KR20190143655A - 분리형 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법 - Google Patents

분리형 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법 Download PDF

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Abstract

분리형 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법의 실시예가 개시된다. 개시된 실시예의 분리형 지그는 테이블 상에서 기판을 수용하기 위한 수용부를 형성하도록 결합되는 복수의 지그부재를 포함하되, 상기 복수의 지그부재는 상기 기판 상에 도액이 도포된 후 상기 기판의 접촉 측면으로부터 이격되어 분리될 수 있는 것을 특징으로 한다. 다양한 실시예가 가능하다.

Description

분리형 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법{SEPARABLE JIG, AND COATING APPARATUS AND METHOD HAVING THE SAME}
본 발명은 분리형 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법에 관한 것이다.
좀 더 구체적으로, 슬릿 다이 코터(Slit Die Coater)를 활용한 박막 코팅 후, 지그를 기판으로부터 분리할 때, 여러 방향으로 분리 가능한 복수의 지그부재로 이루어진 분리형 지그를 사용함에 따라, 코팅 후 복수의 지그부재를 상부에 코팅층이 형성된 기판의 측면으로부터 순차적으로 또는 동시에 이격시켜 분리할 수 있으므로, 점착제의 높은 표면 장력에 의해 미코팅 지역인 기판의 측면부에 점착제가 남거나 묻어 이물이 발생하는 것을 방지하여 이후 공정에서의 이물 불량을 해소할 수 있는 분리형 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로 PDP, LCD, 및 OLED 등을 포함한 평판 패널 디스플레이(FPD)를 제조하기 위해서는 노즐 디스펜서(nozzle dispenser) 또는 슬릿 다이 노즐(이하 통칭하여 "노즐 장치"라 합니다)을 사용하여 글래스와 같은 기재 또는 기판(이하 “기판”이라 합니다.) 상에 도액을 도포하는 코팅 장치가 사용된다. 이때 도액은 수지 접착재로서 작용하며, 예컨대 스마트폰 시장이 확대됨에 따라 그 수요가 점증하고 있고, 통상 가격면을 고려하여 휘도향상용 UV경화제(OCR)를 사용할 수 있다.
도 1은 평판 패널 디스플레이(FPD)를 제조하기 위해 사용되는 종래의 테이블 코팅 장치(이하 "코팅 장치"라 합니다)를 개략적으로 도시한 평면도 및 일측면도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 코팅 장치(10)를 사용한 코팅 방법은 기판(G)을 석션 테이블(suction table)(12) 상에 위치시킨 후 갠트리(도시하지 않음)에 부착된 노즐 장치(20)로서의 슬릿 다이 코터(slit die coater)를 기판의 일단부에서 타단부에 이르기까지 화살표 방향으로 일정한 속도로 이동되면서 기판 상에 액상의 도액(현상액 또는 포토레지스트)을 노즐부(22)를 통해 분사(토출)하여 기판 상에 코팅층(30)을 형성하도록 도액(32)을 전면 도포하는 슬릿 코팅 방식을 사용하며, 이러한 슬릿 코팅 방식은 액상의 도액을 이용하여 박막을 형성하는 여러 가지 코팅 방식 중에서 막의 균일도와 품질이 우수하며, 동등 성능을 내는 스핀코팅 방식에 비하여 도액 소모량이 적어서 디스플레이 제조 및 IT 제품의 막코팅에 널리 쓰이는 추세에 있다.
상술한 종래 기술에 따른 코팅 장치(10)를 사용한 코팅 방법에서는, 기판(G)이 석션 테이블 상에 위치된 상태에서 노즐 장치를 사용하여 기판(G) 상에 도액을 전면 도포하여야 하므로 다음과 같은 문제점이 발생한다.
1. 예를 들어 휴대폰 액정 패널인 경우, 하나의 제조사(예를 들어, 삼성 전자)인 경우는 물론 여러 제조사(예를 들어, 삼성전자, 모토롤라, 노키아 등) 별로 다양한 사이즈의 핸드폰 제품의 제조가 이루어지고 있다. 이러한 다양한 사이즈의 액정 패널을 대량 생산하기 위해서는 액정 패널의 사이즈 별로 서로 상이한 코팅 장치(100)를 포함한 고가의 제조 설비를 사용하여야 한다. 따라서, 다양한 종류의 액정 패널의 사이즈 별로 별도의 제조 설비가 사용되어야 하므로 전체 제조 비용이 크게 증가한다.
2. 상술한 바와 같이 고가의 개별 제조 설비를 사용하여 다양한 사이즈의 패널을 제조하더라도, 시장/소비자의 기호도 또는 선호도에 따라 최종 제품(예를 들어, 고화질 TV 또는 스마트폰 등)의 판매가 성공적으로 이루어지지 않는 경우, 기설치된 고가의 개별 제조 설비는 상이한 사이즈의 패널 제조에 사용이 불가능하다. 따라서, 종래 기술에 따른 코팅 장치(100) 및 이를 사용한 코팅 방법은 생산성 및 사업성 측면에서 소량 다품종의 다양한 사이즈의 패널의 제조에 사용하기에 적합하지 않으므로, 이를 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
이에 본 출원인은 한국등록특허 제10-1309269호에 특정 사이즈의 복수의 기판을 수용하는 지그를 사용하고 또한 전면 도포, 분할 도포, 간헐 도포, 및 분할 및 간헐 도포 방식으로 복수의 기판 상에 도액을 도포함으로써, 다양한 기판 사이즈에 대응하여 기판 제조가 가능하고, 전체 제조 비용 및 시간이 현저하게 감소되며, 시장/소비자의 기호도 또는 선호도에 용이하게 대응할 수 있도록 개선함으로써, 지그 상에 불필요한 도액의 도포가 최소화되거나 제거될 수 있도록 구현된 코팅 장치 및 코팅 방법을 제안한 바 있다.
한편, 상술한 슬릿 코팅 방식을 사용하면, 종래의 진공 증착 방식대비 저가의 대량생산이 가능하다는 이점이 있지만 그 구조적 한계로 인해 다음과 같은 여러 문제점을 발생시키고 있는 것으로 알려지고 있다.
기판보다 좁거나 넓은 폭을 가지는 슬릿 코터를 이용하여 기판에 대해 전면 코팅을 행하더라고, 기판의 초단부와 말단부 각각의 막두께 균일도가 불량하고, 또한 기판 상에 여백이 존재하는 문제가 있거나, 기판의 모서리부에 도액의 표면장력에 의한 비드(bead)가 형성되는 현상으로 인해, 기판의 모서리부에 도액이 뭉치는 현상이 발생하며, 이로 인해 막두께 균일도 불량에 따른 코팅 품질의 문제가 발생될 수 있고, 또한 기판을 고정하는 트레이 또는 지그의 고정면과 기판 사이의 틈새(gap)로 모세관 현상에 따른 도액 침투가 일어나서 여전히 기판 후면부가 오염될 수 있는 문제가 대두되기 때문에 기판의 품질 불량을 초래하게 된다.
이를 해소하고자, 한국 공개특허공보 제10-2017-0118422호에는 슬릿 코팅 시 기판의 후면에 도액에 의한 오염이 발생되는 것을 방지하는 기판 후면부 오염발생 방지부를 가지는 기판 고정용 트레이 및 이를 구비하는 슬릿 코팅장치가 개시되어 있다.
도 2는 트레이 스테이지에 결합된 기판 고정용 트레이를 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 기판(60) 상에 도액을 도포하여 박막을 형성시키는 도액 도포장치인 슬릿 코터(slit coater)는 슬릿 코팅 시, 기판을 고정시키는 기판 고정용 트레이(40)와 기판 고정용 트레이(40)가 진공압에 의해 착탈 가능하게 결합되도록 트레이 결합용 진공홀(82)을 가지는 트레이 스테이지(80)를 포함할 수 있다.
기판 고정용 트레이(40)는 트레이 바디(42)와, 기판(50)이 삽입 거치되어 고정될 수 있도록 트레이 바디(42)의 중앙 상부 영역에서 함몰되게 형성되는 기판 거치홈부(44) 및 기판 후면부 오염발생 방지부(46)를 포함할 수 있다.
트레이 바디(42)에는 진공 형성로(48)가 형성되고, 트레이 스테이지(80)에는 이에 대응하는 진공홀(84)이 형성되어 기판 거치홈부(44)와 연통되며, 슬릿 코팅 시 기판(60)의 후면부 중앙 영역을 진공으로 흡착하기 위한 진공 형성 경로를 형성함으로써, 기판 거치홈부(44)에 거치된 기판(60)이 진공압에 의해 견고하게 고정될 수 있다.
한편, 슬릿 코팅 시 기판(60)의 후면부가 도액에 의한 오염이 발생되는 것을 방지하는 역할을 하는 기판 후면부 오염발생 방지부(46)는 기판 거치홈부(44)에 이웃하게 배치되며, 공기 분사로(52)와, 도액 침투 저지부(54)를 포함할 수 있다.
공기 분사로(52)는 트레이 스테이지(80)의 공기 분사홀(86)과 연통되도록 트레이 바디(42)에 마련되며, 슬릿 코팅 시 기판(60)의 후면부 모서리 영역에 양압이 형성되도록 기판(60)의 후면부 모서리 영역으로 공기가 분사되는 경로를 형성한다. 즉 슬릿 코팅 시 기판(60)의 후면부 모서리 영역으로 공기가 분사되기 때문에 이곳에 도액이 뭉쳐 고이는 현상을 없앨 수 있다.
플렉시블한 재질로 제작되는 도액 침투 저지부(54)는 트레이 바디(42)와 기판(60)의 측면부 사이에 요철식으로 배치되며, 트레이 바디(42)와 기판(60)의 측면부 사이의 틈새(gap)로 도액이 침투되는 것을 저지시키는, 즉 최소화시키는 역할을 한다.
그렇지만, 상술한 종래의 코팅 장치는 슬릿 다이 코터(Slit Die Coater)를 사용하여 음각으로 파인 수용부 또는 기판 거치홈부(44)를 구비한 지그 또는 트레이(40)(이하 “지그(40)”라 합니다)에 기판(60)을 여러 개 장착한 후 기판들과 지그의 일부면 또는 전면 상에 코팅이 이루어진다. 이 경우, 지그(40)와 기판(60) 사이에 최대한 틈이 형성되지 않도록 하고 있지만, 도액이 지그(40)의 일부와 기판(60) 상에서 도액면이 코팅되고 건조 전에 분리하면, 도액이 기판(60)의 분리면(측면)으로 흘러 내려서 미코팅 지역(즉, 기판 측면)에 점착제가 남거나 묻게 되어 오염이 발생할 수 있다. 또한, 도액 침투 저지부(54)가 요철식으로 배치됨에 따라 도액 침투 저지부(54) 자체가 오염될 가능성이 높고, 또한 세척이 용이하지 않은 문제가 있다.
더구나, 지그(40)와 기판(60) 사이에는 형성된 틈새의 크기를 최소로 제작한다고 하더라도, 요철식의 도액 침투 저지부(54)의 형성을 위해, 일정 크기 이상으로 틈새를 형성할 수 밖에 없고, 형성된 틈새를 통해 여전히 기판(60)의 하면부로 도액이 흘러내려서 오염을 초래하게 되므로, 이후의 공정에서 이물 불량을 초래하는 문제가 발생하게 된다.
한국등록특허 제10-1309269호(2013.09.10. 등록) 한국 공개특허공보 제10-2017-0118422호(2017.10.25. 공개)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 슬릿 다이 코터(Slit Die Coater)를 활용한 박막 코팅 후, 지그를 기판으로부터 분리할 때, 여러 방향으로 분리 가능한 복수의 지그부재로 이루어진 분리형 지그를 사용함에 따라, 코팅 후 복수의 지그부재 각각을 상부에 코팅층이 형성된 기판의 측면으로부터 순차적으로 또는 동시에 이격시켜 분리할 수 있으므로, 점착제의 높은 표면 장력에 의해 미코팅 지역인 기판의 측면에 점착제가 남거나 묻어 이물이 발생하는 것을 방지하여 이후 공정에서의 이물 불량을 해소할 수 있는 분리형 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 특징에 따른 분리형 지그는 테이블 상에서 기판을 수용하기 위한 수용부를 형성하도록 결합되는 복수의 지그부재를 포함하되, 상기 복수의 지그부재는 상기 기판 상에 도액이 도포된 후 상기 기판의 접촉 측면으로부터 이격되어 분리될 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 코팅 장치는 복수의 기판을 각각 수용하는 수용부를 구비한 복수의 분리형 지그; 상기 복수의 분리형 지그가 각각 분리 가능하게 장착되는 테이블; 상기 테이블 상에서 상기 복수의 기판 상에 코팅층을 형성하도록 도액을 도포하기 위한 노즐부를 구비한 노즐 장치; 상기 노즐 장치가 장착되며, 상기 노즐 장치를 상기 복수의 분리형 지그 상에서 왕복 이동시키기 위한 갠트리; 및 상기 복수의 분리형 지그를 분리하는 지그 분리 장치를 포함하되, 상기 복수의 분리형 지그는 각각 복수의 지그부재로 구성되고, 상기 지그 분리 장치는 상기 복수의 기판 상에 상기 도액의 도포가 완료되면, 상기 복수의 분리형 지그를 각각 구성하는 상기 복수의 지그부재를 상기 복수의 기판의 측면으로부터 이격시켜 분리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 코팅 방법은 a) 복수개로 구획되어 제공되며, 결합 시 소정 형상을 가지는 기판을 수용하기 위한 수용부를 형성하도록 구현되는 복수의 지그부재를 구성하는 분리형 지그를 제작하는 지그 제작 공정(S100); b) 상기 분리형 지그부재를 구성하는 상기 복수의 지그부재를 테이블 상에 결합하여 고정한 후, 상기 수용부 내에 상기 기판을 수용하는 지그 고정 공정(S200); c) 노즐 장치의 노즐부를 상기 기판의 코팅 위치로 이동하는 노즐 장치 이송 공정(S300); d) 상기 노즐 장치를 코팅 방향을 따라 상기 분리형 지그 상에서 이동하면서 상기 기판 상에 도액을 도포하여 코팅층을 형성하는 코팅 공정(S400); e) 상기 기판 상에 상기 도액의 도포가 완료되면, 상기 복수의 지그부재를 상기 기판의 측면으로부터 이격시켜 분리하는 기판 분리 공정(S500); 및 f) 상기 분리된 복수의 지그부재 상에 잔류하는 코팅층을 세정하는 지그 세정 공정(S600)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 코팅 방법은 a) 복수의 기판을 각각 수용하는 수용부를 구비하는 복수의 분리형 지그-여기서 복수의 분리형 지그는 각각 분리 가능한 복수의 지그부재로 구성됨-를 테이블 상에 각각 분리 가능하게 장착하는 공정; b) 노즐부를 구비한 노즐 장치를 이용하여 상기 테이블 상에서 상기 복수의 기판 상에 코팅층을 형성하도록 도액을 도포하는 공정; c) 지그 분리 장치를 이용하여 상기 복수의 분리형 지그 각각을 구성하는 상기 복수의 지그부재를 상기 복수의 기판의 측면으로부터 이격시켜 분리하는 공정; 및 d) 상기 분리된 복수의 지그부재 상에 잔류하는 코팅층을 세정하는 지그 세정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제의 해결 수단을 통하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 장치 및 코팅 방법에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
슬릿 다이 코터(Slit Die Coater)를 활용한 박막 코팅 후, 지그를 기판으로부터 분리할 때, 분리 가능한 복수의 지그부재로 이루어진 분리형 지그를 사용함에 따라, 코팅 후 복수의 지그부재를 상부에 코팅층이 형성된 기판의 측면으로부터 순차적으로 또는 동시에 이격시켜 분리할 수 있으므로, 점착제의 높은 표면 장력에 의해 미코팅 지역인 기판의 측면에 점착제가 남거나 묻어 이물이 발생하는 것을 방지하여 이후 공정에서의 이물 불량을 해소할 수 있다.
또한, 기판의 측면으로부터 순차적으로 또는 동시에 이격되어 분리 가능한 복수의 지그부재로 이루어진 분리형 지그를 사용함에 따라, 코팅 후 복수의 지그부재를 상부에 코팅층이 형성된 기판의 측면으로부터 순차적으로 또는 동시에 이격시켜 분리할 수 있으므로, 공정의 단순화 및 공정 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
도 1은 평판 패널 디스플레이(FPD)를 제조하기 위해 사용되는 종래의 테이블 코팅 장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 일측면도이다.
도 2는 트레이 스테이지에 결합된 종래의 기판 고정용 트레이를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분리형 지그를 가지는 코팅 장치의 지그 분리 방법을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명 실시예에 따른 분리형 지그를 가지는 코팅 장치의 코팅 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 분리형 지그를 가지는 코팅 장치의 일 도포 방식을 개략적으로 도시한 평면도 및 A-A' 단면에 따른 일측면도이다.
도 6는 본 발명의 분리형 지그를 가지는 코팅 장치의 다른 도포 방식을 개략적으로 도시한 평면도 및 B-B' 단면에 따른 일측면도이다.
도 7은 본 발명의 분리형 지그를 분리하는 분리 방법의 제 1 예시도이다.
도 8은 본 발명의 분리형 지그를 분리하는 분리 방법의 제 2 예시도이다.
도 9는 본 발명의 분리형 지그를 분리하는 분리 방법의 제 3 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분리형 지그를 가지는 코팅 장치의 지그 분리 방법을 도시하고 있고, 도 4는 본 발명 실시예에 따른 분리형 지그를 가지는 코팅 장치의 코팅 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분리형 지그를 가지는 코팅 장치의 코팅 방법은, 지그 제작 공정(S100); 지그 고정 공정(S200); 노즐 장치 이송 공정(S300); 코팅 공정(S400); 기판 분리 공정(S500); 및 지그 세정 공정(S600)을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 분리형 지그(240)는 테이블(212) 상에서 기판(G)을 수용하기 위한 수용부(242)를 형성하도록 결합되는 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d)를 포함하되, 상기 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d)는 상기 기판(G) 상에 도액이 도포된 후 상기 기판(G)의 접촉 측면으로부터 순차적으로 또는 동시에 이격되어 분리될 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d)는 설명의 편의상 상하좌우의 측면으로 분리되는 것으로 예시하여 도시하였지만, 이에 제한되는 것이 아니라는 점은 당업자에게 자명하다. 예를 들어, 도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 지그(240)는 분리 가능한 4개의 지그부재(240a~240d)로 구현되는 것으로 예시되어 있지만, 3개의 지그 부재(예를 들어, 제 1 지그부재(240a) 및 제 4 지그부재(240d)가 일체로 구현된 일체형 지그부재, 제 2 지그부재(240b), 및 제 3 지그부재(240c))로 구현될 수 있으며, 코팅 공정 후 이러한 일체형 지그부재와 제 2 및 제 3 지그부재(240b,240c)가 기판(G)과 접촉하고 있는 각각의 측면으로부터 순차적으로 또는 동시에 이격되도록 분리될 수 있다. 또한, 만일 제 3 지그부재(240c)와 접촉하고 있는 기판(G)이 측면이 요철이 없는 평탄면인 경우, 분리형 지그(240)는 분리 가능한 2개의 지그부재(예를 들어, 제 1 지그부재(240a) 및 제 4 지그부재(240d)가 일체로 구현된 일체형 제 1 지그부재, 및 제 2 지그부재(240b) 및 제 3 지그부재(240c)가 일체로 구현된 일체형 제 2 지그부재로 구현될 수 있으며, 이 경우 일체형 제 1 및 제 2 지그부재는 각각 기판(G) 상에 도액의 도포가 완료된 후 기판(G)와 접촉하는 각각의 측면에서 순차적으로 또는 동시에 이격되는 방향으로 분리될 수 있다는 것은 자명하다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 먼저, 지그 제작 공정(S100)에서, 도 3에 도시된 바와 같은 분리형 지그(240)(이하 필요에 따라 “지그(240)”라 합니다)를 제작한다. 이러한 분리형 지그(240)는 복수의 방향으로 분리 가능한 복수의 지그부재(240a~240d)로 구현되며, 복수의 지그부재(240a~240d)는 서로 결합 시, 내부에 소정 형상을 가지는 복수의기판(G)을 수용하는 수용부(242)를 형성한다. 이때 지그(240)의 상부면은 기판(G)의 상부면과 동일한 평면 상에 위치되는 것이 바람직하다. 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d)는 각각이 기판(G)의 측면으로부터 순차적으로 또는 동시에 이격되도록 분리될 수 있고 또한 기판(G)의 측면에 밀착 상태로 결합 가능하게 제작한다.
그리고, 지그 고정 공정(S200)에서, 제작된 복수의 지그부재(240a~240d)를 결합하여 고정한 후, 복수의 지그부재(240a~240d)가 결합된 지그(240)의 수용부(242)에 기판(G)을 넣는다. 여기서, 복수의 지그부재(240a~240d)는 필요에 따라 제 1 지그부재(240a), 제 2 지그부재(240b), 제 3 지그부재(240c), 및 제 4 지그부재(240d)로 지칭될 수 있다는 점에 유의하여야 한다.
본 발명의 실시예들에 따른 코팅 장치의 코팅 방법은, 지그(240)의 고정 후, 예를 들어 후술하는 도 5에 도시된 노즐 장치(200)를 히터 등을 이용하여 100 ℃ 이하의 열을 가하여 노즐 장치(200) 내의 도액의 점도 및 표면 장력과 같은 특성을 조정하는 가열 공정(S250)을 더 포함할 수 있다.
다음으로, 코팅 공정을 수행하기 위해 예를 들어 도 5에 도시된 노즐 장치(220)의 노즐부(222)를 코팅 위치로 이동하는 노즐 장치 이송 공정(S300)을 실행한다. 이때 노즐부(222)의 폭은 코팅 공정이 요구되는 기판(G)의 폭과 동일하거나 이보다는 크게 제작한다. 그리고 코팅 시작 위치는 기판(G) 내 코팅의 시작을 원하는 위치나 기판(G) 밖의 지그(240) 상의 임의의 위치일 수 있다.
다음의 코팅 공정(S400)에서, 노즐 장치(220)를 도포 방향을 따라 지그(240) 상에서 이동하면서 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 상에 도액을 도포하여 코팅층(230)을 형성한다.
이어서, 기판 분리 공정(S500)에서, 결합된 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d) 중, 제 1 내지 제 4지그부재(240a,240b,240c,240d)를 순차적으로 또는 동시에 기판(G)의 측면에서 이격시겨 분리한다.
마지막으로, 분리된 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d)를 별도로 제공되는 세정 장치(도시하지 않음)로 이동시켜 분리된 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d) 상에 도포되어 잔류하는 코팅층(230)을 세정하는 지그 세정 공정(S600)을 실행하고, 세정 공정이 완료된 분리형 지그(240)는 상기 지그 고정 공정(S200) 내지 지그 세정 공정(S600)을 반복하여 실행하도록 사용될 수 있다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 분리형 지그를 가지는 코팅 장치의 도포 방식을 개략적으로 도시한 평면도 및 각각 A-A' 단면 및 B-B' 단면에 따른 일측면을 나타내고 있다.
도 5 및 도 6을 도 3 및 도 4와 함께 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅 장치(200)는 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)을 각각 수용하는 수용부(242)를 구비한 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D); 상기 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)가 각각 분리 가능하게 장착되는 테이블(212); 상기 테이블(212) 상에서 상기 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 상에 코팅층(230)을 형성하도록 도액을 전면 도포 또는 간헐 도포하기 위한 노즐 장치(220); 상기 노즐 장치(220)가 장착되며, 상기 노즐 장치(220)를 상기 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D) 상에서 왕복 이동시키기 위한 갠트리(도시하지 않음); 및 상기 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)를 분리하는 지그 분리 장치(도시하지 않음)를 포함하되, 상기 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)는 각각 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d)로 구성되고, 상기 지그 분리 장치는 상기 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 상에 상기 도액의 도포가 완료되면, 상기 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)를 각각 구성하는 상기 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d)를 상기 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 측면으로부터 순차적으로 또는 동시에 이격시켜 분리하는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 전면 도포는 도 5에 도시된 실시예에 대응되고, 상기 간헐 도포는 도 6에 도시된 실시예에 대응된다.
도 5 및 도 6에 도시된 실시예에서는, 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 및 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)가 가로 및 세로 방향으로 각각 2개씩 4개가 사용되는 것으로 예시적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 및 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)가 가로 또는 세로 방향으로 각각 3개 이상이 사용될 수 있다는 점을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
또한, 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)를 각각 구성하는 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d)도 4개의 지그부재로 구현되는 것으로 예시적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이 적어도 3개의 지그부재로 구현될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Ga3,Ga4)는 각각 좌우에 제 1 지그부재(240a) 및 제 2 지그부재(240b)가 결합되고, 상하에는 제 3 지그부재(240c) 및 제 4 지그부재(240d)가 결합될 수 있다.
다시 도 5 및 도 6을 참조하면, 노즐 장치(220)는 좌측에서 우측으로 복수의 지그(240A,240B;240C,240D) 상에서 이동하면서 코팅층(230)을 형성하기 위해 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 상에 도액을 도포할 수 있다. 이 경우, 도 5 및 도 6에 도시된 노즐 장치(220)는 각각 2개의 노즐부(222)를 구비하되, 도 5의 실시예에서는 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 상에 도액을 분할 도포 방식으로 도포하고, 도 6의 실시예에서는 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 상에 도액을 간헐 도포 방식으로 도포하는 것을 도시하고 있다. 도 6에 도시된 간헐 도포 방식에 따른 노즐 장치(220)는 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 도포 방향을 따라 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 전단부 바로 직전 및 후단부 바로 직후에서 도액의 토출 시작 및 토출 중단을 간헐적으로 행할 수 있다.
도 5 및 도 6의 실시예에서는 2개의 노즐부(222)를 예시적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 노즐부(222)의 수가 복수의 기판(Ga,Gb)의 도포 방향과 수직한 방향을 따라 배치된 기판의 수에 대응되도록 구현될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
이 경우, 노즐 장치(220)는 복수의 노즐부(222)의 각각의 폭은 도액의 도포 방향과 수직한 방향을 따라 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 각각의 폭과 동일하거나 약간 큰 값을 가짐에 따라, 복수의 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 폭 방향에 대해서는 실질적으로 데드 영역(DR)이 발생하지는 않지만, 분할 또는 간헐 도포 방식을 사용하므로 지그(240) 및/또는 테이블(212) 상에는 도액의 도포 방향을 따라 여전히 불필요한 도액이 도포되지만, 그 양은 도 1에 도시된 종래 기술의 전면 도포 방식에 따른 도포양보다 상당히 적다는 점은 자명하다.
이상과 같은 분할 또는 간헐 도포 방식에 따라, 도액의 토출 시작 및 토출 중단을 제어하기 위한 제어 프로그램이 내장된 컨트롤러(미도시)를 추가로 포함할 수 있고, 이러한 컨트롤러(미도시)는 예를 들어 마이크로프로세서 또는 퍼스널 컴퓨터(PC) 등으로 구현될 수 있으며, 제어 프로그램은 미리 프로그램될 수 있다.
한편, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 도액의 도포 완료 시, 지그(240)를 후속 동작을 위해 이송시키는 이송 장치의 구체적인 구성 및 작동은 예를 들어, 로봇암 등으로 구현될 수 있는 것으로, 설명의 편의상 상세한 내용은 생략한다.
이상의 실시예들에 있어서, 지그(240)는 글래스 재질; 스틸, 스테인리스, 또는 알루미늄(Al)과 같은 금속 재질; 및 PTFE(poly-tetrafluoroethylene) 수지(resin)(상표명: 테플론(Teflon))와 같은 비금속 재질 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있고, 기판은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하는 디스플레이 패널이 될 수 있으나, 넓은 의미로 반도체용 웨이퍼(wafer) 기판이나 태양전지용 웨이퍼 기판이 될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 코팅 장치(200)는 코팅용 도액의 점도 및 표면 장력 중 적어도 하나 이상의 특성을 조정할 수 있는 히팅 장치를 추가로 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 히팅 장치로서 히터 코일 등에 전원을 인가하여 100 ℃ 이하의 열을 도액에 인가함으로써, 도액의 점도 및 표면 장력과 같은 특성을 조정할 수 있다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 분리형 지그를 분리하는 분리 방법의 제 1 및 제 2 예시도이다.
다시 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)는 각각이 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 각각의 상하 및 좌우 측면에 결합되어 있으며, 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 접촉 측면으로부터 좌우 및 상하 방향으로 순차적으로 이격되어 분리 가능한 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d)로 구성되어 있다.
도 7에 예시된 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)는 먼저 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 각각의 상하에 결합된 제 3 및 제 4 지그부재(240c,240d)가 함께 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 상하 측면에서 이격되어 분리되고(도 7의 상부 및 중간 도면 참조), 이어서 좌우에 결합된 제 1 및 제 2지그부재(240a,240b)가 함께 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 좌우 측면에서 이격되어 분리될 수 있다(도 7의 중간 및 하부 도면 참조). 이 경우, 당업자라면, 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)가 먼저 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 각각의 좌우에 결합된 제 1 및 제 2 지그부재(240a,240b)가 함께 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 좌우 측면에서 이격되어 분리되고, 이어서 상하에 결합된 제 3 및 제 4 지그부재(240c,240d)가 함께 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 상하 측면에서 이격되어 분리될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
한편, 도 8에 예시된 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)는 먼저 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 각각의 외측에 결합된 제 1 내지 제 4 지그부재(240a,240b,240c,240d)가 함께 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 상하좌우 측면에서 이격되어 분리되고(도 8의 상부 및 중간 도면 참조), 이어서 내측에 결합된 제 1 내지 제 4 지그부재(240a,240b,240c,240d)가 함께 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 상하좌우 측면에서 이격되어 분리될 수 있다(도 8의 중간 및 하부 도면 참조).
도 9은 본 발명의 분리형 지그를 분리하는 분리 방법의 제 3 예시도이다.
도 9를 참조하면, 도 7 및 도 8의 실시예와는 달리, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)는 각각이 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 각각의 상하 및 좌우 측면에 결합되어 있으며, 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2;Gb1,Gb2)의 접촉 측면으로부터 좌우 및 상하 방향으로 동시에 이격되어 분리 가능한 복수의 지그부재(240a,240b,240c,240d)로 구성되어 있다. 구체적으로, 도 9에 예시된 분리형 지그(240A,240B,240C,240D)는 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2) 각각의 좌우 및 상하에 결합된 제 1 내지 제 4 지그부재(240a,240b,240c,240d)가 동시에 제 1 내지 제 4 기판(Ga1,Ga2,Gb1,Gb2)의 좌우 및 상하 측면에서 이격되어 분리될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 분리형 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법은 복수의 방향으로 분리가능한 복수의 지그부재로 이루어진 지그를 하나 이상 사용함에 따라, 코팅 후 복수의 지그부재를 상부에 코팅층이 형성된 기판의 측면으로부터 순차적으로 또는 동시에 이격시켜 분리할 수 있으므로, 점착제의 높은 표면 장력에 의해 미코팅 지역인 기판의 측면부에 점착제가 남거나 묻어 이물이 발생하는 것을 방지하여 이후 공정에서의 이물 불량을 해소할 수 있는 동시에, 공정의 단순화 및 공정 시간을 단축할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.
200: 코팅 장치 212: 테이블
220: 노즐 장치 222: 노즐부
230: 코팅층 240,240A,240B,240C,240D: 지그
240a,240b,240c,240d: 지그부재 242 : 수용부
G,Ga1,Ga2,Gb1,Gb2: 기판

Claims (16)

  1. 분리형 지그에 있어서,
    테이블 상에서 기판을 수용하기 위한 수용부를 형성하도록 결합되는 복수의 지그부재를 포함하되,
    상기 복수의 지그부재는 상기 기판 상에 도액이 도포된 후 상기 기판의 접촉 측면으로부터 이격되어 분리될 수 있는
    분리형 지그.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 지그부재의 분리는 순차적으로 또는 동시에 이루어지는 분리형 지그.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 지그부재는 적어도 2개 이상으로 구현되는 분리형 지그.
  4. 코팅 장치에 있어서,
    복수의 기판을 각각 수용하는 수용부를 구비한 복수의 분리형 지그;
    상기 복수의 분리형 지그가 각각 분리 가능하게 장착되는 테이블;
    상기 테이블 상에서 상기 복수의 기판 상에 코팅층을 형성하도록 도액을 도포하기 위한 노즐부를 구비한 노즐 장치;
    상기 노즐 장치가 장착되며, 상기 노즐 장치를 상기 복수의 분리형 지그 상에서 왕복 이동시키기 위한 갠트리; 및
    상기 복수의 분리형 지그를 분리하는 지그 분리 장치를 포함하되,
    상기 복수의 분리형 지그는 각각 복수의 지그부재로 구성되고, 상기 지그 분리 장치는 상기 복수의 기판 상에 상기 도액의 도포가 완료되면, 상기 복수의 분리형 지그를 각각 구성하는 상기 복수의 지그부재를 상기 복수의 기판의 측면으로부터 이격시켜 분리하는 코팅 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 노즐부는 상기 복수의 기판 상으로 상기 도액을 전면 도포 또는 간헐 도포하는 코팅 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 복수의 분리형 지그를 각각 구성하는 상기 복수의 지그부재의 분리는 순차적으로 또는 동시에 이루어지는 코팅 장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 복수의 분리형 지그를 각각 구성하는 상기 복수의 지그부재는 적어도 2개 이상으로 구현되는 코팅 장치.
  8. 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅 장치는 상기 도액에 열을 인가하여 상기 도액의 점도 및 표면 장력 중 적어도 하나 이상의 특성을 조정하기 위한 히팅 장치를 추가로 구비하는 코팅 장치.
  9. 코팅 방법에 있어서,
    a) 복수개로 구획되어 제공되며, 결합 시 소정 형상을 가지는 기판을 수용하기 위한 수용부를 형성하도록 구현되는 복수의 지그부재를 구성하는 분리형 지그를 제작하는 지그 제작 공정(S100);
    b) 상기 분리형 지그부재를 구성하는 상기 복수의 지그부재를 테이블 상에 결합하여 고정한 후, 상기 수용부 내에 상기 기판을 수용하는 지그 고정 공정(S200);
    c) 노즐 장치의 노즐부를 상기 기판의 코팅 위치로 이동하는 노즐 장치 이송 공정(S300);
    d) 상기 노즐 장치를 코팅 방향을 따라 상기 분리형 지그 상에서 이동하면서 상기 기판 상에 도액을 도포하여 코팅층을 형성하는 코팅 공정(S400);
    e) 상기 기판 상에 상기 도액의 도포가 완료되면, 상기 복수의 지그부재를 상기 기판의 측면으로부터 이격시켜 분리하는 기판 분리 공정(S500); 및
    f) 상기 분리된 복수의 지그부재 상에 잔류하는 코팅층을 세정하는 지그 세정 공정(S600)을 포함하는
    코팅 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 코팅 방법은 상기 b) 공정 및 상기 c) 공정 사이에 b1) 상기 도액에 열을 인가하여 상기 도액의 점도 및 표면 장력 중 적어도 하나 이상의 특성을 조정하는 가열 공정(S250)을 추가로 포함하는 코팅 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 코팅 방법은 g) 상기 f) 공정이 완료된 후 상기 b) 공정 내지 상기 f) 공정을 반복하여 수행하는 공정을 추가로 포함하는 코팅 방법.
  12. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 e) 공정에서 상기 복수의 지그부재의 분리는 순차적으로 또는 동시에 이루어지는 코팅 방법.
  13. 코팅 방법에 있어서,
    a) 복수의 기판을 각각 수용하는 수용부를 구비하는 복수의 분리형 지그-여기서 복수의 분리형 지그는 각각 분리 가능한 복수의 지그부재로 구성됨-를 테이블 상에 각각 분리 가능하게 장착하는 공정;
    b) 노즐부를 구비한 노즐 장치를 이용하여 상기 테이블 상에서 상기 복수의 기판 상에 코팅층을 형성하도록 도액을 도포하는 공정;
    c) 지그 분리 장치를 이용하여 상기 복수의 분리형 지그 각각을 구성하는 상기 복수의 지그부재를 상기 복수의 기판의 측면으로부터 이격시켜 분리하는 공정; 및
    d) 상기 분리된 복수의 지그부재 상에 잔류하는 코팅층을 세정하는 지그 세정 공정을 포함하는
    코팅 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 코팅 방법은 상기 a) 공정 및 상기 b) 공정 사이에 a1) 상기 도액에 열을 인가하여 상기 도액의 점도 및 표면 장력 중 적어도 하나 이상의 특성을 조정하는 가열 공정을 추가로 포함하는 코팅 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 코팅 방법은 e) 상기 d) 공정이 완료된 후 상기 a) 공정 내지 상기 d) 공정을 반복하여 수행하는 공정을 추가로 포함하는 코팅 방법.
  16. 제 13항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 c) 공정에서 상기 복수의 지그부재의 분리는 순차적으로 또는 동시에 이루어지는 코팅 방법.

KR1020180071420A 2018-06-21 2018-06-21 분리형 지그, 및 이를 구비한 코팅 장치 및 코팅 방법 KR102566329B1 (ko)

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