KR102249039B1

KR102249039B1 - 롤 표면의 스프레이 코팅 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102249039B1
Application number: KR1020140076437A
Authority: KR
Inventors: 최우혁; 이우철
Original assignee: 주식회사 나래나노텍
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2021-05-10
Also published as: KR20160000033A; KR102249039B9

Abstract

본 발명은 롤 표면의 스프레이 코팅 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치는 표면을 구비한 롤; 상기 롤의 양측 회전축이 회전 가능하게 장착되는 척; 상기 롤과 이격되어 평행하게 배치되며, 상기 표면 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막을 형성하기 위한 스프레이 노즐; 상기 스프레이 노즐을 수평 방향으로 이동시키는 이동 부재; 상기 롤의 회전축을 회전시키는 회전 부재; 및 상기 롤의 상부에 회동가능하게 장착되며, 상기 코팅 박막을 가경화시키는 가경화 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

롤 표면의 스프레이 코팅 장치 및 방법{Spray Coating Apparatus and Method of Roll Surface}

본 발명은 롤 표면의 스프레이 코팅 장치 및 방법에 관한 것이다.

좀 더 구체적으로, 본 발명은 예를 들어 인쇄 패턴이 형성되는 인쇄롤과 같은 롤의 표면에 특정한 코팅액의 박막 코팅이 형성된 직후 롤의 표면 상에 도포된 코팅액을 가경화함으로써, 롤이 경화 장치로 이동하기 전에 도포된 코팅액이 롤 표면 상에서 흘러내림이 방지되고, 그에 따라 코팅 박막의 두께 균일도(uniformity)가 현저하게 향상되고, 코팅 박막 상에 또는 내로 이물의 부착 또는 유입이 방지되며, 코팅 박막의 스크래치 발생 가능성이 감소되어, 궁극적으로 최종 제품의 품질이 크게 향상되는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 액정 디스플레패널(LCD) 또는 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 평판 디스플레이(Flat Panel Display: FPD)를 제조하기 위해서는 예를 들어 인쇄회로필름(printed circuit board: PCB)과 같은 필름(이하, 통칭하여 "필름"이라 합니다) 상에 전극(electrodes) 또는 도트(dots) 등과 같은 여러 개의 동일 또는 상이한 패턴들(예를 들어, 전극 패턴)을 형성하여야 한다. 이러한 패턴들은 예를 들어, 포토레지스트(photoresist: PR)액 또는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 페이스트(paste)(이하, 통칭하여 "잉크"라 합니다)에 의해 형성된다. 또한, 필름 상에 상술한 패턴들을 형성하기 위해서는 인쇄롤(131) 자체에 직접 인쇄 패턴이 형성되어 인쇄 공정과 경화 공정이 동시에 수행되는 인쇄롤 및 패턴 인쇄 방법이 사용되고 있다. 이러한 인쇄공정과 경화공정을 동시해 수행할 수 있는 인쇄롤 및 패턴 인쇄 방법은 엘지디스플레이 주식회사에 의해 "인쇄롤, 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법"이라는 발명의 명칭으로 2006년 12월 29일자에 대한민국 특허출원 제10-2006-0139151호로 출원되어 2008년 7월 3일자로 공개된 대한민국 공개특허 제10-2008-0062952호에 상세히 기술되어 있다.

좀 더 구체적으로, 도 1a는 종래 기술에 따른 인쇄롤을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 인쇄롤(50)은 그 외주면 상에 제공되는 블랭킷(55)과 내부에 제공되는 광조사 장치(58)를 포함한다. 인쇄롤(50)은 그 중심에 회전축(51)이 배치되며, 회전축(51)이 회전됨에 따라 회전 구동된다. 블랭킷(55)은 인쇄롤(50)의 외주면을 감싸도록 배치되며, 그 표면에는 형성하고자 하는 인쇄패턴(55P)이 형성되어 있다. 이러한 블랭킷(55)은 실리콘 고무, 폴리우레탄, 광경화형 아크릴레이트 중 어느 하나의 재질로 구현될 수 있다.

또한, 광조사 장치(58)는 인쇄롤(50)의 내부에 설치되며, 인쇄롤(50)의 회전방향을 따라 선택적으로 광을 조사하게 된다. 이러한 광조사 장치(58)는 광원(57)과 광원(57)의 외곽에 설치되며 광원(57)으로부터 조사되는 광을 차폐시켜 반사시키기 위한 반사판(59)으로 구성된다. 여기서, 광원(57)은 300∼500㎛ 파장을 갖는 자외선광이 이용될 수 있다. 반사판(59)은 1∼179°의 각도로 펼치진 원호형상으로 제작될 수 있으며, 스테인리스 및 금속 중 어느 하나의 재질로 구현될 수 있다.

한편, 인쇄롤(50)은 내부에 광조사 장치(58)가 설치됨에 따라, 광조사 장치(58)로부터 광 조사가 원활해지도록 투명한 쿼츠 재질이 이용될 수 있다.

도 1b 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 인쇄롤을 이용한 인쇄패턴 형성 방법을 도시한 도면이다.

도 1b 내지 도 1e를 참조하면, 종래 기술에서는 먼저 도 1b에 도시된 바와 같이, 기판(101) 상에 식각대상층(103)을 형성한다. 그 후, 식각대상층(103)을 가진 기판(101) 상에 마스크막(105)을 차례로 형성한다. 그 후, 도 1a에 도시된 인쇄롤(50)을 마스크막(105)을 가진 기판(101)과 접촉하도록 인쇄롤(50)에 균일한 압력을 가한다.

그 후, 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 마스크막(105)을 가진 기판(101) 상에 인쇄롤(50)을 일정 방향으로 회전시킨다. 이 경우, 인쇄롤(50)이 회전하는 동안 인쇄롤(50)의 인쇄패턴(55P)을 채우는 예비 마스크막 패턴(105P1)이 형성된다. 이러한 예비 마스크막 패턴(105P1)은 인쇄패턴(55P)들 내에 잔류된 마스크막에 해당된다.

그 후, 광조사 장치(58)를 통해 광원(57)을 조사하여 인쇄패턴(55P)들을 채우는 예비 마스크막 패턴(105P1)을 경화한다. 이 때, 인쇄공정과 경화 공정은 동시에 진행될 수 있으며, 경우에 따라서는 인쇄공정을 실시하고 나서 경화공정을 진행할 수도 있다. 그 결과, 기판(101)의 식각대상층(103) 상에는 마스크 패턴(105P2)이 형성된다.

한편, 인쇄패턴(55P)을 채우는 예비 마스크막 패턴(105P1)에 광을 조사하는 동안 상기 광은 예비 마스크막 패턴(105P1)의 표면에서 반사될 수 있다. 이 때, 반사판(59)은 예비 마스크막 패턴(105P1) 표면에서 반사되는 반사광을 집광시켜 주는 역할을 함으로써, 예비 마스크막 패턴(105P1)에 조사되는 광량을 크게 늘일 수 있다. 반사판(59)은 바람직하게는 1∼179°의 각도 범위를 갖도록 제작함으로써, 필요한 양만큼의 광을 선택적으로 쓸 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 종래 기술에서는 인쇄롤(50)을 기판(101) 상의 마스크막(105) 상에서 회전시켜 블랭킷(55)의 인쇄패턴(55P)을 채우는 예비 마스크막 패턴(105P1)을 형성하고, 상기 예비 마스크막 패턴(105P1)을 선택적으로 경화하여 마스크 패턴(105P2)을 형성한다. 따라서, 종래 기술에서는 인쇄공정과 경화공정이 동시에 진행되어 전체 공정수 및 그에 따른 공정시간이 줄어드는 장점이 달성된다.

그러나, 상술한 종래 기술에 따른 인쇄롤(50)에서는 패턴이 형성될 블랭킷(55)이 실리콘 고무, 폴리우레탄, 광경화형 아크릴레이트 등의 탄성 재질로 구현되므로, 특히 미세한 정밀 패턴의 구현이 어려울 뿐만 아니라, 패턴 전사 시에 탄성에 의한 잉크의 눌림 및 퍼짐 현상이 발생하여 정밀한 패턴 전사가 어렵다는 문제가 발생한다.

상술한 종래 기술에 따른 인쇄롤(50)에 사용되는 블랭킷(55)의 문제점을 해결하기 위한 방안의 하나로 인쇄롤(50)과 같은 롤의 표면 상에 특정한 코팅액(예를 들어, 포토레지스트(PR)액)을 스프레이 방식으로 코팅하는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치가 사용된다.

도 1f는 종래 기술의 일 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1f를 참조하면, 종래 기술의 일 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(100)는 롤(50)과 이격되어 평행하게 배치되는 스프레이 노즐(102); 상기 스프레이 노즐(102)을 수평 방향으로 이동시키는 이동 부재(104); 및 상기 롤(50)의 회전축(51)을 회전시키는 회전 부재(106)를 포함한다. 여기서, 이동 부재(104)는 예를 들어 통상의 리니어 모터로 구현되고, 회전 부재(106)는 회전 모터로 구현될 수 있다. 롤(50)의 양측 회전축(51)은 각각 척(chuck: 미도시)에 의해 고정된 상태로 회전될 수 있다.

상술한 종래 기술의 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(100)에서는, 롤(50)의 회전축(51)이 회전 부재(106)에 의해 회전하는 동안 스프레이 노즐(102)이 이동 부재(104)에 의해 롤(50)의 표면(52)을 따라 이동하면서 코팅액(108)을 도포한다. 그 결과, 롤(50)의 표면(52) 상에 코팅 박막(54)이 형성된다. 그 후, 롤(50)의 양측 회전축(51)이 고정된 척이 해제되고, 예를 들어 크레인(crane: 미도시) 등과 같은 이송 장치가 롤(50)의 양측 회전축(51)을 픽업하여 별도로 제공되는 경화 장치(미도시) 내로 이송한다. 그 후, 경화 장치 내에서 롤(50)의 표면(52) 상에 도포된 코팅 박막(54)이 경화된다. 경화된 코팅 박막(54) 상에 상술한 종래 기술에 따른 방식으로 형성하고자 하는 인쇄패턴(55P)을 형성할 수 있다.

상술한 종래 기술의 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(100)를 사용하면, 매우 간단하게 롤(50)의 표면(52) 상에 코팅 박막(54)을 형성할 수 있고, 또한 롤(50)의 표면(52) 상에 형성된 코팅 박막(54) 상에 미세한 정밀 패턴의 구현이 가능할 뿐만 아니라, 패턴 전사 시에도 잉크의 눌림 및 퍼짐 현상이 발생하지 않으므로 정밀한 패턴 전사가 가능하다는 장점이 달성되지만, 여전히 다음과 같은 문제가 발생한다.

1. 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(100)에서는 롤(50)의 표면(52) 상에 코팅 박막(54)을 형성한 후 경화 장치로 이송하여 코팅 박막(54)을 경화시킨다. 이 경우, 코팅 박막(54)이 형성된 후 경화가 종료되기 전까지 코팅 박막(54)은 젖음(wetness) 상태에 있으므로, 중력에 의해 롤(50)의 표면(52) 상에서 흘러내린다. 그 결과, 경화가 완료되더라도 롤(50)의 표면(52) 상에 형성된 코팅 박막(54)의 두께 균일도(uniformity)가 일정하지 않다는 문제가 발생한다.

2. 또한, 젖음 상태의 코팅 박막(54)을 경화 장치 내로 이동하는 동안 코팅 박막(54) 상으로 또는 내로 이물이 유입되거나 부착될 가능성이 존재한다.

3. 또한, 젖음 상태의 코팅 박막(54)을 경화 장치 내로 이동하는 동안 코팅 박막(54)에 스크래치 등이 발생할 가능성이 존재한다.

4. 상술한 1 내지 3의 문제점으로 인하여, 롤(50) 자체 또는 최종 제품(예를 들어, 패턴이 전사된 기판 등)의 불량 발생 가능성이 증가한다.

따라서, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.

대한민국 공개특허 제10-2008-0062952호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 예를 들어 인쇄 패턴이 형성되는 인쇄롤과 같은 롤의 표면에 특정한 코팅액의 박막 코팅이 형성된 직후 롤의 표면 상에 도포된 코팅액을 가경화함으로써, 롤이 경화 장치로 이동하기 전에 도포된 코팅액이 롤 표면 상에서 흘러내림이 방지되고, 그에 따라 코팅 박막의 두께 균일도(uniformity)가 현저하게 향상되고, 코팅 박막 상에 또는 내로 이물의 부착 또는 유입이 방지되며, 코팅 박막의 스크래치 발생 가능성이 감소되어, 궁극적으로 최종 제품의 품질이 크게 향상되는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 제 1 특징에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치는 표면을 구비한 롤; 상기 롤의 양측 회전축이 회전 가능하게 장착되는 척; 상기 롤과 이격되어 평행하게 배치되며, 상기 표면 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막을 형성하기 위한 스프레이 노즐; 상기 스프레이 노즐을 수평 방향으로 이동시키는 이동 부재; 상기 롤의 회전축을 회전시키는 회전 부재; 및 상기 롤의 상부에 회동가능하게 장착되며, 상기 코팅 박막을 가경화시키는 가경화 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 특징에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치는 표면을 구비한 롤; 상기 롤의 양측 회전축이 회전 가능하게 장착되는 척; 상기 롤과 이격되어 평행하게 배치되며, 상기 표면 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막을 형성하기 위한 스프레이 노즐; 상기 스프레이 노즐을 수평 방향으로 이동시키는 이동 부재; 상기 롤의 회전축을 회전시키는 회전 부재; 상기 롤의 상부에서 이동 가능하게 제공되며, 상기 코팅 박막을 가경화시키는 가경화 장치; 및 상기 가경화 장치를 이동시키는 제 2 이동 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 특징에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법은 a) 롤을 회전시키면서 스프레이 노즐을 이용하여 상기 롤의 표면 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막을 형성하는 단계; 및 b) 상기 롤을 계속 회전 상태로 유지하면서 상기 롤의 상부에 제공되는 가경화 장치의 하부에 제공되는 히터 부재를 이용하여 상기 코팅 박막을 가경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 4 특징에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법은 a) 롤의 상부에 가경화 장치를 이동시키는 단계; b) 상기 롤을 회전시키면서 스프레이 노즐을 이용하여 상기 롤의 표면 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막을 형성하는 단계; 및 c) 상기 롤을 계속 회전 상태로 유지하면서 상기 가경화 장치의 하부에 제공되는 히터 부재를 이용하여 상기 코팅 박막을 가경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치 및 방법을 사용하면 다음과 같은 장점이 달성된다.

1. 롤의 표면에 박막 코팅이 형성된 직후 가경화되므로 롤이 경화 장치로 이동하기 전에 도포된 코팅액이 롤 표면 상에서 흘러내림이 방지된다.

2. 롤의 표면 상에 도포된 코팅 박막의 두께 균일도(uniformity)가 현저하게 향상된다.

3. 코팅 박막이 가경화되므로 코팅 박막 상에 또는 내로 이물이 부착 또는 유입되는 것이 방지된다.

4. 코팅 박막이 가경화되므로, 코팅 박막의 스크래치 발생 가능성이 감소된다.

5. 최종 제품의 품질이 크게 향상된다.

본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 인쇄롤을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1b 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 인쇄롤을 이용한 인쇄패턴 형성 방법을 도시한 도면이다.
도 1f는 종래 기술의 일 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치 및 동작을 설명하기 위한 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2e 내지 도 2g는 각각 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치 및 동작을 설명하기 위한 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.

이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 2a 내지 도 2d는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치 및 동작을 설명하기 위한 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(200)는 표면(52)을 구비한 롤(50); 상기 롤(50)의 양측 회전축(51)이 회전 가능하게 장착되는 척(255); 상기 롤(50)과 이격되어 평행하게 배치되며, 상기 표면(52) 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막(54)을 형성하기 위한 스프레이 노즐(102); 상기 스프레이 노즐(102)을 수평 방향으로 이동시키는 이동 부재(104); 상기 롤(50)의 회전축(51)을 회전시키는 회전 부재(미도시); 및 상기 롤(50)의 상부에 회동가능하게 장착되며, 상기 코팅 박막(54)을 가경화시키는 가경화 장치(210)를 포함한다. 여기서, 이동 부재(104)는 예를 들어 통상의 리니어 모터로 구현되고, 회전 부재(미도시)는 통상의 회전 모터로 구현될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.

다시 도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(200)는 표면(52)을 구비한 롤(50)을 포함한다. 이러한 롤(50)의 양측 회전축(51)은 각각 척(255)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 롤(50)의 전방에는 상기 롤(50)과 이격되어 평행하게 배치되는 스프레이 노즐(102)이 제공되어 있다.

또한, 롤(50)의 회전축(51)은 척(255)에 의해 고정된 상태에서 회전 부재(미도시)에 의해 회전될 수 있다. 이 때, 스프레이 노즐(102)은 이동 부재(104)에 의해 롤(50)의 길이 방향(수평 방향)을 따라 이동하면서 회전하는 롤(50)의 표면(52) 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막(54)을 형성한다.

한편, 롤(50)의 상부에는 가경화 장치(210)가 회동가능하게 장착되어 있다. 이러한 가경화 장치(210)는 롤(50)의 표면(52) 상에 형성되는 코팅 박막(54)을 가경화하기 위한 히터 부재(212), 상기 히터 부재(212)가 회동 가능하게 장착되는 제 1 지지 부재(222), 및 상기 제 1 지지 부재(222)가 수평 방향으로 이동가능하게 지지되는 제 2 지지 부재(223)로 구성될 수 있다. 여기서, 제 1 지지 부재(222) 및 제 2 지지 부재(223)는 지지 부재(220)를 구성한다. 히터 부재(212)는 예를 들어 수동 방식으로 또는 별도의 회전 구동 부재(미도시)에 의해 힌지 부재(224)를 중심으로 제 1 지지 부재(222)에 대해 회동 가능하게 장착되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 히터 부재(212)는 예를 들어 하나 이상의 자외선(UV) 램프 또는 적외선 램프(IR) 램프로 구현될 수 있다.

또한, 제 2 지지 부재(223)의 하부에는 히터 부재(212)와 대향하는 위치에 예를 들어 에어 커튼 또는 에어 나이프를 제공하는 에어 공급 부재(230)가 추가로 제공될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(200)에서는, 먼저 롤(50)의 양측 회전축(51)이 회전 부재(미도시)에 의해 회전하면서 스프레이 노즐(102)에 의해 분사된 코팅액이 롤(50)의 표면(52) 상에 코팅 박막(54)을 형성한다.

상술한 코팅 박막(54)이 롤(50)의 표면(52) 상에 형성된 직후, 롤(50)은 계속 회전 상태를 유지하면서 롤(50)의 상부에 제공되는 가경화 장치(210)의 히터 부재(212)가 코팅 박막(54)을 가경화한다. 이 때, 히터 부재(212)는 수동 방식으로 또는 별도의 회전 구동 부재(미도시)에 의해 열 발생 면(212a)이 롤(50)의 중심을 향하도록 배향된 상태를 유지한다. 또한, 가경화 장치(210)의 제 2 지지 부재(222)의 하부에 제공되는 에어 공급 부재(230)에 의해 에어 커튼 또는 에어 나이프를 형성하여 스프레이 노즐(102)에서 분사되는 코팅액이 롤(50)의 회전 방향(도 2b에 도시된 바와 같이 반시계 방향)을 따라 롤(50)의 후방면 및 히터 부재(212)로 스며드는 것이 방지될 수 있다.

또한, 히터 부재(212)에 의한 코팅 박막(54)의 가경화가 종료된 후, 히터 부재(212)는 더 이상 사용될 필요가 없으므로, 도 2c에 도시된 바와 같이 힌지 부재(224)를 축으로 하여 반시계 방향으로 회동시켜 도 2b에 도시된 열 발생 면(212a)이 상방향을 향하도록 배향시킨다. 이러한 히터 부재(212)의 열 발생 면(212a)의 상방향 배향은 크레인 또는 로봇암과 같은 별도의 이송 부재를 이용하여 롤(50)의 회전축(51)을 척(255)에 거치하거나 또는 가경화가 완료된 후 롤(50)을 경화 장치(미도시)로 이송할 때 히터 부재(212)와 롤(50) 간의 간섭을 회피하기 위한 공간이 확보되고 또한 히터 부재(212)의 미 사용시 먼지 등과 같은 이물이 쌓이는 것이 방지될 수 있다.

한편, 히터 부재(212)는 회동 가능하게 장착되는 제 1 지지 부재(222)는 제 2 지지 부재(223)를 따라 수평 방향(즉, 롤(50)의 길이 방향과 수직한 방향)으로 이동할 수 있다(도 2d 참조). 이는 히터 부재(212)의 열 발생 면(212a)의 상방향 배향시 회전 공간을 용이하게 확보하기 위한 것이다. 또한, 에어 공급 부재(230)도 제 2 지지 부재(223)를 따라 수평 방향(즉, 롤(50)의 길이 방향과 수직한 방향)으로 이동할 수 있다(도 2d 참조). 이는 롤(50)의 직경 사이즈에 따라 에어 커튼 또는 에어 나이프의 형성 위치를 조정하기 위한 것이다. 이러한 제 2 지지 부재(223)를 따라 제 1 지지 부재(222) 및 에어 공급 부재(230)의 수평 방향 이동은 예를 들어 통상의 LM 가이드 및 리니어 모터에 의해 수행될 수 있다.

도 2e 내지 도 2g는 각각 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 및 동작을 설명하기 위한 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2e 내지 도 2g를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(200)는 표면(52)을 구비한 롤(50); 상기 롤(50)의 양측 회전축(51)이 회전 가능하게 장착되는 척(255); 상기 롤(50)과 이격되어 평행하게 배치되며, 상기 표면(52) 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막(54)을 형성하기 위한 스프레이 노즐(102); 상기 스프레이 노즐(102)을 수평 방향으로 이동시키는 이동 부재(104); 상기 롤(50)의 회전축(51)을 회전시키는 회전 부재(미도시); 상기 롤(50)의 상부에서 이동 가능하게 제공되며, 상기 코팅 박막(54)을 가경화시키는 가경화 장치(210); 및 상기 가경화 장치(210)를 이동시키는 제 2 이동 부재(240)를 포함한다. 여기서, 이동 부재(104)는 예를 들어 통상의 리니어 모터로 구현되고, 제 2 이동 부재(240)는 예를 들어 통상의 리니어 모터, 로봇암, 픽업 부재 등으로 구현되며, 회전 부재(미도시)는 통상의 회전 모터로 구현될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.

다시 도 2e 내지 도 2g를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(200)는 표면(52)을 구비한 롤(50)을 포함한다. 이러한 롤(50)의 양측 회전축(51)은 각각 척(255)에 회전 가능하게 장착되어 있다. 롤(50)의 전방에는 상기 롤(50)과 이격되어 평행하게 배치되는 스프레이 노즐(102)이 제공되어 있다.

한편, 롤(50)의 상부에는 가경화 장치(210)가 이동 가능하게 제공된다. 이러한 가경화 장치(210)는 롤(50)의 표면(52) 상에 형성되는 코팅 박막(54)을 가경화하기 위한 히터 부재(212), 및 상기 히터 부재(212)가 회동 가능하게 장착되는 지지 장치(220)로 구성될 수 있다. 히터 부재(212)는 예를 들어 수동 방식으로 또는 별도의 회전 구동 부재(미도시)에 의해 힌지 부재(224)를 중심으로 지지 장치(220)에 대해 회동 가능하게 장착될 수 있다. 또한, 히터 부재(212)는 예를 들어 하나 이상의 자외선(UV) 램프 또는 적외선 램프(IR) 램프로 구현될 수 있다.

또한, 지지 장치(220)의 하부에는 히터 부재(212)와 비간섭 위치에 예를 들어 에어 커튼 또는 에어 나이프를 제공하는 에어 공급 부재(미도시)가 추가로 제공될 수 있다. 이러한 제 2 실시예에 따른 에어 공급 부재(미도시)는 도 2a 내지 도 2d에 도시된 제 1 실시예에 따른 에어 공급 부재(230)와 실질적으로 동일하게 구현될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(200)에서는, 먼저 제 2 이동 부재(240)에 의해 롤(50)의 상부에 가경화 장치(210)가 이송된다.

그 후, 롤(50)의 양측 회전축(51)이 회전 부재(미도시)에 의해 회전하면서 스프레이 노즐(102)에 의해 분사된 코팅액이 롤(50)의 표면(52) 상에 코팅 박막(54)을 형성한다. 상술한 코팅 박막(54)이 롤(50)의 표면(52) 상에 형성된 직후, 롤(50)은 계속 회전 상태를 유지하면서 히터 부재(212)가 코팅 박막(54)을 가경화한다. 이 때, 히터 부재(212)는 수동 방식으로 또는 별도의 회전 구동 부재(미도시)에 의해 열 발생 면(212a)이 롤(50)의 중심을 향하도록 배향된 상태를 유지한다(도 2f 참조).

또한, 가경화 장치(210)를 구성하는 지지 장치(220)의 하부에 제공되는 에어 공급 부재(미도시)에 의해 에어 커튼 또는 에어 나이프를 형성하여 스프레이 노즐(102)에서 분사되는 코팅액이 롤(50)의 회전 방향(도 2f에 도시된 바와 같이 반시계 방향)을 따라 롤(50)의 후방면 및 히터 부재(212)로 스며드는 것이 방지될 수 있다.

또한, 히터 부재(212)에 의한 코팅 박막(54)의 가경화가 종료된 후, 히터 부재(212)는 더 이상 사용될 필요가 없으므로, 도 2g에 도시된 바와 같이 제 2 이동 부재(240)에 의해 원래 위치로 복귀한다. 이 때, 히터 부재(212)는 도 2f의 A에 도시된 바와 같이 힌지 부재(224)를 축으로 하여 회동시켜 열 발생 면(212a)이 상방향을 향하도록 배향시킨다. 이러한 열 발생 면(212a)의 상방향 배향에 의해 히터 부재(212)가 미 사용시 먼지 등과 같은 이물이 쌓이는 것을 방지될 수 있다.

또한, 상술한 이동 방식의 가경화 장치(210)를 사용하면, 크레인 또는 로봇암과 같은 별도의 이송 부재를 이용하여 롤(50)의 회전축(51)을 척(255)에 거치하거나 또는 가경화가 완료된 후 롤(50)을 경화 장치(미도시)로 이송할 때 가경화 장치(210)와 롤(50) 간의 간섭을 회피하기 위한 공간이 확보된다.

한편, 에어 공급 부재(미도시)는 도 2d에 도시 및 설명된 바와 같은 방식으로 지지 장치(220)를 따라 수평 방향(즉, 롤(50)의 길이 방향과 수직한 방향)으로 이동할 수 있다. 이는 롤(50)의 직경 사이즈에 따라 에어 커튼 또는 에어 나이프의 형성 위치를 조정하기 위한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 장치(200)를 사용하면, 롤(50)의 표면(52)에 박막 코팅(54)이 형성된 직후 가경화되므로, 롤(50)을 경화 장치로 이동하기 전에 도포된 코팅액이 롤 표면 상에서 흘러내림이 방지된다. 그에 따라, 롤(50)의 표면(52) 상에 도포된 코팅 박막(54)의 두께 균일도(uniformity)가 현저하게 향상된다.

또한, 본 발명에서는 코팅 박막(54)이 가경화되므로 코팅 박막(54) 상 또는 내로 이물이 부착되거나 유입되는 것이 방지될 뿐만 아니라, 코팅 박막(54)의 스크래치 발생 가능성이 감소된다. 그 결과, 최종 제품의 품질이 크게 향상된다.

도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.

도 3a를 도 2a 내지 도 2d와 함께 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법(300)은 a) 롤(50)을 회전시키면서 스프레이 노즐(102)을 이용하여 상기 롤(50)의 표면(52) 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막(54)을 형성하는 단계(310); 및 b) 상기 롤(50)을 계속 회전 상태로 유지하면서 상기 롤(50)의 상부에 제공되는 가경화 장치(210)의 하부에 제공되는 히터 부재(212)를 이용하여 상기 코팅 박막(54)을 가경화하는 단계(320)를 포함한다.

상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법(300)은 상기 a) 단계는 a1) 상기 가경화 장치(210)에 제공되는 에어 공급 부재(230)를 이용하여 상기 스프레이 노즐(102)에서 분사되는 상기 코팅액이 상기 롤(50)의 후방면 및 상기 히터 부재(212)로 스며드는 것을 방지하도록 에어 커튼 또는 에어 나이프를 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법(300)은 c) 상기 히터 부재(212)의 열 발생 면(212a)이 상방향을 향하도록 배향시키는 단계; 및 d) 상기 롤(50)을 경화 장치(미도시)로 이송하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.

도 3b를 도 2e 내지 도 2g와 함께 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법(300)은 a) 롤(50)의 상부에 가경화 장치(210)를 이동시키는 단계(310); b) 상기 롤(50)을 회전시키면서 스프레이 노즐(102)을 이용하여 상기 롤(50)의 표면(52) 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막(54)을 형성하는 단계(310); 및 c) 상기 롤(50)을 계속 회전 상태로 유지하면서 상기 가경화 장치(210)의 하부에 제공되는 히터 부재(212)를 이용하여 상기 코팅 박막(54)을 가경화하는 단계(330)를 포함한다.

상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법(300)은 상기 a) 단계는 a1) 상기 가경화 장치(210)에 제공되는 에어 공급 부재(230)를 이용하여 상기 스프레이 노즐(102)에서 분사되는 상기 코팅액이 상기 롤(50)의 후방면 및 상기 히터 부재(212)로 스며드는 것을 방지하도록 에어 커튼 또는 에어 나이프를 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 롤 표면의 스프레이 코팅 방법(300)은 d) 상기 가경화 장치(210)를 원래 위치로 복귀시키는 단계; 및 e) 상기 롤(50)을 경화 장치(미도시)로 이송하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.

50: 인쇄롤/롤 50a: 외주면 51: 회전축 52: 표면
52a: 코팅 시작부 52b: 코팅 끝단부 54: 코팅 박막 55: 블랭킷
55P: 인쇄패턴 57: 광원 58: 광조사 장치 59: 반사판
100,200: 스프레이 코팅 장치 101: 기판 102: 스프레이 노즐
103: 식각대상층 104,214: 이동 부재 105: 마스크막
105P1: 예비 마스크막 패턴 106: 회전 부재 108: 코팅액
210: 가경화 장치 212: 히터 부재 212a: 열 발생 면
220: 지지 부재 222: 제 1 지지 부재 223: 제 2 지지 부재
224: 힌지 부재 230: 에어 공급 부재 240: 제 2 이동 부재
255: 척

Claims

롤 표면의 스프레이 코팅 장치에 있어서,
표면을 구비한 롤;
상기 롤의 양측 회전축이 회전 가능하게 장착되는 척;
상기 롤과 이격되어 평행하게 배치되며, 상기 표면 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막을 형성하기 위한 스프레이 노즐;
상기 스프레이 노즐을 수평 방향으로 이동시키는 이동 부재;
상기 롤의 회전축을 회전시키는 회전 부재; 및
상기 롤의 상부에 회동가능하게 장착되며, 상기 코팅 박막을 가경화시키는 가경화 장치
를 포함하고,
상기 가경화 장치는 상기 롤의 직경 사이즈에 따라 에어 커튼 또는 에어 나이프의 형성 위치를 조정하도록 상기 롤의 길이 방향과 수직한 방향으로 이동 가능한 에어 공급 부재를 포함하는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
제 1항에 있어서,
상기 가경화 장치는 상기 코팅 박막을 가경화하기 위한 히터 부재; 상기 히터 부재가 회동 가능하게 장착되는 제 1 지지 부재; 및 상기 제 1 지지 부재가 수평 방향으로 이동가능하게 지지되는 제 2 지지 부재로 구성되는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
제 2항에 있어서,
상기 히터 부재는 수동 방식으로 또는 별도의 회전 구동 부재에 의해 힌지 부재를 중심으로 상기 제 1 지지 부재에 대해 회동 가능하게 장착되는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
제 2항에 있어서,
상기 히터 부재는 하나 이상의 자외선(UV) 램프 또는 적외선 램프(IR) 램프로 구현되는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어 공급 부재는 상기 제 2 지지 부재의 하부에 배치되어 상기 히터 부재와 대향하는 위치에 에어 커튼 또는 에어 나이프를 제공하는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
제 5항에 있어서,
상기 제 1 지지 부재 및 상기 에어 공급 부재는 각각 상기 제 2 지지 부재를 따라 상기 롤의 길이 방향과 수직한 방향으로 이동할 수 있는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
롤 표면의 스프레이 코팅 장치에 있어서,
표면을 구비한 롤;
상기 롤의 양측 회전축이 회전 가능하게 장착되는 척;
상기 롤과 이격되어 평행하게 배치되며, 상기 표면 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막을 형성하기 위한 스프레이 노즐;
상기 스프레이 노즐을 수평 방향으로 이동시키는 이동 부재;
상기 롤의 회전축을 회전시키는 회전 부재;
상기 롤의 상부에서 이동 가능하게 제공되며, 상기 코팅 박막을 가경화시키는 가경화 장치; 및
상기 가경화 장치를 이동시키는 제 2 이동 부재
를 포함하고,
상기 가경화 장치는 상기 롤의 직경 사이즈에 따라 에어 커튼 또는 에어 나이프의 형성 위치를 조정하도록 상기 롤의 길이 방향과 수직한 방향으로 이동 가능한 에어 공급 부재를 포함하는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
제 7항에 있어서,
상기 가경화 장치는 상기 코팅 박막을 가경화하기 위한 히터 부재; 및 상기 히터 부재가 회동 가능하게 장착되는 지지 장치로 구성되는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
제 8항에 있어서,
상기 히터 부재는 수동 방식으로 또는 별도의 회전 구동 부재에 의해 힌지 부재를 중심으로 상기 지지 장치에 대해 회동 가능하게 장착되는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
제 8항에 있어서,
상기 히터 부재는 하나 이상의 자외선(UV) 램프 또는 적외선 램프(IR) 램프로 구현되는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에어 공급 부재는 상기 지지 장치의 하부에 배치되어 상기 히터 부재와 비간섭 위치에 에어 커튼 또는 에어 나이프를 제공하는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
제 11항에 있어서,
상기 에어 공급 부재는 상기 지지 장치를 따라 상기 롤의 길이 방향과 수직한 방향으로 이동할 수 있는 롤 표면의 스프레이 코팅 장치.
롤 표면의 스프레이 코팅 방법에 있어서,
a) 롤을 회전시키면서 스프레이 노즐을 이용하여 상기 롤의 표면 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막을 형성하는 단계; 및
b) 상기 롤을 계속 회전 상태로 유지하면서 상기 롤의 상부에 제공되는 가경화 장치의 하부에 제공되는 히터 부재를 이용하여 상기 코팅 박막을 가경화하는 단계
를 포함하고,
상기 a) 단계는 a1) 상기 가경화 장치에 제공되는 에어 공급 부재를 이용하여 상기 스프레이 노즐에서 분사되는 상기 코팅액이 상기 롤의 후방면 및 상기 히터 부재로 스며드는 것을 방지하도록 에어 커튼 또는 에어 나이프를 형성하는 단계를 추가로 포함하며,
상기 에어 공급 부재는 상기 롤의 직경 사이즈에 따라 상기 에어 커튼 또는 에어 나이프의 형성 위치를 조정하도록 상기 롤의 길이 방향과 수직한 방향으로 이동 가능한 롤 표면의 스프레이 코팅 방법.
삭제
제 13항에 있어서,
상기 롤 표면 코팅 방법은
c) 상기 히터 부재의 열 발생 면이 상방향을 향하도록 배향시키는 단계; 및
d) 상기 롤을 경화 장치로 이송하는 단계
를 추가로 포함하는 롤 표면의 스프레이 코팅 방법.
롤 표면의 스프레이 코팅 방법에 있어서,
a) 롤의 상부에 가경화 장치를 이동시키는 단계;
b) 상기 롤을 회전시키면서 스프레이 노즐을 이용하여 상기 롤의 표면 상에 코팅액을 분사하여 코팅 박막을 형성하는 단계; 및
c) 상기 롤을 계속 회전 상태로 유지하면서 상기 가경화 장치의 하부에 제공되는 히터 부재를 이용하여 상기 코팅 박막을 가경화하는 단계
를 포함하고,
상기 a) 단계는 a1) 상기 가경화 장치에 제공되는 에어 공급 부재를 이용하여 상기 스프레이 노즐에서 분사되는 상기 코팅액이 상기 롤의 후방면 및 상기 히터 부재로 스며드는 것을 방지하도록 에어 커튼 또는 에어 나이프를 형성하는 단계를 추가로 포함하며,
상기 에어 공급 부재는 상기 롤의 직경 사이즈에 따라 상기 에어 커튼 또는 에어 나이프의 형성 위치를 조정하도록 상기 롤의 길이 방향과 수직한 방향으로 이동 가능한 롤 표면의 스프레이 코팅 방법.
삭제
제 16항에 있어서,
상기 롤 표면 코팅 방법은
d) 상기 가경화 장치를 원래 위치로 복귀시키는 단계; 및
e) 상기 롤을 경화 장치로 이송하는 단계
를 추가로 포함하는 롤 표면의 스프레이 코팅 방법.