KR101853636B1 - 수지도포장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 수지도포장치에서는, 수지의 도포 및 경화를 동시에 수행할 수 있는 구성에 대하여 제시한다.

Description

수지도포장치 {RESIN APPLYING APPARATUS}
본 발명은 평판표시장치의 제조과정에서 기판에 수지를 도포하는 수지도포장치에 관한 것이다.
평판표시장치에는 사용자가 손 또는 물체를 이용하여 화면에 명령을 입력할 수 있는 입력장치로서 터치스크린패널이 구비될 수 있다. 터치스크린패널은 평판표시장치의 전방측면에 구비되어 사용자의 손이나 물체가 접촉된 접촉위치를 전기적인 입력신호로 변환하는 역할을 한다. 터치스크린패널을 구현하는 방식으로는 정전용량방식, 광감지방식 및 저항막방식 등이 알려져 있다.
이와 같은 터치스크린패널이 구비된 평판표시장치는, 평판표시장치의 상부기판(이하, 기판)에 실링재인 수지를 도포하고, 기판에 투명글라스패널을 부착시킨 후. 수지에 광을 조사하여 수지를 경화시켜, 기판에 투명글라스패널을 합착시키는 과정을 통하여 제조될 수 있다.
평판표시장치의 기판상에 수지를 도포하기 위하여, 수지가 토출되는 노즐이 구비되는 수지도포장치가 사용되고 있다. 수지도포장치를 이용하여 평판표시장치의 기판에 수지를 도포하는 과정에서, 수지의 점성이 낮은 경우에는 기판상에 도포된 수지가 기판상에서 불규칙적으로 퍼지는 현상이 발생할 수 있고, 이에 따라, 기판과 투명글라스패널이 적절하게 합착되지 않거나, 불규칙적으로 퍼진 수지로 인하여 평판표시장치에 불량이 발생하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 기판상에 수지를 도포하는 과정이 완료된 후 수지가 도포된 기판상의 전체의 면적에 대하여 광을 조사하여 수지를 예비적으로 경화시키는 방안을 고려할 수 있으나, 이러한 경우에도, 수지가 노즐로부터 토출된 직후 기판상에서 불규칙적으로 퍼지는 현상을 실질적으로 방지할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 기판상으로의 수지의 도포 및 도포된 수지의 경화를 동시에 수행할 수 있는 수지도포장치를 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수지도포장치는, 기판상으로 수지가 토출되는 토출구를 가지는 노즐과, 상기 수지를 경화시키는 광이 출사되는 광조사기와, 상기 기판상에 도포된 수지에 광의 스폿이 위치되도록 상기 광조사기로부터 출사되는 광을 안내하는 광안내유닛이 구비되는 도포헤드를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 수지도포장치는, 노즐의 토출구로부터 수지가 토출되어 기판상에 도포하는 과정에서, 광조사기로부터 출사되는 광을 광안내유닛을 통하여 기판상에 도포된 수지로 조사함으로써, 노즐의 토출구로부터 수지가 토출된 후 짧은 시간 내에 수지를 경화시킬 수 있다. 따라서, 기판상으로 토출된 수지가 불규칙적으로 퍼지는 현상을 방지할 수 있으므로, 수지의 도포불량으로 인하여 기판의 합착과정에서의 오류를 방지할 수 있는 등 평판표시장치의 제조공정상의 오류를 방지할 수 있다. 또한, 수지의 토출 후 짧은 시간 내에 수지를 경화시킬 수 있으므로, 점성이 비교적 낮은 수지도 최적의 상태로 도포할 수 있고, 이에 따라, 수지도포장치에 적용될 수 있는 수지의 점성에 대한 제약으로부터 벗어날 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수지도포장치는, 수지의 도포 및 경화를 동시에 수행할 수 있으므로, 기판상에 수지를 도포하는 동작을 완료한 후 별도의 경화과정을 수행하는 종래의 경우에 비하여, 수지의 도포 및 경화에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수지도포장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 수지도포장치의 광조사기의 개략도이다.
도 3은 도 1의 수지도포장치의 광안내유닛의 연결부재가 도시된 사시도이다.
도 4는 도 1의 수지도포장치의 광안내유닛의 일부 단면도이다.
도 5는 도 1의 수지도포장치를 이용하여 기판상에 수지를 도포하는 동작이 도시된 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 수지도포장치가 도시된 사시도이다.
도 7은 도 6의 수지도포장치의 광조사기의 개략도이다.
도 8은 도 6의 수지도포장치의 광안내유닛의 연결부재가 도시된 사시도이다.
도 9는 도 6의 수지도포장치의 광안내유닛의 일부 단면도이다.
도 10 내지 도 12는 도 6의 수지도포장치를 이용하여 기판상에 수지를 도포하는 동작이 도시된 개략도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 수지도포장치에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 수지도포장치는, 프레임(10)과, 프레임(10)상에 배치되며 기판(S)이 탑재되는 스테이지(20)와, 스테이지(20)의 상측에 배치되는 도포헤드(30)와, 수지(R)의 도포동작을 제어하는 제어유닛(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 프레임(10)과 스테이지(20)의 사이에는 스테이지(20)를 프레임에 대하여 Y축방향으로 이동시키는 Y축테이블(40)이 구비될 수 있다. Y축테이블(40)로는 리니어모터나 볼스크류장치 등 스테이지(20)를 Y축방향으로 이동시키기 위한 다양한 직선이송기구가 적용될 수 있다. 프레임(10)의 상측에는 X축방향으로 연장되며 도포헤드(30)가 X축방향으로 이동이 가능하게 설치되는 헤드지지대(50)가 구비될 수 있으며, 헤드지지대(50)에는 도포헤드(30)를 X축방향으로 이동시키는 헤드이동장치(60)가 구비될 수 있다. 헤드이동장치(60)로는 리니어모터나 볼스크류장치 등 도포헤드(30)를 X축방향으로 이동시키기 위한 다양한 직선이송기구가 적용될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하여, 스테이지(20)의 Y축방향으로의 이동과 도포헤드(30)의 X축방향의 이동에 의하여, 스테이지(20)상에 배치된 기판(S)의 상면에는 소정의 패턴으로 수지(R)가 도포될 수 있다. 본 발명의 제1실시예에서는 스테이지(20)가 Y축방향으로 이동되고 도포헤드(30)가 X축방향으로 이동되는 구성에 대하여 제시하고 있으나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 아니하며, 도포헤드(30)의 위치가 고정되고 스테이지(20)가 X축방향 및 Y축방향으로 이동되는 구성 또는 스테이지(20)의 위치가 고정되고 도포헤드(30)가 X축방향 및 Y축방향으로 이동되는 구성이 적용될 수 있다. 스테이지(20)의 X축방향으로의 이동을 위하여 프레임(10)과 스테이지(20) 사이에는 스테이지(20)를 X축방향으로 이동시키는 리니어모터나 볼스크류장치로 구성된 X축테이블(미도시)이 설치될 수 있다. 또한, 도포헤드(30)의 Y축방향으로의 이동을 위하여, 프레임(10)과 헤드지지대(50) 사이에는 헤드지지대(50)를 Y축방향으로 이동시키는 헤드지지대이동장치(미도시)가 설치될 수 있다.
도포헤드(30)에는, 수지(R)가 수용되는 시린지(31)와, 시린지(31)와 연통되며 기판(S)상으로 수지(R)가 토출되는 토출구(321)가 형성되는 노즐(32)과, 노즐(32)를 수직방향(Z축방향)으로 이동시키는 Z축구동부(38)와, 수지(R)를 경화시키기 위한 광이 출사되는 출사부(331)가 구비되는 광조사기(33)와, 기판(S)상에 도포된 수지(R)상에 광스폿(SP)이 위치되도록 광조사기(33)로부터 출사되는 광을 안내하는 광안내유닛(34)이 구비될 수 있다.
시린지(31)는 압력원(미도시)과 연결될 수 있으며, 이에 따라, 압력원으로부터 시린지(31)의 내부로 제공되는 압력에 의하여 시린지(31)의 내부에 수용된 수지(R)가 노즐(32)의 토출구(321)를 통하여 기판(S)상으로 토출될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 광조사기(33)의 출사부(331)에는 광을 발광하는 다이오드(332)가 구비될 수 있다. 수지(R)가 자외선에 의하여 경화되는 재질로 이루어지는 경우, 출사부(331)에는 자외선을 발광하는 다이오드(332)가 구비될 수 있다. 또한, 수지(R)가 레이저광에 의하여 경화되는 재질로 이루어지는 경우, 출사부(331)에는 레이저광을 발광하는 다이오드(332)가 구비될 수 있다.
광안내유닛(34)은, 광조사기(33)와 연결되어 광조사기(33)로부터 출사되는 광이 통과되는 광전달부재(35)와, 노즐(32)의 토출구(321)에 인접되게 설치되며 광전달부재(35)의 일단이 연결되는 연결부재(36)를 포함하여 구성될 수 있다.
광전달부재(35)는 광의 통로로서의 역할을 하는 것으로 길이방향으로 연장되는 광섬유로 구성될 수 있다. 광전달부재(35)는, 광조사기(33)의 출사부(331)와 연결되는 광입사부(351)와, 연결부재(36)와 연결되는 광출사부(352)로 구성될 수 있다. 광전달부재(35)는 기판(S)상에 도포된 수지(R)에 대하여 조사되는 광의 방향을 용이하게 조절할 수 있도록 유연성을 가지는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
연결부재(36)는 토출구(321)와 인접된 위치에서 노즐(32)에 설치될 수 있으며, 노즐(32)에 독립적으로 마련되는 다른 구성부품에 설치될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 연결부재(36)에는 노즐(32)의 토출구(321)로부터 기판(S)상으로 토출되는 수지(R)가 통과하는 통과공(361)이 형성될 수 있다. 광전달부재(35)의 광출사부(352)와 연결부재(36)의 연결을 위하여 연결부재(36)에는 광전달부재(35)의 광출사부(352)가 관통하는 관통공(362)이 형성될 수 있으며, 광전달부재(35)가 관통공(362)에 삽입되는 형태로 연결부재(36)에 고정될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여 광조사기(33)로부터 출사되는 광은 광전달부재(35)의 광출사부(352)를 통하여 기판(S)의 상면으로 조사될 수 있고, 이에 따라, 기판(S)의 상면에는 광스폿(SP)이 형성될 수 있다. 광스폿(SP)이 기판(S)상에 도포된 수지(R)상에 형성될 수 있도록 광전달부재(35)의 광출사부(352)가 연결부재(36)에 연결되는 위치 및 각도가 조절될 수 있다. 이때, 광전달부재(35)의 광출사부(352)로부터 기판(S)으로 조사되는 광의 광축은 기판(S)의 상면에 대하여 소정의 각도로 경사지게 형성될 수 있는데, 이를 위하여, 광전달부재(35)의 광출사부(352)는 연결부재(36)에 경사지게 연결될 수 있다.
여기에서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 광전달부재(35)의 광출사부(352)로부터 기판(S)상으로 조사되어 기판(S)상에 형성되는 광스폿(SP)은 토출구(321)의 중심을 지나고 기판(S)에 수직인 기준축(A)과 기판(S)이 만나는 기준점(P)을 포함하는 영역상에 형성될 수 있다. 즉, 광스폿(SP)은 수지(R)가 기판(S)상으로 토출되는 위치를 포함하는 영역에 형성될 수 있으며, 이에 따라, 노즐(32)의 이동 또는 노즐(32)의 기판(S)에 대한 상대이동에 의하여 수지(R)가 도포궤적(L)을 따라 도포되는 과정에서 광스폿(SP)은 수지(R)의 도포궤적(L)을 따라 위치될 수 있다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 수지도포장치의 동작에 대하여 설명한다.
기판(S)상에 도포되는 수지(R)의 패턴은 사각형의 형상을 가진다. 물론, 수지(R)의 패턴은 목적에 따라 원형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 수지(R)의 패턴은 폐곡선의 형상으로 형성될 수 있으며, 도포동작이 완료된 후 폐곡선 형상의 수지(R)의 패턴의 내부의 영역에는 목적에 따라 다른 물질이 도포될 수 있다. 기판(S)상으로의 수지(R)의 도포는, 기판(S)의 위치가 고정되고 노즐(32)의 토출구(321)가 수지(R)의 도포궤적(L)을 따라 이동되는 상태에서 노즐(32)의 토출구(321)로부터 수지(R)가 토출되는 과정으로 진행될 수 있다. 또한, 노즐(32)의 위치가 고정되고 기판(S)이 이동되는 상태에서, 즉, 노즐(32)의 토출구(321)가 수지(R)의 도포궤적(L)을 따라 기판(S)에 대하여 상대적으로 이동되는 상태에서, 노즐(32)의 토출구(321)로부터 수지(R)가 토출되는 과정으로 진행될 수 있다. 또한, 일부 구간에서는 기판(S)의 위치가 고정된 상태에서 노즐(32)이 이동되고, 다른 일부 구간에서는 노즐(32)의 위치가 고정된 상태에서 기판(S)이 이동되면서 기판(S)상에 수지(R)를 도포하는 동작이 수행될 수 있다.
이때, 광조사기(33)로부터 출사되는 광은 광안내유닛(34)의 광전달부재(35)의 광출사부(352)를 통하여 기판(S)상에 도포된 수지(R)로 조사된다. 따라서, 수지(R)상에는 광스폿(SP)이 형성되며, 이에 따라, 수지(R)는 토출구(321)로부터 토출된 직후에 광에 의하여 경화될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 수지도포장치는, 노즐(32)의 토출구(321)로부터 수지(R)가 토출되어 기판(S)상에 도포하는 과정에서, 광조사기(33)로부터 출사되는 광을 광안내유닛(34)을 통하여 기판(S)상에 도포된 수지(R)로 조사함으로써, 노즐(32)의 토출구(321)로부터 수지(R)가 토출된 후 짧은 시간 내에 수지(R)를 경화시킬 수 있다. 따라서, 기판(S)상으로 토출된 수지(R)가 불규칙적으로 퍼지는 현상을 방지할 수 있으므로, 수지(R)의 도포불량으로 인하여 기판의 합착과정에서의 오류를 방지할 수 있는 등 평판표시장치의 제조공정상의 오류를 방지할 수 있다. 또한, 수지(R)의 토출 후 짧은 시간 내에 수지(R)를 경화시킬 수 있으므로, 점성이 비교적 낮은 수지(R)도 최적의 상태로 도포할 수 있고, 이에 따라, 수지도포장치에 적용될 수 있는 수지(R)의 점성에 대한 제약으로부터 벗어날 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 수지도포장치는, 수지(R)의 도포 및 경화를 동시에 수행할 수 있으므로, 기판(S)상에 수지(R)를 도포한 후 별도의 경화과정을 수행하는 종래의 경우에 비하여, 수지(R)의 도포 및 경화에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 수지도포장치는, 광안내유닛(34)의 광전달부재(35)의 광출사부(352)가 연결부재(36)에 연결되는 위치 및 각도를 조절하는 것을 통하여 기판(S)상에 도포된 수지(S)를 경화시킬 수 있는 최적의 위치로 광이 조사되도록 할 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 수지도포장치에 대하여 설명한다. 전술한 본 발명의 제1실시예에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 수지도포장치는, 광안내유닛(34)이, 광조사기(33)와 연결되어 광조사기(33)로부터 출사되는 광을 전달하는 복수의 광전달부재(35)와, 노즐(32)의 토출구(321)와 인접되게 설치되며 광전달부재(35)와 연결되는 연결부재(36)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 광전달부재(35)는 광의 통로로서의 역할을 하는 것으로 광섬유로 구성될 수 있다. 각각의 광전달부재(35)는, 광조사기(33)의 출사부(331)와 연결되는 광입사부(351)와, 연결부재(36)와 연결되는 광출사부(352)로 구성될 수 있다.
연결부재(36)는 토출구(321)와 인접된 위치에서 노즐(32)에 설치될 수 있으며, 노즐(32)에 독립적으로 마련되는 다른 구성부품에 설치될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 연결부재(36)에는 노즐(32)의 토출구(321)로부터 토출되는 수지(R)가 통과하는 통과공(361)이 형성되고, 복수의 광전달부재(35)의 각 광출사부(352)는 통과공(361)의 주위에서 연결부재(36)에 연결될 수 있다. 복수의 광전달부재(35)의 광출사부(352)와 연결부재(36)의 연결을 위하여 연결부재(36)에는 통과공(361)의 주위에 둘레방향으로 복수의 관통공(362)이 형성될 수 있으며, 복수의 광전달부재(35)의 광출사부(352)가 복수의 관통공(362)에 각각 삽입되는 것을 통하여 복수의 광전달부재(35)가 연결부재(36)에 고정될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여 광조사기(33)로부터 출사되는 광은 복수의 광전달부재(35)의 광출사부(352)로부터 기판(S)의 상면으로 조사될 수 있고, 이에 따라, 기판(S)의 상면에는 복수의 광스폿(SP)이 형성될 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 기판(S)상에 형성되는 복수의 광스폿(SP)은 서로 겹쳐져 하나의 광스폿(SP)을 이루는 형상으로 형성될 수 있다. 여기에서, 광스폿(SP)은 토출구(321)의 중심을 지나고 기판(S)에 수직인 기준축(A)과 기판(S)이 만나는 기준점(P)을 포함하는 영역상에 형성될 수 있다. 즉, 광스폿(SP)은 수지(R)가 기판(S)상으로 토출되는 위치를 포함하는 영역에 형성될 수 있으며, 이에 따라, 노즐(32)의 이동 또는 노즐(32)의 기판(S)에 대한 상대이동에 의하여 수지(R)가 도포궤적(L)을 따라 도포되는 과정에서 광스폿(SP)도 수지(R)의 도포궤적(L)을 따라 위치될 수 있다.
또한, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 광스폿(SP)이 서로 겹쳐져 하나의 광스폿(SP)을 이루는 형상으로 형성되는 경우, 이러한 광스폿(SP)은 토출구(321)의 중심을 지나고 기판(S)에 수직인 기준축(A)으로부터 소정의 간격을 가지는 도넛형상으로 형성될 수 있다. 즉, 광스폿(SP)은 수지(R)가 기판(S)상으로 토출되는 위치로부터 소정의 간격으로 이격된 영역에 형성될 수 있으며, 이에 따라, 노즐(32)의 이동 또는 노즐(32)의 기판(S)에 대한 상대이동에 의하여 수지(R)가 도포궤적(L)을 따라 도포되는 과정에서, 광스폿(SP)은 토출구(321)의 도포궤적(L)을 따르는 방향의 후방에서 도포궤적(L)을 따라 위치될 수 있다. 따라서, 도 11에서와 같이 기판(S)상의 직선형의 도포구간에 수지(R)를 도포하는 경우는 물론 도 12에서와 같이 기판(S)상의 곡선형의 도포구간에 수지(R)를 도포하는 경우에도 광스폿(SP)을 수지(R)의 도포궤적(L)상에 계속적으로 위치시킬 수 있다.
광스폿(SP)의 형상 및 면적은 복수의 광전달부재(35)의 광출사부(352)가 연결부재(36)에 연결되는 위치나 각도를 조절하는 것을 통하여 조절할 수 있다. 복수의 광스폿(SP)이 겹쳐지는 면적이 증가하는 경우 복수의 광스폿(SP)이 차지하는 전체의 면적은 작아지게 되나 광의 강도는 증가한다. 반대로, 복수의 광스폿(SP)이 겹쳐지는 면적이 작아지는 경우 광의 강도는 작아지게 되나 복수의 광스폿(SP)이 차지하는 전체의 면적은 증가한다. 따라서, 기판(S)상에 도포된 수지(R)의 폭이나 면적에 따라 복수의 광스폿(SP)이 겹치는 면적을 조절할 수 있다. 또한, 수지(R)의 경화에 요구되는 광의 강도에 따라 복수의 광스폿(SP)이 겹치는 면적을 조절할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 수지도포장치는, 광조사기(33)로부터 출사되는 광을 전달하는 광전달부재(35)를 복수로 마련함으로써, 광스폿(SP)의 형상을 목적에 따라 다양하게 설정할 수 있다.
본 발명의 각 실시예에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며 서로 조합되어 실시될 수 있다.
30: 도포헤드 31: 시린지
32: 노즐 33: 광조사기
34: 광안내유닛 35: 광전달부재
36: 연결부재 SP: 스폿

Claims (8)

  1. 기판상으로 수지가 토출되는 토출구를 가지는 노즐;
    상기 수지를 경화시키는 광이 출사되는 광조사기; 및
    상기 기판상에 도포된 수지에 광의 스폿이 위치되도록 상기 광조사기로부터 출사되는 광을 안내하는 광안내유닛이 구비되는 도포헤드를 포함하며,
    상기 광안내유닛은, 상기 광조사기에 광입사부가 연결되는 복수의 광전달부재와, 상기 노즐의 토출구에 인접되게 상기 노즐에 설치되는 연결부재를 포함하고,
    상기 연결부재에는 상기 노즐의 토출구로부터 토출되는 수지가 통과하는 통과공이 형성되고, 상기 통과공의 주위에는 둘레방향으로 복수의 관통공이 형성되고, 상기 광조사기로부터 출사되는 광이 상기 기판으로 조사되도록 상기 복수의 관통공에는 상기 복수의 광전달부재의 광출사부가 각각 삽입되어, 상기 기판에는 복수의 광 스폿이 형성되며,
    상기 복수의 광전달부재가 상기 연결부재에 연결되는 위치 또는 각도를 조절하는 것에 의해 상기 복수의 광 스폿의 형상 또는 면적이 조절되는 것을 특징으로 하는 수지도포장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광 스폿은, 상기 토출구의 중심을 지나고 상기 기판에 수직인 기준축과 상기 기판이 만나는 기준점을 포함하는 영역상에 형성되는 것을 특징으로 하는 수지도포장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광 스폿은, 상기 토출구의 중심을 지나고 상기 기판에 수직인 기준축으로부터 소정의 간격을 가지며, 상기 복수의 광 스폿은 겹쳐지는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수지도포장치.
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