KR102036289B1 - 도포 장치 및 이를 이용한 도포 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 도포 장치는, 화상이 표시되는 표시 영역 및 표시 영역의 일측에 위치되는 비표시 영역을 포함하는 표시 장치가 일면에 안착되고, 수평 이동이 가능한 스테이지, 스테이지 상에 안착된 표시 장치의 비표시 영역 중, 벤딩시킬 영역으로 코팅층 형성을 위한 원료를 토출하는 노즐을 구비하는 도포기, 도포기의 일측에 위치되어, 도포기로부터 토출되는 원료량의 측정이 가능한 무게 측정 장치, 도포기로부터 토출되어 무게 측정 장치에서 측정된 원료의 테스트 토출량(TQdr) 및 형성하고자 하는 코팅층의 목표 체적(GVcl)을 이용하여, 도포기의 현 상태의 토출 조건이 목표 체적(GVcl)을 달성하기 위한 토출 조건인지 여부를 판단하는 디스펜서 모니터링부 및 노즐의 개폐 동작을 제어하고, 디스펜서 모니터링부에서의 판단 결과에 따라, 도포기의 토출 조건을 조절하는 토출 구동부를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 현 상태의 디스펜서의 토출 조건이 형성하고자 하는 코팅층의 목표 체적을 달성하기에 적합한지 여부를 판단한다. 그리고, 판단 결과에 따라 목표 체적으로 코팅층을 형성하기 위한 조건으로 디스펜서의 토출 조건을 조정한 후에 원료 토출 공정을 시작한다. 이에, 목표하는 체적으로 코팅층을 형성할 수 있다. 따라서, 비표시 영역의 벤딩시에 비표시 영역 및 배선의 손상을 억제 또는 최소화할 수 있다.

Description

도포 장치 및 이를 이용한 도포 방법{DISPENSING APPARATUS AND DISPENSING METHOD}
본 발명은 도포 장치 및 이를 이용한 도포 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 장치의 비표시 영역의 벤딩시에 벤딩 영역의 손상을 억제 또는 방지할 수 있는 코팅층을 형성하는 도포 장치 및 이를 이용한 도포 방법에 관한 것이다.
유기발광 장치는 전극 사이의 유기 발광층을 이용한 자발광 장치이다. 이러한 유기발광 장치는 디스플레이 픽셀 어레이가 형성되어 화상을 표시되는 표시 영역(display area) 및 표시 영역의 적어도 일측 방향에 위치하며, 디스플레이 픽셀 어레이와 연결된 복수의 배선들이 형성된 비표시 영역을 포함한다. 그리고, 비표시 영역에 형성된 배선을 커버하도록 코팅층이 형성된다.
한편, 최근 표시 장치들은 비표시 영역을 최소화하는 네로우 베젤 구조(narrow bezel type)가 주류를 이루고 있다. 그리고, 네로우 베젤 구조를 적용하기 위해, 비표시 영역을 표시 영역의 배면을 향해 벤딩(bending) 시키는 방법이 있다.
그런데, 비표시 영역의 벤딩시에 그로 인한 스트레스로 인해 비표시 영역의 기판 또는 배선이 손상되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 비표시 영역의 벤딩시에 스트레스를 억제하기 위한 코팅층을 형성한다.
비표시 영역에 코팅층을 형성하는 도포 장치는 상부에 표시 장치가 안착되며, 수평 이동이 가능한 스테이지 및 스테이지의 상측에 위치되며, 비표시 영역으로 코팅층을 형성하기 위한 원료를 토출하는 노즐을 구비하는 디스펜서를 포함한다.
이러한, 도포 장치는 스테이지를 X 축 및 Y 축 방향으로 수평 이동시키면서, 디스펜서의 노즐을 교대로 개방, 폐쇄시킴으로써 원료를 토출한다. 이때, 비표시 영역 상에 도트(dot) 형태의 원료가 불연속적으로 나열된 상태로 도포되며, 이들 원료가 확산됨에 따라 소정 체적을 가지는 코팅층이 형성된다.
한편, 상술한 바와 같은 도포 장치에서는 비표시 영역에 균일한 두께로 코팅층을 형성하기 어렵다. 즉, 코팅층 중 일부가 두껍거나, 얇게 형성되는 문제가 생긴다. 코팅층 중 일부의 두께가 얇은 경우, 비표시 영역 벤딩 시에 두께가 얇은 부분의 코팅층에 균열이 발생되는 문제가 있다. 반대로, 코팅층 중 일부의 두께가 두꺼운 경우 비표시 영역 벤딩 시에 두께가 얇은 부분의 코팅층이 표시 장치로부터 박리되는 문제가 있다.
또한, 비표시 영역에 벤딩시에 상기 비표시 영역의 스트레스 발생을 최소화 또는 방지하기 위해서는 소정 두께로 코팅층을 형성할 필요가 있다. 그리고, 비표시 영역, 벤딩 영역의 면적, 벤딩 정도 등에 따라, 벤딩시 필요한 코팅층의 두께는 다를 수 있다.
그런데, 비표시 영역, 벤딩 영역의 면적, 벤딩 정도에 상관없이 동일한 두께로 코팅층을 형성함에 따라, 코팅층의 기능이 저하될 수 있다. 즉, 코팅층을 형성하더라도 비표시 영역의 벤딩시에 스트레스로 인해 비표시 영역이 손상되거나, 코팅층이 박리되는 문제가 발생될 수 있다.
한국공개특허 10-2018-0003716
본 발명은 벤딩(bending)되는 영역의 스트레스(stress)를 억제 또는 방지할 수 있는 도포 장치 및 이를 이용한 도포 방법을 제공한다.
본 발명은 목표하는 두께로 코팅층을 형성할 수 있는 도포 장치 및 이를 이용한 도포 방법을 제공한다.
본 발명은 균일한 코팅층을 형성할 수 있는 도포 장치 및 이를 이용한 도포 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 도포 장치는 화상이 표시되는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 일측에 위치되는 비표시 영역을 포함하는 표시 장치가 일면에 안착되고, 수평 이동이 가능한 스테이지; 상기 스테이지 상에 안착된 표시 장치의 비표시 영역 중, 벤딩시킬 영역으로 코팅층 형성을 위한 원료를 토출하는 노즐을 구비하는 도포기; 상기 도포기의 일측에 위치되어, 상기 도포기로부터 토출되는 원료량의 측정이 가능한 무게 측정 장치; 상기 도포기로부터 토출되어 상기 무게 측정 장치에서 측정된 원료의 테스트 토출량(TQdr) 및 형성하고자 하는 코팅층의 목표 체적(GVcl)을 이용하여, 상기 도포기의 현 상태의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기 위한 토출 조건인지 여부를 판단하는 디스펜서 모니터링부; 및 상기 노즐의 개폐 동작을 제어하고, 상기 디스펜서 모니터링부에서의 판단 결과에 따라, 상기 도포기의 토출 조건을 조절하는 토출 구동부;를 포함한다.
상기 디스펜서 모니터링부는, 상기 목표 체적(GVcl)으로 코팅층을 형성하기 위한 필요 토출량(DQdr)을 산출하는 토출량 산출부; 산출된 상기 필요 토출량(DQdr)으로 토출하기 위한 목표 토출 횟수(GNdr)를 산출하는 토출 횟수 산출부; 산출된 상기 목표 토출 횟수(GNdr)로 상기 도포기를 통해 토출되어 상기 무게 측정 장치에서 측정된 상기 테스트 토출량(TQdr)과 목표 토출량(GQdr)을 비교하여, 상기 도포기의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인지 여부를 판단하는 판단부;를 포함한다.
상기 판단부에는 상기 필요 토출량(DQdr)에 오차 허용 범위를 가산 및 감산하여 상기 필요 토출량(DQdr)을 포함하는 범위값인 목표 토출량(GQdr)이 기 설정되고, 상기 판단부에서는 상기 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr)에 포함되는 경우, 현 상태의 상기 도포기의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인 것으로 판단하며, 상기 판단부에서는 상기 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr)을 벗어나는 경우, 현 상태의 상기 도포기의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 부적합한 토출 조건인 것으로 판단한다.
상기 도포기로 유체를 공급하는 유체 공급부를 포함하고, 상기 토출 구동부는 상기 노즐을 교대로 개방 및 폐쇄시키고, 상기 노즐의 개방 시간 및 상기 도포기로 공급되는 유체의 압력을 조절하도록 상기 유체 공급부의 동작을 제어하며, 상기 판단부에서 상기 도포기의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인 것으로 판단되면, 상기 토출 구동부는 상기 노즐의 개방 시간 및 유체 압력을 현 상태로 유지시키고, 상기 판단부에서 상기 도포기의 도포 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 부적합한 토출 조건인 것으로 판단되면, 상기 토출 구동부는 상기 노즐의 개방 시간 및 유체 압력 중 적어도 하나를 변경시킨다.
상기 도포기에 연결되어, 상기 도포기를 상기 스테이지 상측 및 상기 무게 측정 장치 상측 각각에 위치되도록 회전시키는 회전부를 포함한다.
상기 스테이지를 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 이송시키는 스테이지 이송 장치; 상기 표시 장치가 안착되는 상기 스테이지의 일면에 있어서, 상기 노즐 하측의 위치인 스테이지 위치를 검출하는 위치 검출부;를 포함하고, 상기 토출 구동부에는 상기 스테이지의 일면을 기준으로, 상기 노즐로부터 원료를 토출시킬 복수의 토출 기준 위치가 기 설정되어 있고, 상기 토출 구동부는 상기 위치 검출부에서 실시간으로 검출되는 상기 스테이지 위치가 상기 토출 기준 위치일 때 상기 노즐로부터 원료가 토출되도록 상기 도포기를 동작시키다.
상기 토출 구동부에는 제 1 방향에 대한 복수의 토출 기준 위치가 설정되어 있고, 상기 위치 검출부에서는 제 1 방향에 대한 스테이지 위치를 검출하며, 상기 토출 구동부는 상기 스테이지가 제 1 방향으로 이동시에 상기 도포기로부터 원료가 토출되고, 상기 스테이지가 제 2 방향으로 이동시에 상기 도포기로부터 원료가 토출되지 않도록 상기 도포기의 동작을 제어하며, 상기 토출 구동부는 상기 위치 검출부로부터 검출되는 스테이지 위치가 상기 토출 기준 위치일 때 상기 도포기로부터 원료가 토출되도록 동작시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 도포 방법은 표시 장치의 표시 영역의 일측에 위치되는 비표시 영역 중, 벤딩시킬 영역에 원료를 토출하여 코팅층을 형성하는 도포 공정 전 또는 후에, 도포기의 현 상태의 토출 조건이 형성하고자 하는 코팅층의 목표 체적(GVcl)을 달성하기 위한 토출 조건인지 여부를 판단하는 모니터링 과정; 상기 모니터링 과정에서의 판단 결과에 따라, 상기 도포기의 토출 조건을 현 상태로 유지시키거나, 변경시키는 과정; 및 스테이지 상에 상기 표시 장치를 안착시키고, 상기 스테이지를 수평 이동시키면서 상기 도포기를 통해 상기 벤딩 영역으로 원료를 토출하여 코팅층을 형성하는 과정;을 포함하고, 상기 모니터링 과정에 있어서, 현 상태의 토출 조건에서 상기 도포기로부터 토출된 원료의 무게인 테스트 토출량(TQdr) 및 상기 코팅층의 목표 체적(GVcl)을 이용하여 모니터링한다.
상기 모니터링 과정은, 상기 목표 체적(GVcl)으로 코팅층을 형성하기 위한 필요 토출량(DQdr)을 산출하는 과정; 산출된 상기 필요 토출량(DQdr)으로 토출하기 위한 목표 토출 횟수(GNdr)를 산출하는 과정; 산출된 상기 목표 토출 횟수(GNdr)로 상기 도포기를 통해 토출되어 무게 측정 장치에서 측정된 상기 테스트 토출량(TQdr)과 목표 토출량(GQdr)을 비교하여, 상기 도포기의 현 상태의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인지 여부를 판단하는 과정;을 포함한다.
상기 필요 토출량(DQdr)을 산출하는 과정에 있어서, 상기 목표 체적(GVcl)과 코팅층을 형성하는 원료의 비중(gcm)을 이용하여, 수학식 1에 의해 산출한다.
[수학식 1]
Figure 112019020575700-pat00001
상기 목표 토출 횟수(GNdr)를 산출하는데 있어서, 상기 필요 토출량(DQdr)과 1회 토출 기준량(SQ1dr)을 이용하여 수학식 2에 의해 산출한다.
[수학식 2]
Figure 112019020575700-pat00002
상기 1회 토출 기준량(SQ1dr)은 상기 목표 체적(GVcl)에 따라 기 설정된다.
상기 도포기의 현 상태의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인지 여부를 판단하는 과정은, 상기 필요 토출량(DQdr)에 오차 허용 범위를 가산 및 감산하여 상기 필요 토출량(DQdr)을 포함하는 범위값인 목표 토출량(GQdr)을 산출하는 과정; 및 상기 테스트 토출량(GQdr)과 목표 토출량(GQdr)을 비교하여, 상기 도포기의 현 상태의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인지 여부를 판단하는 과정;을 포함한다.
상기 도포기의 현 상태의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인지 여부를 판단하는데 있어서, 상기 테스트 토출량(GQdr)이 상기 목표 토출량(GQdr)에 포함되는 경우, 현 상태의 토출 조건에서 상기 도포기로부터 1회 토출시에 토출되는 원료의 토출량이 상기 1회 기준 토출량을 만족하는 것으로 판단하고, 상기 테스트 토출량(GQdr)이 상기 목표 토출량(GQdr) 미만이거나, 초과하는 경우, 현 상태의 토출 조건에서 상기 도포기로부터 1회 토출시에 토출되는 원료의 토출량이 상기 1회 기준 토출량을 만족하지 않는 것으로 판단한다.
상기 테스트 토출량(GQdr)이 상기 목표 토출량(GQdr)에 포함되는 경우, 상기 노즐의 개방 시간 및 도포기로 공급되는 유체의 압력을 현 상태로 유지시키고, 상기 테스트 토출량(GQdr)이 상기 목표 토출량(GQdr)을 벗어나는 경우, 상기 노즐의 개방 시간 및 상기 도포기로 공급되는 유체의 압력 중 적어도 하나를 변경한다.
상기 스테이지를 수평 이동시키면서 상기 도포기를 통해 상기 비표시 영역으로 원료를 토출하여 코팅층을 형성하는 과정은, 실시간으로 검출되는 상기 스테이지 위치와 기 설정된 토출 기준 위치를 비교하는 과정; 및 실시간으로 검출되는 상기 스테이지 위치가 기 설정된 복수의 토출 기준 위치 중 어느 하나일 때, 상기 노즐로부터 원료를 토출시키는 과정;을 포함한다.
상기 코팅층을 형성을 형성하는데 있어서, 상기 스테이지를 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 이동시키면서 상기 코팅층을 형성하고, 상기 스테이지 위치 및 기 설정된 복수의 토출 기준 위치는 상기 제 1 방향에서의 위치이며, 상기 노즐로부터 원료를 토출시키는데 있어서, 상기 제 2 방향에서의 상기 스테이지 위치를 일 위치로 고정시키고, 상기 스테이지를 제 1 방향으로 이송시켜, 상기 제 1 방향에서의 상기 스테이지 위치가 상기 기 설정된 토출 기준 위치일 때 상기 노즐로부터 원료를 토출시킨다.
본 발명의 실시예에 의하면, 현 상태의 디스펜서의 토출 조건이 형성하고자 하는 코팅층의 목표 체적을 달성하기에 적합한지 여부를 판단한다. 그리고, 판단 결과에 따라 목표 체적으로 코팅층을 형성하기 위한 조건으로 디스펜서의 토출 조건을 조정한 후에 원료 토출 공정을 시작한다. 이에, 목표하는 체적으로 코팅층을 형성할 수 있다. 따라서, 비표시 영역의 벤딩시에 비표시 영역 및 배선의 손상을 억제 또는 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 스테이지 위치가 기 설정된 토출 기준 위치값이 될 때, 디스펜서로부터 원료를 토출시킨다. 따라서, 코팅층을 균일한 두께로 형성할 수 있다. 즉, 코팅층 중 일부가 목표하는 두께에 비해 얇거나, 두껍게 형성되지 않고 균일한 두께를 가지도록 형성할 수 있다. 따라서, 비표시 영역의 벤딩시에 비표시 영역 및 배선의 손상을 억제 또는 최소화할 수 있고, 벤딩시에 코팅층이 박리되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 표시 장치를 개념적으로 나타낸 평면도
도 2 및 도 3은 일반적인 표시 장치의 일부를 확대 도시한 정면도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치를 이용하여 비표시 영역 상에 형성된 코팅층을 개념적으로 도시한 평면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치의 요부를 나타낸 입체도
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치에 있어서, 스테이지의 이동을 개념적으로 설명하는 도면
도 8은 코팅층을 개념적으로 도시한 입체도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치에서 도포기의 노즐이 스테이지 상측에 대응 위치되도록 위치된 상태를 도시한 상면도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치에서 도포기의 노즐이 무게 측정 장치 상측에 대응 위치되도록 위치된 상태를 도시한 상면도
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서 모니터링부에서 디스펜서의 상태를 모니터링하는 과정 및 모니터링 결과에 따른 디스펜서의 토출 조건 조정 여부를 나타낸 순서도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 일반적인 표시 장치를 개념적으로 나타낸 평면도이다. 도 2 및 도 3은 일반적인 표시 장치의 일부를 확대 도시한 정면도로서, 도 2는 비표시 영역을 벤딩(bending)하기 전 상태이고, 도 3은 벤딩된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치를 이용하여 비표시 영역 상에 형성된 코팅층을 개념적으로 도시한 평면도이다. 여기서, 도 4(a)는 원료의 토출 직후의 상태로서, 원료가 도트(dot) 형태로 토출된 상태이고, 도 4(b)는 도트(dot) 형태로 토출된 원료가 확산되어, 비표시 영역에 코팅층이 형성된 상태를 나타낸 상태이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치 및 도 방법으로 원료를 도포하여 코팅층을 형성하는 표시 장치에 대해 설명한다. 이때, 표시 장치는 예컨대 유기 발광 장치일 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 표시 장치(100)는 기판(111), 상기 기판(111) 상에 형성되며, 표시하는 표시 영역(D/A) 및 표시 영역(D/A)의 외측을 둘러싸는 비표시 영역(N/A)이 정의된 표시 패널(110) 및 표시 패널(110)의 일측에 부착된 회로 기판(120)을 포함한다.
표시 영역(D/A)에는 화상을 구현하는 복수의 픽셀이 나열 형성되어 있고, 비표시 영역(N/A)에는 화상이 구현되도록 복수의 픽셀과 연결 형성된 배선이 형성되어 있다. 그리고, 비표시 영역(N/A)에 형성된 배선을 커버하도록 코팅층(140)이 형성된다.
픽셀은 유기 발광 소자 및 이를 제어하기 위한 박막 트랜지스터를 포함할 수 있고, 배선은 픽셀과 회로 기판(120)을 연결하도록 표시 영역(D/A)에서부터 비표시 영역(N/A)으로 연장 형성될 수 있다.
표시 패널(110)의 일단에는 구동 회로(121)가 실장된 회로 기판(120)이 연결된다. 회로 기판(120)은 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역(N/A) 중 일부의 비표시 영역(N/A)에 연결될 수 있다. 그리고, 회로 기판(120)에는 외부 시스템과 접속될 수 있도록 회로 패드(130)가 연결될 수 있다.
실시예에서 제조하고자 하는 표시 장치(100)는 비표시 영역(N/A)을 벤딩(bending)시켜 비표시 영역(N/A)의 면적을 줄이는 네로우 베젤 구조(narrow bezel type)의 표시 장치이다(도 2 및 도 3 참조).
그리고, 비표시 영역(N/A)을 벤딩시키기 전에 벤딩될 비표시 영역(N/A)에 코팅층(140)을 형성한다. 보다 구체적으로 설명하면, 표시 영역(D/A)을 둘러싸는 비표시 영역(N/A) 중, 회로 기판(120)이 연결된 비표시 영역(N/A) 상에 코팅층(140)을 형성한다. 이때, 후술되는 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치를 이용하여 코팅층(140)을 형성한다.
본 발명의 실시예에 따른 도포 장치는 방울(drop) 형태로 원료를 적하 또는 토출시키는 장치이다. 그리고, 비표시 영역(N/A) 상에 원료가 상호 이격되도록 복수회 토출시키면, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 비표시 영역(N/A) 상에 복수의 도트(dot) 형상으로 원료(D)가 도포된 상태가 된다. 그리고, 소정 시간 경과에 따라 도포된 도트 형상의 원료들이 확산되어 상호 연결됨에 따라, 도 4(b)와 같이 소정 체적을 가지는 코팅층(140)이 형성된다.
이하, 도 5 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치의 요부를 나타낸 입체도이다. 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치에 있어서, 스테이지의 이동을 개념적으로 설명하는 도면이다.
도 8은 코팅층을 개념적으로 도시한 입체도이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치에서 도포기의 노즐이 스테이지 상측에 대응 위치되도록 위치된 상태를 도시한 상면도이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치에서 도포기의 노즐이 무게 측정 장치 상측에 대응 위치되도록 위치된 상태를 도시한 상면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서 모니터링부에서 디스펜서의 상태를 모니터링하는 과정 및 모니터링 결과에 따른 디스펜서의 토출 조건 조정 여부를 나타낸 순서도이다.
도 5, 도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치는 베이스(1000), 베이스(1000) 상에 설치되고, 상면에 원료를 도포할 피처리물 즉, 표시 장치(100)가 안착되며, 수평 이동이 가능한 스테이지(2000), 베이스(1000) 상에 설치되어, 스테이지(2000) 상에 안착된 표시 장치(100)로 원료를 토출하는 도포기(5100)를 구비하는 디스펜서(5000), 디스펜서(5000)의 일측에 위치되어 도포기(5100)로부터 토출되는 원료 토출량을 측정할 수 있는 무게 측정 장치(8000), 실제 도포 공정 전 또는 후에 디스펜서(5000)에서의 원료의 토출량을 모니터링하는 디스펜서 모니터링부(7000), 디스펜서(5000)에서의 원료 토출량 및 스테이지(2000)의 위치에 따라 디스펜서(5000)의 동작을 제어하는 토출 구동부(6000)를 포함한다.
또한, 도포 장치는 베이스(1000) 상에 설치되어 스테이지(2000)를 수평 이동시키는 스테이지 이송 장치(3000) 및 스테이지(2000)의 위치를 검출하는 위치 검출부(4000)를 포함한다.
스테이지(2000)는 코팅층(140)을 형성할 표시 장치(100)가 안착, 지지되는 수단이다. 이러한 스테이지(2000)는 표시 장치(100)에 비해 큰 면적을 가지고, 표시 장치(100)의 형상과 대응하는 형상인 것이 바람직하며, 예컨대 사각형의 판 형상일 수 있다. 그리고, 스테이지(2000)에는 표시 장치(100)의 고정이 가능한 고정 수단이 마련될 수 있으며, 고정 수단은 진공 흡입력으로 표시 장치(100)를 고정하는 수단일 수 있다. 물론 고정 수단은 상술한 예에 한정되지 않고, 표시 장치(100)를 스테이지(2000) 상에 고정시킬 수 있는 다양한 수단의 적용이 가능하다.
스테이지(2000)는 도 5에 도시된 바와 같이 예컨대 2 개로 마련될 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 하나 또는 2개 이상으로 마련될 수 있다.
스테이지 이송 장치(3000)는 스테이지(2000)를 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 수평 이동시키는 장치이다. 이러한 스테이지 이송 장치(3000)는 스테이지(2000)를 제 1 방향 예컨대 X 축 방향으로 이송시키는 제 1 이송부(3100) 및 스테이지(2000)와 제 1 이송부(3100) 사이에 위치하도록 설치되어, 스테이지(2000)를 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향 예컨대 Y 축 방향으로 이송시키는 제 2 이송부(3200)를 포함한다.
제 1 이송부(3100)는 제 1 방향으로 연장 형성된 제 1 가이드 부재(3110), 제 1 가이드 부재(3110) 상에 탑재된 상태로 제 1 가이드 부재(3110)를 따라 활주 가능한 이송 테이블(3120), 이송 테이블(3120)의 하부에 장착되어 제 1 가이드 부재(3110)를 따라 이동 가능한 이송 블록(미도시), 제 1 가이드 부재(3110) 및 이송 블록 중 적어도 하나를 구동시키는 제 1 이송 구동부(3130)를 포함한다. 상술한 바와 같은 실시예에 따른 제 1 이송부(3100)는 리니어 모터 가이드일 수 있고, 제 1 가이드 부재(3110)에는 리니어 스케일이 마련되어 있다.
제 1 이송부(3100)는 상술한 리니어 모터 가이드에 한정되지 않고, 스테이지(2000)를 제 1 방향으로 수평 이동시킬 수 있는 다양한 수단의 적용이 가능하다.
제 2 이송부(3200)는 스테이지(2000)와 이송 테이블(3120) 사이에 위치하도록 설치되며, 제 2 방향으로 연장 형성된 제 2 가이드 부재(3210) 및 제 2 가이드 부재(3210)를 구동시키는 제 2 이송 구동부(3220)를 포함한다. 실시예에 따른 제 2 가이드 부재(3210)는 볼스크류를 포함하는 수단이나, 이에 한정되지 않고, 스테이지(2000)를 제 2 방향으로 수평 이동시킬 수 있는 수단의 적용이 가능하다.
상술한 바와 같이 스테이지(2000)는 복수개로 마련될 수 있는데, 이때, 하나의 이송 테이블(3120) 상에 복수의 스테이지(2000)가 안착되도록 설치될 수 있다. 즉, 하나의 이송 테이블(3120)의 제 1 방향의 활주에 의해, 복수의 스테이지(2000)가 제 1 방향으로 이송되도록 구성될 수 있다.
그리고, 제 2 이송부(3200)는 복수의 스테이지(2000)의 갯수와 대응하는 갯수로 마련될 수 있다. 즉, 복수의 스테이지(2000) 각각을 이동시킬 수 있도록 복수의 제 2 이송부(3200)가 마련될 수 있다.
물론, 제 2 이송부(3200)는 복수의 스테이지(2000)를 동시에 이동시킬 수 있도록 단일 갯수로 마련될 수도 있다.
디스펜서(5000)는 코팅층(140)을 형성하기 위한 원료를 토출하는 장치이다. 이러한 디스펜서(5000)는 원료를 토출하는 토출부(5110)를 구비하는 도포기(5100), 도포기(5100)를 회전시키는 회전부(5200) 및 원료의 토출 및 토출량 조절을 위해 도포기(5100)로 유체 예컨대 에어(air)를 공급하는 유체 공급부(5300)를 포함한다.
도포기(5100)는 원료를 토출하는 노즐(5112)이 마련된 토출부(5110), 토출부(5110)와 연결되어, 상기 토출부(5110)를 승하강시키는 승하강부(5140) 및 일단이 토출부(5110)에 연결되고 타단이 승하강부(5140)에 연결되어, 토출부(5110)를 지지한 상태로 승하강부(5140)에 의해 승하강이 가능한 지지대(5130), 노즐(5112)로 원료를 공급하는 시린지(5120)를 포함한다.
토출부(5110)는 지지대(5130)에 장착 설치된 토출 바디(5110) 및 토출 바디(5110)에 설치되며, 하측으로 원료의 토출이 가능한 노즐(5112)을 포함한다.
노즐(5112)은 스테이지(2000)를 향하는 개구가 토출 바디(5110)의 하부로 노출되도록 상기 토출 바디(5110)에 장착된다. 그리고, 노즐(5112)은 토출 구동부(6000)로부터 전달되는 신호에 따라 원료가 토출되도록 개방 또는 원료가 토출되지 않도록 폐쇄된다.
지지대(5130)는 제 2 방향(Y 축 방향)으로 연장된 형상으로, 스테이지(2000)를 향하는 일단에 토출부(5110)가 장착되고, 타단은 승하강부(5140)에 연결된다.
상술한 바와 같은 도포기(5100)는 스테이지(2000)의 갯수와 대응하도록 복수개로 마련될 수 있다. 그리고 복수의 도포기(5100)는 후술되는 회전부(5200)에 연결되어 일 방향으로 나열되도록 설치될 수 있다. 예컨대, 복수의 도포기(5100)가 스테이지(2000) 상측에 위치할 때, 상기 복수의 도포기(5100)가 제 1 방향으로 나열되도록 배치될 수 있다.
회전부(5200)는 도포기를 회전시키는 것으로, 승하강부(5140)에 연결되도록 설치될 수 있다. 실시예에 따른 회전부(5200)는 노즐(5112)이 스테이지(2000) 상측에 위치되거나, 스테이지(2000)의 후방에 위치된 무게 측정 장치(8000) 상측에 위치되도록 도포기(5100)를 회전시키는 수단이다.
그리고, 회전부(5200) 상에 복수의 도포기(5100) 나열되도록 지지될 수 있는데, 회전부(5200)는 복수의 도포기(5100)가 순차적으로 무게 측정 장치(8000) 상측에 대응 위치되고, 복수의 도포기(5100) 각각의 하측에 스테이지가 위치되도록 회전시킬 수 있다.
무게 측정 장치(8000)는 코팅층을 형성하는 원료의 무게를 측정할 수 있는 장치이다. 이러한 무게 측정 장치(8000)는 스테이지(2000)의 외측, 보다 구체적인 예로는 스테이지(2000)의 후방에 위치되며, 원료의 수용이 가능한 용기(8100) 및 용기(8100) 내에 수용된 원료의 무게를 측정하는 측정부(8200)를 포함한다.
위치 검출부(4000)는 스테이지(2000)의 실시간 위치를 검출하여, 토출 구동부(6000)로 전달한다. 보다 구체적으로 위치 검출부(4000)는 표시 장치(100)가 안착되는 스테이지(2000)의 일면 즉, 상부면 영역에 있어서, 노즐(5112)의 바로 하측의 위치를 검출한다.
이하에서는 스테이지(2000)의 상부면 영역 중, 노즐(5112) 바로 하측의 위치 및 위치 검출부(4000)에서 검출되는 위치를 '스테이지의 위치'로 명명한다.
실시예에 따른 위치 검출부(4000)는 제 1 및 제 2 이송부(3100, 3200)의 동작을 읽어 들여, 스테이지(2000)의 제 1 및 제 2 방향 위치를 검출한다. 예컨대, 위치 검출부(4000)는 제 1 가이드 부재(3110)에 마련된 리니어 스케일 값을 읽어 들이고, 이를 제 1 방향의 위치값으로 변환하고, 제 2 이송 구동부의 구동량을 전달받아, 제 2 방향의 위치값으로 변환할 수 있다.
그리고, 위치 검출부(4000)에서 변환되는 제 1 및 제 2 방향의 위치는, 스테이지(2000) 상부면을 XY 좌표 평면으로 하고, 스테이지(2000) 상부면 중, 노즐(5112) 바로 하측에 해당하는 위치를 나타내는 XY 좌표값일 수 있다.
실시예에 따른 도포 장치에 의하면, 코팅층(140) 형성 공정시에 도포기(5100) 또는 노즐(5112)는 이동하지 않고, 스테이지(2000) 만을 이동시켜 원료를 토출한다(도 6 및 도 7 참조). 그리고, 위치 검출부(4000)에서는 실시간으로 스테이지(2000)의 위치를 검출하는데, 이는 스테이지(2000)의 이동에 따라 노즐(5112) 바로 하측에 위치하는 스테이지 영역의 위치이다.
토출 구동부(6000)는 위치 검출부(4000)에서 검출된 스테이지 위치와 기 설정된 토출 기준 위치를 실시간으로 비교하여, 디스펜서(5000)로 원료 토출 여부 신호를 보낸다. 보다 구체적인 예로, 토출 구동부(6000)에는 제 1 방향에 대한 토출 기준 위치가 기 설정되어 있고, 토출 구동부(6000)는 위치 검출부(4000)에서 검출된 제 1 방향의 스테이지 위치와 기 설정된 토출 기준 위치에 따라 디스펜서(5000)로 원료 토출 신호를 전송한다.
여기서, 제 1 방향에 대한 토출 기준 위치(XS1, XS2, XS3…XS20)는 복수개이며, 서로 다른 위치를 갖는다. 그리고, 스테이지(2000)의 이동에 따라 위치 검출부(4000)에서 실시간으로 검출되는 스테이지 위치가 제 1 방향에 대한 토출 기준 위치가 될 때, 원료가 토출되도록 디스펜서(5000)로 구동 신호를 보낸다.
반대로, 검출된 스테이지 위치가 제 1 방향 토출 기준 위치(XS1, XS2, XS3…XS20)가 아닐 때는 디스펜서(5000)로부터 원료가 토출되지 않도록 한다. 이에, 스테이지(2000)가 제 1 방향으로 이동시에, 디스펜서(5000)로부터 원료가 토출되는 동작과 토출되지 않는 동작이 교대로 복수번 반복된다.
한편, 비표시 영역의 위치별 표면 특성, 배선 형성 유무, 배선 위치에 따라 토출된 원료의 확산 정도가 위치별로 다를 수 있다. 그리고, 원료가 토출되는 위치의 간격 및 확산 정도에 의해 위치별로 코팅층의 두께가 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 토출 구동부(6000)에는 균일한 두께를 가지는 코팅층(140)을 형성하도록 복수의 제 1 방향 토출 기준 위치(XS1, XS2, XS3…XS20)가 기 설정된다. 그리고, 이때 복수의 제 1 방향 토출 기준 위치(XS1, XS2, XS3…XS20)들 간의 간격은 등간격이거나, 그렇지 않을 수 있으며, 이 간격은 균일한 두께로 코팅층(140)을 형성하도록 조정된 위치이다.
이와 같이 본 발명의 실시예에서는 스테이지 위치가 기 설정된 토출 기준 위치(XS1, XS2, XS3…XS20)가 될 때, 디스펜서(5000)로부터 원료를 토출시킨다. 따라서, 코팅층(140)을 균일한 두께로 형성할 수 있다. 즉, 코팅층(140) 중 일부가 목표하는 두께(L3)에 비해 얇거나, 두껍게 형성되지 않고 균일한 두께를 가지도록 형성할 수 있다.
또한, 토출 구동부(6000)에는 제 2 방향에 대한 복수의 토출 기준 위치(YS1, YS2…YS5)가 기 설정될 수 있다. 그리고, 앞에서 설명한 제 2 이송부(3200)는 스테이지 위치가 복수의 토출 기준 위치(YS1, YS2…YS5)가 되도록 동작시킬 수 있다. 여기서, 제 2 방향에 대한 토출 위치 기준값(YS1, YS2…YS5)은 서로 다른 복수의 위치이며, 등간격일 수 있다.
제 2 이송부(3200)는 기 설정된 구동량으로 동작하여, 제 2 방향에 대한 스테이지 위치가 토출 시작 위치 예컨대 YS1(도 6(a) 참조) 위치에 올 수 있도록 할 수 있다.
그리고, 제 2 이송부(3200)는 기 설정된 구동량으로 동작하여, 스테이지 위치가 토출 시작 위치(YS1)에서 나머지 제 2 방향 토출 기준 위치인 YS2, YS3, YS4, YS5으로 변경되도록 할 수 있다.
도 8을 참조하면, 코팅층(140)은 소정의 체적(또는 부피)을 가지도록 즉, 소정의 면적(L1*L2)과 두께(L3)를 가지도록 코팅층(140)을 형성한다. 실시예에서는 코팅층(140)을 형성하는데 있어서, 목표 체적(GVcl)을 가지도록 형성한다. 여기서 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)은 비표시 영역(N/A)의 면적, 표시 장치(100)의 디자인, 배선의 배치 및 형상 등에 따라 달라질 수 있고, 표시 영역(D/A)에 형성된 배선으로 수분 및 산소가 침투되지 않도록 보호하고, 비표시 영역(N/A)의 벤딩시에 표시 장치(100)로부터 박리되거나 크랙이 발생되지 않는 두께로 결정된다.
디스펜서 모니터링부(7000)에는 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)이 설정되고, 디스펜서 모니터링부(7000)에서는 코팅층(140) 형성 전 또는 후에, 현 상태의 디스펜서(5000)의 토출 상태가 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 상태인지를 판단 즉, 모니터링 한다. 다른 말로 하면, 현 상태의 디스펜서(5000)의 토출 조건이 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출량으로 토출할 수 있는지를 판단한다.
디스펜서 모니터링부(7000)는 목표 체적(GVcl)으로 코팅층을 형성하기 위한 토출량(이하, 필요 토출량(DQdr))을 산출하는 토출량 산출부(7100), 산출된 필요 토출량(DQdr)으로 토출하기 위한 토출 횟수(이하, 목표 토출 횟수(GNdr))를 산출하는 토출 횟수 산출부(7200), 산출된 목표 토출 횟수(GNdr)로 디스펜서(5000)를 통해 토출되어 무게 측정 장치에서 측정된 토출량(이하, 테스트 토출량(TQdr))과 목표 토출량(GQdr)을 비교하여, 디스펜서(5000)에서의 실제 토출 상태가 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 상태인지 판단하는 판단부(7300)를 포함한다.
코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)은 형성하고자 하는 코팅층(140)의 제 1 방향의 목표 길이(L1), 제 2 방향의 목표 길이(L2) 및 목표 두께(L3)를 곱하여(제 1 방향의 목표 길이(L1)×제 2 방향의 목표 길이(L2)×목표 두께(L3)) 산출된다.
토출량 산출부(7100)에서는 기 설정되는 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)에 따라 필요 토출량(DQdr)을 산출한다. 여기서, 필요 토출량(DQdr)(mg)은 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)(㎛3)으로 형성하기 위해 이론적으로 계산되는 량(mg)으로서, 토출량 산출부(7100)에서는 상기 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)과 코팅층(140)을 형성하는 원료의 비중(gcm)(mg/㎛3)을 곱하여 산출한다(수학식 1 참조).
[수학식 1]
Figure 112019020575700-pat00003
토출 횟수 산출부(7200)에서는 산출된 필요 토출량(DQdr)으로 원료를 토출시키기 위한 목표 토출 횟수(GNdr)를 산출한다. 이때, 토출 횟수 산출부(7200)에서는 필요 토출량(DQdr)과 1회 토출 기준량(SQ1dr)(mg)을 이용하여 목표 토출 횟수(GNdr)를 산출하는데, 이를 수학식으로 나타내면 아래의 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
Figure 112019020575700-pat00004
한편, 디스펜서(5000)의 노즐(5112)은 토출 구동부(6000)에 의해 개방과 폐쇄를 주기적으로 반복하면서 원료를 토출한다. 이에, 1회 토출은 복수회의 토출 동작 각각을 의미한다.
1회 토출 기준량(SQ1dr)은 목표 체적(GVcl)으로 코팅층을 형성하기 위한 이론적인 또는 이상적인 1회 토출량으로, 목표 체적(GVcl)에 따라 결정되어 수학식 2에 적용된다. 이러한 1회 토출 기준량(SQ1dr)은 복수번의 테스트 또는 실험에 의해 결정될 수 있으며, 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)에 따라 다른 값을 가질 수 있다.
목표 토출 횟수(GNdr)가 산출되면, 디스펜서(5000)를 통해 산출된 목표 토출 횟수(GNdr)로 원료를 토출하고, 무게 측정 장치(800)로 그 무게를 측정한다. 이때, 도포기(5100)의 노즐(5122)이 무게 측정 장치(800) 상측에 위치되도록 한 상태에서, 무게 측정 장치(5112)로 무게 측정 장치(800)로 원료를 직접 토출하여 무게를 측정한다.
판단부(7300)는 무게 측정 장치(8000)에서 측정된 테스트 토출량(TQdr)과 목표 토출량(GQdr)을 비교한다. 여기서, 목표 토출량(GQdr)은 토출량 산출부(7100)에서 산출된 필요 토출량(DQdr)에서 오차 허용 범위를 포함하도록 재 연산된 토출량이다. 구체적인 예로, 오차 허용 범위가 ±2%일 때, 목표 토출량(GQdr)은 필요 토출량(DQdr)의 ±2%일 수 있다. 보다 더 구체적으로 설명하면, 목표 토출량(GQdr)은 필요 토출량(DQdr) - (필요 토출량(DQdr)*2%) 이상, 필요 토출량(DQdr) + (필요 토출량(DQdr)*2%) 이하의 범위일 수 있다.
판단부(7300)에서는 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr)에 포함되는 경우, 디스펜서의 현재 토출 조건이 적합한 것으로 판단하며, 현 상태를 유지한다. 즉, 디스펜서(5000)에서 1회 토출 시간(즉, 노즐의 1회 개방 시간) 및 유체 압력 조건이 적합한 것으로 판단한다.
하지만, 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr) 보다 작으면(테스트 토출량(TQdr) < (필요 토출량(DQdr) - (필요 토출량(DQdr)*2%)), 현 상태의 디스펜서(5000)에서 1회 토출시에 토출되는 원료 토출량이 1회 토출 기준량(SQ1dr)에 비해 작은 것으로 판단한다. 반대로, 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr) 보다 크면(테스트 토출량(TQdr) > 필요 토출량(DQdr) - (필요 토출량(DQdr)*2%)), 현 상태의 디스펜서(5000)에서 1회 토출시에 토출되는 원료 토출량이 1회 토출 기준량(SQ1dr)에 비해 큰 것으로 판단한다.
이렇게, 판단부(7300)에서는 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr)을 만족하는지 여부에 따라 디스펜서(5000)의 현재 토출 조건이 적합한지 여부를 판단하고, 이 판단 결과를 토출 구동부(6000)로 보낸다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 현 상태의 디스펜서(5000)의 토출 조건이 형성하고자 하는 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 목표 체적(GVcl)으로 코팅층(140)을 형성하기 위한 조건으로 원료를 토출하여 코팅층을 형성한다.
이에, 목표하는 체적(GVcl), 보다 구체적으로는 목표하는 두께(L3)로 코팅층을 형성할 수 있고, 이로 인해 비표시 영역(N/A)의 벤딩시에 비표시 영역(N/A) 및 배선의 손상을 억제 또는 최소화할 수 있다.
토출 구동부(6000)는 노즐(5112) 개폐를 조절하고, 유체 공급부(5300)의 동작을 조절한다. 보다 구체적으로, 토출 구동부(6000)는 코팅층 형성 공정 시에 노즐(5112)을 개방 또는 폐쇄시킨다. 즉, 토출 구동부(6000)는 위치 검출부(4000)로부터 검출된 스테이지 위치와 토출 기준 위치를 비교하여, 노즐(5112)로 개방 또는 폐쇄 신호를 전달한다.
그리고, 토출 구동부(6000)는 코팅층 형성 공정 전 또는 후에 디스펜서 모니터링부(700)에서 판단한 결과에 따라, 노즐(5112)의 개방 시간 및 폐쇄 시간 또는 토출 주기를 제어하고, 유체 공급부(5300)의 동작 즉, 도포기(5100)로의 유체 공급 여부와 유체 공급 압력을 조절한다.
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치를 이용한 코팅층 형성 방법에 대해 설명한다. 이때, 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
먼저, 디스펜서 모니터링부(7000)에서, 현 상태의 디스펜서(5000)의 토출 조건이 형성하고자 하는 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한지 여부를 판단한다. 이를 위해, 먼저 디스펜서(5000)의 회전부(5200)를 동작시켜, 도 10에 도시된 바와 같이 노즐(5112)이 무게 측정 장치(8000)의 용기 상측에 위치되도록 한다.
그리고, 토출량 산출부(7100)에서 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)에 따라 필요 토출량(DQdr)을 산출한다(S100). 그리고, 토출 횟수 산출부(7200)에서 필요 토출량(DQdr)과 1회 토출 기준량(SQ1dr)(mg)을 이용하여 목표 토출 횟수(GNdr)를 산출한다(S200).
목표 토출 횟수(GNdr)가 산출되면, 디스펜서(5000)를 통해 산출된 목표 토출 횟수(GNdr) 만큼 무게 측정 장치(8000)의 용기(8100)로 원료를 토출하고(S300)(도 10 참조), 토출량을 측정한다(S400). 측정된 무게는 판단부(7300)로 전달된다.
이때, 도포기(5100)가 복수개일 때, 복수개의 도포기(5100) 각각을 용기(8100) 상측에 대응 위치시키고, 목표 토출 횟수(GNdr) 만큼 토출하여 테스트 토출량(TQdr)을 측정한다. 즉, 복수의 도포기(5100) 각각에 대한 테스트 토출량(TQdr) 측정을 순차적으로 실시한다.
판단부(7300)에서는 토출량 산출부(7100)에서 산출된 필요 토출량(DQdr)에 오차 허용 범위가 적용된 목표 토출량(GQdr)이 설정되어 있다. 예컨대, 목표 토출량(GQdr)은 필요 토출량(DQdr)의 ±2%를 포함하는 범위일 수 있다.
그리고, 판단부(7300)에서는 테스트 토출량(TQdr)과 목표 토출량(GQdr)을 비교하여(S500), 현 상태의 디스펜서(5000)의 토출 조건이 형성하고자 하는 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한지 여부를 판단한다.
예컨대, 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr)일 경우, 판단부(7300)에서는 디스펜서(5000)의 현재 토출 조건이 적합한 것으로 판단한다. 이 판단 결과는 토출 구동부(6000)로 전달되며, 토출 구동부(6000)는 1회 토출 시간(즉, 1회 노즐 개방 시간) 및 유체 압력 조건을 변경하지 않고, 현 상태를 유지시켜 도포를 개시한다(S600).
그러나, 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr) 미만(테스트 토출량(TQdr) < (필요 토출량(DQdr) - (필요 토출량(DQdr)*2%) 미만)인 경우, 현 상태의 디스펜서(5000)에서 1회 토출시에 토출되는 원료 토출량이 1회 토출 기준량(SQ1dr)에 비해 작은 것으로 판단한다. 또한, 다른 예로, 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr)을 초과하면(테스트 토출량(TQdr) > 필요 토출량(DQdr) - (필요 토출량(DQdr)*2%) 초과), 현 상태의 디스펜서(5000)에서 1회 토출시에 토출되는 원료 토출량이 1회 토출 기준량(SQ1dr)에 비해 큰 것으로 판단한다.
이렇게, 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr)을 만족하지 않으면, 판단부(7300)에서는 디스펜서(5000)의 현재 토출 조건이 적합하지 않은 것으로 판단한다. 이 판단 결과는 토출 구동부(6000)로 전달되며, 토출 구동부(6000)는 1회 토출 시간(즉, 1회 노즐 개방 시간) 및 유체 압력 조건 중 적어도 하나를 조정한다(S510).
테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr)을 만족하면, 코팅층 도포 공정을 개시한다(S600). 이를 위해, 먼저 스테이지(2000) 상에 코팅층(140)을 형성할 표시 장치를 안착시킨다. 그리고, 스테이지(2000)를 제 1 및 제 2 방향으로 이동시키면서 도포기(5100)를 통해 표시 장치(100)의 비표시 영역(N/A)으로 원료를 토출하여 코팅층(140)을 형성한다.
이를 위해 먼저 제 2 이송부(3200)를 동작시켜, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 스테이지 위치가 제 1 및 제 2 방향의 토출 기준 위치 중, 토출 시작 위치(XS1, YS1)가 되도록 한다.
이후, 제 2 방향의 스테이지 위치를 YS1로 고정한 상태에서 제 1 이송부(3100)를 통해 스테이지(2000)를 제 1 방향으로 수평 이동시키면서 비표시 영역(N/A)으로 원료를 토출한다. 이때, 위치 검출부(4000)에서는 제 1 방향의 스테이지 위치를 실시간으로 검출하고, 검출된 스테이지 위치는 토출 구동부(600)로 전달된다.
토출 구동부(6000)는 위치 검출부(4000)에서 검출되는 제 1 방향의 스테이지 위치가 제 1 방향 토출 기준 위치가 될 때, 원료가 토출되도록 디스펜서(5000)로 구동 신호를 보낸다. 이에, 스테이지 위치 XS1, XS2, XS3…XS20일 때 도포기(5100)의 노즐(5112)로부터 원료가 토출되며, 이에 도 6(b) 및 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 도트(dot) 형상의 원료가 YS1 위치에서 1 열로 나열되도록 도포된다.
이후, 제 2 방향의 YS1에서 제 1 방향으로 XS20 위치까지 토출이 완료되면, 제 2 이송부(3200)를 동작시켜 제 2 방향의 스테이지 위치가 YS2가 되도록 한다(도 7(a) 참조). 이후, 도 7(b) 및 도 7(c)와 같이 제 2 방향의 스테이지 위치를 YS2로 고정한 상태에서 제 1 이송부(3100)를 통해 스테이지(2000)를 제 1 방향으로 수평 이동시키면서 비표시 영역으로 원료를 토출한다.
이때, 상기 YS1 위치에서는 스테이지 위치가 XS1, XS2, XS3…XS20 순으로 변경되도록 스테이지(2000)를 이동시켰으나(도 6(a) 내지 도 6(c)), YS2 위치에서는 스테이지 위치가 XS20, XS19, XS18…XS1 순으로 변경되도록 스테이지(2000)를 이동시키는 것이 바람직하다(도 7(a) 내지 도 7(c)).
이에, 스테이지 위치 XS20, XS19, XS18…XS1일 때 도포기(5100)의 노즐(5112)로부터 원료가 토출되며, 이에 도 7(b) 및 7(c)에 도시된 바와 같이, 도트(dot) 형상의 원료가 YS2위치에서 제 1 방향으로 나열, 도포된다.
다음으로, 제 2 방향의 YS2에서 XS1 위치까지 토출이 완료되면, 제 2 이송부(3200)를 동작시켜 제 2 방향의 스테이지 위치가 YS3가 되도록 한다(미도시). 이후, 제 2 방향의 스테이지 위치를 YS3로 고정한 상태에서 제 1 이송부(3100)를 통해 스테이지(2000)를 제 1 방향으로 수평 이동시키면서 비표시 영역(N/A)으로 원료를 토출한다. 이에, 도트(dot) 형상의 원료가 YS2위치에서 1 열로 나열되도록 도포된다.
그리고, 상술한 바와 같은 도포 공정을 복수회 반복하면, 도 4(a)에 도시된 바와 같이 비표시 영역에 5열(YS1, YS2, YS3, YS4,YS5)로 원료가 토출되며, 이후 원료가 확산되어 도 4(b)와 같이 코팅층이 형성된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 현 상태의 디스펜서(5000)의 토출 조건이 형성하고자 하는 코팅층(140)의 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한지 여부를 판단한다. 그리고, 판단 결과에 따라 목표 체적(GVcl)으로 코팅층(140)을 형성하기 위한 조건으로 디스펜서(5000)의 토출 조건을 조정한 후에 원료 토출 공정을 시작한다. 이에, 목표하는 체적(GVcl), 보다 구체적으로는 목표하는 두께(L3)로 코팅층(140)을 형성할 수 있다. 따라서, 비표시 영역(N/A)의 벤딩시에 비표시 영역(N/A) 및 배선의 손상을 억제 또는 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 스테이지 위치가 기 설정된 토출 기준 위치(XS1, XS2, XS3…XS20)가 될 때, 디스펜서(5000)로부터 원료를 토출시킨다. 따라서, 코팅층(140)을 균일한 두께로 형성할 수 있다. 즉, 코팅층(140) 중 일부가 목표하는 두께(L3)에 비해 얇거나, 두껍게 형성되지 않고 균일한 두께를 가지도록 형성할 수 있다. 따라서, 비표시 영역(N/A)의 벤딩시에 비표시 영역(N/A) 및 배선의 손상을 억제 또는 최소화할 수 있고, 벤딩시에 코팅층이 박리되는 것을 방지할 수 있다.
2000: 스테이지 3100: 제 1 이송부
3200: 제 2 이송부 5000: 디스펜서
5100: 도포기 5112: 노즐
5120: 시린지 5140: 승하강부
5200: 회전부 8000: 무게 측정 장치

Claims (17)

  1. 화상이 표시되는 표시 영역 및 상기 표시 영역의 일측에 위치되는 비표시 영역을 포함하는 표시 장치가 일면에 안착되고, 수평 이동이 가능한 스테이지;
    상기 스테이지 상에 안착된 표시 장치의 비표시 영역 중, 벤딩시킬 영역으로 코팅층 형성을 위한 원료를 토출하는 노즐을 구비하는 도포기;
    상기 도포기의 일측에 위치되어, 상기 도포기로부터 토출되는 원료량의 측정이 가능한 무게 측정 장치;
    상기 도포기로부터 토출되어 상기 무게 측정 장치에서 측정된 원료의 테스트 토출량(TQdr) 및 형성하고자 하는 코팅층의 목표 체적(GVcl)을 이용하여, 상기 도포기의 현 상태의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기 위한 토출 조건인지 여부를 판단하는 디스펜서 모니터링부;
    상기 노즐의 개폐 동작을 제어하고, 상기 디스펜서 모니터링부에서의 판단 결과에 따라, 상기 도포기의 토출 조건을 조절하는 토출 구동부;
    상기 스테이지를 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 이송시키는 스테이지 이송 장치; 및
    상기 표시 장치가 안착되는 상기 스테이지의 일면에 있어서, 상기 노즐 하측의 위치인 스테이지 위치를 검출하는 위치 검출부;
    를 포함하고,
    상기 토출 구동부에는 상기 스테이지의 일면을 기준으로, 상기 노즐로부터 원료를 토출시킬 복수의 토출 기준 위치가 기 설정되고,
    상기 토출 구동부에서 상기 복수의 토출 기준 위치를 설정하는데 있어서, 상기 제 1 방향에 대한 복수의 토출 기준 위치를 설정하며,
    상기 복수의 토출 기준 위치들 간의 간격은 균일한 두께를 가지는 코팅층이 형성되도록 조정하여 설정되고,
    상기 위치 검출부에서는 제 1 방향에 대한 스테이지 위치를 검출하며,
    상기 토출 구동부는 상기 스테이지가 제 1 방향으로 이동시에 상기 도포기로부터 원료가 토출되고, 상기 스테이지가 제 2 방향으로 이동시에 상기 도포기로부터 원료가 토출되지 않도록 상기 도포기의 동작을 제어하고,
    상기 토출 구동부는 상기 위치 검출부로부터 검출되는 스테이지 위치가 상기 토출 기준 위치일 때 상기 도포기로부터 원료가 토출되도록 동작시키며,
    상기 디스펜서 모니터링부에서는 코팅층의 목표 면적(L1*L2)과 목표 두께(L3)를 곱하여 상기 목표 체적(GVcl)을 산출하고,
    상기 디스펜서 모니터링부는,
    상기 목표 체적(GVcl)으로 코팅층을 형성하기 위한 필요 토출량(DQdr)을 산출하는 토출량 산출부;
    산출된 상기 필요 토출량(DQdr)으로 토출하기 위한 목표 토출 횟수(GNdr)를 산출하는 토출 횟수 산출부;
    상기 필요 토출량(DQdr)을 기준으로 오차 허용 범위를 포함하도록 목표 토출량(GQdr)을 산출하고, 산출된 상기 목표 토출 횟수(GNdr)로 상기 도포기를 통해 토출되어 상기 무게 측정 장치에서 측정된 상기 테스트 토출량(TQdr)과 상기 목표 토출량(GQdr)을 비교하여, 상기 도포기의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인지 여부를 판단하는 판단부;
    를 포함하며,
    상기 토출 구동부는 상기 판단부에서 상기 도포기의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인지 여부를 판단한 결과에 따라, 상기 노즐의 개방 시간 및 유체 압력을 유지하거나, 적어도 하나를 변경하는 도포 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부에서는 상기 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr)에 포함되는 경우, 현 상태의 상기 도포기의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인 것으로 판단하며,
    상기 판단부에서는 상기 테스트 토출량(TQdr)이 목표 토출량(GQdr)을 벗어나는 경우, 현 상태의 상기 도포기의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 부적합한 토출 조건인 것으로 판단하는 도포 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 도포기로 유체를 공급하는 유체 공급부를 포함하고,
    상기 토출 구동부는 상기 노즐을 교대로 개방 및 폐쇄시키고, 상기 노즐의 개방 시간 및 상기 도포기로 공급되는 유체의 압력을 조절하도록 상기 유체 공급부의 동작을 제어하며,
    상기 판단부에서 상기 도포기의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인 것으로 판단되면, 상기 토출 구동부는 상기 노즐의 개방 시간 및 유체 압력을 현 상태로 유지시키고,
    상기 판단부에서 상기 도포기의 도포 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 부적합한 토출 조건인 것으로 판단되면, 상기 토출 구동부는 상기 노즐의 개방 시간 및 유체 압력 중 적어도 하나를 변경시키는 도포 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 도포기에 연결되어, 상기 도포기를 상기 스테이지 상측 및 상기 무게 측정 장치 상측 각각에 위치되도록 회전시키는 회전부를 포함하는 도포 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 표시 장치의 표시 영역의 일측에 위치되는 비표시 영역 중, 벤딩시킬 벤딩 영역에 원료를 토출하여 코팅층을 형성하는 도포 공정 전 또는 후에, 상기 원료를 토출하는 노즐을 구비하는 도포기의 현 상태의 토출 조건이 형성하고자 하는 코팅층의 목표 체적(GVcl)을 달성하기 위한 토출 조건인지 여부를 판단하는 모니터링 과정;
    상기 모니터링 과정에서의 판단 결과에 따라, 상기 도포기의 토출 조건을 현 상태로 유지시키거나, 변경시키는 과정; 및
    스테이지 상에 상기 표시 장치를 안착시키고, 상기 스테이지를 수평 이동시키면서 상기 도포기를 통해 상기 벤딩 영역으로 원료를 토출하여 코팅층을 형성하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 모니터링 과정에 있어서, 현 상태의 토출 조건에서 상기 도포기로부터 토출된 원료의 무게인 테스트 토출량(TQdr) 및 상기 코팅층의 목표 체적(GVcl)을 이용하여 모니터링하며,
    상기 스테이지를 수평 이동시키면서 상기 도포기를 통해 상기 벤딩 영역으로 원료를 토출하여 코팅층을 형성하는 과정은,
    실시간으로 검출되는 상기 스테이지 위치와 기 설정된 토출 기준 위치를 비교하는 과정; 및
    실시간으로 검출되는 상기 스테이지 위치가 기 설정된 복수의 토출 기준 위치 중 어느 하나일 때, 상기 노즐로부터 원료를 토출시키는 과정;
    을 포함하고,
    상기 코팅층을 형성을 형성하는데 있어서, 상기 스테이지를 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 이동시키면서 상기 코팅층을 형성하며,
    상기 스테이지 위치 및 기 설정된 복수의 토출 기준 위치는 상기 제 1 방향에서의 위치이고,
    상기 복수의 토출 기준 위치들 간의 간격은 균일한 두께를 가지는 코팅층이 형성되도록 조정하여 설정되고,
    상기 코팅층의 목표 체적(GVcl)은 상기 코팅층의 목표 면적(L1*L2)과 목표 두께(L3)를 곱하여 산출하고,
    상기 모니터링 과정은,
    상기 목표 체적(GVcl)으로 코팅층을 형성하기 위한 필요 토출량(DQdr)을 산출하는 과정;
    산출된 상기 필요 토출량(DQdr)으로 토출하기 위한 목표 토출 횟수(GNdr)를 산출하는 과정;
    상기 필요 토출량(DQdr)을 기준으로 오차 허용 범위를 포함하도록 목표 토출량(GQdr)을 산출하는 과정;
    산출된 상기 목표 토출 횟수(GNdr)로 상기 도포기를 통해 토출되어 무게 측정 장치에서 측정된 상기 테스트 토출량(TQdr)과 목표 토출량(GQdr)을 비교하여, 상기 도포기의 현 상태의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인지 여부를 판단하는 과정;
    을 포함하며,
    상기 모니터링 과정에서의 판단 결과에 따라, 상기 도포기의 토출 조건을 현 상태로 유지시키거나, 변경시키는데 있어서, 상기 노즐의 개방 시간 및 유체 압력을 유지하거나, 적어도 하나를 변경하는 도포 방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 필요 토출량(DQdr)을 산출하는 과정에 있어서, 상기 목표 체적(GVcl)과 코팅층을 형성하는 원료의 비중(gcm)을 이용하여, 수학식 1에 의해 산출하는 도포 방법.
    [수학식 1]
    Figure 112019075048716-pat00005
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 목표 토출 횟수(GNdr)를 산출하는데 있어서, 상기 필요 토출량(DQdr)과 1회 토출 기준량(SQ1dr)을 이용하여 수학식 2에 의해 산출하는 도포 방법.
    [수학식 2]
    Figure 112019075048716-pat00006
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 1회 토출 기준량(SQ1dr)은 상기 목표 체적(GVcl)에 따라 기 설정되는 도포 방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 도포기의 현 상태의 토출 조건이 상기 목표 체적(GVcl)을 달성하기에 적합한 토출 조건인지 여부를 판단하는데 있어서,
    상기 테스트 토출량(TQdr)이 상기 목표 토출량(GQdr)에 포함되는 경우, 현 상태의 토출 조건에서 상기 도포기로부터 1회 토출시에 토출되는 원료의 토출량이 상기 1회 기준 토출량을 만족하는 것으로 판단하고,
    상기 테스트 토출량(TQdr)이 상기 목표 토출량(GQdr) 미만이거나, 초과하는 경우, 현 상태의 토출 조건에서 상기 도포기로부터 1회 토출시에 토출되는 원료의 토출량이 상기 1회 기준 토출량을 만족하지 않는 것으로 판단하는 도포 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 테스트 토출량(TQdr)이 상기 목표 토출량(GQdr)에 포함되는 경우, 상기 노즐의 개방 시간 및 도포기로 공급되는 유체의 압력을 현 상태로 유지시키고,
    상기 테스트 토출량(TQdr)이 상기 목표 토출량(GQdr)을 벗어나는 경우, 상기 노즐의 개방 시간 및 상기 도포기로 공급되는 유체의 압력 중 적어도 하나를 변경하는 도포 방법.
  16. 삭제
  17. 청구항 8에 있어서,
    상기 노즐로부터 원료를 토출시키는데 있어서,
    상기 제 2 방향에서의 상기 스테이지 위치를 일 위치로 고정시키고, 상기 스테이지를 제 1 방향으로 이송시켜, 상기 제 1 방향에서의 상기 스테이지 위치가 상기 기 설정된 토출 기준 위치일 때 상기 노즐로부터 원료를 토출시키는 도포 방법.
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