KR20170080982A - 페이스트 디스펜서의 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 노즐은, 합착된 한 쌍의 기판이 페이스트 패턴을 따라 용이하게 절단되도록 할 수 있는 형상으로 기판에 페이스트를 도포하기 위한 것으로, 토출구에는 토출구로부터 토출되는 페이스트를 복수의 페이스트 부분으로 나누는 분할부가 구비될 수 있다.

Description

페이스트 디스펜서의 노즐{NOZZLE FOR PASTE DISPENSER}

본 발명은 기판에 페이스트를 도포하는 페이스트 디스펜서에 사용되는 노즐에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 패널을 제조하는 과정에서는, 기판 사이의 간격을 유지하고 기판 사이에 채워진 액정이 외부로 새는 것을 방지하기 위하여, 적어도 어느 하나의 기판에 페이스트를 소정의 패턴으로 도포한다.

기판에 페이스트 패턴을 형성하기 위하여 페이스트 디스펜서라는 장비가 사용되고 있다. 페이스트 디스펜서는, 프레임 상에 배치되며 기판을 지지하는 스테이지와, 페이스트가 수용되는 시린지 및 시린지와 연통되는 노즐을 구비하는 디스펜싱 헤드유닛과, 디스펜싱 헤드유닛을 지지하는 디스펜싱 헤드유닛 지지프레임으로 구성된다.

이러한 페이스트 디스펜서는 노즐과 기판 사이의 상대 위치를 변화시켜가면서 기판 상에 페이스트 패턴을 형성한다. 즉, 페이스트 디스펜서는, 디스펜싱 헤드유닛에 장착된 노즐을 수직 방향으로 이동시켜 노즐과 기판 사이의 갭을 일정하게 조절하면서, 노즐 및/또는 기판을 수평 방향으로 이동시키고, 노즐로부터 페이스트를 토출시켜 기판 상에 페이스트 패턴을 형성한다.

액정 패널을 제조하는 공정에서 가장 중요한 인자 중의 하나는 한 쌍의 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하는 것이다. 한 쌍의 기판 사이의 간격은 기판에 도포된 페이스트의 폭과 높이 등과 같은 페이스트의 단면 형상에 의해 결정된다. 따라서, 한 쌍의 기판 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위하여, 페이스트를 그 단면 형상을 일정하게 유지하면서 기판에 도포할 필요가 있다.

한편, 합착된 한 쌍의 기판 내에서 액정 및 전자 소자 등이 실제로 차지하는 유효 면적을 최대화하기 위하여, 기판에 형성된 페이스트 패턴을 따라 한 쌍의 합착 기판을 절단하는 방안을 고려할 수 있다. 이러한 경우에는 한 쌍의 기판 사이에서 경화된 페이스트를 한 쌍의 기판과 함께 절단하게 된다. 그러나, 종래의 경우에는, 기판에 대체로 반원형의 단면 형상으로 페이스트를 도포하였고, 이에 따라, 한 쌍의 기판이 합착된 후 한 쌍의 기판 사이에 개재되어 경화된 페이스트는 대체로 사각형의 단면 형상을 가졌다. 따라서, 한 쌍의 기판 사이에서 경화된 페이스트를 절단하기가 어렵고, 이에 따라, 한 쌍의 기판을 페이스트 패턴을 따라 절단하는 것이 어렵다는 문제가 있다.

대한민국 공개특허번호 제10-2012-0069141호

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 합착된 한 쌍의 기판이 페이스트 패턴을 따라 용이하게 절단되도록 할 수 있는 형상으로 기판에 페이스트를 도포할 수 있는 페이스트 디스펜서의 노즐을 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 노즐은, 기판으로 페이스트가 토출되는 토출구를 구비하며, 토출구에는 토출구로부터 토출되는 페이스트를 복수의 페이스트 부분으로 나누는 분할부가 구비될 수 있다.

분할부는 토출구에서 오목하게 형성되고 토출구의 둘레방향으로 배치되며 페이스트가 도포되는 방향으로 서로 연통되는 복수의 오목부를 포함할 수 있다.

분할부는 토출구로부터 돌출되며 토출구의 둘레방향으로 배치되는 복수의 돌출부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 노즐에 따르면, 한 쌍의 기판을 절단하기 위해 설정되는 절단 예정 라인을 따라 연장되는 홈을 갖는 페이스트 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 기판이 페이스트 패턴을 따라 절단될 때, 한 쌍의 기판 사이의 페이스트가 큰 힘을 필요로 하지 않고 용이하게 절단될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노즐이 사용되는 페이스트 디스펜서가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 페이스트 디스펜서에 사용되는 노즐의 단부가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2의 노즐의 토출구로부터 페이스트가 기판으로 도포되는 상태가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 노즐에 의하여 기판에 도포된 페이스트의 형상이 개략적으로 도시된 도면이다.
도 6 내지 도 8은 한 쌍의 기판이 합착되고 절단되는 공정이 순차적으로 도시된 단면도이다.
도 9는 도 2의 노즐의 다른 실시예가 개략적으로 도시된 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 노즐에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 페이스트 디스펜서는, 기판(S)이 탑재되는 스테이지(10)와, 스테이지(10)의 상부에 설치되는 디스펜싱 헤드유닛 지지프레임(20)과, 디스펜싱 헤드유닛 지지프레임(20)에 이동이 가능하게 설치되며 노즐(70)이 구비되는 디스펜싱 헤드유닛(30)과, 페이스트를 도포하는 동작을 제어하는 제어 유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.

스테이지(10)의 하측에는, 디스펜싱 헤드유닛 지지프레임(20)가 연장되는 방향(X축방향)과 수평으로 직교하는 방향(Y축방향)으로 스테이지(10)를 이동시키는 테이블(40)이 설치될 수 있다. 디스펜싱 헤드유닛 지지프레임(20)에는 디스펜싱 헤드유닛(30)을 X축방향으로 이동시키는 X축이동장치(50)가 설치될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 기판(S)상에 Y축방향으로 페이스트를 도포하기 위하여, 스테이지(10)가 테이블(40)의 구동에 의하여 Y축방향으로 이동될 수 있으며, 기판(S)상에 X축방향으로 페이스트를 도포하기 위하여, 디스펜싱 헤드유닛(30)이 X축이동장치(50)의 구동에 의하여 X축방향으로 이동될 수 있다. 테이블(40) 및 X축이동장치(50)로는, 전자석 및 영구자석으로 구성되는 리니어모터 또는 볼 스크류장치 등 다양한 직선이동기구가 적용될 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예에서는, 스테이지(10)가 Y축방향으로 이동되고, 디스펜싱 헤드유닛(30)이 X축방향으로 이동되는 구성을 제시하였으나, 본 발명은 이와 같은 구성에 한정되지 아니하며, 스테이지(10)가 X축방향 및 Y축방향으로 이동되는 구성 또는 디스펜싱 헤드유닛(30)이 X축방향 및 Y축방향으로 이동되는 구성이 적용될 수 있다. 스테이지(10)를 X축방향 및 Y축방향으로 이동시키기 위하여, 스테이지(10)의 하측에는 스테이지(10)를 X축방향 및 Y축방향으로 각각 이동시키는 두 개의 직선이동기구를 포함하는 테이블(40)이 설치될 수 있으며, 디스펜싱 헤드유닛(30)을 Y축방향으로 이동시키기 위하여, 디스펜싱 헤드유닛 지지프레임(20)에는 디스펜싱 헤드유닛(20)을 Y축방향으로 이동시키는 직선이동기구가 연결될 수 있다. 이와 같이, 페이스트 디스펜서에서는, 디스펜싱 헤드유닛(30)이 정지된 상태에서 스테이지(10)가 이동되거나, 스테이지(10)가 정지된 상태에서 디스펜싱 헤드유닛(30)이 이동되거나, 스테이지(10) 및 디스펜싱 헤드유닛(30)이 동시에 이동되면서 기판(S) 상에 페이스트가 도포될 수 있다. 이하, 이와 같은 스테이지(10)와 디스펜싱 헤드유닛(30)의 상대 이동을 기판(S)에 대한 노즐(70)의 상대 이동이라 정의한다.

디스펜싱 헤드유닛(30)은, 페이스트가 수용되는 시린지(31)와, 시린지(31)와 연통되며 페이스트가 토출되는 노즐(70)과, 노즐(70)과 인접되게 배치되어 노즐(70)과 기판(S) 사이의 간격을 측정하기 위한 변위센서(33)와, 노즐(70) 및 변위센서(33)를 Y축방향으로 이동시키는 Y축구동부(34)와, 노즐(70)을 상하방향(Z축방향)으로 이동시키는 Z축구동부(35)를 포함하여 구성될 수 있다. Y축구동부(34) 및 Z축구동부(35)로는 공압 또는 유압으로 동작하는 액추에이터, 리니어모터 또는 볼 스크류장치 등 다양한 직선이동기구가 이용될 수 있다.

시린지(31)의 내부공간에는 소정의 양의 페이스트가 수용된다. 시린지(31)는 압력원(미도시)과 연결될 수 있으며, 압력원으로부터 시린지(31)의 내부로 공급되는 압력에 의하여 시린지(31)의 내부 공간에 수용된 페이스트가 노즐(70)을 통하여 기판(S)으로 토출될 수 있다. 시린지(31)는 노즐(70)과 일체로 연결될 수 있으며, 노즐(70)과 독립적으로 마련되어 튜브와 같은 별도의 유로를 통하여 노즐(70)과 연결될 수 있다.

변위센서(33)는, 기판(S)을 향하여 레이저 광을 발광하는 발광부(331)와, 발광부(331)로부터 소정의 간격으로 이격되며 기판(S)의 상면에서 반사된 레이저 광이 수광되는 수광부(332)로 구성된다. 이러한 변위센서(33)는, 기판(S)의 상면에서 반사된 레이저광의 수광부(332)상에서의 결상위치에 따른 전기신호로부터 기판(S)과 변위센서(33) 사이의 수직방향(Z축방향)으로의 간격을 계측하는 역할을 수행한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐(70)의 내부에는 시린지(31)와 연통되는 유로(71)가 형성되고, 기판(S)에 대향하는 노즐(70)의 단부에는 유로(71)와 연통되는 토출구(72)가 형성된다. 이와 같은 구성에 따라, 시린지(31)의 내부로 공급되는 압력에 의하여, 시린지(31) 내의 페이스트(P)가 유로(71)를 따라 유동한 후, 토출구(72)를 통하여 기판(S)으로 토출된다.

또한, 기판(S)에 대향하는 노즐(70)의 단부에서, 토출구(72)의 주위에는 토출구(72)로부터 토출되는 페이스트(P)를 복수(2개)의 페이스트 부분(P1, P2)으로 나누는 분할부(75)가 형성된다.

분할부(75)는 노즐(70)의 단부에서 상측으로 오목하게 형성되는 복수(4개)의 오목부(73)와, 오목부(73)를 형성하는 것에 의하여 형성되는 복수(4개)의 돌출부(74)를 포함한다.

복수의 오목부(73)는 페이스트가 도포되는 방향(X축방향 및 Y축방향)으로 서로 연통된다. 따라서, 토출구(72)의 단부에는 X축방향으로 2개의 유로(X1, X2)가 형성될 수 있고, Y축방향으로 2개의 유로(Y1, Y2)가 형성될 수 있다.

따라서, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 노즐(70)이 기판(S)에 대하여 상대적으로 이동하면서 토출구(72)로부터 페이스트(P)가 토출되어 기판(S)에 페이스트(P)가 도포되는 과정에서, 4개의 오목부(73) 및 4개의 돌출부(74)에 의해 형성되는 4개의 유로(X1, X2, Y1, Y2)를 통하여 페이스트(P)가 2개의 페이스트 부분(P1, P2)으로 나뉘게 된다.

즉, 노즐(70)이 기판(S)에 대하여 X축방향으로 상대적으로 이동하는 경우 페이스트(P)는 X축방향으로의 2개의 유로(X1, X2)를 통하여 토출되면서 Y축방향으로 이격되는 2개의 페이스트 부분(P1, P2)이 형성된다. 또한, 노즐(70)이 기판(S)에 대하여 Y축방향으로 상대적으로 이동하는 경우 페이스트(P)는 Y축방향으로의 2개의 유로(Y1, Y2)를 통하여 토출되면서 X축방향으로 이격되는 2개의 페이스트 부분(P1, P2)이 형성된다.

2개의 페이스트 부분(P1, P2)은 서로 일정한 간격으로 이격되며, 이에 따라, 2개의 페이스트 부분(P1, P2) 사이에는 홈(PG)이 형성된다. 2개의 페이스트 부분(P1, P2)은 서로로부터 완전히 분리될 수 있으며, 서로 연결될 수 있다.

따라서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(S)에는 2개의 페이스트 부분(P1, P2)으로 나뉘어진 페이스트 패턴이 형성될 수 있다.

한편, 페이스트(P)의 기판(S)의 상면으로부터의 높이(H)는 제품에 적용될 기판(S)의 크기나 형상에 따라 미리 설정한다. 여기에서, 페이스트(P)의 높이(H)를 조절하는 과정은, 변위센서(33)를 이용하여 계측한 기판(S)과 노즐(70) 사이의 간격을 근거로 Z축구동부(35)의 구동을 제어하여, 기판(S)과 노즐(70) 사이의 수직방향으로의 간격을 조절하는 과정을 통하여 진행될 수 있다.

또한, 2개의 페이스트 부분(P1, P2) 사이의 홈(PG)은 한 쌍의 기판(S)이 합착된 후 절단되는 과정에서 페이스트(P)가 절단되는 부분이 된다. 따라서, 페이스트(P)가 용이하게 절단될 수 있도록 홈(PG)은 가능한 한 깊게 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 홈(PG)의 폭(W)이 조절될 수 있으며, 홈(PG)의 폭(W)은 오목부(73) 및 돌출부(74)의 형상을 조절하는 것에 의하여 조절될 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(S)에 페이스트(P)를 도포하는 과정이 완료되면, 한 쌍의 기판(S)이 합착되며, 한 쌍의 기판(S)이 합착되기 이전 또는 이후 또는 동시에 페이스트(P)가 경화된다. 한 쌍의 기판(S)이 합착되기 이전에 페이스트 패턴 내에는 액정이 도포될 수 있다.

그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 반도체소자나 발광소자 등의 전자소자(E)와 액정이 존재하는 부분을 제외한 나머지 부분을 제거하기 위해 합착된 한 쌍의 기판(S)이 절단된다. 이때, 2개의 페이스트 부분(P1, P2) 사이의 홈(PG)을 따라 절단 예정 라인(L)이 설정된다. 한 쌍의 기판(S)은 다양한 타입의 스크라이빙 장치에 의하여 절단될 수 있다. 예를 들면, 한 쌍의 기판(S)은 절단 예정 라인(L)을 따라 소정의 스크라이빙 라인을 형성하는 스크라이빙 공정과, 스크라이빙 라인을 따라 크랙이 전파되도록 스크라이빙 라인에 기계적인 힘을 가하는 브레이킹 공정을 통하여 절단될 수 있다.

이러한 과정에서, 한 쌍의 기판(S)과 함께 페이스트(P)로 함께 절단되는데, 이때, 페이스트(P)는 2개의 페이스트 부분(P1, P2)으로 나뉘어지므로, 큰 힘을 필요로 하지 않고 페이스트(P)가 용이하게 절단될 수 있다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 토출구(72)로부터 토출되는 페이스트(P)를 복수(2개)의 페이스트 부분(P1, P2)으로 나누는 분할부(75)는 토출구(72)로부터 하측으로 돌출되는 복수의 돌출부(77)를 포함할 수 있다. 복수의 돌출부(77)는 토출구(72)의 둘레방향으로 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 따라서, 복수의 돌출부(77) 사이에는 페이스트(P)가 도포되는 방향(X축방향 및 Y축방향)으로 연통되는 복수의 공간(78)이 형성된다. 따라서, 토출구(72)로부터 토출되는 페이스트(P)를 복수(2개)의 페이스트 부분(P1, P2)으로 나누는 유로(X1, X2, Y1, Y2)가 형성될 수 있다.

복수의 돌출부(77)는 노즐(70)에 대하여 별도로 제작된 후, 용접, 나사 체결, 접착 등의 다양한 방법에 의하여 노즐(70)의 토출구(72)에 부착될 수 있다. 이와 같이, 복수의 돌출부(77)는 노즐(70)에 대하여 별도로 제작되므로, 기존의 페이스트 디스펜서에 사용되는 노즐(70)의 토출구(72)에 복수의 돌출부(77)를 부착하는 것에 의해 본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 페이스트 디스펜서의 노즐(70)에 따르면, 한 쌍의 기판(S)을 절단하기 위해 설정되는 절단 예정 라인(L)을 따라 연장되는 홈(PG)을 갖는 페이스트 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 기판(S)이 페이스트 패턴을 따라 절단될 때, 한 쌍의 기판(S) 사이의 페이스트(P)가 큰 힘을 필요로 하지 않고 용이하게 절단될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.

70: 노즐 72: 토출구
75: 분할부 S: 기판
P: 페이스트 L: 절단 예정 라인

Claims (3)

1. 기판으로 페이스트가 토출되는 토출구가 형성되는 페이스트 디스펜서의 노즐에 있어서,
   상기 토출구에는 상기 토출구로부터 토출되는 페이스트를 복수의 페이스트 부분으로 나누는 분할부가 구비되는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서의 노즐.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 분할부는 상기 토출구에서 오목하게 형성되고 상기 토출구의 둘레방향으로 배치되며 페이스트가 도포되는 방향으로 서로 연통되는 복수의 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서의 노즐.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 분할부는 상기 토출구로부터 돌출되며 상기 토출구의 둘레방향으로 배치되는 복수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 페이스트 디스펜서의 노즐.

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