KR20120007329A - Head unit of fluid discharge apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A head unit of a fluid discharging device is provided to adjust the location of a nozzle for a substrate using one driving motor while the location of a discharging hole of a nozzle is corrected. CONSTITUTION: A first member(51) moves in X-axis direction. A second member(52) moves in Y axis direction for the first member. A third member(53) moves in Z axis direction for the second member. A fourth member(54) moves in Z axis for the second member. A nozzle(61) is installed in the fourth member. A first driving unit(55) moves the third member in Z axis direction to the second member. A second driving unit(70) moves the fourth member in Z axis direction to the third member while the second driving unit moves the second member in Y axis direction.

Description

유체토출장치의 헤드유닛 {HEAD UNIT OF FLUID DISCHARGE APPARATUS}Head Unit of Fluid Discharge Device {HEAD UNIT OF FLUID DISCHARGE APPARATUS}

본 발명은 반도체나 액정패널 등의 제조과정에서 기판상으로 유체를 토출하는 유체토출장치의 헤드유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a head unit of a fluid discharge device for discharging fluid onto a substrate in the manufacturing process of a semiconductor or a liquid crystal panel.

일반적으로, 평판디스플레이(Flat Panel Display: FPD)란 브라운관을 채용한 텔레비전이나 모니터보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치이다. 평판디스플레이로는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마디스플레이(Plasma Display Panel; PDP), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diodes; OLED) 등이 개발되어 사용되고 있다.In general, a flat panel display (FPD) is an image display device that is thinner and lighter than a television or a monitor employing a CRT. As flat panel displays, Liquid Crystal Display (LCD), Plasma Display Panel (PDP), Field Emission Display (FED), Organic Light Emitting Diodes (OLED), etc. It is used.

이 중에서, 액정디스플레이는 매트릭스형태로 배열된 액정 셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 액정 셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 액정디스플레이는 얇고 가벼우며 소비전력과 동작 전압이 낮은 장점 등이 있어 널리 이용되고 있다. 이러한 액정디스플레이에 일반적으로 채용되는 액정패널의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Among them, the liquid crystal display is a display device in which a desired image is displayed by individually supplying data signals according to image information to liquid crystal cells arranged in a matrix to adjust light transmittance of the liquid crystal cells. Liquid crystal displays are widely used because of their thinness, light weight, low power consumption and low operating voltage. The manufacturing method of the liquid crystal panel generally employed in such a liquid crystal display will be described.

먼저, 상부기판에 컬러필터 및 공통전극을 형성하고, 상부기판에 대응되는 하부기판에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 화소전극을 형성한다. 이어서, 기판들에 각각 배향막을 도포한 후 이들 사이에 형성될 액정층내의 액정분자에 프리틸트 각(pre-tilt angle)과 배향방향을 제공하기 위해 배향막을 러빙(rubbing)한다.First, a color filter and a common electrode are formed on an upper substrate, and a thin film transistor (TFT) and a pixel electrode are formed on the lower substrate corresponding to the upper substrate. Subsequently, after the alignment films are applied to the substrates, the alignment films are rubbed to provide a pre-tilt angle and an orientation direction to the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer to be formed therebetween.

그리고, 기판들 사이의 간격을 유지하는 한편 액정이 외부로 새는 것을 방지하고 기판들 사이를 밀봉시킬 수 있도록 적어도 어느 하나의 기판에 페이스트를 소정 패턴으로 도포하여 페이스트 패턴을 형성한 후 적어도 어느 하나의 기판상에 액정을 토출하는 과정을 통하여 액정패널을 제조하게 된다.The paste is applied to at least one substrate in a predetermined pattern to form a paste pattern to prevent gaps between the substrates and to prevent leakage of liquid crystals and to seal the substrates. The liquid crystal panel is manufactured by discharging the liquid crystal onto the substrate.

이와 같은 액정패널의 제조에 있어서, 기판상에 액정이나 페이스트(이하, 유체라고 한다.)를 토출하기 위하여 유체토출장치가 사용되고 있다. 이러한 유체토출장치는, 기판이 탑재되는 스테이지와, 유체가 토출되는 노즐이 장착된 헤드유닛과, 헤드유닛을 지지하는 헤드지지대로 구성된다. 유체토출장치는 노즐과 기판의 상대위치를 변화시키면서 기판상으로 유체를 토출한다. 즉, 유체토출장치는, 헤드유닛에 장착된 노즐을 Z축방향으로 상하 이동시켜 노즐의 토출구와 기판 사이의 간격을 일정하게 제어하면서 노즐 및/또는 기판을 X축방향 및/또는 Y축방향으로, 즉, 수평방향으로 이동시키고, 유체를 기판상에 토출한다.In the manufacture of such a liquid crystal panel, a fluid discharge device is used to discharge a liquid crystal or a paste (hereinafter referred to as a fluid) onto a substrate. This fluid discharge device is composed of a stage on which a substrate is mounted, a head unit equipped with a nozzle through which fluid is discharged, and a head support for supporting the head unit. The fluid discharge device discharges the fluid onto the substrate while changing the relative position of the nozzle and the substrate. That is, the fluid discharging device moves the nozzle mounted on the head unit in the Z-axis direction up and down to control the gap between the discharge port of the nozzle and the substrate while controlling the nozzle and / or the substrate in the X-axis direction and / or Y-axis direction. That is, it moves horizontally and discharges a fluid on a board | substrate.

이와 같은 유체토출장치에서, 유체를 최적으로 토출하는 데에 있어 중요한 인자 중 하나는 기판에 대한 노즐의 토출구의 위치이다. 따라서, 유체토출장치를 이용하여 기판상에 유체를 토출하는 동작을 수행하기 전에, 기판에 대한 노즐의 토출구의 위치를 최적의 범위 내로 조절하는 교정과정이 수행된다. 기판에 대한 노즐의 토출구의 위치조절은, 노즐을 X축방향, Y축방향 및 Z축방향으로 미세하게 이동시키면서 노즐의 토출구의 위치를 측정하고, 측정된 노즐의 토출구의 위치가 기판에 대하여 최적의 범위 내에 있는지를 확인하는 과정을 반복적으로 수행하면서 진행된다.In such a fluid ejection device, one of the important factors in optimally discharging the fluid is the position of the discharge port of the nozzle relative to the substrate. Therefore, before performing the operation of discharging the fluid on the substrate by using the fluid discharging device, a calibration process for adjusting the position of the discharge port of the nozzle with respect to the substrate within the optimum range is performed. Adjusting the position of the ejection opening of the nozzle relative to the substrate measures the position of the ejection opening of the nozzle while finely moving the nozzle in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, and the position of the measured ejection opening of the nozzle is optimal for the substrate. It proceeds repeatedly to check if it is within the range of.

종래의 유체토출장치는 노즐의 위치를 각 방향으로 조절하기 위하여 노즐을 각 방향으로 독립적으로 이동시키는 복수의 장치를 헤드유닛에 개별적으로 구성하였으므로, 노즐의 위치를 조절하기 위한 구성 및 그 제어방법이 복잡하다는 문제점이 있다.In the conventional fluid discharging device, since a plurality of devices are individually configured in the head unit to independently move the nozzle in each direction in order to adjust the position of the nozzle in each direction, the configuration for controlling the position of the nozzle and its control method are There is a problem of complexity.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 단순한 구성을 이용하여 기판에 대한 노즐의 위치를 조절할 수 있는 유체토출장치의 헤드유닛을 제공하는 데에 있다.The present invention is to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention to provide a head unit of the fluid discharge device that can adjust the position of the nozzle relative to the substrate using a simple configuration.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유체토출장치는, 헤드지지대에 X축방향으로 이동이 가능하게 연결되는 제1부재와, 상기 제1부재에 대하여 Y축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 제2부재와, 상기 제2부재에 Z축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 제3부재와, 상기 제3부재에 Z축방향으로 이동이 가능하게 설치되고 액체가 토출되는 노즐이 설치되는 제4부재와, 상기 제2부재와 상기 제3부재 사이에 설치되어 상기 제3부재를 상기 제2부재에 대하여 Z축방향으로 이동시키는 제1구동유닛과, 상기 제2부재를 Y축방향으로 이동시키는 것과 함께 상기 제4부재를 상기 제3부재에 대하여 Z축방향으로 이동시키는 제2구동유닛을 포함하여 구성될 수 있다.Fluid discharging device according to the present invention for achieving the above object, the first member is connected to the head support to be movable in the X-axis direction, and is installed to be movable in the Y-axis direction with respect to the first member A second member, a third member installed on the second member to be movable in the Z-axis direction, and a fourth member installed on the third member to be movable in the Z-axis direction, and having a nozzle for discharging the liquid; A first drive unit installed between the member, the second member and the third member to move the third member in the Z-axis direction with respect to the second member, and to move the second member in the Y-axis direction. In addition, it may be configured to include a second drive unit for moving the fourth member in the Z-axis direction with respect to the third member.

여기에서, 상기 제2구동유닛은, 상기 제1부재에 지지되는 구동모터와, 상기 구동모터와 연결되어 상기 구동모터의 구동력에 의하여 Y축방향으로 이동하는 가동부재와, 상기 제4부재에 설치되며 상기 가동부재의 Y축방향으로의 이동에 따라 Z축방향으로 이동하는 종동부재를 포함하여 구성될 수 있다.The second driving unit may include a driving motor supported by the first member, a movable member connected to the driving motor to move in the Y-axis direction by a driving force of the driving motor, and installed on the fourth member. And it may be configured to include a driven member moving in the Z-axis direction in accordance with the movement in the Y-axis direction of the movable member.

상기 종동부재는 상기 가동부재의 Y축방향으로의 이동에 따라 상기 가동부재에 습동되면서 Z축방향으로 이동되는데, 이를 위하여, 상기 가동부재에는 소정의 곡률을 가지는 캠면이 형성되고, 상기 종동부재는 상기 가동부재의 캠면에 습동되는 롤러로 구성될 수 있다.The driven member is moved in the Z-axis direction while being moved to the movable member in accordance with the movement in the Y-axis direction of the movable member, for this purpose, the movable member is formed with a cam surface having a predetermined curvature, the driven member is It may be composed of a roller sliding on the cam surface of the movable member.

한편, 본 발명에 따른 유체토출장치는 상기 가동부재를 상기 제3부재에 선택적으로 고정시키는 제1고정장치를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 제1고정장치는 전자석을 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the fluid discharge device according to the invention may further comprise a first fixing device for selectively fixing the movable member to the third member, the first fixing device may be configured to include an electromagnet.

또한, 본 발명에 따른 유체토출장치는 상기 제4부재를 상기 제3부재에 선택적으로 고정시키는 제2고정장치를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제2고정장치는 전자석을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the fluid discharge device according to the invention may further comprise a second fixing device for selectively fixing the fourth member to the third member, the second fixing device may be configured to include an electromagnet. have.

본 발명에 따른 유체토출장치의 헤드유닛은, 노즐의 토출구의 위치를 교정하는 과정에서 하나의 구동모터를 이용하여 기판에 대한 노즐의 위치를 조절할 수 있으므로, 노즐의 위치를 조절하기 위한 구성 및 그 제어방법을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.The head unit of the fluid discharge device according to the present invention, since the position of the nozzle relative to the substrate can be adjusted by using a single drive motor in the process of correcting the position of the discharge port of the nozzle, the configuration for adjusting the position of the nozzle and its There is an effect that can simplify the control method.

도 1은 본 발명에 따른 유체토출장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 유체토출장치의 헤드유닛이 도시된 측면도이다.
도 3은 도 1의 유체토출장치의 헤드유닛의 동작상태를 나타낸 헤드유닛의 측면도이다.
도 4는 도 1의 유체토출장치의 제1고정유닛이 도시된 단면도이다.
도 5 내지 도 8은 도 1의 유체토출장치의 동작이 순차적으로 도시된 헤드유닛의 측면도이다.1 is a perspective view showing a fluid discharge device according to the present invention.
2 is a side view showing the head unit of the fluid discharge device of FIG.
Figure 3 is a side view of the head unit showing the operating state of the head unit of the fluid discharge device of FIG.
4 is a cross-sectional view showing a first fixing unit of the fluid discharge device of FIG.
5 to 8 is a side view of the head unit shown in sequence the operation of the fluid discharge device of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유체토출장치의 헤드유닛에 관한 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the head unit of the fluid discharge device according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유체토출장치는, 베이스(10)와, 베이스(10)상에 설치되며 기판(S)이 탑재되는 스테이지(20)와, 스테이지(20)의 양측에 설치되어 Y축방향으로 연장되는 한 쌍의 지지대이동가이드(30)와, 한 쌍의 지지대이동가이드(30)에 양단이 지지되어 스테이지(20)의 상부에 설치되고 X축방향으로 연장되는 헤드지지대(40)와, 헤드지지대(40)에 X축방향으로 이동이 가능하게 설치되고 유체가 토출되는 노즐(61)이 장착되는 헤드유닛(50)과, 유체의 토출동작을 제어하는 제어유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the fluid discharge device according to the present invention includes a base 10, a stage 20 installed on the base 10, and a substrate 20 mounted thereon, and both sides of the stage 20. A pair of support movement guides (30) extending in the Y-axis direction and supported at both ends and supported by a pair of support movement guides (30) and installed on the stage (20) and extending in the X-axis direction A head unit 50 mounted on the support base 40, the head support 40 to be movable in the X-axis direction, and equipped with a nozzle 61 for discharging the fluid, and a control unit for controlling the discharging operation of the fluid ( It may be configured to include.

베이스(10)상에는, 스테이지(20)를 X축방향으로 이동시키는 X축이동장치(21)가 설치될 수 있으며, 스테이지(20)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축이동장치(22)가 설치될 수 있다.On the base 10, an X-axis moving device 21 for moving the stage 20 in the X-axis direction may be installed, and a Y-axis moving device 22 for moving the stage 20 in the Y-axis direction is installed. Can be.

헤드지지대(40)의 양단에는 지지대이동가이드(30)와 연결되는 지지대이동장치(41)가 설치될 수 있다. 지지대이동가이드(30)와 지지대이동장치(41)의 상호작용에 의하여 헤드지지대(40)가 지지대이동가이드(30)의 길이방향, 즉, Y축방향으로 이동될 수 있고, 이에 따라, 헤드유닛(50)이 헤드지지대(40)의 Y축방향으로의 이동에 의하여 Y축방향으로 이동될 수 있다.Both ends of the head support 40 may be installed with a support for moving the support 41 is connected to the support guide movement guide (30). By the interaction of the support movement guide 30 and the support movement device 41, the head support 40 can be moved in the longitudinal direction of the support movement guide 30, that is, in the Y-axis direction, and thus, the head unit 50 may be moved in the Y-axis direction by the movement of the head support 40 in the Y-axis direction.

헤드지지대(40)에는 X축방향으로 배치되는 헤드이동가이드(42)가 설치될 수 있고, 헤드지지대(40)와 헤드유닛(50) 사이에는 헤드유닛(50)을 헤드지지대(40)의 길이방향, 즉, X축방향으로 이동시키는 헤드이동장치(43)가 설치될 수 있다.Head support guide 40 may be installed in the head support 40 in the X-axis direction, the head unit 50 between the head support 40 and the head unit 50, the length of the head support 40 Direction, that is, the head moving device 43 for moving in the X-axis direction can be installed.

도 2에 도시된 바와 같이, 헤드유닛(50)은, 헤드지지대(40)에 X축방향으로 이동이 가능하게 연결되는 제1부재(51)와, 제1부재(51)에 대하여 Y축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 제2부재(52)와, 제2부재(52)에 Z축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 제3부재(53)와, 제3부재(53)에 Z축방향으로 이동이 가능하게 설치되고 액체가 토출되는 노즐(61)이 설치되는 제4부재(54)와, 제2부재(52)와 제3부재(53) 사이에 설치되어 제3부재(53)를 제2부재(52)에 대하여 Z축방향으로 이동시키는 제1구동유닛(55)과, 제1부재(51)에 지지되어 제2부재(52)를 Y축방향으로 이동시키는 것과 함께 제4부재(54)를 제3부재(53)에 대하여 Z축방향으로 이동시키는 제2구동유닛(70)을 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the head unit 50 includes a first member 51 which is movably connected to the head support 40 in the X-axis direction, and a Y-axis direction with respect to the first member 51. In the Z-axis direction in the second member 52 and the third member 53, which are installed in the Z-axis direction so as to be movable in the Z-axis direction. The fourth member 54 and the second member 52 and the third member 53, which are installed to be movable in the air and are provided with a nozzle 61 through which the liquid is discharged, and the third member 53. The first driving unit 55 which moves in the Z-axis direction with respect to the second member 52, and the fourth member, which is supported by the first member 51 and moves the second member 52 in the Y-axis direction. It may be configured to include a second drive unit 70 for moving the 54 in the Z-axis direction with respect to the third member (53).

노즐(61)은 유체가 수납되는 수납통(62)과 일체로 결합될 수 있으며, 체결부재(63)를 통하여 제4부재(54)에 체결될 수 있다.The nozzle 61 may be integrally coupled with the housing 62 in which the fluid is stored, and may be fastened to the fourth member 54 through the fastening member 63.

제1부재(51)는 헤드이동장치(43)를 통하여 헤드지지대(40)와 연결될 수 있다. 따라서, 헤드이동장치(43)의 구동에 따른 제1부재(51)의 X축방향으로의 이동에 의하여 제1부재(51)와 연결되는 제2부재(52), 제2부재(52)와 연결되는 제3부재(53) 및 제3부재(53)와 연결되는 제4부재(54)가 함께 X축방향으로 이동될 수 있다.The first member 51 may be connected to the head support 40 through the head moving device 43. Therefore, the second member 52 and the second member 52 connected to the first member 51 by the movement of the first member 51 in the X-axis direction according to the driving of the head moving device 43 and The third member 53 to be connected and the fourth member 54 to be connected to the third member 53 may be moved together in the X-axis direction.

제2부재(52)는 Y축방향으로 연장되는 가이드레일(78)을 통하여 제1부재(51)에 Y축방향으로 이동이 가능하게 설치된다. 제2부재(52)의 Y축방향으로의 이동에 따라 제2부재(52)와 연결되는 제3부재(53), 제3부재(53)와 연결되는 제4부재(54)가 함께 Y축방향으로 이동될 수 있다.The second member 52 is installed to the first member 51 so as to be movable in the Y-axis direction through the guide rail 78 extending in the Y-axis direction. As the second member 52 moves in the Y-axis direction, the third member 53 connected to the second member 52 and the fourth member 54 connected to the third member 53 together move on the Y axis. Can be moved in a direction.

제3부재(53)는 제1구동유닛(55)을 통하여 제2부재(52)에 지지될 수 있으며, 제1구동유닛(55)의 구동에 따라 제2부재(52)에 대하여 Z축방향으로 이동될 수 있다. 제1구동유닛(55)의 구동에 따른 제3부재(53)의 Z축방향으로의 이동에 의하여 제3부재(53)와 연결되는 제4부재(54)가 함께 Z축방향으로 이동될 수 있다.The third member 53 may be supported by the second member 52 through the first driving unit 55, and in the Z-axis direction with respect to the second member 52 according to the driving of the first driving unit 55. Can be moved to. The fourth member 54 connected to the third member 53 may be moved together in the Z-axis direction by the movement of the third member 53 in the Z-axis direction according to the driving of the first driving unit 55. have.

제1구동유닛(55)은, 예를 들어, 제2부재(52)에 설치되는 모터(551)와, 제3부재(53)와 모터(551)를 연결하는 축(552)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 모터(551)의 구동에 의하여 제3부재(53)가 제2부재(52)에 대하여 Z축방향으로 이동될 수 있고, 제4부재(54)가 제3부재(53)와 함께 Z축방향으로 이동될 수 있으며, 이에 따라, 노즐(61)의 Z축방향으로의 위치가 조절될 수 있다. 이러한 제1구동유닛(55)은, 액체의 토출과정에서 기판(S)과 노즐(61) 사이의 간격이 일정하게 유지되도록, 스테이지(20)상에 탑재되는 기판(S)의 상면의 굴곡에 따라 노즐(61)을 Z축방향으로 이동시키는 역할을 수행한다.The first driving unit 55 includes, for example, a motor 551 installed in the second member 52 and a shaft 552 connecting the third member 53 and the motor 551. Can be. As shown in FIG. 3, the third member 53 may be moved in the Z-axis direction with respect to the second member 52 by the driving of the motor 551, and the fourth member 54 may be moved to the third member. It can be moved in the Z-axis direction together with 53, whereby the position of the nozzle 61 in the Z-axis direction can be adjusted. The first driving unit 55 is curved in the upper surface of the substrate S mounted on the stage 20 so that the gap between the substrate S and the nozzle 61 is kept constant during the liquid discharge process. Accordingly, the nozzle 61 moves in the Z-axis direction.

제2구동유닛(70)은, 제1부재(51)에 지지되는 구동모터(71)와, Y축방향으로 연장되는 가이드부재(72)와, 구동모터(71)의 구동에 의하여 가이드부재(72)를 따라 Y축방향으로 이동되는 연결부재(73)와, 연결부재(73)와 연결되어 연결부재(73)의 Y축방향으로의 이동에 의하여 Y축방향으로 이동되는 가동부재(74)와, 제4부재(54)에 가동부재(74)와 접촉이 가능하게 설치되고 가동부재(74)의 Y축방향으로의 이동에 의하여 가동부재(74)와 접촉되면서 Z축방향으로 이동하는 종동부재(75)와, 가동부재(74)를 제3부재(53)에 선택적으로 고정시키는 제1고정장치(80)와, 제4부재(54)를 제3부재(53)에 선택적으로 고정시키는 제2고정장치(90)를 포함하여 구성될 수 있다.The second driving unit 70 includes a driving member 71 supported by the first member 51, a guide member 72 extending in the Y-axis direction, and a driving member 71 driven by the driving motor 71. 72, the connecting member 73 is moved in the Y-axis direction, and the movable member 74 is connected to the connecting member 73 and moved in the Y-axis direction by the movement of the connecting member 73 in the Y-axis direction And a driven member installed in the fourth member 54 to be in contact with the movable member 74 and moving in the Z-axis direction while being in contact with the movable member 74 by the movement in the Y-axis direction of the movable member 74. Selectively fixing the member 75, the movable member 74 to the third member 53, and the first fixing device 80, and the fourth member 54 to the third member 53. It may be configured to include a second fixing device (90).

제2구동유닛(70)에서, 가동부재(74)를 Y축방향으로 이동시키는 구성으로, 구동모터(71)가 회전력을 발생하고, 구동모터(71)의 회전력에 의하여 가이드부재(72)가 회전되며, 이에 따라, 연결부재(73)가 Y축방향으로 이동되는 볼스크류장치가 적용될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 구동모터(71)가 가동자 및 고정자로 구성되어 가동자 및 고정자의 전자기적 상호작용에 의하여 연결부재(73)가 가이드부재(72)를 따라 Y축방향으로 이동되는 리니어모터장치가 적용될 수 있다. 이외에도, 유압실린더 또는 공압실린더를 포함하여 구성되어 연결부재(73)를 Y축방향으로 이동시키는 장치 등 가동부재(74)를 Y축방향으로 이동시키기 위한 다양한 직선이송기구가 적용될 수 있다.In the second driving unit 70, the movable member 74 is moved in the Y-axis direction so that the driving motor 71 generates a rotational force, and the guide member 72 is driven by the rotational force of the driving motor 71. It is rotated, and thus, the ball screw device that the connection member 73 is moved in the Y-axis direction can be applied. However, the present invention is not limited thereto, and the driving motor 71 is composed of a mover and a stator so that the connecting member 73 is guided along the guide member 72 in the Y-axis direction by electromagnetic interaction of the mover and the stator. The linear motor device to be moved can be applied. In addition, various linear transfer mechanisms for moving the movable member 74 in the Y-axis direction, such as a device including a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder to move the connecting member 73 in the Y-axis direction, may be applied.

종동부재(75)에 대향하는 가동부재(74)의 일측에는 소정의 곡률을 가지는 캠면(741)이 형성될 수 있다. 그리고, 종동부재(75)는 가동부재(74)의 캠면(741)에 습동되는 롤러로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이와 같은 구성에 한정되지 아니하며, 종동부재(75)에 가동부재(74)의 캠면(741)에 대향하는 캠면이 형성되어 가동부재(74)의 캠면(741)과 종동부재(75)의 캠면이 서로 습동되는 구성이 적용될 수 있으며, 가동부재(74)에 롤러가 구비되고 종동부재(75)에 캠면이 형성되는 구성이 적용될 수 있다. 이와 같이, 가동부재(74)와 종동부재(75) 사이에는 가동부재(74)의 Y축방향으로의 구동력을 종동부재(75)의 Z축방향으로의 구동력으로 변환시킬 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다.A cam surface 741 having a predetermined curvature may be formed at one side of the movable member 74 opposite to the driven member 75. In addition, the driven member 75 may be configured as a roller sliding on the cam surface 741 of the movable member 74. However, the present invention is not limited to such a configuration, and a cam surface facing the cam surface 741 of the movable member 74 is formed on the driven member 75 such that the cam surface 741 and the driven member (of the movable member 74) are formed. A configuration in which the cam surfaces of the 75 may slide to each other may be applied, and a configuration may be applied in which a roller is provided on the movable member 74 and a cam surface is formed on the driven member 75. As such, various configurations are applied between the movable member 74 and the driven member 75 to convert the driving force in the Y-axis direction of the movable member 74 into the driving force in the Z-axis direction of the driven member 75. Can be.

한편, 종동부재(75)는 제3부재(53)에서 Y축방향 및 Z축방향으로 위치의 조절이 가능하게 설치될 수 있다.On the other hand, the driven member 75 may be installed to enable the adjustment of the position in the Y-axis direction and Z-axis direction in the third member (53).

도 4에 도시된 바와 같이, 제1고정장치(80)는, 가동부재(74)에 설치되는 제1고정부(81)와 제3부재(53)에 설치되는 제2고정부(82)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1고정부(81)와 제2고정부(82)는 전기적 신호가 입력되는 경우 서로 다른 극성을 띄는 전자석들로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이와 같은 구성에 한정되지 아니하며, 제1고정부(81) 및 제2고정부(82) 중 어느 하나만 전자석으로 구성되고 다른 하나는 전자석에 부착될 수 있는 재질로 형성되는 부재가 될 수 있다. 이와 같이, 제1고정장치(80)를 전자석으로 구성함으로써, 제3부재(53)에 대한 가동부재(74)의 고정을 자동으로 수행할 수 있다. 또한, 본 발명은 제1고정장치(80)가 전자석을 포함하는 구성에 한정되지 아니하며, 가동부재(74)와 제3부재(53) 사이에 배치되는 볼트나 너트 등의 체결부재나, 전기적 또는 전자적인 스위치동작에 의하여 이동되는 로드를 포함하는 키락(key-lock)장치 등 가동부재(74)를 제3부재(53)에 선택적으로 고정시킬 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다. 한편, 제1고정부(81)는 가동부재(74)의 일측으로부터 연장되는 연장부(742)에 설치될 수 있으며, 제2고정부(82)는 제3부재(53)와 일체로 결합될 수 있는 연결부(531)에 설치될 수 있다. 제2고정부(82)는 가동부재(74)의 Y축방향으로의 이동경로상에 설치될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 제1(81)가 가동부재(74)의 이동에 의하여 이동되어 제2고정부(82)상에 위치되고, 제1고정부(81) 및 제2고정부(82)에 소정의 신호가 인가되면, 제1고정부(82) 및 제2고정부(82)의 상호작용에 의하여 가동부재(74)가 제3부재(53)에 고정될 수 있다.As shown in FIG. 4, the first fixing device 80 includes a first fixing part 81 installed on the movable member 74 and a second fixing part 82 installed on the third member 53. It can be configured to include. The first fixing part 81 and the second fixing part 82 may be configured of electromagnets having different polarities when electrical signals are input. However, the present invention is not limited to such a configuration, and any one of the first fixing part 81 and the second fixing part 82 is composed of an electromagnet and the other member is formed of a material that can be attached to the electromagnet. Can be. As such, by configuring the first fixing device 80 as an electromagnet, the fixing of the movable member 74 to the third member 53 can be automatically performed. In addition, the present invention is not limited to the configuration in which the first fixing device 80 includes an electromagnet, and a fastening member such as a bolt or nut disposed between the movable member 74 and the third member 53, or an electrical or Various configurations may be applied to selectively fix the movable member 74 to the third member 53, such as a key-lock device including a rod moved by an electronic switch operation. On the other hand, the first fixing portion 81 may be installed in the extension portion 742 extending from one side of the movable member 74, the second fixing portion 82 is to be integrally coupled with the third member 53. It can be installed in the connecting portion 531. The second fixing part 82 may be installed on the movement path of the movable member 74 in the Y axis direction. With this configuration, the first 81 is moved by the movement of the movable member 74 and is positioned on the second fixing portion 82, and the first fixing portion 81 and the second fixing portion 82 are disposed. When a predetermined signal is applied to the movable member 74, the movable member 74 may be fixed to the third member 53 by the interaction between the first fixing portion 82 and the second fixing portion 82.

제2고정장치(90)는, 제3부재(53)와 제4부재(54) 사이에 설치되는 전자석을 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같이, 제2고정장치(90)를 전자석으로 구성함으로써, 제3부재(53)와 제4부재(54)의 고정을 자동으로 수행할 수 있다. 다만, 본 발명은 제2고정장치(90)가 전자석을 포함하는 구성에 한정되지 아니하며, 제3부재(53)와 제4부재(54) 사이에 배치되는 볼트나 너트 등의 체결부재나, 전기적 또는 전자적인 스위치동작에 의하여 이동되는 로드를 포함하는 키락(key-lock)장치 등 제4부재(54)를 제3부재(53)에 선택적으로 고정시킬 수 있는 다양한 구성이 적용될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 노즐(61)로부터 유체를 토출하는 과정에서 제4부재(54)를 제3부재(53)과 함께 Z축방향으로 이동되어야 하는 경우에는, 제4부재(54)를 제3부재(53)에 고정시킬 수 있다. 그리고, 노즐(61)의 Z축방향으로의 위치를 조절 및 교정하고자 하는 경우에는, 제3부재(53)와 제4부재(54) 사이의 고정을 해제시켜, 제4부재(54)가 제3부재(53)에 대하여 독립적으로 Z축방향으로 이동되도록 할 수 있다.The second fixing device 90 may include an electromagnet installed between the third member 53 and the fourth member 54. In this way, by fixing the second fixing device 90 to the electromagnet, it is possible to automatically fix the third member 53 and the fourth member 54. However, the present invention is not limited to the configuration in which the second fixing device 90 includes an electromagnet, and a fastening member such as a bolt or nut disposed between the third member 53 and the fourth member 54, or an electrical Alternatively, various configurations may be applied to selectively fix the fourth member 54 to the third member 53, such as a key-lock device including a rod moved by an electronic switch operation. With this arrangement, when the fourth member 54 is to be moved in the Z-axis direction together with the third member 53 in the process of discharging the fluid from the nozzle 61, the fourth member 54 is removed. It can be fixed to the three members (53). In addition, when adjusting and correcting the position of the nozzle 61 in the Z-axis direction, the fixing between the third member 53 and the fourth member 54 is released, and the fourth member 54 is formed. The three members 53 can be moved independently in the Z-axis direction.

이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 유체토출장치의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the fluid discharge device according to the present invention with reference to FIGS.

유체토출장치를 이용하여 기판(S)상에 유체를 토출하는 동작을 수행하기 전에, 기판(S)에 대한 노즐(61)의 토출구의 Y축방향 및 Z축방향으로의 위치를 미리 설정된 최적의 범위 내로 교정하는 작업이 수행될 수 있다. 기판(S)에 대한 노즐(61)의 토출구의 위치조절은, 노즐(61)을 Y축방향 및 Z축방향으로 미세하게 이동시키면서 노즐(61)의 토출구의 위치를 측정하고, 측정된 노즐(61)의 토출구의 위치가 기판(S)에 대하여 미리 설정된 최적의 범위 내에 있는지를 확인하는 과정을 통하여 수행된다.Before performing the operation of discharging the fluid onto the substrate S by using the fluid discharging device, the position of the discharge port of the nozzle 61 with respect to the substrate S in the Y-axis direction and the Z-axis direction is set in advance. Corrections within range can be performed. Position adjustment of the discharge port of the nozzle 61 with respect to the board | substrate S measures the position of the discharge port of the nozzle 61, moving the nozzle 61 finely in a Y-axis direction and a Z-axis direction, and measured the nozzle ( 61 is performed through a process of checking whether the position of the discharge port of 61 is within the optimum range set in advance with respect to the substrate (S).

노즐(61)의 위치조절을 위하여, 먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 구동모터(71)의 구동에 의하여 가동부재(74)가 종동부재(75)를 향하여 Y축방향으로 이동된다. 이때, 제2고정장치(90)에 의한 제3부재(53)와 제4부재(54) 사이의 고정은 해제된 상태를 유지한다. 그리고, 종동부재(75)에 가동부재(74)가 접촉된 후, 가동부재(74)가 계속적으로 이동되면, 가동부재(74)의 캠면(741)에 종동부재(75)가 습동되면서 종동부재(75)가 Z축방향(도 5에서의 상측방향)으로 이동되며, 종동부재(75)의 이동에 의하여 제4부재(54)가 Z축방향으로 이동된다. 따라서, 제4부재(54)에 고정된 노즐(61)의 토출구의 Z축방향으로의 위치가 조절될 수 있다(도 5에서 노즐(61)의 토출구의 위치는 A에서 B로 조절됨).In order to adjust the position of the nozzle 61, first, as shown in FIG. 5, the movable member 74 is moved in the Y-axis direction toward the driven member 75 by the driving of the driving motor 71. At this time, the fixing between the third member 53 and the fourth member 54 by the second fixing device 90 is maintained in a released state. When the movable member 74 is continuously moved after the movable member 74 is in contact with the driven member 75, the driven member 75 is moved to the cam surface 741 of the movable member 74 while the driven member 75 is driven. The 75 is moved in the Z-axis direction (upward direction in FIG. 5), and the fourth member 54 is moved in the Z-axis direction by the movement of the driven member 75. Therefore, the position of the discharge port of the nozzle 61 fixed to the fourth member 54 in the Z-axis direction can be adjusted (in FIG. 5, the position of the discharge port of the nozzle 61 is adjusted from A to B).

그리고, 노즐(61)의 토출구의 Z축방향으로의 위치가 조절되면, 제2고정장치(90)에 의하여 제4부재(54)가 제3부재(53)에 고정된다. 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2구동유닛(70)의 구동에 의하여 가동부재(74)가 Y축방향(도 6에서는 가동부재(74)가 종동부재(75)로부터 이격되는 방향)으로 이동되면서, 제1고정부(81)가 제2고정부(82)와 대응되는 위치로 이동된다. 이때, 제4부재(54)는 제3부재(53)에 고정된 상태이므로, 가동부재(74)의 이동에 따른 제4부재(54) 및 노즐(61)의 Z축방향으로의 위치변동은 발생하지 않는다.When the position of the discharge port of the nozzle 61 in the Z-axis direction is adjusted, the fourth member 54 is fixed to the third member 53 by the second fixing device 90. As shown in FIG. 6, the movable member 74 is moved in the Y-axis direction by the driving of the second driving unit 70 (in FIG. 6, the movable member 74 is spaced apart from the driven member 75). While moving to, the first fixing part 81 is moved to a position corresponding to the second fixing part 82. At this time, since the fourth member 54 is fixed to the third member 53, the positional change in the Z-axis direction of the fourth member 54 and the nozzle 61 according to the movement of the movable member 74 is Does not occur.

그리고, 제1고정부(81)가 제2고정부(82)에 대응되는 위치로 이동된 후, 제1고정부(81) 및 제2고정부(82)의 상호작용에 의하여, 가동부재(74)가 제3부재(53)에 고정되면, 도 7에 도시된 바와 같이, 가동부재(74)가 Y축방향(도 7에서는 가동부재(74)가 종동부재(75)로부터 이격되는 방향)으로 이동된다. 이때, 제3부재(53)가 제1고정장치(80)에 의하여 가동부재(74)에 고정된 상태이고, 제4부재(54)가 제2고정장치(90)에 의하여 제3부재(53)에 고정된 상태이므로, 가동부재(74)의 이동에 따라 제3부재(53) 및 제4부재(54)가 이동된다. 따라서, 제4부재(54)에 고정된 노즐(61)의 토출구의 Y축방향으로의 위치가 조절될 수 있다(도 7에서 노즐(61)의 토출구의 위치는 B에서 C로 조절됨).Then, after the first fixing part 81 is moved to the position corresponding to the second fixing part 82, the movable member (by the interaction of the first fixing part 81 and the second fixing part 82) When 74 is fixed to the third member 53, as shown in Fig. 7, the movable member 74 is in the Y-axis direction (in Fig. 7, the movable member 74 is spaced apart from the driven member 75). Is moved to. At this time, the third member 53 is fixed to the movable member 74 by the first fixing device 80, and the fourth member 54 is attached to the third member 53 by the second fixing device 90. ), The third member 53 and the fourth member 54 are moved in accordance with the movement of the movable member 74. Therefore, the position in the Y-axis direction of the discharge port of the nozzle 61 fixed to the fourth member 54 can be adjusted (the position of the discharge port of the nozzle 61 in FIG. 7 is adjusted from B to C).

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 가동부재(74)는 유체의 토출과정에서 제1구동유닛(55)의 동작에 의한 제3부재(53) 및 제4부재(54)의 Z축방향으로의 이동을 방해하지 않는 위치로 이동될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 8, the movable member 74 in the Z-axis direction of the third member 53 and the fourth member 54 by the operation of the first drive unit 55 during the discharge of the fluid. It can be moved to a position that does not interfere with the movement of.

이상과 같은 동작에 의하여, 노즐(61)의 토출구의 Y축방향 및 Z축방향으로의 위치가 조절될 수 있다.By the above operation, the position of the discharge port of the nozzle 61 in the Y-axis direction and Z-axis direction can be adjusted.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 유체토출장치는, 노즐(61)의 토출구의 위치를 교정하는 과정에서 하나의 구동모터(71)를 이용하여 노즐(61)의 토출구의 Y축방향 및 Z축방향으로의 위치를 조절할 수 있으므로, 노즐(61)을 각 방향으로 이동시키기 위하여 헤드유닛(50)에 복수의 구동모터를 구비하는 종래기술에 비하여 그 구성 및 제어방법을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.In the fluid discharge device according to the present invention as described above, the Y-axis direction and the Z-axis direction of the discharge port of the nozzle 61 using one drive motor 71 in the process of correcting the position of the discharge port of the nozzle 61. Since the position can be adjusted, the configuration and control method can be simplified compared to the prior art having a plurality of drive motors in the head unit 50 to move the nozzle 61 in each direction.

본 발명의 실시예에서는, 액정패널의 제조과정에서 액정이나 페이스트를 토출하기 위하여 사용되는 유체토출장치의 헤드유닛에 대하여 설명하였지만, 본 발명에 따른 유체토출장치의 헤드유닛은 반도체의 제조과정에서 수지를 도포하는 장치와 같이 반도체 및 액정패널의 제조공정에서 각종 유체를 토출하는 장치에 적용될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the head unit of the fluid discharging device used to discharge the liquid crystal or paste in the manufacturing process of the liquid crystal panel, but the head unit of the fluid discharging device according to the present invention is a resin in the manufacturing process of the semiconductor It can be applied to a device for discharging various fluids in the manufacturing process of the semiconductor and the liquid crystal panel, such as a device for coating.

본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다.The technical ideas described in the embodiments of the present invention can be implemented independently, or in combination with each other.

40: 헤드지지대 50: 헤드유닛
55: 제1구동유닛 61: 노즐
70: 제2구동유닛 S: 기판40: head support 50: head unit
55: first drive unit 61: nozzle
70: second drive unit S: substrate

Claims (8)

헤드지지대에 X축방향으로 이동이 가능하게 연결되는 제1부재;
상기 제1부재에 대하여 Y축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 제2부재;
상기 제2부재에 Z축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 제3부재;
상기 제3부재에 Z축방향으로 이동이 가능하게 설치되고 액체가 토출되는 노즐이 설치되는 제4부재;
상기 제2부재와 상기 제3부재 사이에 설치되어 상기 제3부재를 상기 제2부재에 대하여 Z축방향으로 이동시키는 제1구동유닛; 및
상기 제2부재를 Y축방향으로 이동시키는 것과 함께 상기 제4부재를 상기 제3부재에 대하여 Z축방향으로 이동시키는 제2구동유닛을 포함하는 유체토출장치의 헤드유닛.A first member connected to the head support to be movable in the X-axis direction;
A second member installed to be movable in the Y-axis direction with respect to the first member;
A third member installed on the second member to be movable in the Z-axis direction;
A fourth member installed on the third member so as to be movable in the Z-axis direction and having a nozzle for discharging liquid;
A first driving unit installed between the second member and the third member to move the third member in the Z-axis direction with respect to the second member; And
And a second driving unit which moves the second member in the Y-axis direction and moves the fourth member in the Z-axis direction with respect to the third member. 제1항에 있어서,
상기 제2구동유닛은,
상기 제1부재에 지지되는 구동모터;
상기 구동모터와 연결되어 상기 구동모터의 구동력에 의하여 Y축방향으로 이동하는 가동부재; 및
상기 제4부재에 설치되며, 상기 가동부재의 Y축방향으로의 이동에 따라 Z축방향으로 이동하는 종동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체토출장치의 헤드유닛.The method of claim 1,
The second drive unit,
A drive motor supported by the first member;
A movable member connected to the drive motor to move in a Y-axis direction by a driving force of the drive motor; And
The head unit of the fluid ejection device is installed in the fourth member, and comprises a driven member moving in the Z-axis direction in accordance with the movement in the Y-axis direction of the movable member. 제2항에 있어서,
상기 종동부재는 상기 가동부재의 Y축방향으로의 이동에 따라 상기 가동부재에 습동되면서 Z축방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 유체토출장치의 헤드유닛.The method of claim 2,
The driven member is a head unit of the fluid discharging device, characterized in that the movable member is moved in the Z-axis direction while being moved to the movable member in accordance with the movement in the Y-axis direction of the movable member. 제3항에 있어서,
상기 가동부재에는 소정의 곡률을 가지는 캠면이 형성되고, 상기 종동부재는 상기 가동부재의 캠면에 습동되는 롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 유체토출장치의 헤드유닛.The method of claim 3,
The movable member is formed with a cam surface having a predetermined curvature, the driven member is a head unit of the fluid discharge device, characterized in that consisting of a roller sliding on the cam surface of the movable member. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가동부재를 상기 제3부재에 선택적으로 고정시키는 제1고정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체토출장치의 헤드유닛.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The head unit of the fluid discharge device further comprises a first fixing device for selectively fixing the movable member to the third member. 제5항에 있어서,
상기 제1고정장치는 전자석을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유체토출장치의 헤드유닛.The method of claim 5,
The first fixing device is a head unit of the fluid discharge device, characterized in that it comprises an electromagnet. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제4부재를 상기 제3부재에 선택적으로 고정시키는 제2고정장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체토출장치의 헤드유닛.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The head unit of the fluid discharge device further comprises a second fixing device for selectively fixing the fourth member to the third member. 제7항에 있어서,
상기 제2고정장치는 전자석을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유체토출장치의 헤드유닛.The method of claim 7, wherein
The second fixing device is a head unit of the fluid discharge device, characterized in that comprising an electromagnet.
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