KR100890753B1 - 기판세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 제조에 사용되는 기판세정장치에 관한 것으로, 상세하게는 브러쉬샤프트와 구동샤프트의 연결부가 무게 균형을 이루어 샤프트가 안정적인 회전운동을 하고 연결부의 상하방향에서 두 샤프트의 연결을 위한 고정이 이루어지는 기판세정장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 세정력이 향상되고, 기판세정장치의 구동에 따른 이물 발생이 최소화된다. 또한, 브러쉬를 용이하게 교체할 수 있다.

Description

기판세정장치{CLEANING DEVICE FOR SUBSTRATE}
도 1은 인라인 방식에 의한 종래의 기판세정장치를 도시한 개략도.
도 2는 종래의 기판세정장치의 연결부를 확대하여 도시한 측면도.
도 3은 종래의 기판세정장치의 다른 형태의 연결부를 확대하여 도시한 측면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1실시예에 의한 기판세정장치의 연결부를 확대하여 도시한 사시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 의한 기판세정장치의 연결부를 확대하여 도시한 사시도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100: 기판 110, 410, 510: 브러쉬
120, 420, 520: 브러쉬샤프트 130: 연결부
140, 440, 540: 구동샤프트 200: 금속원판
210, 215, 460, 560: 볼트 425: 제1연결부
445: 제2연결부 470, 570: 홀
550: 제2덮개 580: 제1덮개
본 발명은 세정장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치의 기판을 세정하는 장치에 관한 것이다.
액정표시장치의 제조 라인(line)의 청정도는 수율을 크게 좌우하기 때문에 세정공정은 액정표시장치의 제조공정에서 기판의 오염을 제거하는 매우 중요한 공정이다. 액정표시장치의 제조공정에서 오염물질의 형태는 유기성 오염, 이온성 오염과 공정 중에 발생하는 금속이나 반도체 막의 잔류 및 기판의 설비간 반송이나 작업자의 취급과 공정설비에 기인하는 입자성 오염 등이 있다.
액정표시장치의 기판으로 주로 사용되는 유리기판은 부도체이기 때문에 정전기가 쉽게 유도될 수 있어 먼지와 금속성 입자 등의 오염물질은 쉽게 유리기판에 부착될 수 있고, 이들은 쉽게 유리기판으로부터 분리되지 않는다. 따라서, 초기 유리기판 투입뿐만 아니라 각 단위공정과 단위공정 사이마다 세정공정을 도입하여 유리기판 표면의 오염물질은 반드시 제거하여 후속공정에서 불량이 발생하지 않도록 해야 한다. 때로는 세정공정은 증착될 박막의 접착력 강화와 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)의 특성 향상을 목적으로도 실시한다.
액정표시장치의 제조공정에서는 필요에 따라 두 가지 이상의 세정공정을 조합하여 사용하기도 하며 세정 후 후속공정까지의 정체시간 관리도 매우 중요하다. 세정공정은 다수의 기판을 한꺼번에 처리하는 배치(batch) 방식과 각각의 기판을 한 장씩 처리하는 인라인(in-line) 방식이 있다. 세정 후 건조과정에서 발생하기 쉬운 얼룩을 방지하는 데에 인라인 방식이 유리하기 때문에 현재의 대형기판 세정공정에서 가장 많이 사용된다.
도 1은 인라인 방식에 의한 종래의 기판세정장치를 도시한 개략도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 기판세정장치는 기판(100)의 상부면과 하부면을 세정하기 위한 브러쉬(brush; 110)를 구비하고 있다. 브러쉬(110)는 기판(100)의 상부면 및 하부면에 접하도록 기판(100)의 상하에 설치된다. 상기 브러쉬(110)의 설치를 위하여 브러쉬(110)를 관통하는 브러쉬샤프트(shaft; 120)가 연결부(130)에 의해 구동샤프트(140)에 연결된다. 상기 구동샤프트(140)는 모터(motor)와 같은 구동부에 연결되어 상기 브러쉬(110)를 회전시킨다.
세정공정은 기판(100)이 상부 및 하부 브러쉬(110) 사이를 화살표 방향으로 진행하고, 이때 브러쉬(110)가 회전하면서 기판(100)의 상부면 및 하부면에 달라붙은 오염물질을 제거하게 된다.
도 2 및 도 3은 종래의 기판세정장치의 연결부를 확대하여 도시한 측면도이다.
도 2와 같이 브러쉬(110)의 브러쉬샤프트(120)와 구동샤프트(140)를 연결한 경우, 즉 브러쉬샤프트(120)와 구동샤프트(140)의 일단에 형성된 원형금속(200)의 가장자리에 두 개의 볼트(bolt; 210, 215)를 삽입하여 고정한 경우이다.
도 2의 구조를 한 연결방식의 경우, 브러쉬(110)가 부착된 브러쉬샤프트(120)가 회전을 하게 되면 두 개의 볼트(210, 215)가 죄어진 정도가 서로 다르기 때문에 두 원형금속(200) 사이가 벌어지게 된다. 상기 원형금속(200) 사이가 벌어지게 되면 브러쉬(110)는 회전하면서 타원의 궤적을 그리게 된다. 또한, 브러쉬샤프트(120)에 계속적인 부하가 가해져 브러쉬샤프트(120)가 휘어질 수도 있다. 이에 따라 브러쉬(110)의 세정력이 약해지고, 원형금속(200) 사이에 마찰이 발생하여 이물이 발생한다. 심할 경우에는 브러쉬샤프트(120)가 파손될 수도 있다. 또한, 볼트(210)가 원형금속(200)의 측면에 삽입되어 있으므로, 브러쉬(110)를 교체하기 위해 브러쉬샤프트(120)를 구동샤프트(140)로부터 분리하는 것이 용이하지 않았다.
도 3과 같이 브러쉬(110)의 브러쉬샤프트(120)와 구동샤프트(140)를 연결한 경우, 즉 구동샤프트(140)에 홈을 형성하여 상기 홈에 브러쉬샤프트(120)의 일단을 끼운 후 하나의 볼트(220)를 삽입하여 고정한 경우이다.
도 3의 구조를 한 연결방식의 경우 브러쉬(110)의 교환을 위한 브러쉬샤프트(120)의 분리는 용이하나 브러쉬샤프트(120) 및 구동샤프트(140)의 축을 중심으로 한 무게균형이 맞지 않아 브러쉬(110)가 회전하면서 역시 타원의 궤적을 그리게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 샤프트의 축을 중심으로무게균형이 맞는 기판세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 브러쉬의 교체를 위한 브러쉬의 착탈이 용이한 기판세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
기타 본 발명의 다른 특징 및 목적은 이하 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 설명될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 양측단부가 중심축 방향으로 돌출된 제1연결부를 구비한 브러쉬샤프트; 일측단부가 중심축 방향으로 돌출된 제2연결부를 구비하여 상기 브러쉬샤프트의 제1연결부와 결합되는 구동샤프트; 상기 브러쉬샤프트가 중심을 관통하도록 브러쉬샤프트를 감싼 브러쉬; 상기 구동샤프트를 회전시키는 구동부; 및 상기 브러쉬샤프트의 제1연결부와 구동샤프트의 제2연결부를 고정하는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치를 제공한다.
상기 브러쉬샤프트의 연결부는 ㄱ형상이고, 상기 구동샤프트의 연결부는 ㄴ형상인 것이 바람직하다. ㄱ형상과 ㄴ형상은 두 연결부의 결합시에 서로 맞물려 고정수단으로 고정된다.
상기 고정수단은 복수의 볼트인 것이 바람직하다. 복수의 볼트를 인접한 볼트와 서로 다른 방향에서 체결하여 대칭적인 무게 분배가 이루어지도록 한다.
상기 브러쉬샤프트의 축과 상기 구동샤프트의 축은 일치한다.
상기 브러쉬샤프트의 단면과 구동샤프트의 단면의 형상 및 크기는 동일한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 브러쉬샤프트; 상기 브러쉬샤프트가 중심을 관통하도록 브러쉬샤프트를 감싼 브러쉬; 일측단부에 제1덮개를 구비한 구동샤프트; 상기 구동샤프트의 제1덮개와 결합되는 제2덮개; 상기 제1덮개와 제2덮개로 삽입되는 구동샤프트; 상기 구동샤프트를 회전시키는 구동부; 및 상기 제1덮개, 제2덮개 및 구동샤프트를 고정하는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치를 제공한다.
상기 브러쉬샤프트의 축과 상기 구동샤프트의 축은 일치하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 한 본 발명의 실시예에 의하면 세정력이 향상되고, 기판세정장치의 구동에 따른 이물 발생이 최소화된다. 또한, 브러쉬를 용이하게 교체할 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1실시예에 의한 기판세정장치의 연결부를 확대하여 도시한 사시도로, 도 4a는 각 구성요소를 도시하고, 도 4b는 상기 구성요소가 결합된 모습을 도시하고 있다.
본 발명의 제1실시예에 의한 기판세정장치는 양측단부가 중심축 방향으로 돌출된 제1연결부(425)를 구비한 브러쉬샤프트(420); 일측단부가 중심축 방향으로 돌출된 제2연결부(445)를 구비하여 브러쉬샤프트(420)의 제1연결부(425)와 결합되는 구동샤프트(440); 상기 브러쉬샤프트(420)가 중심을 관통하도록 브러쉬샤프트(420)를 감싼 브러쉬(410); 상기 구동샤프트(440)를 회전시키는 구동부(도면에 미도시); 및 상기 브러쉬샤프트(420)의 제1연결부(425)와 구동샤프트(440)의 제2연결부(445)를 고정하는 고정수단을 포함하여 구성된다.
상기 구성을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
브러쉬(410)는 브러쉬샤프트(420)를 감싸는 형태로 브러쉬샤프트(420)에 부 착되어 있다. 브러쉬(510)의 축과 브러쉬샤프트(420)의 축이 일치하도록 부착하여 축을 중심으로 한 정확한 회전운동이 가능하도록 한다. 상기 브러쉬(410)는 오염 정도를 고려하여 정기적으로 교체를 해준다.
브러쉬샤프트(420)의 양측단부의 일부는 브러쉬샤프트(420)의 중심축 방향으로 돌출되어 제1연결부(425)를 형성한다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이 브러쉬샤프트(420)의 제1연결부(425)는 ㄱ형상을 하고 있다. 상기 제1연결부(425)는 고정을 위한 볼트(bolt; 560)의 삽입을 위해 적어도 하나의 홀(hole; 570)을 구비한다. 도면의 제1연결부(425)는 두 개의 홀(570)을 구비하고 있다.
구동샤프트(440)의 일측단부의 일부는 구동샤프트(440)의 중심축 방향으로 돌출되어 제2연결부(445)를 형성한다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이, 구동샤프트(440)의 제2연결부(445)는 ㄴ형상을 하고 있다. 상기 제2연결부(445)도 제1연결부(425)와 마찬가지로 고정을 위한 볼트(560)의 삽입을 위해 제1연결부(425)에 형성된 홀(570)과 동수로 홀(570)을 구비한다. 도면의 제2연결부(445)는 두 개의 홀(570)을 구비하고 있다. 두 개의 구동샤프트(440)가 브러쉬샤프트(420)의 양측단부에 각각 연결된다. 구동샤프트(440)의 타측은 모터(motor)와 같은 구동수단에 설치된다.
상기 브러쉬샤프트(420)의 ㄱ형상을 한 제1연결부(425)와 상기 구동샤프트(440)의 ㄴ형상을 한 제2연결부(445)가 서로 맞물려 결합하면 브러쉬샤프트(420)의 중심축과 구동샤프트(440)의 중심축이 일치하게 된다.
제1연결부(425)와 제2연결부(445)의 홀(470)은 브러쉬샤프트(420)와 구동샤 프트(440)의 중심축과 수직인 방향으로 형성되어 있다. 제1연결부(425)와 제2연결부(445)에 형성된 홀(470)은 두 연결부(425, 445)의 결합시 일치하게 되는데, 이를 통하여 볼트(460)가 삽입된다. 도면에는 두 개의 볼트(460)가 두 개의 홀(470)에 삽입되는 경우를 도시하고 있는데, 삽입 방향을 서로 반대로 해주어 무게 균형을 맞추어 주고, 볼트(460)의 죔이 약해졌을 때 브러쉬(410)가 타원을 그리면서 회전하는 것을 방지한다.
도면에서 상기 브러쉬샤프트(420) 및 구동샤프트(440)는 원기둥의 형상을 하고 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 다각기둥의 형상을 한 샤프트를 사용하여 본 발명의 실시예에 의한 기판세정장치를 제작할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 의한 기판세정장치의 연결부를 확대하여 도시한 사시도로, 도 5a는 각 구성요소를 도시하고, 도 5b는 상기 구성요소가 결합된 모습을 도시하고 있다.
본 발명의 제2실시예에 의한 기판세정장치는 브러쉬샤프트(520); 상기 브러쉬샤프트(520)가 중심을 관통하도록 브러쉬샤프트(520)를 감싼 브러쉬(510); 일측단부에 제1덮개(580)를 구비한 구동샤프트(540); 상기 구동샤프트(540)의 제1덮개(580)와 결합되는 제2덮개(550); 상기 제1덮개(580)와 제2덮개(550)로 삽입되는 구동샤프트(570); 상기 구동샤프트(570)를 회전시키는 구동부(도면에 미도시); 및 상기 제1덮개(580), 제2덮개(550) 및 구동샤프트(570)를 고정하는 고정수단을 포함하여 구성된다.
상기 구성을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1실시예와 마찬가지로, 브러쉬(510)는 브러쉬샤프트(520)를 감싸는 형태로 브러쉬샤프트(520)에 부착되어 있다. 브러쉬(510)의 축과 브러쉬샤프트(520)의 축이 일치하도록 부착하여 축을 중심으로 한 정확한 회전운동이 가능하도록 한다.
브러쉬샤프트(520)의 양측단부에는 고정을 위한 볼트(bolt; 560)의 삽입을 위해 적어도 하나의 홀(hole; 570)이 구비된다. 도면에서 브러쉬샤프트(520)의 단부는 두 개의 홀(570)을 구비하고 있다.
구동샤프트(540)의 일측단부의 일부는 구동샤프트(540)의 중심축 방향으로 돌출된 제1덮개(580)가 형성된다. 상기 제1덮개(580)는 구동샤프트(540)와 일체형으로 제작할 수도 있고, 분리형으로 제작할 수도 있다. 상기 제1덮개(580)도 고정을 위한 볼트(560)의 삽입을 위해 형성된 홀(570)을 구비한다. 도면의 제1덮개(580)는 두 개의 홀(570)을 구비하고 있다. 두 개의 구동샤프트(540)가 브러쉬샤프트(520)의 양측단부에 각각 연결된다. 구동샤프트(540)에서 제1덮개(580)가 형성된 측의 반대측은 모터와 같은 구동수단에 연결된다.
또한, 본 발명의 제2실시예에 의한 기판세정장치는 상기 제1덮개(580)와 결합되는 제2덮개(550)를 포함한다. 제1덮개(580)와 제2덮개(550)가 결합된 후 그 사이로 브러쉬샤프트(520)가 삽입된다. 브러쉬샤프트(520)의 홀(570), 제1덮개(580) 및 제2덮개(550)의 홀(570)은 결합시 서로 일치되어 볼트(560)가 삽입된다.
브러쉬샤프트(520), 제1덮개(580) 및 제2덮개(550)의 홀(570)은 브러쉬샤프트(520)와 구동샤프트(540)의 중심축과 수직인 방향으로 형성되어 있다. 상기 홀(570)들은 두 샤프트(520, 540)의 결합시 일치하게 되는데, 이를 통하여 볼트(560)가 삽입된다. 도면에는 두 개의 볼트(560)가 두 개의 홀(570)에 삽입되는 경우를 도시하고 있는데, 삽입 방향을 서로 반대로 해주어 무게 균형을 맞추어 준다.
상기 브러쉬샤프트(520)와 상기 구동샤프트(540)가 결합하면 브러쉬샤프트(520)의 중심축과 구동샤프트(540)의 중심축이 일치하게 된다.
상기와 같은 구성을 한 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 의하면 브러쉬(410, 510)의 회전축을 중심으로 샤프트(420, 440, 520, 540)의 무게가 균형을 이루게 된다. 즉, 브러쉬샤프트(420, 520)와 구동샤프트(440, 540)가 연결되는 부분의 단면이 정확한 원형 또는 다각형의 형태를 이루게 된다. 따라서, 브러쉬(410, 510)가 회전축을 중심으로 회전을 계속하더라도 상기 샤프트(420, 440, 520, 540)는 큰 부하를 받지 않게 된다. 이에 따라, 연결부의 파손을 방지하게 되고, 이물 발생도 최소화된다. 제조 라인의 고청정상태를 유지하게 되므로 수율이 향상된다. 또한, 샤프트(420, 440, 520, 540)가 휘어지는 현상도 제거되어 브러쉬(410, 510)가 일정한 압력으로 기판과 접촉되어 세정력도 향상된다.
또한, 상기 두 실시예에 의하면 볼트(460, 560)와 같은 고정수단이 샤프트(420, 440, 520, 540)의 연결부의 상하부에서 체결된다. 따라서, 브러쉬(410, 510)의 교체를 위한 브러쉬샤프트(420, 520)의 착탈 작업이 용이해진다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이 아니라 바람직한 실시예로서 해석되어야 한다. 따라서 발명의 범 위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 브러쉬가 고정된 축을 중심으로 회전하므로 세정력이 향상된다. 즉, 브러쉬가 항상 일정한 압력으로 기판을 세정하기 때문에 전 면적에 대해 고른 세정이 가능한다.
둘째, 샤프트의 균형을 이룬 채로 회전하므로 브러쉬샤프트와 구동샤프트 간의 마찰이 적어 이물 발생이 최소화된다. 또한, 계속되는 불균형의 회전에 의해 발생할 수 있는 브러쉬샤프트와 구동샤프트의 연결부의 파손을 방지한다.
셋째, 브러쉬샤프트와 구동샤프트를 샤프트의 축과 수직인 방향에서 볼트를 삽입하여 고정하므로 브러쉬의 교체가 용이해진다. 즉, 볼트를 용이하게 죄었다 풀었다 할 수 있으므로 브러쉬샤프트를 구동샤프트로부터 용이하게 착탈할 수 있다.

Claims (8)

  1. 양측단부가 중심축 방향으로 돌출된 제1연결부를 구비한 브러쉬샤프트;
    일측단부가 중심축 방향으로 돌출된 제2연결부를 구비하여 상기 브러쉬샤프트의 제1연결부와 결합되는 구동샤프트;
    상기 브러쉬샤프트가 중심을 관통하도록 브러쉬샤프트를 감싼 브러쉬;
    상기 구동샤프트를 회전시키는 구동부; 및
    상기 브러쉬샤프트의 제1연결부와 구동샤프트의 제2연결부를 고정하는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 브러쉬샤프트의 연결부는 ㄱ형상이고, 상기 구동샤프트의 연결부는 ㄴ형상인 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정수단은 복수의 볼트인 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 브러쉬샤프트의 축과 상기 구동샤프트의 축은 일치하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 브러쉬샤프트의 단면과 구동샤프트의 단면의 형상 및 크기는 동일한 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
  6. 브러쉬샤프트;
    상기 브러쉬샤프트가 중심을 관통하도록 브러쉬샤프트를 감싼 브러쉬;
    일측단부에 제1덮개를 구비한 구동샤프트;
    상기 구동샤프트의 제1덮개와 결합되는 제2덮개;
    상기 제1덮개와 제2덮개로 삽입되는 구동샤프트;
    상기 구동샤프트를 회전시키는 구동부; 및
    상기 제1덮개, 제2덮개 및 구동샤프트를 고정하는 고정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 브러쉬샤프트의 축과 상기 구동샤프트의 축은 일치하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 고정수단은 복수의 볼트인 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
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