KR200210464Y1 - Discharge amount control device of nozzle - Google Patents
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Abstract
본 고안은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), PCB(printed circuit board) 등의 기판 표면에 액상의 얇은 막을 도포하는 기판 도포장치의 노즐에 관한 것으로서, 특히 기판에 도포되는 도포액이 담겨 있는 용기 내부에 설치된 두 개의 노즐 블록의 하단부에 서로 연결되도록 설치되는 볼 스크류와, 상기 볼 스크류의 일단에 연결되어 상기 볼 스크류에 회전동력을 제공하는 모터와, 상기 모터에 연결되어 상기 모터의 동작을 제어하는 마이컴으로 구성되어,The present invention relates to a nozzle of a substrate coating apparatus for coating a liquid thin film on a surface of a substrate such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), a printed circuit board (PCB), and the like, and in particular, a coating liquid applied to a substrate. A ball screw installed to be connected to each other at the lower ends of two nozzle blocks installed in the container, a motor connected to one end of the ball screw to provide rotational power to the ball screw, and connected to the motor. It consists of a microcomputer to control the operation of
노즐 블록 사이의 갭을 조절하여 기판에 도포되는 막의 두께를 시작부분에서 끝 부분까지 모두 알맞게 조절할 수 있으므로 기판의 이동속도와 상관없이 도포되는 막의 균일성을 항상 유지할 수 있는 노즐의 토출량 제어장치(Vomiting volume controller for nozzle)에 관한 것이다.By controlling the gap between the nozzle blocks, the thickness of the film applied to the substrate can be properly adjusted from the beginning to the end, so the discharge amount control device of the nozzle can always maintain the uniformity of the applied film regardless of the moving speed of the substrate. volume controller for nozzle).
Description
본 고안은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), PCB(printed circuit board) 등의 기판 표면에 액상의 얇은 막을 도포하는 기판 도포장치의 노즐에 관한 것으로서, 특히 노즐을 이루는 노즐 블록의 거리를 조절하여 기판에 도포되는 막의 두께 및 두께 균일도를 향상시킬 수 있는 노즐의 토출량 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nozzle of a substrate coating apparatus for coating a liquid thin film on a surface of a substrate such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), a printed circuit board (PCB), and the like. An apparatus for controlling a discharge amount of a nozzle capable of improving the thickness and thickness uniformity of a film applied to a substrate by adjusting a distance.
일반적으로 기판에 얇은 막을 도포하는 도포장치는 롤러를 이용한 것, 노즐을 이용한 것, 그리고 기판을 회전시킬 때 생기는 원심력을 이용한 것이 있는데, 대형의 기판에 균일한 두께의 막을 도포하는 것으로는 보통 노즐을 이용한 것이 사용된다.Generally, a coating device for applying a thin film to a substrate is using a roller, a nozzle, and centrifugal force generated when the substrate is rotated. A coating of a uniform thickness on a large substrate is usually performed by applying a nozzle. The used one is used.
도 1은 종래기술에 의한 기판 도포장치의 사시도이고, 도 2는 종래기술에 의한 기판 도포장치의 일부 구성 요소인 노즐 블록의 사시도이다.1 is a perspective view of a substrate coating apparatus according to the prior art, and FIG. 2 is a perspective view of a nozzle block which is a part of the substrate coating apparatus according to the prior art.
종래의 기판 도포장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 장치의 베이스(1)와, 상기 베이스(1)의 상부에 고정되고 도포될 도포액(11)이 들어 있는 용기(2)와, 상기 용기(2)내에 일정한 간격을 두고 설치되는 노즐 블록(5)과, 상기 노즐 블록(5)에 연결되어 상기 노즐 블록(5)을 상하 방향으로 이송시키는 실린더(3)와, 상기 실린더(3)와 상기 노즐 블록(5) 사이에 설치되어 상기 노즐 블록(5)의 상하 이동을 안내하는 가이드(4)와, 상기 용기(2)를 덮도록 설치되는 프레임(6)과, 상기 프레임(6)이 좌우로 이동될 수 있도록 상기 프레임(6)의 하단부에 설치되는 복수개의 베어링(7)과, 상기 프레임(6)의 상부의 하면에 설치되어 상기 용기(2)내에 들어 있는 도포액(11)이 도포되는 기판(8)과, 상기 프레임(6)의 상부에 연결되는 볼 스크류(10)와, 상기 볼 스크류(10)에 연결되어 상기 프레임(6)이 좌우로 이동되도록 상기 볼 스크류(10)를 회전시키는 모터(9)로 구성된다.The conventional substrate coating apparatus includes a base 2 of the apparatus as shown in Figs. 1 and 2, a container 2 containing a coating liquid 11 to be fixed and applied on top of the base 1, A nozzle block 5 provided at regular intervals in the container 2, a cylinder 3 connected to the nozzle block 5 to transfer the nozzle block 5 in an up and down direction, and the cylinder 3 ) And a guide (4) installed between the nozzle block (5) to guide the vertical movement of the nozzle block (5), the frame (6) to cover the container (2), and the frame (6). ), A plurality of bearings 7 installed on the lower end of the frame 6 and the coating liquid 11 installed on the lower surface of the upper part of the frame 6 so as to be moved left and right. ) Is applied to the substrate 8, the ball screw 10 is connected to the upper portion of the frame 6, and the ball screw 10 is connected to the It consists of a motor 9 for rotating the ball screw 10 so that the frame 6 is moved left and right.
상기와 같이 구성된 종래기술에 의한 기판 도포장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the substrate coating apparatus according to the prior art configured as described above are as follows.
먼저, 초기 상태는 상기 노즐 블록(5)이 상기 용기(2)내의 하부에 위치하여 상단이 상기 용기(2)내에 잠겨져 있는 상태이고, 상기 노즐 블록(5)간의 갭(gap)(5a)은 상기 노즐 블록(5)이 상승된 경우 상기 노즐 블록(5) 사이의 갭(5a)을 통하여 상기 용기(2)내의 도포액(11)이 모세관 현상으로 상승될 수 있을 정도의 거리이다.First, the initial state is a state in which the nozzle block 5 is located in the lower part of the container 2 and the upper end is locked in the container 2, and the gap 5a between the nozzle blocks 5 is When the nozzle block 5 is raised, it is a distance such that the coating liquid 11 in the container 2 can be raised by a capillary phenomenon through the gap 5a between the nozzle blocks 5.
상기한 초기 상태에서 상기 실린더(3)가 동작되어 상기 노즐 블록(5)은 상기 가이드(4)의 안내에 따라 상방향으로 상기 노즐 블록(5)이 모세관 현상에 의해 상승될 수 있는 높이보다 낮은 높이까지 이동된다.In the initial state, the cylinder 3 is operated so that the nozzle block 5 is lower than the height at which the nozzle block 5 can be raised by capillary action upwards according to the guide of the guide 4. Is moved to height.
이때, 상기 용기(2)내의 도포액(11)은 모세관 현상에 의하여 상기 노즐 블록(5) 사이의 갭(5a)을 통과하여 상기 노즐 블록(5)의 상단보다 약간 높은 위치로 돌출된다.At this time, the coating liquid 11 in the container 2 passes through the gap 5a between the nozzle blocks 5 by a capillary phenomenon and protrudes to a position slightly higher than the upper end of the nozzle block 5.
상기 노즐 블록(5)이 상승되면, 상기 모터(9)가 회전되어 상기 볼 스크류(10)를 회전시키게 되고, 상기 프레임(6)은 상기 볼 스크류(10)가 회전됨에 따라 일정한 속도로 직선운동을 하게 된다.When the nozzle block 5 is raised, the motor 9 is rotated to rotate the ball screw 10, the frame 6 is linear movement at a constant speed as the ball screw 10 is rotated Will be
상기 프레임(6)이 상기 볼 스크류(10)에 의해 직선으로 이동하게 되면, 상기 기판(8)도 상기 프레임(6)에 설치되어 있으므로 이동되게 된다.When the frame 6 is moved in a straight line by the ball screw 10, the substrate 8 is also installed in the frame 6, so that it moves.
여기서, 상기 기판(8)의 높이는 상기 노즐 블록(5) 상단으로 돌출된 상기 도포액(11)과 접촉될 수 있는 높이이다.Here, the height of the substrate 8 is a height that can be in contact with the coating liquid 11 protruding to the top of the nozzle block (5).
따라서, 상기 기판(8)이 상기 노즐 블록(5)의 상단 위를 상기 도포액(11)과 접촉되면서 이동되므로 상기 기판(8)에 도포액(11)이 도포되게 된다.Therefore, since the substrate 8 moves while contacting the coating liquid 11 on the upper end of the nozzle block 5, the coating liquid 11 is applied to the substrate 8.
그리고, 상기 기판(8)에 도포액(11)에 의해 형성되는 막의 두께는 상기 기판(8)의 이동속도와, 상기 기판(8)과 상기 노즐 블록(5) 상단의 거리에 의해 결정된다.The thickness of the film formed by the coating liquid 11 on the substrate 8 is determined by the moving speed of the substrate 8 and the distance between the substrate 8 and the top of the nozzle block 5.
즉, 상기 모터(9)의 속도가 증가되어 상기 기판(8)의 이동속도가 증가되면, 상기 기판(8)과 상기 노즐 블록(5) 상단 사이에 상기 도포액(11)에 의해 형성된 공간에서의 상기 도포액(11)의 표면 장력 및 도포액(11)과 상기 기판(8)의 점착력 때문에 상기 노즐 블록(5) 사이로 상승되는 상기 도포액(11)의 양이 증가되어 상기 기판(8)에 도포되는 막의 두께가 두꺼워진다.That is, when the speed of the motor 9 is increased and the moving speed of the substrate 8 is increased, in the space formed by the coating liquid 11 between the substrate 8 and the top of the nozzle block 5. The amount of the coating liquid 11 that rises between the nozzle block 5 due to the surface tension of the coating liquid 11 and the adhesive force of the coating liquid 11 and the substrate 8 increases the substrate 8. The thickness of the film to be applied is thickened.
그러나, 종래의 기판 도포장치는 상기 기판(8)의 속도와 상기 기판(8)과 상기 노즐 블록(5) 사이의 거리를 조정하여 도포되는 막의 두께를 조절하므로 유막이 파손되지 않는 범위내에서만 조절이 가능하여 막의 두께 조정에 제한이 따르는 문제점이 있다.However, the conventional substrate coating apparatus adjusts the thickness of the film to be applied by adjusting the speed of the substrate 8 and the distance between the substrate 8 and the nozzle block 5 so that only the oil film is damaged within the range not to be damaged. This is possible, and there is a problem in that the thickness adjustment of the film is limited.
또한, 상기 기판(8)에 도포되는 막의 두께를 상기 기판(8)의 속도로써 조절하기 때문에 상기 기판(8)의 이동 동작이 시작되는 지점의 유량 및 도포가 끝나는 지점에서의 유량은 제어의 범위를 벗어나게 되고, 따라서 그 부분에서는 막의 두께의 조정이 되지 않는 문제점이 있다.In addition, since the thickness of the film applied to the substrate 8 is adjusted by the speed of the substrate 8, the flow rate at the point where the movement operation of the substrate 8 starts and the flow rate at the point where the application ends are within the range of control. It is out of the, thus there is a problem that the thickness of the film is not adjusted.
본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 노즐을 형성하는 노즐 블록 사이의 갭을 조절할 수 있는 장치를 설치하여 기판의 이동속도와 관계없이 막의 두께 및 그 균일도를 향상시킬 수 있는 기판 도포장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by installing a device that can adjust the gap between the nozzle block forming the nozzle can improve the thickness and uniformity of the film regardless of the moving speed of the substrate It is an object of the present invention to provide a substrate coating apparatus.
도 1은 종래기술에 의한 기판 도포장치의 사시도이고,1 is a perspective view of a substrate coating apparatus according to the prior art,
도 2는 종래기술에 의한 기판 도포장치의 일부 구성 요소인 노즐 블록의 사시도이다.2 is a perspective view of a nozzle block which is a part of a substrate coating apparatus according to the prior art.
도 3는 본 고안에 의한 노즐의 토출량 제어장치의 사시도이고,3 is a perspective view of the discharge amount control device of the nozzle according to the present invention,
도 4은 본 고안에 의한 노즐의 토출량 제어장치의 일부 구성요소인 노즐의 동작도이며,4 is an operation of the nozzle which is a part of the discharge amount control apparatus of the nozzle according to the present invention,
도 5는 본 고안에 의한 노즐의 토출량 제어장치의 동작 순서도이다.5 is an operation flowchart of the discharge amount control apparatus of the nozzle according to the present invention.
＜도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명＞<Explanation of code about main part of drawing>
51 : 용기 52 : 노즐 블록51 container 52 nozzle block
53 : 볼 스크류 54 : 모터53: ball screw 54: motor
55 : 마이컴 56 : 기판55: microcomputer 56: substrate
60 : 도포액60: coating liquid
본 고안은 기판 표면에 액상의 얇은 막을 도포하기 위하여 두 개의 노즐 블록 사이로 액체를 토출시키는 기판 코팅 장치에 있어서,The present invention is a substrate coating apparatus for discharging a liquid between two nozzle blocks in order to apply a liquid thin film on the surface of the substrate,
회전되면서 상기 두 개의 노즐 블록 사이의 거리가 조정되도록 상기 두 개의 노즐 블록의 일정 위치에 연결되는 볼 스크류와, 상기 볼 스크류가 회전되도록 구동력을 제공하는 모터와, 상기 모터의 동작을 제어하는 마이컴을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A ball screw connected to a predetermined position of the two nozzle blocks so that the distance between the two nozzle blocks is adjusted while being rotated, a motor providing a driving force to rotate the ball screw, and a microcomputer controlling the operation of the motor. Characterized in that configured to include.
이하, 본 고안의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3는 본 고안에 의한 노즐의 토출량 제어장치의 사시도이고, 도 4은 본 고안에 의한 노즐의 토출량 제어장치의 일부 구성요소인 노즐의 동작도이며, 도 5는 본 고안에 의한 노즐의 토출량 제어장치의 동작 순서도이다.3 is a perspective view of a nozzle discharge amount control apparatus according to the present invention, Figure 4 is an operation of the nozzle which is a part of the nozzle discharge amount control apparatus according to the present invention, Figure 5 is a discharge amount control of the nozzle according to the present invention A flowchart of the operation of the device.
본 고안에 의한 노즐의 토출량 제어장치는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 기판(56)에 도포되는 도포액(60)이 담겨 있는 용기(51) 내부에 설치된 두 개의 노즐 블록(52)의 하단부에 서로 연결되도록 설치되는 볼 스크류(53)와, 상기 볼 스크류(53)의 일단에 연결되어 상기 볼 스크류(53)에 회전동력을 제공하는 모터(54)와, 상기 모터(54)에 연결되어 상기 모터(54)의 동작을 제어하는 마이컴(55)으로 구성된다.The apparatus for controlling the discharge amount of the nozzle according to the present invention includes two nozzle blocks 52 installed inside the container 51 containing the coating liquid 60 applied to the substrate 56 as shown in FIGS. 3 and 4. A ball screw 53 installed to be connected to each other at a lower end, a motor 54 connected to one end of the ball screw 53 to provide rotational power to the ball screw 53, and connected to the motor 54. And a microcomputer 55 for controlling the operation of the motor 54.
상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 노즐의 토출량 제어장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 상기 모터(54)가 회전되어 상기 노즐 블록(52) 사이의 갭(52a)이 도포에 알맞은 거리로 결정된 후, 상기 노즐 블록(52)이 기판(56)에 도포액(60)이 도포되기 알맞은 높이까지 상승되고, 모세관 현상에 의하여 도포액(60)이 상기 노즐 블록(52) 사이의 갭(52a)을 통하여 상기 노즐 블록(52) 상단에 맺히게 된다.Referring to the operation of the discharge amount control device of the nozzle according to the present invention configured as described above are as follows. First, the motor 54 is rotated so that the gap 52a between the nozzle blocks 52 is determined to be a suitable distance for application, and then the nozzle block 52 is coated with the coating liquid 60 on the substrate 56. It is raised to a suitable height, and the coating liquid 60 is formed on the nozzle block 52 through the gap 52a between the nozzle blocks 52 by the capillary phenomenon.
도포를 위한 상기 노즐 블록(52)의 준비가 끝나면, 상기 기판(56)이 이동되어 오고, 동시에 상기 마이컴(55)이 상기 기판(56)에 알맞은 두께로 막이 형성되도록 상기 모터(54)를 회전시켜 상기 노즐 블록(52) 사이의 갭(52a)을 조절하게 된다.When the preparation of the nozzle block 52 for application is complete, the substrate 56 is moved, and at the same time, the motor 54 is rotated so that the microcomputer 55 forms a film having a thickness suitable for the substrate 56. The gap 52a between the nozzle blocks 52 is adjusted.
상기 기판(56)이 상기 노즐 블록(52) 위로 이동되면서 도포된 후, 상기 기판(56)의 도포되는 끝단부위에서 상기 기판(56)은 그 이동이 정지된다. 이때 상기 마이컴(55)은 상기 모터(54)에 신호를 출력하여 상기 모터(54)를 회전시키고, 상기 모터(54)의 동작에 의해 상기 볼 스크류(53)가 회전되어 상기 노즐 블록(52)의 갭(52a)이 모세관 현상이 없어질 정도로 벌어지게 된다.After the substrate 56 is applied while being moved over the nozzle block 52, the substrate 56 is stopped at the applied end portion of the substrate 56. At this time, the microcomputer 55 outputs a signal to the motor 54 to rotate the motor 54, and the ball screw 53 is rotated by the operation of the motor 54 so that the nozzle block 52. The gap 52a is widened to the extent that the capillary phenomenon disappears.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기판(56)이 정지한 상태에서 상기 노즐 블록(52)의 갭(52a)이 벌어지게 되므로, 상기 노즐 블록(52) 사이의 모세관 현상은 없어지게 되고, 상기 도포액(60)은 상기 기판(56)에 도포된 액을 약간 흡입하면서 아래로 흘러내리게 되어 상기 기판(56)의 도포되는 끝단부위의 막의 두께가 두껍게 형성되지 않고 다른 부위와 마찬가지로 일정한 두께를 유지하게 된다.Therefore, as shown in FIG. 4, since the gap 52a of the nozzle block 52 is opened while the substrate 56 is stopped, the capillary phenomenon between the nozzle blocks 52 is eliminated. The coating liquid 60 flows down while slightly inhaling the liquid applied to the substrate 56 so that the thickness of the film on the applied end of the substrate 56 is not formed thick and has a constant thickness like other portions. Will be maintained.
상기한 바와 같이 상기 기판(56)에 도포액(60)이 균일하게 도포되면, 상기 노즐 블록(52)은 상기 용기(51)내로 하강하게 되어 작업을 마치게 된다.When the coating liquid 60 is uniformly applied to the substrate 56 as described above, the nozzle block 52 is lowered into the container 51 to finish the work.
이와 같이, 본 고안에 의한 기판 도포장치는 상기 노즐 블록(52) 사이의 갭(52a)을 조절하여 상기 기판(56)에 도포되는 막의 두께를 시작부분에서 끝 부분까지 모두 알맞게 조절할 수 있으므로 상기 기판(56)의 이동속도와 상관없이 도포되는 막의 균일성을 항상 유지할 수 있다.As described above, the substrate coating apparatus according to the present invention can adjust the thickness of the film applied to the substrate 56 by adjusting the gap 52a between the nozzle blocks 52 so that the substrate can be properly adjusted from the beginning to the end. Irrespective of the moving speed of 56, the uniformity of the film to be applied can always be maintained.
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