KR100566031B1 - 제진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정패널 등의 제진 대상물 표면의 정전기를 제거하여, 고효율의 제진을 가능하게 하는 방법과 장치에 관한 것이다. 제진 대상물에 대한 먼지의 정전흡착이나 정전파괴를 방지하여, 원료 사용량에 대한 제조품의 비율이나 생산성을 향상시킨다. 이를 위한 본 발명의 제진장치는 압송된 청정공기를 이온화시키는 이온화장치(14), 이온화 공기에 초음파진동을 주는 초음파발생기(15), 이온화된 초음파 공기흐름을 제진 대상물(30) 방향으로 분사시키는 토출노즐(16)을 갖춘 토출챔버(13)와, 이 토출챔버(13)에 나란하게 설치되며 또한 제진 대상물(30) 방향을 향해서 배치된 흡인노즐(21)을 갖는 흡인챔버(20)를 포함한다.

제진, 제진장치, 제전, 이온화장치

Description

제진 장치 {DUST CLEANING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시형태의 주요부를 개략적으로 나타내는 도면.

도 2는 종래기술의 주요부를 개략적으로 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 실시형태 및 종래기술에 의한 세정 후, 산포 후, 제진 후의 표준 입자수 및 제진율의 비교결과를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 실시형태에 의한 표준입자 산포 후의 유리(glass) 입자 계수기의 측정데이터.

도 5는 본 발명의 실시형태에 의한 제진 후의 유리 입자 계수기의 측정데이터.

도 6은 종래기술에 의한 표준입자 산포 후의 유리 입자 계수기의 측정데이터.

도 7은 종래기술에 의한 제진 후의 유리 입자 계수기의 측정데이터.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(10) 제진장치

(11,12) 케이스

(13) 토출챔버

(14) 이온화장치

(14a) 방전전극

(15) 초음파발생기

(16) 토출노즐

(17, 22) 바닥판

(20) 흡인챔버

(21) 흡인노즐

(30) 제진 대상물

본 발명은 절연물, 특히 액정용 유리기판이나 어레이 패널 등의 표면에 부착된 먼지를 제거하는 제진(除塵)장치에 관한 것이다.

액정패널의 어레이 제조공정에는 유리기판이나 어레이 패널을 세정하는 공정이 많이 있으며, 세정방법으로서는 순수한 물이나 세정액을 이용하는 초음파 세정방법(습식방법)과, 청정한 공기를 내뿜어서 먼지를 날려보내는 방법(건식방법)이 알려져 있다. 특히, 후자인 건식방법은 세정에 필요한 시간이 짧고, 설비가 비교적 소형이며 간단하다는 것 때문에, 최근에 많이 채용되고 있다.

예를 들면, 건식방법의 종래기술로서, 실용신안등록 제2567191호 공보에 개시된 패널체의 제진장치나, 일본 특개평(特開平)7-60211호 공보에 개시된 제진장치가 있다.

이들 가운데, 실용신안등록 제2567191호 공보에 개시된 제진장치는 에어흡인실과 초음파발생기를 내장한 에어배출실을 나란하게 설치하여, 이 에어배출실에 마련된 에어취출구(吹出口)에서 패널체(제진 대상물)에 초음파에어를 내뿜어, 그 에어를 에어흡입실의 에어흡입구에서 빨아들이게 하는 것이다.

또한, 특개평 7-60211호 공보에 기재된 제진장치는 에어흡인실을 중심으로 하여 그 바깥쪽에 에어배출실을 형성함과 동시에, 에어배출실내의 에어에 초음파진동을 주는 제1 분출노즐, 제2 분출노즐을 에어흡인실의 흡인노즐 전후에 각각 배치하여, 이들 노즐에서 상호간에 접근하는 방향에서 초음파에어를 제진 대상물을 향해 분출시켜서, 그 에어를 흡인노즐에서 빨아들이게 하는 것이다.

하지만, 이들 종래기술에는 다음과 같은 문제가 있다. 먼저 제진 대상물이 절연체일 경우, 청정공기를 압송(壓送)해서 고속화한 기류를 제진 대상물에 분출하면 제진 대상물이 대전(帶電)되고, 이로 인하여 먼지가 정전(靜電)흡착되어, 바람직한 제진 작용을 얻을 수가 없다. 예를 들면, 박막 형성 전의 액정유리기판의 경우, 절연체인 유리기판이 대전되기 쉬워서 정전기에 의해 먼지가 유리기판에 흡착, 퇴적되어 버려, 유리기판을 오염시킬 염려가 있다.

또한, 박막소자나 패턴 형성 후의 어레이 패널의 경우, 상술한 정전기 흡착에 의한 오염 이외에, 정전기방전(ESD)으로 인해 TFT 미세소자를 파손하는 등의 치명적인 문제가 있다.

따라서 본 발명은 먼지의 정전기 흡착이나 정전기 방전을 일으키지 않고, 고효율의 제진을 가능하게 하는 제진장치를 제공하려고 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본원발명의 특징으로서, 본원 발명의 제진장치는 압송된 청정공기를 이온화시키는 이온화장치, 이온화공기에 초음파진동을 부여하는 초음파발생기, 및 이온화된 초음파 공기흐름을 제진 대상물 방향으로 분사시키는 토출노즐을 구비하며, 내부에 상기 이온화장치 및 상기 초음파발생기를 근접시켜 배치한 토출챔버; 및 토출챔버에 나란하게 설치되며, 제진 대상물 방향을 향해서 배치된 흡인노즐을 구비하는 흡인챔버를 포함하고, 토출노즐은 폭이 좁고, 흡인노즐은 폭이 넓으며, 토출노즐 및 흡인노즐은, 각각의 중심선이 서로 접근하는 방향으로 경사져 있는 동시에, 연속하는 바닥판의 아랫면 중에서 깍여서 오목하게 파인 오목면 내에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본원발명의 다른 특징으로서, 본원발명의 제진장치에 있어서, 이온화장치는 코로나방전을 이용한 이온발생장치인 것을 특징으로 한다.
본원발명의 또 다른 특징으로서, 본원발명의 제진장치에 있어서, 토출노즐의 선단부와 제진대상물의 표면의 간격은 1mm∼10mm인 것을 특징으로 한다..

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이하에, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1은 실시형태의 제진장치(10)의 주요부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도면에 있어서 11 및 12는 각각 상호 간에 이격 분리된 토출챔버(13) 및 흡인챔버(20)를 형성하는 케이스이다.

토출챔버(13)의 내부에는, 예를 들면 코로나방전에 의해 청정공기를 정부(正負)로 이온화하는 이온화장치(14)가 배치되어 있다. 14a는 이온화장치(14)의 방전전극(에미터)이며, 상용주파수의 고전압이 인가된다. 또한, 이온화장치로서는 코로나방전 이외에 자외선, 연(軟)X선, 방사성물질을 사용한 것 등 여러 가지 방식의 것들이 이용 가능하다.

토출챔버(13)의 바닥판(17)에는 폭이 좁은 토출노즐(16)이 지면의 표리방향(제진 대상물(30)의 폭 방향)에 소정의 내부 직경을 가지고 형성되어 있으며, 또한, 흡인챔버(20)의 바닥판(22)에는 폭이 넓은 흡인노즐(21)이 위와 같이 지면의 표리방향에 소정의 내부 직경을 가지고 형성되어 있다. 이들 토출노즐(16) 및 흡인노즐(21)은 상호 간에 평행하며 제진 대상물(30)의 표면에 대해서도 평행하게 배치된다.

여기서, 토출노즐(16)의 선단부(하단부)와 제진 대상물(30)의 표면의 간격 d는 2mm로 설정되어 있지만, 1∼10mm의 범위라면 원하는 제전 효과 및 제진 효과를 얻을 수 있다는 것이 확인되었다. 제진 대상물(30)은 액정용 유리기판, 어레이 패널, 필름액정 등 제진을 필요로 하는 여러 종류의 판상체, 대상체(帶狀體) 등이 있다.

또한, 제진 동작시에는 제진장치(10)에 대하여 제진 대상물(30)을 상대적으로 도면의 좌우방향으로 이동시킨다.

토출노즐(16) 및 흡인노즐(21)은 각각의 중심선이 상호 간에 접근하는 방향으로 경사져 있는 동시에, 연속하는 바닥판(17, 22)의 아랫면은 오목하게 깎여있으며, 이로 인해 토출노즐(16)에서 분출한 공기흐름이 제진 대상물(30)을 거쳐서 효율적으로 흡인노즐(21)에 빨려들어가도록 되어 있다.

또한, 토출챔버(13) 내의, 토출노즐(16)의 윗면에는 초음파발생기(15)가 배치되어 있다. 이 초음파발생기(15)는 그 내부를 통과하여 토출노즐(16)에서 분출되는 공기에 초음파진동을 부여하기 위한 것이다.

이러한 구성에 있어서, 토출챔버(13)에는 압축공기 공급원에서 HEPA 필터를 통하여 청정공기가 보내지게 되어 있으며, 흡인챔버(20)에는 빨아들인 먼지를 부압(負壓)에 의해 압송(흡인)해서 회수하는 수단이 부가되어 있지만, 편의상 이들의 구성은 도시를 생략한다.

이하, 본 실시형태의 동작에 대하여, 종래기술과의 비교 실험을 포함해서 설명한다.

도 1에 있어서의 간격 d를 2mm로 설정하여, HEPA 필터를 통과한 청정공기를 토출챔버(13)에 보내면, 이온화장치(14)에 의해 정부(正負)의 공기이온이 발생하며, 이 이온화공기가 초음파발생기(15)를 통과하면 초음파 공기 흐름으로 되어 토출노즐(16)에서 제진 대상물(30)의 표면에 분사된다.

제진 대상물(30)이 대전해 있을 경우, 이온화된 초음파 공기 흐름의 정부의 이온이 정전기를 제거하며, 또한 초음파 공기 흐름의 공력학(空力學)적인 제진력이 중첩되어서 제진 대상물(30)의 표면의 먼지를 이탈시켜, 부근의 흡인노즐(21)에서 흡인챔버(20) 안으로 빨아들여 집진하게 된다.

더구나, 이온화공기가 토출노즐(15)의 아래에서 발생하고 있다는 것은 휴글 엘렉트로닉스 주식회사에서 제작한 플레이트 모니터에 의해 확인됐다. 즉, 플레이트를 미리 약 1200V로 대전시킨 플레이트 모니터를 토출챔버(16)의 아래에 놓고 이온화장치를 작동시켜서 이온화공기를 플레이트에 분사한 결과, 플레이트의 전압이 1초이내에 100V 이하로 저하한 것이 관찰되어, 이것으로서 이온화 공기에 의한 제진작용이 확인되었다.

다음에, 본 실시형태와 종래기술의 비교 실험의 내용 및 그 결과를 논한다. 이 실험에 사용한 본 실시형태의 제진장치의 기본구조는 도 1에 나타낸 것과 같으며, 또한, 종래기술의 제진장치의 기본적구조는 도 2에 나타낸 것과 같다. 도 2에 있어서, (40)은 토출챔버, (41)은 토출노즐, (42)는 초음파발생기, (50)은 흡인챔버, (51)은 흡인노즐이다.

본 실시형태 및 종래기술은 토출챔버, 흡인챔버의 크기를 동일하게 하여, 운전조건도 다음과 같이 동일하게 했다.

토출압력 : 450mmAg

흡인압력 : -370mmAg

제진 대상물까지의 간격 d : 2mm

크롬(Cr)을 한쪽 면에 증착한 유리기판(300mm×320mm×1.2mm두께)을 미리 세제와 순수한 물로 세정하여, 건조시킨 후, 표준입자(PSL)를 건식으로 도포하여, 본 실시형태, 종래기술의 양 제진장치에 의해 제진했다.

표준입자의 계수에 휴글 엘렉트로닉스 주식회사에서 제작한 PIP-70 유리 입자 계수기를 사용하여, 유리 세정 후(백그라운드로서), 표준입자 산포 후, 및 제진 후에 각각 측정했다.

본 실시형태 및 종래기술에 의한 세정후, 산포후, 및 제진후의 표준입자수와 제진율과의 비교결과를 도 3에 나타낸다.

또한, 본 실시형태에 의한 산포후 및 제진후의 상기 유리 입자 계수기의 측정데이터를 도 4, 도 5에 나타내며, 종래기술에 의한 산포후 및 제진후의 동일한 측정 데이터를 도 6, 도 7에 나타낸다. 또한, 유리기판상의 측정면적은 280mm×280mm이며, 표준입자의 직경은 사이즈 S : 4μm, 사이즈 M : 6μm, 사이즈 L : 8μm 이다.

이것들의 비교결과로부터 명백한 것과 같이, 본 실시형태에 의하면, 종래기술보다도 현저하게 제진율이 향상된다. 이것은 토출노즐에서 분사되는 초음파공기흐름이 이온화공기로 되어, 이것으로 인해 제진 대상물(30)의 표면이 제전되어서 먼지의 정전흡착이 상당히 방지된 결과에 의한 것이다.

또한, 도시되어 있지는 않지만, 이온화장치를 내장한 토출챔버를 흡인챔버의 반대쪽에 한 개 더 배치하여, 흡인챔버의 전후에서 이온화된 초음파 공기 흐름을 분출시켜서 중앙의 흡인챔버에 의해 흡인하도록 구성해도 좋다.

이상과 같이, 본 발명의 제진방법에 의하면, 이온화된 초음파 공기 흐름을 제진 대상물에 분사함으로 인해 제진 대상물의 제전이 신속하게 행해지며, 정전흡착된 먼지를 제거함으로 인해 제진 효율이 대폭적으로 향상되고, 더불어 정전기방전에 의한 소자 파괴를 미연에 방지하는 것도 가능해진다. 이 때문에, 청정도가 요구되는 액정용 유리기판이나 어레이 패널, 필름액정 등에 정밀 제진을 행할 수 있으며, 원료 사용량에 대한 제조품의 비율 및 생산성향상에 기여할 수 있다. 또한, 본 발명의 제진장치는 초음파식의 제진장치에 이온화장치를 갖춘 것만으로도 실현가능하기 때문에, 저비용으로 제공할 수가 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 압송된 청정공기를 이온화시키는 이온화장치, 이온화공기에 초음파진동을 부여하는 초음파발생기, 및 이온화된 초음파 공기흐름을 제진 대상물 방향으로 분사시키는 토출노즐을 구비하며, 내부에 상기 이온화장치 및 상기 초음파발생기를 근접시켜 배치한 토출챔버; 및

   상기 토출챔버에 나란하게 설치되며, 상기 제진 대상물 방향을 향해서 배치된 흡인노즐을 구비하는 흡인챔버

   를 포함하며,

   상기 토출노즐은 폭이 좁고, 상기 흡인노즐은 폭이 넓으며, 상기 토출노즐 및 상기 흡인노즐은, 각각의 중심선이 서로 접근하는 방향으로 경사져 있는 동시에, 연속하는 바닥판의 아랫면 중에서 깍여서 오목하게 파인 오목면 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 제진장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 이온화장치는 코로나방전을 이용한 이온발생장치인 것을 특징으로 하는 제진장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 토출노즐의 선단부와 제진대상물의 표면의 간격이 1mm∼10mm인 것을 특징으로 하는 제진장치.

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