KR20110042582A - 도포장치의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도포장치의 제어 방법에 관한 것으로, 원료물질을 저장하는 시린지, 기판 상에 상기 원료물질을 토출하는 노즐 및 시린지와 노즐 사이의 연통을 제어하는 밸브를 구비하고, 기판 상에 복수의 패턴을 이격시켜 형성하는 디스펜서를 구비하는 도포장치의 제어 방법에 있어서, 디스펜서를 수평이동시켜 원료물질을 기판 상에 토출하여 복수의 패턴을 형성하되, 기판 상에 원료물질을 토출할 때의 기판과 노즐 사이의 갭(gap)과, 기판 상에 원료물질을 토출하지 않을 때의 기판과 노즐 사이의 갭(gap)이 동일하도록 함으로써, 상기 디스펜서를 수평이동시키는 도포장치의 제어 방법을 제공한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의하면 기판 상에 복수의 패턴을 형성하는 공정 중에 상기 디스펜서를 복수번 승하강시켜 상기 기판과 노즐 사이의 갭(gap)을 조절하는 과정을 반복하지 않게 됨에 따라, 전체 공정 시간을 단축할 수 있다.
도포장치, 디스펜서, 수평이동, 복수 패턴, 갭

Description

도포장치의 제어 방법{Method for controlling despenser appratus}
본 발명은 도포장치의 제어 방법에 관한 것으로, 기판 상에 복수의 패턴을 형성하기 위한 공정 시간을 단축할 수 있는 도포장치의 제어 방법에 관한 것이다.
종래에는 표시 장치로 CRT(Cathode Ray Tube)를 사용하였다. 이는 그 부피가 크고 무거운 단점이 있었다. 이에 최근에는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Devicd:LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel: PDP) 및 유기EL(Organic Light Emitting Deivice: OLED)과 같은 평판 표시 패널의 사용이 증대되고 있다. 이는, 경량, 박형 및 저소비 전력을 갖는 특성이 있다.
이와 같은 평판 표시 패널의 경우, 한 쌍의 평판형 기판을 접합시켜 제작한다. 즉, 액정 표시 패널의 제작을 예로 들면, 먼저, 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성된 하부기판과, 컬러 필터와 공통 전극이 형성된 상부기판을 제작한다. 이후에 상부기판과 하부기판의 통전을 위하여 상기 상부기판 및 하부기판 중 적어도 어느 하나의 가장자리 둘레에 금속 페이스트로 이루어진 복수의 패턴을 형성한다. 복수의 패턴은 상호 이격되어 가장자리 둘레를 따라 형성되는 것이 바람직하다.
상부기판 및 하부기판 중 적어도 어느 하나에 금속 페이스트를 도포하여 복수의 패턴을 형성하는 도포장치는 기판이 안치되는 스테이지, 스테이지 상의 기판에 원료물질 예를 들어, 금속 페이스트를 토출하는 노즐을 구비하는 디스펜서, 기판과 노즐 사이의 갭(gap)을 측정하는 센서, 디스펜서를 승하강시키는 구동부, 디스펜서를 수평이동시키는 이송부 및 디스펜서의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
종래의 도포장치를 이용하여 기판 상에 복수의 패턴을 형성하기 위해서는 먼저, 센서를 이용하여 기판과 노즐 간의 갭(gap)을 측정한다. 그리고 디스펜서를 승강 또는 하강시켜, 상기 기판과 노즐 간의 갭(gap)을 조절한다. 즉, 노즐로부터 기판 상에 원료물질을 토출할 수 있도록 기판과 노즐 간의 갭(gap)을 조절한다. 이후, 노즐로부터 원료물칠을 토출하면서 디스펜서를 이동시켜 원하는 길이의 패턴을 형성한다. 원하는 길이의 패턴이 형성되면, 노즐로부터 원료물질이 토출되는 것을 중지하고 디스펜서를 2 내지 5cm 승강시킨다. 그리고 다음 패턴이 형성될 위치로 디스펜서를 이동시킨다. 다음 패턴이 형성될 위치로 디스펜서가 도착하면, 센서를 이용하여 기판과 노즐간의 갭을 측정하고, 디스펜서를 하강시켜 기판과 노즐 간의 갭을 조절한다. 이후, 노즐로부터 원료물칠을 토출하면서 디스펜서를 이동시켜 원하는 길이의 패턴을 형성한다. 그리고 상기와 같은 과정을 복수번 반복하여 기판 상에 복수의 패턴을 형성한다.
이와 같이 종래에는 상기의 기판 상에 복수의 패턴을 형성하기 위하여 각 패턴을 형성할 때마다 디스펜서를 승강 또는 하강시켜 기판과 노즐 사이의 갭(gap)을 조절한다. 이에, 기판 상에 복수의 패턴을 형성하는 동안에 복수번의 갭(gap) 조절 과정이 진행됨에 따라, 공정 시간이 증가하게 되고 이로 인해 제품 생산 수율이 감소하게 되는 문제가 발생된다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 실시예는 디스펜서를 수평이동시켜 원료물질을 기판 상에 토출함으로써, 복수의 패턴을 형성하기 위한 공정 시간을 단축할 수 있는 도포장치의 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 도포장치의 제어 방법은 원료물질을 저장하는 시린지, 기판 상에 상기 원료물질을 토출하는 노즐 및 상기 시린지와 노즐 사이의 연통을 제어하는 밸브를 구비하고, 상기 기판 상에 복수의 패턴을 이격시켜 형성하는 디스펜서를 구비하는 도포장치의 제어 방법으로서, 상기 디스펜서를 수평이동시켜 원료물질을 기판 상에 토출하여 복수의 패턴을 형성하되, 상기 기판 상에 원료물질을 토출할 때의 기판과 노즐 사이의 갭(gap)과, 상기 기판 상에 원료물질을 토출하지 않을 때의 기판과 노즐 사이의 갭(gap)이 동일하도록 한다.
상기 기판 상에 복수의 패턴을 상호 이격시켜 형성하는 공정 중에 상기 디스펜서를 복수번 승하강시켜 상기 기판과 노즐 사이의 갭(gap)을 조절하는 과정을 반복하지 않고, 상기 기판 상에 원료물질을 토출할 때의 기판과 노즐 사이의 갭(gap)을 유지하여 상기 디스펜서를 수평이동시키는 것이 바람직하다.
상기 기판 상에 원료물질을 토출하여 패턴을 형성하기 전에 상기 디스펜서에 원료물질의 토출 시작 신호를 인가한다.
상기 기판 상에 패턴 형성을 종료하기 전에 상기 디스펜서에 원료물질의 토 출 종료 신호를 인가한다.
상기 기판 상에 패턴이 형성될 실제 위치를 패턴 형성 시작 지점이라고 할때,
상기 디스펜서가 상기 패턴 형성 시작 지점보다 보다 앞에 위치하였을 때, 상기 디스펜서에 원료물질의 토출 시작 신호를 인가한다.
상기 토출 시작 신호 인가 지점은 디스펜서의 이동속도, 시린지 내의 압력 충진 시간 및 밸브의 동작 시간에 의해 조절된다.
상기 토출 시작 신호 인가 지점은 '토출 시작 신호 인가 지점=디스펜서의 이동속도×시린지 내의 압력 충진 시간 × 밸브의 동작 시간' 식에 의해 거리값으로 산출된다.
상기 토출 시작 신호 인가 지점은 상기 패턴 형성 지점보다 산출된 값 만큼 앞에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 기판 상에 형성하고자 하는 패턴을 상기 패턴 형성 지점으로부터 제 1 영역, 제 2 영역 및 제 3 영역 순서로 나눈다고 할 때,
상기 패턴의 제 1 영역을 형성하기 위하여 시린지 내부에 충진되는 압력은 상기 패턴의 제 2 영역을 형성하기 위하여 시린지 내부에 충진되는 압력에 30 내지 80%가 되도록 조절된다.
상기 패턴의 제 1 영역은 패턴 형성 지점으로부터 0.5mm 이내 범위인 것으로 한다.
상기 기판 상에 패턴이 형성이 종료될 실제 위치를 패턴 형성 종료 지점이라 고 할 때,
상기 디스펜서가 상기 패턴 형성 종료 지점보다 보다 앞에 위치하였을 때, 상기 디스펜서에 원료물질의 토출 종료 신호를 인가한다.
상기 토출 종료 신호 인가 지점은 '토출 종료 신호 인가 지점(S2)= 시린지 내 충진되는 압력× 압력당 길이 변화' 식에 의해 거리값으로 산출된다.
상기 토출 종료 신호 인가 지점은 상기 패턴 형성 종료 지점보다 산출된 값 만큼 앞에 위치하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 디스펜서를 수평이동시켜 원료물질을 기판 상에 토출하여 기판 상에 복수의 패턴을 형성한다. 즉, 기판 상에 원료물질을 토출할 때의 기판과 노즐 사이의 갭(gap)과, 상기 기판 상에 원료물질을 토출하지 않을 때의 기판과 노즐 사이의 갭(gap)이 동일하도록 한다. 이에, 기판 상에 복수의 패턴을 형성하는 공정 중에 상기 디스펜서를 승하강시켜 기판과 노즐 사이의 갭(gap)을 조절하는 과정을 복수번 반복하지 않게 됨에 따라, 전체 공정 시간을 단축할 수 있다.
또한, 디스펜서가 패턴 형성 시작 지점보다 보다 앞에 위치하였을 때, 상기 디스펜서에 원료물질의 토출 시작 신호를 인가한다. 이로 인해, 원하는 위치에 패턴이 형성되도록 할 수 있다. 그리고, 패턴에 제 1 영역을 형성하기 위하여 시린지 내부에 충진되는 압력은 상기 패턴의 제 2 영역을 형성하기 위하여 시린지 내부에 충진되는 압력에 30 내지 80%가 되도록 조절한다. 이에, 제 1 영역에 원료물질이 뭉치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 디스펜서가 패턴 형성 종료 지점보다 보다 앞에 위치하였을 때, 상기 디스펜서에 원료물질의 토출 종료 신호를 인가한다. 이로 인해, 패턴 형성 종료 지점 이후에 기판 상에 원료물질이 도포되는 것을 방지할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도포장치의 개념도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 디스펜서를 수평이동시킬 때, 디스펜서로부터 원료물질을 토출하는 토출 시작 신호 인가 지점을 설명하기 위한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 디스펜서를 수평이동시킬 때, 디스펜서로부터 원료물질의 토출을 종료하는 토출 종료 신호 인가 지점을 설명하기 위한 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서의 수평이동을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 도포장치는 기판(10)이 안치되는 스테이지(100), 스테이지(100) 상의 기판(10)에 원료물질을 토출하는 노즐(210)을 구비하는 디스펜서(200), 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭(gap)을 측정하는 센 서(240), 디스펜서(200)를 승하강시키는 구동부(250), 디스펜서(200)를 수평이동시키는 이송부(300) 및 디스펜서(200)의 동작을 제어하는 제어부(400)를 포함한다.
실시예에 따른 기판(10)은 액정 표시 패널에 사용되는 상부기판 및 하부기판 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 상부기판에는 도시되지는 않았지만 예를 들어, 컬러 필터와 공통 전극이 형성되어 있고, 하부기판에는 예를 들어 복수의 박막 트런지스터와 화소 전극이 형성되어 있다. 그리고 상부기판과 하부기판을 접합시켜 액정 표시 패널을 제작할 때, 상기 상부기판과 하부기판 간의 통전을 위하여 상부기판 및 하부기판 중 어느 하나에 금속 페이스트로 이루어진 복수의 패턴(11)을 형성하는 것이 바람직하다. 실시예에서는 시린지(220) 내에 저장되어 기판(10) 상에 도포되는 원료물질로 은(Ag) 페이스트를 사용한다.
디스펜서(200)는 이송부(300)에 의해 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 기판(10)의 가장자리 영역 둘레를 따라 원료물질을 도포하여 복수의 패턴(11)을 형성한다. 이때, 이송부(300)는 모터와 레일들을 이용하여 스테이지(100) 및 디스펜서(200)를 이동시킨다. 물론 이외의 다양한 수단을 이용할 수 있다. 또한, 상기에서는 디스펜서(200)가 X 축 및 Y축 방향으로 수평이동하는 것으로 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 스테이지(100)가 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 기판(10)에 원료물질을 도포할 수도 있다. 또한, 스테이지(100)와 디스펜서(200) 모두가 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 원료물질을 도포할 수도 있으며, 스테이지(100)가 일 축 방향으로 이동하고 디스펜서(200)는 타축 방향으로 이동하여 도포 물질을 도포할 수도 있다.
이러한 디스펜서(200)는 원료물질 예를 들어, 은(Ag) 페이스트가 저장된 시린지(220), 내부에 시린지(220)가 장착 고정된 몸체부(230), 몸체부(230) 하부에 설치되어 시린지(220) 내에 저장된 원료물질을 기판(10) 상에 토출하는 노즐(210) 및 디스펜서(200)의 노즐(210)과 기판(10) 간의 갭(gap)을 측정하는 센서(240)를 포함한다. 이때, 도시되지는 않았지만, 시린지(220)와 노즐(210) 사이에는 상기 시린지(220)와 노즐(210) 사이의 연통을 제어하는 밸브 예를 들어, 솔레노이드 밸브가 배치되어 있다. 이에, 원료물질이 저장된 시린지(220) 내부에 압력을 충진시키고 밸브를 이용하여 시린지(220)와 노즐(210) 사이를 연통시키면, 상기 시린지(220) 내부에 원료물질이 노즐(210)로 공급된다. 그리고, 노즐(210)로부터 원료물질이 토출된다.
실시예에서는 종래에서와 같이 복수의 패턴(11)을 형성하는 공정 중에 기판(10)과 노즐(210) 간의 갭을 조절하기 위하여 디스펜서(200)가 복수번 승하강하지 않는다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상에 복수의 패턴(11)을 형성하는 동안, 디스펜서(200)가 복수번 승하강하는 일없이 기판(10)과 일정 갭을 유지하면서 수평이동한다. 즉, 원료물질을 토출할 때의 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭(gap)과, 상기 기판(10) 상에 원료물질을 토출하지 않을 때의 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭(gap)이 동일하도록 디스펜서(200)를 수평이동시킨다. 디스펜서(200)의 수평이동에 대한 상세한 설명은 하기에서 하기로 한다.
센서(240)는 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭(gap)을 측정하는 역할을 한다. 이러한 센서(240)는 도시되지는 않았지만 거리 측정용 광을 기판(10)을 향하여 출 력하는 발광부(미도시) 및 상기 발광부(미도시)에서 출사된 광이 수신되는 수광부(미도시)로 구성된다. 이때, 발광부(미도시)의 수광부(미도시)는 한 몸체로 이루어지되, 소정거리 이격되어 배치되는 것이 바람직하다. 그리고 구동부(250)는 센서(240)로부터 측정된 측정값을 이용하여 디스펜서(200)를 승하강시켜 기판(10)과 노즐(210) 간의 갭이 예를 들어, 40㎛가 되도록 조절한다.
이때, 실시예에서는 실시예에서는 상기와 같이 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭을 조절하기 위하여 디스펜서(200)를 승하강시키는 공정을 1회만 수행하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 기판(10) 상에 최초의 패턴(11)을 형성하는 단계 전에 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭을 조절한다. 이후, 디스펜서(200)는 승하강하는일 없이, 연속적으로 수평이동하면서 기판(10) 상에 복수의 패턴(11)을 형성한다. 또한, 기판(10) 상에 복수의 패턴(11)을 형성하기 위하여 디스펜서(200)가 수평이동하는 동안 센서(240)는 연속적으로 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭을 측정하는 것이 바람직하다.
제어부(400)는 디스펜서(200)의 동작을 제어하여 패턴(11)의 불량이 발생되는 것을 방지한다. 이를 위하여 제어부(400)에서는 기판(10) 상에 각각의 패턴(11)이 실제 형성될 위치(패턴 형성 시작 지점(P1))와 패턴(11) 형성이 종료될 지점(패턴 형성 종료 지점(P2))이 저장되어 있다. 또한, 제어부(400)에서는 토출 시작 신호 인가 지점(S1)과 토출 종료 신호 인가 지점(S2)을 산출한다. 그리고 수평이동 중인 디스펜서(200)가 토출 시작 신호 인가 지점(S1)에 위치하였을 때, 상기 디스펜서(200)에 원료물질의 토출 시작 신호를 인가한다. 또한, 수평이동 중인 디스펜 서(200)가 토출 종료 신호 인가 지점(S2)에 위치하였을 때, 상기 디스펜서(200)에 원료물질의 토출 종료 신호를 인가한다. 패턴 형성 시작 지점(P1), 패턴 형성 종료 지점(P2), 토출 시작 신호 인가 지점(S1) 및 토출 종료 신호 인가 지점(S2)에 대한 상세한 설명은 하기에서 하기로 한다.
하기에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 연속적으로 디스펜서(200)를 수평이동시키면서 기판(10) 상에 복수의 패턴(11)을 형성하는 방법을 설명한다.
먼저, 도포 장치의 스테이지(100)에 기판(10)을 안착시키고, 센서(240)를 이용하여 기판(10)과 노즐(210) 간의 갭을 측정한다. 여기서, 기판(10)은 액정 표시 패널에 상부기판 및 하부기판 중 어느 하나를 사용한다. 또한, 센서(240)는 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭을 측정하고, 상기 측정값을 근거로 구동부(250)를 이용하여 디스펜서를 승강 또는 하강시켜, 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭이 예를 들어, 40㎛가 되도록 조절한다. 이와 같이 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭을 조절하기 위하여 디스펜서(200)를 승하강시키는 공정은 1회만 수행하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 기판(10) 상에 최초의 패턴(11)을 형성하는 단계 전에 기판(10)과 노즐(210) 사이의 갭을 조절한다.
그리고 이송부(300)를 이용하여 디스펜서(200)를 수평이동시킨다. 이때, 디스펜서(200)는 기판(10) 상에 패턴(11)을 실제로 형성할 위치 즉, 패턴 형성 시작 지점(P1)을 향하여 수평이동하는 것이 바람직하다. 디스펜서(200)가 패턴 형성 시작 지점(P1)을 향하여 수평이동하는 동안, 제어부(400)에서는 토출 시작 신호 인가 지점(S1)을 계산한다. 이후, 도 3에서와 같이 디스펜서(200)가 토출 시작 인가 지 점(S1) 상측에 대응 위치하였을 때, 제어부(400)를 통해 상기 디스펜서(200)에 원료물질의 토출 시작 신호를 인가한다. 이는, 연속적으로 디스펜서(200)를 수평이동시키면서 기판(10) 상에 복수의 패턴(11)을 형성할 때, 원하는 위치에 패턴(11)을 형성시키도록 하기 위함이다. 여기서, 토출 시작 신호 인가 지점(S1)은 도 3에 도시된 바와 같이 패턴 형성 시작 지점(P1)에 비해 소정 거리 앞에 위치하는 것이 바람직하다. 그리고 이러한 토출 시작 신호 인가 지점(S1)은 디스펜서(200)의 이동 속도, 시린지(220) 내에 압력이 충진되는 시간 및 밸브의 동작 시간에 의해 달라진다. 즉, 제어부(400)에서 디스펜서(200)로 원료물질의 토출 시작 신호를 보내면, 상기 디스펜서(200)의 노즐(210)로부터 원료물질이 토출되는데 까지는 소정시간이 소요된다. 이는, 노즐(210)로 원료물질을 공급하기 위하여 상기 원료물질이 저장된 시린지(220) 내부에 압력을 충진시키는데 소정 시간이 소요되기 때문이다. 또한, 시린지(220)와 노즐(210) 사이의 연통을 위하여 밸브가 동작하는데 소정 시간이 소요된다. 이에, 제어부(400)에서 디스펜서(200)로 원료물질을 토출하라는 명령 신호를 보내더라도, 상기 디스펜서(200)로부터 바로 원료물질이 토출되지는 않는다. 또한, 디스펜서(200)를 수평이동시키면서 기판(10) 상에 패턴(11)을 형성하므로, 상기 디스펜서(200)의 이동속도에 따라 토출 시작 신호 인가 지점(S1)이 달라질 수 있다. 이를 식으로 나타내면 '토출 시작 신호 인가 지점(S1) = 디스펜서(200)의 이동 속도 × 밸브의 동작 시간 × 시린지(220) 내의 압력 충진 시간'이다. 따라서, 실시예에서는 상기 식(토출 시작 신호 인가 지점(S1) = 디스펜서의 이동 속도 × 밸브의 동작 시간 × 시린지 내의 압력 충진 시간)을 이용하여 토출 시작 신호 인 가 지점(S1)을 산출한다. 여기서 토출 시작 신호 인가 지점(S1)은 거리 단위로 산출된다. 그리고, 산출된 값만큼 패턴 형성 시작 지점(P1)보다 앞에 토출 시작 신호 인가 지점(S1)이 설정된다. 예를 들어, 산출된 값이 1mm라면, 패턴 형성 시작 지점(P2) 보다 1mm 앞에 지점이 토출 시작 신호 인가 지점(S1)이 된다. 이에, 수평이동중인 디스펜서(200)가 토출 시작 신호 인가 지점(S1)에 위치하였을 때, 도 3에 도시된 바와 같이 제어부(400)를 통해 상기 디스펜서(200)에 원료물질의 토출 시작 신호를 인가한다.
디스펜서(200)에 원료물질을 토출하라는 토출 시작 신호를 인가하며, 시린지(220) 내부에 압력이 충진된다. 그리고 시린지(220)와 노즐(210) 사이에 위치하는 밸브가 동작하여, 상기 시린지(220)와 노즐(210) 사이를 연통시킨다. 상기와 같은 과정이 진행되는 동안 디스펜서(200)는 패턴 형성 시작 지점(P1)에 도달하게 된다. 이에, 디스펜서(200)가 패턴 형성 시작 지점(P1) 상측에 대응 위치하였을 때, 시린지(220) 내의 원료물질이 노즐(210)로부터 토출된다. 즉, 형성하고자 하는 위치 즉, 패턴 형성 시작 지점(P1)에서부터 원료물질이 도포되어 패턴(11)이 형성된다. 그리고 디스펜서(200)는 공정 진행 방향으로 연속하여 수평이동하고 있으므로, 노즐(210)로부터 토출된 원료물질은 기판(10) 상에 도포되어 패턴(11)을 형성한다.
한편, 기판(10) 상에 첫번째 패턴(11) 즉, 최초의 패턴(11)을 형성하는 경우에는, 디스펜서(200)를 패턴 형성 시작 지점(P1)에 위치시킨 후 상기 디스펜서(200)에 토출 시작 신호를 인가하여도 무방하다. 즉, 기판(10) 상에 최초 패턴(11)을 형성하기 위하여 노즐(210)부터 원료물질을 토출할 때, 디스펜서(200)는 아직 이동중인 상태가 아니다. 이에, 디스펜서(200)를 패턴 형성 시작 지점(P1)에 위치시킨 후, 상기 디스펜서(200)에 토출 시작 신호를 인가하고, 노즐(210)로부터 원료물질이 토출되기 시작하면 상기 디스펜서(200)를 수평이동시킬 수도 있다. 따라서, 기판(10) 상에 최초의 패턴(11)을 형성한 후, 디스펜서(200)가 다음 패턴(11)을 형성하기 위하여 수평이동하던 중, 다음 패턴(11)을 형성하기 위해 토출 시작 신호 인가 지점(S1)에 도달하였을 때 토출 시작 신호를 인가하는 것이 바람직하다.
또한, 기판(10) 상에 형성될 패턴(11)을 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 영역, 제 2 영역 및 제 3 영역로 나눈다고 할 때, 상기 패턴(11)의 제 1 영역을 형성하기 위해 시린지(220) 내에 충진되는 압력은 제 2 영역을 형성하기 위해 시린지(220) 내에 충진되는 압력에 30 내지 80%가 되도록 조절한다. 이는, 패턴(11)의 제 1 영역에 원료물질의 뭉침이 발생되어 상기 제 1 영역의 두께가 제 2 영역 및 제 3 영역에 비해 두껍게 형성되는 것을 방지하기 위함이다. 예를 들어, 제 1 영역을 형성하기 위하여 시린지(220) 내에 충진되는 압력이 제 2 영역을 형성하기 위하여 시린지(220) 내에 충진되는 압력과 동일할 경우, 제 1 영역에 원료물질의 뭉침 현상이 발생된다. 이는, 노즐(210) 내에 잔류하는 원료물질과 시린지(220)로부터 새롭게 노즐(210)에 공급되는 원료물질이 함께 토출되어 도포되기 때문이다. 따라서, 실시예에와 같이 패턴(11)의 제 1 영역을 형성하기 위해 시린지(220) 내에 충진되는 압력이 제 2 영역을 형성하기 위해 시린지(220) 내에 충진되는 압력에 30 내지 80%가 되도록 한다. 이로 인해, 패턴(11)의 제 1 영역에 원료 물질이 뭉쳐, 제 1 영역의 두께가 제 2 영역에 비해 두껍게 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 실시예에 따른 제 1 영역은 패턴 형성 시작 지점(P1)으로부터 0.5mm 이내 범위일 수 있다.
이어서, 디스펜서(200)를 패턴 형성 종료 지점(P2)이 위치한 방향으로 연속하여 수평이동시키면서, 패턴(11)의 제 2 영역 및 제 3 영역을 형성한다. 그리고 제어부(400)에서는 토출 종료 신호 인가 지점(S2)를 계산한다. 이후, 도 4에 도시된 바와 같이 디스펜서(200)가 토출 종료 인가 지점(S2) 상측에 대응 위치하였을때, 제어부(400)를 통해 상기 디스펜서(200)에 원료물질의 토출 종료 신호를 인가한다. 이는, 실시예에서와 같이 연속으로 디스펜서(200)를 수평이동시키면서 기판(100) 상에 복수의 패턴(11)을 형성할 때, 패턴 형성 종료 지점(P2) 이후에 원료물질이 도포되는 것을 방지하기 위함이다. 디스펜서(200)에 토출 종료 신호를 인가하더라도, 시린지(220)로부터 노즐(210)로 원료물질이 공급되는 것을 중지하는데는 소정 시간이 소요된다. 또한, 디스펜서(200)에 토출 종료 신호를 인가하더라도, 노즐(210)로부터 원료물질이 토출이 바로 종료되는 것이 아니라, 상기 노즐(210) 내부에 잔류하는 원료물질이 소정시간 동안 토출된다. 따라서, 토출 종료 신호 인가 지점(S2)는 디스펜서(200)에 토출 종료 신호를 인가한 후, 노즐(210)로부터 원료물질이 토출되어 기판(10) 상에 도포되는 길이에 따라 달라진다. 또한, 디스펜서(200)에 토출 종료 신호를 인가하기 전에 상기 디스펜서(200)의 시린지(220) 내에 충진된 압력에 의해 달라진다. 이를 식으로 나타내면 '토출 종료 신호 인가 지점(S2)= 시린지 내 충진되는 압력× 압력당 길이 변화'이다. 여기서, 압력당 길이 변화는 디스펜서(200)에 원료물질의 토출 종료 신호를 인가한 후, 노즐(210)로부터 원료물질이 기판(10) 상에 도포되는 길이를 의미한다. 또한, 압력당 길이 변화는 디스펜서(200)의 이동속도 및 원료물질의 점도에 따라 가변될 수 있다. 이에, 실시예에서는 실제 공정에서 적용되는 디스펜서(200)의 속도 및 실제 사용하고자 하는 원료물질을 적용하여 압력당 길이 변화를 산출한다. 그리고 산출된 데이타를 상기 식('토출 종료 신호 인가 지점(S2)= 시린지 내 충진되는 압력× 압력당 길이 변화')에 적용하여 토출 종료 신호 인가 지점(S2)를 산출한다.
표 1은 실시예에 따른 디스펜서에 토출 종료 신호를 인가한 후, 노즐로부터 원료물질이 기판 상에 도포되는 길이를 압력 변화에 따라 나타낸 것이다.
시린지 내 압력(Kpa) 압력당 길이 변화(mm)
100 1
200 2
300 3
400 4
500 5
표 1을 참조하면, 시린지(220) 내 압력이 증가할수록, 토출 종료 신호 인가 후에 기판(10) 상에 원료물질이 도포되는 길이가 증가한다. 예를 들어, 시린지(220) 내로 100Kpa의 압력을 충진한 상태로 기판(10) 상에 원료물질을 도포한 후, 상기 시린지(220) 내에 압력이 충진되는 것을 중지한다. 이때, 시린지(220) 내로 압력이 충진되는 것을 중지한 후에도, 노즐(210)로부터 원료물질이 토출되어 기판(10) 상에 도포되는 길이가 1mm이다. 그리고 시린지(220) 내 압력이 증가할수록, 압력 충진 종료 후에 기판(10) 상에 원료물질이 도포되는 길이가 증가한다.
이와 같은 방법으로 데이타를 '토출 종료 신호 인가 지점(S2)= 시린지 내 충진되는 압력× 압력당 길이 변화'에 대입하면 토출 종료 신호 인가 지점(S2)를 산출할 수 있다. 이때, 토출 종료 신호 인가 지점(S2)은 거리 단위로 산출된다. 예를 들어, 시린지(210) 내로 충진되는 압력이 100Kpa인 경우, 상기 표1에 의해 압력당 길이 변화는 100Kpa이다. 따라서, 이를 식에 적용하면, 토출 종료 신호 인가 지점(S2)=100Kpa×(1mm/100Kpa)이고, 산출된 값은 1mm가 된다. 이에, 수평이동중인 디스펜서(200)가 패턴 형성 종료 지점(P2)보다 1mm 앞 지점에 위치하였을 때, 도3에 도시된 바와 같이 디스펜서(200)에 원료물질의 토출 종료 신호를 인가한다.
디스펜서(200)에 원료물질의 토출 종료 신호가 인가되면, 시린지(220) 내부에 압력이 충진되는 것이 중지된다. 또한 시린지(220)와 노즐(210) 사이에 위치하는 밸브가 동작하여, 상기 시린지(220)와 노즐(210) 사이를 연통을 해제한다. 이로 인해, 토출 종료 신호 인가 시점(S2) 이후부터는 노즐(210) 내부에 잔류하는 원료물질이 기판(10) 상에 도포된다. 그리고 상기와 같은 과정이 진행되는 동안 디스펜서(200)는 패턴 형성 종료 지점(P2)에 도달하게 된다. 이때, 실시예에서는 전술한 바와 같이 디스펜서(200)가 패턴 형성 종료 지점(P2)에 도달하기 전에 토출 종료 신호를 인가하였으므로, 패턴 형성 종료 지점(P2) 이후에는 노즐(210)로부터 원료물질이 토출되지 않는다. 이에, 패턴 형성 종료 지점(P2) 이후에 기판(10) 상에 원료물질이 도포되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 디스펜서(200)는 정지하지 않고 다음 패턴(11)을 형성하기 위하여 연속으로 수평이동한다. 이후, 상기와 같은 과정들을 반복하면서 기판(10) 상에 복수의 패턴(11)을 형성한다.
실시예에서는 액정 표시 패널의 상부기판과 하부기판 간의 통전을 위해 복수의 패턴(11)을 형성하는 것을 예를 들어 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 기판 상에 복수의 패턴을 형성하는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 또한, 실시예에서는 액정 표시 패널의 상부기판과 하부기판 간의 통전을 위하여 원료물질로 금속 페이스트를 사용하였으나, 이에 한정되지 않고 다양한 물질들이 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도포장치의 개념도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서의 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 디스펜서를 수평이동시킬 때, 디스펜서(200)로부터 원료물질을 토출하는 토출 시작 신호를 인가하는 토출 시작 신호 인가 지점을 설명하기 위한 단면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 디스펜서를 수평이동시킬 때, 디스펜서(200)로부터 원료물질의 토출을 종료하는 토출 종료 신호를 인가하는 토출 종료 신호 인가 지점을 설명하기 위한 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서가 수평이동하는 것을 설명하기 위한 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 스테이지 200 : 디스펜서
210 : 디스펜서 210: 노즐
220 : 시린지 230 : 몸체부
240 : 센서 300 : 이송부
400 : 제어부

Claims (13)

  1. 원료물질을 저장하는 시린지, 기판 상에 상기 원료물질을 토출하는 노즐 및 상기 시린지와 노즐 사이의 연통을 제어하는 밸브를 구비하고, 상기 기판 상에 복수의 패턴을 이격시켜 형성하는 디스펜서를 구비하는 도포장치의 제어 방법으로서,
    상기 디스펜서를 수평이동시켜 원료물질을 기판 상에 토출하여 복수의 패턴을 형성하되,
    상기 기판 상에 원료물질을 토출할 때의 기판과 노즐 사이의 갭(gap)과, 상기 기판 상에 원료물질을 토출하지 않을 때의 기판과 노즐 사이의 갭(gap)이 동일하도록 하는 도포장치의 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 상에 복수의 패턴을 상호 이격시켜 형성하는 공정 중에 상기 디스펜서를 복수번 승하강시켜 상기 기판과 노즐 사이의 갭(gap)을 조절하는 과정을 반복하지 않고, 상기 기판 상에 원료물질을 토출할 때의 기판과 노즐 사이의 갭(gap)을 유지하여 상기 디스펜서를 수평이동시키는 도포장치의 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 상에 원료물질을 토출하여 패턴을 형성하기 전에 상기 디스펜서에 원료물질의 토출 시작 신호를 인가하는 도포장치이 제어 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 상에 패턴 형성을 종료하기 전에 상기 디스펜서에 원료물질의 토출 종료 신호를 인가하는 도포장치이 제어 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 상에 패턴이 형성될 실제 위치를 패턴 형성 시작 지점이라고 할때,
    상기 디스펜서가 상기 패턴 형성 시작 지점보다 보다 앞에 위치하였을 때, 상기 디스펜서에 원료물질의 토출 시작 신호를 인가하는 도포장치의 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 토출 시작 신호 인가 지점은 디스펜서의 이동속도, 시린지 내의 압력 충진 시간 및 밸브의 동작 시간에 의해 조절되는 도포장치의 제어 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 토출 시작 신호 인가 지점은 '토출 시작 신호 인가 지점=디스펜서의 이동속도×시린지 내의 압력 충진 시간 × 밸브의 동작 시간' 식에 의해 거리값으로 산출되는 도포장치의 제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 토출 시작 신호 인가 지점은 상기 패턴 형성 지점보다 산출된 값 만큼 앞에 위치하는 도포장치의 제어 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 상에 형성하고자 하는 패턴을 상기 패턴 형성 지점으로부터 제 1 영역, 제 2 영역 및 제 3 영역 순서로 나눈다고 할 때,
    상기 패턴의 제 1 영역을 형성하기 위하여 시린지 내부에 충진되는 압력은 상기 패턴의 제 2 영역을 형성하기 위하여 시린지 내부에 충진되는 압력에 30 내지 80%가 되도록 조절하는 도포장치의 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 패턴의 제 1 영역은 패턴 형성 지점으로부터 0.5mm 이내 범위인 것으로 하는 도포장치의 제어 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판 상에 패턴이 형성이 종료될 실제 위치를 패턴 형성 종료 지점이라고 할 때,
    상기 디스펜서가 상기 패턴 형성 종료 지점보다 보다 앞에 위치하였을 때, 상기 디스펜서에 원료물질의 토출 종료 신호를 인가하는 도포장치의 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 토출 종료 신호 인가 지점은 '토출 종료 신호 인가 지점(S2)= 시린지 내 충진되는 압력× 압력당 길이 변화' 식에 의해 거리값으로 산출되는 도포장치의 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 토출 종료 신호 인가 지점은 상기 패턴 형성 종료 지점보다 산출된 값 만큼 앞에 위치하는 도포장치의 제어 방법.
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