KR20240033546A - 슬롯 다이 코팅 장치 - Google Patents

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KR20240033546A
KR20240033546A KR1020220112318A KR20220112318A KR20240033546A KR 20240033546 A KR20240033546 A KR 20240033546A KR 1020220112318 A KR1020220112318 A KR 1020220112318A KR 20220112318 A KR20220112318 A KR 20220112318A KR 20240033546 A KR20240033546 A KR 20240033546A
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이미령
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김은도
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Abstract

본 발명은, 기판을 지지하는 기판 지지부와; 상기 기판 지지부의 상부에 설치되며, 코팅액을 토출하여 상기 기판 상에 상기 코팅면 또는 패턴을 형성하는 슬롯 다이 헤드 모듈; 및 상기 슬롯 다이 헤드 모듈에 설치되며, 상기 코팅액의 유동 공간을 히팅하여 상기 코팅액의 유동 공간의 막힘을 방지하는 제1 히팅 수단;을 포함하는, 슬롯 다이 코팅 장치에 관한 것이다.

Description

슬롯 다이 코팅 장치 {Slot die coating device}
본 발명은 균일한 스트라이프 코팅이 가능한 슬롯 다이 코팅 장치에 관한 것이다.
스트라이프 코팅(Stripe coating)은 일반적으로 용액 공정(solution process) 기반의 아모레드(AMOLED) 화소(pixel), OLETs(Organic Light-Emitting Transistors), OTFTs(Organic Thin-Film Transistors) 등을 코팅하는데 이용되며, 각종 금속 버스 라인, 유기 저분자 및 고분자 박막 코팅, 터치 스크린 패널 제작 등에 사용된다.
이러한 스트라이프 코팅 방식은 잉크젯 인쇄(inkjet printing), 노즐 인쇄(nozzle printing), 그라비어 오프셋 인쇄 (gravure offset printing), 슬롯 다이 코팅(slot die coating) 기술들에 의해 구현 가능하다. 이 중 슬롯 다이 코팅 방식은 주로 아모레드의 공통층(정공 주입층, 정공 수송층), 대면적 OLED 면광원, 태양전지 코팅 등 대면적 면코팅에 사용되어 왔으나, 최근에는 스트라이프 코팅에 적용시 코팅 품질을 확보할 수 있는 기술에 대하여 활발한 연구 개발이 이루어지고 있다.
특히, 마이크로 팁을 갖는 슬롯 다이 헤드를 이용하여 수십 마이크로미터의 폭을 갖는 미세 스트라이프(Fine stripe)를 코팅하는 기술이 제안되고 있으며, 미세 스트라이프의 선폭 및 두께의 불균일성을 저감하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.
공개특허공보 제10-2018-0066299호 (2018.06.19)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 슬롯 다이 헤드 모듈의 코팅액의 유동 공간의 막힘을 방지하여 슬롯 다이 코팅 장치가 개선된 코팅 품질을 제공할 수 있게 하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판을 지지하는 기판 지지부와; 상기 기판 지지부의 상부에 설치되며, 코팅액을 토출하여 상기 기판 상에 상기 코팅면 또는 패턴을 형성하는 슬롯 다이 헤드 모듈; 및 상기 슬롯 다이 헤드 모듈에 설치되며, 상기 코팅액의 유동 공간을 히팅하여 상기 코팅액의 유동 공간의 막힘을 방지하는 제1 히팅 수단;을 포함하는, 슬롯 다이 코팅 장치가 개시된다.
또한, 상기 슬롯 다이 헤드 모듈은, 서로 결합되는 전면 및 후면 헤드와; 상기 전면 및 후면 헤드의 사이에 설치되며, 상기 전면 및 후면 헤드 중 어느 하나에 형성된 코팅액 주입구와 연통되는 슬롯이 형성된 심 부재; 및 상기 심 부재와 대면하여 설치되며, 하부에 마이크로 팁이 형성된 메니스커스 가이드 부재;를 포함하며, 상기 제1 히팅 수단은 상기 전면 및 후면 헤드 중 적어도 하나에 상기 슬롯에 위치한 코팅액을 히팅하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1 히팅 수단은 상기 전면 헤드 및 후면 헤드의 내측면 상의 일정 면적을 차지하도록 배치되는 열선 또는 면상 발열체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 슬롯 다이 코팅 장치는, 상기 슬롯 다이 헤드 모듈에 상기 코팅액의 토출력을 제공하기 위한 제1 펌프와; 상기 제1 펌프의 가동 정지시로부터 재가동시까지의 시간을 측정하는 제1 타이머; 및 상기 제1 타이머의 측정 정보를 근거로 상기 제1 히팅 수단의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 슬롯 다이 코팅 장치는, 상기 코팅액의 종류에 따른 성분, 점도, 경화 시간 중 하나 이상의 정보가 저장된 데이터베이스; 및 상기 코팅액의 종류에 대한 정보를 입력 받기 위한 입력 수단;을 더 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 제1 타이머의 측정 정보, 상기 데이터베이스에 저장된 정보 및 상기 입력 수단을 통해 입력된 정보를 근거로 상기 제1 히팅 수단의 동작 및 히팅 온도를 제어하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 슬롯 다이 코팅 장치는, 상기 슬롯 다이 헤드 모듈에 인접한 위치에 설치되거나 상기 슬롯 다이 헤드 모듈과 교체하여 설치되며, 상기 기판의 코팅 영역에 식각액을 분사하여 패터닝하기 위한 식각 모듈; 및 상기 식각 모듈에 설치되며, 상기 식각액의 유동 공간을 히팅하여 상기 상기 식각액의 유동 공간의 막힘을 방지하는 제2 히팅 수단;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 식각 모듈은, 상기 식각액을 토출하기 위한 토출 노즐부와; 상기 토출 노즐부의 후방에 배치되며, 상기 토출 노즐부를 통해 토출된 식각액을 흡입하기 위한 흡입 노즐부; 및 상기 토출 노즐부 및 흡입 노즐부의 진동을 방지하도록 상기 토츨 노즐부 및 흡입 노즐부를 함께 지지하는 노즐 홀더;를 포함하고, 상기 제2 히팅 수단은 상기 토출 노즐부 및 흡입 노즐부의 식각액을 가열하도록 상기 노즐 홀더에 설치될 수 있다.
또한, 상기 노즐 홀더에는 상기 토출 노즐부와 상기 흡입 노즐부가 각각 삽입되는 제1 및 제2 삽입공이 형성되고, 상기 제2 히팅 수단은 상기 제1 및 제2 삽입공 중 적어도 하나의 내주면에 설치될 수 있다.
또한, 상기 슬롯 다이 코팅 장치는, 상기 식각 모듈에 상기 식각액의 토출력을 제공하기 위한 제2 펌프와; 상기 제2 펌프의 가동 정지시로부터 재가동시까지의 시간을 측정하는 제2 타이머; 및 상기 제2 타이머의 측정 정보를 근거로 상기 제2 히팅 수단의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 슬롯 다이 코팅 장치는, 상기 식각액의 종류에 따른 성분, 점도, 경화 시간 중 하나 이상의 정보가 저장된 데이터베이스; 및 상기 식각액의 종류에 대한 정보를 입력 받기 위한 입력 수단;을 더 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 제2 타이머의 측정 정보, 상기 데이터베이스에 저장된 정보 및 상기 입력 수단을 통해 입력된 정보를 근거로 상기 제2 히팅 수단의 동작 및 히팅 온도를 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 히팅 수단을 통해 슬롯 다이 헤드 모듈의 코팅액의 유동 공간을 히팅함으로써 코팅액의 경화에 따라 코팅액의 유동 공간이 막히는 현상을 최소화할 수 있고, 이를 통해 슬롯 다이 코팅 장치의 코팅 품질을 개선할 수 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 슬롯 다이 헤드 모듈과 식각 모듈을 연속적·순차적으로 동작시킴으로써 패터닝 효율을 향상시킬 수 있고, 식각 모듈 내 식각액의 유동 공간을 제2 히팅 수단으로 히팅함으로써 식각액의 경화에 따라 식각액의 유동 공간이 막히는 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 슬롯 다이 코팅 장치의 재가동 시간, 코팅액 또는 식각액의 종류 등에 따라 제1 및 제2 히팅 수단의 온/오프 여부, 히팅 온도를 제어할 수 있게 구성함으로써, 다양한 종류의 코팅액 또는 식각액에 대응 가능하며 그 작동 효율성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 슬롯 다이 헤드 모듈의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 슬롯 다이 헤드 모듈의 분해 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 식각 모듈의 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 식각 모듈의 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치의 작동 상태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치의 블록 다이어그램.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 슬롯 다이 코팅 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치의 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 슬롯 다이 헤드 모듈의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 슬롯 다이 헤드 모듈의 분해 사시도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치는, 기판 지지부(10), 슬롯 다이 헤드 모듈(20) 및 제1 히팅 수단(30)을 포함한다.
기판 지지부(10)는 코팅의 대상이 되는 기판(1)을 지지하는 기능을 하며, 이송 스테이지(15)에 적어도 하나의 방향을 따라 이동 가능하게 설치될 수 있다. 기판 지지부(10)와 슬롯 다이 헤드 모듈(20)의 상대 이동에 따라 특정 방향으로의 코팅이 가능하게 된다.
슬롯 다이 헤드 모듈(10)은 기판 지지부(10)의 상부에 설치되며, 코팅액(2, 도 6 참조)을 토출하여 기판(1) 상에 코팅면 또는 패턴을 형성하도록 구성된다. 본 실시예에 따르면 슬롯 다이 헤드 모듈(10)로서 펜 타입 슬롯 다이 헤드가 사용된 것을 예시하고 있으나, 슬롯 다이 헤드 모듈(10)의 종류는 이에 한정되는 것은 아니며 슬롯 다이 헤드 모듈로서 면 코팅용 슬롯 다이 헤드 등 다른 타입의 슬롯 다이 헤드 또한 사용 가능하다 할 것이다.
본 실시예서 예시된 슬롯 다이 헤드 모듈(20)은, 도 2 및 3과 같이, 전면 헤드(21), 후면 헤드(22), 심 부재(25) 및 메니스커스 가이드 부재(26)을 포함한다.
전면 헤드(21)와 후면 헤드(22)는 서로 결합되어 슬롯 다이 헤드 모듈(20)의 외관을 구성한다. 전면 및 후면 헤드(21, 22)는 금속(예를 들어, 스테인레스 스틸, 알루미늄 등) 재질로 형성 가능하며, 전면 및 후면 헤드(21, 22) 중 어느 하나에는 코팅액 주입구(23)가 형성된다. 본 실시예의 경우, 코팅액 주입구(23)가 전면 헤드(21)에 형성된 구조를 예시하고 있다. 코팅액 주입구(23)는 제1 펌프(61)에 연결된 튜브(61a)와 연결될 수 있고, 제1 펌프(61)는 슬롯 다이 헤드 모듈(20)에 코팅액의 토출력을 제공한다.
심 부재(25)는 전면 헤드(21)와 후면 헤드(22)의 사이에 설치되며, 심 부재(25)에는 코팅액 주입구(23)와 연통되는 슬롯(24)이 형성된다. 슬롯(24)은 코팅액 주입구(23)로 주입된 코팅액(2)의 유동 공간으로서의 기능을 수행한다. 슬롯(24)의 하단부에는 코팅액이 토출되는 코팅액 토출구(24a)가 형성된다.
메니스커스 가이드 부재(26)는 심 부재(25)와 대면하여 설치되며, 메니스커스 가이드 부재(26)의 하부에는 마이크로 팁(27)이 돌출되게 형성된다. 전면 및 후면 헤드(21, 22)의 하부에는 돌출부(28)가 돌출되게 형성될 수 있고 마이크로 팁(27)은 돌출부(28)의 중앙 부위 부위로부터 도출 되게 형성될 수 있다. 메니스커스 가이드 부재(26)는 수십 내지 수백 마이크로 미터의 폭을 가질 수 있다. 코팅액 토출구(24a)를 통해 토출된 코팅액은 마이크로 팁(27)을 따라 토출되며, 이 과정에서 마이크로 팁(27)과 기판(1)의 사이에 메니스커스가 형성된다. 마이크로 팁(27)의 길이나 폭을 조절함으로써 스트라이프의 폭을 제어할 수 있다.
본 실시예에서 예시한 펜 타입 슬롯 다이 헤드는, 소량의 코팅 용액이 심 부재(25)의 슬롯(24)을 통해 하나의 채널로 흐르기 때문에 코팅액 제어가 용이하며, 저점도 유기물의 간헐적 코팅을 쉽게 구현할 수 있는 이점이 있다. 이와 같은 구조의 펜 타입 슬롯 다이 헤드를 이용하여 OLED용 유기물(수계, 유계, 저분자, 고분자), 태양전지용 유기물(고점도, 저점도), 메탈 전극 물질(AgNW, AgNP, 각종 나노 파티클 물질) 등을 코팅할 수 있다.
제1 히팅 수단(30)은 슬롯 다이 헤드 모듈(20)에 설치되며, 코팅액(2)의 유동 공간을 히팅하여 유동 공간의 막힘을 방지한다. 제1 히팅 수단(30)는 열선 또는 면상 발열체의 형태를 가질 수 있으며, 이는 전면 헤드(21) 및 후면 헤드(22)의 내측면 상의 일정 면적을 차지하도록 배치될 수 있다. 본 실시예의 경우, 제1 히팅 수단(30)은 전면 헤드(21)의 내측면에 설치되어 그와 마주보는 심 부재(25)의 슬롯(24)이 형성된 영역을 히팅하도록 구성된다. 제1 히팅 수단(30)으로 열전 소자(펠티어 소자)가 사용되는 것도 가능하며, 이 경우 열전 소자는 전면 헤드(21) 또는 후면 헤드(22)의 열을 흡수하여 코팅액의 유동 공간으로 방출하도록 설치된다. 이에 따르면 전면 헤드(21) 또는 후면 헤드(22)의 온도를 일정 온도 이하로 유지하면서 코팅액(2)의 유동 공간을 히팅할 수 있는 이점이 있다.
코팅액(2)이 슬롯 다이 헤드 모듈(20) 내의 유동 공간 내에 흘러 들어간 상태에서, 슬롯 다이 헤드 모듈(20)의 가동을 일정 시간 이상 정지하거나 코팅액(2)의 특성(예를 들어, 고휘발성)에 의해 코팅액(2)의 용매(솔벤트)가 기화되어 코팅액(2)이 경화되는 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인해 코팅액(2)의 유동 공간이 코팅액(2)의 경화물에 의해 막히는 현상이 발생할 수 있다. 제1 히팅 수단(30)의 작동에 따라 코팅액(2)의 유동 공간을 히팅함으로써 코팅액(2)의 경화되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 유동 공간의 막힘 현상을 방지할 수 있다.
한편 다시 도 1을 참조하면, 슬롯 다이 헤드 모듈(20)은 지지 부재(55)에 의해 지지될 수 있고, 이는 갠트리 타입 지지체(50)에 이동 가능하게 설치될 수 있다. 지지 부재(55)는 갠트리 타입 지지체(50) 상에 기판(1)의 이동 방향에 대하여 수직한 방향으로 이동하도록 설치 가능하다. 다만, 본 실시예에 예시한 구조 이외에도 슬롯 다이 헤드 모듈(20)과 기판 지지부(10) 사이의 상대 이동이 가능하게 하는 구성이라면, 본 발명에 적용 가능하다 할 것이다.
슬롯 다이 헤드 모듈(20)이 설치된 위치의 인접한 위치에는 기판(1)의 코팅 영역에 식각액(3, 도 6 참조)을 분사하여 코팅 영역을 패터닝하기 위한 식각 모듈(40)이 설치될 수 있다. 식각 모듈(40)은 본 실시예와 같이 슬롯 다이 헤드 모듈(20)과 함께 설치되는 것도 가능하지만, 슬롯 다이 헤드 모듈(20)과 교체하여 설치되는 것도 가능하다.
식각 모듈(40)은 슬롯 다이 헤드 모듈(20)이 설치된 지지 부재(55)에 설치될 수 있으며, 지지 부재(55)에 대하여 이동하거나 회전 구동 가능하게 연결될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 식각 모듈의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 식각 모듈의 단면도이다.
도 4 및 5와 같이, 식각 모듈(40)에는 식각액(3)의 유동 공간을 히팅하여 식각액(3)의 유동 공간의 막힘을 방지하기 위한 제2 히팅 수단(50)이 설치될 수 있다.
식각 모듈(40)의 구성에 대하여 구체적으로 설명하면, 식각 모듈(40)은 토출 노즐부(41), 흡입 노즐부(42) 및 노즐 홀더(43)를 포함할 수 있다.
토출 노즐부(41)는 기판(1)을 향해 식각액(3)을 토출하도록 구성된다. 그리고, 흡입 노즐부(42)는 토출 노즐부(41)의 후방에 배치되며, 토출 노즐부(41)를 통해 토출된 식각액(3)을 흡입하도록 구성된다.
노즐 홀더(43)는 토출 노즐부(41) 및 흡입 노즐부(42)의 진동을 방지하도록 토출 노즐부(41) 및 흡입 노즐부(42)를 함께 지지한다. 노즐 홀더(43)를 통해 토출 노즐부(41) 및 흡입 노즐부(42)의 진동이 방지되어 기판(1) 상부에서 의도하지 않은 영역에 식각액(3)이 토출되는 것을 방지할 수 있다.
노즐 홀더(43)에는 토출 노즐부(41)가 삽입되는 제1 삽입공(54)과, 흡입 노즐부(42)가 삽입되는 제2 삽입공(55)이 형성될 수 있다. 제1 삽입공(54)의 상단에는 제1 고정 부재(56)가 삽입되며, 이는 제1 튜브(62a)와 토출 노즐부(41)를 연결한다. 그리고, 제2 삽입공(55)의 상단에는 제2 고정 부재(57)가 삽입되며, 이는 제2 튜브(63a)와 흡입 노즐부(42)를 연결한다. 제1 튜브(62a)에는 식각 모듈(40)에 식각액(3)의 토출력을 제공하기 위한 제2 펌프(62)가 연결될 수 있고, 제2 튜브(63a)에는 식각 모듈(40)에 식각액(3)의 흡입력을 제공하기 위한 제3 펌프(63)가 연결될 수 있다.
제2 히팅 수단(50)은 토출 노즐부(41) 및 흡입 노즐부(42) 내의 식각액(3)을 가열하도록 노즐 홀더(43)에 설치된다. 제2 히팅 수단(50)은 토출 노즐부(41)를 히팅하기 위한 토출 노즐 히팅부(51)와, 흡입 노즐부(42)를 히팅하기 위한 흡입 노즐 히팅부(52) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 토출 노즐 히팅부(51)와 흡입 노즐 히팅부(52)는 제1 및 제2 삽입공(54, 55)의 내주면에 설치될 수 있고, 이들은 열선 또는 면상 발열체의 형태를 가질 수 있다. 제1 및 제2 삽입공(54, 55)에는 토출 노즐 히팅부(51)와 흡입 노즐 히팅부(52)의 설치를 위한 설치홈이 그 내주면으로부터 요입되게 형성될 수 있다.
토출 노즐 히팅부(51)와 흡입 노즐 히팅부(52)은 토출 노즐부(41)와 흡입 노즐부(42)의 유동 공간을 히팅함으로써, 식각액이 경화되어 유동 공간을 막는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다.
기판 지지부(10)의 이동에 따라 기판(1)은 슬롯 다이 헤드 모듈(20)에 대하여 상대 이동하고, 슬롯 다이 헤드 모듈(20)로부터 코팅액(2)이 토출됨에 따라 기판(1) 상에 코팅액(2)에 의한 코팅면(또는 패턴)이 형성된다. 기판 지지부(10)의 이동에 기판(1)의 코팅면은 식각 모듈(40)의 하부로 이동하게 된다.
식각 모듈(40)의 토출 노즐부(41)로부터 식각액(3)이 토출됨에 따라 코팅면이 식각되고, 기판(1)의 이동에 따라 흡입 노즐부(42)가 코팅면을 용해한 식각액(3)을 흡입할 수 있다. 이와 같이 슬롯 다이 헤드 모듈(20)과 식각 모듈(40)이 기판(1) 상에 순차적으로 코팅 및 식각을 수행하게 함으로써 원하는 형태의 패터닝이 가능하다 할 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬롯 다이 코팅 장치의 블록 다이어그램이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 슬롯 다이 헤드 모듈(20)에 코팅액(2)의 토출력을 제공하기 위한 제1 펌프(61)에는 제1 타이머(71)가 연결될 수 있다. 제1 타이머(71)는 제1 펌프(61)의 가동 정지로부터 재가동시까지의 시간을 측정하도록 설정될 수 있다.
제1 타이머(71)에는 컨트롤러(100)가 연결될 수 있고, 컨트롤러(100)는 제1 타이머(71)의 측정 정보를 근거로 제1 히팅 수단(30)의 작동을 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 타이머(71)로부터 측정된 시간이 기설정 시간 이상인 경우, 컨트롤러(100)는 제1 히팅 수단(30)을 온(ON) 동작시키고, 일정 시간 동안 이후 제1 히팅 수단(30)을 오프(OFF) 동작시키도록 구성 가능하다.
한편, 컨트롤러(100)는 제1 타이머(71)의 측정 시간 이외에 코팅액의 종류에 대한 정보를 추가로 이용하여 제1 히팅 수단(30)의 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해 컨트롤러(100)에는 코팅액의 종류에 따른 코팅액의 성분, 점도, 경화 시간 중 하나 이상의 정보가 저장된 데이터베이스(90)가 연결될 수 있다. 또한, 컨트롤러(100)에는 슬롯 다이 헤드 모듈(20)에 주입되는 코팅액(2)의 종류를 입력받기 위한 입력 수단(80)이 연결될 수 있다. 이러한 경우, 컨트롤러(100)는 제1 타이머(71)의 측정 정보와, 데이터베이스(90)에 저장된 정보 및 입력 수단(80)을 통해 입력된 정보를 근거로 제1 히팅 수단(30)의 동작 및 히팅 온도(또는 출력)을 제어하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(100)는 장비 운영자가 입력한 코팅액(2)의 종류를 근거로 해당 코팅액(2)의 물성 정보를 데이터베이스(90)로부터 추출하고, 이 정보와 제1 타이머(71)의 측정 정보를 기설정된 산출 모듈(또는 알고리즘)에 입력하여 제1 히팅 수단(30)의 작동 여부, 작동 시간, 히팅 온도 등을 산출할 수 있다.
한편, 식각액(3)의 토출력을 식각 모듈(40)에 제공하기 위한 제2 펌프(62)에도 제2 타이머(72)가 연결될 수 있고, 제2 타이머(72)는 제2 펌프(62)의 가동 정지시로부터 재가동시까지의 시간을 측정하여 컨트롤러(100)에 시간 정보를 제공할 수 있다. 컨트롤러(100)는 제2 타이머(72)의 측정 정보를 근거로 제2 히팅 수단(50)의 작동을 제어할 수 있다.
또한, 데이터베이스(90)에는 식각액(3)의 종류에 따른 성분, 점도, 경화 시간 중 하나 이상의 정보가 저장될 수 있고, 입력 수단(80)은 식각액(3)의 종류에 대한 정보를 입력 받도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(100)는, 제1 히팅 수단(30)의 제어와 마찬가지로, 제2 타이머(72)의 측정 정보, 데이터베이스(90)에 저장된 정보(식각액의 물성 정보) 및 입력 수단(80)을 통해 입력된 정보(식각액의 종류에 대한 정보)를 근거로 제2 히팅 수단(50)의 동작(예를 들어, 온/오프 여부, 작동 시간 등) 및 히팅 온도(출력)를 제어하도록 구성될 수 있다.
이상과 같이, 슬롯 다이 헤드 모듈(20) 및 식각 모듈(40)의 재가동 시간, 코팅액 또는 식각액의 종류 등에 따라 제1 및 제2 히팅 수단(30, 50)의 온/오프 여부, 히팅 온도를 제어할 수 있게 구성함으로써, 다양한 종류의 코팅액 또는 식각액에 대응 가능하며 그 작동 효율성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 기판 2: 코팅액
3: 식각액 10: 기판 지지부
15: 이송 스테이지 20: 슬롯 다이 헤드 모듈
30: 제1 히팅 수단 40: 식각 모듈
50: 제2 히팅 수단 61: 제1 펌프
62: 제2 펌프 63: 제3 펌프
71: 제1 타이머 72: 제2 타이머
80: 입력 수단 90: 데이터베이스
100: 컨트롤러

Claims (10)

  1. 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 기판 지지부의 상부에 설치되며, 코팅액을 토출하여 상기 기판 상에 상기 코팅면 또는 패턴을 형성하는 슬롯 다이 헤드 모듈; 및
    상기 슬롯 다이 헤드 모듈에 설치되며, 상기 코팅액의 유동 공간을 히팅하여 상기 코팅액의 유동 공간의 막힘을 방지하는 제1 히팅 수단;을 포함하는, 슬롯 다이 코팅 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 슬롯 다이 헤드 모듈은,
    서로 결합되는 전면 및 후면 헤드;
    상기 전면 및 후면 헤드의 사이에 설치되며, 상기 전면 및 후면 헤드 중 어느 하나에 형성된 코팅액 주입구와 연통되는 슬롯이 형성된 심 부재; 및
    상기 심 부재와 대면하여 설치되며, 하부에 마이크로 팁이 형성된 메니스커스 가이드 부재;를 포함하며,
    상기 제1 히팅 수단은 상기 전면 및 후면 헤드 중 적어도 하나에 상기 슬롯에 위치한 코팅액을 히팅하도록 설치되는 것을 특징으로 하는, 슬롯 다이 코팅 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 히팅 수단은 상기 전면 헤드 및 후면 헤드의 내측면 상의 일정 면적을 차지하도록 배치되는 열선 또는 면상 발열체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬롯 다이 코팅 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯 다이 헤드 모듈에 상기 코팅액의 토출력을 제공하기 위한 제1 펌프;
    상기 제1 펌프의 가동 정지시로부터 재가동시까지의 시간을 측정하는 제1 타이머; 및
    상기 제1 타이머의 측정 정보를 근거로 상기 제1 히팅 수단의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬롯 다이 코팅 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 코팅액의 종류에 따른 성분, 점도, 경화 시간 중 하나 이상의 정보가 저장된 데이터베이스; 및
    상기 코팅액의 종류에 대한 정보를 입력 받기 위한 입력 수단;을 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 제1 타이머의 측정 정보, 상기 데이터베이스에 저장된 정보 및 상기 입력 수단을 통해 입력된 정보를 근거로 상기 제1 히팅 수단의 동작 및 히팅 온도를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 슬롯 다이 코팅 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 슬롯 다이 헤드 모듈에 인접한 위치에 설치되거나 상기 슬롯 다이 헤드 모듈과 교체하여 설치되며, 상기 기판의 코팅 영역에 식각액을 분사하여 패터닝하기 위한 식각 모듈; 및
    상기 식각 모듈에 설치되며, 상기 식각액의 유동 공간을 히팅하여 상기 상기 식각액의 유동 공간의 막힘을 방지하는 제2 히팅 수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬롯 다이 코팅 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 식각 모듈은,
    상기 식각액을 토출하기 위한 토출 노즐부;
    상기 토출 노즐부의 후방에 배치되며, 상기 토출 노즐부를 통해 토출된 식각액을 흡입하기 위한 흡입 노즐부; 및
    상기 토출 노즐부 및 흡입 노즐부의 진동을 방지하도록 상기 토츨 노즐부 및 흡입 노즐부를 함께 지지하는 노즐 홀더;를 포함하고,
    상기 제2 히팅 수단은 상기 토출 노즐부 및 흡입 노즐부의 식각액을 가열하도록 상기 노즐 홀더에 설치되는 것을 특징으로 하는, 슬롯 다이 코팅 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 노즐 홀더에는 상기 토출 노즐부와 상기 흡입 노즐부가 각각 삽입되는 제1 및 제2 삽입공이 형성되고,
    상기 제2 히팅 수단은 상기 제1 및 제2 삽입공 중 적어도 하나의 내주면에 설치되는 것을 특징으로 하는, 슬롯 다이 코팅 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 식각 모듈에 상기 식각액의 토출력을 제공하기 위한 제2 펌프;
    상기 제2 펌프의 가동 정지시로부터 재가동시까지의 시간을 측정하는 제2 타이머; 및
    상기 제2 타이머의 측정 정보를 근거로 상기 제2 히팅 수단의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 슬롯 다이 코팅 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 식각액의 종류에 따른 성분, 점도, 경화 시간 중 하나 이상의 정보가 저장된 데이터베이스; 및
    상기 식각액의 종류에 대한 정보를 입력 받기 위한 입력 수단;을 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 제2 타이머의 측정 정보, 상기 데이터베이스에 저장된 정보 및 상기 입력 수단을 통해 입력된 정보를 근거로 상기 제2 히팅 수단의 동작 및 히팅 온도를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 슬롯 다이 코팅 장치.
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