KR102492939B1 - 개선된 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

개선된 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법이 개시된다. 개시된 코팅 장치에 사용되는 지그는 하나 이상의 기판을 수용하는 복수의 수용부; 및 상기 하나 이상의 수용부 각각의 엣지 회측에 인접하여 형성되는 점착제 포집부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 다양한 실시예가 가능하다.

Description

개선된 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법 {IMPROVED JIG, AND COATING APPARATUS AND COATING METHOD HAVING THE SAME}

본 발명은 개선된 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법에 관한 것이다.

좀 더 구체적으로, 슬릿 다이 코터(Slit Die Coater)를 활용한 박막 코팅 시, 지그의 수용부에 수용되는 기판과 지그상에 코팅된 점착제(OCR) 도액이 기판의 엣지(Egde) 경계면을 따라 흘러 내리지 않고, 지그와 기판의 경계면인 지그의 수용부의 엣지 외측에 인접하여 형성된 홈(groove)으로 흐르도록 하여, 코팅된 도액의 액막을 엣지 경계면을 중심으로 분리함으로써, 제로 베젤(zero Bezel)을 형성할 수 있고, 또한 도액이 기판의 엣지에 묻지 않게 되어 오염 발생이 방지될 뿐만 아니라, 기판의 엣지면에서의 코팅 두께가 균일하게 유지되므로, 공정의 단순화 및 전체 공정 시간(tact time)의 단축이 가능한 개선된 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법에 관한 것이다.

일반적으로 PDP, LCD, 및 OLED 등을 포함한 평판 패널 디스플레이(FPD)를 제조하기 위해서는 노즐 디스펜서(nozzle dispenser) 또는 슬릿 다이 노즐(이하 통칭하여 "노즐 장치"라 합니다)을 사용하여 글래스와 같은 기재 또는 기판(이하 “기판”이라 합니다.) 상에 도액을 도포하는 코팅 장치가 사용된다. 이때 도액은 수지 접착제로서 작용하며, 예컨대 스마트폰 시장이 확대됨에 따라 그 수요가 점증하고 있고, 통상 가격면을 고려하여 휘도향상용 UV경화제(OCR)를 사용할 수 있다.

도 1은 평판 패널 디스플레이(FPD)를 제조하기 위해 사용되는 종래의 테이블 코팅 장치(이하 "코팅 장치"라 합니다)를 개략적으로 도시한 평면도 및 일측면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 코팅 장치(10)를 사용한 코팅 방법은 기판(G)을 석션 테이블(suction table)(12) 상에 위치시킨 후 갠트리(도시하지 않음)에 부착된 노즐 장치(20)로서의 슬릿 다이 코터(slit die coater)를 기판의 일단부에서 타단부에 이르기까지 화살표 방향으로 일정한 속도로 이동되면서 기판 상에 액상의 도액(현상액 또는 포토레지스트)을 노즐부(22)를 통해 분사(토출)하여 기판 상에 코팅층(30)을 형성하도록 도액(32)을 전면 도포하는 슬릿 코팅 방식을 사용하며, 이러한 슬릿 코팅 방식은 액상의 약액을 이용하여 박막을 형성하는 여러 가지 코팅 방식 중에서 막의 균일도와 품질이 우수하며, 동등 성능을 내는 스핀코팅 방식에 비하여 도액 소모량이 적어서 디스플레이 제조 및 IT 제품의 막코팅에 널리 쓰이는 추세에 있다.

이러한 슬릿 코팅 방식을 사용하여 기판(G) 상에 도액의 전면 도포가 완료되면, 기판(G)을 필요한 사이즈로 절단(cutting)하여 복수의 패널(P)을 얻는다.

좀 더 구체적으로, 예를 들어 기판(G)이 고화질 TV(HDTV)인 경우 요구되는 사이즈(예를 들어, 40인치, 50인치, 60인치 등)로 절단하여 복수의 TV용 패널이 얻어지며, 다이렉트 패턴드 윈도우(DPW: Direct Patterned Window) 기술을 사용하는 아이폰(i-pon)과 같은 스마트폰용 터치 스크린 패널(TSP: Touch Screen Panel)인 경우 요구되는 사이즈로 절단하여 복수의 터치 스크린 패널(TSP)이 얻어진다. 본 명세서에서는 복수의 TV용 패널 또는 복수의 터치 스크린 패널(TSP)을 통칭하여 패널(P)로 지칭하기로 한다.

하지만, 기판(G)이 석션 테이블 상에 위치된 상태에서 노즐 장치를 사용하여 기판(G) 상에 도액을 전면 도포한 후, 필요한 사이즈로 절단하여야 하므로 다음과 같은 문제점이 발생한다.

1. 예를 들어 휴대폰 액정 패널인 경우, 하나의 제조사(예를 들어, 삼성 전자)인 경우는 물론 여러 제조사(예를 들어, 삼성전자, 모토롤라, 노키아 등) 별로 다양한 사이즈의 핸드폰 제품의 제조가 이루어지고 있다. 이러한 다양한 사이즈의 액정 패널을 대량 생산하기 위해서는 액정 패널의 사이즈 별로 서로 상이한 코팅 장치(100)를 포함한 고가의 제조 설비를 사용하여야 한다. 따라서, 다양한 종류의 액정 패널의 사이즈 별로 별도의 제조 설비가 사용되어야 하므로 전체 제조 비용이 크게 증가한다.

2. 종래 기술에서는 기판(G) 상에 전면 도포 방식이 사용되므로, 도액이 기판(G)의 전체 면적에 걸쳐 도포되어야 한다. 그 후, 최종 제품으로 절단된 복수개의 패널(P)만이 사용되므로, 기판(G)은 미사용의 데드 영역(DR: Dead Region)이 발생한다. 기판(G)은 고가의 부품으로 이러한 데드 영역(DR)의 발생으로 인하여 제조 비용이 상당히 증가한다.

또한, 데드 영역(DR) 상에 도포된 불필요한 도액(32)은 별도의 세정 공정을 사용하여 제거된 후 폐기되어야 한다. 따라서, 데드 영역(DR) 상의 불필요한 도액의 제거를 위한 별도의 세정 공정 및 도액(32)의 폐기로 인하여 추가적으로 제조 비용 및 제조 시간이 증가한다.

3. 상술한 바와 같이 고가의 개별 제조 설비를 사용하여 다양한 사이즈의 패널을 제조하더라도, 시장/소비자의 기호도 또는 선호도에 따라 최종 제품(예를 들어, 고화질 TV 또는 스마트폰 등)의 판매가 성공적으로 이루어지지 않는 경우, 기설치된 고가의 개별 제조 설비는 상이한 사이즈의 패널 제조에 사용이 불가능하다. 따라서, 종래 기술에 따른 코팅 장치(100) 및 이를 사용한 코팅 방법은 생산성 및 사업성 측면에서 소량 다품종의 다양한 사이즈의 패널의 제조에 사용하기에 적합하지 않으므로, 이를 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.

이에 본 출원인은 한국등록특허 제10-1309269호에 특정 사이즈의 복수의 기판을 수용하는 지그를 사용하고 또한 전면 도포, 분할 도포, 간헐 도포, 및 분할 및 간헐 도포 방식으로 복수의 기판 상에 도액을 도포함으로써, 다양한 기판 사이즈에 대응하여 기판 제조가 가능하고, 기판의 데드 영역이 제거되며, 전체 제조 비용 및 시간이 현저하게 감소되고, 시장/소비자의 기호도 또는 선호도에 용이하게 대응할 수 있도록 개선함으로써, 지그 상에 불필요한 도액의 도포가 최소화되거나 제거될 수 있도록 구현된 코팅 장치 및 코팅 방법을 제안한 바 있다.

한편, 상술한 슬릿 코팅 방식을 사용하면, 종래의 진공 증착 방식대비 저가의 대량생산이 가능하다는 이점이 있지만 그 구조적 한계로 인해 다음과 같은 여러 문제점을 발생시키고 있는 것으로 알려지고 있다.

기판보다 좁거나 넓은 폭을 가지는 슬릿 코터를 이용하여 기판에 대해 전면 코팅을 행하더라고, 기판의 초단부와 말단부 각각의 막두께 균일도가 불량하고, 또한 기판 상에 여백이 존재하는 문제가 있거나, 기판의 모서리부에 도액의 표면장력에 의한 비드(bead)가 형성되는 현상으로 인해, 기판의 모서리부에 도액이 뭉치는 현상이 발생하며, 이로 인해 막두께 균일도 불량에 따른 코팅 품질의 문제가 발생될 수 있고, 또한 기판을 고정하는 트레이 또는 지그의 고정면과 기판 사이의 틈새(gap)로 모세관 현상에 따른 도액 침투가 일어나서 여전히 기판 후면부가 오염될 수 있는 문제가 대두되기 때문에 기판의 품질 불량을 초래하게 된다.

이를 해소하고자, 한국 공개특허공보 제10-2017-0118422호에는 슬릿 코팅 시 기판의 후면에 도액에 의한 오염이 발생되는 것을 방지하는 기판 후면부 오염발생 방지부를 가지는 기판 고정용 트레이 및 이를 구비하는 슬릿 코팅장치가 개시되어 있다.

도 2는 종래 기술에 따른 트레이 스테이지에 결합된 기판 고정용 트레이를 나타내는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 기판(60) 상에 도액을 도포하여 박막을 형성시키는 도액 도포장치인 슬릿 코터(slit coater)는 슬릿 코팅 시, 기판을 고정시키는 기판 고정용 트레이(40)와 기판 고정용 트레이(40)가 진공압에 의해 착탈 가능하게 결합되도록 트레이 결합용 진공홀(82)을 가지는 트레이 스테이지(80)를 포함할 수 있다.

기판 고정용 트레이(40)는 트레이 바디(42)와, 기판(50)이 삽입 거치되어 고정될 수 있도록 트레이 바디(42)의 중앙 상부 영역에서 함몰되게 형성되는 기판 거치홈부(44) 및 기판 후면부 오염발생 방지부(46)를 포함할 수 있다.

트레이 바디(42)에는 진공 형성로(48)가 형성되고, 트레이 스테이지(80)에는 이에 대응하는 진공홀(84)이 형성되어 기판 거치홈부(44)와 연통되며, 슬릿 코팅 시 기판(60)의 후면부 중앙 영역을 진공으로 흡착하기 위한 진공 형성 경로를 형성함으로써, 기판 거치홈부(44)에 거치된 기판(60)이 진공압에 의해 견고하게 고정될 수 있다.

한편, 슬릿 코팅 시 기판(60)의 후면부가 도액에 의한 오염이 발생되는 것을 방지하는 역할을 하는 기판 후면부 오염발생 방지부(46)는 기판 거치홈부(44)에 이웃하게 배치되며, 공기 분사로(52)와, 도액 침투 저지부(54)를 포함할 수 있다.

공기 분사로(52)는 트레이 스테이지(80)의 공기 분사홀(86)과 연통되도록 트레이 바디(42)에 마련되며, 슬릿 코팅 시 기판(60)의 후면부 모서리 영역에 양압이 형성되도록 기판(60)의 후면부 모서리 영역으로 공기가 분사되는 경로를 형성한다. 즉 슬릿 코팅 시 기판(60)의 후면부 모서리 영역으로 공기가 분사되기 때문에 이곳에 도액이 뭉쳐 고이는 현상을 없앨 수 있다.

플렉시블한 재질로 제작되는 도액 침투 저지부(54)는 트레이 바디(42)와 기판(60)의 측면부 사이에 요철식으로 배치되며, 트레이 바디(42)와 기판(60)의 측면부 사이의 틈새(gap)로 도액이 침투되는 것을 저지시키는, 즉 최소화시키는 역할을 한다.

상술한 종래의 코팅 장치는 슬릿 다이 코터(Slit Die Coater)를 사용하여 음각으로 파인 지그 또는 트레이에 기판을 여러 개 올리고 기판들과 지그 전면에 코팅이 이루어진다. 이 경우, 지그와 기판 사이에 최대한 틈이 형성되지 않도록 하고 있지만, 지그에서 코팅을 할 경우, 도액이 지그와 기판에 액면을 연결하여 코팅되고 건조 전에 분리하면, 도액이 분리면으로 흘러 내러 넘쳐서 미코팅 지역에 점착제가 남게 되고, 도액 침부 저지부(54)가 요철식으로 배치됨에 따라 도액 침투 저지부(54) 자체가 오염될 가능성이 높고, 또한 세척이 용이하지 않은 문제가 있다.

더구나, 비록 지그와 기판 사이에는 틈새가 형성되지 않도록 제작한다고 하더라도, 요철식의 도액 침투 저지부(54)의 형성을 위해 틈새가 형성될 수 밖에 없고, 형성된 틈을 통해 여전히 기판의 하면부로 도액이 흘러들어서 오염을 초래하게 되므로, 이후의 공정에서 이물 불량을 초래할 뿐만 아니라, 도액 침투 저지부(54)의 요철 형상 내에 잔류하는 도액을 세정하기 어렵다는 문제가 발생하게 된다.

한국등록특허 제10-1309269호(2013.09.10. 등록) 한국 공개특허공보 제10-2017-0118422호(2017.10.25. 공개)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 슬릿 다이 코터(Slit die Coater)를 활용한 박막 코팅 시, 지그의 수용부에 수용되는 기판과 지그상에 코팅된 점착제(OCR) 도액이 기판의 엣지(Egde) 경계면을 따라 흘러 내리지 않고, 지그와 기판의 경계면인 지그의 수용부의 엣지 외측에 인접하여 형성된 홈(groove)으로 흐르도록 하여, 코팅된 도액의 액막을 엣지 경계면을 중심으로 분리함으로써, 제로 베젤(zero Bezel)을 형성할 수 있고, 또한 도액이 기판의 엣지에 묻지 않게 되어 오염 발생이 방지될 뿐만 아니라, 기판의 엣지면에서의 코팅 두께가 균일하게 유지되므로, 공정의 단순화 및 전체 공정 시간(tact time)의 단축이 가능한 개선된 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 특징에 따른 코팅 장치에 사용되는 지그는 하나 이상의 기판을 수용하는 복수의 수용부; 및 상기 하나 이상의 수용부 각각의 엣지 외측에 인접하여 형성되는 점착제 포집부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 코팅 장치는 하나 이상의 기판을 수용하는 하나 이상의 수용부, 상기 하나 이상의 수용부 각각의 엣지 외측에 인접하여 형성되는 점착제 포집부, 및 상기 하나 이상의 수용부의 하부에 각각 제공되며 상기 하나 이상의 기판을 배출하기 위한 하나 이상의 배출구를 구비한 지그; 상기 지그가 착탈 가능하게 장착되는 석션 테이블; 상기 석션 테이블 상에 위치되며, 상기 하나 이상의 기판 상으로 도액의 도포 방향을 따라 코팅층을 형성하도록 도액을 도포하기 위한 노즐부를 가지는 노즐 장치; 상기 노즐 장치가 장착되며, 상기 노즐 장치를 상기 지그 상에서 왕복 이동시키기 위한 갠트리; 및 상기 하나 이상의 기판 상에 상기 도액의 도포가 완료되면, 상기 지그를 후속 동작을 위해 이송시키는 이송 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 코팅 방법은 a) 소정 제품 형상을 가지는 기판을 수용하기 위한 수용부, 및 상기 수용부의 엣지 외측에 인접하여 형성되는 점착제 도포부를 구비한 지그를 제작하는 지그 제작 공정(S100); b) 상기 지그의 수용부에 상기 기판을 삽입 한 후, 상기 지그를 석션 테이블에 고정하는 지그 고정 공정(S200); c) 상기 지그 상의 코팅 위치로 노즐 장치를 이동하는 노즐 장치 이송 공정(S300); d) 상기 노즐 장치를 소정 방향을 따라 상기 지그 상에서 이동하면서 상기 기판 상에 도액을 도포하여, 코팅층을 형성하는 코팅 공정(S400); e) 상기 기판 상에 상기 도액의 도포가 완료되면, 상기 지그의 수용부에 수용된 상기 기판을 상기 수용부로부터 분리하는 기판 분리 공정(S500); 및 f) 상기 기판이 분리된 후 상기 지그 상에 잔류하는 코팅층을 세정하는 지그 세정 공정(S600);을 포함한다.

상기한 과제의 해결 수단을 통하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 개선된 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.

지그의 수용부에 수용되는 기판과 지그상에 코팅된 도액은 기판의 엣지(Egde) 경계면을 따라 흘러 내리지 않고, 지그와 기판의 경계면인 지그의 수용부의 엣지 경계면에 인접한 홈으로 흐르게 되므로, 코팅된 도액의 액막을 엣지 경계면을 중심으로 분리하여, 제로 베젤(zero Bezel)을 형성할 수 있다.

또한 엣지 경계면까지 코팅된 기판상의 코팅층이 건조되기 전에 기판을 분리할 수 있으므로, 공정의 단순화 및 전체 공정 시간을 단축할 수 있다.

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

도 1은 평판 패널 디스플레이(FPD)를 제조하기 위해 사용되는 종래의 테이블 코팅 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 일측면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 트레이 스테이지에 결합된 종래의 기판 고정용 트레이를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 점착제 포집 기능을 가지는 지그를 구비한 코팅 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 일측면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 점착제 포집 기능을 가지는 지그를 구비한 코팅 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 일측면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 점착제 포집 기능을 가지는 지그를 구비한 코팅 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 일측면도이다.
도 6은 도 3 내지 도 5의 “A” 부분의 상세도로서, 점착제 포집부의 제 1 예시도이다.
도 7은 점착제 포집부의 제 2 예시도이다.
도 8은 점착제 포집부의 제 3 예시도이다.
도 9는 점착제 포집부의 제 4 예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 점착제 포집 기능을 가지는 지그를 구비한 코팅 장치의 코팅 방법을 도시하는 도면이다.
도 11은 도 10에 따른 코팅 방법을 나타내는 플로우차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 점착제 포집 기능을 가지는 지그를 구비한 코팅 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 일측면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코팅 장치(200)는 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)을 수용하는 복수의 수용부(242) 및 상기 복수의 수용부(242)의 하부에 제공되며 상기 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)을 배출하기 위한 복수의 배출구(244)를 구비한 지그(240); 상기 지그(240)가 이송 가능하게 장착되는 석션 테이블(212); 상기 석션 테이블(212) 상에 위치되며, 상기 복수의 기판(Ga,Gb,Gc) 상으로 코팅층(230)을 형성하도록 도액을 전면 도포하기 위한 노즐 장치(220); 및 상기 노즐 장치(220)가 장착되며, 상기 노즐 장치(220)를 상기 지그(240) 상에서 왕복 이동시키기 위한 갠트리(도시하지 않음) 및 상기 복수의 기판(Ga,Gb,Gc) 상에 상기 도액의 도포가 완료되면, 상기 지그(240)를 후속 동작을 위해 이송시키는 이송 장치(도시하지 않음)를 포함하고 있다.

지그(240)의 복수의 수용부(242) 내에는 요구되는 사이즈의 패널에 대응되는 복수의 기판(G)이 수용될 수 있다.

노즐 장치(220)가 화살표 방향을 따라 지그(240) 상에서 이동하면서 코팅층(230)을 형성하기 위해 복수의 기판(Ga,Gb,Gc) 상에 도액을 전면 도포 방식으로 도포한다.

이 경우, 노즐 장치(220)는 도액의 도포 방향과 수직한 방향(도 3의 화살표 방향과 수직한 방향)을 따라 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)의 폭(W2)과 같거나 큰 값의 폭(W1)을 갖는 노즐부(222)를 구비함에 따라, 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)에 대해 데드 영역(DR)이 발생하지는 않지만, 전면 도포 방식을 사용하므로 지그(240) 상에 불필요한 도액(231)이 도포되지만, 종래의 도포양보다 작다는 점은 자명하다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅 장치(200)의 노즐 장치(220)는 도 3의 노즐 장치(220)가 복수의 기판(Ga,Gb,Gc) 상으로 코팅층(230)을 형성하도록 도액을 전면 도포하는 것과 달리, 복수의 노즐부(222a,222b,222c)를 구비하여, 복수의 기판(Ga,Gb,Gc) 상에 도액을 분할 도포 방식으로 도포하는 것 이외에는, 도 3의 실시예와 실질적으로 동일하다.

도 4의 실시예에서는 3개의 노즐부(222a,222b,222c)를 예시적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 복수의 노즐부(222a,222b,222c)의 수는 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)의 열 방향(도 4에서 화살표 방향과 수직한 방향)의 수에 대응되는 것으로 3개 미만 또는 4개 이상으로 구현될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

이 경우, 노즐 장치(220)는 복수의 노즐부(222a,222b,222c)의 각각의 폭은 도액의 도포 방향과 수직한 방향을 따라 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)의 각각의 폭(Wa,Wb,Wc)과 동일하거나 큰 값을 가짐에 따라, 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)에 대해서는 데드 영역(DR)이 발생하지는 않지만, 분할 도포 방식을 사용하므로 지그(240) 상에는 도액 도포 방향을 따라 여전히 불필요한 도액(231)이 도포되지만, 그 양은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 도포양보다 적다는 점은 자명하다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 코팅 장치(200의 노즐 장치(220)는 도 3의 전면 도포 방식과 도 4의 분할 도포 방식과 달리, 복수의 기판(Ga,Gb,Gc) 상으로 도액의 도포 방향과 수직한 방향을 따라 복수의 코팅층(230a,230b,230c)을 형성하도록 도액을 간헐 도포 방식으로 도포하는 것 이외에는 도 3 및 도 4의 실시예와 실직적으로 동일하다.

노즐 장치(220)는 도액의 도포 방향과 수직한 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)의 열 방향을 따라 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)의 전단부 바로 직전 및 후단부 바로 직후에서 도액의 토출 시작 및 토출 중단을 순차적으로 행하여, 복수의 기판(Ga,Gb,Gc) 상에 도액을 간헐 도포 방식으로 도포한다.

복수의 기판(Ga,Gb,Gc)이 3개의 열을 갖는 것은 예시적인 것이며, 당업자라면 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)이 2개 이하의 열 또는 4개 이상의 열을 가질 수 있음을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

이러한 간헐 도포 방식에 따라, 도액의 토출 시작 및 토출 중단을 제어하기 위한 제어 프로그램이 내장된 컨트롤러(미도시)를 추가로 포함할 수 있고, 이러한 컨트롤러(미도시)는 예를 들어 마이크로프로세서 또는 퍼스널 컴퓨터(PC) 등으로 구현될 수 있으며, 제어 프로그램은 미리 프로그램될 수 있다.

간헐 도포 방식의 경우, 노즐 장치(220)의 노즐부(222)의 폭(W1)은 도액의 도포 방향과 수직한 방향(도 4에서 화살표 방향과 수직한 방향)을 따라 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)의 폭(W2)과 동일하거나 큰 값을 가짐에 따라, 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)에 대해 데드 영역(DR)이 발생하지는 않지만, 간헐 도포 방식을 사용하므로 여전히 지그(240) 상에 불필요한 도액(231)이 도포되지만, 그 양은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 도포양보다 적다는 점은 자명하다.

한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 기타 실시예에 따른 코팅 장치(200)의 노즐 장치(220)로서, 복수의 노즐부(222a,222b,222c)를 구비하여, 복수의 기판(Ga,Gb,Gc) 상에 도액을 도포하는 분할 및 간헐 도포 방식과, 도액의 도포 완료 시, 지그(240)를 후속 동작을 위해 이송시키는 이송 장치의 구성 및 작동은 선행 특허문헌 2에 개시되어 있는 내용과 동일하므로, 설명의 편의상 상세한 내용은 생략한다.

또한, 상술한 본 발명의 실시예에서는, 지그(240)가 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)을 수용하는 복수의 수용부(242) 및 복수의 배출구(244)를 구비하는 것으로 기술하고 있지만, 당업자라면 필요에 따라(예를 들어, 대면적 기판의 경우), 지그(240)가 하나의 기판을 수용하는 하나의 수용부 및 하나의 배출구를 구비할 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

이상의 실시예들에 있어서, 지그(240)는 글래스 재질; 스틸, 스테인리스, 또는 알루미늄(Al)과 같은 금속 재질; 및 PTFE(poly-tetrafluoroethylene) 수지(resin)(상표명: 테플론(Teflon))와 같은 비금속 재질 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있고, 기판은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하는 디스플레이 패널이 될 수 있으나, 넓은 의미로 반도체용 웨이퍼(wafer) 기판이나 태양전지용 웨이퍼 기판이 될 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅 장치(200)에 사용되는 지그(240)는 복수의 기판(Ga,Gb,Gc)을 수용하는 복수의 수용부(242)의 엣지(242a) 외측에 인접하여 형성되는 점착제 포집부(250)를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅 장치(200)는 도액의 점도 및 표면 장력과 같은 특성을 조정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 점착제 포집부(250)에 인접하여 발열 부재로 이루어진 가열부(도시하지 않음)를 형성할 수 있다. 예를 들어 가열부를 형성하는 히터 코일 등의 발열 부재에 전원을 인가하여 100 ℃ 이하의 열을 가함으로써, 도액의 점도 및 표면 장력과 같은 특성을 조정할 수 있다.

도 6 내지 도 9는 도 5의 “A” 부분의 상세도로서, 각각 점착제 포집부를 나타내는 제 1 내지 제 4 예시도이다.

도 5를 도 6 및 도 7과 함께 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 지그(240)는 기판(G)을 수용하는 수용부(242), 및 상기 수용부(242)의 엣지(242a) 외측에 인접하여 형성되는 점착제 포집부(250)를 포함한다. 이 경우, 점착제 포집부(250)는 그 단면이 쐐기형 홈(252) 또는 사각형 홈(254)을 포함할 수 있다. 이 경우, 점착제 포집부(250)는 수용부(242)의 엣지(242a)에 인접한 일측이 경사면(252a,254a)을 구비하고, 엣지(242a)로부터 먼 타측이 수직면(252b,254b)을 구비하도록 구현될 수 있다.

이와 달리 도 8 및 도 9에 각각 도시된 바와 같이, 기판(G)을 수용하는 수용부(242)의 엣지(242a) 외측에 인접하여 형성되는 지그(240)의 점착제 포집부(250)는 그 단면이 역삼각형 홈(256) 또는 역사다리꼴 홈(258)을 포함할 수 있다. 이 경우, 점착제 포집부(250)는 수용부(2420의 엣지(242a)에 인접한 일측의 단면이 경사면(256a,258a)을 구비하는 것이 바람직하다.

상술한 도 6 내지 도 9에 도시된 실시예에서, 경사면(252a,254a,256a,258a)이 각각 평판한 경사면으로 구현되는 것으로 예시되어 있지만, 당업자라면 경사면(252a,254a,256a,258a)이 각각 아래로 오목한 곡면 경사면을 포함한 다양한 형상의 경사면으로 구현될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

또한, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 점착제 포집부(250)는 경계면을 중심으로 균일하게 코팅된 도액의 액막이 분리될 수 있는 형상이라면, 홈(252,254,256,258)의 단면이 예를 들어 반원형홈, 수직 방향으로 긴 타원형 등의 형상으로 구현될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니라는 점에 유의하여야 한다.

이에 따라 지그(240)의 수용부(242)에 수용되는 기판(G)과 지그(240)상에 코팅된 도액은 기판(G)의 엣지(Egde) 경계면을 따라 흘러 내리지 않고, 지그(240)의 수용부(242)의 엣지(242a)에 인접한 홈(252,254,256,258)의 경사면(252a,254a,256a,258a)을 따라 흐르게 되므로, 코팅된 도액의 액막이 기판(G)의 측면부와 수용부(242)의 엣지(242a) 간의 경계면을 따라 분리됨으로써, 제로 베젤(zero Bezel)을 형성할 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 점착제 포집 기능을 가지는 지그를 구비한 코팅 장치의 코팅 방법을 나타내는 도면 및 도 10에 따른 코팅 방법을 나타내는 플로우차트이다.

도 10 및 도 11을 도 6 내지 도 9와 함께 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 점착제 포집 기능을 가지는 지그를 구비한 코팅 장치의 코팅 방법은, 지그 제작 공정(S100); 지그 고정 공정(S200); 노즐 장치 이송 공정(S300); 코팅 공정(S400); 기판 분리 및 합착 공정(S500); 및 지그 세정 공정(S600)을 포함할 수 있다.

먼저, 지그 제작 공정(S100)에서, 도 10에 도시된 바와 같은 소정 제품 형상을 가지는 기판(G)을 수용하기 위한 수용부(242), 및 상기 수용부(242)의 엣지(242a) 외측에 인접하여 형성되는 점착제 포집부(250)(도 6 내지 도 9 참조)(를 구비한 지그(240)를 제작한다. 지그(240)의 수용부(242)는 기판(G)의 높이와 동일한 깊이로 음각으로 제작한다. 이 경우, 코팅을 위해 기판(G)을 수용부(242) 내로 용이하게 삽입하고 또한 코팅 후 용이하게 분리시키기 위해, 수용부(242)의 사이즈는 기판(G)의 외곽 사이즈보다 소정 범위(예를 들어, 대략 1mm 이내의 범위이나 이에 제한되는 것은 아님)의 갭(gap)을 갖도록 크게 제작하는 것이 바람직하다. 이 경우, 갭의 범위는 예를 들어 사용되는 도액의 점도 및 표면장력 중 적어도 하나 이상을 고려하여 적절히 조정될 수 있다. 즉, 상대적으로 저점도 및/또는 저 표면장력의 도액이 사용되는 경우에는 갭의 사이즈가 좁게 형성되고, 상대적으로 고점도 및/또는 고 표면장력의 도액이 사용되는 경우에는 갭의 사이즈가 넓게 형성될 수 있다. 또한, 지그(240)내의 기판(G)을 수용하는 수용부(242)의 수는 필요에 따라 복수개 제작하되, 각각의 수용부(242)는 그 엣지(242a)에 인접하여 형성되는 점착제 포집부(250)는 앞서 도 6 내지 도 9를 참조하여 기술한 다양한 형상의 홈(252,254,256,258)르로 구현될 수 있다.

그 후, 지그 고정 공정(S200)에서, 제작된 지그(240)의 수용부(242)에 기판(G)을 삽입한 후, 지그(240)를 석션 테이블(212)에 고정한다.

본 발명의 실시예들에 따른 코팅 장치의 코팅 방법은, 지그(240)의 고정 후, 히터 등을 이용하여 예를 들어 100 ℃ 이하의 열을 가하여 도액의 점도 및 표면 장력 증 적어도 하나 이상의 도액 특성을 조정하는 가열 공정(S700)을 더 포함할 수 있다. 이러한 가열 공정(S700)은 선택사양으로 반드시 사용되어야 하는 것은 아니라는 점에 유의하여야 한다. 이 경우, 가열 장치(미도시)는 예를 들어, 노즐 장치(200)의 복수의 노즐부(222a,222b,222c) 근처에 제공되거나 및/또는 도액을 외부에서 노즐 장치(220)로 공급하기 위해 사용되는 펌프(미도시)에 제공될 수 있다.

다음으로, 코팅 진행을 위해 노즐 장치(220)의 노즐부(222)를 지그(240) 상의 코팅 위치로 이동하는 노즐 장치 이송 공정(S300)을 실행한다. 이때 노즐부(222)는 코팅을 원하는 기판(G)의 폭과 동일하거나 이보다는 크게 제작한다. 이 경우, 코팅은 기판(G) 내 코팅을 원하는 위치 또는 기판(G) 밖의 지그(240) 상의 위치에서 시작할 수 있다.

다음으로, 코팅 공정(S400)이 시작된다. 코팅 공정(S400)에서, 노즐 장치(220)를 도 3 내지 도 5의 화살표 방향을 따라 지그(240) 상에서 이동하면서 복수의 기판(Ga,Gb,Gc) 상에 도액을 도 3 내지 도 5에 개시된 종래 기술의 전면 도포 방식, 분할 도포 방식, 간헐 도포 방식, 또는 분할 및 간헐 도포 방식의 어느 하나의 방식으로 도포하여, 코팅층(230)을 형성한다. 이때, 코팅된 도액은 기판(G)의 엣지(Egde) 경계면을 따라 흘러 내리지 않고, 지그(240)와 기판(G)과의 경계면인 후술하는 지그(240)의 수용부(242)의 엣지(242a)에 인접한 경사면을 따라 흐르게 되고, 그 결과 코팅된 도액의 액막을 경계면을 중심으로 분리하여, 제로 베젤(zero Bezel)을 형성할 수 있다.

이어서, 기판 분리 공정(S500)에서, 지그(240)의 수용부(242)에 수용되어 있는 기판(G)을 수용부(242) 하부에 제공되는 배출구(244)를 통해 에어 가압하여 수용부(242)로부터 분리한다. 그 후, 분리된 기판(G)을 합착기(미도시)로 이송하여, 원하는 다른 기판과 합착하는 합착 공정이 될 수 있다.

마지막으로, 기판(G)이 분리된 지그(240) 상에 잔류하는 코팅층(230)을 세정 장치(도시하지 않음)를 통해 세정하는 지그 세정 공정(S600)을 실행하고, 세정 공정이 완료된 지그(240에 대해서는 상기 지그 고정 공정(S200) 내지 지그 세정 공정(S600)을 반복하여 실행한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 개선된 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법은 지그(240)의 수용부(242)에 수용되는 기판(G)과 지그(240) 상에 코팅된 도액은 기판(G)의 엣지 경계면을 따라 흘러 내리지 않고, 지그(240)와 기판(G)의 경계면인 지그(240)의 수용부(242)의 엣지(242a) 외측에 인접하여 형성되는 점착제 포집부(250)(도 6 내지 도 9 참조) 내로 흐르게 되므로, 엣지(242a) 경계면을 중심으로 코팅된 도액의 액막을 분리할 수 있고, 또한 도액이 기판(G)의 엣지에 묻지 않게 되어 오염 발생이 방지될 뿐만 아니라, 기판(G)의 엣지면세서의 코팅 두께가 균일하게 유지되므로, 공정의 단순화 및 전체 공정 시간을 단축할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

200 : 코팅 장치 212: 석션 테이블
220: 노즐 장치 222,222a,222b,222c: : 노즐부
230,230a,230b,230c : 코팅층 231 : 불필요한 도액
240 : 지그 242 : 수용부
244: 배출구 250 : 점착제 포집부
252,254,256,258 : 홈 G,Ga,Gb,Gc: 기판

Claims (14)

1. 코팅 장치에 사용되는 지그에 있어서,
   하나 이상의 기판을 수용하는 복수의 수용부; 및 상기 하나 이상의 수용부 각각의 엣지 외측에 인접하여 형성되되 상기 하나 이상의 수용부 각각의 엣지로부터 일정간격 이격된 위치에 형성되는 점착제 포집부를
   포함하고,
   상기 점착제 포집부는 각각 상기 기판 및 상기 지그 중 어느 하나 이상에 도포된 도액이 흘러내려 포집되는 홈(groove)으로 구현되며,
   상기 점착제 포집부는 각각 상기 엣지에 인접한 일측의 단면이 경사면을 구비하는 지그.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 경사면의 상부는 상기 엣지의 상부와 일정 거리만큼 이격되거나 또는 접촉한 상태로 형성되는 지그.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
   상기 수용부는 상기 기판의 두께와 동일한 깊이로 음각으로 형성되되, 상기 수용부의 사이즈는 상기 기판의 외곽 사이즈보다 소정 범위의 갭(gag)만큼 큰 지그.
6. 코팅 장치에 있어서,
   하나 이상의 기판을 수용하는 하나 이상의 수용부, 상기 하나 이상의 수용부 각각의 엣지 외측에 인접하여 형성되되 상기 하나 이상의 수용부 각각의 엣지로부터 일정간격 이격된 위치에 형성되는 점착제 포집부, 및 상기 하나 이상의 수용부의 하부에 각각 제공되며 상기 하나 이상의 기판을 배출하기 위한 하나 이상의 배출구를 구비한 지그;
   상기 지그가 착탈 가능하게 장착되는 석션 테이블;
   상기 석션 테이블 상에 위치되며, 상기 하나 이상의 기판 상으로 도액의 도포 방향을 따라 코팅층을 형성하도록 도액을 도포하기 위한 노즐부를 가지는 노즐 장치;
   상기 노즐 장치가 장착되며, 상기 노즐 장치를 상기 지그 상에서 왕복 이동시키기 위한 갠트리; 및
   상기 하나 이상의 기판 상에 상기 도액의 도포가 완료되면, 상기 지그를 후속 동작을 위해 이송시키는 이송 장치
   를 포함하고,
   상기 점착제 포집부는 각각 상기 기판 및 상기 지그 중 어느 하나 이상에 도포된 도액이 흘러내려 포집되는 홈(groove)으로 구현되며,
   상기 점착제 포집부는 각각 상기 엣지에 인접한 일측의 단면이 경사면을 구비하는 코팅 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 경사면의 상부는 상기 엣지의 상부와 일정 거리만큼 이격되거나 또는 접촉한 상태로 형성되는 코팅 장치.
10. 제 6 항에 있어서,
    상기 코팅 장치는 상기 도액의 점도 및 표면 장력 중 적어도 하나의 특성을 조정하기 위한 가열 장치를 추가로 포함하는 코팅 장치.
11. 제 6 항, 제 9 항, 및 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 기판의 두께와 동일한 깊이로 음각으로 형성되되, 상기 수용부의 사이즈는 상기 기판의 외곽 사이즈보다 소정 범위의 갭(gag)만큼 큰 코팅 장치.
12. 코팅 방법에 있어서,
    a) 소정 제품 형상을 가지는 기판을 수용하기 위한 수용부, 및 상기 수용부의 엣지 외측에 인접하여 형성되되 상기 수용부의 엣지로부터 일정간격 이격된 위치에 형성되며, 상기 기판에 도포된 도액이 흘러내려 포집되는 홈(groove)으로 구현되고, 상기 엣지에 인접한 일측의 단면이 경사면을 구비하는 점착제 도포부를 구비한 지그를 제작하는 지그 제작 공정(S100);
    b) 상기 지그의 수용부에 상기 기판을 삽입 한 후, 상기 지그를 석션 테이블에 고정하는 지그 고정 공정(S200);
    c) 상기 지그 상의 코팅 위치로 노즐 장치를 이동하는 노즐 장치 이송 공정(S300);
    d) 상기 노즐 장치를 소정 방향을 따라 상기 지그 상에서 이동하면서 상기 기판 상에 도액을 도포하여, 코팅층을 형성하는 코팅 공정(S400);
    e) 상기 기판 상에 상기 도액의 도포가 완료되면, 상기 지그의 수용부에 수용된 상기 기판을 상기 수용부로부터 분리하는 기판 분리 공정(S500); 및
    f) 상기 기판이 분리된 후 상기 지그 상에 잔류하는 코팅층을 세정하는 지그 세정 공정(S600);
    을 포함하는 코팅 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 코팅 방법은 상기 b) 단계 및 상기 c) 단계 사이에, 상기 도액의 점도 및 표면 장력 중 적어도 하나 이상의 특성을 조정하기 위한 가열 공정(S700)을 추가로 포함하는 코팅 방법.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 코팅 방법은 상기 f) 단계가 완료된 상기 지그에 대해 상기 b) 단계 내지 상기 f) 단계를 반복하여 실행하는 공정을 추가로 포함하는 코팅 방법.

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