KR102430631B1 - 코팅액의 토출제어가 가능한 슬롯다이 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이는 내부에 코팅액이 수용되는 캐비티가 형성되고, 상기 캐비티에 연결되어 상기 코팅액이 토출되는 슬롯이 형성된 슬롯바디; 상기 슬롯바디에 형성되고 상기 캐비티에 연결되어, 상기 캐비티로 상기 코팅액을 공급하는 공급부; 상기 슬롯바디에 결합되고, 상기 캐비티에 수용된 상기 코팅액에 접촉되게 배치되며, 상기 코팅액이 수용된 상기 캐비티의 부피를 변화시키는 토출제어모듈; 및 상기 토출제어모듈을 제어하여, 상기 코팅액을 상기 슬롯에서 토출 또는 흡입시키는 제어부; 를 포함한다.

Description

코팅액의 토출제어가 가능한 슬롯다이{slot die capable of controlling discharging coating liquid}
본 발명은 슬롯다이에 관한 것으로, 코팅액의 토출제어가 가능한 슬롯다이에 관한 것이다.
슬롯다이(slot die)는 코팅액을 펌프로부터 공급받아, 원단, 필름, 유연기판, 글라스(glass), 시트(sheet) 등을 포함하는 기판의 표면에 코팅액을 일정한 두께로 도포하는 장치이다. 이러한 슬롯다이는 기판의 표면에 코팅액을 균일한 두께로 도포하는 제조공정에 사용되는데, 대표적으로 디스플레이 패널, 터치스크린, 2자전지 제조공정에 사용된다.
도 1은 일반적인 슬롯다이 구동 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 슬롯다이 구동 시스템은 코팅액이 저장되는 레저버(R), 레저버(R)와 공급관로(L)로 연결되어 공급관로(L)에 코팅액을 공급하는 펌프(P), 펌프(P)와 공급관로(L)로 연결되어 펌프(P)로부터 코팅액을 공급받는 슬롯다이(1), 펌프(P)와 슬롯다이(1) 사이에 구비되어 슬롯다이(1)에 코팅액을 공급하거나 차단하는 밸브(V)를 포함한다.
이러한 슬롯다이(1)는 롤러(O)를 따라 이송되는 기판(S)의 표면에 코팅액을 기설정된 두께(h1)로 균일하게 도포한다. 이에 따라, 기판(S)에 균일한 두께의 코팅층(M)이 형성된다.
이때, 펌프(P)가 공급관로(L)에 코팅액을 일정한 압력으로 공급하는데, 밸브(V)가 온/오프 밸브(V)로 실시되어 슬롯다이(1)에 코팅액을 공급하거나(온작동) 차단한다(오프작동).
여기서, 밸브(V)는 3방밸브(V)(3-way valve)로 실시되어, 코팅액을 슬롯다이(1)로 공급하거나, 코팅액을 다시 레저버(R)로 회수하는 기능을 할 수 있다. 이때, 밸브(V)는 온/오프(on/off) 밸브(V)로 실시됨에 따라, 슬롯다이(1)로 코팅액을 공급하기 위해 밸브(V)의 온작동(open) 시 코팅액의 토출압력의 급격한 해방으로 인해 코팅액이 과다 토출되어 토출량이 오버슈트(over shoot)되는 경우가 발생한다.
이 경우, 도 2와 같이, 코팅액이 기판(S)에 기설정된 두께(h1)로 균일하게 도포되지 못하고, 기설정된 두께(h1)보다 더 높은 두께(h2)의 과다토출부(C)가 형성될 수 있다. 또한, 밸브(V)의 온/오프 전환 시에 밸브(V)에서 압력 헌팅(pressure hunting)이 발생하여, 과다토출부(C)가 형성되기도 한다.
이때, 과다토출부가 형성된 기판은 사용하지 못하고 불량으로 처리되므로, 과다토출부를 제거하는 비용이 발생하며, 이에 따른 택타임(tact-time)이 증가되어, 최종적으로 생산성이 저하된다.
또한, 코팅의 두께별로 토출량을 제어해야 하는데, 각 두께마다 토출되는 코팅액의 토출량이 상이하므로, 각각의 코팅의 두께별로 밸브의 스트로크(stroke)를 개별적으로 재설정해야 하는 번거로움이 발생한다.
또한, 슬롯다이의 슬롯에서 토출된 코팅액의 흡입(suction) 기능이 없어, 슬롯에 코팅액이 잔류하므로, 코팅을 새로 시작하는 기판에 잔류된 코팅액에 의한 과다토출부가 형성되기도 한다.
따라서, 과다토출부의 발생방지, 스트로크 재설정의 번거로움을 해소할 수 있도록 코팅액의 토출을 제어할 수 있는 슬롯다이의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 코팅액의 토출제어가 가능한 슬롯다이를 제공하는데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이는 내부에 코팅액이 수용되는 캐비티가 형성되고, 상기 캐비티에 연결되어 상기 코팅액이 토출되는 슬롯이 형성된 슬롯바디; 상기 슬롯바디에 형성되고 상기 캐비티에 연결되어, 상기 캐비티로 상기 코팅액을 공급하는 공급부; 상기 슬롯바디에 결합되고, 상기 캐비티에 수용된 상기 코팅액에 접촉되게 배치되며, 상기 코팅액이 수용된 상기 캐비티의 부피를 변화시키는 토출제어모듈; 및 상기 토출제어모듈을 제어하여, 상기 코팅액을 상기 슬롯에서 토출 또는 흡입시키는 제어부; 를 포함한다.
또한, 상기 슬롯바디는, 내부에 상기 캐비티가 형성되고, 상기 캐비티의 개구부가 형성되며, 상기 슬롯을 형성하는 제1슬롯헤드가 구비되고, 상기 캐비티의 개구부에 상기 토출제어모듈이 결합되는 제1바디; 내부에 상기 캐비티가 형성되고, 상기 슬롯을 형성하는 제2슬롯헤드가 구비되며, 상기 공급부가 관통되어 형성되는 제2바디; 및 상기 제1바디 및 상기 제2바디의 측면에 구비되어, 상기 캐비티를 밀폐시키는 사이드 플레이트; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 토출제어모듈은, 상기 슬롯바디에 구비되고, 상기 캐비티에 인입되게 배치되어, 상기 캐비티에 수용된 상기 코팅액에 접촉되는 실링부; 및 상기 슬롯바디에 접촉되어 결합되고, 상기 캐비티를 따라 상기 실링부를 이동시키는 구동부; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부는, 상기 슬롯바디의 상면에 결합되고, 상기 제어부와 연결되는 실린더; 및 일측이 상기 실링부에 결합되고, 타측이 상기 실린더에 구비되며, 상기 캐비티에 배치되어 이동되는 로드; 를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실링부는, 상기 로드의 단부에 구비되어, 상기 캐비티에 수용된 상기 코팅액에 접촉되는 실링 플레이트; 상기 실링 플레이트의 상부 테두리에 구비되는 제1오링; 및 상기 실링 플레이트의 하부 테두리에 구비되는 제2오링; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 실린더는 서보 실린더로 실시될 수 있다.
또한, 상기 슬롯바디는, 상기 슬롯바디에 형성되는 제1캐비티; 상기 제1캐비티에 연결되는 제1슬롯; 상기 슬롯바디에 형성되고, 상기 제1캐비티와 분리되어 형성되는 제2캐비티; 및 상기 제2캐비티에 연결되는 제2슬롯; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 토출제어모듈은, 상기 슬롯바디에 결합되고, 상기 제1캐비티에 구비되는 제1토출제어모듈; 및 상기 슬롯바디에 결합되고, 상기 제1토출제어모듈의 인접되게 구비되며, 상기 제2캐비티에 구비되는 제2토출제어모듈; 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제1토출제어모듈이 상기 코팅액을 토출하는 제1토출시간이 상기 제2토출제어모듈이 상기 코팅액을 토출하는 제2토출시간보다 길게 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제1토출제어모듈을 작동시켜 상기 제1슬롯에서 상기 코팅액을 토출하는 동안, 상기 제2토출제어모듈은 미작동시켜 상기 제2슬롯에서 상기 코팅액을 미토출시킬 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 슬롯다이에 따르면, 제어부(40)가 토출제어모듈(30)을 제어하여, 사용자가 기설정한 토출량만큼 코팅액이 토출되도록 하는 토출량 제어, 기설정된 시간동안 코팅액이 토출되도록 하는 토출시간 제어, 기설정된 압력 범위 내에서 코팅액이 토출되도록 하는 토출압력 제어 등 토출제어를 실시할 수 있게 된다.
이에 따라, 슬롯(116)에서 코팅액을 최초로 토출 시 제어부(40)가 토출제어모듈(30)을 제어하여 토출제어를 실시할 수 있어, 슬롯(116)에서 토출되는 코팅액의 토출압력이 일정하게 유지되므로, 과다토출부(C)가 형성되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 슬롯다이 구동 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래기술에 따라 기판에 과다토출부가 형성된 것이 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이의 일부 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이의 동작도이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬롯다이의 동작도로, 기판에 코팅액이 도포되어 형성된 코팅층이 패턴을 형성한 것이 도시된 도면이다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 조작자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 명세서에서 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 도면부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이의 일부 분해도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이의 개략도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이는 내부에 코팅액이 수용되는 캐비티(117)가 형성되고, 상기 캐비티(117)에 연결되어 상기 코팅액이 토출되는 슬롯(116)이 형성된 슬롯바디(11), 상기 슬롯바디(11)에 형성되고 상기 캐비티(117)에 연결되어, 상기 캐비티(117)로 상기 코팅액을 공급하는 공급부(20), 상기 슬롯바디(11)에 결합되고, 상기 캐비티(117)에 수용된 상기 코팅액에 접촉되게 배치되며, 상기 코팅액이 수용된 상기 캐비티(117)의 부피를 변화시키는 토출제어모듈(30), 및 상기 토출제어모듈(30)을 제어하여, 상기 코팅액을 상기 슬롯(116)에서 토출 또는 흡입시키는 제어부(40)를 포함한다.
슬롯바디(11)는 슬롯다이의 외관을 형성한다. 슬롯바디(11)에는 내부에 코팅액이 수용되는 공동의 캐비티(117)(cavity)가 형성된다. 이 경우, 캐비티(117)는 슬롯바디(11)에 개구되어 형성될 수 있다. 이때, 캐비티(117)의 개구부(117a)가 슬롯바디(11)의 일면에 개구되어 형성될 수 있다.
코팅액은 종래기술에서 상술한 것과 같이 기판을 코팅하는 유체로 실시된다. 코팅액은 기판(S)에 도포된다. 코팅액 및 기판(S)은 디스플레이 패널, 반도체, 2차전지 제조공정에서 사용되는 다양한 공지의 코팅액 및 기판(S)으로 실시될 수 있으나, 이에 실시예가 한정되지 않는다.
슬롯바디(11)에는 슬롯(116)(slot)이 형성된다. 슬롯(116)은 폭이 좁게 형성되어, 캐비티(117)에 수용된 코팅액이 슬롯(116)으로 토출된다. 슬롯(116)에서 토출된 코팅액은 기판(S)에 도포될 수 있다.
슬롯바디(11)는 공급관로(L)에 연결될 수 있다. 공급관로(L)는 도 2에서 상술한 것과 같이, 코팅액이 수용된 레저버(R)에 연결될 수 있다. 이때, 공급관로(L) 상에는 슬롯다이로 코팅액을 일정하게 공급하는 펌프(P), 펌프(P)와 슬롯다이 사이에 구비되어 슬롯다이에 코팅액을 공급하거나 차단하는 밸브(V)가 구비될 수 있다.
공급부(20)는 슬롯바디(11)에 형성된다. 공급부(20)는 슬롯바디(11)에 관통되어 형성될 수 있다. 공급부(20)는 캐비티(117)로 코팅액을 공급할 수 있다. 공급부(20)는 공급관로(L)에 연결되어, 공급관로(L)로 공급되는 코팅액을 캐비티(117)로 공급할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯바디(11)는, 내부에 상기 캐비티(117)가 형성되고, 상기 캐비티(117)의 개구부(117a)가 형성되며, 상기 슬롯(116)을 형성하는 제1슬롯헤드(113)가 구비되고, 상기 캐비티(117)의 개구부(117a)에 상기 토출제어모듈(30)이 결합되는 제1바디(111), 내부에 상기 캐비티(117)가 형성되고, 상기 슬롯(116)을 형성하는 제2슬롯헤드(114)가 구비되며, 상기 공급부(20)가 관통되어 형성되는 제2바디(112), 및 상기 제1바디(111) 및 상기 제2바디(112)의 측면에 구비되어, 상기 캐비티(117)를 밀폐시키는 사이드 플레이트(115)를 포함한다.
제1바디(111)는 슬롯바디(11)의 외관을 형성한다. 제1바디(111)의 내부에는 캐비티(117)가 형성될 수 있다. 이 경우, 제1바디(111)의 캐비티(117)는 후술하는 제2바디(112)의 캐비티(117)와 함께 하나의 캐비티(117)를 형성할 수 있다.
제1바디(111)에는 슬롯(116)을 형성하는 제1슬롯헤드(113)가 구비된다. 제1슬롯헤드(113)는 제1바디(111)의 단부에 돌출되게 구비된다. 제1슬롯헤드(113)는 후술하는 제2슬롯헤드(114)와 함께 슬롯(116)을 형성한다.
제1바디(111)에는 캐비티(117)의 개구부(117a)가 형성된다. 캐비티(117)의 개구부(117a)는 제1바디(111)의 일면에 개구되어 형성된다. 이 경우, 제1바디(111)에 형성된 캐비티(117)의 개구부(117a)에 후술하는 토출제어모듈(30)이 결합된다.
제2바디(112)는 슬롯바디(11)의 외관을 형성한다. 제2바디(112)의 내부에는 캐비티(117)가 형성될 수 있다. 이 경우, 제2바디(112)의 캐비티(117)는 제1바디(111)의 캐비티(117)와 함께 하나의 캐비티(117)를 형성할 수 있다.
제2바디(112)에는 슬롯(116)을 형성하는 제2슬롯헤드(114)가 구비된다. 제2슬롯헤드(114)는 제2바디(112)의 단부에 돌출되게 구비된다. 제2슬롯헤드(114)는 제1슬롯헤드(113)와 함께 슬롯(116)을 형성한다.
제2바디(112)에는 공급부(20)가 관통되어 형성된다. 공급부(20)는 캐비티(117)에 연통되게 형성된다. 이 경우, 상술한 것과 같이, 공급부(20)는 캐비티(117)로 코팅액을 공급할 수 있다.
사이드 플레이트(115)는 제1바디(111) 및 제2바디(112)의 측면에 구비된다. 사이드 플레이트(115)는 제1바디(111)와 제2바디(112)를 견고하게 고정시킬 수 있다. 사이드 플레이트(115)가 제1바디(111) 및 제2바디(112)를 고정시켜, 캐비티(117)를 외부로부터 밀폐시킬 수 있다.
토출제어모듈(30)은 슬롯바디(11)에 결합된다. 토출제어모듈(30)은 슬롯바디(11)에 접촉되게 결합될 수 있다. 토출제어모듈(30)은 캐비티(117)의 개구부(117a)에 결합될 수 있다. 토출제어모듈(30)은 볼트로 슬롯바디(11)의 일면에 고정되게 결합될 수 있다.
토출제어모듈(30)은 캐비티(117)에 수용된 코팅액에 접촉되게 배치된다. 토출제어모듈(30)은 캐비티(117)에 인입되어, 코팅액에 직접 접촉될 수 있다. 토출제어모듈(30)은 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피를 변화시킨다. 이 경우, 코팅액이 슬롯(116)에서 토출 또는 흡입된다. 이에 대하여는 후술한다.
제어부(40)는 토출제어모듈(30)에 전기적으로 연결된다. 제어부(40)는 토출제어모듈(30)을 제어할 수 있다. 이 경우, 토출제어모듈(30)은 제어부(40)의 제어신호에 따라 캐비티(117)의 부피를 변화시킬 수 있다.
즉, 토출제어모듈(30)이 캐비티(117)에 인입되어 코팅액에 접촉되게 배치된 상태에서, 토출제어모듈(30)은 도 5를 기준으로 캐비티(117) 내부에서 승하강되어, 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피를 변화시킬 수 있다. 이 경우, 토출제어모듈(30)이 캐비티(117)의 내부에서 하강되면 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피가 축소되고, 토출제어모듈(30)이 캐비티(117)의 내부에서 승강되면 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피가 확대된다.
제어부(40)는 토출제어모듈(30)을 제어하여 코팅액을 슬롯(116)에서 토출 또는 흡입시킬 수 있다. 즉, 캐비티(117)에 코팅액이 완충된 상태에서, 토출제어모듈(30)이 하강하면 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피가 축소됨에 따라 캐비티(117)로부터 코팅액이 배출되어, 슬롯(116)에서 코팅액이 토출된다.
또한, 캐비티(117)에 코팅액이 완충된 상태에서, 토출제어모듈(30)이 승강하면 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피가 확대됨에 따라 캐비티(117)로 코팅액이 회수되어, 슬롯(116)에서 코팅액이 흡입된다.
이에 따라, 제어부(40)는 토출제어모듈(30)을 제어하여 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피를 직접적으로 변화시켜 캐비티(117)에 수용된 코팅액을 토출 또는 흡입시킬 수 있게 된다.
이 경우, 제어부(40)는 토출제어모듈(30)을 제어하여, 사용자가 기설정한 토출량만큼 코팅액이 토출되도록 하는 토출량 제어, 기설정된 시간동안 코팅액이 토출되도록 하는 토출시간 제어, 기설정된 압력 범위 내에서 코팅액이 토출되도록 하는 토출압력 제어 등(이하, '토출제어'라 한다) 토출제어를 실시할 수 있게 된다.
특히, 종래기술과 같이 온/오프 밸브(V)에 의해 코팅액의 토출을 제어하는 경우에 비해, 토출제어모듈(30)이 코팅액이 수용된 캐비티(117)에 배치되어 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피를 직접 제어하여 코팅액의 토출제어를 실시하므로, 밸브(V)에 의한 코팅액의 간접적인 토출제어보다, 직접적이고 기계적으로 정밀하게 코팅액의 토출제어를 실시할 수 있게 된다.
이에 따라, 슬롯(116)에서 코팅액을 최초로 토출 시 제어부(40)가 토출제어모듈(30)을 제어하여 토출제어를 실시할 수 있어, 슬롯(116)에서 토출되는 코팅액의 토출압력이 일정하게 유지되므로, 과다토출부(C)가 형성되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 개별 기판(S)마다 코팅층의 두께를 상이하게 형성해야 할 경우, 코팅층의 두께마다 밸브(V)의 스트로크를 재설정할 필요 없이 제어부(40)가 토출제어모듈(30)에 대한 토출제어를 실시하여 코팅층의 두께를 다르게 형성시킬 수 있어, 스트로크를 재설정하는 번거로움이 없게 되어 생산속도가 향상된다.
또한, 코팅액의 토출이 완료된 후 코팅액을 슬롯(116)에서 흡입시킬 수 있게 되므로, 슬롯(116)에 코팅액이 잔류하지 않아 코팅을 새로 시작하는 기판(S)에 잔류된 코팅액에 의한 과다토출부(C)가 형성되는 것을 방지하게 된다.
이하, 본 발명의 토출제어모듈(30)에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 토출제어모듈(30)은, 상기 슬롯바디(11)에 구비되고, 상기 캐비티(117)에 인입되게 배치되어, 상기 캐비티(117)에 수용된 상기 코팅액에 접촉되는 실링부(32), 및 상기 슬롯바디(11)에 접촉되어 결합되고, 상기 캐비티(117)를 따라 상기 실링부(32)를 이동시키는 구동부(31)를 포함한다.
실링부(32)는 슬롯바디(11)에 구비된다. 실링부(32)는 캐비티(117)의 내부에 배치된다. 실링부(32)는 캐비티(117)에 인입되게 배치된다. 이 경우, 실링부(32)는 캐비티(117)에 수용된 코팅액에 직접 접촉된다. 이때, 실링부(32)가 캐비티(117)를 따라 이동되면, 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피가 확대 또는 축소될 수 있다.
구동부(31)는 슬롯바디(11)에 접촉되게 결합된다. 구동부(31)는 제1바디(111)에 고정 결합될 수 있다. 구동부(31)는 캐비티(117)의 개구부(117a)에 위치될 수 있다. 구동부(31)는 제어부(40)에 전기적으로 연결된다. 구동부(31)는 제어부(40)의 제어신호에 따라 작동될 수 있다.
구동부(31)는 캐비티(117)를 따라 실링부(32)를 이동시킨다. 구동부(31)는 실링부(32)에 구동력을 제공하여, 실링부(32)가 도 5를 기준으로 캐비티(117) 내부에서 캐비티(117)를 따라 승하강되도록 이동시킨다. 이 경우, 실링부(32)는 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피를 변화시킨다.
구동부(31)는 제어부(40)의 제어신호에 따라 실링부(32)를 이동시킨다. 이에 따라, 제어부(40)는 구동부(31)를 제어하여 실링부(32)가 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피를 직접적으로 변화시켜 캐비티(117)에 수용된 코팅액을 토출 또는 흡입시킬 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 구동부(31)에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(31)는, 상기 슬롯바디(11)의 상면에 결합되고, 상기 제어부(40)와 연결되는 실린더(311), 및 일측이 상기 실링부(32)에 결합되고, 타측이 상기 실린더(311)에 구비되며, 상기 캐비티(117)에 배치되어 이동되는 로드(312)를 포함한다.
실린더(311)는 슬롯바디(11)의 상면에 결합된다. 실린더(311)는 제1바디(111)의 상면에 볼트로 고정결합될 수 있다. 실린더(311)는 캐비티(117)의 개구부(117a)에 위치될 수 있다. 실린더(311)는 제어부(40)와 전기적으로 연결된다. 실린더(311)는 제어부(40)의 제어신호에 따라 작동될 수 있다.
로드(312)는 일측이 실링부(32)에 결합되고, 타측이 실린더(311)에 구비된다. 로드(312)는 실린더(311)에 의해 이동될 수 있다. 로드(312)는 캐비티(117)에 배치되어, 실린더(311)의 작동 시 캐비티(117)에서 승하강될 수 있다. 이 경우, 실링부(32)가 로드(312)에 의해 캐비티(117)에서 이동되어, 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피를 변화시킬 수 있게 된다.
실린더(311)는 유압 실린더(311), 공압 실린더(311) 또는 전동 실린더(311) 중 어느 하나로 실시될 수 있다. 또한, 실린더(311)는 서보 실린더(311)로 실시될 수 있다. 이 경우, 제어부(40)의 제어신호에 따라 서보 실린더(311)가 작동하여, 사용자가 기설정한 길이, 시간, 속도, 압력으로 로드(312)를 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 실링부(32)가 로드(312)에 의해 캐비티(117)의 부피를 변화시킬 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실링부(32)에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 실링부(32)는, 상기 로드(312)의 단부에 구비되어, 상기 캐비티(117)에 수용된 상기 코팅액에 접촉되는 실링 플레이트(321), 상기 실링 플레이트(321)의 상부 테두리에 구비되는 제1오링(322), 및 상기 실링 플레이트(321)의 하부 테두리에 구비되는 제2오링(323)을 포함한다.
실링 플레이트(321)는 로드(312)에 단부에 구비된다. 실링 플레이트(321)는 로드(312)의 단부에 결합되어, 로드(312)의 이동 시 함께 이동될 수 있다.
실링 플레이트(321)는 캐비티(117)에 배치된다. 실링 플레이트(321)의 단면은 캐비티(117)의 단면과 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 실링 플레이트(321)는 캐비티(117)에 수용된 코팅액에 직접 접촉될 수 있다. 실링 플레이트(321)는 로드(312)의 이동 시 함께 이동되어, 캐비티(117)의 부피를 변화시킬 수 있다.
제1오링(322)은 실링 플레이트(321)의 상부 테두리에 구비된다. 제1오링(322)은 실링 플레이트(321)와 캐비티(117) 내주면 사이를 밀폐시켜, 캐비티(117)에 수용된 코팅액이 외부로 유출되지 않도록 실링한다.
제2오링(323)은 실링 플레이트(321)의 하부 테두리에 구비된다. 제2오링(323)은 실링 플레이트(321)와 캐비티(117) 내주면 사이를 제1오링(322)과 함께 밀폐시켜, 캐비티(117)에 수용된 코팅액이 외부로 유출되지 않도록 실링한다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이의 동작에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이의 동작도이다.
먼저, 도 6(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯다이는 토출제어모듈(30)이 하강하여, 캐비티(117)에 수용된 코팅액이 슬롯(116)으로 토출된다. 이때, 제어부(40)의 제어신호에 따라 실린더(311)가 작동되어 로드(312)를 하강시키고, 실링부(32)가 하강되어 코팅액이 수용된 캐비티(117)의 부피가 축소된다. 이때, 제어부(40)는 토출제어모듈(30)을 제어하여, 코팅액의 토출제어를 실시할 수 있다. 이에 따라, 캐비티(117)의 코팅액이 슬롯(116)에서 토출된다. 토출된 코팅액은 롤러(O)를 따라 이송된 기판(S)에 균일한 두께로 도포된다.
이후, 도 6(b)를 참조하면, 코팅액의 도포가 종료된 후 토출제어모듈(30)이 상승하여, 슬롯(116)에 잔류한 코팅액이 슬롯(116)에서 캐비티(117)로 흡입된다. 이때, 제어부(40)의 제어신호에 따라 실린더(311)가 작동하여 로드(312)를 상승시키고, 실링부(32)가 상승되어 캐비티(117)의 부피가 확대된다. 이에 따라, 슬롯(116)에 잔류한 코팅액이 슬롯(116)에서 흡입된다. 이 경우, 도 6(c)와 같이, 슬롯(116)에 코팅액이 잔류하지 않아 코팅을 새로 시작하는 기판(S)에 잔류된 코팅액에 의한 과다토출부(C)가 형성되는 것이 방지된다.
이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬롯다이에 대하여 설명한다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬롯다이의 동작도로, 기판(S)에 코팅액이 도포되어 형성된 코팅층이 패턴을 형성한 것이 도시된 도면이다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬롯바디(11)는, 상기 슬롯바디(11)에 형성되는 제1캐비티(121), 상기 제1캐비티(121)에 연결되는 제1슬롯(124), 상기 슬롯바디(11)에 형성되고, 상기 제1캐비티(121)와 분리되어 형성되는 제2캐비티(122), 및 상기 제2캐비티(122)에 연결되는 제2슬롯(125)을 포함한다.
제1캐비티(121)는 슬롯바디(11)에 형성된다. 이 경우, 제1슬롯(124)은 제1캐비티(121)에 연결된다. 이때, 제1캐비티(121)의 코팅액은 제2슬롯(125)을 통해 토출 또는 흡입된다.
제2캐비티(122)는 슬롯바디(11)에 형성된다. 제2캐비티(122)는 제1캐비티(121)와 분리되어 형성된다. 이 경우, 제2슬롯(125)은 제2캐비티(122)에 연결된다. 이때, 제2캐비티(122)의 코팅액은 제2슬롯(125)을 통해 토출 또는 흡입된다.
여기서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 토출제어모듈(30)은 상기 슬롯바디(11)에 결합되고, 상기 제1캐비티(121)에 구비되는 제1토출제어모듈(311), 및 상기 슬롯바디(11)에 결합되고, 상기 제1토출제어모듈(311)의 인접되게 구비되며, 상기 제2캐비티(122)에 구비되는 제2토출제어모듈(312)을 포함한다.
제1토출제어모듈(311)은 슬롯바디(11)에 결합된다. 제1토출제어모듈(311)은 슬롯바디(11)에 접촉되게 결합될 수 있다.
제1토출제어모듈(311)은 제1캐비티(121)에 구비된다. 제1토출제어모듈(311)은 제1캐비티(121)의 부피를 변화시킨다. 제1토출제어모듈(311)은 제어부(40)의 제어신호에 따라 작동한다.
제2토출제어모듈(312)은 슬롯바디(11)에 결합된다. 제2토출제어모듈(312)은 슬롯바디(11)에 접촉되게 결합될 수 있다. 제2토출모듈은 제1토출제어모듈(311)에 인접되게 구비된다.
제2토출제어모듈(312)은 제2캐비티(122)에 구비된다. 제2토출제어모듈(312)은 제2캐비티(122)의 부피를 변화시킨다. 제2토출제어모듈(312)은 제어부(40)의 제어신호에 따라 작동한다.
제어부(40)는 제1토출제어모듈(311) 및/또는 제2토출제어모듈(312)을 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(40)는 제1토출조절모을 제어하여, 코팅액의 토출제어를 실시할 수 있다. 마찬가지로, 제어부(40)는 제2토출제어모듈(312)을 제어하여 코팅액의 토출제어를 실시할 수 있다.
먼저, 도 7(a)과 같이, 제어부(40)는 제1토출제어모듈(311) 및 제2토출제어모듈(312)을 동일하게 작동시킬 수 있다. 이 경우, 토출시간(T1, T2)이 동일하게 작동될 수 있다. 이에 따라, 코팅액이 제1슬롯(124) 및 제2슬롯(125)에서 토출되어, 기판(S)에 길이(L1, L2)가 동일한 제1코팅층(M1) 및 제2코팅층(M2)이 형성될 수 있다.
한편, 도 7(b)와 같이, 제어부(40)는 제1토출제어모듈(311)과 상이하게 제2토출제어모듈(312)을 작동시킬 수 있다. 이때, 제어부(40)는 제1토출제어모듈(311)이 코팅액을 토출하는 제1토출시간(T1)이, 제2토출제어모듈(312)이 코팅액을 토출하는 제2토출시간(T2)보다 길게 제어할 수 있다.
또한, 제어부(40)는 제1토출제어모듈(311)이 코팅액을 토출하는 제1토출시간(T1)의 시점을 제2토출제어모듈(312)이 코팅액을 토출하는 제2토출시간(T2)의 시점과 상이하게 제1토출제어모듈(311) 및/또는 제2토출제어모듈(312)을 작동시킬 수 있다.
이 경우, 제1토출제어모듈(311)이 코팅액을 토출하는 제1토출시간(T1)에 따라 제1코팅층(M1)이 형성된다. 또한, 제2토출제어모듈(312)이 코팅액을 토출하는 제2토출시간(T2)에 따라 제2코팅층(M2)이 형성된다.
이때, 제1코팅층(M1)의 길이(L1)는 제2코팅층(M2)의 길이(L2)보다 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 다양한 패턴의 코팅층을 하나의 기판(S)에 형성할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 슬롯바디(11)는 상기 슬롯바디(11)에 형성되고, 상기 제2캐비티(122)와 분리되어 형성되는 제3캐비티(123), 상기 제3캐비티(123)에 연결되는 제3슬롯(126), 및 상기 슬롯바디(11)에 결합되고, 상기 제2토출제어모듈(312)의 인접되게 구비되며, 상기 제3캐비티(123)에 구비되는 제3토출제어모듈(313)을 더 포함할 수 있다.
제3캐비티(123)는 슬롯바디(11)에 형성된다. 제3캐비티(123)는 제2캐비티(122)와 분리되어 형성된다. 이 경우, 제3슬롯(126)은 제3캐비티(123)에 연결된다. 이때, 제3캐비티(123)의 코팅액은 제3슬롯(126)을 통해 토출 또는 흡입된다.
제3토출제어모듈(313)은 슬롯바디(11)에 결합된다. 제3토출제어모듈(313)은 슬롯바디(11)에 접촉되게 결합될 수 있다. 제3토출모듈은 제2토출제어모듈(312)에 인접되게 구비된다.
제3토출제어모듈(313)은 제3캐비티(123)에 구비된다. 제3토출제어모듈(313)은 제3캐비티(123)의 부피를 변화시킨다. 제3토출제어모듈(313)은 제어부(40)의 제어신호에 따라 작동된다.
제어부(40)는 제1토출제어모듈(311), 제2토출제어모듈(312) 및/또는 제3토출제어모듈(313)을 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(40)는 제1토출제어모듈(311), 제2토출제어모듈(312) 및/또는 제3토출제어모듈(313)을 제어하여, 코팅액의 토출제어를 실시할 수 있다.
먼저, 도 8(a)과 같이, 제어부(40)는 제1토출제어모듈(311), 제2토출제어모듈(312) 및/또는 제3토출제어모듈(313)을 동일하게 작동시킬 수 있다. 이 경우, 코팅액이 제1슬롯(124), 제2슬롯(125) 및/또는 제3슬롯(126)에서 동일하게 토출되어, 기판(S)에 길이가 동일한 제1코팅층(M1), 제2코팅층(M2) 및 제3코팅층(M3)이 형성될 수 있다.
한편, 도 8(b)와 같이, 제어부(40)는 제1토출제어모듈(311)과 다르게 제2토출제어모듈(312) 및/또는 제3토출제어모듈(313)을 작동시킬 수 있다. 이때, 제어부(40)는 제1토출제어모듈(311)을 작동시켜 상기 제1슬롯(124)에서 상기 코팅액을 토출하는 동안, 제2토출제어모듈(312)은 미작동시켜 제2슬롯(125)에서 코팅액을 미토출시킬 수 있다.
이 경우, 제1토출제어모듈(311)이 코팅액을 토출하여 제1코팅층(M1)을 형성하는 동안, 제2토출제어모듈(312)은 미작동되어 제1코팅층(M1)이 형성된 하나의 행(row)에 제2코팅층(M2)이 형성되지 않게 된다. 이때, 제어부(40)는 제3토출제어모듈(313)은 작동시킬 수 있다. 이 경우, 제3토출제어모듈(313)은 코팅액을 토출하여 제3코팅층(M3)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 기판(S)에 형성된 하나의 행(row)에 제1코팅층(M1) 및 제3코팅층(M3)은 형성되고, 제2코팅층(M2)이 형성되지 않는 패턴이 형성될 수 있다.
이후, 제어부(40)는 제1토출제어모듈(311), 제2토출제어모듈(312) 및/또는 제3토출제어모듈(313)을 동일하게 작동시킬 수 있다. 이 경우, 이 경우, 코팅액이 제1슬롯(124), 제2슬롯(125) 및/또는 제3슬롯(126)에서 동일하게 토출되어, 기판(S)에 길이(L1, L2, L3)가 동일한 제1코팅층(M1), 제2코팅층(M2) 및 제3코팅층(M3)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 다양한 패턴의 코팅층을 하나의 기판(S)에 형성할 수 있게 된다.
이상, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
11 : 슬롯바디 20 : 공급부
30 : 토출제어모듈 40 : 제어부

Claims (10)

  1. 내부에 코팅액이 수용되는 캐비티가 형성되고, 상기 캐비티에 연결되어 상기 코팅액이 토출되는 슬롯이 형성된 슬롯바디; 공급관로에 연결되고, 상기 슬롯바디에 형성되고 상기 캐비티에 연결되어, 상기 캐비티로 상기 코팅액을 공급하는 공급부; 상기 슬롯바디에 결합되고, 상기 캐비티에 수용된 상기 코팅액에 접촉되게 배치되며, 상기 코팅액이 수용된 상기 캐비티의 부피를 변화시키는 토출제어모듈; 및 상기 토출제어모듈을 제어하여, 상기 코팅액을 상기 슬롯에서 토출 또는 흡입시키는 제어부; 를 포함하고,
    상기 토출제어모듈은, 상기 슬롯바디에 구비되고, 상기 캐비티에 인입되게 배치되어, 상기 캐비티에 수용된 상기 코팅액에 접촉되는 실링부; 및 상기 슬롯바디에 접촉되어 결합되고, 상기 캐비티를 따라 상기 실링부를 이동시키는 구동부; 를 포함하고,
    상기 구동부는, 상기 슬롯바디의 상면에 볼트로 고정결합되고, 상기 캐비티의 개구부에 위치되며, 상기 제어부와 연결되는 실린더; 및 일측이 상기 실링부에 결합되고, 타측이 상기 실린더에 구비되며, 상기 캐비티에 배치되어 이동되는 로드; 를 포함하고,
    상기 실링부는, 상기 로드의 단부에 구비되어, 상기 캐비티에 수용된 상기 코팅액에 접촉되는 실링 플레이트; 상기 실링 플레이트의 상부 테두리에 구비되는 제1오링; 및 상기 실링 플레이트의 하부 테두리에 구비되는 제2오링; 을 포함하고,
    상기 슬롯바디는, 상기 슬롯바디에 형성되는 제1캐비티; 상기 제1캐비티에 연결되는 제1슬롯; 상기 슬롯바디에 형성되고, 상기 제1캐비티와 분리되어 형성되는 제2캐비티; 및 상기 제2캐비티에 연결되는 제2슬롯; 을 포함하고,
    상기 토출제어모듈은, 상기 슬롯바디에 접촉되게 결합되고, 상기 제1캐비티에 구비되는 제1토출제어모듈; 및 상기 슬롯바디에 접촉되게 결합되고, 상기 제1토출제어모듈의 인접되게 구비되며, 상기 제2캐비티에 구비되는 제2토출제어모듈; 을 포함하고,
    상기 제1토출제어모듈이 코팅액을 토출하는 제1토출시간에 따라 제1코팅층이 형성되고, 상기 제2토출제어모듈이 코팅액을 토출하는 제2토출시간에 따라 제2코팅층이 형성되며,
    상기 제어부는 상기 제1토출시간을 상기 제2토출시간보다 길게 제어하여, 상기 제1코팅층의 길이가 상기 제2코팅층의 길이보다 길게 형성되도록 하는 슬롯다이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯바디는,
    내부에 상기 캐비티가 형성되고, 상기 캐비티의 개구부가 형성되며, 상기 슬롯을 형성하는 제1슬롯헤드가 구비되고, 상기 캐비티의 개구부에 상기 토출제어모듈이 결합되는 제1바디;
    내부에 상기 캐비티가 형성되고, 상기 슬롯을 형성하는 제2슬롯헤드가 구비되며, 상기 공급부가 관통되어 형성되는 제2바디; 및
    상기 제1바디 및 상기 제2바디의 측면에 구비되어, 상기 캐비티를 밀폐시키는 사이드 플레이트;
    를 포함하는 슬롯다이.
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