KR20130007134A

KR20130007134A - 디스펜서의 액맺힘 방지 장치 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR20130007134A
Application number: KR1020110063866A
Authority: KR
Inventors: 이진환
Original assignee: 에이피시스템 주식회사
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2013-01-18
Also published as: KR101288990B1

Abstract

본 발명은 디스펜서의 액맺힘을 방지하는 장치 및 액맺힘 방지 방법에 관한 것으로서, 유리기판에 액정이나 페이스트 등의 원료물질을 도포할 때 노즐 끝단에 액맺힘이 발생되지 않도록 하는 장치 및 동작 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태는 실린지 내부로의 공급압을 조절하는 압력조절밸브와, 실린지 내부의 원료물질의 압력 수두를 감지하는 압력수두 감지센와, 상기 감지된 압력 수두에 따라서 상기 압력조절밸브를 제어하는 압력제어장치를 포함한다. 본 발명의 실시 형태는 실린지 내부의 원료물질의 압력 수두를 감지하는 과정과, 상기 압력 수두에 대응하는 잔량 압력을 산출하는 과정과, 상기 잔량 압력을 음압력 형태로 상기 실린지 내부에 공급하는 과정을 포함한다.

Description

디스펜서의 액맺힘 방지 장치 및 그 동작 방법{Apparatus for protecting dispenser condensation and method for operating the same}

본 발명은 디스펜서의 액맺힘을 방지하는 장치 및 액맺힘 방지 방법에 관한 것으로서, 유리기판에 액정이나 페이스트 등의 원료물질을 도포할 때 노즐 끝단에 액맺힘이 발생되지 않도록 하는 장치 및 동작 방법에 관한 것이다.

액정표시장치(LCD)는 하나의 유리기판에 복수개의 픽셀 패턴을 형성하고 대향된 다른 하나의 유리기판에 칼라필터층을 형성한 다음, 이들 두 유리기판을 합착하고, 합착된 상기 두 유리기판과 내부 밀봉제에 의해 형성된 공간에 소정의 방법으로 액정이 주입되는 방식으로 제조된다.

상술한 액정표시장치의 제조과정에서 유리기판에 소정의 패턴으로 페이스트를 도포하는 작업은 페이스트 도포장치에 의해 이루어진다.

평판형 유리기판에 페이스트를 도포하는 도포장치는, 상부기판 및 하부기판이 각각 안치되는 스테이지, 원료물질(페이스트)이 채워진 실린지(syringe) 및 스테이지 상의 유리기판에 페이스트를 토출하는 노즐을 포함한 디스펜서, 유리기판과 노즐 사이의 갭(gap)을 측정하는 센서, 디스펜서를 승하강시키는 구동부, 디스펜서를 수평 이동시키는 이송부 및 디스펜서의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

도포장치를 이용하여 유리기판 상에 패턴을 형성하기 위해서는 먼저, 센서를 이용하여 유리기판과 노즐 간의 갭(gap)을 측정한다. 그리고 디스펜서를 상승 또는 하강시켜, 상기 유리기판과 노즐 간의 갭(gap)을 조절한다. 이후, 노즐로부터 원료물질을 토출하면서 디스펜서를 이동시켜 원하는 형태의 페이스트 패턴을 형성한다.

예를 들어, 단일 패널용 유리기판 가장자리에 페이스트 패턴을 형성하는 경우, 페이스트 패턴(20)은 도 1에 도시된 바와 같은 형상을 갖는다. 도 1에 도시된 바에 의하면, 페이스트 패턴(20)은 유리기판(10) 위 가장자리에서 유리기판(10)의 중앙을 둘러싸는 형상을 갖는다. 여기서, 페이스트 패턴(20)은 유리기판(10)의 각 코너를 제외한 가장자리 쪽에 위치하는 부위가 균일한 폭과 높이를 갖는 직선부(23)로 이루어져 있다. 그리고, 페이스트 패턴(20)은 전체에 걸쳐 균일한 폭과 높이를 갖도록 유리기판(10)의 각 코너 쪽에 위치하는 부위가 곡선부(22)로 이루어져 있다.

따라서 시작점(21)을 기점으로 도포가 시작되어 직선부(23) 및 곡선부(22)를 돌아서 다시 시작점(21) 직전에 있는 종료점(24)에 도달함으로써 페이스트 패턴(20)이 이루어진다.

그런데, 페이스트 패턴 도포가 완료 후 다음 번째의 페이스트 패턴을 형성하기 위하여 대기 시간을 갖게 되는데, 이때, 노즐의 끝단에 액맺힘(액방울)이 발생한다. 이는 실린지의 잔량 높이에 의한 압력에 의해 노즐 하단의 원료물질이 뭉쳐 발생하는 것으로서, 원료물질의 점도에 상관없이 시간이 지나면 발생하는 현상이다.

이러한 액맺힘 현상으로 인해, 다음 번째의 페이스트 패턴의 시작점에서는 의도하지 않게 많은 원료물질이 도포되어, 결과적으로 페이스트 패턴의 높이가 전체적으로 불균일하게 되는 문제가 발생된다.

이러한 액맺힘을 방지하기 위하여, 잔량 압력을 고정된 값으로 유지하며 사용하거나, 노즐에서 액이 나오지 않게 유리기판의 다른면에 노즐 끝단을 닿게 하는 방식을 사용한다. 그러나, 잔량 압력을 고정된 값으로 유지할 경우에는 액사용량에 따라 액맺힘이 여전히 맺히거나 반대로 노즐 내부로 액이 빨려들어가는 문제가 있으며, 노즐 끝단을 유리기판의 면에 닿게 하는 방식은 노즐 주변을 오염시키고 나아가 노즐을 손상시키는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는 디스펜서의 노즐의 끝단에 액맺힘이 발생하지 않도록 하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 원료물질을 도포한 후 다음번째의 원료물질을 도포하기 이전에 디스펜서의 실린지 내부의 압력을 제어하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 실리지 내부의 원료물질 잔량을 고려하여 실린지 내부의 압력을 제어하는데 있다.

본 발명의 실시 형태는 실린지 내부로의 공급압을 조절하는 압력조절밸브와, 실린지 내부의 원료물질의 압력 수두를 감지하는 압력수두 감지센와, 상기 감지된 압력 수두에 따라서 상기 압력조절밸브를 제어하는 압력제어장치를 포함한다.

본 발명의 실시 형태는 실린지 내부의 원료물질의 압력 수두를 감지하는 과정과, 상기 압력 수두에 대응하는 잔량 압력을 산출하는 과정과, 상기 잔량 압력을 음압력 형태로 상기 실린지 내부에 공급하는 과정을 포함한다.

상기 잔량 압력을 산출하는 과정은, 보정 상수값은 물의 비중을 '1'이라 할 때 이와 대비되는 원료물질의 비중을 나타낸 상수값이며, 물 1mm에 해당하는 압력값은 0.0001[kgf/cm²]이며, 단위 환산 상수값은 압력값인 kgf/cm² 단위를 kPa 단위로 바꾸는 환산값으로서 98.0665이며, H는 실린지내 원료물질의 압력 수두라 할 때, 잔량 압력[kPa] = 보정 상수값 × 물 1mm에 해당하는 압력값[kgf/cm²] × 단위환산 상수값 × H[mm] 에 의해 산출한다.

본 발명의 실시 형태는 실린지 내부의 원료물질의 압력 수두를 파악하는 과정과, 상기 압력 수두에 대응하는 잔량 압력을 산출하는 과정과, 상기 잔량 압력을 음압력 형태로 상기 실린지 내부에 공급하는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 디스펜서의 노즐의 끝단에 액맺힘의 발생을 방지할 수 있다. 또한 액맺힘을 방지함으로써, 단위 공정 종료시마다 노즐의 클리닝 작업을 필요로 하지 않아 작업 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 액맺힘으로 인한 원료물질 도포의 불균일을 개선시킬 수 있다. 또한, 원료물질의 도포의 균일성 향상으로 인한 품질 향상을 이룰 수 있다.

도 1은 단일 패널용 유리기판 가장자리에 페이스트 패턴을 형성하는 모습을 도시한 그림이다.
도 2는 페이스트 도포장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 실린지 노즐의 액맺힘을 방지하는 장치를 간략하게 도시한 그림이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 원료물질의 압력 수두에 따른 압력값을 산출한 후 이에 따라 실린지 내 압력을 조절하는 과정을 도시한 플로차트이다.
도 5는 원료물질의 응력에 의해 실린저 내부벽을 따라 원료물질이 응집되어 있는 모습을 도시한 그림이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 압력 수두별 잔량 압력을 테이블에서 추출한 후 실린지 내 압력을 조절하는 과정을 도시한 플로차트이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 2는 페이스트 도포장치의 사시도이다.

이하, 설명에서는 디스펜서의 예로서 페이스트 도포장치를 예로 들어 설명하겠으나, 페이스트 도포장치 뿐만 아니라 액정 도포장치와 같이 다양한 원료물질 도포장치에도 적용될 수 있음은 자명할 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 도포장치는 유리기판이 안치되는 스테이지(30;stage), 스테이지(30)상의 유리기판(10;substrate)에 원료물질을 토출하여 페이스트 패턴(20)을 형성하는 노즐(130)을 가진 디스펜서(100)를 포함한다.

기판(S)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(P;Pattern)을 형성하는 것이 바람직하다. 실시예에서는 디스펜서의 실린지(실린지) 내에 저장되어 유리기판(S) 상에 도포되는 원료물질로 은(Ag) 페이스트를 사용한다.

디스펜서(100)는 이송부에 의해 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 유리기판(S) 상에 패턴(P)을 형성한다. 이때, 모터와 레일 등의 구동수단(구동모션)을 이용하여 스테이지(stage) 및 디스펜서(100)를 이동시킨다. 물론 이외의 다양한 수단을 이용할 수 있다. 다수개의 디스펜서는 하나의 구동수단(구동모션)을 통해 이동이 이루어지며, 이러한 구동수단은 하나의 이송부의 제어를 통해 동시에 모든 디스펜서에 대한 구동이 이루어진다.

상기에서는 디스펜서(100)가 X축 및 Y축 방향으로 수평이동하는 것으로 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 스테이지가 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 유리기판(10)에 원료물질을 도포할 수도 있다. 또한, 스테이지(stage)와 디스펜서(100) 모두가 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 원료물질을 도포할 수도 있으며, 스테이지(stage)가 일축 방향으로 이동하고 디스펜서(100)는 타축 방향으로 이동하여 도포 물질을 도포할 수도 있다.

이밖에 미도시하였지만 디스펜서는 거리센서(미도시)를 구비한다. 거리센서는 노즐(130)과 이격 설치되어 디스펜서(100)의 노즐(130)과 유리기판(10)간의 갭(gap)을 측정한다. 상기 거리센서는 거리 측정용 광을 유리기판(10)을 향하여 출력하는 발광부(미도시) 및 상기 발광부(미도시)에서 출사된 광이 수신되는 수광부(미도시)로 구성된다. 이때, 발광부(미도시)의 수광부(미도시)는 한 몸체로 이루어지는데, 소정거리 이격되어 배치되는 것이 바람직하다. 그리고 거리센서로부터 측정된 측정값을 이용하여 디스펜서(100)를 승하강시켜 유리기판(10)과 노즐(130) 간의 갭이 예를 들어, 40㎛가 되도록 조절한다.

그런데, 페이스트 패턴 도포가 완료 후 다음 번째의 페이스트 패턴을 형성하기 위하여 대기 시간을 갖게 되는데, 이때, 노즐(130)의 끝단에 액맺힘(액방울)이 발생한다. 실린지의 잔량 높이에 의한 압력에 의해 노즐 하단의 원료물질이 뭉쳐 발생하는 것이다.

이러한 노즐 끝단의 액맺힘이 발생하지 않도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예는 페이스트 도포 후에 남은 실린지 내의 원료물질 잔량을 체크하여, 잔량에 따라 액맺힘이 발생하지 않도록 하는 실린지의 내부압을 유지하는 제어를 수행한다. 도 3과 함께 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 실린지 노즐의 액맺힘을 방지하는 장치를 간략하게 도시한 그림이다.

디스펜서(100)를 구성하는 헤드 유니트(120)에 원료물질이 채워진 실린지(120)가 장착되고, 실린지의 아래에 노즐(130)이 장착된다. 실린지(120)에 채워진 원료물질은 노즐(130)을 통하여 외부로 토출되고, 이로 인하여 스테이지 위에 놓인 유리기판(10)에 페이스트 패턴이 형성된다.

실린지 내의 압력을 제공하는 압력공급탱크(200)가 구비되며, 상기 압력공급탱크(200)와 실린지(110)를 연결하는 압력공급관(450)이 구비된다. 압력공급관(450)에는 압력공급탱크(200)로부터 실린지(110)로 공급되는 기체의 압력을 조절하는 압력 조절밸브(400)가 마련된다.

상기 압력공급탱크(200)는, 진공압을 공급하는 VACUMM모듈(210), 대기압을 공급하는 ATM모듈(220), 압축공기를 공급하는 CDA모듈(230)이 단위모듈로서 구비되어 있다. 각 단위 모듈은 병렬형태로 각 밸브를 통해 기체공급관에 연결되어 있어, 실린지 상태를 대기압 상태, 진공상태, 특정 압력 상태로 유지하도록 할 수 있다. 참고로, 상기 CDA(Clean Dryer Air) 모듈은 압축 공기 중에포함되는 먼지, 유분, 수분 등의 오염물질(contamination)을 기준값내로 제거한 최적의 압축공기를 공급하는 모듈로서, 반도체 장비에서 N2가스압 제어와 함께 가장 많이 사용되는 압력 공급 장치이다.

실린지(110)에는 압력수두 감지센서(111)가 구비된다. 상기 압력수두 감지센서(111)는 원료물질 도포 후에 실린지에 남아 있는 원료물질의 압력 수두를 감지한다. 압력수두 감지센서는 실린지의 내부 또는 외부에 구비될 수 있다.

원료 물질의 압력수두를 감지하는 방식으로 압력수두 감지센서(111)를 이용하였지만, 이에 한정되지 않고 다양한 방식이 적용될 수 있는데, 예를들어, 실린지의 노즐을 통해 토출되는 원료물질의 용량에 토출시간을 곱함으로써 산출된 전체 토출된 용량을 기준으로 압력 수두를 산출할 수 있다.

상기 압력 수두(pressure head , 壓力水頭)란, 유수(流水)가 갖는 압력의 크기를 높이로 나타내는 단위로서, 압력 크기를 물의 높이로서 표시한다. 즉, 압력을 ρkg/m² 물의 단위 체적 중량을 γkg/m³라고 하면, 압력 수두 h=p/γ 의 관계가 있으며, 압력 수두는 이러한 길이의 단위로 표시된다. 예컨대, 압력 수두 10m는 약 1kg/cm에 해당한다.

압력제어장치(300)는 실린지(111)를 통해 감지된 원료물질의 압력 수두를 고려하여 실린지 내의 압력을 음압력으로 제어 조절한다. 페이스트 패턴 도포는, 초기에 실린지내 원료물질이 꽉찬 상태에서, 페이스트 패턴 작업 후에는 실린지 내의 원료물질이 토출되어 실린지 내의 원료물질 압력이 초기와 다른 상태를 갖게 된다. 즉, 페이스트 도포 전의 상태와 페이스트 도포 후에는, 실린지 내에 압력 수두 차이가 발생하게 된다.

따라서 페이스트 도포 전에는 원료물질이 실린지 내에 전체 채워져 있는 초기 상태의 압력 수두를 갖는데 반해, 페이스트 도포 후에는 초기 상태의 압력 수두가 아닌 다른 압력 수두를 갖게 된다. 따라서 초기 상태의 압력 수두를 참고하여, 음압력을 유지한다면 노즐 끝단의 액맺힘이 발생하게 된다.

따라서 본 발명의 실시예는 페이스트 도포로 인해 실린지 내의 원료물질이 토출되어 실린지 내의 압력 수두 차이가 발생하는 것을 고려하여, 이러한 압력 수두 차이를 고려하여 실린지 내의 압력을 음압력으로 되도록 압력조절 밸브를 제어하여 노즐 끝단의 액맺힘을 방지한다. 이하, 음압력이라 함은 실린지 내부의 압력을 진공 상태에서 마이너스('-') 방향으로 된 압력 상태로 하는것을 말하며, 노즐 바깥이 아닌 실린지 내부 안쪽으로 당기는 압력 힘을 말한다.

참고로, 일반적인 vacuum모듈, CDA모듈, 압력 게이지(pressure gauge)모듈 등의 단일 압력조절 모듈을 통하여 음압력을 구현하기는 어렵다. 기존의 압력 조절 모듈은 단일 모듈로서 미세 음압으로서 제어하기는 어렵기 때문이다. 따라서, 본 발명의 실시예는 다수개의 압력 조절 모듈을 조합하여 음압력을 제공하도록 구성한다. 예를 들어, 압력제어장치는, 단일 Vacuum모듈을 통하여 Vacuum 압력을 일정하게 공급(고정)함과 동시에 단일 CDA모듈의 CDA양을 조절하여 제공함으로써, 원하는 음압력을 실린지 내부에 제공하도록 구현할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 원료물질의 압력 수두에 따른 압력값을 산출한 후 이에 따라 실린지 내 압력을 조절하는 과정을 도시한 플로차트이다.

우선, 원료물질 도포가 이루어지고 난 후 대기 모드에 진입하게 되면, 실린저 내에 채워진 원료물질의 압력 수두(잔량 높이)를 감지하는 과정을 가진다(S41). 원료물질의 실린지 내의 압력 수두를 감지하는 방식으로는 공지된 다양한 방식이 적용될 수 있는데, 예컨대, 압력 수두를 측정하는 센서를 이용할 수 있다. 또는, 실린지의 노즐을 통해 토출되는 원료물질의 시간당 배출용량에 토출시간을 곱함으로써 산출된 전체 토출된 사용량을 파악한 후, 실린지의 전체 용량에서 사용량을 차감하여 압력 수두를 파악할 수 있다.

압력 수두를 감지(S41)한 후에는, 파악된 길이 단위의 압력 수두를 압력값 단위인 잔량 압력으로 변환 산출한다(S42). 산출 변환식은 다음과 같다.

[식 1]

잔량 압력[kPa] = 보정 상수값 × 물 1mm에 해당하는 압력값[kgf/cm²] × 단위환산 상수값 × H[mm]

상기에서 보정 상수값은 물의 비중을 '1'이라 할 때 이와 대비되는 원료물질의 비중을 나타낸 상수값이며, 물 1mm에 해당하는 압력값은 0.0001[kgf/cm²]이며, 단위 환산 상수값은 압력값인 kgf/cm² 단위를 kPa 단위로 바꾸는 환산값으로서 98.0665이며, H는 실린지내의 원료물질 압력 수두 단위이다. 따라서 잔량 압력은 보정상수값 × 0.0001 × 98.0665 × H에 의해 산출될 수 있다. 상기에서 잔량 압력이라 함은, 실린더에서 토출되고 남은 잔량 원료물질이, 실린더 내에서 아래로 미치는 압력을 말한다.

상기와 같이 압력 수두를 잔량 압력으로 변환 산출하면, 산출한 잔량 압력을 음압력(negative pressure) 형태로 하여 실린지 조절 압력으로서 실린지 내부에 공급한다(S43). 예를 들어, 실린지내 잔량 압력이 0.5[kPa]로 산출된 경우, 실린지 내부를 -0.5[kPa]의 실린지 조절 압력으로서 공급한다. 잔량 압력에 반대되는 마이너스 형태의 음압력으로 실린지 내부에 제공되기 때문에, 원료물질이 노즐에서 토출되지 않게 되어 노즐 끝단에 액맺힘이 발생되지 않는다.

대기 모드 동안 음압력을 제공하고 있다가 페이스트 패턴 도포가 다시 시작되면 음압력을 해제하여, 적절한 양압력 제어를 통해 원료물질이 노즐을 통해 토출되도록 한다.

참고로, 계산되는 실린지 내의 잔량 압력은 플러스 형태를 가져서, 이와 반대압인 실린지 조절 압력은 0 ~ -2[kPa] 음압력(negative pressure) 형태를 가지기 때문에, 일반적인 vacuum모듈, CDA모듈, 압력 게이지(pressure gauge)모듈 등의 단일 압력조절 모듈을 통하여 음압력을 구현하기는 어렵다. 기존의 압력 조절 모듈은 단일 모듈로서 미세 음압으로서 제어하기는 어렵기 때문이다. 따라서, 본 발명의 실시예는 다수개의 압력 조절 모듈을 조합하여 음압력을 제공하도록 구성한다. 예를 들어, 압력제어장치는, 단일 Vacuum모듈을 통하여 Vacuum 압력을 일정하게 공급(고정)함과 동시에 단일 CDA모듈의 CDA양을 조절하여 제공함으로써, 원하는 음압력을 제공하도록 구현할 수 있다.

한편, 상기 도 4에 도시한 바와 같이 원료물질에 잔량에 따라 변화하는 실린지 내의 잔량 압력을 산출한 후, 잔량 압력의 반대값인 음압력 형태로 실린지 조절 압력으로 제공하는 것은, 점도가 낮은 원료물질에는 정확하게 적용되어 액맺힘을 방지할 수 있다.

그러나 점도가 높은 원료물질의 경우, 도 5에 도시한 바와 같이 원료물질의 응력에 의해 실린저(110) 내부의 벽을 따라 원료물질이 응집되어 있을 수 있다. 이럴 경우, 감지되는 원료물질의 실린저 내의 압력 수두(잔량 높이)가 실제의 정확한 압력 수두가 아니게 된다.

이러한 점을 고려하여, 압력 수두별 잔량 압력값을 도 4와 같이 산출하지 않고, 사전 설정된 잔량높이별 잔량 압력값을 음압력 형태로 실린저 내부로 공급한다. 이하, 도 6과 함께 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 압력 수두별 잔량 압력을 테이블에서 추출한 후 실린지 내 압력을 조절하는 과정을 도시한 플로차트이다.

우선, 실린저 내에 채워진 원료물질의 잔량에 의해 발생되는 압력 수두(잔량 높이)를 감지하는 과정을 가진다(S61).

압력 수두를 감지한 후에는, 감지된 압력 수두에 따라 실린지 내부의 압력으로 작용시킬 음압력을 추출한다(S63).

상기 음압력은 실린지 내의 원료물질의 압력 수두에 따라 음압력이 할당된 압력수두별 음압력 테이블에서 추출한다(S63). 상기 압력수두별 음압력 테이블은, 노즐 끝단에 액맺힘이 발생하지 않을 때의 음압력이 각 압력 수두별로 일일이 실험되어 저장되어 있는 데이터베이스 테이블이다. 이하, [표 1]에 압력수두별 음압력 테이블의 예시를 기재하였다.

압력 수두[mm]	음압력[kPa]
10	-8
8	-6
6	-4
... ... ...	... ... ...

상기 [표 1]에 기재한 바와 같이 실린지 내의 원료물질의 잔량에 따른 압력 수두가 10[mm]인 경우, -8[kPa]의 음압력으로서 실린지 내부를 유지할 경우 상맺힘이 발생하지 않음을 알 수 있다. 이는 다수의 실험에 의하여 결정된 값으로서, 테이블화되어 관리된다.

따라서, 파악된 압력 수두가 10[mm]인 경우, 상기 압력수두별 음압력 테이블에서 이에 할당된 -8[kPa]의 음압력을 추출하여, 추출된 음압력값으로 실린지 내부에 공급하여(S63) 노즐 끝단의 액맺힘을 방지할 수 있다.

한편, 파악된 압력 수두가 압력수두별 음압력 테이블에 존재하지 않은 값일 경우, 압력 수두 차이를 고려하여 음압력을 산출하여 이용한다. 즉, 상기 감지된 압력 수두의 값이 압력수두별 음압력 테이블에 존재하지 않는 경우에는, 감지된 압력 수두에 앞뒤로 인접한 압력 수두에 할당된 두 개의 음압력을 추출하여, 두 개의 음압력의 중간값으로 상기 실린지 내부에 공급되도록 한다.

예를 들어, 파악된 압력 수두가 9[mm]인 경우, 앞에 인접한 압력 수두 10[mm]에 할당된 음압력인 -8[kPa]와, 뒤에 인접한 압력 수두 8[mm]에 할당된 음압력인 -6[kPa]의 중간값인 -7[kPa]의 음압력값으로서 실린지 내부 압력을 유지하는 제어를 수행한다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

100: 디스펜서 110: 실린지
120: 헤드 유니트 130: 노즐
200: 압력공급탱크 300: 압력제어장치
400: 압력조절밸브

Claims

실린지 내부로의 공급압을 조절하는 압력조절밸브;
실린지 원료물질의 압력 수두를 감지하는 압력수두 감지센서;
상기 감지된 압력 수두에 따라서 상기 압력조절밸브를 제어하는 압력제어장치;
를 포함하는 디스펜서의 액맺힘 방지 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 압력제어장치는, 상기 감지된 압력 수두에 대응하는 잔량 압력을 산출하여, 상기 잔량 압력의 음압력이 상기 실린지 내부에 공급되도록 상기 압력조절밸브를 제어하는 디스펜서의 액맺힘 방지 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 압력조절밸브는, 진공 압력을 유지한 채로 압축공기(Clean Dryer Air)의 제공양을 조절하여 음압력이 실린지 내부에 공급되도록 하는 디스펜서의 액맺힘 방지 장치.
실린지 내부의 원료물질의 압력 수두를 감지하는 과정;
상기 압력 수두에 대응하는 잔량 압력을 산출하는 과정;
상기 잔량 압력을 음압력 형태로 상기 실린지 내부에 공급하는 과정;
을 포함하는 디스펜서의 액맺힘 방지 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 압력 수두를 감지하는 과정은, 실린지의 노즐을 통해 토출되는 원료물질의 시간당 배출용량에 토출시간을 곱함으로써 산출된 전체 토출된 사용량을 파악한 후, 실린지의 전체 용량에서 사용량을 차감하여 압력 수두를 산출하는 디스펜서의 액맺힘 방지 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 잔량 압력을 산출하는 과정은,
보정 상수값은 물의 비중을 '1'이라 할 때 이와 대비되는 원료물질의 비중을 나타낸 상수값이며, 물 1mm에 해당하는 압력값은 0.0001[kgf/cm²]이며, 단위 환산 상수값은 압력값인 kgf/cm² 단위를 kPa 단위로 바꾸는 환산값으로서 98.0665이며, H는 실린지내 원료물질의 압력 수두라 할 때,
잔량 압력[kPa] = 보정 상수값 × 물 1mm에 해당하는 압력값[kgf/cm²] × 단위환산 상수값 × H[mm] 에 의해 산출하는 디스펜서의 액맺힘 방지 방법.
실린지 내부의 원료물질의 압력 수두를 감지하는 과정;
상기 압력 수두에 할당된 음압력을 추출하는 과정;
상기 추출된 음압력을 상기 실린지 내부에 공급하는 과정;
을 포함하는 디스펜서의 액맺힘 방지 방법.
청구항 7에 있어서, 상기 압력 수두에 할당된 음압력을 추출하는 것은, 압력수두별로 액맺힘이 발생하지 않는 음압력의 값이 설정된 압력수두별 음압력 테이블에서 상기 압력 수두에 할당된 음압력을 추출하는 디스펜서의 액맺힘 방지 방법.
청구항 8에 있어서, 상기 감지된 압력 수두의 값이 압력수두별 음압력 테이블에 존재하지 않는 경우에는, 감지된 압력 수두에 앞뒤로 인접한 압력 수두에 할당된 두 개의 음압력을 추출하여, 두 개의 음압력의 중간값으로 상기 실린지 내부에 공급되도록 하는 디스펜서의 액맺힘 방지 방법.
청구항 4 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 음압력을 상기 실린지 내부에 공급하는 것은, 원료물질 도포가 이루어지고 난 후 다음 번째의 도포가 이루어지기 전의 대기 시간 동안 이루어지는 디스펜서의 액맺힘 방지 방법.