KR20110059398A - Dispenser appratus and method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도포장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 갭 센서의 측정 기준점을 용이하게 설정할 수 있는 도포장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coating apparatus and a control method thereof, and more particularly, to a coating apparatus and a control method thereof, in which a measurement reference point of a gap sensor can be easily set.
종래에는 표시 장치로 CRT(Cathode Ray Tube)를 사용하였다. 이는 그 부피가 크고 무거운 단점이 있었다. 이에 최근에는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Device: LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel: PDP) 및 유기EL(Organic Light Emitting Device: OLED)과 평판 표시 패널의 사용이 증대되고 있다. 이는 경량, 박형 및 저소비 전력을 갖는 특성이 있다.Conventionally, a CRT (Cathode Ray Tube) is used as a display device. This has the disadvantage of being bulky and heavy. Recently, the use of liquid crystal display panels (LCDs), plasma display panels (PDPs), organic light emitting devices (OLEDs), and flat panel displays has increased. It is characterized by light weight, thinness and low power consumption.
이와 같은 평판 표시 패널의 경우, 한 쌍의 평판형 기판을 접합시켜 제작한다. 즉, 액정 표시 패널의 하부기판과, 컬러 필터와 공통 전극이 형성된 상부기판을 제작한다. 이후에 상부기판과 하부기판의 통전을 위하여 상기 상부기판 및 하부기판 중 적어도 어느 하나에 금속 페이스트로 이루어진 패턴을 형성한다.In the case of such a flat panel display panel, a pair of flat panel type boards are bonded together and manufactured. That is, the lower substrate of the liquid crystal display panel and the upper substrate on which the color filter and the common electrode are formed are manufactured. Thereafter, a pattern made of a metal paste is formed on at least one of the upper substrate and the lower substrate for energizing the upper substrate and the lower substrate.
상부기판 및 하부기판 중 적어도 어느 하나에 금속 페이스트를 도포하는 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.A coating apparatus for applying a metal paste to at least one of an upper substrate and a lower substrate includes a dispenser including a stage on which a substrate is placed, a nozzle for discharging a raw material, for example, metal paste, onto a substrate on the stage, and a gap between the substrate and the nozzle. and a sensor for measuring a gap, a driver for lifting and lowering the dispenser, a transfer unit for horizontally moving the dispenser, and a controller for controlling the operation of the dispenser.
종래의 도포장치를 이용하여 기판 상에 금속 페이스트를 도포하기 위해서는 먼저 센서를 이용하여 기판과 노즐 간의 갭을 측정한다. 그리고, 측정된 값에 의해 구동부를 이용하여 디스펜서를 승하강시켜, 기판과 노즐 사이의 갭을 조절한다. 이때, 기판과 노즐 사이의 갭을 정확하게 제어하기 위해서는 갭 센서의 측정 기준점이 기판 상면이 되어야 한다. 이를 위해 종래에는 기판이 배치되는 높이와 동일한 높이에 터치센서를 배치하였다. 그리고 디스펜서를 하강시켜 노즐의 끝단이 터치센서에 접촉되면, 노즐과 터치센서가 접촉되었다는 신호를 갭 센서에 전송한다. 그리고 갭 센서에서는 전송된 신호에 의해 기판 상면을 측정 기준점으로 설정한다. 이에, 갭 센서를 통해 기판과 노즐 사이의 갭을 제어할 때, 기판 상면이 기판과 노즐 사이의 갭을 측정하기 위한 기준점이 되도록 설정할 수 있었다. 하지만, 노즐의 끝단이 터치센서에 닿을 경우, 상기 노즐에 잔류하는 원료물질이 터치센서에 묻게된다. 터치센서에 원료물질이 묻게되면 측정 오차가 생길 수 있으므로 터치센서를 세정해 주어야 한다. 이때, 일반적으로 아세톤과 같은 세정물질을 이용하여 터치센서를 세정하게 되는데, 상기 세정물질에 의해 터치센서가 손상되는 문제가 있다. 이로 인해, 기판과 노즐 사이의 갭을 정확하게 제어할 수 없게 됨에 따라, 소자의 불량이 발생된다.In order to apply the metal paste onto the substrate using a conventional coating apparatus, a gap between the substrate and the nozzle is first measured using a sensor. Then, the dispenser is raised and lowered by the driving unit by the measured value to adjust the gap between the substrate and the nozzle. At this time, in order to accurately control the gap between the substrate and the nozzle, the measurement reference point of the gap sensor should be the upper surface of the substrate. To this end, conventionally, the touch sensor is disposed at the same height as the height at which the substrate is disposed. When the tip of the nozzle contacts the touch sensor by lowering the dispenser, a signal indicating that the nozzle and the touch sensor are in contact is transmitted to the gap sensor. In the gap sensor, the upper surface of the substrate is set as a measurement reference point by the transmitted signal. Thus, when controlling the gap between the substrate and the nozzle through the gap sensor, it was possible to set the upper surface of the substrate to be a reference point for measuring the gap between the substrate and the nozzle. However, when the end of the nozzle touches the touch sensor, the raw material remaining in the nozzle is buried in the touch sensor. If raw material gets on the touch sensor, measurement error may occur, so touch sensor should be cleaned. At this time, in general, the touch sensor is cleaned using a cleaning material such as acetone. There is a problem that the touch sensor is damaged by the cleaning material. This makes it impossible to precisely control the gap between the substrate and the nozzle, resulting in a defective element.
이에, 본 발명의 실시 형태는 토출유닛의 노즐이 기판과 충돌할때 반작용에 의해 상기 토출유닛이 승강하도록 하고, 이를 변위 검출 유닛이 감지함으로써 갭 센서의 기준점을 용이하게 설정할 수 있는 도포장치를 제공한다. 또한, 본 발명의 실시형태는 기판 상에 원료물질을 안정적으로 도포할 수 있는 도포장치 및 이의 제어 방법을 제공한다.Accordingly, an embodiment of the present invention provides a coating apparatus that allows the discharge unit to move up and down by reaction when the nozzle of the discharge unit collides with the substrate, and detects the displacement unit to easily set the reference point of the gap sensor. do. In addition, an embodiment of the present invention provides a coating apparatus and a control method thereof that can stably apply a raw material on a substrate.
본 발명에 따른 도포장치는 기판 상에 원료물질을 토출하는 노즐을 구비하는 토출유닛, 상기 토출유닛의 노즐과 상기 기판 사이의 갭(gap)을 측정하는 갭 센서, 일측에 상기 토출유닛이 장착되고, 타측에 상기 갭 센서가 장착되는 지지부, 상기 지지부와 상기 토출유닛 사이에 배치되어 상기 토출유닛의 노즐이 기판과 충돌할 때, 반작용에 의해 상기 토출유닛을 상승시키는 슬라이드부, 상기 슬라이드부에 의해 토출유닛이 상승하는 움직임을 감지하는 변위 검출 유닛을 구비하는 헤드블럭을 포함한다.The coating apparatus according to the present invention comprises a discharge unit having a nozzle for discharging a raw material on a substrate, a gap sensor for measuring a gap between the nozzle of the discharge unit and the substrate, the discharge unit is mounted on one side A support part on which the gap sensor is mounted on the other side, a slide part which is disposed between the support part and the discharge unit to raise the discharge unit by reaction when the nozzle of the discharge unit collides with the substrate; The discharge unit includes a head block having a displacement detection unit for detecting a rising movement.
상기 토출유닛은 상기 원료물질을 저장하는 시린지, 시린지에 연결되어 기판 상에 원료물질을 토출하는 노즐, 시린지 및 노즐이 장착 고정되는 고정부를 포함한다.The discharge unit includes a syringe for storing the raw material, a nozzle connected to the syringe for discharging the raw material on the substrate, a syringe and a fixing portion to which the nozzle is mounted and fixed.
상기 지지부에는 토출유닛이 배치된 방향으로 돌출되도록 스토퍼가 설치된다.The support portion is provided with a stopper to protrude in the direction in which the discharge unit is arranged.
상기 고정부는 일부가 상기 스토퍼가 배치된 방향으로 돌출되도록 제작된 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부가 스토퍼 상측에 대응 배치된다.The fixing part includes a protrusion part of which a part is formed to protrude in the direction in which the stopper is disposed, and the protrusion part is disposed correspondingly to the upper side of the stopper.
상기 슬라이드부는 상기 스토퍼의 하측 영역에 배치된다.The slide portion is disposed in the lower region of the stopper.
상기 슬라이드부로 LM 가이드를 사용한다.An LM guide is used as the slide part.
상기 변위 검출 유닛으로 리니어 엔코더를 사용한다.A linear encoder is used as the displacement detection unit.
상기 변위 검출 유닛은 고정부 상부에 장착된 변위 센서 및 상기 변위 센서와 마주보도록 지지부의 스토퍼 상측 영역에 장착된 스케일을 포함한다.The displacement detection unit includes a displacement sensor mounted on an upper portion of the fixing portion, and a scale mounted on an upper region of the stopper of the support portion so as to face the displacement sensor.
상기 변위 센서는 토출유닛과 함께 이동하는 것이 바람직하다.Preferably, the displacement sensor moves with the discharge unit.
상기 변위 검출 유닛과 갭 센서가 신호적으로 연결된다.The displacement detection unit and the gap sensor are connected in signal form.
상기 변위 검출 유닛을 통해 상기 토출유닛의 상승이 감지되면, 상기 변위 검출 유닛에 의해 감지된 신호가 갭 센서로 전송된다.When the rising of the discharge unit is detected through the displacement detection unit, a signal detected by the displacement detection unit is transmitted to the gap sensor.
상기 갭 센서에서는 상기 변위 검출 유닛으로부터 전송된 신호에 의해 기판 상면을 측정 기준점으로 설정한다.In the gap sensor, the upper surface of the substrate is set as a measurement reference point by a signal transmitted from the displacement detection unit.
상기 노즐을 통해 기판 상에 원료물질을 토출하는 공정 중에, 상기 노즐의 끝단이 기판 상면과 충돌할 때, 반작용에 의해 슬라이드부가 동작하여 상기 토출유닛을 승강시킨다.During the process of discharging the raw material onto the substrate through the nozzle, when the end of the nozzle collides with the upper surface of the substrate, the slide unit is operated by reaction to elevate the discharge unit.
상기 헤드블럭 전체를 승하강시키는 구동부를 포함한다.It includes a driving unit for raising and lowering the entire head block.
상기 헤드블럭 전체는 상기 구동부에 의해 승하강되고, 상기 헤드블럭을 구성하는 토출유닛은 상기 노즐이 기판과 충돌할 때 반작용에 의해 슬라이드부가 동작함으로써 상승한다.The entire head block is lifted up and down by the drive unit, and the discharge unit constituting the head block is raised by the slide unit acting by reaction when the nozzle collides with the substrate.
본 발명에 따른 도포장치의 제어 방법은 기판 상에 원료물질을 토출하는 노즐을 구비하는 토출유닛, 토출유닛의 노즐과 상기 기판 사이의 갭(gap)을 측정하는 갭 센서, 상기 노즐이 기판과 충돌할 때 반작용에 의해 상기 토출유닛을 상승시키는 슬라이드부, 상기 토출유닛이 상승하는 움직임을 감지하는 변위 검출 유닛을 구비하는 헤드블럭 및 헤드블럭을 승하강시키는 구동부를 포함하는 도포장치의 제어 방법으로서, 상기 구동부를 이용하여 헤드블럭을 하강시켜, 상기 토출유닛의 노즐 끝단이 기판과 충돌하도록 하는 단계, 상기 토출유닛의 노즐 끝단이 기판과 충돌할 때의 반작용에 의해 슬라이드부가 동작하여, 상기 토출유닛을 상승시키는 단계, 상기 변위 검출 유닛을 통해 토출유닛의 상승 움직임을 감지하는 단계, 상기 변위 검출 유닛을 통해 토출유닛의 상승 움직임이 감지되면, 감지된 토출유닛의 상승 움직임 신호를 상기 갭 센서에 전송하고, 상기 갭 센서에서 기판과 노즐 사이의 갭(gap)을 측정하기 위한 측정 기준점을 설정하는 단계를 포함한다.The control method of the coating apparatus according to the present invention includes a discharge unit having a nozzle for discharging raw material onto a substrate, a gap sensor for measuring a gap between the nozzle of the discharge unit and the substrate, and the nozzle collides with the substrate. A control method of a coating apparatus comprising a slide unit for raising the discharge unit by a reaction when the reaction, a head block having a displacement detection unit for detecting the movement of the discharge unit is raised and a drive unit for lifting and lowering the head block, The head block is lowered using the driving unit to cause the nozzle end of the discharge unit to collide with the substrate, and the slide unit is operated by a reaction when the nozzle end of the discharge unit collides with the substrate. Raising, detecting the upward movement of the discharge unit through the displacement detection unit, through the displacement detection unit If the upward movement of the outlet unit is detected, transmitting the detected upward movement signal of the discharge unit to the gap sensor, and setting a measurement reference point for measuring a gap between the substrate and the nozzle in the gap sensor; do.
상기 토출유닛의 노즐 끝단이 기판과 충돌할 때의 반작용에 의해 슬라이드부가 동작하여, 상기 토출유닛을 상승시키는 단계에 있어서, 상기 헤드블럭을 구성하는 토출유닛 만이 상승한다.When the nozzle end of the discharge unit collides with the substrate, the slide unit operates to raise the discharge unit, and only the discharge unit constituting the head block rises.
상기 갭 센서어세는 상기 변위 검출 유닛으로부터 전송된 신호에 의해 기판 상면을 측정 기준점으로 설정한다.The gap sensor address sets the upper surface of the substrate as a measurement reference point by a signal transmitted from the displacement detection unit.
상기 갭 센서의 측정 기준점을 설정한 후, 상기 구동부를 이용하여 헤드블럭 전체를 승하강시켜 노즐과 기판 사이의 갭(gap)을 조절한다.After setting the measurement reference point of the gap sensor, by using the drive unit to raise and lower the entire head block to adjust the gap (gap) between the nozzle and the substrate.
상기 노즐과 기판 사이의 갭(gap)을 조절한 후, 상기 노즐을 통해 기판 상에 원료물질을 도포하는 단계에 있어서, 상기 노즐을 통해 기판 상에 원료물질을 토출하는 공정 중에 상기 노즐의 끝단이 기판 상면과 충돌할 때, 반작용에 의해 슬라이드부가 동작하여 상기 토출유닛을 승강시킨다.After adjusting the gap between the nozzle and the substrate, in the step of applying the raw material on the substrate through the nozzle, the end of the nozzle during the process of discharging the raw material on the substrate through the nozzle When colliding with the upper surface of the substrate, the slide unit is operated by the reaction to lift the discharge unit.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 토출유닛의 노즐이 기판과 충돌하면, 반작용에 의해 상기 토출유닛과 연결된 슬라이드부가 동작하게 된다. 슬라이드부의 동작에 의해 토출유닛이 상승하게되고, 상기 토출유닛의 승강 움짐임을 변위 검출 유닛이 감지한다. 그리고 변위 검출 유닛을 통해 감지된 신호는 갭 센서에 전송되고, 갭 센서에서는 전송된 신호를 통해 기판 상면을 측정 기준점으로 설정한다. 이로 인해, 갭 센서를 통해 기판과 노즐 사이의 갭을 측정할 때, 기판 상면이 기판과 노즐 사이의 갭을 측정하기 위한 기준점을 정확하고, 용이하게 설정할 수 있다. 이로 인해, 종래와 같이 터치센서를 사용하지 않고도 기판과 노즐 사이의 갭을 측정하기 위한 기전점을 설정할 수 있다.As described above, when the nozzle of the discharge unit collides with the substrate, the slide unit connected to the discharge unit is operated by reaction. The discharge unit is raised by the operation of the slide unit, and the displacement detection unit detects that the lifting unit is lifted and lifted. The signal sensed by the displacement detection unit is transmitted to the gap sensor, and the gap sensor sets the upper surface of the substrate as a measurement reference point through the transmitted signal. Therefore, when measuring the gap between the substrate and the nozzle through the gap sensor, the upper surface of the substrate can accurately and easily set the reference point for measuring the gap between the substrate and the nozzle. Therefore, the mechanism point for measuring the gap between the substrate and the nozzle can be set without using a touch sensor as in the prior art.
또한, 기판 상에 원료물질을 도포하는 공정 중에 노즐의 끝단에 의해 기판이 긁히는 것을 방지할 수 있다. 즉, 노즐을 통해 기판 상에 원료물질을 도포하던 중 도포장치의 에러(error)에 의해 노즐의 끝단이 기판 상부와 충돌하게 되면, 슬라이드부에 의해 토출유닛이 상승하게 된다. 그리고 도포장치의 동작이 종료되어 도포 공정을 중지한다. 이로 인해, 도포 공정 중에 노즐의 끝단이 기판 상부에 접촉된 상태로 공정이 진행되는 것을 방지함으로써, 노즐에 의해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the substrate from being scratched by the end of the nozzle during the process of applying the raw material on the substrate. That is, when the tip of the nozzle collides with the upper portion of the substrate by an error of the coating device while applying the raw material onto the substrate through the nozzle, the discharge unit is raised by the slide part. And the operation | movement of an application | coating device is complete | finished and an application | coating process is stopped. For this reason, it can prevent that a board | substrate is damaged by a nozzle by preventing a process from advancing in the state which the tip of a nozzle contacted the upper part of a board | substrate during an application | coating process.
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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like numbers refer to like elements in the figures.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도포장치의 개념도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서의 단면도이다.1 is a conceptual diagram of a coating apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the dispenser according to the embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도포장치는 기판(100)이 안치되는 스테이지(1000), 스테이지(1000) 상에 안치된 기판(100)에 원료물질을 토출하는 노즐(2112)을 구비하는 디스펜서(2000), 디스펜서(2000) 및 스테이지(1000)를 수평이동시키는 이송부(300), 이송부(300) 및 디스펜서(2000)의 동작을 제어하는 제어부(400)를 포함한다. 실시예에서는 도포물질로 금속 페이스트를 사용한다. 물론 이에 한정되지 않고 다양한 도포물질이 사용될 수 있다.1 and 2, the coating apparatus includes a dispenser including a
스테이지(1000)는 기판(100)을 안치하기 위해 기판(100)과 대응되는 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 실시예에서는 기판(100)으로 사각형 형태의 기판(100)을 사용한다. 이에, 스테이지(1000)도 사각형 형태의 스테이지(1000)를 사용한다. 스테이지(1000)에는 도시되지는 않았지만, 기판(100)을 안치하기 위한 별도의 안착수단을 구비할 수 있다. 이때, 안착수단으로 정전척 또는 진공 고정 장치를 사용할 수 있다. 진공 고정 장치를 사용하는 경우, 스테이지(1000)의 상측에는 진공 펌프에 연통된 복수의 홀이 마련될 수 있다. 이를 통해, 스테이지(1000) 상에 기판(100)을 안치되는 기판(100)을 고정시킬 수 있다.The
실시예에 따른 기판(100)은 액정 표시 패널에 사용되는 상부기판(100) 및 하부기판(100) 중 어느 하나일 수 있다. 이때, 상부기판(100)에는 도시되지는 않았지만 예를 들어, 컬러 필터와 공통 전극이 형성되어 있고, 하부기판(100)에는 예를 들어, 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성되어 있다. 그리고 이러한 상부기판(100) 및 하부기판(100) 중 어느 하나에 액정을 적하한다. 이후, 상부기판(100) 및 하부기판(100) 중 적어도 어느 하나에 실시예에 따른 도포장치를 이용하여 상부기판(100)과 하부기판(100) 간을 통전시키기 위한 금속 페이스트를 도포한다.The
디스펜서(2000)는 이송부(300)에 의해 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 기판(100) 상에 원료물질 예를 들어, 금속 페이스트를 도포한다. 이때, 이송부(300)는 모터와 레일등을 이용하여 디스펜서(2000)를 X축 및 Y축 방향으로 이동시킨다. 물론 이외의 다양한 수단을 이용할 수 있다. 또한, 상기에서는 디스펜서(2000)가 X축 및 Y축 방향으로 수평이동하는 것으로 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고 스테이지(1000)가 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 기판(100) 상에 원료물질을 도포할 수 있다. 또한, 스테이지(1000)와 디스펜서(2000) 모두가 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 원료물질을 도포할 수도 있으며, 스테이지(1000)가 일 축 방향으로 이동하고 디스펜서(2000)가 타축 방향으로 이동하여 원료물질을 도포할 수도 있다.The
도 2를 참조하면, 디스펜서(2000)는 기판(100) 상에 원료물질을 도포하는 헤 드블럭(2100), 헤드블럭(2100)을 승하강시키는 구동부(2200)를 포함한다. 여기서 기판(100) 상에 원료물질을 토출하는 노즐(2112)을 구비하는 토출유닛(2110), 노즐(2112)과 기판(100) 사이의 갭을 측정하는 갭 센서(2120), 일측에 토출유닛(2110)이 장착되고 타측에 갭 센서(2120)가 장착되며 상하 방향으로 연장된 형상으로 제작되는 지지부(2130), 지지부(2130)와 토출유닛(2110) 사이에 배치되어 상기 토출유닛(2110)을 상하 방향으로 슬라이딩시키는 슬라이드부(2140) 및 토출유닛(2110) 상부에 설치되어 토출유닛(2110)의 움직임을 감지하는 변위 검출 유닛(2150)을 포함한다. 여기서, 실시예에 따른 슬라이드부(2140)는 토출유닛(2110)의 노즐(2112)이 기판(100)과 충돌할 때 반작용에 의해 동작하여, 상기 토출유닛(2110)을 상승시키는 역할을 한다. 그리고 지지부(2130)의 일단에는 토출유닛(2110)이 배치된 방향으로 스토퍼(2132)가 장착되어 있으며, 상기 스토퍼(2132)는 토출유닛(2110)의 하강을 제한한다.Referring to FIG. 2, the
토출유닛(2110)은 원료물질 예를 들어, 금속 페이스트가 저장된 시린지(2111), 시린지(2111)의 하부에 설치되어 시린지(2111) 내에 저장된 원료물질을 기판(100) 상에 토출하는 노즐(2112), 상기 시린지(2111) 및 노즐(2112)이 장착 고정되는 고정부(2113)를 포함한다. 이때, 토출유닛(2110)의 노즐(2112) 및 시린지(2111)는 고정부(2113)로부터 탈착이 가능하여 상기 노즐(2112) 및 시린지(2111)의 교환이 가능하다. 또한 고정부(2113)는 상하 방향으로 연장되는 직선부(2113a), 직선부(2113a)의 상부에 위치하여 스토퍼(2132)가 배치된 방향으로 돌출된 제 1 돌출부(2113b) 및 직선부(2113a)의 하부에 위치하여 제 1 돌출부(2113b)와 반대 방향 으로 돌출된 제 2 돌출부(2113c)로 이루어진다. 이때, 제 1 돌출부(2113b)가 스토퍼(2132)의 상측에 대응 위치하도록 토출유닛(2110)을 설치하고, 제 2 돌출부(2113c)에 시린지(2111) 및 노즐(2112)을 장착하는 것이 바람직하다. 이와 같이 고정부(2113)의 제 1 돌출부(2113b)의 하측에 스토퍼(2132)가 대응 위치함으로써, 토출유닛(2110)의 승하강에 의해 고정부(2113)의 제 1 토출부의 하부가 스토퍼(2132)의 상부와 접촉되거나 분리될 수 있다. 따라서, 스토퍼(2132)에 의해 제 1 돌출부(2113b)의 하강이 제한된다.The
갭 센서(2120)는 기판(100)과 노즐(2112) 사이의 이격 거리를 측정하고, 그 측정 결과에 따라 구동부(2200)를 통해 헤드블럭(2100)을 상하로 이동시켜 기판(100)과 노즐(2112) 사이의 갭을 항상 일정하게 유지하도록 한다. 이러한 갭 센서(2120)는 광 예를 들어, 레이저를 이용한 거리 측정 센서를 사용한다. 실시예에서는 갭 센서(2120)로 도시되지는 않았지만, 거리 측정용 광을 기판(100)을 향하여 출력하는 발광부(미도시) 및 상기 발광부(미도시)에서 출사된 광이 수신되는 수광부(미도시)로 구성된다. 이때, 발광부(미도시)와 수광부(미도시)는 한 몸체로 이루어지되, 소정거리 이격되어 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같은 갭 센서(2120)를 이용하여 노즐(2112)과 기판(100) 사이의 갭을 정확하게 측정하기 위해서는, 먼저 기판(100) 상면이 기준점이 되도록 설정되어야 한다. 즉, 기판(100) 상면을 기준점으로 하여, 상기 기판(100) 상면으로부터 노즐(2112)이 이격된 거리를 측정하여야 한다. 이는, 노즐(2112)과 기판(100) 사이의 갭에 따라, 기판(100) 상에 도포되는 원료물질의 패턴의 형상 및 폭 등과 같은 특성이 달라지기 때문이다.The
슬라이드부(2140)는 토출유닛(2110)의 노즐(2112)의 끝단이 기판(100) 상면과 충돌할 때, 토출유닛(2110)을 상승시키는 역할을 한다. 즉, 노즐(2112)의 끝단이 기판(100) 상면과 충돌할 때, 반작용에 의해 토출유닛(2110)과 접속된 슬라이드부(2140)가 동작하여, 토출유닛(2110)을 상승시킨다. 즉, 실시예에서는 슬라이드부(2140)를 이용하여 노즐(2112)의 끝단이 기판(100)과 충돌할 때 토출유닛(2110)이 상승하도록 함으로써, 갭 센서(2120)의 측정 기준점이 되는 기판(100) 상면의 위치를 감지한다. 이러한 슬라이드부(2140)는 지지부(2130)와 토출유닛(2110)의 고정부(2113) 사이를 연결하도록 설치되는데, 상기 지지부(2130)의 스토퍼(2132) 하측에 설치되는 것이 바람직하다. 실시예에서는 슬라이드부(2140)로 예를 들어, LM 가이드를 사용한다. 물론 이에 한정되지 않고, 노즐(2112)의 끝단이 기판(100) 상면과 충돌할 때의 힘을 이용하여, 토출유닛(2110)을 반대 방향으로 상승시킬 수 있는 어떠한 수단을 사용하여도 무방하다.The
변위 검출 유닛(2150)은 토출유닛(2110)의 노즐(2112) 끝단이 기판(100)과 충돌할 때, 상기 토출유닛(2110)이 슬라이드부(2140)에 의해 상승하는 움직임을 감지하여, 갭 센서(2120)의 기준점을 용이하게 설정하도록 하는 역할을 한다. 실시예에서는 이러한 변위 검출 유닛(2150)으로 전기적 또는 광학적 특성을 이용하여 위치 값을 측정하는 리니어 엔코더를 사용한다. 물론 이에 한정되지 않고 토출유닛(2110)의 움직임을 감지할 수 있는 어떠한 수단이 사용되어도 무방하다. 변위 검출 유닛(2150)은 토출유닛(2110)의 고정부(2113) 상부에 장착된 변위 센서(2151) 및 변위 센서(2151)와 마주 보도록 지지부(2130)에 장착된 스케일(2152)을 포함한 다. 실시예에서는 변위 센서(2151)로 리니어 헤드가 사용된다. 그리고 이러한 변위 검출 유닛(2150)은 갭 센서(2120)와 신호적으로 연결되고, 상기 변위 검출 유닛(2150)에 의해 감지된 신호는 갭 센서(2120)에 전송된다. 이에, 노즐(2112)의 끝단이 기판(100) 상면과 충돌하여 슬라이드부(2140)에 의해 토출유닛(2110)이 승강하는 움직임이 변위 검출 유닛(2150)에 의해 감지되면, 감지된 신호가 갭 센서(2120)에 전송된다. 이를 통해 갭 센서(2120)에서는 기판(100) 상면을 기준점으로 설정할 수 있다.The
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 도포장치의 갭 센서의 측정 기준점을 설정하고, 이를 이용하여 기판과 노즐 사이의 갭을 측정하는 방법을 순서적으로 도시한 단면도이다. 하기에서는 3a 내지 3d를 참조하여, 실시예에 따른 도포장치를 이용하여 갭 센서의 측정 기준점을 설정하고, 이를 이용하여 기판과 노즐 사이의 갭을 측정하는 방법을 설명한다.3A to 3D are cross-sectional views sequentially illustrating a method of setting a measurement reference point of a gap sensor of the coating apparatus according to an embodiment of the present invention and measuring a gap between the substrate and the nozzle using the measurement reference point. Hereinafter, referring to 3a to 3d, a measuring reference point of the gap sensor is set using the coating apparatus according to the embodiment, and a method of measuring the gap between the substrate and the nozzle using the same will be described.
도 3a를 참조하면, 먼저 구동부(2200)를 이용하여 헤드블럭(2100) 전체를 하강시킨다. 이때, 도 3b에 도시된 바와 같이 토출유닛(2110)의 노즐(2112)의 끝단이 기판(100) 상면에 접촉될 때까지 하강시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 헤드블럭(2100)의 하강에 의해 노즐(2112)의 끝단이 기판(100) 상면과 충돌하게 되면, 반작용에 의해 토출유닛(2110)과 연결된 슬라이드부(2140)가 동작하게 된다. 또한, 구동부(2200)의 동작이 종료된다. 이에, 슬라이드부(2140)의 동작에 의해 도 3c에 도시된 바와 같이 토출유닛(2110)이 상승하게 된다. 이때, 토출유닛(2110)을 지지하고 있는 지지부(2130)은 상승하지 않고, 슬라이드부(2140)에 의해 상기 토출유 닛(2110) 만이 상승한다. 이와 같이 토출유닛(2110)이 상승함에 따라 고정부(2113)의 제 1 돌출부(2113b)의 하부와 스토퍼(2132)의 상부가 분리된다. 이때, 토출유닛(2110)의 상부에 변위 검출 유닛(2150)의 변위 센서(2151)가 장착되어 있으므로, 상기 변위 센서(2151)가 함께 상승하게 된다. 변위 센서(2151)는 상승하면서 상기 변위 센서(2151)와 마주보도록 설치된 스케일(2152)의 눈금을 읽어드려 거리단위로 산출함으로써, 토출유닛(2110)의 상승 움직임을 감지한다. 이를 간단히 설명하면, 노즐(2112)이 기판(100)과 충돌함으로써 슬라이드부(2140)에 의해 토출유닛(2110) 및 변위 센서(2151)가 상승한다. 이에, 노즐(2112)의 끝단이 기판(100)과 충돌하기 전 변위 센서(2151)의 위치와 상기 노즐(2112)의 끝단이 기판(100)과 충돌한 후 변위 센서(2151)의 위치가 다르다. 따라서, 스케일(2152)을 이용하여 변위 센서(2151)가 처음 위치(노즐(2112) 끝단이 기판(100)과 충돌하기 전의 변위 센서(2151)의 스케일(2152)에서의 위치)로부터 벋어나는 것을 검출함으로써, 토출유닛(2110)의 움직임을 감지한다. 이때, 토출유닛(2110)의 상승하는 것은 노즐(2112)의 끝단과 기판(100)이 접촉되었다는 것이므로, 토출유닛(2110)의 상승 시작 지점이 갭 센서(2120)의 측정 기준점인 기판(100) 상면을 의미하는 것이다. 이러한 변위 검출 유닛(2150)에 의해 감지된 토출유닛(2110)의 상승 움직임 신호는 갭 센서(2120)에 전송된다. 그리고 갭 센서(2120)에서는 전송된 신호에 의해 기판(100) 상면을 측정 기준점으로 설정한다. 이를 통해 갭 센서(2120)를 통해 기판(100)과 노즐(2112) 사이의 갭을 제어할 때, 기판(100) 상면이 기판(100)과 노즐(2112) 사이의 갭을 측정하기 위한 기준점이 되도록 용이하게 설정할 수 있다.Referring to FIG. 3A, first, the
이어서, 도 3d에 도시된 바와 같이 갭 센서(2120)를 이용하여 기판(100)과 노즐(2112) 사이의 갭을 조절한다. 즉, 갭 센서(2120)로부터 기판(100) 상에 광을 조사하여 기판(100)과 노즐(2112) 사이의 갭을 측정한다. 이때, 상기와 같은 방법으로 갭 센서(2120)의 측정 기준점을 설정하였으므로, 기판(100) 상면으로부터 노즐(2112)이 이격된 거리를 정확히 측정할 수 있다. 이로 인해, 노즐(2112)과 기판(100) 사이의 갭을 정확하게 조절할 수 있다.Next, as shown in FIG. 3D, the gap between the
또한 도시되지는 않았지만, 실시예에 따른 기판(100) 상에 원료물질을 도포하는 공정 중에 노즐(2112)의 끝단에 의해 기판(100)이 긁히는 것을 방지할 수 있다. 즉, 노즐(2112)을 통해 기판(100) 상에 원료물질을 도포하던 중 도파장치의 에러(error)에 의해 노즐(2112)의 끝단이 기판(100) 상면과 충돌하게 되면, 슬라이드부(2140)에 의해 토출유닛(2110)이 승강하게 된다. 그리고 도포장치의 동작이 종료되어 도포 공정을 중지한다. 이로인해, 도포 공정 중에 노즐(2112)의 끝단이 기판(100) 상면에 접촉된 상태로 공정이 진행되는 것일 방지함으로써, 노즐(2112)에 의해 기판(100)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.In addition, although not shown, it is possible to prevent the
한편, 노즐(2112) 끝단이 기판(100) 상면과 충돌할 때, 반작용을 이용하여 토출유닛(2110)을 상승시키는 기술은 상기에서 설명한 도포장치의 구조에 한정되지 않고, 다양한 구조적 변경이 가능하다.On the other hand, when the end of the
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도포장치의 개념도1 is a conceptual diagram of the coating device according to an embodiment of the present invention
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서의 단면도2 is a cross-sectional view of the dispenser according to an embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 도포장치의 갭 센서의 측정 기준점을 설정하고, 이를 이용하여 기판과 노즐 사이의 갭을 측정하는 방법을 순서적으로 도시한 단면도3A to 3D are cross-sectional views sequentially illustrating a method of setting a measurement reference point of a gap sensor of the coating apparatus according to an embodiment of the present invention and measuring a gap between the substrate and the nozzle using the measurement reference point.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
2100: 헤드블럭 2110: 토출유닛2100: head block 2110: discharge unit
2112: 노즐 2120: 갭 센서2112: nozzle 2120: gap sensor
2130: 지지부 2140: 슬라이드부2130: support portion 2140: slide portion
2150: 변위 검출 유닛 2200: 구동부2150: displacement detection unit 2200: drive unit
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