KR20240030026A - Automated slot die coating apparatus and its control method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동화된 슬롯다이코팅장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, CCD 카메라의 이미지 프로세싱을 이용하여 슬롯다이헤드와 기판 간의 코팅갭을 화소단위로 정밀하게 산출한 후, 산출된 코팅갭에 따라 슬로다이헤드의 위치를 Z축 방향으로 정밀하게 조정함으로써, 짧은 시간 내에 자동으로 코팅갭을 정밀하게 조정할 수 있어 박막 및 소자 재현성을 효과적으로 확보할 수 있고, 슬롯다이헤드의 헤드립을 통해 토출되는 용액의 퍼짐을 레이저센서와 수광센서를 통해 공간상에서 검출하고, 헤드립 전체 영역에 용액이 균일하게 퍼지는 시점에 슬롯다이코팅을 자동으로 시작하도록 제어함으로써, 박막 및 소자 생산성을 향상시킬 수 있으며, 코팅이 완료될 경우 헤드립의 선단에 접촉하여 슬라이딩 이동하는 방식으로 표면에 잔류하는 코팅액을 수집하여 별도의 저장탱크에 저장함으로써, 고가의 코팅액을 재활용할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to an automated slot die coating device and its control method, which uses image processing of a CCD camera to precisely calculate the coating gap between a slot die head and a substrate on a pixel basis, and then slows down according to the calculated coating gap. By precisely adjusting the position of the die head in the Z-axis direction, the coating gap can be automatically and precisely adjusted within a short period of time, effectively ensuring thin film and device reproducibility, and the solution discharged through the head lip of the slot die head. By detecting the spread in space through a laser sensor and a light-receiving sensor and automatically controlling slot die coating to start when the solution is evenly spread over the entire head lip area, thin film and device productivity can be improved, and coating is completed. If possible, the coating liquid remaining on the surface is collected by sliding in contact with the tip of the head lip and stored in a separate storage tank, thereby improving economic efficiency by recycling the expensive coating liquid.
Description
본 발명은 CCD 카메라의 이미지 프로세싱을 이용하여 슬롯다이헤드와 기판 간의 코팅갭을 화소단위로 정밀하게 산출한 후, 산출된 코팅갭에 따라 슬롯다이헤드의 위치를 Z축 방향으로 정밀하게 조정함으로써, 짧은 시간 내에 자동으로 코팅갭을 정밀하게 조정할 수 있어 박막 및 소자 재현성을 효과적으로 확보할 수 있고, 슬롯다이헤드의 헤드립을 통해 토출되는 용액의 퍼짐을 레이저센서와 수광센서를 통해 공간상에서 검출하고, 헤드립 전체 영역에 용액이 균일하게 퍼지는 시점에 슬롯다이코팅을 자동으로 시작하도록 제어함으로써, 박막 및 소자 생산성을 향상시킬 수 있으며, 코팅이 완료될 경우 헤드립의 선단에 접촉하여 슬라이딩 이동하는 방식으로 표면에 잔류하는 코팅액을 수집하여 별도의 저장탱크에 저장함으로써, 고가의 코팅액을 재활용할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있는 자동화된 슬롯다이코팅장치에 관한 것이다.The present invention uses image processing of a CCD camera to precisely calculate the coating gap between the slot die head and the substrate on a pixel basis, and then precisely adjusts the position of the slot die head in the Z-axis direction according to the calculated coating gap, The coating gap can be automatically and precisely adjusted within a short period of time, effectively ensuring thin film and device reproducibility, and the spread of the solution discharged through the head lip of the slot die head is detected in space through a laser sensor and light receiving sensor. Thin film and device productivity can be improved by controlling slot die coating to start automatically when the solution is uniformly spread over the entire head lip area. When coating is completed, it contacts the tip of the head lip and moves by sliding. This relates to an automated slot die coating device that can improve economic efficiency by collecting the coating liquid remaining on the surface and storing it in a separate storage tank, allowing expensive coating liquid to be recycled.
잘 알려진 바와 같이, 차세대 태양전지(예를 들면, 유기-페로브스카이트 등) 및 디스플레이 제조 혁신 공정으로 일컬어지는 용액공정(solution process)은 진공증착공정(vacuum evaporation process)에 대비하여 대략 40% 정도 제조단가를 감소시킬 수 있어 경제성이 좋은 것으로 알려져 있다.As is well known, the solution process, which is referred to as an innovative process for manufacturing next-generation solar cells (e.g., organic-perovskite, etc.) and displays, is approximately 40% faster than the vacuum evaporation process. It is known to be economically efficient as it can reduce manufacturing costs.
이러한 용액공정은 크게 프린팅(printing)방식, 코팅(coating)방식 등으로 구분할 수 있으며, 잉크젯, 노즐, 그라비어, 오프셋 등을 포함하는 프린팅공정은 주로 직접 패터닝(direct patterning)을 요구하는 전자소자분야에 적용될 수 있다. 특히, 잉크젯 프린팅은 아래의 표 1에 도시한 바와 같이 주로 모바일 디스플레이 패널의 화소 형성 등에 적용되고 있지만, 상대적으로 느린 코팅속도, 용액점도에 따른 사용제한, 노즐 막힘 등의 유지 및 보수 문제가 대두되고 있다.These solution processes can be broadly divided into printing methods, coating methods, etc., and printing processes including inkjet, nozzle, gravure, and offset are mainly used in the electronic device field that requires direct patterning. It can be applied. In particular, inkjet printing is mainly applied to forming pixels of mobile display panels, as shown in Table 1 below, but maintenance and repair problems such as relatively slow coating speed, usage restrictions due to solution viscosity, and nozzle clogging are emerging. there is.
이에 반해, 코팅공정은 미세 패턴을 요구하지 않은 대면적 박막 형성에 적합하며, 장비 유지 및 보수가 상대적으로 용이한 장점을 나타내는데, 슬롯다이코팅, 스핀 코팅, 블레이드 코팅, 바 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅 등을 포함할 수 있다.On the other hand, the coating process is suitable for forming large-area thin films that do not require fine patterns, and has the advantage of being relatively easy to maintain and repair equipment, such as slot die coating, spin coating, blade coating, bar coating, dip coating, and spray. It may include coatings, etc.
이 중에서 슬롯다이코팅은 대면적 고균일 코팅막을 형성할 수 있고, 설계를 통해 한 번에 여러층을 코팅할 수 있을 뿐만 아니라, 잉크의 점도에 영향을 거의 받지 않으며, 코팅속도가 빠르고 롤투롤(roll-to-roll) 코팅으로의 확장이 용이하여 주로 페로브스카이트 및 유기 태양전지, 박막 전지, 이차전지 등의 제조에 널리 사용되고 있고, 차세대 QD-OLED 디스플레이, OLED 조명, 유기반도체, 유기센서 등의 분야에도 적용할 수 있다.Among these, slot die coating can form a large-area highly uniform coating film, and through its design, not only can multiple layers be coated at once, it is hardly affected by the viscosity of the ink, and the coating speed is fast and roll-to-roll (roll-to-roll). It is easy to expand into roll-to-roll coating, so it is mainly used in the manufacture of perovskite and organic solar cells, thin film cells, and secondary batteries, and is widely used in the production of next-generation QD-OLED displays, OLED lighting, organic semiconductors, and organic sensors. It can also be applied to other fields.
이러한 슬롯다이코팅은 안정적인 메니스커스(meniscus)를 통한 균일한 박막을 형성하기 위해 많은 공정변수를 포함하는데, 그 주요 공정변수로 예를 들어 코팅속도(coating speed), 유량(flow rate), 코팅갭(coating gap), 표면장력(surface tension), 점도(viscosity), 플레이트 및 건조온도(plate and drying temperature) 등이 있다.This slot die coating includes many process variables to form a uniform thin film through a stable meniscus, and the main process variables include coating speed, flow rate, and coating. These include coating gap, surface tension, viscosity, plate and drying temperature, etc.
상술한 바와 같은 슬롯다이코팅을 수행하는 슬롯다이코팅장치는 용액을 토출하는 슬롯다이헤드, 기판이 안착되는 정반, 용액을 공급하는 시린지펌프, PLC 및 PC 제어부 등을 포함할 수 있는데, Z축을 이동하여 헤드와 기판간의 코팅갭을 설정한 후, 헤드립과 기판사이에 메니스커스가 형성되면, X축을 이동하여 코팅을 수행할 수 있으며, 정반 끝까지 도달하면 헤드를 올려 한번의 코팅을 종요하는 방식으로 슬롯다이코팅을 수행할 수 있다.The slot die coating device that performs slot die coating as described above may include a slot die head that discharges the solution, a surface on which the substrate is mounted, a syringe pump that supplies the solution, a PLC and PC control unit, etc., and can move the Z axis. After setting the coating gap between the head and the substrate, once the meniscus is formed between the head lip and the substrate, coating can be performed by moving the Slot die coating can be performed.
이러한 슬롯다이코팅은 헤드 조립, 헤드 거치, 헤드와 기판 간 코팅갭 조절, 용액 토출, 용액이 헤드립을 따라 균일하게 퍼진 후 코팅 시작, 코팅 후 헤드를 기판으로부터 들어올림, 헤드 클리닝, 다음 코팅 시작 등의 과정을 순차적으로 수행할 수 있는데, 코팅갭 조절, 용액 퍼짐 확인, 헤드 클리닝 등은 사람이 직접 수행하게 된다.This slot die coating involves assembling the head, mounting the head, adjusting the coating gap between the head and the substrate, discharging the solution, starting coating after the solution spreads evenly along the head lip, lifting the head from the substrate after coating, cleaning the head, and starting the next coating. The following processes can be performed sequentially, and adjustments such as coating gap adjustment, solution spread confirmation, and head cleaning are performed by humans.
예를 들면, 코팅갭 조절의 경우 슬롯다이헤드와 기판 간의 갭은 대략 100 ㎛ 정도이며, 코팅갭을 조절하기 위하여 갭게이지를 사용하는 경우 사용자에 따라 많은 오차가 발생하고, 아날로그 모니터를 사용한다고 할지라도 사람의 육안으로 식별하기 때문에 코팅갭 설정에 대략 10-20 ㎛ 정도의 오차가 발생하며, 이러한 미세한 코팅갭 오차는 박막 및 소자 재현성 확보에 어려움을 초래하는 문제점이 있다.For example, in the case of coating gap adjustment, the gap between the slot die head and the substrate is approximately 100 ㎛, and when a gap gauge is used to adjust the coating gap, many errors occur depending on the user, even if an analog monitor is used. Because it is recognized by the human eye, an error of approximately 10-20 ㎛ occurs in the coating gap setting, and this minute coating gap error causes difficulties in securing thin film and device reproducibility.
또한, 제한된 크기의 정반을 사용하기 때문에 슬롯다이헤드와 기판 사이에 형성되는 메니스커스 분포에 따라 초반부와 후반부 코팅박막의 두께가 다르게 나타나는 경우가 흔하게 발생하며, 이러한 용액분포는 대부분은 육안으로 확인하기 때문에 반복성 확보에 어려움이 있다.In addition, because a plate of limited size is used, it is common for the thickness of the coating thin film in the early and late parts to be different depending on the meniscus distribution formed between the slot die head and the substrate, and this solution distribution is mostly confirmed with the naked eye. Therefore, it is difficult to secure repeatability.
한편, 코팅 후 슬롯다이헤드를 들어 올리면 헤드립 부분에 많은 양의 용액이 모세관현상에 의해 존재하고, 다음 코팅을 위해 제거해야만 하는데, 대부분 극세사 와이퍼를 이용하여 사람이 직접 제거하기 때문에, 번거로울 뿐만 아니라 고가 코팅용액의 재활용(recycling)이 불가능하여 생산성 및 경제성이 저하되는 문제점이 있다.On the other hand, when the slot die head is lifted after coating, a large amount of solution is present in the head lip area due to capillary action, and must be removed for the next coating. In most cases, it is manually removed using a microfiber wiper, which is not only inconvenient but also inconvenient. There is a problem in that recycling of expensive coating solutions is impossible, which reduces productivity and economic efficiency.
본 발명은 CCD 카메라의 이미지 프로세싱을 이용하여 슬롯다이헤드와 기판 간의 코팅갭을 화소단위로 정밀하게 산출한 후, 산출된 코팅갭에 따라 슬롯다이헤드의 위치를 Z축 방향으로 정밀하게 조정함으로써, 짧은 시간 내에 자동으로 코팅갭을 정밀하게 조정할 수 있어 박막 및 소자 재현성을 효과적으로 확보할 수 있는 자동화된 슬롯다이코팅장치 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.The present invention uses image processing of a CCD camera to precisely calculate the coating gap between the slot die head and the substrate on a pixel basis, and then precisely adjusts the position of the slot die head in the Z-axis direction according to the calculated coating gap, We aim to provide an automated slot die coating device and its control method that can automatically and precisely adjust the coating gap within a short period of time, effectively ensuring thin film and device reproducibility.
또한, 본 발명은 슬롯다이헤드의 헤드립을 통해 토출되는 용액의 퍼짐을 레이저센서와 수광센서를 통해 공간상에서 검출하고, 헤드립 전체 영역에 용액이 균일하게 퍼지는 시점에 슬롯다이코팅을 자동으로 시작하도록 제어함으로써, 박막 및 소자 생산성을 향상시킬 수 있는 자동화된 슬롯다이코팅장치 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention detects the spread of the solution discharged through the head lip of the slot die head in space through a laser sensor and a light receiving sensor, and automatically starts slot die coating when the solution is uniformly spread over the entire head lip area. The aim is to provide an automated slot die coating device and a control method that can improve thin film and device productivity by controlling the same.
아울러, 본 발명은 코팅이 완료될 경우 헤드립의 선단에 접촉하여 슬라이딩 이동하는 방식으로 표면에 잔류하는 코팅액을 수집하여 별도의 저장탱크에 저장함으로써, 고가의 코팅액을 재활용할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있는 자동화된 슬롯다이코팅장치 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention collects the coating liquid remaining on the surface by sliding it in contact with the tip of the head lip when coating is completed and stores it in a separate storage tank, thereby improving economic efficiency by making it possible to recycle the expensive coating liquid. The aim is to provide an automated slot die coating device and its control method.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purposes of the embodiments of the present invention are not limited to the purposes mentioned above, and other purposes not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 슬롯다이코팅을 수행하도록 제어하는 제어모듈이 내부에 구비되는 코팅제어부재; 상기 기판에 슬롯다이헤드를 통해 코팅액을 토출하여 상기 슬롯다이코팅을 수행하는 슬롯다이헤드부재; 및 상기 슬롯다이헤드 및 기판의 사이를 촬영한 코팅갭영상을 획득하는 코팅갭촬영부재;를 포함하며, 상기 제어모듈은, 상기 촬영된 코팅갭영상을 이미지처리하여 코팅갭을 산출하고, 상기 산출된 코팅갭과 입력된 설정코팅갭을 비교한 후, 비교 결과에 따라 상기 슬롯다이헤드를 Z축방향으로 조정하도록 조정제어신호를 상기 슬롯다이헤드부재에 제공하는 자동화된 슬롯다이코팅장치가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a coating control member provided therein with a control module for controlling slot die coating on a substrate; a slot die head member that performs the slot die coating by discharging a coating liquid onto the substrate through a slot die head; And a coating gap photographing member that acquires a coating gap image photographed between the slot die head and the substrate, wherein the control module calculates the coating gap by image processing the photographed coating gap image, and calculates the coating gap. An automated slot die coating device will be provided that compares the applied coating gap and the input set coating gap and then provides an adjustment control signal to the slot die head member to adjust the slot die head in the Z-axis direction according to the comparison result. You can.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 코팅갭촬영부재는, 상기 코팅제어부재의 상부에 구비되는 X축이동레일; 상기 X축이동레일에 안내되어 X축방향으로 이동하는 카메라지지대; 및 상기 카메라지지대에 결합되어 Y축방향으로 이동하면서 상기 슬롯다이헤드 및 기판의 사이를 촬영하는 CCD카메라모듈;을 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치가 제공될 수 있다.Additionally, according to one aspect of the present invention, the coating gap photographing member includes: an X-axis moving rail provided on an upper portion of the coating control member; A camera support that is guided by the X-axis moving rail and moves in the X-axis direction; And a CCD camera module coupled to the camera support and moving in the Y-axis direction to take pictures between the slot die head and the substrate. An automated slot die coating device including a can be provided.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 CCD카메라모듈은, CCD카메라와, 스팟조명과, 초점거리 미세조정을 위해 마이크로미터헤드를 구비하는 자동화된 슬롯다이코팅장치가 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the CCD camera module may be provided with an automated slot die coating device including a CCD camera, spot lighting, and a micrometer head for fine adjustment of the focal length.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 슬롯다이헤드의 헤드립을 통해 토출되는 상기 코팅액의 메니스커스상태를 검출하는 코팅결함검출부재;를 더 포함하며, 상기 제어모듈은, 상기 검출된 메니스커스상태에 따라 상기 헤드립의 전체 영역에 메니스커스가 형성된 것으로 판단될 경우 상기 슬롯다이코팅을 시작하도록 상기 코팅제어부재 및 슬롯다이헤드부재에 코팅제어신호를 제공하는 자동화된 슬롯다이코팅장치가 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, it further includes a coating defect detection member that detects a meniscus state of the coating liquid discharged through the head lip of the slot die head, and the control module is configured to An automated slot die coating device that provides a coating control signal to the coating control member and the slot die head member to start the slot die coating when it is determined that a meniscus is formed in the entire area of the head lip according to the niscus state. may be provided.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 코팅결함검출부재는, 상기 슬롯다이헤드의 X축일단영역에 구비되어 상기 코팅액의 검출을 위한 가시광레이저를 조사하는 적어도 하나의 레이저모듈; 및 상기 슬롯다이헤드의 X축타단영역에 구비되어 상기 가시광레이저를 수광하여 상기 메니스커스상태를 검출하는 적어도 하나의 수광모듈;을 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치가 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the coating defect detection member includes at least one laser module provided at one end of the X-axis of the slot die head and irradiating a visible light laser for detecting the coating liquid; And at least one light-receiving module provided at the other end area of the X-axis of the slot die head to detect the meniscus state by receiving the visible light laser. An automated slot die coating device including a.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 슬롯다이코팅이 완료될 경우 상기 헤드립의 선단에 접촉하여 슬라이딩 이동하는 방식으로 표면에 잔류하는 상기 코팅액을 수거하는 헤드클리닝부재;를 더 포함하며, 상기 제어모듈은, 상기 슬롯다이코팅이 완료될 경우 상기 코팅액을 수거하기 위해 상기 헤드클리닝부재에 클리닝제어신호를 제공하는 자동화된 슬롯다이코팅장치가 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, when the slot die coating is completed, it further includes a head cleaning member that contacts the tip of the head lip and collects the coating liquid remaining on the surface by sliding. The control module may be provided with an automated slot die coating device that provides a cleaning control signal to the head cleaning member to collect the coating liquid when the slot die coating is completed.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 헤드클리닝부재는, 상기 헤드립의 형태에 대응하는 상부형상을 갖는 클리닝블록; 상기 클리닝블록의 상부에 구비되어 상기 헤드립의 표면에 접촉하는 클리닝와이퍼; 상기 클리닝블록을 지지하는 이동블록; 상기 이동블록을 Y축방향으로 이동시키는 리니어모터; 이동가능하게 결합되는 상기 이동블록을 상기 Y축방향으로 안내하는 리니어가이드; 및 상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단 외측영역에 위치하되, 상기 이동블록의 상부에 구비되어 상기 코팅액을 수거하는 수거탱크;를 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치가 제공될 수 있다.Additionally, according to one aspect of the present invention, the head cleaning member includes a cleaning block having an upper shape corresponding to the shape of the head lip; a cleaning wiper provided on an upper part of the cleaning block and in contact with the surface of the head lip; A moving block supporting the cleaning block; A linear motor that moves the moving block in the Y-axis direction; A linear guide that guides the movable block in the Y-axis direction; and a collection tank located in an outer area of both ends of the cleaning block in the Y-axis direction and provided on an upper part of the moving block to collect the coating liquid. An automated slot die coating device may be provided including a.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 헤드클리닝부재는, 상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단부에 구비되어 상기 헤드립의 방향으로 솔벤트를 분사하는 분사스프레이;를 더 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치가 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the head cleaning member is provided at both ends of the cleaning block in the Y-axis direction and sprays a solvent in the direction of the head lip. Automated slot die coating further includes a. A device may be provided.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 헤드클리닝부재는, 상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단부에 구비되어 상기 헤드립의 방향으로 에어(air)를 분사하는 에어분사구;를 더 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치가 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the head cleaning member is an automated air injection port provided at both ends of the cleaning block in the Y-axis direction to spray air in the direction of the head lip. A slot die coating device may be provided.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 코팅제어부재의 상부에 기판을 안착시키는 단계; 슬롯다이헤드부재에 구비되는 슬롯다이헤드와 상기 기판의 사이를 촬영한 코팅갭영상을 코팅갭촬영부재를 통해 획득하는 단계; 상기 코팅제어부재의 내부에 구비되는 제어모듈을 통해 상기 촬영된 코팅갭영상을 이미지처리하여 코팅갭을 산출하는 단계; 상기 제어모듈에서 상기 산출된 코팅갭과 입력된 설정코팅갭을 비교한 후, 비교 결과에 따라 상기 슬롯다이헤드를 Z축방향으로 조정하도록 조정제어신호를 상기 슬롯다이헤드부재에 제공하는 단계;를 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치의 제어방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, seating a substrate on the coating control member; Obtaining a coating gap image taken between a slot die head provided in a slot die head member and the substrate through a coating gap photographing member; Calculating a coating gap by image processing the captured coating gap image through a control module provided inside the coating control member; After comparing the calculated coating gap and the input set coating gap in the control module, providing an adjustment control signal to the slot die head member to adjust the slot die head in the Z-axis direction according to the comparison result; A control method of an automated slot die coating device comprising:
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 슬롯다이헤드에 구비되는 헤드립을 통해 코팅액을 토출하는 단계; 코팅결합검출부재에 구비되는 적어도 하나의 레이저모듈 및 적어도 하나의 수광모듈을 통해 상기 토출되는 코팅액의 메니스커스상태를 검출하는 단계; 상기 제어모듈에서 상기 검출된 메니스커스상태에 따라 상기 헤드립의 전체 영역에 메니스커스가 형성된 것으로 판단될 경우 상기 슬롯다이코팅을 시작하도록 상기 코팅제어부재 및 슬롯다이헤드부재에 코팅제어신호를 제공하는 단계; 및 상기 코팅제어신호에 따라 상기 슬롯다이코팅을 수행하는 단계;를 더 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치의 제어방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, discharging the coating liquid through a head lip provided on the slot die head; Detecting a meniscus state of the discharged coating liquid through at least one laser module and at least one light receiving module provided in the coating combination detection member; If the control module determines that a meniscus is formed in the entire area of the head lip according to the detected meniscus state, a coating control signal is sent to the coating control member and the slot die head member to start the slot die coating. providing steps; and performing the slot die coating according to the coating control signal. A control method of an automated slot die coating device may be provided, further comprising:
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 슬롯다이코팅이 완료될 경우 상기 제어모듈에서 상기 헤드립에 잔류하는 상기 코팅액을 수거하기 위해 헤드클리닝부재에 클리닝제어신호를 제공하는 단계; 상기 클리닝제어신호에 따라 상기 헤드클리닝부재에서 리니어모터를 구동시켜 리니어가이드를 따라 이동블록을 Y축방향으로 이동시키는 단계; 상기 이동블록의 이동에 따라 상기 이동블록의 상부에 구비되는 클리닝블록을 이동시키되, 상기 클리닝블록의 상부에 구비되는 클리닝와이퍼를 상기 헤드립에 접촉된 상태로 슬라이딩 이동시켜 표면에 잔류하는 상기 코팅액을 수거하는 단계; 및 상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단 외측영역에 위치하되, 상기 이동블록의 상부에 구비되는 수거탱크에 상기 코팅액을 저장하는 단계;를 더 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치의 제어방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, when the slot die coating is completed, providing a cleaning control signal from the control module to a head cleaning member to collect the coating liquid remaining on the head lip; moving a moving block in the Y-axis direction along a linear guide by driving a linear motor in the head cleaning member according to the cleaning control signal; As the moving block moves, the cleaning block provided on the upper part of the moving block is moved, and the cleaning wiper provided on the upper part of the cleaning block is slidably moved while in contact with the head lip to remove the coating liquid remaining on the surface. collecting step; And a step of storing the coating liquid in a collection tank located in the outer area of both ends of the cleaning block in the Y-axis direction and provided on an upper part of the moving block. You can.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 코팅액을 수거하는 단계는, 상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단부에 구비되는 분사스프레이를 통해 상기 헤드립의 방향으로 솔벤트를 분사하는 자동화된 슬롯다이코팅장치의 제어방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the step of collecting the coating liquid is an automated slot die coating device that sprays solvent in the direction of the head lip through a spray spray provided at both ends of the cleaning block in the Y-axis direction. A control method may be provided.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 코팅액을 수거하는 단계는, 상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단부에 구비되는 에어분사구를 통해 상기 헤드립의 방향으로 에어(air)를 분사하는 자동화된 슬롯다이코팅장치의 제어방법이 제공될 수 있다.In addition, according to another aspect of the present invention, the step of collecting the coating liquid includes an automated slot that sprays air in the direction of the head lip through an air injection port provided at both ends of the cleaning block in the Y-axis direction. A control method for a die coating device may be provided.
본 발명은 CCD 카메라의 이미지 프로세싱을 이용하여 슬롯다이헤드와 기판 간의 코팅갭을 화소단위로 정밀하게 산출한 후, 산출된 코팅갭에 따라 슬롯다이헤드의 위치를 Z축 방향으로 정밀하게 조정함으로써, 짧은 시간 내에 자동으로 코팅갭을 정밀하게 조정할 수 있어 박막 및 소자 재현성을 효과적으로 확보할 수 있다.The present invention uses image processing of a CCD camera to precisely calculate the coating gap between the slot die head and the substrate on a pixel basis, and then precisely adjusts the position of the slot die head in the Z-axis direction according to the calculated coating gap, The coating gap can be automatically and precisely adjusted within a short period of time, effectively ensuring thin film and device reproducibility.
또한, 본 발명은 슬롯다이헤드의 헤드립을 통해 토출되는 용액의 퍼짐을 레이저센서와 수광센서를 통해 공간상에서 검출하고, 헤드립 전체 영역에 용액이 균일하게 퍼지는 시점에 슬롯다이코팅을 자동으로 시작하도록 제어함으로써, 박막 및 소자 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention detects the spread of the solution discharged through the head lip of the slot die head in space through a laser sensor and a light receiving sensor, and automatically starts slot die coating when the solution is uniformly spread over the entire head lip area. By controlling this, thin film and device productivity can be improved.
아울러, 본 발명은 코팅이 완료될 경우 헤드립의 선단에 접촉하여 슬라이딩 이동는 방식으로 표면에 잔류하는 코팅액을 수집하여 별도의 저장탱크에 저장함으로써, 고가의 코팅액을 재활용할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention collects the coating liquid remaining on the surface by sliding it in contact with the tip of the head lip when coating is completed and stores it in a separate storage tank, thereby improving economic efficiency by recycling the expensive coating liquid. there is.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동화된 슬롯다이코팅장치를 예시한 도면이고,
도 2 내지 도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동화된 슬롯다이코팅장치의 코팅갭촬영부재의 세부 구성과 실시예를 설명하기 위한 도면이며,
도 10 내지 도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동화된 슬롯다이코팅장치의 코팅결합검출부재의 세부 구성과 실시예를 설명하기 위한 도면이고,
도 16 내지 도 20은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동화된 슬롯다이코팅장치의 헤드클리닝부재의 세부 구성과 실시예를 설명하기 위한 도면이며,
도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 자동화된 슬롯다이코팅장치를 이용하여 코팅갭을 조절하는 과정을 나타낸 플로우차트이고,
도 22는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 자동화된 슬롯다이코팅장치를 이용하여 코팅결함을 검출하는 과정을 나타낸 플로우차트이며,
도 23은 본 발명의 제 4 실시예에 따라 자동화된 슬롯다이코팅장치를 이용하여 헤드클리닝을 수행하는 과정을 나타낸 플로우차트이다.1 is a diagram illustrating an automated slot die coating device according to a first embodiment of the present invention,
2 to 9 are diagrams for explaining the detailed configuration and embodiment of the coating gap photographing member of the automated slot die coating device according to the first embodiment of the present invention;
10 to 15 are diagrams for explaining the detailed configuration and embodiment of the coating combination detection member of the automated slot die coating device according to the first embodiment of the present invention;
16 to 20 are diagrams for explaining the detailed configuration and embodiment of the head cleaning member of the automated slot die coating device according to the first embodiment of the present invention;
Figure 21 is a flow chart showing the process of adjusting the coating gap using an automated slot die coating device according to the second embodiment of the present invention;
Figure 22 is a flow chart showing the process of detecting coating defects using an automated slot die coating device according to the third embodiment of the present invention;
Figure 23 is a flow chart showing the process of performing head cleaning using an automated slot die coating device according to the fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the embodiments of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to be understood by those skilled in the art. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. The terms described below are defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동화된 슬롯다이코팅장치를 예시한 도면이고, 도 2 내지 도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동화된 슬롯다이코팅장치의 코팅갭촬영부재의 세부 구성과 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 10 내지 도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동화된 슬롯다이코팅장치의 코팅결합검출부재의 세부 구성과 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 16 내지 도 20은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동화된 슬롯다이코팅장치의 헤드클리닝부재의 세부 구성과 실시예를 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a diagram illustrating an automated slot die coating device according to a first embodiment of the present invention, and Figures 2 to 9 are coating gap photographing members of the automated slot die coating device according to a first embodiment of the present invention. 10 to 15 are drawings for explaining the detailed configuration and embodiments of the coating combination detection member of the automated slot die coating device according to the first embodiment of the present invention. 16 to 20 are diagrams for explaining the detailed configuration and embodiment of the head cleaning member of the automated slot die coating device according to the first embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 자동화된 슬롯다이코팅장치는 코팅제어부재(100), 슬롯다이헤드부재(200), 코팅갭촬영부재(300), 코팅결함검출부재(400), 헤드클리닝부재(500) 등을 포함할 수 있다.1 to 20, the automated slot die coating device according to the first embodiment of the present invention includes a coating control member 100, a slot die head member 200, a coating gap photographing member 300, and a coating defect. It may include a detection member 400, a head cleaning member 500, etc.
코팅제어부재(100)는 기판(10)에 슬롯다이코팅을 수행하도록 제어하는 제어모듈(110)이 내부에 구비되는 것으로, 상부가 평평한 함체 형태의 코팅테이블로 제공되거나, 제어모듈(110)이 내부에 구비되는 별도의 함체 형태로 제공될 수 있고, 그 내부에 PLC, PC, 조명컨트롤러 등을 포함하는 제어모듈(110)이 구비될 수 있다.The coating control member 100 is provided with a control module 110 inside that controls slot die coating on the substrate 10, and is provided as a coating table in the form of a box with a flat top, or the control module 110 It may be provided in the form of a separate enclosure provided inside, and a control module 110 including a PLC, PC, lighting controller, etc. may be provided therein.
이러한 코팅제어부재(100)는 상부에 기판(10)이 안착되는 정반(120)이 구비될 수 있으며, 이러한 정반(120)은 슬롯다이코팅 중에 X축방향으로 이동될 수 있다. 여기에서, 롤투롤(roll to roll) 방식의 경우 기판(10)을 이송하는 코팅롤을 포함할 수 있다.This coating control member 100 may be provided with a surface 120 on which the substrate 10 is mounted, and this surface 120 can be moved in the X-axis direction during slot die coating. Here, in the case of a roll to roll method, a coating roll for transporting the substrate 10 may be included.
또한, 코팅제어부재(100)의 상부에는 각종 파라미터(예를 들면, 설정코팅갭 등)를 입력하거나, 혹은 코팅결함 등을 디스플레이하는 디스플레이기기(130)를 더 포함할 수 있다.In addition, the upper part of the coating control member 100 may further include a display device 130 for inputting various parameters (eg, set coating gap, etc.) or displaying coating defects, etc.
그리고, 제어모듈(110)은 입력되는 설정코팅갭을 저장한 상태에서 촬영된 코팅갭영상을 이미지처리하여 코팅갭을 산출하고, 산출된 코팅갭과 입력된 설정코팅갭을 비교한 후, 비교 결과에 따라 슬롯다이헤드(210)를 Z축방향으로 조정하도록 조정제어신호를 슬롯다이헤드부재(200)에 제공할 수 있다.Then, the control module 110 calculates the coating gap by processing the image of the coating gap image taken while storing the input set coating gap, compares the calculated coating gap with the input set coating gap, and produces a comparison result. Accordingly, an adjustment control signal can be provided to the slot die head member 200 to adjust the slot die head 210 in the Z-axis direction.
예를 들면, 도 2에 도시한 바와 같이 제어모듈(110)은 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)과, 공기층(air)과 기판(10)(또는 정반(120)까지) 나타나는 코팅갭영상이 코팅갭촬영부재(300)로부터 제공될 경우 해당 코팅갭영상에서 밝기가 크게 변화하는 지점(즉, 가장자리(edge))을 검출하기 위한 가장자리검출프로그램을 이용하되, 미분과 기울기 연산을 통해 3개층 이미지에서 2개의 가장자리를 검출할 수 있다.For example, as shown in Figure 2, the control module 110 is a coating that appears on the head lip 211 of the slot die head 210, the air layer, and the substrate 10 (or even the surface plate 120). When a gap image is provided from the coating gap imaging member 300, an edge detection program is used to detect a point (i.e., edge) where the brightness changes significantly in the coating gap image, but through differentiation and gradient calculation. Two edges can be detected in a three-layer image.
그리고, 제어모듈(110)은 검출된 2개의 가장자리를 통해 화소단위로 현재 코팅갭을 계산할 수 있는데, 기준이 되는 사물(예를 들면, 마이크로팁 등)을 슬롯다이헤드(210)에 삽입하여 코팅갭을 계산하는 방식, 촬영거리와 렌즈 시야각을 이용하여 계산하는 방식, 카메라해상도와 센서의 크기를 이용하여 계산하는 방식 등으로 코팅갭을 계산할 수 있다.In addition, the control module 110 can calculate the current coating gap on a pixel basis through the two detected edges, and inserts a reference object (for example, a microtip, etc.) into the slot die head 210 for coating. The coating gap can be calculated by calculating the gap, using the shooting distance and lens viewing angle, or using the camera resolution and sensor size.
여기에서, 제어모듈(110)은 투명한 기판(10)으로 인해 경계면이 흐린 경우, 기판(10)이 아니라 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)과, 공기층(air)과 정반(120)이 나타나는 코팅갭영상을 이용하여 코팅갭을 계산한 후에, 기판(10)의 두께를 고려하여 최종적으로 현재 코팅갭을 계산할 수 있다.Here, when the boundary surface is blurred due to the transparent substrate 10, the control module 110 operates not on the substrate 10 but on the head lip 211 of the slot die head 210, the air layer, and the surface plate 120. After calculating the coating gap using the coating gap image, the current coating gap can be finally calculated by considering the thickness of the substrate 10.
상술한 바와 같이 제어모듈(110)은 코팅갭 측정을 위해 CCD카메라모듈(330)을 통해 촬영된 코팅갭영상의 이미지프로세싱을 통해 화소단위로 정밀하게 현재 코팅갭을 자동으로 계산할 수 있고, 입출력 통신을 통해 실시간으로 슬롯다이헤드부재(200)에 구비되는 Z축이동수단(도시 생략됨)을 구동시켜 슬롯다이헤드(210)를 Z축방향으로 이동하는 방식으로 설정코팅갭(즉, 해당 슬롯다이코팅에 대응하는 코팅갭)을 갖도록 조절할 수 있다.As described above, the control module 110 can automatically calculate the current coating gap precisely in pixel units through image processing of the coating gap image captured through the CCD camera module 330 to measure the coating gap, and input/output communication By driving the Z-axis moving means (not shown) provided on the slot die head member 200 in real time to move the slot die head 210 in the Z-axis direction, the set coating gap (i.e., the corresponding slot die) is moved in the Z-axis direction. It can be adjusted to have a coating gap corresponding to the coating.
상술한 바와 같은 코팅갭을 형성하는 실시예에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 사용자가 디스플레이기기(130)의 터치스크린을 통해 설정하고자 하는 타겟코팅갭(HT)을 입력할 경우 제어모듈(110)에서는 코팅갭촬영부재(300)를 통해 제공되는 코팅갭영상을 이미지처리하여 현재 코팅갭(HP)을 계산할 수 있다.To describe in more detail the embodiment of forming the coating gap as described above, when the user inputs the target coating gap (H T ) to be set through the touch screen of the display device 130, the control module 110 ), the current coating gap (H P ) can be calculated by image processing the coating gap image provided through the coating gap photographing member 300.
그리고, 제어모듈(110)에서는 타겟코팅갭과 현재코팅갭의 차를 계산하고, 슬롯다이헤드부재(200)의 Z축모터 이동거리(LZ)를 계산하며, 슬롯다이헤드부재(200)의 Z축이동수단으로 이동제어신호를 제공하여 슬롯다이헤드(210)를 이동시킬 수 있으며, 슬롯다이헤드(210)의 이동 후에 다시 코팅갭영상의 이미지처리를 통해 현재코팅갭을 계산한 후에, 오차범위 내에 있는지 확인할 수 있다.Then, the control module 110 calculates the difference between the target coating gap and the current coating gap, calculates the Z-axis motor movement distance (L Z ) of the slot die head member 200, and calculates the difference between the target coating gap and the current coating gap. The slot die head 210 can be moved by providing a movement control signal using the Z-axis movement means, and after moving the slot die head 210, the current coating gap is calculated again through image processing of the coating gap image, and then the error is calculated. You can check whether it is within the range.
여기에서, 오차범위가 적을 경우 코팅갭 조절에 소요되는 시간이 많이 늘어날 수 있기 때문에, ±10 %의 범위로 설정할 수 있는데, 현재코팅갭이 오차범위 밖에 있을 경우 다시 Z축모터 이동거리(LZ)를 계산하여 오차범위 내에 있을 때까지 반복할 수 있으며, Z축모터 이동거리(LZ)가 -(마이너스) 값인 경우 하방으로 움직이는 것을 나타낼 경우 +(플러스) 값인 경우 상방으로 움직이는 것을 나타낼 수 있다.Here, if the error range is small, the time required to adjust the coating gap may increase significantly, so it can be set to a range of ±10%. If the current coating gap is outside the error range, the Z-axis motor movement distance (L Z ) can be calculated and repeated until it is within the error range. If the Z-axis motor movement distance (L Z ) is a - (minus) value, it indicates downward movement. If it is a + (plus) value, it may indicate upward movement. .
이러한 코팅갭 측정 과정(예를 들면, 타겟코팅갭 디스플레이, 현재코팅갭 디스플레이, 코팅갭 영상 디스플레이 등)은 디스플레이기기(130)를 통해 디스플레이될 수 있음은 물론이며, 현재코팅갭이 오차범위 내에 있을 경우 다음 공정(예를 들면, 메니스커스상태 검출 등)을 수행하도록 제어할 수 있다.Of course, this coating gap measurement process (e.g., target coating gap display, current coating gap display, coating gap image display, etc.) can be displayed through the display device 130, and if the current coating gap is within the error range, In this case, it can be controlled to perform the next process (for example, meniscus state detection, etc.).
예를 들면, 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 제어모듈(110)에서 이미지플로세싱을 통한 코팅갭은 헤드립(211), 에어(Air) 및 기판(10)을 포함하는 3층의 이미지에서 밝기가 크게 변화하는 지점에 대해 내부에 설치된 가장자리(edge)검출프로그램을 이용하여 자동으로 계산될 수 있는데, 가장자리검출알고리즘은 객체의 테두리를 분석하는 알고리즘으로, 밝기가 큰 폭으로 변하는 지점을 인식할 수 있고, 가장자리를 검출하기 위해 미분과 기울기 연산을 수행할 수 있으며, 이미지(즉, 코팅갭영상) 상에서 픽셀의 밝기 변화율이 높은 경계선을 효과적으로 검출할 수 있다.For example, as shown in FIGS. 3 to 5, the coating gap through image processing in the control module 110 is an image of three layers including the head lip 211, air, and substrate 10. Points where brightness changes significantly can be automatically calculated using an internally installed edge detection program. The edge detection algorithm is an algorithm that analyzes the border of an object and recognizes points where brightness changes significantly. Differentiation and gradient operations can be performed to detect edges, and boundary lines with a high pixel brightness change rate can be effectively detected on an image (i.e., coating gap image).
상술한 바와 같은 가장자리검출알고리즘은 첫째, 경계가 뚜렷하지 않은 투명 기판 부분의 엣지를 검출하기 위해 기 설정된 개수의 픽셀평균값의 변화량을 검출하는 픽셀평균값 비교 방식, 둘째, 3×3크기의 행렬을 이용하여 중심값을 기준으로 각 방향의 앞뒤값을 비교하여 변화량을 검출하는 소벨(Sobel) 방식, 셋째, 라플라시안 연산자를 이용하여 수평방향 및 수직방향으로의 2차 미분을 통해 엣지를 검출하는 라플라시안(Laplacian) 방식, 넷째, 가우시안 스무딩 필터링, 그라디언트(Gradient) 및 히스테리시스(Hysteresis)를 통해 엣지를 검출하는 캐니(Canny) 방식 등으로 수행될 수 있다.The edge detection algorithm as described above is, first, a pixel average value comparison method that detects the amount of change in the average value of a preset number of pixels to detect the edge of a transparent substrate portion with an unclear boundary, and second, a 3×3 matrix is used. The Sobel method detects the amount of change by comparing the front and back values in each direction based on the center value. Third, the Laplacian method detects edges through second differentiation in the horizontal and vertical directions using the Laplacian operator. ) method, fourthly, Gaussian smoothing filtering, and the Canny method that detects edges through gradient and hysteresis.
여기에서, 첫 번째 방식에서는 기본 계산영역이 세로 2개 또는 3개 픽셀로 정할 수 있으며, 이 계산영역의 밝기평균값을 계산하고, 순차적으로 하방으로 스캔하면서 변화량을 검출하며, 변화량이 가장 많이 발생하는 3 픽셀로 이루어진 계산영역의 중심부를 경계면으로 설정할 수 있다.Here, in the first method, the basic calculation area can be set to 2 or 3 pixels vertically, the average brightness value of this calculation area is calculated, the amount of change is detected by sequentially scanning downward, and the amount of change is detected at the location where the most amount of change occurs. The center of the calculation area consisting of 3 pixels can be set as the boundary.
이러한 첫 번째 방식에서 투명기판 사용으로 인해 초점이 흐린 경우에 투명기판을 초점에서 벗어나게 정반(120)에 놓고, 카메라이미지(즉, 코팅갭영상)에 헤드립/에어/정반 이미지가 나타나도록 한 후에, 상술한 바와 같은 방식으로 에지를 검출하여 코팅갭 영역을 검출할 수 있으며, 코팅갭은 기존에 알고 있는 기판(10)의 두께를 감산하여 산출될 수 있다.In this first method, when the focus is blurred due to the use of a transparent substrate, the transparent substrate is placed on the surface plate 120 out of focus, and the head lip/air/surface image is displayed in the camera image (i.e. coating gap image). , the coating gap area can be detected by detecting the edge in the same manner as described above, and the coating gap can be calculated by subtracting the previously known thickness of the substrate 10.
또한, 코팅갭은 카메라해상도(즉, 픽셀수)와 이미지크기를 고려하여 계산될 수 있는데, 한 이미지의 세로길이와 세로픽셀수를 알고 있기 때문에, 세로픽셀이 차지하는 길이가 계산될 수 있고, 코팅갭 영역의 전체 세로픽셀수를 검출한 후에 픽셀 당 길이를 곱할 경우 코팅갭이 픽셀단위로 계산될 수 있다.In addition, the coating gap can be calculated considering the camera resolution (i.e., number of pixels) and image size. Since the vertical length and number of vertical pixels of one image are known, the length occupied by the vertical pixels can be calculated, and the coating gap can be calculated. The coating gap can be calculated on a pixel basis by detecting the total number of vertical pixels in the gap area and then multiplying the length per pixel.
이러한 방식은 슬롯다이헤드(210)의 기울어짐 정도를 정량화하여 표시할 수 있는데, 이미지의 양쪽 끝지점에서 상술한 바와 같은 방식으로 코팅갭을 계산하여 그 차이를 산출할 경우 슬롯다이헤드(210)의 측면, 즉 Y축방향으로 기울어짐 정도를 계산할 수 있으며, 이러한 기울어짐값에 따라 CCD카메라모듈(330)에 구비된 마이크로미터헤드(333)를 조정함으로써, 헤드 기울어짐을 보정할 수 있다.This method can quantify and display the degree of tilt of the slot die head 210. If the difference is calculated by calculating the coating gap at both end points of the image in the same manner as described above, the slot die head 210 The degree of tilt in the side, that is, Y-axis direction can be calculated, and the head tilt can be corrected by adjusting the micrometer head 333 provided in the CCD camera module 330 according to the tilt value.
한편, 제어모듈(110)은 코팅결함검출부재(400)를 통해 검출된 메니스커스상태에 따라 헤드립(211)의 전체 영역에 메니스커스가 형성된 것으로 판단될 경우 슬롯다이코팅을 시작하도록 코팅제어부재(100) 및 슬롯다이헤드부재(200)에 코팅제어신호를 제공할 수 있다.Meanwhile, the control module 110 starts slot die coating when it is determined that a meniscus is formed in the entire area of the head lip 211 according to the meniscus state detected through the coating defect detection member 400. A coating control signal can be provided to the control member 100 and the slot die head member 200.
예를 들면, 제어모듈(110)은 모든 수광모듈(420)에서 센서오프상태가 되어 코팅액이 슬롯다이헤드(210)의 너비로 균일하게 퍼졌다는 것을 의미하는 센서오프신호가 코팅결함검출부재(400)로부터 제공될 경우 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)의 전체 영역에 메니스커스가 형성된 것으로 판단할 수 있고, 이에 따라 코팅제어부재(100) 및 슬롯다이헤드부재(200)에 코팅제어신호를 제공할 수 있다.For example, the control module 110 is in the sensor-off state in all light-receiving modules 420, and a sensor-off signal indicating that the coating liquid is uniformly spread across the width of the slot die head 210 is sent to the coating defect detection member 400. ), it can be determined that a meniscus is formed in the entire area of the head lip 211 of the slot die head 210, and accordingly, the coating on the coating control member 100 and the slot die head member 200 Control signals can be provided.
여기에서, 제어모듈(110)은 기판(10)이 안착된 정반(120)을 X축방향으로 이동시키기 위한 구동수단(도시 생략됨)으로 이동제어신호를 제공하여 정반(120)을 X축방향으로 이동시킬 수 있다.Here, the control module 110 is a driving means (not shown) for moving the surface 120 on which the substrate 10 is mounted in the X-axis direction and provides a movement control signal to move the surface 120 in the X-axis direction. It can be moved to .
그리고, 제어모듈(110)은 슬롯다이코팅 중에 복수의 수광모듈(420) 중에서 어느 하나라도 센서온상태가 될 경우 이에 대응하는 결함발생신호가 코팅결함검출부재(400)로부터 제공될 경우 넥인(nect-in) 결함 발생으로 판단할 수 있고, 이에 대응하여 사용자가 결함 발생을 즉각적으로 인지할 수 있도록 결함발생을 알리는 경보알람을 스피커(도시 생략됨)를 통해 출력하도록 제어할 수 있으며, 이와 함께 사용자가 결함 발생을 구체적으로 인지할 수 있도록 디스플레이기기(130)를 통해 해당 넥인 결함 발생정보(예를 들면, 결함명, 결함위치 등)를 디스플레이할 수 있다.In addition, the control module 110 performs neck-in (nect) when any one of the plurality of light receiving modules 420 is in the sensor-on state during slot die coating and a corresponding defect occurrence signal is provided from the coating defect detection member 400. -in) It can be determined that a defect has occurred, and in response to this, an alarm alarm notifying the occurrence of a defect can be controlled to be output through a speaker (not shown) so that the user can immediately recognize the occurrence of a defect. Along with this, the user can The corresponding neck-in defect occurrence information (for example, defect name, defect location, etc.) can be displayed through the display device 130 so that defect occurrence can be specifically recognized.
물론, 제어모듈(110)은 결함 발생으로 판단하는 즉시 슬롯다이코팅 작업을 중지하도록 제어할 수 있다.Of course, the control module 110 can control the slot die coating operation to stop as soon as it is determined that a defect has occurred.
또한, 제어모듈(110)은 슬롯다이헤드(210)의 너비 전영역에서 부분적으로 발생하는 센서온신호가 수광모듈(420)로부터 제공될 경우 해당 수광모듈(420)의 센서온상태 발생패턴을 분석하여 스트리크(streaks) 결함이 발생한 것으로 판단할 수 있고, 넥인 결함 발생에서와 유사하게 스피커를 이용한 즉각적인 경보알람, 디스플레이기기(130)를 이용한 결함정보 디스플레이, 슬롯다이코팅의 중지 등을 제어할 수 있다.In addition, the control module 110 analyzes the sensor-on state occurrence pattern of the light-receiving module 420 when a sensor-on signal partially generated in the entire width of the slot die head 210 is provided from the light-receiving module 420. Thus, it can be determined that a streak defect has occurred, and similar to the occurrence of a neck-in defect, immediate alarm alarm using a speaker, display of defect information using the display device 130, and stop of slot die coating can be controlled. there is.
한편, 제어모듈(110)은 슬롯다이코팅이 완료될 경우 코팅액을 수거하기 위해 헤드클리닝부재(500)에 클리닝제어신호를 제공할 수 있다.Meanwhile, the control module 110 may provide a cleaning control signal to the head cleaning member 500 to collect the coating liquid when slot die coating is completed.
슬롯다이헤드부재(200)는 기판(10)에 슬롯다이헤드(210)를 통해 코팅액을 토출하여 슬롯다이코팅을 수행하는 것으로, 슬롯다이헤드(210), Z축이동수단(도시 생략됨) 등을 포함할 수 있다.The slot die head member 200 performs slot die coating by discharging a coating liquid onto the substrate 10 through the slot die head 210, including the slot die head 210 and Z-axis moving means (not shown). may include.
이러한 슬롯다이헤드부재(200)는 제어모듈(110)로부터 슬롯다이헤드(210)를 Z축방향으로 조정하도록 조정제어신호가 제공될 경우 Z축이동수단을 통해 입력된 설정코팅갭에 대응하는 위치로 슬롯다이헤드(210)를 이동시킬 수 있다.When an adjustment control signal is provided from the control module 110 to adjust the slot die head 210 in the Z-axis direction, the slot die head member 200 is positioned at a position corresponding to the set coating gap input through the Z-axis moving means. The slot die head 210 can be moved.
또한, 슬롯다이헤드부재(200)는 제어모듈(110)로부터 슬롯다이코팅을 시작하도록 코팅제어신호가 제공될 경우 헤드립(211)을 통해 코팅액을 토출할 수 있으며, 슬롯다이코팅이 완료될 경우 코팅액의 토출을 중지시킬 수 있다.In addition, the slot die head member 200 can discharge the coating liquid through the head lip 211 when a coating control signal is provided from the control module 110 to start slot die coating, and when slot die coating is completed. The discharge of the coating liquid can be stopped.
코팅갭촬영부재(300)는 슬롯다이헤드(210) 및 기판(10)의 사이를 촬영한 코팅갭영상을 획득하는 것으로, 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 X축이동레일(310), 카메라지지대(320), CCD카메라모듈(330) 등을 포함할 수 있다.The coating gap imaging member 300 acquires a coating gap image taken between the slot die head 210 and the substrate 10, and as shown in FIGS. 6 to 8, the X-axis moving rail 310, It may include a camera support 320, a CCD camera module 330, etc.
여기에서, X축이동레일(310)은 코팅제어부재(100)의 상부에 X축방향의 레일로 구비될 수 있고, 적어도 하나의 레일을 포함할 수 있다.Here, the X-axis moving rail 310 may be provided as a rail in the X-axis direction on the upper part of the coating control member 100 and may include at least one rail.
그리고, 카메라지지대(320)는 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211) 부분과 정반(120)의 상부에 구비된 기판(10)을 하나의 이미지로 촬영할 수 있도록 X축이동레일(310)에 안내되어 X축방향으로 이동하는 것으로, ㄱ자 형태의 포스트형태로 구비될 수 있으며, X축이동레일(310)에 결합되는 결합블록(321), 결합블록(321)의 상부에 수직으로 구비되는 수직포스트(322), 수직포스트(322)에서 수평으로 절곡되어 CCD카메라모듈(330)이 결합되는 수평지지대(323), 수평지지대(323)의 내부에 구비되어 CCD카메라모듈(330)을 수평(즉, Y축방향)으로 이동시키는 이동가이드(324) 등을 포함할 수 있다.In addition, the camera support 320 has an It is guided by and moves in the X-axis direction, and can be provided in the form of an L-shaped post. A vertical post 322, a horizontal support 323 that is bent horizontally from the vertical post 322 and coupled to the CCD camera module 330, and is provided inside the horizontal support 323 to hold the CCD camera module 330 horizontally ( That is, it may include a movement guide 324 that moves in the Y-axis direction.
한편, CCD카메라모듈(330)은 카메라지지대(320)에 결합되어 Y축방향으로 이동하면서 슬롯다이헤드(210) 및 기판(10)의 사이를 촬영하는 것으로, CCD카메라(331), 스팟조명(332)과, 초점거리 미세조정을 위해 마이크로미터헤드(333)를 구비할 수 있다.Meanwhile, the CCD camera module 330 is coupled to the camera support 320 and moves in the Y-axis direction to take pictures between the slot die head 210 and the substrate 10, and uses the CCD camera 331 and spot lighting ( 332) and a micrometer head 333 for fine adjustment of the focal length.
상술한 바와 같은 코팅갭촬영부재(300)는 CCD카메라모듈(330)이 지지 결합되는 카메라지지대(320)의 하단부가 CCD카메라(331)의 초점 조절을 위해 X축 리니어가이드인 X축이동레일(310)에 X축방향으로 이동 가능하게 결합될 수 있고, 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)과 기판(10) 사이의 영상을 촬영하기 위한 촬영위치를 조절하기 위해 수평지지대(323)의 내부에 Y축 리니어가이드인 이동가이드(324)가 구비될 수 있으며, 이러한 이동가이드(324)에 결합된 CCD카메라모듈(330)을 Y축방향으로 이동시킬 수 있다.The coating gap photographing member 300 as described above has a lower end of the camera support 320 on which the CCD camera module 330 is supported and coupled to an 310) and can be movably coupled to the A movement guide 324, which is a Y-axis linear guide, may be provided inside, and the CCD camera module 330 coupled to this movement guide 324 may be moved in the Y-axis direction.
그리고, 스팟조명(332)이 구비되는 CCD카메라(331)의 초점거리 미세조정을 위해 CCD카메라모듈(330)의 렌즈구조물을 X축방향으로 미세하게 이동시킬 수 있도록 볼트회전방식의 마이크로미터헤드(333)를 구비할 수 있다.In addition, for fine adjustment of the focal length of the CCD camera 331 equipped with spot lighting 332, a bolt-rotating micrometer head ( 333) can be provided.
또한, X축이동레일(310)에 결합된 카메라지지대(320)의 X축 이동과, 이동가이드(324)와 결합된 CCD카메라모듈(330)의 Y축 이동은 수동으로 수행되거나, 또는 모터를 이용하여 자동으로 수행될 수 있다.In addition, the X-axis movement of the camera support 320 coupled to the It can be performed automatically using
한편, 코팅갭촬영부재(300)는 CCD카메라(331)의 전방 맞은편(즉, 슬롯다이헤드(210)를 기준으로 CCD카메라(331)의 위치와 반대편 위치)에 LED백라이트(도시 생략됨)를 구비함으로써, 더욱 명확한 코팅갭영상을 촬영할 수 있다.Meanwhile, the coating gap photographing member 300 has an LED backlight (not shown) located opposite the front of the CCD camera 331 (i.e., at a position opposite to the position of the CCD camera 331 with respect to the slot die head 210). By being provided, it is possible to take clearer coating gap images.
상술한 바와 같은 코팅갭촬영부재(300)는 도 9에 도시한 바와 같이 롤투롤(roll to roll) 방식의 슬롯다이코팅장치에도 적용할 수 있는데, 이 경우 기판은 롤필름(예를 들면, PET 등)으로 제공될 수 있으며, 슬롯다이헤드와 기판 사이의 코팅갭을 카메라모듈을 통해 촬영한 후에, 촬영된 코팅갭영상을 통해 계산된 코팅갭에 따라 슬롯다이헤드의 위치를 조정한 후에, 기판이 코팅롤을 따라 이동되면서 슬롯다이헤드로부터 토출되는 코팅액을 통해 슬롯다이코팅이 수행될 수 있다.The coating gap photographing member 300 as described above can also be applied to a roll-to-roll slot die coating device as shown in FIG. 9. In this case, the substrate is a roll film (e.g., PET, etc. ), and after photographing the coating gap between the slot die head and the substrate through a camera module, adjusting the position of the slot die head according to the coating gap calculated through the captured coating gap image, the substrate Slot die coating can be performed through the coating liquid discharged from the slot die head while moving along the coating roll.
코팅결함검출부재(400)는 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)을 통해 토출되는 코팅액의 메니스커스상태를 검출하는 것으로, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 적어도 하나의 레이저모듈(410), 적어도 하나의 수광모듈(420) 등을 포함할 수 있다.The coating defect detection member 400 detects the meniscus state of the coating liquid discharged through the head lip 211 of the slot die head 210, and as shown in FIGS. 10 and 11, at least one laser module (410), and may include at least one light receiving module (420).
여기에서, 적어도 하나의 레이저모듈(410)은 슬롯다이헤드(210)의 X축일단영역에 구비되어 코팅액의 검출을 위한 가시광레이저를 조사하는 것으로, 코팅제어부재(100)의 상부 전영역 중에서 슬롯다이헤드(210)가 구비되는 위치를 기준으로 X축일단영역에 구비될 수 있으며, 제어모듈(110)의 제어에 따라 하나의 모듈에서 레이저가시광을 X축타단영역으로 조사할 수 있다.Here, at least one laser module 410 is provided at one end of the The die head 210 may be installed in one end area of the
이러한 레이저모듈(410)은 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)과 기판(10) 사이의 설정코팅갭 영역으로 조사할 수 있으며, 이를 통해 헤드립(211)에서 토출되는 코팅액의 메니스커스상태를 검출할 수 있다.This laser module 410 can irradiate the set coating gap area between the head lip 211 of the slot die head 210 and the substrate 10, and through this, the meniscus of the coating liquid discharged from the head lip 211 Cuss status can be detected.
그리고, 적어도 하나의 수광모듈(420)은 예를 들면, 조도센서 등을 포함할 수 있으며, 슬롯다이헤드(210)의 X축타단영역에 구비되어 설정코팅갭 영역을 통과하는 가시광레이저를 수광하여 메니스커스상태를 검출하는 것으로, 코팅제어부재(100)의 상부 전영역 중에서 슬롯다이헤드(210)가 구비되는 위치를 기준으로 X축타단영역에 구비될 수 있고, 레이저모듈(410)을 통해 조사되는 가시광레이저를 수광할 수 있으며, 검출(수광)될 경우 수광되는 센서에서 온(on)신호를 발생시켜 제어모듈(110)로 제공할 수 있고, 검출되지 않을 경우 센서에서 오프(off)신호를 발생시켜 제어모듈(110)로 제공할 수 있다.In addition, at least one light receiving module 420 may include, for example, an illumination sensor, etc., and is provided at the other end area of the X-axis of the slot die head 210 to receive visible light laser passing through the set coating gap area. By detecting the meniscus state, the slot die head 210 may be installed in the other end area of the It can receive irradiated visible light laser, and when detected (received), an on signal can be generated from the sensor receiving the light and provided to the control module 110. If not detected, an off signal can be generated from the sensor. Can be generated and provided to the control module 110.
이러한 복수의 수광모듈(420)은 기 설정된 간격에 따라 직선라인에 배치될 수 있다.These plurality of light receiving modules 420 may be arranged in a straight line at preset intervals.
상술한 바와 같은 코팅결함검출부재(400)에 구비되는 레이저모듈(410)은 슬롯다이헤드(210)의 너비(즉, 폭)를 커버하도록 가시광레이저를 조사하기 위해 도트레이저(dot laser)를 복수개 배열하는 방식, 넓은 면적을 하나로 커버할 수 있는 라인레이저(line laser)를 하나 배열하는 방식 등으로 구비될 수 있으며, 이에 대응하여 수광모듈(420)은 슬롯다이헤드(210)의 너비에 대응하여 복수개가 배열되는 방식 등으로 구비될 수 있다.The laser module 410 provided in the coating defect detection member 400 as described above uses a plurality of dot lasers to irradiate a visible light laser to cover the width (i.e., width) of the slot die head 210. It can be provided in an array method or a method of arranging one line laser that can cover a large area with one, and correspondingly, the light receiving module 420 is configured to correspond to the width of the slot die head 210. It may be provided in a manner in which a plurality of pieces are arranged.
여기에서, 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)으로부터 코팅액이 토출되었지만, 아직 슬롯다이헤드(210)와 기판(10) 사이에 메니스커스(meniscus)가 형성되기 전에는 코팅갭 영역 사이로 가시광레이저가 통과하여 수광모듈(420)에 수광될 수 있으며, 수광모듈(420)의 광전변환에 의해 전기신호가 검출되어 센서온(on)상태가 되어 그 센서온신호는 제어모듈(110)로 제공될 수 있다.Here, the coating liquid is discharged from the head lip 211 of the slot die head 210, but before the meniscus is formed between the slot die head 210 and the substrate 10, visible light is emitted between the coating gap areas. The laser can pass through and be received by the light receiving module 420, and an electric signal is detected by photoelectric conversion of the light receiving module 420, turning the sensor on, and the sensor on signal is provided to the control module 110. It can be.
또한, 슬롯다이헤드(210)와 기판(10) 사이에 메니스커스(meniscus)가 형성되면, 가시광레이저가 코팅액을 통해 차단되어 통과하지 못하기 때문에, 수광모듈(420)에 수광되지 않아 센서오프(off)상태가 되어 그 센서오프신호는 제어모듈(110)로 제공될 수 있다.In addition, when a meniscus is formed between the slot die head 210 and the substrate 10, the visible light laser is blocked through the coating liquid and cannot pass through, so the light is not received by the light receiving module 420 and the sensor is turned off. (off) state, the sensor off signal can be provided to the control module 110.
이 후, 모든 수광모듈(420)에서 센서오프상태가 되어 코팅액이 슬롯다이헤드(210)의 너비로 균일하게 퍼졌다는 것을 의미하여 그에 대응하는 센서오프신호가 제어모듈(110)로 제공될 수 있다.Afterwards, all light receiving modules 420 are in the sensor-off state, meaning that the coating liquid is uniformly spread across the width of the slot die head 210, and a corresponding sensor-off signal can be provided to the control module 110. .
상술한 바와 같은 코팅결함검출부재(400)를 통해 검출할 수 있는 여러 가지 코팅결함(coating defects) 중에서 넥인(nect-in), 스트리크(streaks) 등에 대해 설명하면, 넥인(nect-in) 결함이 발생하는 경우 가장자리에 위치하는 수광모듈(420)들이 코팅갭 영역을 통과하는 가시광레이저를 검출하기 때문에 센서오프상태에서 센서온상태로 변환되는데, 슬롯다이코팅 중에 복수의 수광모듈(420) 중에서 어느 하나라도 센서온상태가 될 경우 이에 대응하는 결함발생신호를 제어모듈(110)로 제공할 수 있다.Among various coating defects that can be detected through the coating defect detection member 400 as described above, nect-in, streaks, etc. are described. Nect-in defects When this occurs, the sensor off state is converted to the sensor on state because the light receiving modules 420 located at the edges detect the visible laser passing through the coating gap area. During slot die coating, which of the plurality of light receiving modules 420 is selected? If even one sensor is in the on state, a corresponding fault occurrence signal can be provided to the control module 110.
또한, 스트리크(streaks) 결함이 발생하는 경우 슬롯다이헤드(210)의 너비 전영역에서 부분적으로 메니스커스가 파괴되어 가시광레이저가 해당 부분에서 코팅갭영역을 통과하여 해당 위치의 수광모듈(420)이 이를 수광할 수 있고, 이에 따라 해당 위치의 수광모듈(420)에 대응하는 센서온신호가 제어모듈(110)로 제공될 수 있다.In addition, when a streak defect occurs, the meniscus is partially destroyed in the entire width of the slot die head 210, so that the visible light laser passes through the coating gap area in that part and is transmitted to the light receiving module 420 at that position. ) can receive this light, and accordingly, a sensor on signal corresponding to the light receiving module 420 at the corresponding position can be provided to the control module 110.
상술한 바와 같은 레이저모듈(410)과 수광모듈(420)의 해상도 및 구비되는 개수에 따라 코팅결함 검출 성능을 향상시킬 수 있다.Coating defect detection performance can be improved depending on the resolution and number of the laser module 410 and light receiving module 420 as described above.
한편, 상술한 바와 같은 코팅결함검출장치(400)는 다른 형태에 따라 도 12 내지 도 13에 도시한 바와 같이 하나의 레이저모듈(410)과 하나의 수광모듈(420)을 구비할 수 있는데, 슬롯다이헤드(210)의 위치를 기준으로 X축방향 일단영역에 구비되되, Y축방향으로의 이동을 안내하는 제 1 리니어가이드(411)와, 하나의 레이저모듈(410)이 상부에 구비되면서 제 1 리니어가이드(411)에 이동가능하게 결합되는 제 1 모듈지지블록(412)과, 제 1 모듈지지블록(412)을 Y축방향으로 이동시키는 제 1 로터리모터(413)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the coating defect detection device 400 as described above may be provided with one laser module 410 and one light receiving module 420 as shown in Figures 12 and 13 according to another form, slot A first linear guide 411 is provided at one end of the 1 It may include a first module support block 412 movably coupled to the linear guide 411, and a first rotary motor 413 that moves the first module support block 412 in the Y-axis direction.
또한, 코팅결함검출장치(400)는 다른 형태에 따라 슬롯다이헤드(210)의 위치를 기준으로 X축방향 타단영역에 구비되되, Y축방향으로의 이동을 안내하는 제 2 리니어가이드(421)와, 하나의 수광모듈(420)이 상부에 구비되면서 제 2 리니어가이드(421)에 이동가능하게 결합되는 제 2 모듈지지블록(422)과, 제 2 모듈지지블록(422)을 Y축방향으로 이동시키는 제 2 로터리모터(423)를 포함할 수 있다.In addition, the coating defect detection device 400 is provided in the other end area of the A second module support block 422 is provided with one light receiving module 420 at the top and is movably coupled to the second linear guide 421, and the second module support block 422 is positioned in the Y-axis direction. It may include a second rotary motor 423 that moves it.
상술한 바와 같은 코팅결함검출장치(400)의 다른 형태에서는 하나의 레이저모듈(410)과 하나의 수광모듈(420)을 Y축방향으로 이동시키면서 코팅액의 메니스커스를 스캔할 수 있는데, 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)과 기판(10) 사이에 코팅갭이 형성될 경우 제어모듈(110)의 제어에 따라 레이저모듈(410)과 수광모듈(420)의 초기 광수치를 센싱하여 센서온상태를 확인할 수 있다.In another form of the coating defect detection device 400 as described above, the meniscus of the coating liquid can be scanned while moving one laser module 410 and one light receiving module 420 in the Y-axis direction. When a coating gap is formed between the head lip 211 of the head 210 and the substrate 10, the initial light value of the laser module 410 and the light receiving module 420 is sensed under the control of the control module 110, and the sensor You can check the on-state status.
그리고, 초기 광수치를 센싱한 후에는 슬롯다이헤드(210)에 코팅액을 공급하여 헤드립(211)을 통해 토출하고, 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)과 기판(10) 사이에서 코팅액의 메니스커스가 형성되도록 하며, 메니스커스 형성 중에 코팅액에 의해 수광모듈(420)을 통한 가시광레이저를 수광하는 광수치가 감소하게 되는데, 레이저빔의 광수치가 감소하는 정도에 따라 코팅두께를 확인 및 조절할 수 있다.After sensing the initial optical value, the coating liquid is supplied to the slot die head 210 and discharged through the head lip 211, and the coating liquid is applied between the head lip 211 of the slot die head 210 and the substrate 10. A meniscus is formed, and during meniscus formation, the light value receiving the visible laser through the light receiving module 420 is reduced by the coating liquid. The coating thickness is checked and checked according to the degree to which the light value of the laser beam is reduced. It can be adjusted.
다음에, 수광모듈(420)에서 가시광레이저가 수광되지 않은 센서오프상태가 될 경우 이 센서오프신호를 제어모듈(110)로 제공할 수 있고, 이에 따라 제어모듈(110)에서 슬롯다이코팅을 수행하도록 제어할 수 있다.Next, when the light receiving module 420 is in a sensor-off state in which the visible light laser is not received, this sensor-off signal can be provided to the control module 110, and the control module 110 performs slot die coating accordingly. You can control it to do so.
상술한 바와 같은 하나의 레이저모듈(410)과 하나의 수광모듈(420)은 그 위치가 서로 동기화되어 제 1 로터리모터(413) 및 제 2 로터리모터(423)를 통해 서로 같은 방향 및 속도로 이동하면서 코팅액의 메니스커스영역을 스캔할 수 있다.As described above, the positions of one laser module 410 and one light receiving module 420 are synchronized with each other and move in the same direction and speed through the first rotary motor 413 and the second rotary motor 423. You can scan the meniscus area of the coating solution while doing this.
아울러, 슬롯다이코팅을 수행하는 중에 수광모듈(420)을 통해 가시광레이저가 검출되어 센서온상태가 될 경우 그 센서온신호를 제어모듈(110)로 제공할 수 있고, 이러한 센서온신호에 따라 코팅결함 여부를 판단하여 제어모듈(11)에서는 슬롯다이코팅의 중단, 경보알람, 결함디스플레이 등의 동작을 선택적으로 수행할 수 있다.In addition, when performing slot die coating, a visible light laser is detected through the light receiving module 420 and the sensor is in the on state, the sensor on signal can be provided to the control module 110, and coating is performed according to this sensor on signal. By determining whether there is a defect, the control module 11 can selectively perform operations such as stopping slot die coating, alarming, and displaying defects.
상술한 바와 같은 코팅결함검출부재(400)의 다른 형태에서는 하나의 레이저모듈(410)과 하나의 수광모듈(420)이 코팅액의 메니스커스 전영역을 스캔해야만 하기 때문에 빠른 이동속도로 이동할 수 있으며, 이에 따라 발생하는 진동을 저감하기 위해서 코팅결함검출부재(400)와 코팅제어부재(100)가 결합되는 부분에 방진구조물이 설치될 수 있다.In another form of the coating defect detection member 400 as described above, one laser module 410 and one light receiving module 420 must scan the entire meniscus area of the coating liquid, so they can move at a high moving speed. , in order to reduce the vibration generated accordingly, a vibration isolation structure may be installed at the portion where the coating defect detection member 400 and the coating control member 100 are coupled.
한편, 코팅결함검출부재(400)의 또 다른 형태에서는 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이 롤투롤 방식의 슬롯다이코팅을 수행하는 장치에도 적용할 수 있는데, 롤투롤 방식의 슬롯다이코팅 공정에서는 필름기판이 언와인더, 댄서롤, 코팅롤, 피딩롤, 리와인더 등에 의해 이동하기 때문에 상술한 바와 같은 방식(즉, 수평으로 센싱하는 방식)으로 설치하지 않고, 레이저모듈(410)과 수광모듈(420)을 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)을 향해 경사지게 배치한 후에, 필름기판이 이동되는 스테인레스 재질의 코팅롤에 레이저빔이 반사되도록 하여 반사된 레이저빔을 수광모듈(420)을 통해 검출하는 방식으로 코팅액의 메니스커스상태를 스캔(검출)할 수 있다.Meanwhile, in another form of the coating defect detection member 400, it can also be applied to a device that performs roll-to-roll slot die coating as shown in FIGS. 14 and 15. In the roll-to-roll slot die coating process, Since the film substrate moves by the unwinder, dancer roll, coating roll, feeding roll, rewinder, etc., it is not installed in the manner described above (i.e., horizontal sensing method), but the laser module 410 and the light receiving module ( After arranging 420 at an angle toward the head lip 211 of the slot die head 210, the laser beam is reflected on the stainless steel coating roll through which the film substrate is moved, and the reflected laser beam is transmitted to the light receiving module 420. The meniscus state of the coating liquid can be scanned (detected) by detecting it through the sensor.
그리고, 코팅결함검출부재(400)의 또 다른 형태에서는 하나의 레이저모듈(410)과 하나의 수광모듈(420)이 각각 로터리방식의 리니어모터를 이용하여 좌우방향으로 이동할 수 있고, 상호 간에 동기화되어 같은 방향과 같은 속도로 이동하면서 코팅액의 메니스커스상태를 스캔할 수 있으며, 스캔을 통해 검출된 센서온신호 또는 센서오프신호를 제어모듈(110)로 제공함으로써, 제어모듈(110)에서 슬롯다이코팅을 수행하도록 제어하거나, 혹은 슬롯다이코팅 중에 결함발생여부를 검출할 수 있다.In another form of the coating defect detection member 400, one laser module 410 and one light receiving module 420 can each move in the left and right directions using a rotary linear motor, and are synchronized with each other. The meniscus state of the coating liquid can be scanned while moving in the same direction and at the same speed, and the sensor on signal or sensor off signal detected through the scan is provided to the control module 110, so that the slot die is activated in the control module 110. Coating can be controlled or defects can be detected during slot die coating.
헤드클리닝부재(500)는 슬롯다이코팅이 완료될 경우 헤드립(211)의 선단에 접촉하여 슬라이딩 이동하는 방식으로 표면에 잔류하는 코팅액을 수거하는 것으로, 도 16 내지 도 18에 도시한 바와 같이 클리닝블록(510), 클리닝와이퍼(520), 이동블록(530), 리니어모터(540), 리니어가이드(550), 수거탱크(560), 분사스프레이(570) 등을 포함할 수 있다.The head cleaning member 500 collects the coating liquid remaining on the surface by contacting the tip of the head lip 211 and slidingly moving when slot die coating is completed, and performs cleaning as shown in FIGS. 16 to 18. It may include a block 510, a cleaning wiper 520, a moving block 530, a linear motor 540, a linear guide 550, a collection tank 560, and a spray spray 570.
여기에서, 클리닝블록(510)은 헤드립(211)과의 접촉이 발생하더라도 헤드립(211)의 표면 손상을 방지하기 위해 예를 들면, 고무재질 등으로 제조되며, 헤드립(211)의 형태에 대응하는 상부형상을 갖는 블록으로, 슬롯다이헤드(210)의 하부에 구비되는 헤드립(211)의 외형에 대응하여 V자 형태의 오목홈이 상부에 형성되는 블록으로 제공될 수 있으며, 그 하부에는 이동블록(530)이 결합될 수 있고, Y축방향 양선단부 가장자리에 솔벤트를 상부로 분사시키는 분사스프레이(570)가 구비될 수 있다.Here, the cleaning block 510 is made of, for example, a rubber material to prevent surface damage to the head lip 211 even if contact occurs, and the shape of the head lip 211 It can be provided as a block with an upper shape corresponding to a V-shaped concave groove formed at the top corresponding to the external shape of the head lip 211 provided at the lower part of the slot die head 210, A moving block 530 may be coupled to the lower part, and a spray spray 570 that sprays solvent upward may be provided at the edges of both ends in the Y-axis direction.
그리고, 클리닝와이퍼(520)는 헤드립(211)과의 접촉이 발생하더라도 헤드립(211)의 표면 손상을 방지하기 위해 예를 들면, 고무재질 등으로 제조되며, 클리닝블록(510)의 상부에 구비되어 헤드립(211)의 표면에 접촉하는 것으로, 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)의 양경사면에 대응하여 V자형 오목홈의 중앙부 양경사면에 돌출 구비될 수 있으며, 클리닝블록(510)이 헤드립(211)의 너비방향(즉, 폭방향)으로 이동할 경우 헤드립(211)의 외부 경사면을 따라 접촉하면서 표면의 코팅액을 수거할 수 있다.In addition, the cleaning wiper 520 is made of, for example, a rubber material to prevent surface damage to the head lip 211 even if contact occurs, and is placed on the upper part of the cleaning block 510. It is provided and in contact with the surface of the head lip 211, and can be provided to protrude on the positive inclined surface of the central part of the V-shaped concave groove corresponding to the positive inclined surface of the head lip 211 of the slot die head 210, and a cleaning block ( When 510) moves in the width direction (i.e., width direction) of the head lip 211, the coating liquid on the surface can be collected while contacting along the external inclined surface of the head lip 211.
이러한 클리닝와이퍼(520)는 클리닝블록(510)에 탈착가능하게 구비될 수 있으며, 헤드립(211)에 접촉하는 횟수의 증가로 인해 손상될 경우 쉽게 교체할 수 있다.This cleaning wiper 520 may be detachably provided on the cleaning block 510, and can be easily replaced if damaged due to an increase in the number of contacts with the head lip 211.
또한, 이동블록(530)은 클리닝블록(510)을 지지하는 블록으로, 클리닝블록(510)의 하부에 결합되면서 하부는 리니어가이드(550)에 이동가능하게 결합될 수 있으며, 리니어모터(540)의 구동에 따라 회전하는 구동기어로드(541)의 나사산에 맞물려 리니어가이드(550)의 안내로 Y축방향으로 이동할 수 있다.In addition, the moving block 530 is a block that supports the cleaning block 510, and is coupled to the lower part of the cleaning block 510, and the lower part can be movably coupled to the linear guide 550, and the linear motor 540 It can move in the Y-axis direction through the guidance of the linear guide 550 by engaging the thread of the driving gear rod 541, which rotates according to the driving of .
한편, 리니어모터(540)는 예를 들면, 로터리모터 등을 포함하여 이동블록(530)을 Y축방향으로 이동시키는 모터로, 이동블록(530)을 리니어가이드(550)의 안내로 Y축방향으로 이동할 수 있는 구동력을 제공할 수 있으며, 이러한 구동력은 구동기어로드(541)가 이동블록(530)의 내부 나사산에 맞물려 결합된 상태에서 구동기어로드(541)를 회전시키고, 이에 따라 이동블록(530)이 리니어가이드(540)의 안내에 따라 Y축방향으로 이동할 수 있다.Meanwhile, the linear motor 540 is a motor that moves the moving block 530 in the Y-axis direction, including, for example, a rotary motor, and moves the moving block 530 in the Y-axis direction as guided by the linear guide 550. It can provide a driving force that can move, and this driving force rotates the driving gear rod 541 in a state where the driving gear rod 541 is engaged with the internal thread of the moving block 530, and thus the moving block ( 530) can move in the Y-axis direction according to the guidance of the linear guide 540.
그리고, 리니어가이드(550)는 이동가능하게 결합되는 이동블록(530)을 Y축방향으로 안내하는 가이드로, 가운데 위치하는 구동기어로드(541)의 양측부에 각각 Y축방향으로 구비될 수 있고, 이동블록(530)이 결합된 상태에서 리니어모터(540)가 구동력을 제공할 경우 이동블록(530)이 Y축방향으로 이동할 수 있도록 안내할 수 있다.In addition, the linear guide 550 is a guide that guides the movably coupled moving block 530 in the Y-axis direction, and may be provided on both sides of the centrally located drive gear rod 541 in the Y-axis direction. , When the linear motor 540 provides driving force while the moving block 530 is coupled, the moving block 530 can be guided to move in the Y-axis direction.
또한, 수거탱크(560)는 클리닝블록(510)의 Y축방향 양선단 외측영역에 위치하되, 이동블록(530)의 상부에 구비되어 코팅액을 수거하는 탱크로, 원통형의 함체 형태로 제공할 수 있고, 수거된 코팅액의 원활한 회수 및 재활용을 위해 탈착가능하게 구비될 수 있다.In addition, the collection tank 560 is located in the outer area of both ends in the Y-axis direction of the cleaning block 510, and is provided on the upper part of the moving block 530 to collect the coating liquid. It can be provided in the form of a cylindrical enclosure. It can be provided to be detachable for smooth recovery and recycling of the collected coating liquid.
이러한 수거탱크(560)는 클리닝블록(510)이 Y축방향 일단에서 타단으로 가면서 코팅액을 수거하고, Y축방향 타단에서 일단으로 가면서 코팅액을 다시 수거할 수 있도록 Y축방향 양선단부에 두 개가 구비될 수 있다.These collection tanks 560 are provided at two ends in the Y-axis direction so that the cleaning block 510 collects the coating liquid as it moves from one end to the other end in the Y-axis direction, and collects the coating liquid again as it goes from the other end in the Y-axis direction. It can be.
한편, 분사스프레이(570)는 클리닝블록(510)의 Y축방향 양선단부에 구비되어 헤드립(211)의 방향으로 솔벤트를 분사하는 것으로, 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)의 표면에 잔류하는 코팅액이 건조되었을 경우 코팅액을 용해하여 헤드립(211) 표면의 코팅액 수거 효율을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the injection spray 570 is provided at both ends of the cleaning block 510 in the Y-axis direction and sprays solvent in the direction of the head lip 211, and sprays the surface of the head lip 211 of the slot die head 210. When the remaining coating liquid is dried, the coating liquid can be dissolved to improve the coating liquid collection efficiency on the surface of the head lip 211.
이러한 분사스프레이(570)는 도시 생략되었지만, 클리닝블록(510) 및 이동블록(530)을 관통하는 관통홀을 통해 솔벤트가 공급되어 분사될 수 있으며, 관통홀과 연통되면서 솔벤트를 펌핑 분사하기 위한 분사펌프, 솔벤트탱크 등이 구비될 수 있다.Although this spray spray 570 is not shown, solvent can be supplied and sprayed through a through hole penetrating the cleaning block 510 and the moving block 530, and can be sprayed to pump and spray the solvent while communicating with the through hole. A pump, a solvent tank, etc. may be provided.
상술한 바와 같은 헤드클리닝부재(500)는 슬롯다이헤드(210)의 Y축방향(즉, 너비방향)의 일단 외측부에 위치하고 있다가 리니어모터(540)의 구동에 따라 이동블록(530)이 Y축방향 일단에서 타단으로 이동하게 되고, 이동 중에 이동블록(530)의 상부에 구비되는 클리닝블록(510)이 슬롯다이헤드(210)의 하부에 구비되는 헤드립(211)의 Y축방향 일선단에 도달하면서 클리닝와이퍼(520)가 헤드립(211)의 외부 경사면에 접촉하여 Y축방향 타단으로 이동하면서 헤드립(211)의 표면의 코팅액을 수거하고, 수거된 코팅액은 이동블록(530)의 Y축방향 일단부에 구비되는 수거탱크(560)에 저장될 수 있다.The head cleaning member 500 as described above is located at one end of the outer portion in the Y-axis direction (i.e., width direction) of the slot die head 210, and as the linear motor 540 is driven, the moving block 530 moves to the Y axis. It moves from one end in the axial direction to the other end, and during movement, the cleaning block 510 provided on the upper part of the moving block 530 is moved to one end in the Y-axis direction of the head lip 211 provided on the lower part of the slot die head 210. As it reaches, the cleaning wiper 520 contacts the external inclined surface of the head lip 211 and moves to the other end in the Y-axis direction to collect the coating liquid on the surface of the head lip 211, and the collected coating liquid is stored in the moving block 530. It can be stored in the collection tank 560 provided at one end in the Y-axis direction.
그리고, 클리닝블록(510)이 리니어모터(540)의 구동력에 따라 슬롯다이헤드(210)의 Y축방향 타단 외측부에 기 설정된 위치까지 이동할 경우 리니어모터(540)는 정지하게 되고, 1회 클리닝 작업이 완료될 수 있다.Then, when the cleaning block 510 moves to a preset position outside the other end of the slot die head 210 in the Y-axis direction according to the driving force of the linear motor 540, the linear motor 540 stops, and one-time cleaning operation is performed. This can be completed.
다음에, 위 과정과는 반대로 Y축방향 타단에서 일단으로 이동하면서 다시 클리닝 작업을 추가로 수행함으로서, 코팅액 수거 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.Next, contrary to the above process, the coating liquid collection efficiency can be further improved by performing additional cleaning work while moving from the other end to the end in the Y-axis direction.
한편, 헤드클리닝부재(500)의 다른 실시예에서는 도 19에 도시한 바와 같이 슬롯다이헤드(210)가 위치하는 높이에 헤드클리닝부재(500)가 위치하도록 하여 효과적으로 헤드립(211)을 클리닝할 수 있도록 구성되는데, 슬롯다이헤드(210)가 지지되는 프레임 상에 리니어모터(540)가 구비될 수 있고, 리니어모터(540)의 구동에 따라 이동하는 헤드클리닝암(580)이 구비될 수 있으며, 프레임 상에 구비되어 헤드클리닝암(580)의 이동을 안내하는 리니어가이드(550)가 구비될 수 있다.Meanwhile, in another embodiment of the head cleaning member 500, as shown in FIG. 19, the head cleaning member 500 is positioned at the height where the slot die head 210 is located to effectively clean the head lip 211. It is configured so that a linear motor 540 may be provided on the frame on which the slot die head 210 is supported, and a head cleaning arm 580 that moves according to the driving of the linear motor 540 may be provided, , A linear guide 550 may be provided on the frame to guide the movement of the head cleaning arm 580.
이러한 헤드클리닝암(580)의 하부에 이동블록(530)과 클리닝블록(510)이 결합되며, 그 클리닝블록(510)의 상부면이 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211) 표면에 대응하는 위치로 하여 이동블록(530)과 클리닝블록(510)이 구비될 수 있다.A moving block 530 and a cleaning block 510 are coupled to the lower part of the head cleaning arm 580, and the upper surface of the cleaning block 510 corresponds to the surface of the head lip 211 of the slot die head 210. A moving block 530 and a cleaning block 510 may be provided in such a position.
이 경우 슬롯다이헤드(210)가 Z축방향으로 하강하여 슬롯다이코팅을 수행할 경우 헤드클리닝부재(500)가 정반(120)이나 기판(10)의 코팅면에 닿지 않도록 구비되어 충돌이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 즉, 헤드클리닝부재(500)는 클리닝을 수행하기 전 상태에서는 정반(120)이 위치하는 외측 영역(즉, 프레임 양쪽 끝단부)에 위치할 수 있다.In this case, when the slot die head 210 is lowered in the Z-axis direction to perform slot die coating, the head cleaning member 500 is provided so as not to contact the surface plate 120 or the coated surface of the substrate 10, preventing collisions from occurring. This can be prevented in advance. That is, the head cleaning member 500 may be located in the outer area where the surface plate 120 is located (i.e., both ends of the frame) in a state before cleaning is performed.
물론, 제어모듈(110)에서 슬롯다이코팅 중에는 헤드클리닝부재(500)에 리니어모터(540)가 작동하지 않도록 락(lock)을 걸어두어 오작동 발생을 방지할 수 있다.Of course, during slot die coating in the control module 110, malfunction can be prevented by locking the head cleaning member 500 so that the linear motor 540 does not operate.
상술한 바와 같은 헤드클리닝부재(500)의 다른 실시예에에 대한 동작 방식을 설명하면, 슬롯다이코팅이 완료될 경우 슬롯다이헤드(210)를 Z축이동수단을 통해 헤드클리닝부재(500)에 구비되는 클리닝블록(510)의 상부면에 대응하는 위치에 헤드립(211)의 하부표면이 위치할 수 있도록 상승시키고, 헤드클리닝부재(500)의 클리닝블록(510)과 이동블록(530)을 Y축방향으로 이동시켜 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)을 클리닝할 수 있다. 즉, 헤드립(211)에 잔류하는 코팅액을 수거할 수 있다.When explaining the operation method of another embodiment of the head cleaning member 500 as described above, when slot die coating is completed, the slot die head 210 is moved to the head cleaning member 500 through a Z-axis moving means. The lower surface of the head lip 211 is raised so that it is located at a position corresponding to the upper surface of the cleaning block 510, and the cleaning block 510 and the moving block 530 of the head cleaning member 500 are installed. The head lip 211 of the slot die head 210 can be cleaned by moving it in the Y-axis direction. That is, the coating liquid remaining on the head lip 211 can be collected.
여기에서, 슬롯다이코팅이 완료될 경우 제어모듈(110)의 제어에 따라 슬롯다이헤드(210)는 초기의 위치로 복귀할 수 있고, 슬롯다이헤드(210)가 초기 위치로 복귀하지 않은 상태라면 헤드클리닝부재(500)는 작동하지 않도록 제어할 수 있다.Here, when slot die coating is completed, the slot die head 210 can return to the initial position under the control of the control module 110, and if the slot die head 210 has not returned to the initial position, The head cleaning member 500 can be controlled not to operate.
그리고, 슬롯다이헤드(210)가 초기위치로 복귀하여 정렬할 경우 헤드클리닝부재(500)에 구비되는 리니어모터(540)가 구동하며, 리니어모터(540)의 구동에 따라 헤드클리닝암(580)이 리니어가이드(550)의 안내에 따라 Y축방향 일단에서 타단으로 이동할 수 있다.In addition, when the slot die head 210 returns to the initial position and is aligned, the linear motor 540 provided in the head cleaning member 500 is driven, and the head cleaning arm 580 is driven according to the driving of the linear motor 540. It can move from one end of the Y-axis direction to the other end according to the guidance of the linear guide 550.
이에 따라, 헤드클리닝암(580)에 결합된 클리닝블록(510)의 상부에 구비되는 클리닝와이퍼(520)가 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211) 외부표면에 접촉하여 이동함으로써, 헤드립(211)의 표면에 잔류하는 코팅액을 클리닝 제거할 수 있다.Accordingly, the cleaning wiper 520 provided on the top of the cleaning block 510 coupled to the head cleaning arm 580 moves in contact with the outer surface of the head lip 211 of the slot die head 210, thereby causing the head lip 211 to move. The coating liquid remaining on the surface of (211) can be removed by cleaning.
예를 들면, 헤드클리닝부재(500)의 클리닝블록(510)이 Y축방향 일단에서 타단으로 이동할 경우 분사스프레이(570)를 통해 솔벤트를 헤드립(211)의 외부표면에 분사하면 표면에 건조된 코팅액이 용해될 수 있고, 클리닝와이퍼(520)를 통해 표면의 코팅액이 클리닝 제거될 수 있다. For example, when the cleaning block 510 of the head cleaning member 500 moves from one end to the other end in the Y-axis direction, solvent is sprayed on the outer surface of the head lip 211 through the spray spray 570, drying the solvent on the surface. The coating liquid may be dissolved, and the coating liquid on the surface may be cleaned and removed through the cleaning wiper 520.
물론, 분사스프레이(570)를 이용하여 코팅액을 제거하는 경우 수거된 코팅액을 재활용할 수 없고, 고가의 코팅액을 재활용하기 위해서는 분사스프레이(570)를 작동하지 않은 상태에서 클리닝와이퍼(520)만을 이용하여 클리닝해야만 한다.Of course, when the coating liquid is removed using the spray spray 570, the collected coating liquid cannot be recycled, and in order to recycle the expensive coating liquid, only the cleaning wiper 520 must be used without the spray spray 570 in operation. It has to be cleaned.
아울러, 헤드립(211)의 클리닝이 완벽하게 이루지지 않을 경우 Y축방향 타단에서 일단으로 다시 추가로 헤드클리닝을 실시할 수 있으며, 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)에 대한 클리닝이 완료될 경우 다음 슬롯다이코팅을 수행하기 위해 코팅갭촬영부재(300)를 이용한 코팅갭 촬영 및 코팅갭 조절을 수행할 수 있다.In addition, if the cleaning of the head lip 211 is not completed completely, additional head cleaning can be performed from the other end in the Y-axis direction to one end, and cleaning of the head lip 211 of the slot die head 210 is performed. When completed, coating gap photography and coating gap adjustment using the coating gap photography member 300 can be performed to perform the next slot die coating.
또한, 상술한 바와 같은 헤드클리닝부재(500)는 솔벤트를 헤드립(211)에 분사하여 클리닝와이퍼(520)를 통해 헤드립(211) 표면의 코팅액을 제거하는 헤드클리닝 방식 외에 에어(air)를 헤드립(211)의 양쪽에 분사하는 방식으로 헤드립(211)을 클리닝할 수 있는데, 클리닝블록(510)의 Y축방향 양선단부에 구비되어 헤드립(211)의 방향으로 에어(air)를 분사하는 에어분사구(도시 생략됨)가 구비됨으로써, 에어가 헤드립(211)을 따라 분사될 경우 코팅액을 헤드립(211)의 양끝단으로 이동시키고, 이를 클리닝블록(510) 도는 수거탱크(560)에 떨어뜨려 수집할 수 있다.In addition, the head cleaning member 500 as described above uses air in addition to the head cleaning method of spraying solvent onto the head lip 211 to remove the coating liquid on the surface of the head lip 211 through the cleaning wiper 520. The head lip 211 can be cleaned by spraying water on both sides of the head lip 211. It is provided at both ends of the cleaning block 510 in the Y-axis direction and blows air in the direction of the head lip 211. By providing an air injection port (not shown), when air is sprayed along the head lip 211, the coating liquid is moved to both ends of the head lip 211, and is transferred to the cleaning block 510 or collection tank 560. ) can be collected by dropping it.
한편, 헤드클리닝부재(500)의 또 다른 실시예에서는 도 20에 도시한 바와 같이 롤투롤 방식의 슬롯다이코팅을 수행하는 장치에도 적용할 수 있는데, 고정식 클리닝 방법이 아닌 헤드 프레임에 설치하는 방식으로 롤투롤 장비에 적용할 수 있다.Meanwhile, in another embodiment of the head cleaning member 500, as shown in FIG. 20, it can also be applied to a device that performs slot die coating in the roll-to-roll method, and is installed on the head frame rather than a fixed cleaning method. It can be applied to roll-to-roll equipment.
예를 들면, 다른 실시예에 따른 헤드클리닝부재(500)의 구성과 유사하게 슬롯다이헤드(210)가 장착되는 프레임에 리니어가이드(550)와 리니어모터(540)를 설치할 수 있고, 다른 실시예에서 설명한 방식과 유사하게 헤드클리닝을 수행할 수 있다.For example, similar to the configuration of the head cleaning member 500 according to another embodiment, the linear guide 550 and the linear motor 540 can be installed on the frame on which the slot die head 210 is mounted. Head cleaning can be performed similarly to the method described in .
따라서, 본 발명의 일 측면에 따르면, CCD 카메라의 이미지 프로세싱을 이용하여 슬롯다이헤드와 기판 간의 코팅갭을 화소단위로 정밀하게 산출한 후, 산출된 코팅갭에 따라 슬롯다이헤드의 위치를 Z축 방향으로 정밀하게 조정함으로써, 짧은 시간 내에 자동으로 코팅갭을 정밀하게 조정할 수 있어 박막 및 소자 재현성을 효과적으로 확보할 수 있다.Therefore, according to one aspect of the present invention, the coating gap between the slot die head and the substrate is precisely calculated in pixel units using image processing of a CCD camera, and then the position of the slot die head is adjusted along the Z-axis according to the calculated coating gap. By precisely adjusting the direction, the coating gap can be automatically and precisely adjusted within a short period of time, effectively ensuring thin film and device reproducibility.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 슬롯다이헤드의 헤드립을 통해 토출되는 용액의 퍼짐을 레이저센서와 수광센서를 통해 공간상에서 검출하고, 헤드립 전체 영역에 용액이 균일하게 퍼지는 시점에 슬롯다이코팅을 자동으로 시작하도록 제어함으로써, 박막 및 소자 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, the spread of the solution discharged through the head lip of the slot die head is detected in space through a laser sensor and a light receiving sensor, and when the solution is uniformly spread over the entire head lip area, the slot die head By controlling coating to start automatically, thin film and device productivity can be improved.
아울러, 본 발명의 일 측면에 따르면, 코팅이 완료될 경우 헤드립의 선단에 접촉하여 슬라이딩 이동하는 방식으로 표면에 잔류하는 코팅액을 수집하여 별도의 저장탱크에 저장함으로써, 고가의 코팅액을 재활용할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, when coating is completed, the coating liquid remaining on the surface is collected by sliding in contact with the tip of the head lip and stored in a separate storage tank, so that the expensive coating liquid can be recycled. This can improve economic efficiency.
도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 자동화된 슬롯다이코팅장치를 이용하여 코팅갭을 조절하는 과정을 나타낸 플로우차트이다.Figure 21 is a flow chart showing the process of adjusting the coating gap using an automated slot die coating device according to the second embodiment of the present invention.
도 21을 참조하면, 코팅제어부재(100)의 상부에 기판(10)을 안착시킬 수 있다(단계2110).Referring to FIG. 21, the substrate 10 can be seated on the coating control member 100 (step 2110).
여기에서, 코팅제어부재(100)에는 상부에 기판(10)이 안착되는 정반(120)이 구비될 수 있으며, 이러한 정반(120)은 기판(10)이 상부에 안착된 상태에서 슬롯다이코팅 중에 X축방향으로 이동될 수 있다.Here, the coating control member 100 may be provided with a surface 120 on which the substrate 10 is seated, and this surface 120 is used during slot die coating with the substrate 10 seated on the top. It can be moved in the X-axis direction.
다음에, 코팅제어부재(100)의 디스플레이기기(130)를 통해 설정코팅갭이 입력될 경우 이를 제어모듈(110)로 제공할 수 있다(단계2120).Next, when the set coating gap is input through the display device 130 of the coating control member 100, it can be provided to the control module 110 (step 2120).
여기에서, 디스플레이기기(130)는 예를 들면, 터치스크린패널 등을 포함하여 입력기능과 디스플레이기능을 동시에 제공할 수 있다.Here, the display device 130 may provide input functions and display functions simultaneously, including, for example, a touch screen panel.
그리고, 슬롯다이헤드부재(200)에 구비되는 슬롯다이헤드(210)와 기판(10)의 사이를 촬영한 코팅갭영상을 코팅갭촬영부재(300)를 통해 획득할 수 있다(단계2130).And, a coating gap image taken between the slot die head 210 provided in the slot die head member 200 and the substrate 10 can be obtained through the coating gap photographing member 300 (step 2130).
예를 들면, 코팅갭촬영부재(300)에는 코팅제어부재(100)의 상부에 X축방향의 레일로 구비되는 X축이동레일(310)과, 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211) 부분과 정반(120)의 상부에 구비된 기판(10)을 하나의 이미지로 촬영할 수 있도록 X축이동레일(310)에 안내되어 X축방향으로 이동하는 카메라지지대(320)와, 카메라지지대(320)에 결합되어 Y축방향으로 이동하면서 슬롯다이헤드(210) 및 기판(10)의 사이를 촬영하는 CCD카메라모듈(330)이 포함될 수 있다.For example, the coating gap photographing member 300 includes an A camera support 320 that is guided by an X-axis moving rail 310 and moves in the ) may include a CCD camera module 330 that moves in the Y-axis direction and takes pictures between the slot die head 210 and the substrate 10.
이러한 코팅갭촬영부재(300)를 통해 촬영된 코팅갭영상은 이미지처리를 위해 제어모듈(110)로 제공될 수 있다.The coating gap image captured through the coating gap photographing member 300 may be provided to the control module 110 for image processing.
다음에, 코팅제어부재(100)의 내부에 구비되는 제어모듈(110)을 통해 촬영된 코팅갭영상을 이미지처리하여 코팅갭을 산출할 수 있다(단계2140).Next, the coating gap can be calculated by image processing the coating gap image captured through the control module 110 provided inside the coating control member 100 (step 2140).
예를 들면, 제어모듈(110)은 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)과, 공기층(air)과 기판(10)(또는 정반(120)까지) 나타나는 코팅갭영상이 코팅갭촬영부재(300)로부터 제공될 경우 해당 코팅갭영상에서 밝기가 크게 변화하는 지점(즉, 가장자리(edge))을 검출하기 위한 가장자리검출프로그램을 이용하되, 미분과 기울기 연산을 통해 3개층 이미지에서 2개의 가장자리를 검출할 수 있다.For example, the control module 110 uses a coating gap imaging member to display a coating gap image showing the head lip 211 of the slot die head 210, an air layer, and the substrate 10 (or even the surface plate 120). When provided from (300), an edge detection program is used to detect points (i.e., edges) where brightness changes significantly in the corresponding coating gap image, but two edges are detected in the three-layer image through differentiation and gradient operations. can be detected.
그리고, 제어모듈(110)은 검출된 2개의 가장자리를 통해 화소단위로 현재 코팅갭을 계산할 수 있는데, 기준이 되는 사물(예를 들면, 마이크로팁 등)을 슬롯다이헤드(210)에 삽입하여 코팅갭을 계산하는 방식, 촬영거리와 렌즈 시야각을 이용하여 계산하는 방식, 카메라해상도와 센서의 크기를 이용하여 계산하는 방식 등으로 코팅갭을 계산할 수 있다.In addition, the control module 110 can calculate the current coating gap on a pixel basis through the two detected edges, and inserts a reference object (for example, a microtip, etc.) into the slot die head 210 for coating. The coating gap can be calculated by calculating the gap, using the shooting distance and lens viewing angle, or using the camera resolution and sensor size.
여기에서, 제어모듈(110)은 투명한 기판(10)으로 인해 경계면이 흐린 경우, 기판(10)이 아니라 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)과, 공기층(air)과 정반(120)이 나타나는 코팅갭영상을 이용하여 코팅갭을 계산한 후에, 기판(10)의 두께를 고려하여 최종적으로 현재 코팅갭을 계산할 수 있다.Here, when the boundary surface is blurred due to the transparent substrate 10, the control module 110 operates not on the substrate 10 but on the head lip 211 of the slot die head 210, the air layer, and the surface plate 120. After calculating the coating gap using the coating gap image, the current coating gap can be finally calculated by considering the thickness of the substrate 10.
상술한 바와 같이 제어모듈(110)은 코팅갭 측정을 위해 CCD카메라모듈(330)을 통해 촬영된 코팅갭영상의 이미지프로세싱을 통해 화소단위로 정밀하게 현재 코팅갭을 자동으로 계산할 수 있다.As described above, the control module 110 can automatically calculate the current coating gap precisely in pixel units through image processing of the coating gap image captured through the CCD camera module 330 to measure the coating gap.
또한, 제어모듈(110)에서 산출된 코팅갭과 입력된 설정코팅갭을 비교한 후, 비교 결과에 따라 그 차이값만큼 슬롯다이헤드(210)를 Z축방향으로 조정하도록 조정제어신호를 슬롯다이헤드부재(200)에 제공할 수 있다(단계2150).In addition, after comparing the coating gap calculated by the control module 110 and the input set coating gap, an adjustment control signal is sent to the slot die head 210 to adjust the slot die head 210 in the Z-axis direction by the difference value according to the comparison result. It can be provided to the head member 200 (step 2150).
이어서, 제어모듈(110)로부터 입출력 통신을 통해 실시간으로 제공되는 조정제어신호에 따라 슬롯다이헤드부재(200)에 구비되는 Z축이동수단을 구동시켜 슬롯다이헤드(210)를 Z축방향으로 이동하는 방식으로 설정코팅갭(즉, 해당 슬롯다이코팅에 대응하는 코팅갭)을 갖도록 코팅갭을 조절할 수 있다(단계2160).Next, the Z-axis moving means provided on the slot die head member 200 is driven according to the adjustment control signal provided in real time through input/output communication from the control module 110 to move the slot die head 210 in the Z-axis direction. The coating gap can be adjusted to have a set coating gap (i.e., a coating gap corresponding to the corresponding slot die coating) in this way (step 2160).
이러한 단계(3160)에서는 코팅갭을 조절하기 위해 Z축방향으로 이동한 후, 다시 코팅갭을 촬영하고, 그 코팅갭영상을 통해 다시 현재코팅갭을 산출한 후에, 기 설정된 오차범위 내에 있을 경우 코팅갭 형성 과정을 마무리할 수 있다.In this step (3160), after moving in the Z-axis direction to adjust the coating gap, the coating gap is photographed again, the current coating gap is calculated again through the coating gap image, and if it is within the preset error range, the coating gap is photographed again. The gap formation process can be completed.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, CCD 카메라의 이미지 프로세싱을 이용하여 슬롯다이헤드와 기판 간의 코팅갭을 화소단위로 정밀하게 산출한 후, 산출된 코팅갭에 따라 슬롯다이헤드의 위치를 Z축 방향으로 정밀하게 조정함으로써, 짧은 시간 내에 자동으로 코팅갭을 정밀하게 조정할 수 있어 박막 및 소자 재현성을 효과적으로 확보할 수 있다.Therefore, according to the second embodiment of the present invention, the coating gap between the slot die head and the substrate is precisely calculated in pixel units using image processing of a CCD camera, and then the position of the slot die head is adjusted according to the calculated coating gap. By precisely adjusting the Z-axis direction, the coating gap can be automatically and precisely adjusted within a short period of time, effectively ensuring thin film and device reproducibility.
도 22는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 자동화된 슬롯다이코팅장치를 이용하여 코팅결함을 검출하는 과정을 나타낸 플로우차트이다.Figure 22 is a flow chart showing the process of detecting coating defects using an automated slot die coating device according to the third embodiment of the present invention.
도 22를 참조하면, 제어모듈(110)의 제어에 따라 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)과 기판(10) 사이의 코팅갭이 형성된 상태에서 먼저 코팅결함검출부재(400)에 구비되는 적어도 하나의 레이저모듈(410)과, 적어도 하나의 수광모듈(420)에 대해 가시광레이저의 조사 및 수광되는 광수치 센싱를 포함하는 초기화 과정을 수행할 수 있다(단계2210).Referring to FIG. 22, in a state in which a coating gap is formed between the head lip 211 of the slot die head 210 and the substrate 10 under the control of the control module 110, the coating defect detection member 400 is first provided. An initialization process including irradiation of a visible light laser and sensing of the received light value may be performed on at least one laser module 410 and at least one light receiving module 420 (step 2210).
그리고, 제어모듈(110)의 제어에 따라 슬롯다이헤드(210)에 구비되는 헤드립(211)을 통해 코팅액을 토출할 수 있다(단계2220).Then, the coating liquid can be discharged through the head lip 211 provided on the slot die head 210 under the control of the control module 110 (step 2220).
다음에, 코팅결합검출부재(400)에 구비되는 적어도 하나의 레이저모듈(410) 및 적어도 하나의 수광모듈(420)을 통해 토출되는 코팅액의 메니스커스상태를 검출할 수 있다(단계2230).Next, the meniscus state of the coating liquid discharged through at least one laser module 410 and at least one light receiving module 420 provided in the coating combination detection member 400 can be detected (step 2230).
예를 들면, 코팅결함검출부재(400)에서는 슬롯다이헤드(210)의 헤드립(211)으로부터 코팅액이 토출되었지만, 아직 슬롯다이헤드(210)와 기판(10) 사이에 메니스커스가 형성되기 전에는 코팅갭 영역 사이로 가시광레이저가 통과하여 수광모듈(420)에 수광될 수 있으며, 수광모듈(420)의 광전변환에 의해 전기신호가 검출되어 센서온(on)상태가 되어 그 센서온신호는 제어모듈(110)로 제공될 수 있다.For example, in the coating defect detection member 400, the coating liquid is discharged from the head lip 211 of the slot die head 210, but the meniscus is not yet formed between the slot die head 210 and the substrate 10. Previously, a visible light laser could pass through the coating gap area and be received by the light receiving module 420, and an electric signal would be detected by photoelectric conversion of the light receiving module 420 to turn the sensor on, and the sensor on signal would be controlled. It may be provided as module 110.
또한, 슬롯다이헤드(210)와 기판(10) 사이에 메니스커스(meniscus)가 형성되면, 가시광레이저가 코팅액을 통해 차단되어 통과하지 못하기 때문에, 수광모듈(420)에 수광되지 않아 센서오프(off)상태가 되어 그 센서오프신호는 제어모듈(110)로 제공될 수 있다.In addition, when a meniscus is formed between the slot die head 210 and the substrate 10, the visible light laser is blocked through the coating liquid and cannot pass through, so the light is not received by the light receiving module 420 and the sensor is turned off. (off) state, the sensor off signal can be provided to the control module 110.
이 후, 모든 수광모듈(420)에서 센서오프상태가 되어 코팅액이 슬롯다이헤드(210)의 너비로 균일하게 퍼졌다는 것을 의미하여 그에 대응하는 센서오프신호가 제어모듈(110)로 제공될 수 있다. 즉, 모든 수광모듈(420)의 센서신호가 오프인 경우에 슬롯다이코팅을 위한 센서오프신호를 제공할 수 있다.After this, all light receiving modules 420 are in the sensor-off state, meaning that the coating liquid is uniformly spread across the width of the slot die head 210, and a corresponding sensor-off signal can be provided to the control module 110. . That is, when the sensor signals of all light receiving modules 420 are off, a sensor off signal for slot die coating can be provided.
여기에서, 제어모듈(220)에서는 슬롯다이코팅 중에 복수의 수광모듈(420) 중에서 어느 하나라도 센서온상태가 될 경우 이에 대응하는 결함발생신호가 코팅결함검출부재(400)로부터 제공될 경우 넥인(nect-in) 결함 발생으로 판단할 수 있고, 이에 대응하여 사용자가 결함 발생을 즉각적으로 인지할 수 있도록 결함발생을 알리는 경보알람을 스피커(도시 생략됨)를 통해 출력하도록 제어할 수 있으며, 이와 함께 사용자가 결함 발생을 구체적으로 인지할 수 있도록 디스플레이기기(130)를 통해 해당 넥인 결함 발생정보(예를 들면, 결함명, 결함위치 등)를 디스플레이할 수 있다. 물론, 제어모듈(110)에서는 결함 발생으로 판단하는 즉시 슬롯다이코팅 작업을 중지하도록 제어할 수 있다.Here, in the control module 220, when any one of the plurality of light receiving modules 420 is in the sensor-on state during slot die coating and a corresponding defect occurrence signal is provided from the coating defect detection member 400, neck-in ( nect-in), it can be determined that a defect has occurred, and in response to this, an alarm alarm notifying the occurrence of a defect can be controlled to be output through a speaker (not shown) so that the user can immediately recognize the occurrence of a defect. The corresponding neck-in defect occurrence information (for example, defect name, defect location, etc.) can be displayed through the display device 130 so that the user can specifically recognize the occurrence of a defect. Of course, the control module 110 can control the slot die coating operation to stop as soon as it is determined that a defect has occurred.
또한, 제어모듈(110)에서는 슬롯다이헤드(210)의 너비 전영역에서 부분적으로 발생하는 센서온신호가 수광모듈(420)로부터 제공될 경우 해당 수광모듈(420)의 센서온상태 발생패턴을 분석하여 스트리크(streaks) 결함이 발생한 것으로 판단할 수 있고, 넥인 결함 발생에서와 유사하게 스피커를 이용한 즉각적인 경보알람, 디스플레이기기(130)를 이용한 결함정보 디스플레이, 슬롯다이코팅의 중지 등을 제어할 수 있다.In addition, the control module 110 analyzes the sensor-on state occurrence pattern of the light-receiving module 420 when a sensor-on signal partially generated in the entire width of the slot die head 210 is provided from the light-receiving module 420. Thus, it can be determined that a streak defect has occurred, and similar to the occurrence of a neck-in defect, immediate alarm alarm using a speaker, display of defect information using the display device 130, and stop of slot die coating can be controlled. there is.
다음에, 제어모듈(110)에서 검출된 메니스커스상태에 따라 헤드립(211)의 전체 영역에 메니스커스가 형성된 것으로 판단될 경우 슬롯다이코팅을 시작하도록 코팅제어부재(100) 및 슬롯다이헤드부재(200)에 코팅제어신호를 제공할 수 있다(단계2240).Next, if it is determined that a meniscus is formed in the entire area of the head lip 211 according to the meniscus state detected in the control module 110, the coating control member 100 and the slot die are used to start slot die coating. A coating control signal may be provided to the head member 200 (step 2240).
이에 따라, 코팅제어부재(100) 및 슬롯다이헤드부재(200)에서 제어모듈(110)로부터 제공되는 코팅제어신호에 따라 각각의 구성부를 동작시켜 슬롯다이코팅을 수행할 수 있다(단계2250).Accordingly, slot die coating can be performed by operating each component of the coating control member 100 and the slot die head member 200 according to the coating control signal provided from the control module 110 (step 2250).
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 슬롯다이헤드의 헤드립을 통해 토출되는 용액의 퍼짐을 레이저센서와 수광센서를 통해 공간상에서 검출하고, 헤드립 전체 영역에 용액이 균일하게 퍼지는 시점에 슬롯다이코팅을 자동으로 시작하도록 제어함으로써, 박막 및 소자 생산성을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the third embodiment of the present invention, the spread of the solution discharged through the head lip of the slot die head is detected in space through a laser sensor and a light receiving sensor, and when the solution is uniformly spread over the entire head lip area, By controlling slot die coating to start automatically, thin film and device productivity can be improved.
도 23은 본 발명의 제 4 실시예에 따라 자동화된 슬롯다이코팅장치를 이용하여 헤드클리닝을 수행하는 과정을 나타낸 플로우차트이다.Figure 23 is a flow chart showing the process of performing head cleaning using an automated slot die coating device according to the fourth embodiment of the present invention.
도 23을 참조하면, 제어모듈(110)에서는 정반(120)을 이동시켜 슬롯다이코팅을 수행하는 경우 기판(10)이 안착된 정반(120)이 슬롯다이코팅을 완료하기 위한 위치까지 이동하여 슬롯다이코팅이 완료되면, 헤드립(211)에 잔류하는 코팅액을 수거하기 위해 헤드클리닝부재(500)에 클리닝제어신호를 제공할 수 있다(단계2310).Referring to FIG. 23, when slot die coating is performed by moving the surface plate 120 in the control module 110, the surface plate 120 on which the substrate 10 is seated moves to the position to complete slot die coating and moves to the slot die coating. When die coating is completed, a cleaning control signal may be provided to the head cleaning member 500 to collect the coating liquid remaining on the head lip 211 (step 2310).
여기에서, 제어블록(110)에서는 슬롯다이헤드(210)를 X축방향으로 이동시켜 슬롯다이코팅을 수행하는 경우 슬롯다이코팅이 완료된 후, 슬롯다이헤드부재(200)의 슬롯다이헤드(210)가 초기위치에 도달했는지 체크하고, 슬롯다이헤드(210)가 초기위치에 복귀한 경우에 헤드클리닝부재(500)에 클리닝제어신호를 제공할 수 있다.Here, when slot die coating is performed by moving the slot die head 210 in the X-axis direction in the control block 110, after slot die coating is completed, the slot die head 210 of the slot die head member 200 It is possible to check whether has reached the initial position, and to provide a cleaning control signal to the head cleaning member 500 when the slot die head 210 returns to the initial position.
그리고, 헤드클리닝부재(500)에서는 제어모듈(110)로부터 제공되는 클리닝제어신호에 따라 리니어모터(540)를 구동시켜 리니어가이드(550)를 따라 이동블록(530)을 Y축방향으로 이동시킬 수 있다(단계2320).In addition, the head cleaning member 500 can drive the linear motor 540 according to the cleaning control signal provided from the control module 110 to move the moving block 530 in the Y-axis direction along the linear guide 550. There is (step 2320).
여기에서, 헤드클리닝부재(500)에서는 리니어모터(540)에서 이동블록(530)을 리니어가이드(550)의 안내로 Y축방향으로 이동할 수 있는 구동력을 제공할 수 있으며, 이러한 구동력은 구동기어로드(541)가 이동블록(530)의 내부 나사산에 맞물려 결합된 상태에서 구동기어로드(541)를 회전시키고, 이에 따라 이동블록(530)이 리니어가이드(540)의 안내에 따라 Y축방향으로 이동할 수 있다.Here, the head cleaning member 500 can provide driving force to move the moving block 530 in the Y-axis direction under the guidance of the linear guide 550 from the linear motor 540, and this driving force is provided by the driving gear rod. (541) rotates the driving gear rod 541 while engaged with the internal thread of the moving block 530, and accordingly, the moving block 530 moves in the Y-axis direction under the guidance of the linear guide 540. You can.
다음에, 헤드클리닝부재(500)에서는 이동블록(530)의 이동에 따라 이동블록(530)의 상부에 구비되는 클리닝블록(510)을 이동시키되, 클리닝블록(510)의 상부에 구비되는 클리닝와이퍼(520)를 헤드립(211)에 접촉된 상태로 슬라이딩 이동시켜 표면에 잔류하는 코팅액을 수거할 수 있다(단계2330).Next, the head cleaning member 500 moves the cleaning block 510 provided on the upper part of the moving block 530 according to the movement of the moving block 530, and the cleaning wiper provided on the upper part of the cleaning block 510 (520) can be slid while in contact with the head lip 211 to collect the coating liquid remaining on the surface (step 2330).
상기 코팅액을 수거하는 단계(2330)에서는, 클리닝블록(510)의 Y축방향 양선단부에 구비되는 분사스프레이(570)를 통해 헤드립(211)의 방향으로 솔벤트를 분사할 수 있다.In the step 2330 of collecting the coating liquid, solvent can be sprayed in the direction of the head lip 211 through the spray spray 570 provided at both ends of the cleaning block 510 in the Y-axis direction.
예를 들면, 헤드클리닝부재(500)는 슬롯다이헤드(210)의 Y축방향(즉, 너비방향)의 일단 외측부에 위치하고 있다가 리니어모터(540)의 구동에 따라 이동블록(530)이 Y축방향 일단에서 타단으로 이동하게 되고, 이동 중에 이동블록(530)의 상부에 구비되는 클리닝블록(510)이 슬롯다이헤드(210)의 하부에 구비되는 헤드립(211)의 Y축방향 일선단에 도달하면서 클리닝와이퍼(520)가 헤드립(211)의 외부 경사면에 접촉하여 Y축방향 타단으로 이동하면서 헤드립(211)의 표면의 코팅액을 수거할 수 있다.For example, the head cleaning member 500 is located at one end of the outer side of the slot die head 210 in the Y-axis direction (i.e., the width direction), and as the linear motor 540 is driven, the moving block 530 moves to the Y axis. It moves from one end in the axial direction to the other end, and during movement, the cleaning block 510 provided on the upper part of the moving block 530 is moved to one end in the Y-axis direction of the head lip 211 provided on the lower part of the slot die head 210. As it reaches, the cleaning wiper 520 can contact the external inclined surface of the head lip 211 and move to the other end in the Y-axis direction to collect the coating liquid on the surface of the head lip 211.
상기 코팅액을 수거하는 단계(2330)에서는, 헤드립(211)의 양쪽에 에어를 분사하는 방식으로 헤드립(211) 표면에 잔류하는 코팅액을 클리닝 및 수거할 수 있는데, 클리닝블록(510)의 Y축방향 양선단부에 구비되어 헤드립(211)의 방향으로 에어(air)를 분사하는 에어분사구(도시 생략됨)가 구비됨으로써, 에어가 헤드립(211)을 따라 분사될 경우 코팅액을 헤드립(211)의 양끝단으로 이동시키고, 이를 클리닝블록(510) 도는 수거탱크(560)에 떨어뜨려 수집할 수 있다.In the step 2330 of collecting the coating liquid, the coating liquid remaining on the surface of the head lip 211 can be cleaned and collected by spraying air on both sides of the head lip 211. Y of the cleaning block 510 An air injection port (not shown) is provided at both ends of the axial direction and sprays air in the direction of the head lip 211, so that when air is sprayed along the head lip 211, the coating liquid is sprayed into the head lip (211). It can be collected by moving it to both ends of 211) and dropping it into the cleaning block 510 or collection tank 560.
이어서, 클리닝블록(510)의 Y축방향 양선단 외측영역에 위치하되, 이동블록(530)의 상부에 구비되는 수거탱크(560)에 코팅액을 저장할 수 있다(단계2340).Next, the coating liquid can be stored in the collection tank 560, which is located in the outer area of both ends of the cleaning block 510 in the Y-axis direction and is provided on the upper part of the moving block 530 (step 2340).
예를 들면, 상기 단계(3330)를 헤드 클리닝 과정에서 수거된 코팅액은 이동블록(530)의 Y축방향 일단부에 구비되는 수거탱크(560)에 저장될 수 있으며, 클리닝블록(510)이 리니어모터(540)의 구동력에 따라 슬롯다이헤드(210)의 Y축방향 타단 외측부에 기 설정된 위치까지 이동할 경우 리니어모터(540)는 정지하게 되고, 1회 클리닝 작업이 완료될 수 있다.For example, the coating liquid collected during the head cleaning process in step 3330 may be stored in the collection tank 560 provided at one end in the Y-axis direction of the moving block 530, and the cleaning block 510 may be used as a linear When moving to a preset position outside the other end of the slot die head 210 in the Y-axis direction according to the driving force of the motor 540, the linear motor 540 is stopped, and the one-time cleaning operation can be completed.
다음에, 상술한 바와 같은 과정과는 반대로 Y축방향 타단에서 일단으로 이동하면서 다시 클리닝 작업을 추가로 수행함으로서, 코팅액 수거 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.Next, contrary to the above-mentioned process, the coating liquid collection efficiency can be further improved by additionally performing cleaning work while moving from the other end to the end in the Y-axis direction.
따라서, 본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 코팅이 완료될 경우 헤드립의 선단에 접촉하여 슬라이딩 이동하는 방식으로 표면에 잔류하는 코팅액을 수집하여 별도의 저장탱크에 저장함으로써, 고가의 코팅액을 재활용할 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the fourth embodiment of the present invention, when coating is completed, the coating liquid remaining on the surface is collected by sliding in contact with the tip of the head lip and stored in a separate storage tank, thereby recycling the expensive coating liquid. This can improve economic efficiency.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.In the above description, various embodiments of the present invention have been presented and explained, but the present invention is not necessarily limited thereto, and those skilled in the art will understand various embodiments without departing from the technical spirit of the present invention. It will be easy to see that branch substitutions, transformations, and changes are possible.
100 : 코팅제어부재
200 : 슬롯다이헤드부재
300 : 코팅갭촬영부재
400 : 코팅결함검출부재
500 : 헤드클리닝부재100: Coating control member
200: Slot die head member
300: Coating gap photography member
400: Coating defect detection member
500: Head cleaning member
Claims (14)
상기 기판에 슬롯다이헤드를 통해 코팅액을 토출하여 상기 슬롯다이코팅을 수행하는 슬롯다이헤드부재; 및
상기 슬롯다이헤드 및 기판의 사이를 촬영한 코팅갭영상을 획득하는 코팅갭촬영부재;를 포함하며,
상기 제어모듈은,
상기 촬영된 코팅갭영상을 이미지처리하여 코팅갭을 산출하고, 상기 산출된 코팅갭과 입력된 설정코팅갭을 비교한 후, 비교 결과에 따라 상기 슬롯다이헤드를 Z축방향으로 조정하도록 조정제어신호를 상기 슬롯다이헤드부재에 제공하는
자동화된 슬롯다이코팅장치.
A coating control member provided therein with a control module that controls slot die coating on a substrate;
a slot die head member that performs the slot die coating by discharging a coating liquid onto the substrate through a slot die head; and
It includes a coating gap photographing member that acquires a coating gap image photographed between the slot die head and the substrate,
The control module is,
Calculate the coating gap by image processing the captured coating gap image, compare the calculated coating gap with the input set coating gap, and then send an adjustment control signal to adjust the slot die head in the Z-axis direction according to the comparison result. Provided to the slot die head member
Automated slot die coating device.
상기 코팅갭촬영부재는,
상기 코팅제어부재의 상부에 구비되는 X축이동레일;
상기 X축이동레일에 안내되어 X축방향으로 이동하는 카메라지지대; 및
상기 카메라지지대에 결합되어 Y축방향으로 이동하면서 상기 슬롯다이헤드 및 기판의 사이를 촬영하는 CCD카메라모듈;
을 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치.
In claim 1,
The coating gap photographing member,
An X-axis moving rail provided on the coating control member;
A camera support that is guided by the X-axis moving rail and moves in the X-axis direction; and
A CCD camera module coupled to the camera support and moving in the Y-axis direction to take pictures between the slot die head and the substrate;
An automated slot die coating device comprising a.
상기 CCD카메라모듈은,
CCD카메라와, 스팟조명과, 초점거리 미세조정을 위해 마이크로미터헤드를 구비하는
자동화된 슬롯다이코팅장치.
In claim 2,
The CCD camera module is,
Equipped with a CCD camera, spot lighting, and a micrometer head for fine adjustment of the focal length.
Automated slot die coating device.
상기 슬롯다이헤드의 헤드립을 통해 토출되는 상기 코팅액의 메니스커스상태를 검출하는 코팅결함검출부재;를 더 포함하며,
상기 제어모듈은,
상기 검출된 메니스커스상태에 따라 상기 헤드립의 전체 영역에 메니스커스가 형성된 것으로 판단될 경우 상기 슬롯다이코팅을 시작하도록 상기 코팅제어부재 및 슬롯다이헤드부재에 코팅제어신호를 제공하는
자동화된 슬롯다이코팅장치.
In claim 3,
It further includes a coating defect detection member that detects a meniscus state of the coating liquid discharged through the head lip of the slot die head,
The control module is,
When it is determined that a meniscus is formed in the entire area of the head lip according to the detected meniscus state, a coating control signal is provided to the coating control member and the slot die head member to start the slot die coating.
Automated slot die coating device.
상기 코팅결함검출부재는,
상기 슬롯다이헤드의 X축일단영역에 구비되어 상기 코팅액의 검출을 위한 가시광레이저를 조사하는 적어도 하나의 레이저모듈; 및
상기 슬롯다이헤드의 X축타단영역에 구비되어 상기 가시광레이저를 수광하여 상기 메니스커스상태를 검출하는 적어도 하나의 수광모듈;
을 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치.
In claim 4,
The coating defect detection member,
At least one laser module provided at one end of the X-axis of the slot die head to irradiate visible light laser for detecting the coating liquid; and
at least one light receiving module provided at the other end of the X-axis of the slot die head to detect the meniscus state by receiving the visible light laser;
An automated slot die coating device comprising a.
상기 슬롯다이코팅이 완료될 경우 상기 헤드립의 선단에 접촉하여 슬라이딩 이동하는 방식으로 표면에 잔류하는 상기 코팅액을 수거하는 헤드클리닝부재;를 더 포함하며,
상기 제어모듈은,
상기 슬롯다이코팅이 완료될 경우 상기 코팅액을 수거하기 위해 상기 헤드클리닝부재에 클리닝제어신호를 제공하는
자동화된 슬롯다이코팅장치.
The method according to any one of claims 1 to 5,
It further includes a head cleaning member that collects the coating liquid remaining on the surface by contacting the tip of the head lip and slidingly moving when the slot die coating is completed,
The control module is,
When the slot die coating is completed, a cleaning control signal is provided to the head cleaning member to collect the coating liquid.
Automated slot die coating device.
상기 헤드클리닝부재는,
상기 헤드립의 형태에 대응하는 상부형상을 갖는 클리닝블록;
상기 클리닝블록의 상부에 구비되어 상기 헤드립의 표면에 접촉하는 클리닝와이퍼;
상기 클리닝블록을 지지하는 이동블록;
상기 이동블록을 Y축방향으로 이동시키는 리니어모터;
이동가능하게 결합되는 상기 이동블록을 상기 Y축방향으로 안내하는 리니어가이드; 및
상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단 외측영역에 위치하되, 상기 이동블록의 상부에 구비되어 상기 코팅액을 수거하는 수거탱크;
를 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치.
In claim 6,
The head cleaning member,
a cleaning block having an upper shape corresponding to the shape of the head lip;
a cleaning wiper provided on an upper part of the cleaning block and in contact with the surface of the head lip;
A moving block supporting the cleaning block;
A linear motor that moves the moving block in the Y-axis direction;
A linear guide that guides the movable block in the Y-axis direction; and
a collection tank located at an outer area of both ends of the cleaning block in the Y-axis direction and provided at an upper part of the moving block to collect the coating liquid;
An automated slot die coating device including.
상기 헤드클리닝부재는,
상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단부에 구비되어 상기 헤드립의 방향으로 솔벤트를 분사하는 분사스프레이;
를 더 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치.
In claim 7,
The head cleaning member,
A spray spray provided at both ends of the cleaning block in the Y-axis direction to spray solvent in the direction of the head lip;
An automated slot die coating device further comprising a.
상기 헤드클리닝부재는,
상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단부에 구비되어 상기 헤드립의 방향으로 에어(air)를 분사하는 에어분사구;
를 더 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치.
In claim 7,
The head cleaning member,
an air injection port provided at both ends of the cleaning block in the Y-axis direction to spray air in the direction of the head lip;
An automated slot die coating device further comprising a.
슬롯다이헤드부재에 구비되는 슬롯다이헤드와 상기 기판의 사이를 촬영한 코팅갭영상을 코팅갭촬영부재를 통해 획득하는 단계;
상기 코팅제어부재의 내부에 구비되는 제어모듈을 통해 상기 촬영된 코팅갭영상을 이미지처리하여 코팅갭을 산출하는 단계;
상기 제어모듈에서 상기 산출된 코팅갭과 입력된 설정코팅갭을 비교한 후, 비교 결과에 따라 상기 슬롯다이헤드를 Z축방향으로 조정하도록 조정제어신호를 상기 슬롯다이헤드부재에 제공하는 단계;
를 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치의 제어방법.
Seating the substrate on the coating control member;
Obtaining a coating gap image taken between a slot die head provided in a slot die head member and the substrate through a coating gap photographing member;
Calculating a coating gap by image processing the captured coating gap image through a control module provided inside the coating control member;
After comparing the calculated coating gap and the input set coating gap in the control module, providing an adjustment control signal to the slot die head member to adjust the slot die head in the Z-axis direction according to the comparison result;
Control method of automated slot die coating device comprising.
상기 슬롯다이헤드에 구비되는 헤드립을 통해 코팅액을 토출하는 단계;
코팅결합검출부재에 구비되는 적어도 하나의 레이저모듈 및 적어도 하나의 수광모듈을 통해 상기 토출되는 코팅액의 메니스커스상태를 검출하는 단계;
상기 제어모듈에서 상기 검출된 메니스커스상태에 따라 상기 헤드립의 전체 영역에 메니스커스가 형성된 것으로 판단될 경우 상기 슬롯다이코팅을 시작하도록 상기 코팅제어부재 및 슬롯다이헤드부재에 코팅제어신호를 제공하는 단계; 및
상기 코팅제어신호에 따라 상기 슬롯다이코팅을 수행하는 단계;
를 더 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치의 제어방법.
In claim 10,
Discharging a coating liquid through a head lip provided on the slot die head;
Detecting a meniscus state of the discharged coating liquid through at least one laser module and at least one light receiving module provided in the coating combination detection member;
If the control module determines that a meniscus is formed in the entire area of the head lip according to the detected meniscus state, a coating control signal is sent to the coating control member and the slot die head member to start the slot die coating. providing steps; and
performing the slot die coating according to the coating control signal;
A control method of an automated slot die coating device further comprising.
상기 슬롯다이코팅이 완료될 경우 상기 제어모듈에서 상기 헤드립에 잔류하는 상기 코팅액을 수거하기 위해 헤드클리닝부재에 클리닝제어신호를 제공하는 단계;
상기 클리닝제어신호에 따라 상기 헤드클리닝부재에서 리니어모터를 구동시켜 리니어가이드를 따라 이동블록을 Y축방향으로 이동시키는 단계;
상기 이동블록의 이동에 따라 상기 이동블록의 상부에 구비되는 클리닝블록을 이동시키되, 상기 클리닝블록의 상부에 구비되는 클리닝와이퍼를 상기 헤드립에 접촉된 상태로 슬라이딩 이동시켜 표면에 잔류하는 상기 코팅액을 수거하는 단계; 및
상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단 외측영역에 위치하되, 상기 이동블록의 상부에 구비되는 수거탱크에 상기 코팅액을 저장하는 단계;
를 더 포함하는 자동화된 슬롯다이코팅장치의 제어방법.
In claim 11,
When the slot die coating is completed, providing a cleaning control signal from the control module to a head cleaning member to collect the coating liquid remaining on the head lip;
moving a moving block in the Y-axis direction along a linear guide by driving a linear motor in the head cleaning member according to the cleaning control signal;
As the moving block moves, the cleaning block provided on the upper part of the moving block is moved, and the cleaning wiper provided on the upper part of the cleaning block is slidably moved while in contact with the head lip to remove the coating liquid remaining on the surface. collecting step; and
storing the coating liquid in a collection tank located at an outer area of both ends of the cleaning block in the Y-axis direction and provided at an upper portion of the moving block;
A control method of an automated slot die coating device further comprising.
상기 코팅액을 수거하는 단계는,
상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단부에 구비되는 분사스프레이를 통해 상기 헤드립의 방향으로 솔벤트를 분사하는
자동화된 슬롯다이코팅장치의 제어방법.
In claim 12,
The step of collecting the coating liquid is,
Solvent is sprayed in the direction of the head lip through a spray spray provided at both ends of the cleaning block in the Y-axis direction.
Control method of automated slot die coating device.
상기 코팅액을 수거하는 단계는,
상기 클리닝블록의 Y축방향 양선단부에 구비되는 에어분사구를 통해 상기 헤드립의 방향으로 에어(air)를 분사하는
자동화된 슬롯다이코팅장치의 제어방법.In claim 12,
The step of collecting the coating liquid is,
Air is sprayed in the direction of the head lip through an air injection port provided at both ends of the cleaning block in the Y-axis direction.
Control method of automated slot die coating device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220108536A KR102656532B1 (en) | 2022-08-29 | 2022-08-29 | Automated slot die coating apparatus and its control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220108536A KR102656532B1 (en) | 2022-08-29 | 2022-08-29 | Automated slot die coating apparatus and its control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003245595A (en) * | 2002-02-22 | 2003-09-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | Coating method |
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