KR101284683B1

KR101284683B1 - 기판 세정용 나이프

Info

Publication number: KR101284683B1
Application number: KR1020070022792A
Authority: KR
Inventors: 김석주
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2007-03-08
Publication date: 2013-07-16
Also published as: KR20080082231A

Abstract

본 발명은 FPD 기판 등의 피세정면에 세정액을 균일한 두께로 도포하는 기판 세정용 나이프에 관한 것이다.

본 발명의 기술적 구성은, 밸브의 제어에 따라 개폐되는 관로를 통해 세정액을 공급받는 공간이 내부에 형성되어 있으며, 피세정 기판을 향하는 노즐이 구비된 본체; 상기 본체의 내부 공간에 내장된 상태에서 상기 노즐을 개방 및 차단할 수 있게 되며 자성체를 지닌 플러그; 상기 노즐의 개방 및 차단을 위해 상기 플러그가 노즐을 상대로 승강하도록 플러그에 자력을 작용하는 전자석; 상기 플러그의 승강을 위해 상기 전자석의 자화를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

이에 따라, 본 발명은 기판의 피세정면에 대한 세정액의 도포 과정에서 세정액 공급 차단에 따른 세정액의 갑작스런 낙적으로 인해 세정액의 도포 두께가 불균일하게 되는 것을 방지할 수가 있어, 기판의 품질 향상 효과가 기대된다.

기판, 세정, 나이프, 노즐, 전자석, 플러그, 균일 도포

Description

기판 세정용 나이프 {Knife for Substrate Cleaning}

도 1 : 종래의 기판 세정용 나이프에 대한 개략적인 단면 구성도

도 2 : 본 발명의 나이프와 이에 연계된 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개략도

도 3 : 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 세정용 나이프에 대한 개략적인 단면 구성도

도 4 : 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 세정용 나이프에 대한 개략적인 단면 구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,110 : 나이프 본체 10a,110a : 내부 공간

10b,110b : 노즐 11,111 : 플러그

11a,111a : 헤드부 11b,111b : 노즐차단부

12,112 : 전자석 20 : 세정액 공급부

30,130 : 밸브 40,140 : 관로

50,150 : 제어부 60 : 나이프 이동기구

70 : 브리지 80,180 : 전원부

111c : 호울 113 : 가이드 수단

113a : 레일 113b : 슬라이더

본 발명은 기판 세정용 나이프에 관한 것으로서, 특히 FPD 기판 등의 피세정면에 세정액을 균일한 두께로 도포하는 기판 세정용 나이프에 관한 발명이다.

일반적으로 알려진 바와 같이 LCD(Liquid Crystal Display : 액정표시장치)를 비롯한 FPD(Flat Panel Display : 평판 디스플레이) 기판 등의 제조에 있어서, 세정공정은 그 이전의 각 공정을 거치는 과정에서 기판 등의 표면에 부착된 입자나 유기 오염물 또는 불순물 등의 오염물질을 제거하는 공정이다. 이러한 세정공정은 탈이온수나 세제 등의 세정액을 기판의 피세정면에 노즐로 분사하고, 세정액에 의해 젖은 피세정면을 롤 브러시 등으로 스크러빙하는 과정으로 이루어지는데, 세정액은 롤 브러시와 기판 표면 사이의 마찰을 줄이고 기판 표면을 린스하는 역할을 한다.

한편, 세정공정에서 사용되는 장치에는 다양한 종류가 있는데, 첨부도면 도 1은 기판의 피세정면에 세정액을 도포하는 나이프의 일례를 나타낸 것이다. 이 나이프(1)는 기판의 폭 길이에 상응하는 폭으로 이루어져 있으며, 기판의 피세정면과 대면하는 하단부에는 세정액을 분사하는 노즐(1a)이 형성되어 있다. 그리고, 나이프(1)의 내부에는 세정액이 주입될 수 있도록 공간(1b)이 형성되어 있으며, 이 공간(1b)에는 세정액을 공급하기 위한 관로(2)와 밸브(3)가 연결되어 있다. 이에 따라, 밸브(3)의 개방으로 관로(2)를 통해 나이프(1)의 내부 공간(1b)에 주입된 세정액은 노즐(1a)을 통해 기판의 피세정면으로 분사되는데, 이때 기판은 이송수단에 의해 나이프(1) 아래에서 일정한 속도로 진행하기 때문에 기판의 피세정면에는 세정액이 균일하게 도포되는 것이 정상적이다. 그런데, 세정액 도포의 최종 단계에서 밸브(3)를 제어하여 나이프(1)의 내부 공간(1b)으로 세정액이 주입되는 것을 갑자기 차단하였을 경우, 나이프(1)의 내부 공간(1b)에 잔류하는 세정액과 공기의 압력에 의해 잔존 세정액이 한꺼번에 기판 위로 낙하하게 된다. 따라서, 해당 부위의 세정액 도포 두께가 다른 부위보다 불균일하게 되고, 기판의 표면에 워터마크가 생기는 등의 문제가 발생한다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 기판의 피세정면에 대한 세정액의 도포 과정에서 세정액 공급 차단에 따른 세정액의 갑작스런 낙적으로 인해 세정액 도포 두께가 불균일하게 되는 것을 방지할 수 있는 기판 세정용 나이프를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 구성은, 밸브의 제어에 따라 개폐되는 관로를 통해 세정액을 공급받는 공간이 내부에 형성되어 있으며, 피세정 기판을 향하는 노즐이 구비된 본체; 상기 본체의 내부 공간에 내장된 상태에서 상기 노즐을 개방 및 차단할 수 있게 되며 자성체를 지닌 플러그; 상기 노즐의 개방 및 차단을 위해 상기 플러그가 노즐을 상대로 승강하도록 플러그에 자력을 작용하는 전자석; 상기 플러그의 승강을 위해 상기 전자석의 자화를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 플러그의 승강시 플러그가 유동되지 않도록, 상기 본체의 내부 공간과 상기 플러그의 상대하는 부위에 가이드 수단이 구비될 수 있다.

또, 상기 플러그의 자성체는 극성을 보유함으로써, 상기 전자석의 극성 변경에 따라 발생하는 인력과 척력에 의해 승강하여 상기 노즐을 개방 및 차단할 수 있다.

또한, 상기 플러그는, 상기 전자석과 대면하는 헤드부와, 이 헤드부의 아래에서 상기 노즐을 향하는 노즐차단부로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 가이드 수단은 상기 본체의 내부 공간과 상기 헤드부의 상대하는 부위에 구비될 수 있다. 특히, 상기 헤드부와 노즐차단부는 별물로 이루어지고, 상기 헤드부만이 자성체로 이루어질 수도 있다.

한편, 상기 가이드 수단은, 상기 본체 내부 공간의 어느 일측에 각각 구비되는 레일과, 이 레일에서 슬라이딩할 수 있도록 상기 플러그의 어느 일측에 각각 구 비되는 슬라이더로 이루어질 수 있다.

또, 상기 헤드부에는 플러그의 하강시 상기 본체의 내부 공간에 잔류하는 공기와 세정액이 통과할 수 있도록 상하로 관통된 호울이 형성될 수 있다.

또한, 상기 노즐의 차단시 노즐에 안착되는 상기 플러그의 해당 부위는 노즐의 안착 부위와 일치하는 형상으로 이루어질 수 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 나이프와 이에 연계된 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 세정용 나이프에 대한 개략적인 단면 구성도이다.

먼저, 본 발명을 구성하는 나이프 본체(10)는 기판(도시되지 않음)의 좌우 폭에 대응하여 좌우로 길게 형성되면서 그 내부에 세정액이 주입될 수 있는 공간(10a)을 구비하고 있고, 기판의 피세정면과 대면하는 하단부에는 세정액을 분사하는 노즐(10b)을 구비하고 있다.

이러한 나이프 본체(10)와 연계하여, 나이프 본체(10)의 내부 공간(10a)에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급부(20)가 구비되어 있으며, 나이프 본체(10)는 소정의 밸브(30)에 의해 개폐되는 관로(40)를 통하여 세정액 공급부(20)와 연결되어 있고, 상기 밸브(30)를 개폐하기 위한 제어부(50)가 마련되어 있다. 또, 나 이프 본체(10)의 좌·우 측으로는 본체(10)를 승강 및 전후 이동시키는 이동기구(60)가 설치되어 있으며, 좌·우 측의 이동기구(60)를 서로 연결하면서 이동기구(60) 사이에서 본체(10)를 지지하는 브리지(70)가 본체(10)의 상측에 구비되어 있다.

다음으로, 나이프 본체(10)의 내부 공간(10a)에는 본체(10) 하단의 노즐(10b)을 차단할 수 있는 플러그(11)가 내장되어 있으며, 플러그(11)의 전체 또는 일부분이 자성체로 이루어져 있다. 이와 아울러, 본체(10)의 상측에는 전자석(12)이 설치되어 있는데, 전자석(12)의 자화 여부에 따라 플러그(11)의 자성체 부분이 전자석(12)의 영향을 받음으로써 플러그(11)가 노즐(10b)을 상대로 승강하게 되며, 이에 따라서 플러그(11)의 하단부가 노즐(10b)을 개방하거나 차단하게 된다. 특히, 플러그(11)는 자체 하중만으로 승강하도록 구성될 수도 있지만, 플러그(11)의 자성체가 극성을 보유함으로써 전자석(12)의 극성 변경에 따라 발생하는 인력과 척력에 의해 승강하도록 하면 보다 신속하고 정확하게 노즐(10b)을 개폐할 수 있게 된다. 예를 들어, 플러그(11)의 자성체를 N극으로 구성한 상태에서, 전자석(12)에 S극 자기장을 형성하거나 N극 자기장을 형성함에 따라서 플러그(11)와 전자석(12) 사이에 인력이 발생하거나 척력이 발생하여 플러그(11)가 노즐(10b)을 개방 또는 차단하게 된다. 전자석(12)의 자화는 상기 밸브(30)를 제어하는 제어부(50)의 제어를 받거나 별도로 구성되는 제어부의 제어에 의해 이루어질 수도 있는데, 세정액 도포의 최종 단계에서 본 발명의 목적을 이루기 위해서는 밸브(30)와 전자석(12)의 동시 제어가 바람직할 것이다. 미설명 부호 80은 전자석(12)에 전 류를 통전시키는 전원부이다.

한편, 본 발명에서 실시되는 플러그의 보다 구체적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 3에 예시된 제1실시예의 플러그(11)는, 전자석(12)의 자력이 균등하게 작용할 수 있도록 전자석(12)과의 대향면이 평탄하게 형성된 헤드부(11a)와 이 헤드부(11a)로부터 노즐(10b)을 향해 수직 하방으로 연장된 노즐차단부(11b)로 이루어짐으로써, 전체적인 단면 형상이 대략 'T'자형 구조를 갖는다. 특히, 헤드부(11a)는 전자석(12)의 작용에 따른 승강시 본체(10)의 내부 공간(10a)에서 전후좌우로 유동되지 않도록 본체(10)의 내벽에 밀착되는 구조로 되는 것이 바람직하다. 또, 노즐차단부(11b)는 노즐(10b)의 입구를 향하고 있는 말단부가 노즐(10b)의 입구를 차단할 수만 있으면 어떠한 형태로 이루어져도 무방하지만, 도면에서 볼 수 있는 단면 구조와 같이 노즐(10b)의 입구로 쏙 들어가는 첨단형(尖端形)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 기판 세정용 나이프에 대한 제2실시예를 나타내고 있는데, 전술한 제1실시예의 구성을 대체하거나 부가하는 요소들이 개시되어 있으며, 각각의 대체/부가 요소들은 선택적으로 채용될 수도 있고 동시에 채용될 수도 있다. 본 실시예의 특징적인 구성으로서 첫째는, 플러그(111)를 구성하는 헤드부(111a)와 노즐차단부(111b)가 별물로 이루어지면서 헤드부(111a)만이 자성체로 이루어져 있다는 것이다. 일반적으로 나이프의 본체(110)는 금속성 소재로 이루어져 있는데 플러그(111) 전체가 육중한 자성체의 금속으로 이루어진다면 노즐(110b)의 차단시 노즐 입구에 미치는 충격으로 인해 노즐(110b)은 물론 노즐차단부(111b)의 손상을 초래할 수 있으므로, 헤드부(111a)는 자성체 금속으로 이루어지더라도 노즐차단부(111b)만은 단위무게당 강도가 높은 대신 무게가 가벼운 섬유강화플라스틱 소재 등으로 이루어지는 것이 바람직하다. 둘째로, 플러그(111)가 승강할 때에 나이프 본체(110)의 내부 공간(110a)에서 유동되는 경우에는 노즐(110b)의 입구가 제대로 차단되지 않을 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위하여 본체(110)의 내부 공간(110a)과 플러그(111)의 상대부위에 가이드 수단(113)이 구비된다. 특히, 도 4의 실시예에서 가이드 수단(113)은 본체(110) 내부 공간(110a)의 전·후면과 헤드부(111a)의 전·후면에 구비되어 있는데, 구체적으로는 본체(110) 내부 공간의 전·후면에 마련된 레일(113a)과, 헤드부(111a)의 전·후면에 마련되어 이 레일(113a)에서 슬라이딩하는 슬라이더(113b)로 예시되어 있다. 셋째로, 플러그(111)의 헤드부(111a)에 상하로 관통된 호울(111c)이 형성되어 있는데, 이 호울(111c)은 플러그(111)가 하강할 때 본체(110)의 내부 공간(110a)에 잔류하는 공기와 세정액이 헤드부(111a)에 밀려서 노즐(110b)을 통해 급속하게 빠져나가는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 플러그(111)의 하강시 상기 호울(111c)을 통해 본체(110) 내부의 잔류 공기와 세정액이 헤드부(111a)의 위쪽으로 통과함으로써, 위와 같은 문제를 사전에 방지할 수 있게 된다. 넷째로, 플러그(111)의 노즐차단부(111b)와 노즐(110b) 입구의 맞닿는 부위가 서로 일치하는 형상으로 이루어진다. 즉, 노즐(110b)의 차단시 노즐(110b)의 입구 상단에 플러그(111)의 노즐차 단부(111b)가 안착됨으로써, 노즐(110b)과 노즐차단부(111b)의 상호 충격으로 인한 파손이나 마모를 최소화할 수 있다. 미설명 부호 112, 130,140,150,180은 각각 전자석, 밸브, 관로, 제어부, 전원부이다.

전술한 구성에 따라 이루어지는 본 발명의 작동을 도 4에 예시된 실시예에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 나이프 본체(110)의 상측에 위치한 전자석(112)은 제어부(150)의 전원부(180) 제어에 따라 자화됨으로써, 본체(110)의 내부 공간(110a)에 위치한 플러그(111)에 전자석(112)의 인력이 작용하여 플러그(111)는 본체(110)의 내부 공간(110a) 상측으로 상승된 상태를 유지한다. 또한, 나이프 본체(110)의 내부 공간(110a)으로 연결된 세정액 관로(140) 상의 밸브(130)도 제어부(150)의 제어에 의해 개방됨으로써, 나이프 본체(110)의 내부 공간(110a)에는 세정액이 충전된다. 이 상태에서 나이프에 의한 기판의 세정이 이루어진다.

한편, 나이프에 의한 기판의 세정이 완료된 경우, 관로(140)를 통해 나이프 본체(110)의 내부 공간(110a)으로 공급되던 세정액이 제어부(150)의 밸브(130) 제어에 의해 차단됨으로써 세정액의 공급이 중단된다. 이와 아울러, 제어부(150)가 전원부(180)를 제어하여 전자석(112)에 대한 통전을 차단함으로써 전자석(112)의 자화를 해제하면, 본체(110)의 내부 공간(110a) 상측으로 상승되어 있던 플러그(111)가 자중에 의해 하강하게 된다. 이에 따라, 플러그(111)의 노즐차단부(111b)가 나이프의 노즐(110b) 입구를 차단하게 되어, 나이프 본체(110)의 내부 공간(110a)에 잔류하고 있던 공기와 세정액이 노즐(110b)을 통해 기판의 피세정면 위로 낙적하는 것을 방지한다. 이때, 플러그(111)는 나이프 본체(110) 내부 공간(110a)의 전·후면과 헤드부(111a)의 전·후면에 구비된 가이드 수단(113)에 의해 전혀 유동됨이 없이 하강함으로써 노즐(110b)의 차단에 문제가 발생하지 않게 된다. 또한, 플러그(111)가 하강할 때 본체(110)의 내부 공간(110a)에 잔류하는 공기와 세정액이 헤드부(111a)의 호울(111c)을 통해 플러그(111) 위쪽의 공간으로 통과하게 되므로, 헤드부(111a)에 밀려서 노즐(110b)을 통해 기판의 피세정면 위로 낙적하는 부작용을 막을 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 기판의 피세정면에 대한 세정액의 도포 과정에서 세정액 공급 차단에 따른 세정액의 갑작스런 낙적으로 인해 세정액의 도포 두께가 불균일하게 되는 것을 방지할 수가 있어, 기판의 품질 향상 효과가 기대된다.

Claims

밸브의 제어에 따라 개폐되는 관로를 통해 세정액을 공급받는 공간이 내부에 형성되어 있으며, 피세정 기판을 향하는 노즐이 구비된 본체;

상기 본체의 내부 공간에 내장된 상태에서 상기 노즐을 개방 및 차단할 수 있게 되며 자성체를 지닌 플러그;

상기 노즐의 개방 및 차단을 위해 상기 플러그가 노즐을 상대로 승강하도록 플러그에 자력을 작용하는 전자석;

상기 플러그의 승강을 위해 상기 전자석의 자화를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 기판 세정용 나이프.
제1항에 있어서,

상기 플러그의 승강시 플러그가 유동되지 않도록, 상기 본체의 내부 공간과 상기 플러그의 상대하는 부위에 가이드 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 기판 세정용 나이프.
제1항에 있어서,

상기 플러그의 자성체는 극성을 보유함으로써 상기 전자석의 극성 변경에 따 라 발생하는 인력과 척력에 의해 승강하여 상기 노즐을 개방 및 차단하는 것을 특징으로 하는 기판 세정용 나이프.
제1항에 있어서,

상기 플러그는,

상기 전자석과 대면하는 헤드부와, 이 헤드부의 아래에서 상기 노즐을 향하는 노즐차단부로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 세정용 나이프.
제4항에 있어서,

상기 헤드부와 노즐차단부는 별물로 이루어지고, 상기 헤드부만이 자성체인 것을 특징으로 하는 기판 세정용 나이프.
제4항에 있어서,

상기 플러그의 승강시 플러그가 유동되지 않도록, 상기 본체의 내부 공간과 상기 헤드부의 상대하는 부위에 가이드 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 기판 세정용 나이프.
제2항 또는 제6항에 있어서,

상기 가이드 수단은,

상기 본체 내부 공간의 어느 일측에 각각 구비되는 레일과, 이 레일에서 슬라이딩할 수 있도록 상기 플러그의 어느 일측에 구비되는 슬라이더로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 세정용 나이프.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 헤드부에는 플러그의 하강시 상기 본체의 내부 공간에 잔류하는 공기와 세정액이 통과할 수 있도록 상하로 관통된 호울이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 세정용 나이프.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 노즐의 차단시 노즐에 안착되는 상기 플러그의 해당 부위는 노즐의 안착 부위와 일치하는 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 세정용 나이프.