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KR20230149483A - 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터 - Google Patents

코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터 Download PDF

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KR20230149483A
KR20230149483A KR1020220048747A KR20220048747A KR20230149483A KR 20230149483 A KR20230149483 A KR 20230149483A KR 1020220048747 A KR1020220048747 A KR 1020220048747A KR 20220048747 A KR20220048747 A KR 20220048747A KR 20230149483 A KR20230149483 A KR 20230149483A
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South Korea
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slot die
camera
coating gap
coating
die head
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KR1020220048747A
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박종운
나정필
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한국기술교육대학교 산학협력단
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Publication date
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254—Coating heads with slot-shaped outlet
    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

본 발명은 코팅 용액을 공급하는 슬롯 다이 헤드와, 상기 슬롯 다이 헤드 높이를 조절하는 헤드 높이 조절수단과, 코팅 대상을 지지하는 지지수단과, 슬롯 다이 헤드 측면에 위치되어 영상정보를 획득하는 카메라 모듈과, 카메라 모듈에서 측정되는 영상정보를 기반으로 슬롯 다이 헤드와 기판 또는 지지수단 사이의 거리를 파악하고, 헤드 높이 조절수단을 작동시켜 설정된 거리에 맞게 다이 헤드를 이동시키는 제어부를 포함하는, 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터에 관한 것이다.

Description

코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터{Slot die coater with automatic coating gap adjustment}
본 발명은 슬롯 다이 헤드와 코팅 대상 사이의 거리를 자동으로 정확하게 조절 가능한 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터에 관한 것이다.
태양전지 및 디스플레이 제조 혁신공정으로 용액 공정(Solution process)과 진공 증착(Vacuum evaporation)이 사용되고 있고, 용액 공정의 경우 진공 증착방식과 비교하여 약 40%정도의 제조 단가를 낮출 수 있는 장점이 있어 널리 사용되고 있다.
이러한 용액 공정은 크게 프린팅(printing)과 코팅(coating)으로 나뉘며, 잉크젯, 노즐, 그라비어, 오프셋과 같은 프린팅 기술은 주로 direct patterning을 요하는 전자소자분야에 적용되고 있다.
특히 잉크젯 프린팅 기술은 주로 모바일 디스플레이 패널의 화소 형성 등에 적용되고 있지만 상대적으로 느린 코팅 속도, 용액 점도에 따른 사용 제한, 노즐 막힘 등의 유지/보수 문제가 대두되고 있다.
이에 반해 코팅 공정은 미세 패턴을 요하지 않는 대면적 박막 형성에 적합하며 장비 유지/보수가 상대적으로 용이한 장점을 가지고 있으며, 이러한 코팅 기술의 종류로는 슬롯 다이 코팅, 스핀 코팅, 블레이드 코팅, 바 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅 등을 들 수 있다.
이러한 다양한 코팅방식 중 슬롯 다이 코팅은 대면적 고균일 코팅 막을 형성할 수 있고, 설계를 통하여 한 번에 여러 층을 코팅할 수 있을 뿐만 아니라, 잉크의 점도에 영향을 거의 받지 않는 장점이 있을 뿐만 아니라, 코팅 속도가 빠르고 롤투롤 코팅으로의 확장이 용이하여 주로 페로브스카이트 및 유기 태양전지, 박막전지, 이차전지에 널리 사용되고 있다.
하지만, 슬롯 다이 코팅은 공정 특성 상 사람이 직접 조작해야 하는 경우가 많아 코팅 박막 및 소자의 반복 재현성 확보가 어려움이 있으며, 특히 슬롯 다이 헤드와 코팅 대상 사이의 거리를 사용자가 직접 조절해야 하기 때문에 이러한 어려움이 더욱 크게 나타나고 있는 실정이다.
상세히 설명하면, 슬롯 다이 헤드를 기판 위에 올려놓고 영점 세팅한 후 슬롯 다이 헤드를 상승시키는 형태로 코팅 갭을 조절할 경우, 기판이 눌리며 발생하는 오차에 의해 코팅 갭이 설정된 거리만큼 조절되지 않는 문제가 발생하고, 슬롯 다이 헤드를 상부에서 하측으로 하강시키는 형태로 코팅 갭 조절 시 코팅 대상과 공기 사이의 경계면이 불확실한 경우가 발생하여 경계면 파악을 위해 사람이 수동으로 카메라 초점 조절이 필요한 문제가 있어 자동화된 방식으로 코팅 갭 조절이 어려웠던 것이다.
특허문헌 1) 국내공개특허공보 제10-2022-0043035(명칭: 듀얼 슬롯 다이 코터, 공개일: 2022. 04. 05) 특허문헌 2) 국내등록특허공보 제10-2143345(명칭: 듀얼 다이 코터, 등록일: 2020. 08. 05)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 CCD 카메라의 이미지 프로세싱을 통해 화소 단위로 정밀하게 코팅 갭을 자동 계산하고, 실시간 입출력 통신을 통해 코팅 갭을 자동으로 정확하게 조절 가능한 기술을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터는, 코팅 용액을 공급하는 슬롯 다이 헤드(100); 상기 슬롯 다이 헤드(100) 높이를 조절하는 헤드 높이 조절수단(200); 코팅 대상을 지지하는 지지수단(300); 상기 슬롯 다이 헤드(100) 측면에 위치되어 영상정보를 획득하는 카메라 모듈(400); 및 상기 카메라 모듈(400)에서 측정되는 영상정보를 기반으로 슬롯 다이 헤드(100)와 기판 또는 지지수단(300) 사이의 거리를 파악하고, 상기 헤드 높이 조절수단(200)를 작동시켜 설정된 거리에 맞게 다이 헤드(100)를 이동시키는 제어부(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 카메라 모듈(400)은 영상을 촬영하는 카메라(410); 좌우 방향으로 연장 형성되는 가이드 바(420); 상기 가이드 바(420)에 좌우방향으로 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 제1 가이드(430); 상기 제1 가이드(420)에 결합되고 상기 카메라(410)가 전후방향으로 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 제2 가이드(440);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 카메라 모듈(400)은 상기 카메라(410)와 상기 제2 가이드(440)를 연결하는 카메라 체결부(450);를 포함하고, 상기 카메라 체결부(450)에는 상기 카메라(410) 움직임을 조절하는 미세 움직임 조절수단(451)이 형성되는것;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
빛을 방출하여 상기 카메라 모듈(400)의 촬영을 보조하는 조명장치(600);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(500)는 사용자가 입력하는 이격거리 정보가 저장되는 코팅 갭 정보 저장부(510); 상기 카메라 모듈(400)에서 획득한 영상정보가 저장되는 영상정보 저장부(520); 상기 영상정보를 이용하여 상기 슬롯 다이 헤드(100)와 상기 지지수단(300) 또는 코팅 대상 사이의 거리를 파악하는 코팅 갭 파악부(530); 상기 헤드 높이 조절부(200)를 작동시켜 슬롯 다이 헤드(100)와 상기 지지수단(300) 또는 코팅 대상 사이의 거리를 상기 코팅 갭 정보 저장부(510)에 저장되어 있는 이격거리로 조절하는 코팅 갭 동기화부(540);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(500)는 카메라(410)의 영상에 상기 슬롯 다이 헤드(100)와, 지지수단(300)이 모두 들어올 수 있도록 카메라(410)의 위치를 조절하는 카메라 모듈 제어부(550);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 카메라 모듈 제어부(550)는 상기 코팅 갭 동기화부(540)의 작동이 완료되면 상기 카메라(410)를 상기 지지수단(300)과 간섭이 발생하지 않는 위치로 이동시키는 것;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(500)는 상기 조명장치(600) 작동을 조절하는 조명장치 제어부(560);를 포함하고, 상기 조명장치 제어부(560)는 상기 코팅 갭 파악부(530)에서 코팅 대상 사이의 거리가 파악되지 않는 것으로 판단되면 빛이 인가되는 방향을 전환하는 것;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부(500)는 상기 코팅 갭 파악부(530)에서 파악되는 슬롯 다이 헤드(100)와 지지수단(300) 또는 코팅 대상 사이의 거리정보를 기반으로 상기 슬롯 다이 헤드(100)의 기울기를 파악 및 정렬하는 헤드 기울기 정렬부(570);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터는 슬롯 다이 헤드와 코팅 대상 사이의 거리(코팅 갭)을 자동으로 조절 가능하므로, 코팅 갭 조절이 수동으로 이루어질 경우 발생하는 재현성 저하 문재를 해결 가능한 장점이 있다.
또한, 조명이 인가되는 방향 조절을 통해 코팅 갭 파악을 위한 엣지 검출이 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 제어부를 설명하기 위한 블록도.
도 3은 발 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 코탱 갭 조절을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 카메라 모듈을 설명하기 위한 사시도.
도 5는 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 코팅 갭과 촬영을 설명하기 위한 측면도.
도 6 내지 도 8은 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 카메라 촬영 영상을 나타낸 사진.
도 9는 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 연속 코팅 방식을 설명하기 위한 측면도.
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 기술 분야에서 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 구성요소를 지칭한다.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터(1000)에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 제어부를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 발 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 코탱 갭 조절을 설명하기 위한 순서도이고, 도 4는 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 카메라 모듈을 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 코팅 갭과 촬영을 설명하기 위한 측면도이고, 도 6 내지 도 8은 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 카메라 촬영 영상을 나타낸 사진이고, 도 9는 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터의 연속 코팅 방식을 설명하기 위한 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터(1000)는 코팅 용액을 공급하는 슬롯 다이 헤드(100)와 상기 슬롯 다이 헤드(100) 높이를 조절하는 헤드 높이 조절수단(200)과, 코팅 대상(1)을 지지하는 지지수단(300)과, 상기 슬롯 다이 헤드(100) 측면에 위치되어 영상정보를 획득하는 카메라 모듈(400)과, 상기 카메라 모듈(400)에서 측정되는 영상정보를 기반으로 슬롯 다이 헤드(100)와 기판 또는 지지수단(300) 사이의 거리를 파악하고, 상기 헤드 높이 조절수단(200)를 작동시켜 설정된 거리에 맞게 다이 헤드(100)를 이동시키는 제어부(500)를 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 안정적인 메니스커스 형성을 위해서는 슬롯 다이 헤드(100)와 코팅 대상의 이격 거리가 설정된 수치만큼 정확히 조절되어야 하지만, 이격 거리를 사람이 직접 조절할 경우 많은 변수가 발생하여 일정하게 이루어지지 못하는 문제가 있으므로, 상기 카메라 모듈(400)에서 영상정보를 획득하면 상기 제어부(500)에서 획득한 영상정보를 이용하여 슬롯 다이 헤드(100)와 코팅 대상의 이격 거리를 설정된 거리로 정확하게 조절 가능하도록 한 것이다.
이때, 슬롯 다이 헤드(100)와 코팅 대상(1) 사이의 거리는 '코팅 갭'으로 표현될 수 있고, 이하에서는 코팅 갭이라는 용어를 사용하여 슬롯 다이 헤드(100)와 코팅 대상(1) 사이의 거리를 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 상기 제어부(500)는 사용자가 입력하는 이격거리 정보가 저장되는 코팅 갭 정보 저장부(510)와, 상기 카메라 모듈(400)에서 획득한 영상정보가 저장되는 영상정보 저장부(520)와, 상기 영상정보를 이용하여 상기 슬롯 다이 헤드(100)와 상기 지지수단(300) 또는 코팅 대상 사이의 거리를 파악하는 코팅 갭 파악부(530)와, 상기 헤드 높이 조절부(200)를 작동시켜 슬롯 다이 헤드(100)와 상기 지지수단(300) 또는 코팅 대상 사이의 거리를 상기 코팅 갭 저장부(510)에 저장되어 있는 이격거리로 조절하는 코팅 갭 동기화부(540)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하여 설명하면, 코팅 갭 정보 입력단계(S100)에서 사용자가 입력하는 코팅 갭 정보가 상기 코팅 갭 정보 저장부(510)에 저장되면, 코팅 갭 계산단계(S200)에서 코팅 갭 파악부(530)가 영상정보 저장부(520)에 저장된 영상정보를 이용하여 현재의 코팅 갭을 파악하고, 거리 조절단계(S300)에서 코팅 갭 동기화부(540)가 현재의 코팅 갭에서 사용자가 입력한 코팅 갭을 차감한 필요 이동거리를 산출한 후, 상기 헤드 높이 조절수단(200)을 작동시켜 슬롯 다이 헤드(100) 높이를 산출된 필요 이동거리만큼 이동시킴으로써 코팅 갭을 원하는 거리로 조절한 것이다.
이때, 코팅 갭 조절 과정에서 발생하는 오차를 최소화 하기 위하여, 상기 거리 조절단계(S300) 이후에 상기 카메라 모듈(400)을 이용하여 코팅 갭을 다시 측정하는 재측정단계(S400)와, 코팅 갭이 설정된 오차범위 안에 있는지 파악하고 오차범위 밖이라면 상기 거리 조절단계(S300)를 다시 실행하는 오차 확인단계(S500)가 이루어질 수 있다.
상기 제어부(500)는 이 외에도 카메라의 영상에 슬롯 다이 헤드(100)와 지지수단이 모두 들어올 수 있도록 카메라(410)의 위치를 조절하는 카메라 모듈 제어부(550)와, 조명장치 작동을 조절하는 조명장치 제어부(560)와, 슬롯 다이 헤드(100)의 기울기를 정렬하는 헤드 기울기 정렬부(570)를 더 포함할 수 있고 각 구성에 관해서는 이하에서 장치를 구체화 하며 다시 설명하도록 한다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 상기 카메라 모듈(400)은 영상을 촬영하는 카메라(410)와, 좌우 방향으로 연장 형성되는 가이드 바(420)와, 상기 가이드 바(420)의 좌우방향으로 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 제1 가이드(430)와, 상기 제1 가이드(420)에 결합되고 상기 카메라(410)가 전후방향으로 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 제2 가이드(440)를 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 코팅 갭 파악을 위한 영상을 획득하기 위해서는 카메라(410)의 Y축 위치가 슬롯 다이 헤드(100)의 길이방향 중앙부에 위치되어야 하고, X축 위치가 카메라(410)의 촬영 영역에 촬영 대상이 모두 들어오는 위치여야 한다.
따라서, 코팅 갭 조절이 시작되면 상기 카메라 모듈 제어부(550)에서 상기 제1 가이드(430)를 작동시켜 카메라(410)의 X축 위치를 정렬하고, 제2 가이드(440)를 작동시켜 카메라(410)의 Y축 위치를 정렬하도록 한 것이다.
뿐만 아니라, 상기 카메라 모듈(400)은 상기 카메라(410)와 상기 제2 가이드(440)를 연결하는 카메라 체결부(450)를 포함하고, 상기 카메라 체결부(450)에는 상기 케메라(410) 움직임을 조절하는 미세 움직임 조절수단(451)이 결합될 수 있다.
상세히 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이 기판과 같은 코팅 대상(1)과 공기층(2), 슬롯 다이 헤드(100)의 헤드 립(110)이 명확하게 구분되도록 카메라(410) 초점을 조절하기 위해서는, 카메라(410)의 위치가 미세하게 조절될 수 있어야 하므로, 카메라 체결부(450)에 미세 움직임 조절수단(451)을 형성하고, 카메라 체결부(450)에 카메라(410)를 결합하여 카메라 초점 조절을 위한 미세 위치 조정이 가능하도록 한 것이다.
이때, 상기 미세 움직임 조절수단(451)은 카메라 체결부(450)를 수 마이크로미터 단위로 움직일 수 있어야 하며, X축 방향으로의 카메라 체결부(450) 움직임을 조절하는 제1 미세 움직임 조절수단(451-1)과, Z축 방향으로의 카메라 체결부 (450) 움직임을 조절하는 제2 미세 움직임 조절수단(451-2)를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 카메라 모듈 제어부(550)는 상기 코팅 갭 동기화부(540)에서 코팅 갭 조절이 완료된 것으로 판단되면, 상기 제1 가이드(430)와 상기 제2 가이드(440)를 작동시켜 카메라(410)를 코팅 공정을 방해하지 않는 위치로 이동시키는 시퀸스를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터(1000)는 빛을 방출하여 상기 카메라 모듈(400)의 촬영을 보조하는 조명장치(600)를 더 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 상기 코팅 갭 파악부(530)는 객체의 테두리 위치를 파악하여 객체 사이의 거리를 측정하기 때문에, 영상정보에서 객체간의 밝기 차이가 크게 나타날수록 정확한 코팅 갭을 측정 가능하다.
따라서, 상기 조명장치(600)에서 빛을 인가하여 코팅 대상(1)과, 공기층(2), 헤드 립(110)의 밝기가 명확하게 드러날 수 있도록 한 것이다.
이때, 상기 코팅 대상(1)이 투명 기판인 경우 카메라와 동일한 방향에 위치된 조명장치(600)에서 빛을 인가하여도 코팅 대상(1)과 공기층(2) 밝기 차이가 크게 나타나지 않아, 상기 코팅 갭 파악부(530)에서의 코팅 갭 파악이 어려워지는 문제가 발생한다.
따라서, 상기 조명장치(600)는 도 4에 도시된 정방향 조명장치 외에도 슬롯 다이 헤드(100)를 사이에 두고 카메라(410)와 마주보게 배치되는 백라이트 조명장치를 더 포함할 수 있고, 상기 조명장치 제어부(560)는 상기 코팅 갭 파악부(530)에서 코팅 대상(1)과 공기층(2) 경계(엣지) 파악이 명확하게 이루어지지 않으면, 정방향 조명장치를 OFF하고 백라이트 조명장치를 작동시켜 경계 구분이 명확하게 이루어지도록 할 수 있다.
상기 코팅 갭 파악부(540)에서의 객체 테두리 분석은 다양한 방법을 통해 이루어질 수 있고, 일 실시예로는 픽셀 평균값 비교 방법과, 소벨(Sobel)방법과, 라플라시안(Laplacian)방법과, 가우시안 스무딩 필터링/그라디언트/히스테리시스를 통해 엣지를 검출하는 캐니(Canny)방법일 수 있다.
상세히 설명하면, 픽셀 평균값 비교 방법의 경우 픽셀 하나하나의 밝기 구분이 어려운 경우 인접한 복수개의 픽셀의 평균 밝기값을 산출한 후, 비교 대상간의 평균 밝기값을 비교하여 엣지(경계)를 검출하는 방법이고, 소벨방법의 경우 3X3 크기의 행렬을 사용하여 중심값을 기준으로 각 방향의 앞뒤 값을 비교하여 변화량을 검출하는 방법이고, 라플라시안 방법의 경우 연산자를 사용해 수평, 수직 방향으로 2차 미분을 통해 엣지를 검출하는 방법이다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 촬영된 영상정보가, 위에서 소개된 복수개의 방법중 어느 하나의 방법을 통해 엣지(경계)가 검출되면 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 코팅 대상(1)과 공기층(2) 사이 및 공기층(2)과 헤드립(110) 사이에 엣지(3, 4)가 표시되고, 표시된 엣지(3, 4) 사이에 위치된 픽셀 개수를 기반으로 거리를 산출하여 정확한 코팅 갭을 파악할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 헤드 기울기 정렬부(570)의 슬롯 다이 헤드(100) 기울기 파악은 좌측에서 파악되는 엣지(3, 4) 사이의 거리(h1)과 우측에서 파악되는 엣지(3, 4) 사이의 거리(h2) 비교를 통해 이루어질 수 있다.
상세히 설명하면, 지지수단(300)과 지지수단(300)에 위치된 코팅 대상은 항상 수평하지만, 슬롯 다이 헤드(100)의 경우 설치 또는 이동 과정에서 기울어질 수 있고, 슬롯 다이 헤드(100)가 기울어질 경우 위치별 코팅 갭이 달라져 안정적인 메니스커스 형성을 방해하는 문제가 발생하므로, 헤드 기울기 정렬부(570)에서 좌측과 우측의 엣지(3, 4) 사이 거리(h1, h2)가 다른 것으로 확인되면, 헤드 높이 조절수단(200)에 결합되어 있는 기울기 조절수단을 작동시켜 좌측과 우측 엣지 사이의 거리가 동일해질 수 있게 슬롯 다이 헤드(100)의 기울기를 보정하도록 한 것이다.
이때, 거리가 측정되는 위치 사이의 거리(d)는 일정 이상으로 이루어져 미세한 기울기도 파악 가능하도록 하는 것을 권장한다.
아울러, 본 발명인 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터(1000)는 도 1에 도시된 바와 같이 불연속 방식 뿐만 아니라, 도 9에 도시된 바와 같은 연속 방식에도 적용 가능하고, 불연속 방식의 경우 상기 지지수단(300)이 테이블에 결합된 상태로 1축 운동하는 정반일 수 있고, 연속 방식일 경우 상기 지지수단(300)이 롤러일 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 슬롯 다이 헤드
200 : 헤드 높이 조절수단
300 : 지지수단
400 : 카메라 모듈 410 : 카메라
420 : 가이드 바 430 : 제1 가이드
440 : 제2 가이드 450 : 카메라 체결부
451 : 미세 움직임 조절수단
500 : 제어부 510 : 코팅 갭 정보 저장부
520 : 영상정보 저장부 530 : 코팅 갭 파악부
540 : 코팅 갭 동기화부 550 : 카메라 모듈 제어부
560 : 조명장치 제어부 570 : 헤드 기울기 정렬부
600 : 조명장치

Claims (7)

  1. 코팅 용액을 공급하는 슬롯 다이 헤드(100);
    상기 슬롯 다이 헤드(100) 높이를 조절하는 헤드 높이 조절수단(200);
    코팅 대상을 지지하는 지지수단(300);
    상기 슬롯 다이 헤드(100) 측면에 위치되어 영상정보를 획득하는 카메라 모듈(400); 및
    상기 카메라 모듈(400)에서 측정되는 영상정보를 기반으로 슬롯 다이 헤드(100)와 기판 또는 지지수단(300) 사이의 거리를 파악하고, 상기 헤드 높이 조절수단(200)을 작동시켜 설정된 거리에 맞게 다이 헤드(100)를 이동시키는 제어부(500);를 포함하는, 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라 모듈(400)은 영상을 촬영하는 카메라(410);
    좌우 방향으로 연장 형성되는 가이드 바(420);
    상기 가이드 바(420)에 좌우방향으로 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 제1 가이드(430);
    상기 제1 가이드(420)에 결합되고 상기 카메라(410)가 전후방향으로 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 제2 가이드(440);를 포함하는, 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 카메라 모듈(400)은 상기 카메라(410)와 상기 제2 가이드(440)를 연결하는 카메라 체결부(450);를 포함하고,
    상기 카메라 체결부(450)에는 상기 카메라(410) 움직임을 조절하는 미세 움직임 조절수단(451)이 형성되는것;을 특징으로 하는, 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터.
  4. 제 2항에 있어서,
    빛을 방출하여 상기 카메라 모듈(400)의 촬영을 보조하는 조명장치(600);를 더 포함하는, 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부(500)는 사용자가 입력하는 이격거리 정보가 저장되는 코팅 갭 정보 저장부(510);
    상기 카메라 모듈(400)에서 획득한 영상정보가 저장되는 영상정보 저장부(520);
    상기 영상정보를 이용하여 상기 슬롯 다이 헤드(100)와 상기 지지수단(300) 또는 코팅 대상 사이의 거리를 파악하는 코팅 갭 파악부(530);
    상기 헤드 높이 조절부(200)를 작동시켜 슬롯 다이 헤드(100)와 상기 지지수단(300) 또는 코팅 대상 사이의 거리를 상기 코팅 갭 정보 저장부(510)에 저장되어 있는 이격거리로 조절하는 코팅 갭 동기화부(540);를 포함하는, 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부(500)는 카메라(410)의 영상에 상기 슬롯 다이 헤드(100)와, 지지수단(300)이 모두 들어올 수 있도록 카메라(410)의 위치를 조절하는 카메라 모듈 제어부(550);를 포함하는, 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 카메라 모듈 제어부(550)는 상기 코팅 갭 동기화부(540)의 작동이 완료되면 상기 카메라(410)를 상기 지지수단(300)과 간섭이 발생하지 않는 위치로 이동시키는 것;을 특징으로 하는, 코팅 갭 자동 조절 기능을 갖는 슬롯 다이 코터.
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