KR101306779B1 - 진공 건조 장치 - Google Patents

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Abstract

진공 건조 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 진공 건조 장치는, 하부하우징의 삽입홈에 삽입되는 실링부재의 하측부위가 하부하우징의 외측으로 노출되는 실링부재의 상측부위 보다 크게 형성되고, 실링부재의 하측부위와 상측부위를 연결하는 연결부위가 삽입홈측에 걸린다. 그러므로, 실링부재가 하부하우징에 견고하게 결합되므로, 실링부재가 하부하우징으로부터 이탈되는 것이 방지된다. 따라서, 진공 건조 공정의 신뢰성이 향상된다.

Description

진공 건조 장치 {VACUUM DRY APPARATUS}
본 발명은 기판에 도포되는 도포액에 함유된 용매를 건조시키는 진공 건조 장치에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 또는 FED(Field Emission Display) 등에 사용되는 평판표시소자용 기판에는 포토레지스트 등과 같은 도포액이 도포된다. 이때, 기판에 도포된 도포액이 경화되지 않은 상태에서 기판을 이송하면, 도포액이 일측으로 쏠리는 현상이 발생한다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여, 도포액에 솔벤트 등과 같은 용매를 섞어서 도포한 다음, 용매를 건조시켜 도포액을 가경화한 다음 기판을 이송하면, 도포액이 일측으로 쏠리는 현상이 방지된다.
그런데, 도포액을 가경화하기 위해서는 용매를 건조시켜야 한다. 이러한 이유로, 도포액에 함유된 용매를 압력차를 이용하여 강제로 건조시켜 제거하는 진공 건조 장치가 개발되어 사용되고 있다.
일반적으로, 진공 건조 장치는 상호 결합되어 기판이 로딩되어 건조되는 밀폐 공간인 챔버를 형성하는 하부하우징과 상부하우징을 가진다. 상기 하부하우징은 고정되고, 상기 상부하우징은 상기 하부하우징의 상측에서 승강가능하게 설치된다.
상기 상부하우징이 하강하여 상기 하부하우징에 접촉되면, 상기 하부하우징과 상기 상부하우징 사이에 상기 챔버가 형성된다. 이때, 상기 상부하우징의 하단면(下端面)과 접촉하는 상기 하부하우징의 상단면(上端面)에는 상기 상부하우징과 상기 하부하우징 사이를 실링하는 실링부재가 개재된다.
상기 실링부재는 링형상으로 형성되어, 하측부위는 상기 하부하우징에 형성된 삽입홈에 삽입되고, 상측부위는 상기 하부하우징의 상측으로 노출되어 상기 상부하우징의 하단면과 접촉한다.
상기와 같은 종래의 진공 건조 장치에 설치된 상기 실링부재는 열 등에 의한 변형에 의하여 상기 하부하우징으로부터 용이하게 분리된다. 이로 인해, 상기 상부하우징과 상기 하부하우징 사이의 기밀이 누설되므로, 진공 건조 공정의 신뢰성이 저하되는 단점이 있었다.
진공 건조 장치와 관련한 선행기술은 한국공개특허공보 10-2011-0077338호 등에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하부하우징에 설치되어 상부하우징과 하부하우징 사이를 실링하는 실링부재가 하부하우징으로부터 이탈하는 것을 방지하여 건조 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 진공 건조 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진공 건조 장치는, 본체; 상기 본체에 고정된 하부하우징; 상기 하부하우징 상측의 상기 본체에 지지되어 승강가능하게 설치되며, 하강하면 상기 하부하우징과 접촉하여 상기 하부하우징과의 사이에 피건조체가 건조되는 밀폐 공간인 챔버를 형성하고, 상승하면 상기 하부하우징과 분리되는 상부하우징; 링형상을 이루며, 하측부위는 상기 하부하우징의 상단면(上端面)에 형성된 링형상의 삽입홈에 삽입되고, 상측부위는 상기 하부하우징의 상단면 상측으로 돌출되어 상기 하부하우징과 상기 상부하우징 사이를 실링하는 실링부재를 포함하며, 상기 실링부재의 중심에서 외측을 향하는 방향을 폭방향이라 할 때, 상기 실링부재의 하측부위의 폭방향 두께는 상측부위의 폭방향 두께 보다 크게 형성되고, 상기 실링부재의 하측부위와 상측부위를 연결하는 연결부위는 상기 삽입홈측에 걸린다.
본 발명에 따른 진공 건조 장치는, 하부하우징의 삽입홈에 삽입되는 실링부재의 하측부위가 하부하우징의 외측으로 노출되는 실링부재의 상측부위 보다 크게 형성되고, 실링부재의 하측부위와 상측부위를 연결하는 연결부위가 삽입홈측에 걸린다. 그러므로, 실링부재가 하부하우징에 견고하게 결합되므로, 실링부재가 하부하우징으로부터 이탈되는 것이 방지된다. 따라서, 진공 건조 공정의 신뢰성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 건조 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 하우징의 사시도.
도 3은 도 2의 분리 사시도.
도 4는 도 2의 결합 단면도.
도 5는 도 4의 "A"부 확대도.
도 6은 도 5에 도시된 실링부재의 확대도.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시하여 도시한 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 상호 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 특정 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미가 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에 도시된 실시예들의 길이, 면적, 두께 및 형태는, 편의상, 과장되어 표현될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 건조 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 건조 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 하우징의 사시도이며, 도 3은 도 2의 분리 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 진공 건조 장치는 외관을 형성하는 본체(110)를 포함하고, 본체(110)의 내부에는 하우징(120)이 설치된다. 하우징(120)의 내부에는 평판표시소자용 기판 등과 같은 피건조체(50)(도 3 참조)가 로딩되어 건조되는 밀폐된 공간인 챔버(120a)가 형성된다.
피건조체(50)에는 포토레지스트 등과 같은 도포액이 도포되고, 도포액에는 솔벤트 등과 같은 용매가 함유된다. 피건조체(50)가 챔버(120a)에 로딩되면, 챔버(120a)가 감압되어 진공 상태가 되고, 이로 인해 피건조체(50)에 도포된 도포액에 함유된 용매는 압력차에 의하여 강제로 건조되어 하우징(120)의 외측으로 배출된다.
하우징(120)은 본체(110)에 고정된 하부하우징(121)과 하부하우징(121) 상측 본체(110)의 부위에 지지되어 승강가능하게 설치된 상부하우징(125)을 갖는다. 상부하우징(125)은 본체(110)에 고정된 모터 또는 실린더 등과 같은 구동수단(131)에 의하여 승강된다.
상부하우징(125)이 하강하면, 상부하우징(125)의 하단면(下端面)과 하부하우징(121)의 상단면(上端面)이 접촉하여, 내부에 밀폐된 공간인 챔버(120a)가 형성된다. 그리고, 상부하우징(125)이 상승하면, 상부하우징(125)과 하부하우징(121)은 이격되고, 이로 인해 챔버(120a)는 개방된다. 챔버(120a)가 개방되면, 피건조체(50)가 챔버(120a)에 로딩되거나, 챔버(120a)로부터 언로딩된다.
본체(110)의 일측에는 챔버(120a)가 밀폐되었을 때, 챔버(120a)를 진공 상태로 감압하기 위한 진공펌프 등과 같은 펌핑수단(미도시)이 설치된다. 상기 펌핑수단은 피건조체(50)의 균일한 건조를 위하여 하부하우징(121)의 하면 및 상부하우징(125)의 상면과 각각 연통되어 챔버(120a)를 감압하는 것이 바람직하다.
피건조체(50)가 챔버(120a)에 로딩되었을 때, 피건조체(50)가 하부하우징(121)의 내부 하면과 접촉하면, 로봇의 아암(미도시)으로 피건조체(50)를 지지하여 피건조체(50)를 챔버(120a)에 로딩하거나, 피건조체(50)를 챔버(120a)로부터 언로딩할 때, 피건조체(50)와 하부하우징(121)의 내부 하면 사이에는 간격이 없으므로, 불편하다.
이로 인해, 피건조체(50)를 하부하우징(121)의 내부 하면과 이격시켜 지지하기 위한 복수의 지지핀(140)이 하부하우징(121)의 하측에 승강가능하게 설치된다.
지지핀(140)은 하부하우징(121)의 하측에 승강가능하게 설치된 승강판(150)에 하단부가 결합되어 승강판(150)이 승강함에 따라 승강한다. 지지핀(140)은 하부하우징(121)의 하면을 관통하여 챔버(120a)를 출입하며, 상단부에 피건조체(50)가 탑재 지지된다. 승강판(150)은 모터 또는 실린더 등과 같은 구동수단(미도시)에 의하여 승강한다.
지지핀(140)이 승강가능하게 설치되므로, 지지핀(140)을 필요에 따라 하부하우징(121)의 하면 상측으로 돌출시킬 수 있다. 그러면, 지지핀(140)이 하부하우징(121)의 하면 상측으로 항상 돌출된 구조에 비하여, 챔버(120a)의 공간을 줄일 수 있다.
압력차만을 이용하여 상기 용매를 건조시킬 경우에는 상기 도포액에 혼합된 상기 용매의 건조율이 낮다. 이로 인해, 본 실시예에 따른 진공 건조 장치는 압력차뿐만 아니라 열을 이용하여 상기 용매를 건조시킬 수 있도록 히터(160)가 설치된다.
히터(160)에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 2의 결합 단면도이다.
도시된 바와 같이, 히터(160)는 판 형상으로 형성되어 하부하우징(121)의 내부 하면 및 상부하우징(125)의 내부 상면에 각각 설치되고, 피건조체(50)를 가열한다. 그리고, 히터(160)는 복수의 부위(160a, 160b, 160c, ......)로 구획되고, 구획된 부위(160a, 160b, 160c, ......)별로 각각 독립적으로 제어된다.
상기 용매는 온도차뿐만 아니라 열에 의하여 건조되어 배출되므로, 상기 용매는 열에 의하여 기화된 후 응축될 수 있다. 그러면, 응축된 상기 용매가 피건조체(50)로 낙하되어 피건조체(50)를 손상시킬 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 본 실시예에 따른 진공 건조 장치는 기화된 상기 용매가 하우징(120)의 측면에서 응축되게 한 후, 피건조체(50)의 외면 외측으로 낙하되도록 구성된다.
응축된 상기 용매가 피건조체(50)의 외면 외측으로 낙하되는 구성을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 도 4의 "A"부 확대도이다.
도시된 바와 같이, 하우징(120)의 내부 중앙부측 온도는 내부 측면측 온도 보다 높게 형성된다. 즉, 하부하우징(121) 및 상부하우징(125)의 내부 측면측 온도는 내부 중앙부측 온도보다 낮게 형성된다. 이는 히터(160)를 구획된 부위(160a, 160b, 160c, ......)별로 각각 독립적으로 제어할 수 있으므로 가능하다.
그러면, 기화된 상기 용매는 온도가 낮은 하우징(120)의 측면측으로 이동하고, 하우징(120)의 측면측 온도가 소정 이하이면, 응축된다. 하우징(120)의 측면측에서 응축된 상기 용매는 하부하우징(121)의 내부 하면 테두리부측으로 유입된 후, 외부로 배출된다. 이때, 하부하우징(121)의 내부 하면 테두리부측으로 유입된 응축된 상기 용매가 히터(160)와 하부하우징(121) 사이로 유입될 수 있으므로, 하부하우징(121)에 설치된 히터(160)는 하부하우징(121)의 내부 하면과 이격되는 것이 바람직하다.
그리고, 상부하우징(125)의 내부 측면에는 기화된 후 응축된 상기 용매가 맺히는 펜스(Fence)(170)가 설치되고, 펜스(170)에 맺힌 응축된 상기 용매는 하부하우징(121)의 내부 측면과 히터(160)의 외면 사이로 낙하하여 하부하우징(121)의 내부 하면 테두리부측으로 유입된 후, 외부로 배출된다.
펜스(170)의 하단면(下端面)에서 낙하되는 응축된 상기 용매에 의하여 피건조체(50)가 손상되는 것을 방지하기 위하여, 하부하우징(121)의 내부 측면과 히터(160)의 외면 사이에는 간격(121a)이 형성되고, 간격(121a)과 펜스(170)의 하단면(下端面)은 대향하는 것이 바람직하다.
그리고, 간격(121a)과 대향하는 하부하우징(121)의 내부 하면에는 하측으로 함몰되어 링형상을 이루는 저장홈(122)이 형성된다. 그러면, 하부하우징(121)의 내부 하면 테두리부측으로 유입된 응축된 상기 용매가 저장홈(122)에 유입되어 저장되므로, 하부하우징(121)의 내부 하면을 따라 이동하는 것이 방지된다.
저장홈(122)은 하우징(120)의 내부를 감압하는 상기 펌핑수단과 연통되며, 저장홈(122)에 저장된 응축된 상기 용매는 상기 펌핑수단에 의하여 하부하우징(121)의 외측으로 배출된다.
따라서, 기화된 후 응축된 상기 용매에 의하여 피건조체(50)가 손상되는 것이 방지된다.
상부하우징(125)이 하강하여 상부하우징(125)의 하단면(下端面)이 하부하우징(121)의 상단면(上端面)에 접촉하였을 때, 상부하우징(125)의 하단면과 하부하우징(121)의 상단면 사이를 실링하기 위한 실링부재(180)가 하부하우징(121)의 상단면에 설치된다.
본 실시예에 따른 진공 건조 장치는 실링부재(180)가 하부하우징(121)의 상단면으로부터 이탈되지 않고 견고하게 설치되도록 구성되는데, 이를 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은 도 5에 도시된 실링부재의 확대도이다.
도시된 바와 같이, 하부하우징(121)의 상단면에는 하측으로 함몰되어 링형상을 이루는 삽입홈(123)이 형성되고, 삽입홈(123)의 일측 내면 상단부 및 타측 내면 상단부에는 삽입홈(123)의 중심측으로 돌출된 걸림돌기(123a)가 각각 형성된다. 이때, 걸림돌기(123a)는 삽입홈(123)의 내면을 따라 각각 연속적으로 형성되어 각각 링형상을 이룰 수도 있다.
실링부재(180)는 링형상을 이루며 하측부위(181)는 삽입홈(123)에 삽입되고, 상측부위(183)는 하부하우징(121)의 상단면 상측으로 돌출되어 상부하우징(125)의 하단면과 접촉한다. 이때, 삽입홈(123)의 단면(斷面) 형상과 실링부재(180)의 하측부위(181)의 단면(斷面) 형상은 대응되게 형성된다.
실링부재(180)의 하측부위(181)와 상측부위(183)는 상이한 크기로 형성된다. 상세히 설명하면, 실링부재(180)의 중심에서 외측을 향하는 방향을 폭방향이라 할 때, 실링부재(180)의 하측부위(181)의 폭방향 두께는 상측부위(183)의 폭방향 두께 보다 크게 형성되고, 실링부재(180)의 하측부위(181)와 상측부위(183)를 연결하는 연결부위(185)는 걸림돌기(123a)에 걸린다. 그러므로, 실링부재(180)는 삽입홈(123)에 견고하게 삽입되어 하부하우징(121)으로부터 이탈되지 않는다.
본 실시예에 따른 진공 건조 장치는 실링부재(180)의 내구성을 향상시키기 위하여, 실링부재(180)의 하측부위는 단면(斷面) 형상을 사각형으로 형성하고, 상측부위는 단면(斷面) 형상을 상측으로 볼록한 타원형으로 형성한다. 그리고, 연결부위(185)는 실링부재(180)의 내측으로 오목한 변곡부(變曲部)(185a)로 형성되고, 하측부위(181)의 모서리부는 라운딩지게 형성된다.
이때, 실링부재(180)의 내측 소정 지점을 기준으로 상측부위(181)의 곡률반경을 R1, 실링부재(180)의 외측 소정 지점을 기준으로 연결부위(185)의 곡률반경을 R2, 실링부재(180)의 내측 다른 소정 지점을 기준으로 하측부위(181)와 연결부위(185)가 만나는 부위의 곡률반경을 R3라 할 때, R1 : R2 : R3 = 1 : 1 : 0.2 ∼ 0.3인 것이 바람직하고, 하측부위(181)의 양측면을 연장한 가상이 선이 이루는 각도(θ)는 45°∼ 50°인 것이 바람직하다.
그리고, 실링부재(180)는 에틸렌프로필렌고무(Ethylene Propylene Diene Monomer Rubber)재로 형성되어 테프론 코팅된다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 예로 들어 도시하여 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.
110: 본체
121: 하부하우징
125: 상부하우징
160: 히터
180: 실링부재

Claims (16)

  1. 본체;
    상기 본체에 고정된 하부하우징;
    상기 하부하우징 상측의 상기 본체에 지지되어 승강가능하게 설치되며, 하강하면 상기 하부하우징과 접촉하여 상기 하부하우징과의 사이에 피건조체가 건조되는 밀폐 공간인 챔버를 형성하고, 상승하면 상기 하부하우징과 분리되는 상부하우징;
    링형상을 이루며, 하측부위는 상기 하부하우징의 상단면(上端面)에 형성된 링형상의 삽입홈에 삽입되고, 상측부위는 상기 하부하우징의 상단면 상측으로 돌출되어 상기 하부하우징과 상기 상부하우징 사이를 실링하는 실링부재를 포함하며,
    상기 실링부재의 중심에서 외측을 향하는 방향을 폭방향이라 할 때,
    상기 실링부재의 하측부위의 폭방향 두께는 상측부위의 폭방향 두께 보다 크게 형성되고,
    상기 삽입홈의 단면(斷面) 형상과 상기 실링부재의 하측부위의 단면(斷面) 형상은 상호 대응되게 형성되며,
    상기 실링부재의 하측부위와 상측부위를 연결하는 연결부위는 상기 실링부재의 내측으로 오목한 변곡부(變曲部)로 형성되어 상기 삽입홈을 형성하는 상기 하부하우징의 일측 내면 상단부 및 타측 내면 상단부에 걸리고,
    상기 삽입홈의 일측 내면 상단부 및 타측 내면 상단부에는 상기 삽입홈의 중심측으로 돌출되어 상기 실링부재의 연결부위에 걸리는 걸림돌기가 각각 형성되며,
    상기 걸림돌기는 상기 삽입홈의 일측 내면 및 타측 내면을 따라 각각 형성되어 각각 링형상을 이루는 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실링부재의 하측부위의 단면(斷面) 형상은 사각형이고, 상측부위의 단면(斷面) 형상은 상측으로 볼록한 타원형인 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 실링부재의 하측부위의 모서리부는 라운딩진 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실링부재의 내측 소정 지점을 기준으로 상기 실링부재의 상측부위의 곡률반경을 R1, 상기 실링부재의 외측 소정 지점을 기준으로 상기 실링부재의 연결부위의 곡률반경을 R2, 상기 실링부재의 내측 다른 소정 지점을 기준으로 상기 실링부재의 하측부위와 연결부위가 만나는 부위의 곡률반경을 R3라 할 때,
    R1 : R2 : R3 = 1 : 1 : 0.2 ∼ 0.3이고,
    상기 실링부재의 하측부위의 양측면을 연장한 가상이 선이 이루는 각도는 45°∼ 50°인 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실링부재는 에틸렌프로필렌고무(Ethylene Propylene Diene Monomer Rubber)재로 형성되어 테프론 코팅된 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 피건조체에는 용매인 솔벤트가 혼합된 도포액이 도포되고,
    상기 하부하우징의 내부 하면 및 상기 상부하우징의 내부 상면에는 판 형상으로 형성되며 복수의 부위로 구획되어 상기 피건조체를 가열하는 히터가 각각 설치되며,
    상기 용매는 압력차 및 열에 의하여 건조되는 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 히터는 구획된 부위별로 각각 독립적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하부하우징 및 상기 상부하우징의 내부 측면측 온도는 내부 중앙부측 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상부하우징의 내부 측면에는 기화된 후 응축된 상기 용매가 맺히는 펜스(Fence)가 설치되고,
    상기 펜스에 맺힌 응축된 상기 용매는 상기 히터의 외면과 상기 하부하우징 내부 측면 사이로 낙하하여 상기 하부하우징의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 하부하우징에 설치된 상기 히터는 상기 하부하우징의 내부 하면과 이격된 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하부하우징의 내부 측면과 상기 히터의 외면 사이에는 간격이 형성되고,
    상기 하부하우징과 상기 히터 사이의 상기 간격은 상기 펜스의 하단면(下端面)과 대향하는 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 하부하우징의 내부 하면에는 상기 펜스에서 낙하되어 상기 하부하우징과 상기 히터 사이의 상기 간격을 통과한 응축된 상기 용매가 유입되는 링형상의 저장홈이 형성된 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 하부하우징의 내부 하면으로 낙하한 응축된 상기 용매는 상기 하우징의 내부를 감압하는 펌핑수단에 의하여 상기 하부하우징의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 진공 건조 장치.
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