KR20090011257A - 잉크젯 노즐을 이용한 디스플레이용 윈도우 코팅방법 및 그장치 - Google Patents

잉크젯 노즐을 이용한 디스플레이용 윈도우 코팅방법 및 그장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피도체의 양면에 서로 다른 물성을 갖는 디스플레이용 윈도우를 잉크젯 코터로 하드 코팅 하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서 평판 팔렛위에 피도체를 고정시키고 팔렛을 상, 하, 좌우로 이송시키면서 하드 코팅액을 분사하는 잉크젯 코터 시스템과 상기 하드 코팅액 도포층을 건조시키는 히팅 시스템과 하드 코팅액 도포층을 경화시키는 경화시스템을 제공한다. 본 발명에 따르면 디스플레이용 윈도우 피도체의 양면에 각각 잉크젯을 이용한 선택적으로 노즐을 분사함 으로서 원하는 위치만 코팅이 가능하여, 코팅액의 사용량을 최소화 할 수 있으며, 양면의 코팅두께의 조절도 가능 하면서 서로 다른 물성을 갖는 코팅층을 형성할 수가 있다.
피도체, 잉크젯 코터, 디스플레이 윈도우, 자외선경화, 노즐헤드

Description

잉크젯 노즐을 이용한 디스플레이용 윈도우 코팅방법 및 그 장치{Display window coating method and the device using ink-jet nozzle}
본 발명은 잉크젯 분사형 디스플레이용 윈도우 코팅 및 그 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 휴대용 단말기 등의 커버 및 내, 외부에 장착되는 디스플레이용 윈도우로 제조되는 피도체의 양면에 서로 다른 물성을 갖거나, 원하는 위치만 선택적으로 코팅하는 잉크젯 분사형 디스플레이용 윈도우 코팅 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 윈도우는 박형으로 제조되는 특성상 TV 를 비롯하여, 디지털 카메라, 노트북, 네비게이션, 휴대폰 등 화면표시장치 등에 널리 사용되고 있다. 이러한 디스플레이 윈도우는 광학특성이 다른 소재에 비해 우수한 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET), 폴리메칠메타아크릴레이트(PMMA) 등이 사용되고 있다. 그러나 이러한 디스플레이용 윈도우는 주로 외부에 노출되어 있기 때문에 외부충격에 의한 스크레치에 매우 취약하다는 단점이 있어 표면경도를 높여주기 위하여 UV 경화 코팅등 하드코팅을 하게 된다.
상기 하드코팅은 일반적인 코팅방법으로 스프레이 노즐을 이용하여 윈도우 피도체에 분사하는 스프레이 코팅방식과, 윈도우피도체를 수직으로 세워 하드 코팅액이 담겨진 용기에 디핑하는 딥코팅 방법과 피도체의 상단에서 코팅액을 흘러내리도록 하는 플로우코팅(flow Coating) 방법 및 피도체의 표면에 코팅액을 공급한 후 상기피도체가 안착된 스핀장치를 회전시켜 피도체의 표면에 균일한 코팅층을 형성시키는 스핀코팅(spin coating)방법 등이 주로 사용되고 있다.
상기 스프레이 코팅은 분사된 코팅액이 피도체와 충돌하며 충돌 지점이외의 피도체면 또는 배면에 코팅액이 부착됨으로써 입자불량이 다량 발생되어 피도체에 원하는 품질로 코팅층을 형성하기 곤란한 문제점이 있으며, 딥코팅과 플로우 코팅의 경우 피도체의 상단부의 두께가 심하게 발생되며, 양면에 서로 다른 코팅액을 코팅할 경우 하단에서 혼합되어 사용된 코팅액을 재사용할 수 없게 되므로 코팅비용이 증가하게 되는 문제점 등이 있다. 스핀코팅의 경우 피도체의 표면을 일정하게 코팅이 가능하고 배면에 서로 다른 코팅층을 형성할 수 있으나,원하는 위치에 코팅을 하기 힘들며, 다량의 피도체를 한번에 코팅하기 힘든 문제점이 있다.
이에 본 발명은 디스플레이용 윈도우 피도체의 표면에 다량의 피도체를 원하는 위치에 균일한 코팅층을 형성시킬 수 있는 방법을 연구하던 중 피도체를 파렛위에 진공으로 흡착, 고정시키고 모니터링 기능을 가진 노즐헤드를 여러개 장착한 잉크젯 코터를 이용 팔렛을 직각 및 상, 하, 좌, 우로 이동시키면서 피도체의 표면에 원하는 위치에 균일하게 코팅층을 형성할 수 있고,이러한 과정을 반복 수행하여 피 도체의 양면에 코팅층을 형성시킬 수 있다는 점을 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 여러 개의 노즐헤드를 장착한 잉크젯 코터를 이용하여 다량의 피도체를 한꺼번에 코팅하여 생산량을 증대할 수 있으며,원하는 위치에 선택적으로 코팅을 함으로써 코팅액의 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 형태의 피도체를 코팅할 수 있으며,디스플레이용 윈도우로 제조되는 피도체의 양면에 코팅층이 형성된 디스플레이용 윈도우를 제공하는 것에 기술적 과제가 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 코팅방법은 피도체가 지그에
안착되어 코팅부로 이송하도록 하는 투입 로보트, 일정간격으로 형성된 다수의 노즐헤드로 구성된 잉크젯 분사장치, 이송된 피도체를 분사장치를 통해 코팅하는 코팅부,코팅된 도포층을 건조, 경화시키는 건조 및 경화장치, 경화된 피도체를 배출시키는 배출로 보트로 구성된 코팅장치가 제공된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 잉크젯 분사형 디스플레이용 윈도우 코팅에 사용되는 피도체는 양면에 서로 다른 기능을 갖는 코팅층을 형성할 수 있으며, 원하는 위치에 코팅층을 형성시킴으로써 다양한 형태의 피도체를 코팅하여 코팅액을 줄일 수 있는 경제적 효과가 있다.
상기 잉크젯 분사장치는 외형을 형성하는 케이스와 복수개의 노즐과 노즐을
가압하여 코팅액을 도포하도록 작동시키는 압전소자와 피도체에 코팅액을 공급하는 코팅탱크, 코팅탱크로 부터 연결도관을 통해 코팅액을 노즐로 공급하는 코팅 챔버,압전소자의 구동에 따라 노즐을 통해 코팅액이 분사되도록 구성되어 있다.
바람직하게는 상기코팅부의 코팅액은 폴리우레탄계, 에폭시계, 폴리에스테르계, 아크릴계, 실리콘계의 올리고머 및 모노머, 용제, 첨가제로 구성되어있다. 상기 코팅액의 점도는 5-1000cps 의 범위에 해당되는 것이 바람직하다. 상기 이송 로보트 이전에는 피도체를 세정하는 단계가 부가적으로 들어갈 수 있다. 상기 피도체를 지그에 안착시킬 때 진공흡입방식으로 지그에 안착시킨다. 상기의 피도 체는 폴리카보네이트(PC), 폴리메칠메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등의 소재로 두께는 0.1-10mm의 것이 사용된다. 상기 코팅층의 건조공정은 열작용이 우수한 근적외선을 조사하거나, 열풍을 가하는 방식으로 하며, 경화 공정은 메탈 및 수은 등의 자외선발생경화장치를 사용한다.
이와 같은 구성을 갖는 디스플레이용 윈도우 코팅장치를 이용하여 본 발명에
따른 여러 형태의 피도체를 코팅하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 피도체의 표면에 존재하는 불순물을 제거하는 세척공정을 거친 피도체를 파렛에 진공압력으로 안착시킨 후 로보트 및 운송수단을 이용하여 코팅공정으로
이송한다. 상기 코팅부로 이송된 피도체는 일정한 간격으로 잉크젯 노즐헤드가 장착된 분사장치에 코팅액을 공급함과 동시에 일정두께로 원하는 위치에 코팅액을 형성시킨다. 코팅막의 두께는 피도체에 공급되는 코팅액의 점도와 노즐헤드의 분사량 에 따라 결정된다. 코팅액이 도포된 피도체는 로보트에 의해 건조부로 이송시켜 열풍건조 및 적외선 건조를 거쳐 자외선 경화시켜 코팅층을 경화시킨다. 상기열풍 및 적외선 경화온도는 40-90℃의 온도범위가 좋고 자외선 경화의자외선 광량의 세기는800-2000 mJ/㎠ 이 좋다. 그 다음 상기 코팅층이 형성된 피도체는 컨베이어 벨트 등의 운송수단에 의해 전환부로 이송되어 코팅층이 형성된 피도체면 즉, 전면과 코팅층이 형성되지 않은 피도체면 즉, 후면의 위치를 서로 전환한다. 상기 전, 후면의 위치가 전환된 피도체는 다시 컨베이어 벨트 등의 운송수단에 의해 코팅부로 이송되어 전술한 코팅 및 건조단계를 반복수행 함으로써 양면에 코팅층이 형성된 피도체를 제조한다.
본 발명에 따른 디스플레이용 윈도우를 잉크젯 코터로 하드 코팅 하는 방법 및 그 장치는 피도체의 양면에 서로 다른 기능을 갖는 코팅층을 형성할 수 있으며, 원하는 위치에 코팅층을 형성시킴으로써 다양한 형태의 피도체를 코팅하여 코팅액을 줄일 수 있는 경제적 효과가 있어, 기존의 TV, 디지털 카메라, 노트북, 네비게이션, 휴대폰 등의 디스플레이 윈도우에 행해졌던 코팅 방식을 대체할 수 있을 것이라 기대된다.
도 1은 본 발명의 잉크젯 디스플레이용 윈도우 코팅장치의 모식도이다.

Claims (1)

  1. 피도체가 팔렛에 안착되어 코팅부로 이송되도록 로보트가 구비된 로드부, 상기 이송된 피도체를 코팅하는 잉크젯노즐이 장착된 코팅부, 코팅된 피도체를 건조시키는 건조부,, 건조된 피도체를 경화시키는 경화부, 피도체를 배출시켜 위치를 전환하는 배출 전환부, 전환된 피도체를 상기 전술방법으로 반복 하는 것을 포함하는 잉크젯 디스플레이용 윈도우 코팅장치
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101308997B1 (ko) * 2011-10-25 2013-09-16 윤재호 3차원 잉크젯 코팅장치 및 이를 이용한 코팅방법
KR102154571B1 (ko) * 2020-04-06 2020-09-10 박능출 분사되는 코팅액을 절감하기 위한 자동 코팅장치

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