KR102232035B1 - 약액 도포 장치의 관리 방법 - Google Patents

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Abstract

약액 도포 장치의 관리 방법은 잉크젯 헤드로 공급하는 약액을 수용하는 레저버(reservoir)의 압력을 조정하는 압력 조정부의 교체 시기를 결정하기 위한 것이다. 이에, 약액 도포 장치의 관리 방법은 상기 압력 조정부의 성능이 감소하는 가를 확인하고, 상기 압력 조정부의 성능이 감소되는 것이 확인될 경우 상기 압력 조정부에 대한 누적 사용 데이터를 확인하고, 상기 누적 사용 데이터에 근거하여 상기 압력 조정부의 예측 수명 데이터를 설정한 후, 상기 설정된 예측 수명 데이터에 근거하여 상기 압력 조정부의 교체 시기를 결정할 수 있다.

Description

약액 도포 장치의 관리 방법{METHOD FOR MANAGING DROPLET SUPPLYING APPARATUS}
본 발명은 약액 도포 장치의 관리 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 잉크젯 헤드로 공급하는 약액을 수용하는 레저버의 압력을 조정하는 압력 조정부에 대한 교체 시기를 결정하기 위한 약액 도포 장치의 관리 방법에 관한 것이다.
유기 EL 소자 등과 같은 디스플레이 소자의 제조에서는 기판을 향하여 잉크젯 방식으로 약액을 토출하는 약액 도포 장치를 사용하여 기판 상에 약액을 도포하는 공정을 수행할 수 있다.
약액 도포 장치는 기판을 향하여 약액을 토출하도록 구비되는 잉크젯 헤드, 잉크젯 헤드로 공급하기 위한 약액을 수용하도록 구비되는 레저버(reservoir) 등을 포함할 수 있다.
그리고 약액 도포 장치는 잉크젯 헤드로 약액의 공급시 레저버에 제공되는 양압을 조정하는 양압 조정부, 잉크젯 헤드로 공급되는 약액의 중단시 레저버에 제공되는 음압을 조정하는 음압 조정부(meniscus pressure controller : MPC)로 이루어지는 압력 조정부 등을 더 포함할 수 있다. 특히, 음압 조정부는 잉크젯 헤드에 구비되는 노즐들 각각에서 메니스커스(meniscus)를 유지할 수 있게 레저버에 제공되는 음압을 조정하도록 구비될 수 있는 것이다.
관련 기술들에 따르면, 압력 조정부, 특히 음압 조정부는 수명 예측이 용이하게 이루어지지 않기 때문에 제조사가 제공하는 매뉴얼에 따라 교체 시기를 결정하고 있다.
이에, 우수한 성능을 유지하고 있는 상태에서도 매뉴얼에 따른 교체 시기가 되면 압력 조정부를 무조건 교체하고 있기 때문에 이로 인한 장치적 손실이 발생할 수 있고, 성능이 현저하게 저하됨에도 불구하고 매뉴얼에 따른 교체 시기가 되지 않으면 교체를 진행하지 않기 때문에 성능 저하로 인하여 공정 수행시 불량이 발생할 수도 있을 것이다.
본 발명은 일 목적은 레저버에 공급되는 압력을 조정하도록 구비되는 압력 조정부의 교체 시기를 용이하게 결정할 수 있는 약액 도포 장치의 관리 방법을 제공하는데 있다.
언급한 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 도포 장치의 관리 방법은 잉크젯 헤드로 공급하는 약액을 수용하는 레저버(reservoir)의 압력을 조정하는 압력 조정부의 교체 시기를 결정하기 위한 것이다. 이에, 약액 도포 장치의 관리 방법은 상기 압력 조정부의 성능이 감소하는 가를 확인하고, 상기 압력 조정부의 성능이 감소되는 것이 확인될 경우 상기 압력 조정부에 대한 누적 사용 데이터를 확인하고, 상기 누적 사용 데이터에 근거하여 상기 압력 조정부의 예측 수명 데이터를 설정한 후, 상기 설정된 예측 수명 데이터에 근거하여 상기 압력 조정부의 교체 시기를 결정할 수 있다.
실시예들에 있어서, 상기 압력 조정부는 상기 레저버로부터 잉크젯 헤드로 약액이 공급되는 것을 중단시키면서 메니스커스(meniscus)를 유지할 수 있도록 상기 레저버에 제공되는 음압을 조정하기 위한 음압 조정부(meniscus pressure controller : MPC)를 포함할 수 있다.
실시예들에 있어서, 상기 누적 사용 데이터는 상기 압력 조정부의 사용 횟수 및 사용 시간으로부터 수득할 수 있다.
본 발명의 약액 도포 장치의 관리 방법에 따르면 레저버에 공급되는 압력을 조정하도록 구비되는 압력 조정부의 교체 시기를 실제 사용에 따른 누적 사용 데이터로부터 결정할 수 있다.
이에, 본 발명의 약액 도포 장치의 관리 방법은 압력 조정부의 성능에 근거하여 압력 조정부의 교체를 진행할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 약액 도포 장치의 관리 방법은 압력 조정부의 장치적 손실을 방지할 수 있기 때문에 약액 도포 장치에 소요되는 비용 절감을 기대할 수 있을 것이고, 압력 조정부로 인한 불량 발생을 방지할 수 있기 때문에 약액 도포 장치를 사용하는 공정 수행에 따른 신뢰도의 향상을 기대할 수 있을 것이다.
다만, 본 발명의 과제 및 효과는 상기 언급한 바에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치의 관리 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
그리고 첨부한 도면들을 참조하여 예시적인 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치(100)는 액정 디스플레이 소자, 유기 EL 소자 등과 같은 디스플레이 소자의 제조시 기판 상에 약액을 도포하는데 사용할 수 있다.
일예로, 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치(100)는 유기 EL 소자의 제조시 기판 상에 컬러 필터 등의 형성을 위한 약액 도포에 적용할 수 있을 것이다.
본 발명의 약액 도포 장치(100)는 잉크젯 헤드(13), 레저버(11), 압력 조정부(15) 등을 포함할 수 있을 것이다.
잉크젯 헤드(13)는 기판에 약액을 토출하도록 구비되는 것으로써, 약액의 토출을 위한 다수개의 노즐이 배치되는 구조를 가질 수 있다. 잉크젯 헤드(13)에 배치되는 다수개의 노즐은 일정 피치의 간격으로 일렬로 배치될 수 있다. 노즐들에는 노즐들에 대응하는 수만큼의 압전 소자가 구비될 수 있고, 압전 소자의 동작에 의해 노즐들을 통하여 기판 상으로 약액을 토출시킬 수 있다. 즉, 노즐들 각각에 구비되는 압전 소자 각각의 동작에 의해 노즐들 각각을 통하여 기판 상으로 약액을 토출시킬 수 있는 것이다. 특히, 노즐들로부터 토출되는 약액은 압전 소자들에 인가되는 전압의 제어에 의해 각기 독립적으로 조절될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 약액 도포 장치(100)를 사용하는 컬러 필터 등의 형성을 위한 공정에서는 잉크젯 헤드(13)의 다수개의 노즐 각각으로부터 기판에 형성하는 R/G/B 픽셀들 각각에 약액을 토출시킬 수 있을 것이다.
레저버(11)는 잉크젯 헤드(13)로 공급하기 위한 약액을 저장, 즉 수용하도록 구비될 수 있다. 특히, 레저버(11)는 잉크젯 헤드(13)로 공급하기 위한 약액에 대한 버퍼 탱크 역할을 하도록 구비될 수 있다. 또한, 레저버(11)는 잉크젯 헤드(13)와 이웃하게 위치하도록 구비될 수 있다.
도시하지는 않았지만 본 발명에서의 약액 도포 장치(100)는 레저버(11)로 약액을 공급하도록 구비되는 캐니스터(canister)를 포함할 수 있다. 여기서, 캐니스터는 약액을 저장하는 저장 탱크 역할을 하도록 구비될 수 있다.
그리고 잉크젯 헤드(13)로부터 기판으로 약액을 토출할 경우에는 레저버(11)로부터 잉크젯 헤드(13)로 약액이 공급되어야 한다. 즉, 본 발명의 약액 도포 장치(100)는 레저버(11)로부터 잉크젯 헤드(13)로 약액을 공급함에 의해 기판으로 약액이 토출되는 구조를 갖는 것이다.
그리고 잉크젯 헤드(13)로부터 약액을 토출하지 않을 경우에는 레저버(11)에는 음압이 형성되도록 해야 한다. 이는, 레저버(11)의 음압이 파괴될 경우 잉크젯 헤드(13)의 노즐들 단부에 잔류하는 약액에 대한 메니스커스(meniscus)가 유지되지 못하고 약액이 잉크젯 헤드(13)의 노즐들을 타고 흘러내리거나 또는 유막을 형성하는 상황이 발생할 수 있기 때문이다.
이에, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치(100)는 언급한 압력 조정부(15)를 구비함으로써 레저버(11)에 제공되는 양압 또는 음압을 조정할 수 있다.
압력 조정부(15)는 레저버(11)에 제공되는 양압을 조정하도록 구비되는 양압 조정부(19)와 레저버(11)에 제공되는 음압을 조정하도록 구비되는 음압 조정부(17)로 이루어질 수 있다.
이에, 잉크젯 헤드(13)로부터 기판으로 약액을 토출할 때에는 양압 조정부(19)를 사용하여 레저버(11)에 제공되는 양압을 조정할 수 있을 것이고, 기판으로 약액을 토출하지 않거나 또는 기판으로 약액의 토출을 중단할 때에는 음압 조정부(17)를 사용하여 레저버(11)로 제공되는 음압을 조정할 수 있을 것이다.
이와 같이, 본 발명의 약액 도포 장치(100)를 사용하여 기판에 약액을 도포하는 공정에서는 양압 조정부(19) 및 음압 조정부(17)로 이루어지는 압력 조정부(15)의 사용이 빈빈하게 이루어지고 있다.
그리고 압력 조정부(15)는 그 사용 빈도에 따라 성능이 감소할 수 있을 것이고, 압력 조정부(15)의 성능이 현저하게 감소할 경우에는 교체를 수행할 수 있다.
특히, 음압 조정부(17)는 외부 환경에 기인하지 않을 경우 주로 음압 조정부(17)에 구비되는 내압제어밸브의 누적 사용에 따라 성능이 감소될 수 있다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치에서의 압력 조정부에 대한 교체 시기를 결정하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치의 관리 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2를 참조하면, 압력 조정부(15), 특히 음압 조정부(17)의 성능이 감소하는 가를 확인할 수 있다.(S21 단계) 즉, 압력 조정부(15)가 올바르게 작동되고 있는 가를 확인할 수 있는 것이다.
압력 조정부(15)에 대한 성능 확인 결과, 별다른 이상이 발견되지 않을 경우에는 해당 압력 조정부를 계속적으로 사용할 수 있고, 그리고 해당 압력 조정부의 성능을 계속적으로 확인할 수 있다.
이와 함께, 본 발명의 약액 도포 장치(100)의 관리 방법에서는 이상이 발견되지 않은 압력 조정부(15)에 대한 사용 회수 및 사용 시간을 계속해서 모니터링할 수 있다. 즉, 압력 조정부(15)에 대한 누적 사용 회수 및 누적 사용 시간을 계속적으로 모니터링할 수 있다.
그리고 압력 조정부(15), 특히 음압 조정부(17)에서의 내압제어밸브에 대한 PID 제어 함수를 통한 제어값 또는 내압제어밸브의 진동주파수를 통한 개도량 등을 이용하여 누적 사용 회수 및 누적 사용 시간을 계속적으로 모니터링할 수 있을 것이다.
언급한 내압제어밸브에 대한 제어값은 압력 조정부(15)로부터 별도 신호를 운영 PC에 전달하여 산출함에 의해 수득할 수 있을 것이고, 언급한 내압제어밸브에 대한 개도량은 압력 조정부(15)에 설치되는 진동모니터링 센서에 의해 수득할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치의 관리 방법을 달성하기 위해서는 언급한 운영 PC를 더 포함할 수도 있을 것이다.
압력 조정부(15)에 대한 성능 확인 결과, 성능이 감소되는 것이 확인될 경우 성능이 감소되는 압력 조정부(15)에 대한 누적 사용 데이터를 확인할 수 있다.(S23 단계)
언급한 압력 조정부(15)의 성능 감소에 대한 시점은 그 사용에는 별다른 지장이 없지만 현시점에서부터 성능이 점차적으로 감소되는 시점으로 이해할 수 있을 것이다.
이에, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치의 관리 방법에서는 100% 성능을 기준으로 약 80% 성능이 발휘되는 시점을 성능이 감소되는 시점으로 확인할 수 있는 것과 같이 임의로 성능이 감소되는 시점을 설정할 수 있을 것이다.
누적 사용 데이터는 압력 조정부(15)의 사용 회수 및 사용 시간으로부터 수득할 수 있는 것으로써, 언급한 바와 같이 압력 조정부(15)에 대한 계속적인 모니터링을 통한 누적 사용 회수 및 누적 사용 시간으로부터 수득할 수 있을 것이다.
예를 들면, 80% 성능이 발휘되는 시점에서의 압력 조정부(15)에 대한 누적 사용 회수 및 누적 사용 시간을 누적 사용 데이터로 수득할 수 있을 것이다.
그리고 누적 사용 데이터는 언급한 운영 PC 등을 사용하여 수치화할 수도 있을 것이다. 누적 사용 데이터에 대한 수치화는 운영 PC에 내장되는 프로그램을 이용함에 의해 수득할 수 있을 것이다.
계속해서, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치의 관리 방법에서는 누적 사용 데이터에 근거하여 압력 조정부(15)의 예측 수명 데이터를 설정할 수 있을 것이다.(S25 단계)
즉, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치의 관리 방법에서는 누적 사용 데이터에 근거하여 압력 조정부의 교체시기를 결정할 수 있는 압력 조정부의 수명값에 대한 예측 수명 데이터를 설정할 수 있을 것이다.
예를 들어, 약 80% 성능이 발휘되는 시점에서의 압력 조정부(15)가 약 50% 성능이 발휘되는 시점에 이를 경우 이를 예측 수명 데이터로 설정할 수 있을 것이다.
즉, 압력 조정부의 성능이 언급한 약 50%의 성능을 발휘하는 시점에 이를 경우 더 이상 압력 조정부의 성능을 발휘할 수 없는 시점으로 결정할 수 있고, 이를 압력 조정부의 수명값에 대한 예측 수명 데이터로 설정할 수 있을 것이다.
삭제
그리고 약 80% 성능이 발휘되는 시점에 대해서는 압력 조정부(15) 마다 서로 달리할 수 있기 때문에 해당 압력 조정부에 대한 누적 사용 시간 및 누적 사용 횟수를 머신러닝을 통한 빅데이터화에 의해 누적 사용 데이터로 관리할 수도 있을 것이다.
이에, 압력 조정부(15)의 실제 사용에 따른 누적 사용 기판 및 누적 사용 횟수를 누적 사용 데이터로 관리하고, 이로부터 예측 수명 데이터를 설정할 수 있는 것이다.
그리고 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치의 관리 방법에서는 설정된 예측 수명 데이터에 근거하여 압력 조정부(15)의 교체 시기를 결정할 수 있을 것이다.(S27 단계)
예를 들면, 압력 조정부(15)가 약 50% 성능을 발휘할 경우 교체 시기로 결정할 수 있을 것이다. 즉, 약 80% 성능 시점을 발휘하는 압력 조정부(15)에 대한 실제 사용 시간 및 실제 사용 횟수의 모니터링을 통하여 약 50% 성능을 발휘하는 시점에 이를 경우 이를 교체 시기로 결정할 수 있는 것이다.
또한, 약 50% 성능이 발휘되는 시점에 대해서는 압력 조정부(15) 마다 서로 달리할 수 있기 때문에 해당 압력 조정부에 대한 누적 사용 시간 및 누적 사용 횟수를 머신러닝을 통한 빅데이터화에 의해 예측 수명 데이터로 관리할 수도 있을 것이다.
이와 같이, 본 발명의 약액 도포 장치의 관리 방법에서는 압력 조정부(15)에 대한 교체 시기를 실제 사용에 따른 누적 사용 시간 및 누적 사용 횟수에 근거하여 결정할 수 있기 때문에 압력 조정부(15)를 충분히 사용한 후에 교체함으로써 압력 조정부(15)의 장치적 손실을 방지할 수 있다.
본 발명의 약액 도포 장치의 관리 방법에서는 압력 조정부(15)를 실제로 사용한 누적 사용 시간 및 누적 사용 횟수로부터 누적 사용 데이터를 수득하고 관리하기 때문에 보다 정확한 교체 시기를 판단함으로써 압력 조정부(15)의 불량으로 인하여 유발되는 공정 불량을 충분하게 줄일 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 도포 장치는 디스플레이 소자의 제조에 적용할 수 있는 것으로써, 특히 최근의 OLED/QLED 등과 같은 디스플레이 소자의 제조에 보다 적극적으로 적용할 수 있을 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
11 : 레저버 13 : 잉크젯 헤드
15 : 압력 조정부 17 : 음압 조정부
19 : 양압 조정부 100 : 약액 도포 장치

Claims (3)

  1. 잉크젯 헤드로 공급하는 약액을 수용하는 레저버(reservoir)의 압력을 조정하는 압력 조정부를 포함하는 약액 도포 장치의 관리 방법에 있어서,
    상기 압력 조정부의 성능이 감소하는 가를 확인하는 단계;
    상기 압력 조정부의 성능이 감소되는 것이 확인될 경우 현시점으로부터 상기 압력 조정부의 계속적인 모니터링을 통하여 누적 사용 횟수 및 누적 사용 시간에 대한 누적 사용 데이터를 확인하는 단계;
    상기 누적 사용 데이터에 근거하여 상기 압력 조정부의 교체 시기를 결정할 수 있는 상기 압력 조정부의 수명값에 대한 상기 압력 조정부의 예측 수명 데이터를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 예측 수명 데이터에 근거하여 상기 압력 조정부의 교체 시기를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 도포 장치의 관리 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 압력 조정부는 상기 레저버로부터 잉크젯 헤드로 약액이 공급되는 것을 중단시키면서 메니스커스(meniscus)를 유지할 수 있도록 상기 레저버에 제공되는 음압을 조정하기 위한 음압 조정부(meniscus pressure controller : MPC)를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 도포 장치의 관리 방법.
  3. 삭제
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