KR102466419B1 - 슬릿 코터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 코터는, 일 방향으로 진행하며 코팅액을 공급하는 노즐, 및 상기 노즐의 선단 측부에 접촉되어 구비되며, 상기 노즐의 진행방향의 전단에 부압을 형성하는 부압 모듈을 포함한다.

Description

슬릿 코터{SLIT COATER}
본 기재는 박막 코팅층 형성에 사용되는 슬릿 코터에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
액정 표시 장치를 구성하는 두 장의 표시판은 박막 트랜지스터 표시판과 대향 표시판으로 이루어질 수 있다. 박막 트랜지스터 표시판에는 게이트 신호를 전송하는 게이트선과 데이터 신호를 전송하는 데이터선이 서로 교차하여 형성되고, 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극 등이 형성될 수 있다. 대향 표시판에는 차광부재, 색 필터, 공통 전극 등이 형성될 수 있다. 경우에 따라 차광 부재, 색 필터, 공통 전극이 박막 트랜지스터 표시판에 형성될 수도 있다.
최근에는 한 장의 기판에 각 구성 요소들을 형성하여 비용을 절감하고자 하는 시도가 있다. 이 경우, 액정층을 형성한 후 액정층을 밀봉하기 위해 덮개막을 형성한다. 덮개막을 형성하기 위해 필름 부착법, 경화액 코팅법, 진공 증착법 등이 사용되는데, 특히 경화액 코팅법을 사용하는 경우, 일반적으로 슬릿 코터를 사용한다. 덮개막의 재료는 점도가 높아 공정 마진이 부족하여 낮은 두께로 형성하기 어렵고, 코팅층에 불안정 상태의 비드(bead)가 발생되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에서는 코팅 진행방향의 노즐 선단에 부압(suction) 모듈을 장착하여 공정 마진을 증가시키고, 안정 상태의 코팅층이 형성되는 슬릿 코터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 코터는, 일 방향으로 진행하며 코팅액을 공급하는 노즐, 및 상기 노즐의 선단 측부에 접촉되어 구비되며, 상기 노즐의 진행방향의 전단에 부압을 형성하는 부압 모듈을 포함한다.
상기 노즐은, 상기 코팅액이 채워지고 통과하는 노즐 홀, 및 상기 노즐 홀을 사이에 두고 서로 마주하는 제1 노즐 립과 제2 노즐 립을 포함할 수 있다.
상기 부압 모듈은 상기 제2 노즐 립에 접촉되어 구비되며 부압이 형성되는 공간인 부압 영역을 포함할 수 있다.
상기 부압 모듈의 측부에는 진공 홀이 구비될 수 있다.
상기 부압 모듈의 하단부에는 상기 노즐의 이동을 가이드하는 립 가드가 구비될 수 있다.
상기 부압 모듈의 중앙부에는 상기 부압 영역에 형성되는 부압을 측정할 수 있도록 관통 형성된 압력 측정 관로가 구비될 수 있다.
상기 부압 영역에는 3kPa 이상 10kPa 이하의 부압이 형성될 수 있다.
상기 부압 영역의 측부에 대응되는 상기 제1 노즐 립에는 절개 홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 슬릿 코터는 상기 절개 홈을 차폐하여 부압 손실을 방지하는 차폐막을 더 포함할 수 있다.
상기 차폐막은 수평 이동하여 상기 절개 홈을 개폐할 수 있다.
상기 차폐막은 축을 중심으로 회전하여 상기 절개 홈을 개폐할 수 있다.
상기 제1 노즐 립과 제2 노즐 립의 바닥면은 서로 높이가 다를 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터는 상기 제1 노즐 립과 제2 노즐 립에 부착되는 딥 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 코팅액은 컬러 필터(color filter), 블랙 매트릭스(black matrix), 또는 평탄화 유기막(over coat layer)의 형성에 사용되는 저점도 재료일 수 있다.
상기 코팅액은, 액정표시장치 밀봉층, 가요성 기판 코팅, 터치 스크린 패널(TSP), 광접착레진(OCR), 광접착필름(OCA), 또는 유기 발광 소자 밀봉층(OLED encap)의 형성에 사용되는 고점도 재료일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 코팅 진행방향의 노즐 선단에 부압(suction) 모듈을 장착하여 공정 마진을 증가시킬 수 있고, 코팅 불량을 감소시킬 수 있다.
또한, 코팅층에 불안정 상태의 비드가 발생되는 것을 방지하여, 안정적인 최소 두께의 코팅층을 형성할 수 있다.
또한, 노즐 립을 커팅 구조로 형성함으로써, 립 세정이 용이하며, 차폐막 설치로 인해 부압 손실을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 코터의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 'A' 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 'B' 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부압 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 'C' 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 6은 도 1의 'D' 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬릿 코터의 노즐 립에 딥 부재가 구비된 모습을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬릿 코터의 노즐 립에 딥 부재가 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터에 차폐막이 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터에 코팅 미진행시 수평 이동식 차폐막이 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터에 코팅 진행시 수평 이동식 차폐막이 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터에 코팅 미진행시 회전식 차폐막이 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터에 코팅 진행시 회전식 차폐막이 구비된 모습을 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며, 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고, 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다. 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 한 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 코터를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 코터의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 'A' 부분을 확대하여 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2의 'B' 부분을 확대하여 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부압 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4의 'C' 부분을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 코터(100)는 노즐(10)과, 부압 모듈(20)을 포함한다.
노즐(10)은 코팅액을 공급하여 기판과 같은 코팅 대상체 위에 코팅층을 형성한다. 코팅액은 액상으로 이루어져 있고, 노즐(10)이 일정한 속도로 코팅 대상체 위를 이동하면서 일정량의 코팅액을 공급하여 코팅 대상체 위에 균일하게 도포할 수 있다. 이 때, 코팅액은 컬러 필터(color filter), 블랙 매트릭스(black matrix), 또는 평탄화 유기막(over coat layer)의 형성에 사용되는 저점도 재료일 수 있고, 액정표시장치 밀봉층, 가요성 기판 코팅, 터치 스크린 패널(TSP), 광접착레진(OCR), 광접착필름(OCA), 또는 유기 발광 소자 밀봉층(OLED encap)의 형성에 사용되는 고점도 재료일 수 있다.
부압 모듈(20)은 노즐(10)의 선단 측부에 접촉하여 구비되며, 노즐(10)이 진행하는 방향의 전단에 부압을 형성하도록 구비된다.
도 2를 참조하면, 노즐(10)은 중심부를 상하로 관통하는 노즐 홀(19)을 포함한다. 노즐 홀(19)에는 코팅액이 채워지고 통과하여 코팅 대상체로 공급된다. 노즐(10)은 노즐 홀(19)을 사이에 두고 서로 마주하는 제1 노즐 립(12)과 제2 노즐 립(14)을 포함한다. 제1 노즐 립(12)은 노즐 홀(19)을 기준으로 노즐(10)의 이동 방향의 반대 방향 측에 위치하며, 제2 노즐 립(14)은 노즐(10)의 이동 방향 측에 위치한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 노즐 립(12)과 제2 노즐 립(14)의 바닥면은 서로 높이가 다르도록 구비될 수 있다. 제2 노즐 립(14)의 바닥면이 제1 노즐 립(12)의 바닥면 보다 더 큰 높이로 형성될 수 있다. 이로써, 제2 노즐 립(14)에 접촉되어 구비되는 부압 모듈(20)의 부압 영역(M)에 형성되는 부압이 제2 노즐 립(14)에 의해 압력이 차단되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 제2 노즐 립(14) 측에 형성되는 매니스쿠스(meniscus) 영역을 넓혀서 코팅 마진을 확장할 수 있다.
한편, 부압 모듈(20)은 제2 노즐 립(14)에 접촉되어 구비되며, 부압이 형성되는 공간인 부압 영역(M)을 포함한다. 또한, 부압 모듈(20)의 측부에는 진공 홀(26)이 구비되어 진공 홀(26)을 통하여 공기가 흡입되어 부압 영역(M)에 부압이 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 부압 영역(M)은 노즐(10)의 가로 길이 방향을 따라 연장되며, 노즐(10)의 상측으로 함입된 형태로 구성된다. 부압 영역(M)의 내측 중앙부에는 부압 영역(M)에 형성되는 부압을 측정할 수 있도록 관통 형성된 압력 측정 관로(24)가 구비된다. 압력 측정 관로(24)에는 압력 게이지가 연결되어 부압 영역(M)의 부압을 측정할 수 있다.
부압 영역(M)에는 약 3kPa 이상 약 10kPa 이하의 부압이 형성될 수 있고, 부압 영역(M)의 연장 길이는 약 275mm 이상 약 285mm 이하로 구성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 부압 모듈(20)의 하단부에는 노즐(10)이 이동하는 방향 측에, 노즐(10)의 이동을 가이드하는 립 가드(28)가 구비될 수 있다. 립 가드(28)를 구비함으로써, 노즐(10)이 이동하며 코팅액을 코팅 대상체에 공급하기 전에 코팅 대상체에 잔류하는 이물질 등을 미리 제거할 수 있다. 립 가드(28)의 일 측은 모따기(chamfering) 형태로 형성될 수 있다. 부압 영역(M)의 폭과 립 가드(28)의 폭은 일례로, 약 8mm로 형성될 수 있다.
도 6은 도 1의 'D' 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 부압 영역(M)의 측부에 대응되는 제1 노즐 립(12)에는 절개 홈(17)이 형성된다. 제1 노즐 립(12)에 절개 홈(17)을 형성함으로써, 노즐 립(12, 14)의 세정시 코팅액을 원활하게 제거할 수 있고, 코팅 대상체의 가장자리에 코팅 불량 없이 코팅액이 골고루 공급될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬릿 코터의 노즐 립에 딥 부재가 구비된 모습을 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬릿 코터의 노즐 립에 딥 부재가 구비된 모습을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 슬릿 코터(100)는 제1 노즐 립(12)과 제2 노즐 립(14)의 단부에 부착되는 딥 부재(30)를 더 포함할 수 있다. 딥 부재(30)는 부압 모듈(20)의 부압 영역(M)과 간섭되지 않도록 제1 노즐 립(12)과 제2 노즐 립(14)에 부착되는 딥 부재(30) 부분은 좁은 폭으로 구비되며, 코팅 대상체를 향한 딥 부재(30) 부분은 넓은 폭으로 구비될 수 있다. 딥 부재(30)는 코팅 공정이 이루어지지 않는 장기 대기시 노즐 립(12, 14)을 커버하여 노즐 립(12, 14)을 보호하고, 코팅 공정이 진행되는 경우 딥 부재(30)는 노즐 립(12, 14)을 노출한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터에 차폐막이 구비된 모습을 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터에 코팅 미진행시 수평 이동식 차폐막이 구비된 모습을 도시한 도면이며, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터에 코팅 진행시 수평 이동식 차폐막이 구비된 모습을 도시한 도면이며, 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터에 코팅 미진행시 회전식 차폐막이 구비된 모습을 도시한 도면이며, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬릿 코터에 코팅 진행시 회전식 차폐막이 구비된 모습을 도시한 도면이다.
노즐 립(12, 14)에 절개 홈(17)을 형성함으로써, 절개 홈(17)을 통하여 부압 영역(M)에 부압 손실이 발생할 우려가 있는 바, 절개 홈(17)을 덮도록 차폐막(40)을 설치하여, 부압 손실을 방지할 수 있다.
이를 위해서, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 차폐막(40)이 제1 노즐 립(12) 하부에서 수평 방향을 따라 이동하여 절개 홈(17)을 덮도록 구성할 수 있다. 제1 노즐 립(12)과 제2 노즐 립(14)의 측부에는 수평 실린더(42)를 설치하고, 차폐막(40)은 수평 실린더(42)에 연결되어 제1 노즐 립(12)의 하부에 위치한다(도 10). 코팅액 분사시에는 수평 실린더(42)가 작동하여 차폐막(40)이 절개 홈(17) 하부로 이동하여 절개 홈(17)을 덮게 된다(도 11).
한편, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 차폐막(40)이 제1 노즐 립(12) 하부에서 축을 중심으로 회전하여 절개 홈(17)을 덮도록 구성할 수 있다. 차폐막(40)은 제1 노즐 립(12)의 측부에 구비된 로터리 부재(44)에 회전 가능하게 연결되어 위치하며(도 12), 코팅액 분사시 로터리 부재(44)가 회전하여 차폐막(40)이 절개 홈(17) 하부로 이동하여 절개 홈(17)을 덮게 된다(도 13).
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬릿 코터에 의해서, 코팅 진행방향의 노즐 선단에 부압(suction) 모듈을 장착하여 공정 마진을 증가시킬 수 있고, 코팅 불량을 감소시킬 수 있다.
또한, 코팅층에 불안정 상태의 비드가 발생되는 것을 방지하여, 안정적인 최소 두께의 코팅층을 형성할 수 있다.
또한, 노즐 립을 커팅 구조로 형성함으로써, 립 세정이 용이하며, 차폐막 설치로 인해 부압 손실을 방지할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
10: 노즐 12: 제1 노즐 립
14: 제2 노즐 립 17: 절개 홈
19: 노즐 홀 20: 부압 모듈
24: 압력 측정 관로 26: 진공 홀
28: 립 가드 30: 딥 부재
40: 차폐막 42: 수평 실린더
44: 로터리 부재 M: 부압 영역

Claims (15)

  1. 일 방향으로 진행하며 코팅액을 공급하는 노즐; 및
    상기 노즐의 선단 측부에 접촉되어 구비되며, 상기 노즐의 진행방향의 전단에 부압을 형성하는 부압 모듈
    을 포함하며,
    상기 노즐은 상기 코팅액이 채워지고 통과하는 노즐 홀, 그리고 상기 노즐 홀을 사이에 두고 서로 마주하는 제1 노즐 립과 제2 노즐 립을 포함하고,
    상기 부압 모듈은 상기 제2 노즐 립에 접촉되어 구비되며 부압이 형성되는 공간인 부압 영역을 포함하고,
    상기 부압 영역의 측부에 대응되는 상기 제1 노즐 립에는 절개 홈이 형성된 슬릿 코터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에서,
    상기 부압 모듈의 측부에는 진공 홀이 구비된 슬릿 코터.
  5. 제 1 항에서,
    상기 부압 모듈의 하단부에는 상기 노즐의 이동을 가이드하는 립 가드가 구비된 슬릿 코터.
  6. 제 1 항에서,
    상기 부압 모듈의 중앙부에는 상기 부압 영역에 형성되는 부압을 측정할 수 있도록 관통 형성된 압력 측정 관로가 구비된 슬릿 코터.
  7. 제 1 항에서,
    상기 부압 영역에는 3kPa 이상 10kPa 이하의 부압이 형성되는 슬릿 코터.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에서,
    상기 절개 홈을 차폐하여 부압 손실을 방지하는 차폐막을 더 포함하는 슬릿 코터.
  10. 제 9 항에서,
    상기 차폐막은 수평 이동하여 상기 절개 홈을 개폐하는 슬릿 코터.
  11. 제 9 항에서,
    상기 차폐막은 축을 중심으로 회전하여 상기 절개 홈을 개폐하는 슬릿 코터.
  12. 제 1 항에서,
    상기 제1 노즐 립과 제2 노즐 립의 바닥면은 서로 높이가 다른 슬릿 코터.
  13. 제 1 항에서,
    상기 제1 노즐 립과 제2 노즐 립에 부착되는 딥 부재를 더 포함하는 슬릿 코터.
  14. 제 1 항에서,
    상기 코팅액은 컬러 필터(color filter), 블랙 매트릭스(black matrix), 또는 평탄화 유기막(over coat layer)의 형성에 사용되는 저점도 재료인 슬릿 코터.
  15. 제 1 항에서,
    상기 코팅액은,
    액정표시장치 밀봉층, 가요성 기판 코팅, 터치 스크린 패널(TSP), 광접착레진(OCR), 광접착필름(OCA), 또는 유기 발광 소자 밀봉층(OLED encap)의 형성에 사용되는 고점도 재료인 슬릿 코터.
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