KR20120063294A - 노즐 팁 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노즐 팁의 선단의 단면적을 감소시켜 노즐 팁으로부터 적하된 액정이 노즐 팁의 선단에 맺히는 양을 줄임으로써 액정이 미리 설정된 양만큼 정확하게 적하될 수 있고, 액정이 적하될 때마다 매번 일정한 양의 액정이 적하될 수 있는 노즐 팁에 관한 것이다.
본 발명은 소정의 외경을 가지는 대경부와, 상기 대경부의 외경보다 작은 외경을 가지는 소경부와, 상기 대경부 및 상기 소경부를 관통하고 유입구로부터 유출구 쪽으로 갈수록 점점 좁아지는 유로와, 상기 소경부의 외주면에 구비되어 상기 소경부에 맺히는 액정이 상기 소경부의 외주면을 따라 퍼지는 것을 방지하는 액정 퍼짐 방지 부재를 포함하며, 노즐 몸체에 결합되어 상기 노즐 몸체를 통해 공급되는 액정을 적하시킨다.

Description

노즐 팁{Nozzle tip}
본 발명은 액정 디스펜서에 구비되는 노즐 팁에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 노즐 팁의 선단의 단면적을 감소시켜 노즐 팁으로부터 적하된 액정이 노즐 팁의 선단에 맺히는 양을 줄임으로써 액정이 미리 설정된 양만큼 정확하게 적하될 수 있고, 액정이 적하될 때마다 매번 일정한 양의 액정이 적하될 수 있는 노즐 팁에 관한 것이다.
액정 디스펜서는 LCD와 같은 평판 디스플레이의 제조 공정에서 액정을 기판에 적하시키는 장비이다.
도 1은 일반적인 액정 디스펜서의 구성을 도시하는 사시도이고, 도 2는 액정 디스펜서에 구비되는 종래의 노즐의 종단면도이다. 그리고, 도 3은 종래의 노즐 팁에 있어서 액정 퍼짐 방지 부재가 구비되지 않은 노즐 팁의 선단에 액정이 맺히는 상태를 도시하는 도면이며, 도 4는 종래의 노즐 팁에 있어서 액정 퍼짐 방지 부재가 구비되는 노즐 팁의 선단에 액정이 맺히는 상태를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하여 액정 디스펜서의 주요 구성을 간단히 설명한다.
액정 디스펜서는, 프레임(100)과, 프레임(100)의 상면에 설치되어 기판(S)을 지지하는 스테이지(110)와, 갠트리(gantry) 형태로 형성되어 프레임(100)에 이동 가능하게 지지되는 디스펜싱 헤드유닛 지지프레임(130)과, 디스펜싱 헤드유닛 지지프레임(130)에 다수개가 이동 가능하게 설치되고, 기판(S)에 대하여 X, Y축 방향으로 상대 이동을 하면서 노즐(200)을 통해 액정을 기판(S)에 적하하는 디스펜싱 헤드유닛(140)을 포함한다.
도 2를 참조하면, 노즐(200)은, 노즐 몸체(210)와 노즐 몸체(210)에 결합되는 노즐 팁(220)을 포함한다.
노즐 몸체(210)는 소정의 길이로 연장되는 중공의 파이프 형상이며, 내부에는 소정의 직경을 가지고 길이 방향으로 관통하는 유로(211)가 형성된다. 노즐 몸체(210)의 유로(211)의 직경은 노즐 몸체(210)의 길이 방향을 따라 일정하다.
노즐 팁(220)은 노즐 몸체(210) 유로(211)의 직경과 동일한 외경을 가지고, 소정의 길이를 가지며, 내부에는 길이 방향으로 관통하는 유로(223)가 형성된다. 노즐 팁(220)의 외주면에는 액정 퍼짐 방지 부재(230)가 구비된다. 노즐 팁(220)의 일부분은 노즐 몸체(210)의 유로(211)에 삽입된다. 노즐 팁(220)의 일 부분이 노즐 몸체(210)의 유로(211)에 삽입됨으로써 노즐 몸체(210)의 유로(211)와 노즐 팁(220)의 유로(223)는 연통한다. 노즐 몸체(210)의 유로(211)로부터 공급되는 액정은 노즐 팁(220)의 유로(223)의 유입구(224)를 통해 유입되어 유출구(225)를 통해 적하된다.
노즐 팁(220)의 유로(223)의 단면적은 유입구(224)로부터 유출구(225)로 갈수록 점점 좁아진다. 따라서, 노즐 팁(220)의 유로(223)는 전체적으로 테이퍼진 형상으로 형성된다. 노즐 팁(220)의 유로(223)가 테이퍼진 형상으로 형성됨으로써 넓은 유입구(224)를 통해 액정이 원활하게 유입될 수 있으며, 좁은 유출구(225)를 통해 액정이 미세한 양으로 적하될 수 있다.
액정 퍼짐 방지 부재(230)는 노즐 팁(220)의 외주면에 구비되어 노즐 팁(220)의 선단에 맺히는 액정이 노즐 팁(220)의 외주면을 따라 퍼지는 것을 방지한다. 액정이 노즐 팁(220)으로부터 적하될 때 소정 양의 액정이 노즐 팁(220)의 선단으로부터 분리되지 않고 방울 형상으로 맺히는 습윤(wetting) 현상이 발생한다. 접촉각은 액체가 고체 표면에서 열역학적인 평형을 이룰 때 이루는 각을 말하는데, 노즐 팁(220)의 재료로 주로 이용되는 금속 또는 세라믹은 접촉각이 낮기 때문에 액정이 노즐 팁(220)의 표면을 따라 퍼져 나가려는 성질이 강하다. 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐 팁(220)의 선단에 액정 퍼짐 방지 부재(230)가 구비되지 않는 경우 노즐 팁(220)의 선단에 맺힌 액정(C)은 노즐 팁(220)의 외주면을 따라 노즐 팁(220)의 상부쪽으로 퍼지게 된다. 따라서 접촉각이 낮은 재료로 이루어지는 액정 퍼짐 방지 부재(230)가 노즐 팁(220)의 외주면에 구비되어 액정이 노즐 팁(220)의 외주면을 따라 퍼지는 것을 방지한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 노즐 팁(200)의 선단에 액정 퍼짐 방지 부재(230)가 구비되는 경우에는 액정(C)이 노즐 팁(200)의 선단에 방울 형태로 맺히기만 할 뿐 노즐 팁(200)의 외주면을 따라 퍼지지는 않는다.
한편, 노즐 팁(220)의 선단에서 습윤 현상이 발생할 경우 노즐 팁(220)으로부터 적하되는 액정의 일부가 기판으로 적하되지 않고 노즐 팁(220)의 선단에 맺히기 때문에 실제 기판에 적하되는 액정의 양은 노즐 팁(220)을 통해 적하되는 액정의 양보다 적다. 또한, 노즐 팁(220)을 통한 액정 적하 동작 중 노즐 팁(220)의 선단에 맺힌 액정이 한꺼번에 기판에 적하될 수도 있다. 따라서, 노즐 팁(220)의 선단에 맺히는 액정(C)의 양이 많아질수록 노즐 팁(220)을 통해 적하되는 액정의 양을 일정하게 유지시키기가 어려워지는 문제점이 있다.
따라서, 노즐 팁(200)를 통하여 사용자가 미리 설정하는 정확한 양의 액정을 적하시키기 위해서는 노즐 팁(220)의 선단에 맺히는 액정의 양을 최소화할 필요가 있다. 그런데, 노즐 팁(200)의 선단에 맺히는 액정의 양은 노즐 팁(200)의 선단의 단면적에 의해 결정되므로(노즐 팁(200)의 선단의 단면적이 증가할수록 노즐 팁(200)의 선단에 맺히는 액정의 양도 증가한다) 노즐 팁(200)의 선단의 단면적을 줄여야 한다. 그러나, 종래의 노즐 팁(220)은 조립 및 가공 편의성의 위하여 외형이 직선으로 형성되며, 노즐 팁(220)의 유로(223)는 유입구(224)의 직경이 유출구(225)의 직경보다 크므로 노즐 팁(220)의 외경은 유입구(224)의 직경에 의해 결정된다. 따라서, 직선형으로 형성되는 종래의 노즐 팁(220)의 선단의 단면적을 감소시키는 데는 한계가 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 노즐 팁의 유로의 구조는 종래와 동일하게 유지하면서도 노즐 팁 선단의 단면적을 감소시킬 수 있는 노즐 팁을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 소정의 외경을 가지는 대경부; 상기 대경부의 외경보다 작은 외경을 가지는 소경부; 상기 대경부 및 상기 소경부를 관통하고 유입구로부터 유출구 쪽으로 갈수록 점점 좁아지는 유로; 및 상기 소경부의 외주면에 구비되어 상기 소경부에 맺히는 액정이 상기 소경부의 외주면을 따라 퍼지는 것을 방지하는 액정 퍼짐 방지 부재;를 포함하여 노즐 몸체에 결합되어 상기 노즐 몸체를 통해 공급되는 액정이 적하되는 노즐 팁을 제공한다.
상기 액정 퍼짐 방지 부재는 원통형의 튜브일 수 있으며, 이때 상기 액정 퍼짐 방지 부재의 외경은 상기 대경부의 외경보다 작은 것이 바람직하다.
한편, 상기 액정 퍼짐 방지 부재는 테플론(Teflon)으로 제조될 수 있으며, 상기 노즐 팁 몸체는 세라믹(ceramic)으로 제조될 수 있다.
본 발명에 의하면, 노즐 팁으로부터 적하되어 노즐 팁의 선단에 맺히는 액정의 양을 줄일 수 있어 사용자가 미리 설정한 양과 동일한 양의 액정이 적하될 수 있으며, 노즐 팁을 통해 액정이 적하될 때마다 매번 동일한 양의 액정이 적하될 수 있다.
도 1은 일반적인 액정 디스펜서의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 액정 디스펜서에 구비되는 종래의 노즐의 종단면도이다.
도 3은 종래의 노즐 팁에 있어서 액정 퍼짐 방지 부재가 구비되지 않은 노즐 팁의 선단에 액정이 맺히는 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 종래의 노즐 팁에 있어서 액정 퍼짐 방지 부재가 구비되는 노즐 팁의 선단에 액정이 맺히는 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 팁의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 팁이 구비되는 노즐의 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 팁의 선단에 액정이 맺히는 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 팁의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 팁이 구비되는 노즐의 종단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 팁의 선단에 액정이 맺히는 상태를 도시하는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 팁(320)은, 소정의 외경(D1)을 가지는 대경부(321)와, 대경부(321)의 외경(D1)보다 작은 외경(D2)을 가지는 소경부(322)와, 대경부(321) 및 소경부(322)를 관통하고 유입구(334)로부터 유출구(335) 쪽으로 갈수록 점점 좁아지는 유로(333)와, 소경부(322)의 외주면에 구비되어 유출구(335)로부터 적하되어 소경부(322)에 맺히는 액정이 소경부(322)의 외주면을 따라 퍼지는 것을 방지하는 액정 퍼짐 방지 부재(330)를 포함한다.
대경부(321)는 소정의 외경(D1)을 가지고, 소정의 길이로 연장된다. 소경부(322)는 대경부(321)의 일단으로부터 소정의 길이로 연장되어 대경부(321)와 일체로 형성되며 대경부(321)의 외경(D1)보다는 작은 외경(D2)을 가진다. 대경부(321)와 소경부(322)의 외부 형상은, 예컨대 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
유로(333)는 일체로 형성되는 대경부(321)와 소경부(322)를 길이 방향으로 관통하여 형성된다. 유로(333)의 유입구(334)는 대경부(321)의 끝단에 형성되며, 유로(333)의 유출구(335)는 소경부(322)의 끝단에 형성된다. 유입구(334)의 직경이 유출구(335)의 직경보다 크게 형성됨으로써 유로(333)의 단면적은 유입구(334)로부터 유출구(3355)로 갈수록 점점 작아진다. 따라서, 유로(333)의 종단면은 테이퍼진 형상이다.
대경부(321)와 소경부(322) 각각의 직경 및 길이는 유입구(334)와 유출구(335)의 직경, 유로(333)의 길이 및 사용자가 원하는 노즐 팁(320)의 단면적의 크기 등의 요소에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
대경부(321) 및 소경부(322)는 유로(333) 내를 유동하는 액정과 반응이 일어나지 않는 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 또한 대경부(321) 및 소경부(322)는 유출구(335)의 직경을 작게 만들어 미세한 양의 액정을 적하시킬 수 있도록 성형성이 우수한 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 대경부(321) 및 소경부(322)는, 예컨대 세라믹(ceramic)으로 제조될 수 있다.
액정 퍼짐 방지 부재(330)는 소경부(322)의 외주면에 구비되어 소경부(322)의 선단에 맺히는 액정이 소경부(322)의 표면을 따라 퍼지는 것을 방지한다. 액정 퍼짐 방지 부재(330)는 액정과 반응하지 않고 접촉각이 높은 물질로 제조되는 것이 바람직하다. 액정 퍼짐 방지 부재(330)는, 예컨대 테플론(Teflon, polytetrafluoroethylene의 상표명)이 이용될 수 있다. 테플론은 액정과 반응하지 않고 접촉각이 높으므로, 소경부(322)의 선단에 테플론으로 제조되는 액정 퍼짐 방지 부재(330)가 구비될 경우 소경부(322)의 유출구(335)를 통해 배출되는 액정이 소경부(322)의 표면을 따라 퍼지는 것이 방지된다.
액정 퍼짐 방지 부재(330)는, 예컨대 원통형의 튜브 형태로 형성되어 소경부(322)에 끼워지거나, 소경부(322)에 도포된 막 형태로 구비될 수 있다. 액정 퍼짐 방지 부재(330)가 원통형의 튜브 형태로 형성되는 경우, 액정 퍼짐 방지 부재(330)의 외경(D3)은 대경부(321)의 외경(D1)보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 원통형의 튜브 형태의 액정 퍼짐 방지 부재(330)가 소경부(322)의 외주면에 구비될 경우, 노즐 팁(320)의 선단에 맺히는 액정의 양은 소경부(322)의 단면적과 액정 퍼짐 방지 부재(330)의 단면적을 합한 면적에 의해 결정되므로 액정 퍼짐 방지 부재(330)의 단면적을 최소화시키는 것이 바람직하기 때문이다.
본 발명의 가장 큰 특징은, 도 7에 도시된 바와 같이 노즐 팁(320)의 유로(311)의 형상은 종래와 동일하게 테이퍼진 형상을 유지하면서도 노즐 팁(320) 선단의 단면적을 줄임으로써 노즐 팁(320) 선단에 맺히는 액정(C)의 양을 감소시킨다는 점에 있다. 이와 같은 효과는, 종래의 노즐팁은 직선 형상으로 형성되던 것에 반해, 본 발명의 노즐 팁(320)은 유로(311)가 좁아지는 부분에 대경부(321)의 외경보다 작은 외경을 가지는 소경부(322)를 구비함으로써 달성되는 것이다.
이하에서는, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 팁을 통해 액정이 적하되는 방법을 설명한다.
노즐 팁(320)은 노즐 몸체(310)에 결합되어 노즐 몸체(310)로부터 액정을 공급받으며, 노즐 몸체(310)를 통해 공급되는 액정은 유입구(334)를 통해 유로(333)로 유입되어 유출구(335)를 통해 노즐 팁(320) 외부로 적하된다.
노즐 팁(320)이 노즐 몸체(310)에 결합되어 액정을 공급받기 위한 구조의 일례로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 노즐 팁(320)은 소정의 길이로 연장되는 중공의 파이프 형상의 노즐 몸체(310)에 결합될 수 있다. 노즐 몸체(310)의 내부에는 소정의 직경을 가지고 길이 방향으로 관통하는 유로(311)가 형성되며, 노즐 몸체(310)의 유로(311)의 직경은 노즐 몸체(310)의 길이 방향을 따라 일정하다. 노즐 팁(320)은 노즐 몸체(310)의 유로(311)의 직경과 동일하거나 조금 더 큰 외경을 가지도록 형성되어 일부분이 노즐 몸체(310)의 유로(311)에 삽입되는 방식으로 노즐 몸체(310)에 결합될 수 있다.
그러나, 본 발명의 노즐 팁(320)의 사용 예는 위와 같은 예시에 한정되지 않으며, 노즐 팁(320)이 노즐 몸체(310)에 결합되어 노즐 몸체(310)의 유로(311)와 노즐 팁(320)의 유로(333)가 연통되며, 노즐 몸체(310)로부터 공급되는 액정이 노즐 팁(320)의 유출구(335)를 통해 적하될 수 있다면 어떤 구조의 노즐 몸체(310)에라도 본 발명의 노즐 팁(320)은 적용될 수 있다.
300 : 노즐 310 : 노즐 몸체
311 : 노즐 몸체의 유로 320 : 노즐 팁
321 : 대경부 333 : 노즐 팁의 유로
334 : 유입구 335 : 유출구
330 : 액정 퍼짐 방지 부재 C : 액정
D1 : 대경부의 외경 D2 : 소경부의 외경
D3 : 액정 퍼짐 방지 부재의 외경

Claims (5)

  1. 노즐 몸체에 결합되어 상기 노즐 몸체를 통해 공급되는 액정이 적하되는 노즐 팁으로서,
    소정의 외경을 가지는 대경부;
    상기 대경부의 외경보다 작은 외경을 가지는 소경부;
    상기 대경부 및 상기 소경부를 관통하고 유입구로부터 유출구 쪽으로 갈수록 점점 좁아지는 유로; 및
    상기 소경부의 외주면에 구비되어 상기 소경부에 맺히는 액정이 상기 소경부의 외주면을 따라 퍼지는 것을 방지하는 액정 퍼짐 방지 부재;를 포함하는 노즐 팁.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액정 퍼짐 방지 부재는 원통형의 튜브인 노즐 팁.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 액정 퍼짐 방지 부재의 외경은 상기 대경부의 외경보다 작은 노즐 팁.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액정 퍼짐 방지 부재는 테플론(Teflon)으로 제조되는 노즐 팁.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 팁 몸체는 세라믹(ceramic)으로 제조되는 노즐 팁.
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