KR100768922B1 - 나이프를 가진 기판용 제진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나이프를 가진 기판용 제진 장치에 관한 것으로, 그 목적은 기판상의 점착성 분진과 비 점착성 분진을 동시 또는 선택적으로 제거하여 기판의 품질을 획기적으로 높인 건식 제진 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 구성은 PDP, LCD, OLED 및 Film 등의 표시 장치용 기판(유리기판)의 점착성 분진과 비점착성 분진을 제거하는 제진장치에 있어서,

비점착성 분진을 제거하기 위한 에어를 토출하기 위한 토출실(120)과, 토출실 내의 토출에어를 가진 시키기 위한 초음파 진동자(140)와, 토출실의 좌,우에 설치된 두개의 에어 흡입실(110)을 병설하고 토출과 흡입을 분기하는 별도의 분기구(130)로 구성된 비점착성분진 제진부(10)와;

상기 비점착성분진 제진부(10)의 일측면에 부착된 상하 이동용 실린더(210)와, 이 실린더의 하부에 장치된 나이프(knife, 250)로 이루어진 점착성분진 제진부(20)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

제진장치, 비점착성분진, 점착성분진, 나이프, 기판, LCD, PDP

Description

나이프를 가진 기판용 제진 장치{Particle removing apparatus of particle having knife for substrate}

도 1은 발명의 한 실시예에 따른 개략적인 단면 구조를 나타낸 예시도이고,

도 2는 본 발명의 점착성 분진을 제거하는 점착성분진제진부의 나이프 부분의 정면을 나타낸 정면도이고,

도 3은 본 발명의 점착성분진제진부가 비점착성분진제진부에 설치된 것을 보인 정면도이고,

도 4는 본 발명의 점착성 분진을 나이프가 제거 후, 나이프상의 점착성분진을 제거하는 예시도이고,

도 5는 종래 비 점착성 분진을 제거하는 제진장치의 단면구조를 보인 예시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 제진장치 (10) : 비 점착성분진 제진부

(20) : 점착성분진 제진부 (30) : 점착성분진 제진부

(30) : 나이프청소부 (110) : 에어 흡입실

(120) : 에어 토출실 (130) : 분기구

(130a) : 에어토출노즐 (130b) : 에어흡입노즐

(140) : 초음파 진동자 (150, 230) : 지지대

(210) : 상하 이동용 실린더 (220) : 스프링장치

(240) : 홀더 (250) : 나이프

(1200) : 유리기판 (310) : 브러쉬

(320) : 모터 (330) : 배기덕트

본 발명은 나이프를 가진 기판용 제진 장치에 관한 것으로, 자세하게는 점착성 분진과 비점착성 분진을 동시 또는 선택적으로 제거하는 장치에 관한 것이다.

PDP 또는 LCD 표시 장치용 유리기판의 기존 제진 장치는 작업 대상물 표면에 부착한 비 점착성 분진을 청정에어(깨끗한 공기)로 흡입 제거하는 건식 제진장치와 순수한 물이나 세정액을 이용하는 습식 초음파 세정장치가 있다.

상기 제진장치 중 청정 에어(Clean air or Fresh air)로 흡입 제거하는 건식 제진장치는 표면이 거의 평탄한 작업 대상물의 표면에 부착한 비 점착성 분진을 에어(air)를 분사하고 이 에어(air)를 흡입해서 제거하도록 구성된 제진장치이다.

하지만 이러한 건식 제진장치는 비 점착성 분진만을 제거함으로써 유리기판 제조공정에서 발생되는 점착성 분진(유리가루, 철, 플라스틱)을 제거하지 못한다는 단점이 있다.

이로 인해 점착성 분진에 인해 기판 상면에 편광판 필름, 유리 필터(Filter)를 부착시 기포가 발생하여 불량의 원인이 되었다.

물론 종래 점착성 분진을 제거하기 위한 장치로 에어를 이용한 구조에 회전형 브로쉬를 추가하여 점착성 분진을 제거하는 구성을 포함한 제진장치가 있으나, 이와 같은 브로쉬는 기판의 표면을 접촉하면서 회전에 의해 기판의 표면을 상하게 할 수 있다는 문제점과 브러쉬에 의해 표면과 이탈된 분진이 비산하면서 흡입되지 않고 기판의 다른 곳에 낙하할 수 있다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점은 오염원을 제거하기 위한 브러쉬의 회전 토크가 너무 과하여 흡입력을 이길 수 있기 때문이다. 따라서 정밀한 작업이 요구되는 기판의 오염원 제거용 제진장치로는 적합치 않다는 단점이 있다.

도 5는 종래 비 점착성 분진을 제거하는 제진장치의 단면구조를 보인 예시도인데, 도시된 바와 같이 토출실(1120)과 좌,우 두개의 에어 흡인실(1130)을 병설 구성된 제진 장치(1110)를 도시하고 있는데, 이와 같이 구성된 건식 제진장치는 유리기판(1200) 표면의 비 점착성 분진을 제거하는 데 효과적인 기술이나, 점착성 오염원을 제거하기 위한 구성이 결여되어 점착성 분진을 제거할 수 없다는 구조적인 문제점을 가지고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 기판상의 점착성 분진과 비 점착성 분진을 동시 또는 선택적으로 제거하여 기판의 품질을 획기적으로 높인 건식 제진 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 PDP, LCD 등의 표시 장치용 기판(유리기판)의 점착성 분진과 비점착성 분진을 제거하는 제진장치에 있어서,

비점착성 분진을 제거하기 위한 에어를 토출하기 위한 토출실과, 토출실 내의 토출에어를 가진 시키기 위한 초음파 진동자와, 토출실의 좌,우에 설치된 두개의 에어 흡입실을 병설하고 토출과 흡입을 분기하는 별도의 분기구로 구성된 비점착성분진 제진부와;

상기 비점착성분진 제진부의 일측면에 부착된 상하 이동용 실린더와, 이 실린더의 하부에 장치된 나이프로 이루어진 점착성분진 제진부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 분기구는 비점착성분진 제진부의 하부쪽에 일정 높이로 돌출되어 있는데, 초음파 진동자에 의해 가진된 에어를 고속으로 토출하는 에어토출노즐과 부상된 분진을 흡입하도록 에어토출노즐 양측에 배치된 에어흡입노즐이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 점착성분진 제진부는 나이프를 부착하는 홀더와, 홀더의 각도를 조절하여 나이프와 유리기판간의 마찰력을 조절하기 위해 설치된 각도 조절용 지지대와, 상기 지지대 상부와 상하이동용 실린더 사이에 설치되어 유리기판과 나이프의 마찰에 의한 떨림 현상과 소음 및 유리기판의 손상을 보호하기 위해 설치된 스프링장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 상하 이동용 실린더와 나이프를 부착하는 홀더, 홀더의 각도를 조절하는 지지대, 유리기판의 평탄도에 따라 나이프가 유동할 수 있도록 구성된 스프링장치를 적어도 2개 이상 구비하여 이웃하는 나이프가 서로 일정 구간이 겹치게 부착하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 점착성분진 제진부의 나이프 상에 점착된 점착성분진을 제거하는 브러쉬와 이 브러쉬에 구동력을 전달하는 모터와 브러쉬에 의해 제거된 점착성분진을 제거하도록 브러쉬 일측에 설치된 배기덕트로 이루어진 나이프청소부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 분기구는 유리기판의 크기에 따라서 그 크기를 결정하되 길이방향으로 최대 6M까지 형성되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 분기구의 에어토출노즐 폭은 0.5~1mm이고, 에어흡입노즐 폭은 3~6mm 이내로 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 나이프의 길이는 최대 100mm까지 형성하고, 이웃하는 나이프끼리 겹침 시 겹치는 구간의 길이는 5~10mm가 되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 나이프의 최적 경사 조건은 15~30도인 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 구성은 상기 기판상의 오염물질을 제거하도록 제진장치의 주행방향을 따라 점착성 분진을 제거하기 위한 나이프(Knife)와 비 점착성 분진을 제거하기 위한 각 단부를 블로어(Blower)에 배관 접속해서 에어를 배출 및 흡입하게 된다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 발명의 한 실시예에 따른 개략적인 단면 구조를 나타낸 예시도인데, 도시된 바와 같이 본 발명의 제진장치(1)는 비점착성 분진을 제거하기 위한 에어를 토출하기 위한 토출실(120)과, 토출실 내의 토출에어를 가진 시키기 위한 초음파 진동자(140)와, 토출실의 좌,우에 설치된 두개의 에어 흡입실(110)을 병설하고 토출과 흡입을 분기하는 별도의 분기구(130)로 구성된 비점착성분진 제진부(10)와;

상기 비점착성 제진부(10)의 측면에 부착된 상하 이동용 실린더(210)와, 나이프(knife, 250)를 부착하는 홀더(240), 홀더(240)의 각도를 조절하는 지지대(230), 유리기판(1200)의 평탄도에 따라 나이프가 유동할 수 있도록 구성된 스프링장치(220)로 구성된 점착성분진 제진부(20)로 구성된다.

상기 초음파진동자(140)는 토출되는 에어를 가진시키는데, 이와 같이 가진되어 고속으로 토출되는 에어는 비점착성분진이 유리기판으로부터 비산되는 효과가 현저하게 증대되게 된다. 즉, 일반 에어만을 토출시 비산되지 않는 비점착성분진도 가진된 에어와 부딪히면 에어의 강약 반복에 의해 비산되게 된다.

또한 초음파진동자는 에어토출실(120) 내에서 공기의 흐름을 방지하지 않을 정도의 지지대(150)에 지지되어 구성된다.

또한 초음파 작동 회로구성 및 제어는 통상의 기술을 사용하여 작동하도록 구성하면 족하다. 하지만 에어토출실(120) 내에 이러한 초음파진동자를 구성하고, 에어를 가진시켜 비점착성분진을 제거한다는 것은 본원 발명만의 기술적 사상이다.

상기 분기구(130)는 비점착성분진 제진부의 하부쪽에 일정 높이로 돌출되어 있는데, 그 하부에 에어를 고속으로 토출하는 에어토출노즐(130a)과 부상된 분진을 흡입하도록 에어토출노즐(130a) 양측에 배치된 에어흡입노즐(130b)이 형성된다.

상기 에어토출노즐(130a)에서 나오는 에어 유량을 밸브(도시생략)로 수동 조절하여 양측에 배치된 에어흡입노즐(130b)로 흡입되는 유량과 동일하거나 적도록 구성하여 에에토출에 의하여 부상된 비점착성분진이 외부로 배출되지 않도록 하여야 한다. 이와 같이 제어하는 이유는 외부로 배출시 비점착성분진에 의해 주변 환경이 오염이 되기 때문이다.

도면 중 에어의 토출력을 제공하는 모터나 팬 등의 수단, 에어를 흡입하는 데 사용되는 모터나 팬 등을 포함하는 수단이 생략되었으나 이러한 개별 구성 자체는 공지의 수단의 것을 사용해도 된다. 단, 이러한 공지의 것을 본원 발명의 장치 수단에 적용한 유기적 결합 구성은 본원 발명의 권리에 속한다.

또한 실린더를 승하강하는 수단은 유압 또는 공압중 어느 것을 사용하여 적용해도 된다.

또한 이러한 실린더의 승하강 또는 홀더의 각도조절을 제어하는 전기 및 제어장치를 포함한 수단 역시 생략되었으나 이와 같은 개별 구성 자체는 공지의 수단 중 어느 것을 사용해도 된다. 단, 이러한 공지의 것을 본원 발명의 장치 수단에 적용한 유기적 결합 구성은 본원 발명이다.

도 2는 본 발명의 점착성 분진을 제거하는 점착성분진제진부의 나이프 부분의 정면을 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 점착성분진제진부가 비점착성분진제진부에 설치된 것을 보인 정면도를 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이 유리기판(1200)의 전면적을 빠짐없이 제진하기 위해서 나이프(250)를 겹치게 부착하여 고효율의 제진성을 확보하였으며 유리기판(1200)과 나이프(250)의 마찰에 의한 떨림 현상과 소음 및 유리기판의 손상을 보호하기 위해 스프링장치(220)를 구성하였으며 마찰력을 조절하기 위해 각도 조절용 지지대(230)를 설치하여 원하는 마찰각을 조정할 수 있도록 구성하였다.

도면 중 비점착성제진부(10)의 좌측상부 화살표와 우측하부 화살표는 에어토출실(120)의 공기유입과 에어흡입실(110)의 공기유출시의 바람흐름을 나타내는 것이다.

도면 중 초음파진동자(140)은 비점착성분진제진부(10) 내 에어토출실(120)의 길이방향으로 좌측부분에 형성되어 있는데, 이와 같이 구성된 이유는 에어 유입구쪽에서 최초 유입에어부터 초음파진동자를 사용하여 가진시키기 위함이다. 또한 그 숫자는 3개에 국한되는 것은 아니다.

또한 점착성분진제진부는 비점착성분진제진부(10)의 외부에 볼트, 너트 또는 용접등의 통상의 접합방법을 사용하여 고정되어 있는데, 그 숫자 자체는 3개에 국한되는 것은 아니고 필요에 따라 임의의 복수개로 구성할 수 있다. 물론 우측에 국한되지는 않는다. 단지 연속하여 복수개를 설치시 이웃하는 비점착성분진제진부(10)와는 근접되게 설치하여 상술한 바와 같이 유리기판(1200)의 전면적을 빠짐없이 제진하기 위해서 나이프(250)를 겹치게 부착하여야 한다.

상기 비점착성 제진부의 분기구(130)는 1개의 단일구조로서 유리기판(1200)의 크기에 따라서 그 길이가 결정되어지며 길이 방향으로 6M까지 제작이 가능하다. 이와 같이 상한 수치를 한정한 이유는 그 이상에서는 흡입효율이 급격히 저하되기 때문이다.

상기 분기구(130) 폭은 동일한 폭을 가지게 일정한데, 에어토출노즐(130a)의 폭은 0.5~1mm, 에어흡입노즐(130b)의 폭은 3~6mm 이내로 하여 조정한다. 이와 같은 수치 한정의 이유는 이와 같은 구간 수치 범위일 때 비점착성분진의 제거율이 높기 때문이다.

상기 나이프(250)의 겹침의 개수는 유리기판(1200)의 크기에 맞게 수를 정하 면 되며, 겹치는 구간의 길이는 5~10mm 이내로 한다. 이와 같이 한정하는 이유는 이러한 수치 구간일 때 전구간 동일한 세정효과를 거둘 수 있기 때문이다.

상기 나이프(250)의 길이는 100mm 이내로 선정하면 제작이 용이하며 유리기판(1200)의 평탄도가 좋지 않아도 나이프(250)의 길이가 짧으면 짧을수록 유리기판(1200)의 평탄도를 추종할수 있어서 점착성 세정효과를 높일 수가 있다.

또한 나이프(250)의 최적 경사 조건은 15~30도인데, 이와 같이 한정한 이유는 이와 같은 수치조건에서 가장 양호한 세정효과를 거둘 수가 있기 때문이다.

즉, 경사 각도가 15도보다 작을 때는 나이프(250) 끝단부의 제작 각도에 따라 마찰력이 증가하여 떨림이 발생하고 경사 각도가 30도 보다 크면 나이프(250) 끝단부를 마모를 시켜 자주 교체해야 하기 때문이다.

도 4는 본 발명의 점착성 분진을 나이프가 제거 후, 나이프상의 점착성분진을 제거하는 예시도를 도시하고 있는데, 도시된 바와 같이 나이프(250)에 의해 제거된 점착성 분진은 도시된 바와 같이 유리기판(1200)에서의 점착성분진 제거 후 유리기판 밖에 설치된 나이프청소부(30)를 구성하는 모터(320)에 의해 회전하는 브러쉬(310)와 브러쉬의 회전에 의해 나이프로부터 제거된 점착성분진을 배출하기 위한 배기덕트(330)에 의해 제거된다.

이와 같이 유리기판 외부 공간에서 강제적으로 브러쉬를 이용하여 나이프상의 점착성분진과 회전접촉 후 흡입하는 것은 정전기 작용에 의해 점착성 분진이 나이프에 강하게 붙어있어 비점착성제진부의 에어흡입노즐(130b)로 흡입되기 어렵기 때문이다. 또한 나이프 상단에 별도의 에어흡입노즐을 설치한다 해도 흡입력이 정전기력에 의한 점착성분진을 흡입하기에는 효율적이지 않기 때문이다.

상기와 같이 구성된 본원 발명의 작동에 따른 제진방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 제진되어야 할 점착성 및 비점착성 오염원을 가진 유리기판(1200)이 공급되면 유리기판(1200) 표면의 점착성 분진을 제거하기 위해 점착성제진부(20)의 실린더(210)가 하강하여 유리기판(1200)의 평탄도에 맞게 스프링장치(220)가 나이프(250)와 유리기판(1200)을 밀착시키고 유리기판(1200) 제진 진행방향으로 이동하면서 유리기판(1200) 위의 점착성 분진을 제거하면서 비점착성제진부(10)가 같이 이동하면서 유리기판에서 분리된 비 점착성 분진을 에어 토출실(120)에서 분사되는 에어를 분기구(130)의 에어토출구멍(130a)를 통해 고속으로 분사하여 분진을 부상시켜 분기구(130)의 양측면에 배치된 에어흡입구멍(130b)을 통해 에어흡입실(110)로 흡입하여 제진하게 된다.

이후 본 발명의 장치가 유리기판을 벗어나면 나이프(250) 상에 정전기 작용에 의해 붙어 있는 점착성 분진을 브러쉬를 이용하여 회전에 의해 분리 후 에어덕트를 통해 배출하면 유리기판상의 점착성분진 및 비점착성분진의 제거가 마무리 되게 된다.

상기에서는 점착성분진과 비점착성분진의 제거가 함께 행해지는 제어방법을 설명하였으나, 본원 발명의 장치는 필요에 따라 점착성분진만 제거하거나 반대로 비점착성분진만 제거하는 작업을 임의로 수행할 수 있음은 물론이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 본 발명은 PDP, LCD 유리기판 제조 공정 중 발생하는 점착성 분진과 비 점착성 분진을 동시에 제진 함으로서 기존 제진 장치가 제거하지 못하는 점착성 분진을 제진하여 상질의 PDP, LCD 유리기판을 생산할 수 있다는 장점과 이로 인한 생산 수율 향상에 큰 효과가 있는 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

Claims (9)

1. PDP, LCD, OLED 및 Film 등의 표시 장치용 기판(유리기판)의 점착성 분진과 비점착성 분진을 제거하는 제진장치에 있어서,

   비점착성 분진을 제거하기 위한 에어를 토출하기 위한 토출실(120)과, 토출실내의 토출에어를 가진 시키기 위한 초음파 진동자(140)와, 토출실의 좌,우에 설치된 두개의 에어 흡입실(110)을 병설하고 토출과 흡입을 분기하는 별도의 분기구(130)로 구성된 비점착성분진 제진부(10)와;

   상기 비점착성분진 제진부(10)의 일측면에 부착된 상하 이동용 실린더(210)와, 이 실린더의 하부에 장치된 나이프(knife, 250)로 이루어진 점착성분진 제진부(20)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 나이프를 가진 기판용 제진 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 분기구(130)는 비점착성분진 제진부의 하부쪽에 일정 높이로 돌출되어 있는데, 초음파 진동자(140)에 의해 가진된 에어를 고속으로 토출하는 에어토출노즐(130a)과 부상된 분진을 흡입하도록 에어토출노즐(130a) 양측에 배치된 에어흡입노즐(130b)이 형성된 것을 특징으로 하는 나이프를 가진 기판용 제진 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 점착성분진 제진부(20)는 나이프(knife, 250)를 부착하는 홀더(240)와,

   홀더의 각도를 조절하여 나이프와 유리기판간의 마찰력을 조절하기 위해 설치된 각도 조절용 지지대(230)와,

   상기 지지대 상부와 상하이동용 실린더 사이에 설치되어 유리기판(1200)과 나이프(250)의 마찰에 의한 떨림 현상과 소음 및 유리기판의 손상을 보호하기 위해 설치된 스프링장치(220)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 나이프를 가진 기판용 제진 장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 상하 이동용 실린더(210)와 나이프(knife, 250)를 부착하는 홀더(240), 홀더(240)의 각도를 조절하는 지지대(230), 유리기판(1200)의 평탄도에 따라 나이프가 유동할 수 있도록 구성된 스프링장치(220)를 적어도 2개 이상 구비하여 이웃하는 나이프가 서로 일정 구간이 겹치게 부착하여 구성한 것을 특징으로 하는 나이프를 가진 기판용 제진 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 점착성분진 제진부(20)의 나이프(knife, 250) 상에 점착된 점착성분진 을 제거하는 브러쉬(310)와 이 브러쉬에 구동력을 전달하는 모터(320)와 브러쉬에 의해 제거된 점착성분진을 제거하도록 브러쉬(310) 일측에 설치된 배기덕트(330)로 이루어진 나이프청소부(30)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 나이프를 가진 기판용 제진 장치.
6. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 분기구(130)는 유리기판(1200)의 크기에 따라서 그 길이를 결정하되 길이방향으로 최대 6M까지 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 나이프를 가진 기판용 제진 장치.
7. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 분기구(130)의 에어토출노즐(130a) 폭은 0.5~1mm이고, 에어흡입노즐(130b) 폭은 3~6mm 이내로 형성한 것을 특징으로 하는 나이프를 가진 기판용 제진 장치.
8. 제 1항, 3항 또는 4중 어느 한항에 있어서,

   상기 나이프(250)의 길이는 최대 100mm까지 형성하고, 이웃하는 나이프끼리 겹침시 겹치는 구간의 길이는 5~10mm가 되도록 한 것을 특징으로 하는 나이프를 가진 기판용 제진 장치.
9. 제 1항, 3항 또는 4항 중 어느 한항에 있어서,

   상기 나이프(250)의 최적 경사 조건은 15~30도인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 나이프를 가진 기판용 제진 장치.

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