KR100977376B1 - 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템 - Google Patents

클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 클린룸 내에서 컨베이어에 놓인 글래스 기판의 냉각을 위해 제공되는 것으로서, 상기 컨베이어를 따라 글래스 기판이 이동되는 작업 챔버에 제공되며, 상기 컨베이어의 상부에서 글래스 기판을 향하여 냉각 공기를 토출하여 글래스 기판을 냉각하는 냉각공기 토출장치를 포함하는 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템을 제공한다.

Description

클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템{SYSTEM FOR COOLING A GLASS SUBSTRATE IN A CLEAN ROOM}
본 발명은 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클린룸 내부에서 진행되는 LCD 제조 공정 등의 진행 중에 고온으로 가열된 글래스 기판(Glass)을 냉각하는 장치 및 방법을 제공하는, 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템에 관한 것이다.
최근에 반도체 기술의 급속한 진보에 의하여 각종 전자 장치의 저전압화 및 저전력화와 함꼐 전자 기기의 소형화, 박형화, 및 경량화의 추세에 따라 새로운 환경에 적합한 전자 표시 장치로서 평판 패널형 표시 장치에 대한 요구가 급격히 증대하고 있다. 이에 따라 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(PDP), 유기 이엘 표시 장치(OELD) 등과 같은 평판 패널형 표시 장치가 개발되었으며, 이러한 평판 패널형 표시 장치 중에서 소형화, 경량화 및 박형화가 용이하며 낮은 소비 전력 및 낮은 구동 전압을 갖는 액정 표시 장치가 특히 주목받고 있다.
LCD를 제조하는 공정에서는 생산 장비 및 재료 등이 이물질에 노출되지 않도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다. 따라서 LCD 제조 공정은 클린룸에서 이루어진 다. 클린룸은 천장벽면으로 이격된 실링 플로어와 콘크리트 기초면인 베이스로부터 들어 올려진 위치에 있는 액세스 플로어 및 벽면으로 이루어는 청정 밀폐 공간으로서, 실링 플로어에 설치된 팬 필터 유닛으로부터 송풍된 공기가 액세스 플로어를 통해 하부로 배출된 후, 액세스 플로어와 베이스 사이 및 클린룸 벽면과 벽체 사이의 공간을 거쳐 다시 팬 필터 유닛으로 보내지는 공기 순환 흐름을 가진다.
이와 같은 클린룸 내에서 이루어지는 LCD 제조 공정을 살펴보면, LCD 제조 공정 중에서는 PR(photo resist) 등에 포함되어 있는 수분 제거를 목적으로 하는 베이크(Bake) 등과 같이 글래스(glass) 기판을 고온으로 가열하는 여러 공정을 가지고 있다. 통상의 공정에서는 가열된 글래스 기판을 다음 공정을 위해 냉각시킬 필요가 있을 때, 글래스 기판을 컨베이어를 통해 냉각 챔버로 이송시켜, 냉각 챔버에서 소정의 온도로 냉각한 후 다음 공정으로 이송시킨다. 그러나 글래스 기판을 냉각하기 위한 이러한 일련의 공정은 작업 시간을 추가적으로 소요하므로 공정 시간을 늘리는 문제점이 있다. 따라서 생산성 향상을 위하여 냉각 공정을 보다 단순화하고 시간을 단축하려는 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 클린룸 내부에서 진행되는 LCD 제조 공정 등의 진행 중에 고온으로 가열된 글래스 기판(Glass)을 컨베이어를 통한 이동 공정 중에 냉각이 가능하게 하는 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 고온의 글래스 기판의 이동 공정 중에 글래스 기판을 냉각시킴으로써 글래스 기판을 냉각 챔버로 도입 냉각하는 공정을 삭제가능하게 함으로써 글래스 기판의 냉각에 소요되는 시간을 단축하여 생산성 향상을 이룰 수 있는 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 클린룸 내에서 컨베이어에 놓인 글래스 기판의 냉각을 위해 제공되는 것으로서, 상기 컨베이어를 따라 글래스 기판이 이동되는 작업 챔버에 제공되며, 상기 컨베이어의 상부에서 글래스 기판을 향하여 냉각 공기를 토출하여 글래스 기판을 냉각하는 냉각공기 토출장치를 포함하는 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 냉각공기 토출장치는 적어도 하나의 디퓨져 또는 노즐로 구성된다.
본 발명에 의하면, 상기 디퓨져 또는 노즐은 글래스 기판의 폭 방향으로 배치되는 제 1 디퓨져 또는 노즐; 및 상기 제 1 디퓨져 또는 노즐의 글래스 진행 방 향 뒤쪽으로, 상기 글래스 기판의 진행 방향을 따라 중심부에 배치되는 제 2 디퓨져 또는 노즐을 포함한다.
본 발명에 따르면, 클린룸의 액세스 플로어 하부로 배치되며, 냉매의 유입관 및 유출관이 연결되며, 상기 클린룸 액세스 플로어 하부 공기를 유입하여 상기 냉매와 열교환을 통해 냉각하는 냉각부와, 상기 냉각부에 의해 냉각된 공기를 토출압으로 토출하는 팬부 및 여과필터가 설치된 필터부를 포함하는 냉각기; 및 상기 냉각기로부터 제공되는 냉각기가 유동하는 경로로서 상기 액세스 플로어를 통과하여 클린룸 내부로 연장하고, 글래스 기판이 이동되는 작업 챔버 상부로 연장되어 상기 냉각공기 토출장치가 연결되는 에어 덕트를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 글래스 기판이 상기 디퓨져 또는 노즐이 설치되어 냉각이 이루어지는 위치로 진입하는 것을 감지하기 위한 감지센서를 구비한다.
본 발명에 의하면, 고온으로 가열된 글래스 기판이 컨베이어 라인을 따라 이동하는 중에 기판의 냉각이 이루어진다. 따라서 별도의 냉각 챔버와 관련된 설비를 삭제할 수 있게 되며, 고온의 글래스 기판이 이동 공정 중에 냉각됨으로 냉각에 소요되는 시간을 단축되어 생산성 향상을 이룰 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템을 설명하기 위한 클린룸의 개략도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템 에 따른 글래스 기판의 냉각 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 글래스 기판 냉각 시스템은 글래스 기판(30)이 이동되는 컨베이어(35)의 상부에 제공되는 냉각공기 토출장치를 포함한다.
앞선 공정에서 고온으로 가열된 글래스 기판(30)은 청정도가 유지되는 작업 챔버(20)에서 컨베이어(35)를 따라 이동한다. 이와 같이 글래스 기판(30)이 이동되는 컨베이어(20) 상부로 냉각공기 토출장치가 제공된다.
냉각공기 토출장치(60)는 라인 디퓨져(line diffuser) 또는 노즐(nozzle)를 포함하여 구성되는 데, 도 2 를 참조하면, 글래스 기판(30)의 도입부에 글래스 기판(30)의 진행 방향에 교차하는 방향 즉, 글래스 기판(30)의 폭 방향으로 배치되는 제 1 라인 디퓨져(62)가 배치되고, 글래스 기판(30)의 진행 방향으로 뒤쪽으로 글래스 기판의 진행 방향을 따라 중심부에 제 2 라인 디퓨져(64)가 배치된다. 따라서 글래스 기판(30)에 대한 냉각공기 토출 기류는 "ㅣ- "형 구조를 이룬다.
글래스 기판(30)의 폭 방향으로 배치된 제 1 라인 디퓨져(62)는 글래스 기판(30)이 컨베이어(35)에 의해 진행될 때 글래스 기판(30)을 1차 냉각하게 되며, 제 2 라인 디퓨져(64)는 글래스 기판(30)의 중심부에서 배출된 공기가 글래스 기판과 충돌하면서 진행 방향의 양 측면으로 진행되고 이 과정을 통해 글래스 기판(30)을 2차 냉각하게 된다.
본 발명에 따른 글래스 기판 냉각 시스템은 컨베이어(35)를 따라 작업 챔버(20)의 소정의 위치로 글래스 기판(30)이 도입되는지 여부를 감지하기 위한 별도 의 감지센서(미도시)를 더 구비할 수 있다. 이 경우 글래스 기판(30)은 제 1 라인 디퓨져(62) 하부를 통과하면서 1 차 냉각된 후 제 2 라인 디퓨져(64)가 설치된 위치에서 미리 설정된 시간 동안 정지된 상태로 2차 냉각된다. 냉각 공기는 정지 상태의 글래스 기판(30)의 중심부로 하강하여 글래스 기판과 충돌한 후 측면으로 유동하면서 글래스 기판을 냉각하게 되므로 냉각 효율이 증대된다. 글래스 기판(30)의 정지 시간은 수초로 설정될 수 있으며 냉각 공기 토출에 의해 글래스 기판(30)이 짧은 시간 내에 냉각될 수 있도록 한다.
다시 도 1 를 참조하면, 본 발명에 따른 글래스 기판 냉각 시스템은 클린룸의 액세스 플로어(6) 하부에 설치되는 냉각기(40)를 포함한다.
냉각기(40)는 액세스 플로어(6) 하부 공간(10)에 콘크리트 기초면인 기초 바닥면(8) 상에 설치된다. 클린룸의 기류 흐름을 살펴보면, 상술한 바와 같이, 시링 플로어(2)에 설치된 팬 필터 유닛(4)에 의해 클린룸 내부로 송풍된 공기는 액세스 플로어(6) 통해 액세스 플로어(6)와 기초 바닥면(8) 사이의 하부 공간(10)으로 유입되어 벽체 및 클린룸 측벽 사이 공간을 통해 상승하여 다시 실링 플로어(2)의 팬 팰터 유닛(4)으로 공급되는 순환 구조를 이룬다.
클린룸은 공기속에 부유하는 입자뿐만 아니라 온도, 습도, 공기압 정전기제어 및 조도 등이 환경적으로 제어되는 공간이다. LCD를 제조하는 공정에서는 생산 장비 및 재료 등이 이물질에 노출되지 않도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다. 따라서 LCD 제조 공정은 클린룸에서 이루어진다. 클린룸은 일정한 온도 및 습도로 제어되므로, 클린룸에서 액세스 플로어 하부로 배출된 공기 특성 역시 클린룸 내부의 공기 특성과 유사하다.
클린룸의 공기 조건이 일정하게 유지되어야 하는 특성을 고려하면, 클린룸의 액세스 플로어 하부 공간에 냉각기를 설치할 경우 냉각 부하가 항상 일정하게 유지될 수 있다는 것을 의미한다.
또한 액세스 플로어 하부에 냉각기가 설치되므로 클린룸에 영향을 미치지 않는다.
본 발명에 따른 냉각기(40)를 보다 구체적으로 설명하면, 액세스 플로어(6) 하부의 기초 바닥면(8) 상에 설치되는데, 냉각부(42)와, 팬부(47) 및 필터부(48)를 포함한다. 냉각부(42)에는 액세스 플로어(6) 및 기초 바닥면(8) 사이 하부 공간(10)의 흡입되어 유입되어 냉각되는데, 냉각수와 같은 냉매의 유입관(43) 및 유출관(44)이 연결되어 있다. 냉각부(42)의 구조는 공지된 칠러(chiller) 구조로부터 공지되어 있으므로 본 명세서에서 자세한 설명은 생략한다.
냉각부(42) 상부로는 송풍팬이 제공되는 팬부(47)가 마련되며, 그 상부로 여과필터가 설치된 필터부(48)를 제공하여 냉각 및 여과된 상태의 공기가 공급될 수 있도록 구성된다.
냉각기(40)에는 에어 덕트(50)가 연결되어 에어 덕트(50) 내부로 냉각 공기를 공급한다. 에어 덕트(50)는 일단은 냉각기(40)의 상부로 연결되어 액세스 플로어(6)를 지나 클린룸 내부로 연장된다. 에어 덕트(50)는 클린룸 내부에서 연장되어 글래스 기판(30)의 냉각이 이루어지는 작업 챔버(20)까지 연장된다. 작업 챔버(20) 상부의 에어 덕트(50) 부분에서 냉각공기 토출장치(60)가 연결되어 글래스 기판(30)의 이동 중에 냉각이 이루어지도록 한다.
이때 디퓨져(62, 64) 또는 노즐은 작업 챔버(20) 내부에 배치되며, 작업 챔버(20) 상부의 에어 덕트(55) 부분과 연결되어 냉각 공기를 공급받는다.
본 발명에 관하여 제시된 실시예에서 구성요소의 변경, 변형, 및 균등물로의 치환이 본 발명이 속하는 기술분야의 기술자들에 의해 이루어질 수 있으나, 이는 청구범위에서 설명된 본 발명의 기술사상의 범위를 벗어나지 않는다. 본 발명의 권리범위는 실시예로서 설명된 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 기술사상의 범위내에서 이루어진 변형은 당연히 본 발명의 권리범위에 속한다.
도 1 은 본 발명에 따른 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템을 설명하기 위한 클린룸의 개략도.
도 2 는 본 발명에 따른 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템에 따른 글래스 기판 냉각의 냉각 구조를 설명하기 위한 도면.

Claims (5)

  1. 클린룸 내에서 컨베이어에 놓인 글래스 기판의 냉각을 위해 제공되는 것으로서,
    상기 컨베이어를 따라 글래스 기판이 이동되는 작업 챔버에 제공되며,
    상기 컨베이어의 상부에서 글래스 기판을 향하여 냉각 공기를 토출하여 글래스 기판을 냉각하는, 적어도 하나의 디퓨져 또는 노즐을 포함하는 냉각공기 토출장치를 포함하며,
    상기 디퓨져 또는 노즐은 글래스 기판의 폭 방향으로 배치되는 제 1 디퓨져 또는 노즐 및 상기 제 1 디퓨져 또는 노즐의 글래스 진행 방향 뒤쪽으로, 상기 글래스 기판의 진행 방향을 따라 중심부에 배치되는 제 2 디퓨져 또는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    클린룸의 액세스 플로어 하부로 배치되며, 냉매의 유입관 및 유출관이 연결되며, 상기 클린룸 액세스 플로어 하부 공기를 유입하여 상기 냉매와 열교환을 통해 냉각하는 냉각부와, 상기 냉각부에 의해 냉각된 공기를 토출압으로 토출하는 팬부 및 여과필터가 설치된 필터부를 포함하는 냉각기; 및
    상기 냉각기로부터 제공되는 냉각기가 유동하는 경로로서 상기 액세스 플로어를 통과하여 클린룸 내부로 연장하고, 글래스 기판이 이동되는 작업 챔버 상부로 연장되어 상기 냉각공기 토출장치가 연결되는 에어 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 글래스 기판이 상기 디퓨져 또는 노즐이 설치되어 냉각이 이루어지는 위치로 진입하는 것을 감지하기 위한 감지센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 클린룸의 글래스 기판 냉각 시스템.
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