KR100790479B1 - 에어 나이프 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평판 디스플레이 제조용 유리기판의 세정공정 후 기판 상에 잔존하는 순수(純水)와 같은 세정액을 완전히 제거하기 위한 건조 능력을 향상시키도록 한 에어 나이프 건조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 에어 나이프 건조장치는 유리기판을 건조하기 위한 에어 나이프 건조장치에 있어서, 유리기판을 건조시키기 위한 고압의 에어를 분사하는 상단 및 하단 에어 나이프와; 상단 및 하단 에어 나이프 내에 배치되어 고압의 에어가 고온의 기능을 가질 수 있게 하는 히터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상/하 에어 나이프 내부에 히터를 부착하여 구동시킴으로써 유리기판 상에 세정액을 완전히 건조시킬 수 있게 된다.

Description

에어 나이프 건조장치{Air Knife Dryer}
도 1은 일반적인 유리기판의 세정 및 건조공정의 동작원리를 나타내는 도면.
도 2는 종래 에어 나이프 건조장치의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 종래 에어 나이프 건조장치의 일례를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 에어 나이프 건조장치를 나타내는 도면.
도 5는 도 4의 에어 나이프 제어부를 설명하는 도면.
도 6는 본 발명에 따른 에어 나이프 건조장치를 이용한 건조방법을 설명하는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10,30 : 유리기판 11 : 세정기
13,32 : 에어 나이프 14, 46 : 에어 주입구
34 : 반송 샤프트/롤러 36 : 반송 모터
38 : 히터 40 : 히터 전원부
42 : 에어 나이프 제어부 44a : 에어량 제어부
44b : 히터온도 제어부 48 : 전원
본 발명은 에어 나이프 건조장치에 관한 것으로, 특히 액정패널의 세정공정 후 기판 상에 잔존하는 세정액을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 에어 나이프 건조장치에 관한 것이다.
액티브 매트릭스 구동방식의 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하 "LCD"라 함)는 스위칭소자로서 박막트랜지스터 등을 이용하여 고품질의 화상 표시가 가능하다. 이러한 액정표시장치는 브라운관에 비하여 소형화가 가능하며, 퍼스널 컴퓨터와 노트북 컴퓨터는 물론, 복사기 등의 사무자동화기기, 휴대전화기나 호출기 등의 휴대기기까지 광범위하게 이용되고 있다.
이러한 LCD에서 화상을 표시하는 액정패널은 제조시 세정공정을 필수로 하는 데, 이는 기판 위의 이물질 및 입자들을 제거하는 공정으로서, 박막트랜지스터 등의 소자 손실 등을 최소화하여 수율을 향상시키는 데 그 목적이 있다.
이러한 세정공정은 유리기판 상에 붙어있는 먼지와 유기물 등을 제거하는 공정으로, 박막을 입히기 전 기판의 세정은 막의 밀착성(adhesion)을 높이는 역할을 한다. 이 때 먼지와 유기물을 제거하기 위해서 탈이온수(DeIonized Water) 등의 세정액을 이용하여 약 20분동안 유리기판을 초음파 세정하게 된다. 상기 용액의 온도는 40∼50℃ 정도이다.
도 1은 일반적인 유리기판의 세정 및 건조공정의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 유리기판(10)은 세정기(11)의 세정유닛 상에서 브러시 및/또는 고압 샤워 등에 의해 세정된 후 건조유닛 상에서 에어 나이프(13)에 의해 건조된 후 후속 공정으로 진입한다. 이때 유리기판(10)은 롤러의 회전에 의해 동작되는 컨베이어를 통해 정지하지 않고 계속 이동된다.
에어 나이프(13)는 에어 블로워(Air Blower)에 의해서 공급된 압축 에어가 공기 주입구를 통해 에어 나이프(13) 몸체로 유입된다. 유입된 압축 에어는 노즐로 공급되고 노즐에서 유속이 증가하게 된다. 노즐을 지나면서 유속이 증가된 압축 에어는 슬릿조정부(도시하지 않음)를 통해 유리기판(10)으로 분사된다.
도 2 및 도 3은 종래 에어 나이프 건조장치의 일례를 나타내는 도면이다.
먼저 에어 나이프(13)에 의해 건조되는 동안 유리기판(10)은 진행 방향으로 구동 롤러에 의해서 이동된다. 또한 상/하단 에어 나이프(13a,13b)는 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 바와 같이 유리기판(10)의 단축과 평행한 방향과 소정의 각을 이룬 방향으로 배치된다. 이러한 상/하단 에어 나이프(13a,13b)에 의해 유리기판(10) 상에 남아있는 세정액을 기판으로부터 분리함으로써 유리기판(10)을 건조시키게 된다.
그러나, 에어 나이프(13)로부터 분사되는 압축 에어의 유량과 압력분포가 전구간에서 일정하지 않고 공기 주입구 측과 그 외 부분에서의 차이가 심하기 때문에, 유리기판(10)의 완전 건조가 불가능하고, 잔류한 세정액에 의하여 유리기판(10) 상에 물얼룩 등의 건조불량이 발생하는 등 결과적으로 제품의 수율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 에어 나이프에 히터를 장착하여 건조 능력을 향상시킬 수 있도록 한 에어 나이프 건조 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 에어 나이프 건조장치는 유리기판을 건조하기 위한 에어 나이프 건조장치에 있어서, 상기 유리기판을 건조시키기 위한 고압의 에어를 분사하는 상단 및 하단 에어 나이프와; 상기 상단 및 하단 에어 나이프 내에 배치되어 고압의 에어가 고온의 기능을 가질 수 있게 하는 히터를 구비한다.
본 발명의 경우 히터를 구동하도록 하는 전원 공급수단을 추가로 구비한다.
본 발명의 경우 히터의 온도를 조정하게 하는 에어 나이프 제어부를 추가로 구비한다.
본 발명에 있어서 히터에 의해 가열된 고압 에어의 온도는 50℃ 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 에어 나이프 건조장치의 개략도이다.
도 4를 참조하면, 에어 나이프(32)는 상단 에어 나이프와 하단 에어 나이프로 이루어지고, 상기 상/하단 에어나이프(32)는 유리기판의 단축과 평행하게 배치되며, 도면으로 나타내지는 않았지만, 각각은 본체의 일측에 형성되어 고압의 에어가 흡입되는 흡입구와, 상기 흡입구를 통해 흡입된 에어를 배출하는 배출구 및 상기 배출구의 크기를 조절하기 위한 슬릿조정부 등을 포함하여 이루어진다. 이 때 상/하단 에어 나이프(32)는 도 3b에서와 같이 유리기판의 단축과 소정의 각을 이루도록 배치될 수 있다. 슬릿 조정부는 균일한 에어가 출력되도록 제어한다. 보통 배출구 슬릿은 약 0.2㎜의 크기를 가진다.
에어 나이프 건조장치는 에어 나이프(32) 내에 장착되어 에어 블로워(도시하지 않음)로부터 흡입된 고압의 에어가 고온의 에어로서의 기능을 갖도록 하는 히터(38)와, 상기 히터(38)를 동작시키기 위한 히터전원부(40)를 구비한다.
또한 에어 나이프 건조장치는 이전 공정으로부터 유리 기판을 건조시키기 위한 현 공정으로 이송하기 위한 반송 샤프트/롤러(34)와, 반송 샤프트/롤러를 구동하기 위한 반송 모터(36)를 추가로 구비한다.
도 5는 도 4에서의 에어 나이프 제어부를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 에어 나이프 제어부(42)는 에어량 제어부(44a), 히터 온도 제어부(44b) 등을 구비한다. 에어량 제어부(44a)는 에어 나이프(32)의 흡입구를 통하여 흡입되는 에어 량을 제어하는 역할을 한다.
히터 온도 제어부(44b)는 에어 나이프를 통해 배출되는 에어가 50℃ 이상을 유지할 수 있도록 히터를 제어하는 역할을 한다. 이때 유지하는 온도는 상황에 따라 달리 제어될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 에어 나이프 건조장치를 이용한 건조공정의 수행을 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 구성요소와 결부하여 동작을 설명하면, 에어 나이프를 이용한 건조공정은 유리기판(30)이 세정기의 세정유닛 상에서 브러시, MHz 대역의 초음파(Megasonic) 및/또는 고압 샤워에 의해 세정된 후 건조유닛 상으로 반송 모터(36) 및 반송 샤프트/롤러(34)에 의해 진입된다. 유리기판(30)이 진입되면 반송 모터(36) 및 반송 샤프트/롤러(34)는 천천히 유리기판(30)을 진행방향으로 이동되게 한다. 유리기판(30)이 이동되는 동안 에어 나이프 내 히터(38)는 50℃ 이상의 온도로 가열된 상태로 유지된다. 이러한 히터(38)를 포함한 에어 나이프(32)는 에어 블로워로부터 공급된 압축 에어를 배출구를 통하여 유리기판(30) 상에 분출되게 한다.
그 결과, 유리기판(30) 상에 남아있던 탈이온수등의 세정액이 유리기판(30)으로부터 효과적으로 분리됨으로써 유리기판(30)은 물얼룩 등 건조불량이 발생하지 않게 된다.
또한 본 발명의 다른 에어 나이프 건조장치는 상/하단 에어 나이프를 기판에 대각선 대칭 구조로 배치함으로써 상기에서와 같은 동일한 건조 효과를 얻을 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 나이프 건조장치는 상/하 에어 나이프 내부에 히터를 부착하여 구동시킴으로써 유리기판 상에 세정액을 효과적으로 건조시킬 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (5)

  1. 유리기판을 건조하기 위한 에어 나이프 건조장치에 있어서,
    상기 유리기판을 건조시키기 위한 고압의 에어를 분사하는 상단 및 하단 에어 나이프와;
    상기 상단 및 하단 에어 나이프 내에 배치되어 고압의 에어가 고온의 기능을 가질 수 있게 하는 히터를 구비하는 것을 특징으로 하는 에어 나이프 건조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터를 구동하도록 하는 전원 공급수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 에어 나이프 건조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터의 온도를 조정하게 하는 에어 나이프 제어부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 에어 나이프 건조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터에 의해 가열된 고압 에어의 온도는 50℃ 이상인 것을 특징으로 하는 에어 나이프 건조장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 에어 나이프 제어부는,
    상기 상단 및 하단 에어 나이프로 흡입되는 에어 량을 제어하는 것을 특징으로 하는 에어 나이프 건조장치.
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