KR100670571B1 - 액정표시장치용 기판 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치용 기판의 세척수단에 관한 것으로, 상기 기판에 부착된 스트립용액을 제거하는데 있어서, 새로운 세척장치를 더욱 구비하여, 스트립공정 후 기판을 세척하는 공정에서 상기 기판의 뒷면에 부착된 스트립용액까지 세척할 수 있도록 하여, 잔류 스트립용액에 의한 시스템의 오염문제를 해결할 수 있다.

Description

액정표시장치용 기판 세척장치{Cleaning apparatus for array substrate for LCD}

도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해 사시도이고,

도 2는 종래의 스트립공정과 IPA 세척공정의 연속적인 과정을 개략적으로 도시한 단면도이고,

도 3은 스트립공정과 본 발명에 따른 IPA 세척공정의 연속적인 과정을 개략적으로 도시한 단면도이고,

도 4는 도 3의 IPA 세척부에 더욱 구성된 IPA 세정장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

111 : 기판 115 : 용액분사 노즐

117 : 롤러 브러쉬 119 : 이중롤러

121 : 용액흘림수단

본 발명은 액정표시장치용 기판의 세척장치에 관한 것으로, 특히 스트립공정(strip processing)을 거친 기판을 세척하는 공정에서 상기 기판의 뒷면까지 깨끗이 세척하기위한 새로운 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 상부기판과 하부기판이 합착되고, 상기 두 기판사이에 액정을 충진하여 구성하게 된다.

이와 같은 구성에서, 상기 액정패널은 전압에 의한 상기 액정의 배열상태에 따라 빛의 흡수와 차단을 조절하여 이미지를 구현하게 된다.

상기 액정을 구동하기 위한 요소는 상기 하부기판에 구성되며 예를들면 스위칭 소자와 화소전극이 그것이다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 개략적인 분해 사시도이다.

전술한 바와 같이, 액정패널(11)은 크게 상부기판(5)과 이와는 소정간격 이격된 하부기판(22)과, 상기 두 기판 사이에 개재된 액정층(14)으로 구성된다.

이때, 상기 액정층(14)을 구동하기 위해 상기 하부기판(22)에는 게이트전극과 상기 게이트 전극상부에서 서로 이격되어 형성된 소스전극 및 드레인전극으로 구성된 스위칭소자(T)를 구성하게 되며, 상기 스위칭소자의 구성요소 중 상기 다수의 게이트전극에 동시에 연결되어 일방향으로 형성된 게이트배선(13)이 형성된다.

또한, 상기 스위칭소자(T)의 구성요소 중 소스전극과 동시에 연결되고, 상기 게이트배선과 수직하게 교차하여 구성되는 소스배선(15)이 형성된다.

그리고, 상기 드레인전극에 연결되어 상기 액정에 최종적으로 데이터전압을 인가하는 화소전극(17)이 형성된다.

이와 같은 구성에서, 상기 상부기판(5)에 형성된 공통전극(18)과 상기 하부기판(22)에 구성한 화소전극(17)에 인가된 공통전압과 데이터전압에 의해 상기 액정이 분극하여 배향상태를 바꾸어 빛의 흐름을 제어하므로서 이미지를 구현하게 된다.

만약 컬러를 표시하는 수단이라면, 상기 공통전극(18)을 형성하기 전에 블랙매트릭스(6)를 포함하여 구성되는 컬러필터(7)를 형성하면 된다.

이러한 구성요소들을 의도된 설계대로 형상화하기 위해서는 그 구성요소에 맞는 물질을 증착 또는 도포한 후, 이를 식각하고 기판을 세척하는 복잡한 공정을 필요로 한다.

간략히 예를 들면, 상기 하부기판(22)에 스위칭소자(T)와 상기 스위칭소자에 연결된 각 배선(13)(15)을 형성하기 위해서는 먼저, 상기 하부기판(22)상에 상기 스위칭소자(T)의 제 1 전극인 게이트전극과, 상기 게이트전극에 신호를 인가하는 게이트배선을 형성하게 된다.

그리고, 상기 게이트전극 상부에 상기 스위칭소자(T)의 제 2, 제 3 전극인 소스 및 드레인전극과, 상기 소스전극에서 일방향으로 연장된 데이터배선(15)을 형성하게 된다.

상기 구성요소들을 형성하기 위해서는 기판(11)의 전면에 해당물질을 증착하고, 이를 소정의 형상으로 패터닝하기 위해, 포토레지스트(photo-resist)를 이용한 포토리소그라피(photo-lithography)과 상기 포토레지스트를 제거하는 스트립(strip)공정을 거치게 된다.

상기 스트립공정은 포토리소그라피(photo-lithography)공정과, 스트립용액(stripper)을 이용하여 행한 모든 경우에 필요하다.

이러한 일련의 공정은 일정한 시스템내에서 연속으로 행해진다. 즉, 상기 스트립공정이 끝나게 되면 연속으로, 스트립용액을 제거하기 위한 세척시스템이 상기 스트립부에 연속으로 구비된다.

도 2는 종래의 스트립부와 세척부를 도시한 개략적인 단면도이다.

상기 스트립부와 세척부는 여러형태로 구성될 수 있지만, 일반적으로 사용되고 있는 시스템을 예를들어서 스트립공정과 세척공정을 설명한다.

전술한 바와 같이, 기판 상에 도포된 포토레지스트를 제거하기 위한 공정으로 연속적인 스트립공정을 거치게 되다.

상기 공정에서 기판(11)은 운반수단인 롤러(생략)에 의해 운반되면서, 도시한 바와 같이 스트립부를 연속으로 통과하게 된다.

상기 기판(11)이 통과할 때, 스트립용액은 상기 기판(11)의 상부에 위치한 노즐(31)을 통해 기판(11)으로 분사되어 포토레지스트를 녹이게 된다.

이러한 공정은 한번으로는 대상물질의 완전한 제거가 곤란하므로, 다수의 스트립공정을 연속으로 행하게 되며, 도시한 바와 같이 스트립공정에서는 높은 압력을 이용해 스트립처리를 행한다.

상기 스트립공정을 행한 후에는 반드시 상기 스트립용액과 나머지 잔류물질 들을 제거하기 위한 세척공정을 거쳐야 한다.

이때, 세척용액으로는 일반적으로 IPA를 사용하게 되는데, 상기 IPA용액은 이소프로필알콜((CH₃)₂CHOH)용액이라하며, 상기 스트립용액을 제거하는데 효과적인 용액이다.

상기 스트립공정이 끝난 기판은 연속으로 롤러의 의해 IPA 공정실로 운반되며, 이때 IPA공정에서는 상기 스트립용액의 분사방식과 유사한 방식을 사용하여, 상기 기판의 상부에 위취한 IPA 분사노즐(33)을 통해 IPA용액을 분사하여, 상기 기판에 잔류하는 스트립용액을 제거하게 된다.

이때, 상기 기판(11)의 뒷면은 상기 롤러(미도시)에 의해 운반되면서 상기 롤러에 묻은 스트립용액에 의해 오염되기 쉽다.

그러나, 상기 IPA 분사노즐(33)은 상기 기판(11)의 상부에만 장착되어 있기 때문에 상기 IPA 세척공정이 완료된 상태에도 상기 기판의 뒷면에 부착된 스트립용액이 완전하게 제거되지 않는다.

따라서, 상기 IPA 세척공정을 마친후에, 연속적인 공정을 위해 운반되는 도중 상기 기판의 뒷면에 부착되어있는 스트립용액에 의해 장비가 오염되는 문제가 발생한다.

따라서, 전술한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 상기 IPA 세정부에 새로운 세척장치를 더욱 구비하여 스트립용액으로 오염된 기판의 뒷면까지 완전하게 세척할수 있도록 함으로써, 상기 스트립용액에 의한 장비의 오염을 방지하는 것을 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판의 세정장치는, 기판의 세정장치로서, 상기 기판을 수평방향으로 이송하는 이송부와; 상기 이송부에 의해 이송되는 상기 기판의 저면과 접촉하면서 상기 기판의 이송방향으로 회전하는 롤러브러쉬와; 상기 이송부의 상부에 위치하여 상기 기판에 세정액을 분사하는 세정액 분사장치와; 상기 세정액 분사장치에서 분사된 상기 세정액을 상기 롤러브러쉬로 안내하는 가이드를 포함한다.

상기 이송부는 상부 및 하부로 상기 기판의 두께만큼 서로 이격되어 평행하게 배치되고, 상기 기판의 이송방향으로 각각 회전하는 상부롤러와 하부롤러로 구성되는 이중롤러장치를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 이중롤러장치는 다수로 구성되며, 상기 롤러부러쉬는 상기 이중롤러장치의 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 가이드는 플레이트형상인 것을 특징으로 한다.

상기 가이드는 상기 롤러브러쉬의 하부에서 상기 이중롤러장치까지 경사지게 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드의 상기 기판의 하부에 위치하며, 상기 세정액 분사장치는 상기 가이드의 상부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드의 너비는 상기 롤러부러쉬의 길이와 같거나 또는 큰 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 세척장치를 더욱 구비한 IPA세정부와 스트립부를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 스트립공정을 위해 기판은 이송부인 롤러에 의해 스트립부(strip part)로 운반된다.

이때, 상기 기판(111)을 스트립하기 위한 스트립용액은 외부의 개폐장치(113)에 의해 공급이 제어되며, 상기 스트립용액은 상기 롤러(미도시)의 상부에 위치한 스트립노즐(strip nozzle)(114)에 의해 상기 기판(111)의 전면으로 분사된다.

이러한 공정을 여러번 거쳐, 비로소 스트립공정이 완료된다.

상기 스트립공정이 완료된 후, 상기 기판(111) 상에 묻어있는 스트립용액을 제거하기 위한 과정을 행하게된다.

상기 스트립용액은 알카리성용액으로 시간이 지나면 상기 기판(111)에 엉겨붙는 특성을 갖는다. 따라서, 이를 제거하기 위한 세정액으로 전술한 바와 같은 IPA(이소프로필렌)라는 특수한 화학용액을 사용하게 된다.

따라서, 상기 스트립공정을 끝낸 기판은 IPA세정부로 운반되며, 이때 상기 롤러의 상부에 위치한 IPA노즐(115)을 통해 상기 기판의 전면에 IPA용액이 분사된다.

이때, 기판의 하부에는 상기 롤러(미도시)사이에, 상기 롤러의 크기보다 크고 부드러운 원단으로 구성된 롤러브러쉬(roller brush)(117)가 위치하게 되고, 상기 롤러브러쉬를 이용하여 기판의 뒷면을 세척한다.

여기서, 상기 기판의 전면에 분사된 IPA용액을 상기 롤러브러쉬에 흘려주는 흘림수단으로 상기 롤러브러쉬(117)의 측면에 플레이트 형상의 가이드(121)를 경사지게 설치한다.

이하 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 IPA 세척장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도시한 바와같이, 새롭게 더욱 구비된 IPA 세척장치는 롤러브러쉬(117)와 상기 기판(111)을 지지하면서 운반하는 이중롤러장치(119)와, 상기 기판(111)에 분사된 IPA용액을 상기 롤러브러쉬(117)로 흐르게 하는 수단인 IPA 흘림수단인 가이드(121)을 구비한다.

상기 이중롤러 장치(119)는 두개의 롤러가 맞닿아 구성되며, 상기 두개의 롤로가 맞닿아 회전하면서 기판(111)을 운반하게 된다.

상기 롤러브러쉬(117)는 상기 이중롤러 장치(119)중 하부에 위치하는 롤러와 동일한 위치에 평행하게 구성하며, 이때 상기 롤러브러쉬(117)와 상기 하부롤러(119a)의 상측이 동일한 높이가 되도록 한다. 이때, 상기 가이드는 상기 분사된 용액과 반응하지 않고 일정한 모양으로 성형 가능한 모든 재질의 사용이 가 능하다.

상기 가이드(121)는 상기 롤러브러쉬(117)의 하부에서 상기 이중롤러장치(119)까지 경사지게 구성되고, 상기 롤러브러쉬(117)의 길이와 실질적으로 동일하거나 큰 너비를 가지도록 구성하면 된다. 이때, 상기 가이드(121)중 상기 이중롤러(119)와 근접한 부분은 소정각도로 구부려서 형성하는 것이 바람직하다.

왜냐하면, 상기 분사된 IPA용액이 다른 곳으로 흐르지 않도록 막아주는 역할을 하기 때문이다.

상기 가이드(121)는 상기 기판(111)의 하부에 위치하여, 상기 기판(111)의 뒷면과 맞닿아 돌아가는 롤러브러쉬(117)에 노즐(123)로부터 상기 기판(111)상에 분사된 IPA용액을 흘려준다.

이때, 상기 IPA용액에 적셔진 롤러부러쉬(117)는 상기 이중롤러 장치(119)와 동시에 회전하면서 상기 기판(111)의 뒷면을 세척하게 된다.

이러한 세척과정 동안 상기 이중롤러의 효과는 상기 롤러부러쉬(117)의 세척과정동안 흔들리지 않도록 기판(111)을 고정하는 역할을 하게 된다.

따라서, 전술한 IPA 세척장치를 사용하면 기판의 전면과 후면을 모두 세척할 수 있다.

본 발명에 따른 세척장치는 전술한 바와 같은 스트립용액의 세척뿐 아니라, 이와 유사한 모든 세척공정의 경우에 사용 가능하다.

따라서, 본 발명에 따른 세척장치는 기판의 전면 뿐 아니라 후면까지도 세척이 가능하도록 하므로, 기판에 잔존하는 스트립용액에 의한 장비오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 기판의 세정장치로서,

   상기 기판을 수평방향으로 이송하는 이송부와;

   상기 이송부에 의해 이송되는 상기 기판의 저면과 접촉하면서 상기 기판의 이송방향으로 회전하는 롤러브러쉬와;

   상기 이송부의 상부에 위치하여 상기 기판에 세정액을 분사하는 세정액 분사장치와;

   상기 세정액 분사장치에서 분사된 상기 세정액을 상기 롤러브러쉬로 안내하는 가이드를 포함하는 기판의 세정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이송부는 상부 및 하부로 상기 기판의 두께만큼 서로 이격되어 평행하게 배치되고, 상기 기판의 이송방향으로 각각 회전하는 상부롤러와 하부롤러로 구성되는 이중롤러장치를 가지고 있는 기판의 세정장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 이중롤러장치는 다수로 구성되며, 상기 롤러부러쉬는 상기 이중롤러장치의 사이에 위치하는 기판의 세정장치.
4. 제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가이드는 플레이트형상인 기판의 세정장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 가이드는 상기 롤러브러쉬의 하부에서 상기 이중롤러장치까지 경사지게 구성되는 기판의 세정장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 가이드의 상기 기판의 하부에 위치하며, 상기 세정액 분사장치는 상기 가이드의 상부에 위치하는 기판의 세정장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 가이드의 너비는 상기 롤러부러쉬의 길이와 같거나 또는 큰 기판의 세정장치.

Images