상태에서, 즉, 부압레귤레이터(83)에서 제어할 수 있는 부압의 크기를 최소화한 상태에서, 제2제어밸브(92)의 개방동작 및 폐쇄동작을 반복적으로 수행하면, 부압레귤레이터(83)에서 조절할 수 있는 최소부압의 크기에 비하여 작은 크기의 부압(P2)을 시린지(52)의 내부에 작용시킬 수 있다.
이와 같이, 제3실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 부압레귤레이터(83)에서 조절할 수 있는 최소부압에 비하여 작은 크기의 부압을 시린지(52)의 내부에 작용시킬 수 있으므로, 시린지(52)의 내부에 수용된 페이스트의 점도 및 페이스트의 잔량에 따라 시린지(52)의 내부의 압력을 미세하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
한편, 제1실시예 내지 제3실시예에서는, 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)로 솔레노이드가 구비되는 전자밸브가 적용되는 구성을 제시하였다. 다만, 제1제어밸브(91) 및 제2제어밸브(92)로 압전소자가 구비되는 전자밸브와 같이 제어신호에 의하여 동작하는 다양한 밸브가 이용될 수 있다.
52: 시린지 53: 노즐
70: 기체공급유닛 80: 기체배출유닛
91: 제1제어밸브 92: 제2제어밸브

Claims (9)

  1. 페이스트가 수용되는 시린지;
    상기 시린지와 연결라인을 통하여 연결되는 기체배출유닛; 및
    상기 시린지와 상기 기체배출유닛 사이에서 상기 연결라인상에 병렬로 배치되고 제어신호에 대한 응답속도가 서로 다른 복수의 제어밸브를 포함하고,
    상기 복수의 제어밸브 중 제어신호에 대한 응답속도가 낮은 제어밸브가 먼저 작동되어 상기 시린지 내부에 부압이 작용된 다음,
    상기 복수의 제어밸브 중 제어신호에 대한 응답속도가 높은 제어밸브가 작동되어 상기 시린지 내부의 부압이 조절되는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서.
  2. 페이스트가 수용되는 시린지;
    상기 시린지와 연결라인을 통하여 연결되는 기체배출유닛; 및
    상기 시린지와 상기 기체배출유닛 사이에서 상기 연결라인상에 병렬로 배치되고 단위시간당 유량이 서로 다른 복수의 제어밸브를 포함하고,
    상기 복수의 제어밸브 중 단위시간당 유량이 큰 제어밸브가 먼저 작동되어 상기 시린지 내부에 부압이 작용된 다음,
    상기 복수의 제어밸브 중 단위시간당 유량이 작은 제어밸브가 작동되어 상기 시린지 내부의 부압이 조절되는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기체배출유닛은,
    상기 연결라인과 연결되는 진공펌프; 및
    상기 진공펌프와 상기 복수의 제어밸브 사이에서 상기 연결라인상에 배치되는 부압레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 시린지의 내부의 압력을 측정하는 압력센서가 더 구비되고,
    상기 압력센서에서 측정된 상기 시린지의 내부의 압력을 기준으로 상기 복수의 제어밸브의 동작이 제어되는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서.
  6. 기판상에 도포되는 페이스트가 수용되는 시린지와, 상기 시린지와 연결되는 기체공급유닛 및 기체배출유닛과, 상기 시린지와 상기 기체배출유닛 사이에서 병렬로 배치되는 제1제어밸브 및 제2제어밸브를 포함하고, 상기 제2제어밸브는 상기 제1제어밸브에 비하여 제어신호에 대한 응답속도가 큰 페이스트 디스펜서의 제어방법에 있어서,
    (a) 상기 제1제어밸브 및 상기 제2제어밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 기체공급유닛에 의하여 상기 시린지의 내부에 정압이 작용되면서 상기 기판상에 페이스트가 도포되는 단계;
    (b) 상기 기체공급유닛에 의한 정압이 차단되는 단계;
    (c) 상기 제1제어밸브가 개방된 상태에서 상기 기체배출유닛에 의하여 상기 시린지의 내부에 부압이 작용되는 단계; 및
    (d) 상기 제1제어밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 제2제어밸브가 개방되면서 상기 시린지의 내부의 부압이 조절되는 단계를 포함하는 페이스트 디스펜서의 제어방법.
  7. 기판상에 도포되는 페이스트가 수용되는 시린지와, 상기 시린지와 연결되는 기체공급유닛 및 기체배출유닛과, 상기 시린지와 상기 기체배출유닛 사이에서 병렬로 배치되는 제1제어밸브 및 제2제어밸브를 포함하고, 상기 제2제어밸브는 상기 제1제어밸브에 비하여 단위시간당 유량이 적은 페이스트 디스펜서의 제어방법에 있어서,
    (a) 상기 제1제어밸브 및 상기 제2제어밸브가 폐쇄된 상태에서, 상기 기체공급유닛에 의하여 상기 시린지의 내부에 정압이 작용되면서 상기 기판상에 페이스트가 도포되는 단계;
    (b) 상기 기체공급유닛에 의한 정압이 차단되는 단계;
    (c) 상기 제1제어밸브가 개방된 상태에서 상기 기체배출유닛에 의하여 상기 시린지의 내부에 부압이 작용되는 단계; 및
    (d) 상기 제1제어밸브가 폐쇄된 상태에서 상기 제2제어밸브가 개방되면서 상기 시린지의 내부의 부압이 조절되는 단계를 포함하는 페이스트 디스펜서의 제어방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 (d)단계에서 상기 제2제어밸브의 개방동작 및 폐쇄동작이 반복적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서의 제어방법.
  9. 삭제
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