KR20060016560A - 실란트 토출용 디스펜서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항상 일정한 양의 실란트를 분배할 수 있고 교체할 필요 없이 지속적으로 사용할 수 있는 디스펜서를 개시한다. 본 발명에 따른 디스펜서는 이동 유니트에 장착되며, 내부 공간에 내용물이 담겨지는 본체; 외주면에 나선이 형성되어 있어 이동 유니트에 고정된 가이드 플레이트의 관통공을 나선 결합 상태로 관통하며, 일단은 구동 수단에 연결되어 있어 구동 수단의 작동에 따라 회전 및 수직 이송되는 피스톤 로드; 본체 내에 위치하며, 상부에는 피스톤 로드의 하단이 연결되어 있어 피스톤 로드의 회전 및 하향 이동시 피스톤 로드의 나선 피치에 대응하는 높이만큼 하향 이동하여 일정 량의 내용물을 본체 외부로 토출시키는 피스톤을 포함한다.

디스펜서

Description

실란트 토출용 디스펜서{Dispenser for dispensing sealant}

도 1은 유기 전계 발광 소자의 기본적인 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 도 1에 도시된 일반적인 금속 캡의 저면도.

도 3은 실란트를 금속 캡의 접착부 표면에 분배하는 디스펜서를 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 디스펜서의 구성을 도시한 단면도.

도 5는 도 4의 A 부분의 상세도.

도 6은 실란트를 공급하기 위한 구성을 갖는 디스펜서의 단면도.

본 발명은 실란트 분배용 디스펜서에 관한 것으로서, 특히 일정 양 실란트를 분배한 후에도 항상 균일한 양의 실란트를 토출, 분배할 수 있도록 구성한 디스펜서에 관한 것이다.

유기 전계 발광은 유기물(저분자 또는 고분자) 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 재결합하여 여기자(exition)를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상이다.

이러한 현상을 이용한 유기 전계 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같은 기본적인 구조를 갖고 있다. 유기 전계 발광 소자는 기본적으로 유리 기판(1), 유리 기판(1) 상부에 형성되어 애노드(anode) 전극으로 사용되는 인듐 주석 산화물층(2; Indium Tin Oxide film ; 이하, "ITO 층"이라 칭함), 절연층, 유기물층(3) 및 캐소드(cathode) 전극인 금속 전극층(4)이 층착된 구조로 이루어진다. 한편, 미설명 부호 "W"는 캐소드 전극층(4)을 다수의 구역들로 분리하기 위한 격벽이다.

이와 같은 구조의 소자를 구성하는 요소 중의 하나인 유기물층(3)이 수분과 열에 취약하다는 특성 때문에 유기물층(3)을 외부(대기)로부터 격리(즉, 수분 침투 방지)하기 위하여 ITO 층(2) 가장 자리에 금속 캡(10)을 고정시켜 그 내부 공간을 밀봉시킨다. 이러한 기능을 갖는 금속 캡(10)의 구조 및 접착 과정을 도 1 및 도 2를 통하여 설명한다.

도 2는 일반적인 금속 캡의 저면도로서, 평면 형상이 사각형인 금속 캡(10)은 ITO 층(2) 표면에 부착되는 가장 자리의 접착부(11), 접착부(11)의 내측에 형성되어 위치되어 상술한 캐소드 전극층(4), 유기물층(3) 및 격벽(W)을 수용하는 제 1 공간부(12) 및 제 1 공간부(12) 내측에 형성되며 저면에 테이프(5)를 통하여 흡수제인 게터(6; getter)가 부착되는 제 2 공간부(13)로 구성된다.

유리 기판(1) 상에 상술한 각 소자를 형성한 후, 금속 캡(10)을 ITO 층(2) 표면에 부착하기 위해서 디스펜서(dispenser)를 이용하여 금속 캡(10)의 접착부(11) 저면에 실란트(S; sealant)를 분배한 후, 금속 캡(10)을 ITO 층(2) 표면에 대하여 압착함으로서 금속 캡(10)이 일체화된다.

도 3은 실란트를 금속 캡의 접착부 표면에 분배하는 디스펜서를 개략적으로 도시한 도면으로서, 디스펜서(20)는 주사기(syringe) 형태의 본체(21)를 포함한다. 이 본체(21)의 내부 공간에는 일반적으로 약 50 cc 정도의 실란트(S)가 담겨진다. 본체(21)의 상단에는 커버(22)가 장착되어 있으며, 이 커버(22)에는 외부의 공압 공급 장치(도시되지 않음)와 연결된 공압 공급 라인(L)이 연결되어 있다.

이러한 디스펜서(20)는 X-Y 방향으로 이동하는 이동 유니트(U; 도 3에서는 편의상 프레임 만을 도시함)에 장착되며, 따라서 디스펜서(20)는 이동 유니트(U)의 이동에 따라 일정 경로를 따라 이동한다. 디스펜서(20)의 이동 과정에서, 본체(21)의 내부 공간으로 공급된 공기압에 의하여 내부에 장착된 피스톤(23)이 하강하며, 피스톤(23)의 하강에 따른 압력에 의하여 본체(21) 하단의 노즐부를 통하여 소정 량의 실란트(S)가 토출된 후, 캡의 접착부 표면에 분배된다.

전술한 바와 같이 디스펜서(20)의 본체(21) 내부 공간에는 약 50cc의 실란트(S)가 담겨지며, 이 실란트(S)가 모두 토출된 후에는 실란트가 담겨진 새로운 본체(21)로 교체한 후 실란트 분배 공정을 진행한다. 즉, 실란트(S)가 모두 분배된 본체(21)로부터 공기압 공급 라인(L) 및 피스톤(23)을 분리, 제거한 상태에서 본체(21)를 이동 유니트(U)로부터 제거하며, 이후 실란트가 담겨진 새로운 본체를 이동 유니트(U)에 장착한다.

이와 같이, 디스펜서(20)로부터의 공기압 공급 라인(L)의 분리 및 연결, 그리고 이동 유니트(U)로부터의 디스펜서(20)의 제거 및 장착이 빈번하게 이루어짐에 따라 디스펜서(20)의 교체에 상당히 많은 시간이 소요된다. 따라서, 디스펜서(20) 의 교체에 의하여 실질적인 장비의 가동 시간이 크게 줄어드는 문제점이 발생한다.

디스펜서의 교체 빈도를 줄이기 위하여 큰 체적의 디스펜서를 이동 유니트에 장착하는 경우도 고려할 수 있지만, 디스펜서의 체적이 커지면 그 내부에 장착된 피스톤의 크기도 그에 따라 맞추어야만 한다.

또한, 일정한 압력이 디스펜서에 공급되는 조건에서는, 디스펜서에 가득차 있는 상태의 실란트에 (피스톤에 의하여) 가해지는 압력과 토출이 진행된 후 양이 줄어든 상태의 실란트에 가해지는 압력이 차이가 나게 되며, 따라서 항상 일정한 양의 실란트 토출을 기대하기 어렵다.

본 발명은 소자의 밀봉용 캡에 실란트를 토출, 분배하는 디스펜서의 사용 과정에서 발생하는 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 항상 일정한 양의 실란트를 분배할 수 있는 디스펜서를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또다른 목적은 계속적인 실란트의 분배에도 불구하고 디스펜서를 교체할 필요가 없이 지속적으로 사용할 수 있는 디스펜서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 디스펜서는 이동 유니트에 장착되며, 내부 공간에 내용물이 담겨지는 본체; 외주면에 나선이 형성되어 있어 이동 유니트에 고정된 가이드 플레이트의 관통공을 나선 결합 상태로 관통하며, 일단은 구동 수단에 연결되어 있어 구동 수단의 작동에 따라 회전 및 수직 이송되는 피스톤 로드; 본체 내에 위치하며, 상부에는 상기 피스톤 로드의 하단이 연결되어 있어 피스톤 로드의 회전 및 하향 이동시 피스톤 로드의 나선 피치에 대응하는 높이만큼 하향 이동하여 일정 량의 내용물을 본체 외부로 토출시키는 피스톤을 포함한다.

피스톤 로드는 그 하단에 수평으로 연장된 연장편이 형성되며, 피스톤은 그 중심부 상부에 피스톤 로드의 연장편을 수용하는 제 1 공간부 및 제 1 공간부 상에 형성되어 피스톤 로드의 하단을 수용하는 제 2 공간부가 형성되어 있되, 제 2 공간부의 직경이 제 1 공간부의 직경보다 작게 이루어져 피스톤 로드의 회전력은 피스톤에 전달되지 않고 수직 이송력만 피스톤에 전달될 수 있다.

한편, 피스톤 로드는 축방향으로 관통 통로가 형성되어 있는 중공(中空)의 축 형태로 구성되며, 피스톤 로드가 연결되는 피스톤의 중심부에는 관통공이 구성되고, 피스톤 로드의 상단에는 실란트 공급 탱크에 연결된 실란트 공급 라인이 연결되어 있어 실란트 공급 탱크에서 배출된 실란트가 실란트 공급 라인, 피스톤 로드의 관통 통로 및 피스톤의 관통공을 통과한 후 본체 내부 공간으로 공급될 수 있다.

이와는 달리, 피스톤은 그 외곽부에 관통공이 형성되어 있으며, 실란트 공급 탱크에 연결된 실란트 공급 라인이 관통공에 연결되어 있어 실란트 공급 탱크에서 배출된 실란트가 피스톤의 관통공을 통하여 본체의 내부 공간으로 공급될 수 있다.

본 발명에서 본체에 실란트를 공급하는 또다른 구성으로서는, 본체 하단부에 개구를 형성하고 이 개구에 실란트 공급 탱크에 연결된 실란트 공급 라인의 일단을 연결함으로서 실란트 공급 탱크에서 배출된 실란트가 본체의 내부 공간으로 공급되도록 하였다.

이하, 본 발명을 도면을 통하여 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 디스펜서의 구성을 도시한 단면도로서, 편의상 디스펜서(30)가 장착되는 이동 유니트(U)를 박스 형태로 개략적으로 도시하였다.

본 발명에 따른 디스펜서(30)의 전체적인 형상은 도 3에 도시된 일반적인 디스펜서(20)의 형상과 동일하나, 실란트(S)를 외부로 토출시키기 위한 수단에 그 구성적인 특징이 있다.

디스펜서(30)를 구성하는 본체(31)의 내부에는 본체(31)의 내경과 동일한 외경을 갖는 피스톤(33)이 위치하며, 피스톤(33)의 상부면 중심부에는 피스톤 로드(32)의 일단이 연결되어 있다. 피스톤 로드(32)의 외주면 상에는 동일한 피치를 갖는 다수의 나선(32A; 단면도인 도 4에서는 이 나선(32A)를 표현하기 위하여 피스톤 로드(32)는 단면 처리하지 않았음)이 형성되어 있다. 한편, 피스톤 로드(32)는 회전 및 수직 이동 가능하게 장착되어 있다.

즉, 디스펜서(30)가 장착된 이동 유니트(U)의 내벽에는 가이드 플레이트(P)가 수평으로 고정되어 있으며, 중심부에는 소정 직경의 관통공(P1)이 형성되어 있다. 피스톤 로드(32)는 이 가이드 플레이트(P)의 관통공(P1)을 통과하며, 또다른 일단이 도시되지 않은 회전력/변환 전달 수단에 연결된다. 한편, 가이드 플레이트(P)에 형성된 관통공(P1)의 내부면에는 피스톤 로드(32)의 나선(32A)과 일치하는 나선이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 디스펜서(30)의 동작 및 기능을 설명하면 다음과 같다.

디스펜서(30)의 본체(31) 내에 실란트(S)를 채우고 피스톤(33) 및 피스톤 로드(32)를 장착한 상태에서 디스펜서(30)를 이동 유니트(U)에 설치한다. 이후, 이동 유니트(U)를 작동시킴으로서 디스펜서(30)는 그 하단의 노즐부가 도 1 및 도 2에 도시된 캡의 접착부에 대응된 상태로 설정된 경로를 따라 이동된다.

이동 유니트(U)의 이동, 즉 디스펜서(30)의 이동 과정에서 구동 수단(도시되지 않음)을 작동시키면, 구동 수단의 회전력은 전달 수단을 통하여 피스톤 로드(32)로 전달되며, 이 회전력에 의하여 피스톤 로드(32)는 회전하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤 로드(32)의 외주면에 형성된 나선부(32A)는 피스톤 로드(32)가 관통하는 가이드 플레이트(P)의 관통공(P1) 내면에 형성된 나선부와 치합된 상태이며, 따라서 피스톤 로드(32)는 1회전시 나선부(32A)의 피치에 대응하는 수직 높이만큼 하강하게 된다.

회전하는 피스톤 로드(32)의 수직 하강에 따라 피스톤 로드(32)의 하단이 연결된 피스톤(33) 역시 동일한 거리만큼 수직 하강하게 되며, 피스톤(33)의 수직 하강에 따라 본체(31) 내부에 수용된 실란트(S)에 압력이 가해지게 된다. 따라서 가해지는 압력에 대응하는 양 만큼의 실란트(S)가 디스펜서(30), 즉 본체(31)로부터 토출된다.

위에서 설명한 바와 같이, 피스톤 로드(32)의 외주면에 형성된 나선(32A)이 가이드 플레이트(P)의 관통공(P1) 내면에 형성된 나선부와 치합된 상태이기 때문에 구동 수단의 회전 속도가 일정하다면 피스톤 로드(32)의 수직 이동량(하강 이동량) 역시 일정하며, 따라서 본체(31) 하단의 노즐부를 통하여 토출되는 실란트(S)의 양 은 항상 일정하게 유지될 수 있다.

한편, 피스톤 로드(32) 하단에 연결되어 그 회전력 및 수직 이송력을 전달받는 피스톤(33)은 본체(31) 내부에서 회전하게 된다. 그러나, 본체(31)의 내부 공간에 실란트(S)가 채워져 있고 또한 일반적으로 본체(31)가 수지 재료로 제조되어 있기 때문에 본체(31)의 내부면에 거의 접촉한 상태의 피스톤(33)이 회전하는 것은 바람직하지 않다.

따라서 본 발명에서는 피스톤 로드(32)로부터 수직 이송력만 피스톤(33)에 선택적으로 전달될 수 있도록 피스톤(33) 및 피스톤 로드(32)를 구성하였다. 도 5는 도 4의 "A" 부분의 상세도로서, 피스톤 로드(32)와 피스톤(33)의 연결 관계를 도시하고 있다.

원통형의 피스톤 로드(32) 하단에는 수평으로 연장된 소정 두께의 연장편(32-1)이 형성되어 있으며, 피스톤(33)의 중심부 상부에는 피스톤 로드(32)의 연장편(32-1)을 수용하는 제 1 공간부(33-1) 및 제 1 공간부(33-1) 상에 형성되어 피스톤 로드(32)의 하단을 수용하는 제 2 공간부(33-2)가 형성되어 있다. 피스톤 로드(32)의 하단을 수용하는 제 2 공간부(33-2)는 그 직경이 연장편(32-1)을 수용하는 제 1 공간부(33-1)의 직경보다 작게 이루어짐은 물론이다.

이와 같은 피스톤(33)과 피스톤 로드(32)의 구조에 따라서 회전력을 전달받는 피스톤 로드(32)는 그 하단 연장편(32-1)이 피스톤(33)의 제 1 공간부(33-1) 내에서 회전할 뿐, 그 회전력이 피스톤(33)에 전달되지 않는다. 그러나, 피스톤 로드(32)의 수직 이송력은 피스톤(33)에 곧바로 전달되며, 따라서 피스톤 로드(32)의 회전 및 수직 이송시 피스톤(33)은 회전하지 않은 상태에서 수직으로 이송할 수 있다.

한편, 구동 수단의 회전력을 피스톤 로드(32)에 전달하는 전달 수단은 기어, 벨트 등과 같은 다양한 수단이 이용될 수 있다. 회전력 전달 수단은 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 쉽게 구현할 수 있으며, 따라서 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에서는, 실란트(S)의 분배 후, 디스펜서(30)를 교체하지 않고 계속하여 사용할 수 있도록 디스펜서(30)의 본체(31) 내부로 실란트(S)를 공급할 수 있는 구성을 적용하였다.

도면에는 도시하지 않았으나, 피스톤 로드(32)를 내부에 축방향의 관통 통로가 형성되어 있는 중공(中空) 축 형태로 구성하고, 또한 피스톤 로드(32)가 연결되는 피스톤(33)의 중심부에 관통공을 형성하였다. 또한, 피스톤 로드(32)의 상단에 실란트 공급 탱크에 연결된 실란트 공급 라인(도시되지 않음)을 연결함으로서 실란트 공급 탱크에서 배출된 실란트는 실란트 공급 라인, 피스톤 로드(32)의 관통 통로 및 피스톤(33)의 관통공을 거쳐 본체(31) 내부 공간으로 유입될 수 있다.

실란트를 공급하는 다른 구성으로는 피스톤(33)의 외곽부에 관통공을 형성하고 이 관통공에 실란트 공급 라인을 연결함으로서 실란트를 회전하는 피스톤 로드(32)를 거치지 않고 본체(31) 내부 공간으로 공급할 수 있다.

도 6은 실란트를 공급하기 위한 또다른 구성을 갖는 디스펜서의 단면도로서, 실란트 공급 탱크(T)에 연결된 실란트 공급 라인(T1)의 일단이 본체(31) 하단부에 형성된 개구(31-1)에 연결되어 있는 구성을 도시하고 있다. 따라서 피스톤 로드(32)와 피스톤(33)을 거치지 않고 실란트를 곧바로 본체(31)의 내부 공간으로 공급할 수 있다.

피스톤(33)이 본체(31) 내부 공간의 하단에 도달, 즉 일정량의 실란트(S)가 외부로 배출된 후, 실란트 공급 탱크(T) 내의 실란트를,

(ⅰ) 실란트 공급 라인, 피스톤 로드의 관통 통로 및 피스톤의 관통공;

(ⅱ) 실란트 공급 라인 및 피스톤의 관통공; 또는

(ⅲ) 실란트 공급 라인 및 본체의 하단부에 형성된 개구

를 통하여 내부 공간으로 공급한다. 따라서, 본체(31) 내로 공급되는 실란트에 의하여 피스톤(33)이 상향 이동되며, 피스톤 로드(32)는 외주면의 나선(32A)에 의하여 회전하면서 초기 위치로 상승하게 된다. 이와 같이 실란트 공급이 종료된 후에 구동 수단 및 이송 유니트를 가동하여 실란트 토출 공정을 다시 시작한다.

한편, 실란트 공급 탱크(T) 내의 실란트를 디스펜서(30)의 본체(31)로 공급하기 위한 수단을 다양하게 구현할 수 있으나, 본 발명의 디스펜서에 적용한 수단과 동일하게 탱크 내에서 기계적으로 이동하는 피스톤을 설치할 수 있다. 즉, 구동 수단에 의하여 회전 및 직선이동하는 피스톤 로드 및 피스톤 로드의 직선 이동에 따라 이동하는 피스톤을 탱크 내에 설치함으로서 이동하는 피스톤에 의하여 (즉, 이동하는 피스톤에 의하여 실란트에 가해지는 압력에 의하여) 실란트는 공급 라인을 통하여 디스펜서의 본체로 공급될 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 사용 과정에서 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

(가) 본 발명에 따른 디스펜서는 공압을 이용하여 실란트를 토출하는 것이 아니라 기계적인 방식, 즉 나선이 형성된 피스톤 로드의 회전 및 수직 이동, 그리고 그에 따른 피스톤의 수직 이동에 따라 실란트를 토출하게 된다. 따라서 나선의 피치에 대응하는 높이만큼 수직 이동하는 피스톤에 의하여 항상 일정한 양의 실란트가 토출될 수 있다.

(나) 또한, 디스펜서의 본체 내에 실란트를 공급할 수 있는 구성을 채택하고 있기 때문에 실란트가 모두 배출된 디스펜서를 이동 유니트로부터 분리하고 새로운 디스펜서를 교체하는 공정를 수행할 필요가 없다. 따라서 실란트 토출 공정(즉, 캡 부착 공정)을 지속적으로 수행함으로서 공정의 효율 및 장비의 가동 효율을 향상시킬 수 있다.

위에서 설명한 본 발명은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이다. 따라서, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (5)

1. 수용된 내용물을 외부로 토출, 분배하는 디스펜서에 있어서,

   이동 유니트에 장착되며, 내부 공간에 내용물이 담겨지는 본체;

   외주면에 나선이 형성되어 있어 이동 유니트에 고정된 가이드 플레이트의 관통공을 나선 결합 상태로 관통하며, 일단은 구동 수단에 연결되어 있어 구동 수단의 작동에 따라 회전 및 수직 이송되는 피스톤 로드;

   상기 본체 내에 위치하며, 상부에는 상기 피스톤 로드의 하단이 연결되어 있어 피스톤 로드의 회전 및 하향 이동시 피스톤 로드의 나선 피치에 대응하는 높이만큼 하향 이동하여 일정 량의 내용물을 본체 외부로 토출시키는 피스톤을 포함하는 디스펜서.
2. 제 1 항에 있어서, 피스톤 로드는 그 하단에 수평으로 연장된 연장편이 형성되며, 피스톤은 그 중심부 상부에 피스톤 로드의 연장편을 수용하는 제 1 공간부 및 제 1 공간부 상에 형성되어 피스톤 로드의 하단을 수용하는 제 2 공간부가 형성되어 있되, 제 2 공간부의 직경이 제 1 공간부의 직경보다 작게 이루어져 피스톤 로드의 회전력은 피스톤에 전달되지 않고 수직 이송력만 피스톤에 전달되는 디스펜서.
3. 제 1 항에 있어서, 피스톤 로드는 축방향으로 관통 통로가 형성되어 있는 중 공(中空)의 축 형태로 구성되며, 피스톤 로드가 연결되는 피스톤의 중심부에는 관통공이 구성되며, 피스톤 로드의 상단에는 실란트 공급 탱크에 연결된 실란트 공급 라인이 연결되어 있어 실란트 공급 탱크에서 배출된 실란트가 실란트 공급 라인, 피스톤 로드의 관통 통로 및 피스톤의 관통공을 통과한 후 본체 내부 공간으로 유입될 수 있는 디스펜서.
4. 제 1 항에 있어서, 피스톤은 그 외곽부에 관통공이 형성되어 있으며, 실란트 공급 탱크에 연결된 실란트 공급 라인이 관통공에 연결되어 있어 실란트 공급 탱크에서 배출된 실란트가 피스톤의 관통공을 통하여 본체의 내부 공간으로 공급될 수 있는 디스펜서.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 본체는 하단부에 개구가 형성되어 있으며, 상기 개구에 실란트 공급 탱크에 연결된 실란트 공급 라인의 일단이 연결되어 있어 실란트 공급 탱크에서 배출된 실란트가 본체의 내부 공간으로 공급되는 디스펜서.

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