KR101615360B1 - 기판 경화 장치 - Google Patents

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KR101615360B1
KR101615360B1 KR1020150096443A KR20150096443A KR101615360B1 KR 101615360 B1 KR101615360 B1 KR 101615360B1 KR 1020150096443 A KR1020150096443 A KR 1020150096443A KR 20150096443 A KR20150096443 A KR 20150096443A KR 101615360 B1 KR101615360 B1 KR 101615360B1
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chamber
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curing
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이윤홍
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엠에스티코리아(주)
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Abstract

본 발명은 기판 경화 장치에 관한 것으로, 특히 기판 상에 형성된 금속층에 대한 경화 처리를 진공 상태에서 히팅을 통하여 처리될 수 있도록 구성함으로써, 잉크젯에 의하여 도포된 금속층에 포함되어 있는 솔벤트 성분을 용이하게 제거할 수 있고 이로 인하여 경화 효율을 증대시킬 수 있는 기판 경화 장치에 관한 것이다.
본 발명인 기판 경화 장치를 이루는 구성수단은 기판 경화 장치에 있어서, 고정 배치되는 하부 챔버, 상기 하부 챔버 상측에서 상하 방향으로 이동가능하게 배치되되, 상기 하부 챔버와 밀착하여 내부에 밀폐 공간을 형성시키는 상부 챔버, 상기 하부 챔버 상에 형성되어, 상부에 금속층이 형성된 기판을 안착시키되, 내부에 히팅판이 삽입 배치되는 히팅 스테이지, 상기 상부 챔버를 상기 하부 챔버에 밀착 배치시키거나 상기 하부 챔버로부터 이격 배치시키는 상부 챔버 구동 수단, 상기 하부 챔버 하부에 연결 배치되어 상기 밀폐 공간 내의 공기를 흡입하는 진공 유지 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

기판 경화 장치{apparatus for curing substrate}
본 발명은 기판 경화 장치에 관한 것으로, 특히 기판 상에 형성된 금속층에 대한 경화 처리를 진공 상태에서 히팅을 통하여 처리될 수 있도록 구성함으로써, 잉크젯에 의하여 도포된 금속층에 포함되어 있는 솔벤트 성분을 용이하게 제거할 수 있고 이로 인하여 경화 효율을 증대시킬 수 있는 기판 경화 장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰과 함께 새로운 입력 장치로 사용되기 시작한 터치스크린패널은 그 용도가 태블릿 PC, 노트북, 모니터, TV 등으로 확대되고 있으며, 슬림화, 경량화, 고화질 구현, 생산성 향상 등의 요구에 부응하며 새로운 기술로 발전하고 있다.
이러한 터치스크린패널은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터 등을 대화적, 직감적 조작으로 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이다. 또한 이러한 터치스크린패널은 터치패널, 컨트롤러 IC, 드라이버 SW 등으로 구성된다.
이러한 터치스크린패널은 동작 원리에 따라 저항막 방식, 정전용량 방식, 초음파 방식, 적외선 방식 등이 있다. 이중 높은 신뢰성, 우수한 성능, 빠른 응답속도 및 멀티 터치 구현 등의 많은 장점으로 인해 정전용량 방식이 많이 채택되어 사용되어 왔다.
이러한 정전용량 방식은 ITO 필름 또는 ITO 글라스의 투명 전극을 이용한 방법이 주로 적용되고 있다. 하지만 상기 정전용량 방식은 ITO 투명전극의 낮은 도전성으로 중대형 터치스크린에 적용하기 어려우며, 희토류 금속인 인듐의 단가가 높아 제품의 가격을 상승시킨다는 문제점이 있다.
이러한 단점을 극복하면서 중대형 터치스크린패널 및 Flexible 디스플레이 패널 구현이 가능하도록 메탈 메쉬(Metal mesh) 구조에 대한 수요가 높아지고 있는 추세이다. 메탈 메쉬 구조란 금속 소재를 사용한 정전 방식의 터치로, 투명한 기판(글라스 또는 필름) 위에 도전성이 높은 금속층, 즉 은(Ag) 또는 구리(Cu)를 직교형식으로 배열해 전극을 만든 것이다.
하지만 이러한 메탈 메쉬 구조에 있어서는 시인성 문제와 모아레 현상이 발생한다는 문제점이 있다. 시인성 문제란 완성된 제품 구현 시 반짝거리는 메탈 패턴이 눈에 보이는 현상이며, 모아레 현상은 반짝거리는 메탈 메쉬 패턴과 디스플레이의 격자무늬가 더해져서 물결처럼 보이는 현상이다. 또한 메탈 메쉬 패턴은 Haze 패턴 상에, 신호 전극은 베젤 인쇄 면 상에 형성된다.
상기 메탈 메쉬 패턴 및 베젤 인쇄면 상에 형성되는 신호 전극은 모두 기판 상에 형성되는 금속층으로 구성되고, 상기 금속층 상에는 상기 금속층을 보호함과 동시에 시인성 향상을 위하여 오버코팅층(OC)이 형성될 수도 있다.
상기 기판 상에 형성되는 금속층 및 오버코팅층은 모두 잉크젯 방식으로 도포될 수 있고, 이 경우 잉크에는 많은 솔벤트 성분이 포함될 수밖에 없다. 이에 관련한 선행기술로서, 대한민국 등록특허 10-1182514호는 "진공 건조용 열경화 장치 및 진공건조 열경화방법"에 대하여 개시하고 있다.
그러나, 상기 선행기술의 열경화 장치는 도어에 해당하는 밀폐부의 개방을 통하여 기판이 인입 및 인출될 수 있는 구조이다. 따라서 열경화 장치의 전단 및 후단에 별도의 공정을 수행할 수 있는 장치를 배치하여 일련의 연속 공정으로 경화 처리를 수행할 수 없는 단점이 있다. 또한 챔버의 상하부가 분리되어 개방될 수 있는 구조가 아니기 때문에, 상기 열경화 장치 내부의 청소 및 유지 보수가 매우 어려운 단점을 가진다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 기판 상에 형성된 금속층에 대한 경화 처리를 진공 상태에서 히팅을 통하여 처리될 수 있도록 구성함으로써, 잉크젯에 의하여 도포된 금속층에 포함되어 있는 솔벤트 성분을 용이하게 제거할 수 있고 이로 인하여 경화 효율을 증대시킬 수 있는 기판 경화 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 기판 상에 형성된 금속층에 대한 경화 처리를 진공 상태에서 히팅할 수 있는 경화 장치가 하부 챔버와 상부 챔버로 구성되고, 상부 챔버가 하부 챔버로부터 이격 배치될 수 있도록 구성함으로써, 상기 경화 장치 내로 기판의 인입 및 경화 장치로부터의 기판의 인출이 용이하고, 경화 장치 내의 청소 및 유지 보수가 용이하도록 하는 기판 경화 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 기판 경화 장치를 이루는 구성수단은 기판 경화 장치에 있어서, 고정 배치되는 하부 챔버, 상기 하부 챔버 상측에서 상하 방향으로 이동가능하게 배치되되, 상기 하부 챔버와 밀착하여 내부에 밀폐 공간을 형성시키는 상부 챔버, 상기 하부 챔버 상에 형성되어, 상부에 금속층이 형성된 기판을 안착시키되, 내부에 히팅판이 삽입 배치되는 히팅 스테이지, 상기 상부 챔버를 상기 하부 챔버에 밀착 배치시키거나 상기 하부 챔버로부터 이격 배치시키는 상부 챔버 구동 수단, 상기 하부 챔버 하부에 연결 배치되어 상기 밀폐 공간 내의 공기를 흡입하는 진공 유지 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 히팅 스테이지는 상기 하부 챔버의 상부면에서 수직하게 배치되는 수직바에 지지된 상태로 상기 하부 챔버의 상부면에 이격된 상태로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 챔버 구동 수단은 베이스 플레이트에 장착되되, 구동 로드가 상기 상부 챔버의 상부에 결합되어 상기 상부 챔버를 승하강시키는 구동 실린더와, 상기 베이스 플레이트와 상기 하부 챔버가 서로 연결될 수 있도록 배치되되, 상기 베이스 플레이트와 상기 하부 챔버의 네 모서리 부분에 각각 수직 방향으로 고정 배치되고, 상기 상부 챔버의 네 모서리 부분을 관통하여 배치되는 가이드봉을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기판 상부에 형성되는 금속층은 금속 나노 입자가 포함된 잉크가 도포되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제 및 해결수단을 가지는 본 발명인 기판 경화 장치에 의하면, 기판 상에 형성된 금속층에 대한 경화 처리를 진공 상태에서 히팅을 통하여 처리될 수 있도록 구성하기 때문에, 잉크젯에 의하여 도포된 금속층에 포함되어 있는 솔벤트 성분을 용이하게 제거할 수 있고 이로 인하여 경화 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 기판 상에 형성된 금속층에 대한 경화 처리를 진공 상태에서 히팅할 수 있는 경화 장치가 하부 챔버와 상부 챔버로 구성되고, 상부 챔버가 하부 챔버로부터 이격 배치될 수 있도록 구성하기 때문에, 상기 경화 장치 내로 기판의 인입 및 경화 장치로부터의 기판의 인출이 용이하고, 경화 장치 내의 청소 및 유지 보수가 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치의 제1 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치의 제2 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치의 동작 설명도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 기판 경화 시스템에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치는 금속층이 형성되어 있는 기판을 진공 상태에서 히팅하여 상기 기판 상에 형성된 금속층을 용이하게 경화시킬 수 있는 장치에 해당된다.
이러한 본 발명에 따른 상기 기판 경화 장치(100)는 도 1 내지 도 4에 도시되어 있다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치(100)의 정면도이고, 도 2는 제1 사시도이고, 도 3은 제2 사시도이며, 도 4는 동작 설명도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 본 발명에 따른 기판 경화 장치(100)는 고정 배치되는 하부 챔버(110)와, 상기 하부 챔버(110) 상측에서 상하 방향으로 이동가능하게 배치되되, 상기 하부 챔버(110)와 밀착하여 내부에 밀폐 공간을 형성시키는 상부 챔버(130)와, 상기 하부 챔버(110) 상에 형성되어 상부에 금속층이 형성된 상기 기판을 안착시키되, 내부에 히팅판(153)이 삽입 배치되는 히팅 스테이지(150)와, 상기 상부 챔버(130)를 상기 하부 챔버(110)에 밀착 배치시키거나 상기 하부 챔버(110)로부터 이격 배치시키는 상부 챔버 구동 수단(170) 및 상기 하부 챔버(110) 하부에 연결 배치되어 상기 밀폐 공간 내의 공기를 흡입하는 진공 유지 수단(190)을 포함하여 구성된다.
상기 하부 챔버(110)와 상부 챔버(130)는 상호 밀착 결합하여 밀폐 공간을 형성시킬 수 있고, 상기 밀폐 공간 내부가 진공 상태로 유지된 상태에서 상기 기판이 히팅되어 경화될 수 있도록 한다. 또한, 상기 밀폐 공간 내로 기판이 인입되거나 밀폐 공간으로부터 기판이 인출될 수 있도록 상기 하부 챔버(110)와 상부 챔버(130)는 이격될 수 있도록 구동된다.
상기 하부 챔버(110)는 전체적으로 사각 형상을 가지고, 상기 상부 챔버(130)와 달리 고정된 상태로 배치된다. 상기 하부 챔버(110)의 상부면은 전체적으로 평평하게 형성될 수도 있지만, 상기 밀폐 공간을 효과적으로 형성시키기 위하여 하부 챔버(110)의 테두리 부분(111)을 제외한 내측 부분에 일정 깊이로 함몰된 하부 밀폐공간(113)이 형성되어 있다.
상기 하부 챔버(110)의 상부면에 상기 상부 챔버(130)가 밀착되면, 상기 상부 챔버(130)에 형성된 상부 밀폐공간(133)과 상기 하부 챔버(110)의 하부 밀폐공간(113)에 의하여 가경화 과정에서 진공 상태를 유지하는 밀폐 공간이 형성된다.
상기 하부 챔버(110)와 상부 챔버(130)의 밀착에 의하여 상기 밀폐 공간이 형성되면, 상기 밀폐 공간에 잔존하는 공기는 외부로 배기된다. 따라서 상기 밀폐 공간은 진공 상태를 유지할 수 있다. 상기 밀폐 공간이 진공 상태를 유지하기 위해서, 상기 밀폐 공간은 외부와 기밀이 유지되어야 한다.
따라서, 상기 하부 챔버(110)의 상부면 외곽 부분에 해당하는 테두리 부분(111)에는 실링재(115)가 삽입 배치된다. 즉, 상기 하부 챔버(110)의 테두리 부분(111)에는 상기 하부 밀폐공간(113)의 구획 단차부(117)를 따라 삽입홈이 형성되고, 이 삽입홈에 상기 실링재(115)가 삽입 배치된다.
상기와 같이 구성되는 상기 하부 챔버(110) 상측에는 대향하여 상부 챔버(130)가 배치된다. 상기 상부 챔버(130)는 상기 하부 챔버(110) 상측에서 상하 방향으로 이동가능하게 배치되되, 상기 하부 챔버(110)와 밀착하여 내부에 밀폐 공간을 형성시킨다.
따라서, 상기 상부 챔버(130)의 하부면은 전체적으로 평평하게 형성될 수도 있지만, 상기 밀폐 공간을 효과적으로 형성시키기 위하여 상부 챔버의 테두리 부분(131)을 제외한 내측 부분에 일정 깊이로 함몰된 상부 밀폐공간(133)이 형성되어 있다.
상기 상부 챔버(130)가 상기 하부 챔버(110)에 밀착하면, 상기 상부 챔버(130)의 테두리 부분(131)과 상기 하부 챔버의 테두리 부분(111)이 상호 접촉되되, 상기 실링재(115)에 의하여 기밀이 유지된 상태로 밀착된다. 결국, 상기 상부 밀폐공간(133)과 하부 밀폐공간(113)은 외부와 차단되어 기밀 상태를 유지할 수 있다.
상기 상부 밀폐공간(133)과 하부 밀폐공간(113)에 의하여 형성되는 밀폐 공간에는 기판이 수용된다. 이를 위하여 상기 밀폐 공간에는 상기 히팅 스테이지(150)가 배치된다. 상기 히팅 스테이지(150)는 상기 기판이 진공 상태에서 히팅되어 경화될 수 있도록, 상기 기판을 안착 지지하는 역할을 수행하고, 더 나아가 히팅하는 역할을 수행한다.
즉, 상기 히팅 스테이지(150)는 상기 하부 챔버(110) 상에 형성되어 상기 기판을 안착시키되, 상기 기판을 가열하기 위하여 내부에 히팅판(153)을 삽입 배치한다. 그리고, 상기 히팅 스테이지(150)는 상기 밀폐 공간 내에 배치된다.
상기와 같이, 상기 히팅 스테이지(150)는 상기 하부 챔버(110) 상에 형성되지만, 상기 하부 챔버(110)의 상부면에 접촉된 상태로 배치되는 것이 아니라, 이격된 상태로 배치되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 히팅 스테이지(150)는 상기 하부 챔버(110)의 상부면(하부 밀폐공간의 바닥면)에서 수직하게 배치되는 수직바(159)에 지지된 상태로 상기 하부 챔버(110)의 상부면에 이격된 상태로 배치된다.
상기와 같이 상기 히팅 스테이지(150)가 상기 하부 챔버(110)의 상부면으로부터 이격 배치되는 이유는 상기 밀폐 공간 내의 공기를 상기 하부 챔버(110) 하측으로 배기하도록 구성되기 때문이다. 즉, 상기 히팅 스테이지(150)가 상기 하부 챔버(110)의 상부면에 부착된 상태로 배치되면, 상기 하부 챔버(110)의 하측으로 공기를 배기할 수 없기 때문에, 상기 히팅 스테이지(150)는 상기 하부 챔버(110)의 상부면에 이격된 상태로 배치되는 것이 바람직하다. 이에 대해서는 뒤에서 추가 설명하겠다.
상기 히팅 스테이지(150)는 내부에 히팅판(153)이 삽입 배치된다. 구체적으로, 상기 히팅 스테이지(150)는 하부 플레이트(151)와 상부 플레이트(155) 사이에 히팅판(153)이 개재된 상태로 구성된다. 그리고, 상기 상부 플레이트(155) 상에는 상기 기판이 안착될 수 있는 안착 플레이트(157)가 형성된다.
상기 히팅판(153)에서 발생된 열은 상기 상부 플레이트(155)에 전도되어 상기 안착 플레이트(157)에 전도된다. 결과적으로, 상기 안착 플레이트(157)에 안착된 기판은 상기 히팅판(153)에 의하여 히팅 가열된다.
상술한 바와 같이, 상기 기판은 상기 히팅 스테이지(150)에 안착된 상태로 가경화 공정을 수행받는다. 따라서, 상기 히팅 스테이지(150)에 상기 기판이 안착될 수 있도록 하거나, 또는 가경화 공정을 수행받은 기판이 인출될 수 있도록 하기 위하여, 상기 상부 챔버(130)는 상기 하부 챔버(110)로부터 이격 배치될 수 있어야 한다.
즉, 상기 기판은 상기 상부 챔버(130)가 상기 하부 챔버(110)로부터 상측으로 이격 배치된 상태에서, 상기 히팅 스테이지(150) 상으로 이송 안착되거나, 가경화 처리 수행 후 인출될 수 있다. 결과적으로, 상기 상부 챔버(130)는 상기 밀폐 공간을 형성하기 위하여 상기 하부 챔버(110)와 밀착하기 위하여 하강 구동될 수 있어야 하고, 더 나아가 상기 기판의 인입 및 인출을 위하여 상승 구동될 수 있어야 한다.
상기 상부 챔버의 상승 및 하강을 위한 구동은 상기 상부 챔버 구동수단(170)에 의하여 이루어진다. 즉, 상기 상부 챔버 구동수단(170)는 상기 상부 챔버(130)를 상기 하부 챔버(110)에 밀착 배치시키거나 상기 하부 챔버(110)로부터 이격 배치시키는 동작을 수행한다.
즉, 상기 상부 챔버 구동수단(170)은 상기 기판에 대한 가경화 처리 공정을 수행하기 위하여 상기 상부 챔버(130)가 상기 하부 챔버(110)에 밀착될 수 있도록 하강 구동시킨다. 또한, 상기 상부 챔버 구동수단(170)은 상기 기판의 인입 및 인출을 위하여 상기 상부 챔버(130)가 상기 하부 챔버(110)로부터 이격 배치될 수 있도록 상승 구동시킨다.
결국, 상기 상부 챔버 구동수단(170)은 상기 상부 챔버(130)를 승하강시키는 동작을 수행한다. 이와 같이 상기 상부 챔버의 승하강을 구동하는 상기 상부 챔버 구동수단(170)은 베이스 플레이트(171)에 장착되되, 구동 로드(173)가 상기 상부 챔버(130)의 상부에 결합되어 상기 상부 챔버(130)를 승하강시키는 구동 실린더(175)와, 상기 베이스 플레이트(171)와 상기 하부 챔버(110)가 서로 연결될 수 있도록 배치되되, 상기 베이스 플레이트(171)와 상기 하부 챔버(110)의 네 모서리 부분에 각각 수직 방향으로 고정 배치되고, 상기 상부 챔버(130)의 네 모서리 부분을 관통하여 배치되는 가이드봉(177)을 포함하여 구성된다.
상기 가이드봉(177)은 상기 베이스 플레이트(171)의 네 모서리 부분에 각각 일단이 결합되고, 각 타단은 상기 하부 챔버(110)의 네 모서리 부분에 결합된다. 결국, 상기 베이스 플레이트(171)는 상기 하부 챔버(110) 상에서 상기 가이드봉(177)을 통하여 안정적으로 유지될 수 있다.
한편, 상기 가이드봉(177)은 상기 상부 챔버(130)의 네 모서리 부분을 각각 관통하여 배치된다. 따라서, 상기 구동 실린더(175)가 상기 상부 챔버(130)를 승하강시키면, 상기 상부 챔버(130)는 상기 가이드봉(177)에 가이딩되면서 승하강할 수 있다. 즉, 상기 상부 챔버(130)는 상기 가이드봉(177)을 따라 안정적으로 승하강될 수 있는 구조로 배치된다.
상기 상부 챔버 구동수단(170)은 상기 상부 챔버(130)를 하강 구동시켜 상기 상부 챔버가 상기 하부 챔버에 밀착될 수 있도록 한다. 그러면, 상기 상부 챔버와 하부 챔버에 의하여 형성되는 밀폐공간은 기밀 상태가 유지된다.
이와 같이, 상기 밀폐 공간이 기밀상태가 유지되면, 상기 히팅 스테이지(150)에 안착된 기판에 대하여 가경화 처리를 수행하기 위하여, 상기 밀폐 공간은 진공 상태를 유지해야 한다.
상기 밀폐 공간의 진공 상태로의 전환은 상기 진공 유지 수단(190)에 의하여 이루어진다. 즉, 상기 진공 유지 수단(190)은 상기 하부 챔버(110) 하부에 연결 배치되어 상기 밀폐 공간 내의 공기를 흡입하여 외부로 배기하는 역할을 수행한다. 결국, 상기 밀폐 공간은 상기 진공 유지 수단(190)에 의하여 진공 상태로 전환될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 진공 유지 수단(190)은 상기 하부 챔버(110) 하측에 연결 배치된다. 즉, 상기 진공 유지 수단(190)은 상기 하부 챔버(110)는 하측으로 연결되는 배기관(191)을 구비한다. 상기 배기관(191)은 상기 하부 챔버(110)의 하측을 통하여 상기 밀폐 공간과 연통된 상태를 유지한다.
결과적으로, 상기 밀폐 공간 내의 공기는 상기 배기관(191)을 통하여 하측으로 배기된다. 물론, 상기 배기관(191)은 흡입 펌프에 연결되는 것은 당연하다. 즉, 상기 흡입 펌프가 가동되면, 상기 밀폐 공간 내의 공기는 상기 배기관(191)을 통하여 흡입 배기되고, 결과적으로 상기 밀폐 공간은 진공 상태로 전환될 수 있다.
상기 상부 챔버(130)는 승하강 구동되기 때문에 상기 진공 유지 수단이 연결되는 것이 바람직하지 않다. 따라서, 상기 진공 유지 수단(190)은 상기 하부 챔버(110)의 하측으로 연결 배치되는 것이다.
이와 같이, 상기 진공 유지 수단(190)이 상기 하부 챔버(110) 하측으로 연결 배치되기 때문에, 즉 상기 배기관(191)이 상기 하부 챔버(110)의 하측에 연결되어 상기 밀폐 공간 내의 공기를 흡입 배기하기 때문에, 상기 하부 챔버(110) 상측에 배치되는 상기 히팅 스테이지(150)가 상기 하부 챔버(110)의 상부면에 이격 배치되는 것이다.
상기 히팅 스테이지(150)가 상기 하부 챔버(110)의 상부에 밀착 부착된다면, 상기 배기관(191)과 상기 밀폐 공간이 연통될 수 없다. 따라서 상기 히팅 스테이지(150)는 상기 하부 챔버 상에 이격된 상태로 배치되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치(100)는 상기 밀폐 공간 내에서 상기 기판이 가경화 처리될 수 있도록 한다. 상기 기판에 대한 가경화 처리 과정에서 상기 밀폐 공간은 솔벤트, 수분 등에 의하여 지속적으로 오염된다. 따라서, 상기 밀폐 공간은 주기적으로 유지보수를 통하여 클리닝 과정을 거쳐야 한다.
상기와 같이 상기 밀폐 공간을 청소하기 위하여, 상기 상부 챔버(130)는 상기 하부 챔버(110)로부터 이격 배치된 상태가 되어야 한다. 즉, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 상부 챔버(130)는 하부 챔버(110)에 밀착된 상태를 유지하여 상기 밀폐 공간 내에서 가경화 공정이 진행될 수 있도록 한다.
이후, 상기 밀폐 공간에 대한 청소가 필요한 경우, 상기 상부 챔버(130)는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 상부 챔버 구동수단(170)에 의하여 상승 동작한다. 이와 같이 상기 밀폐 공간이 개방된 상태에서 작업자는 상기 밀폐 공간에 대한 청소 등 유지 보수를 수행할 수 있다.
그런데, 상기와 같이 밀폐 공간이 개방된 상태에서 청소를 수행하는 과정에서, 상기 상부 챔버 구동수단(170)에 문제가 발생하면, 상기 상부 챔버(130)가 갑자기 하강하여 안전사고가 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 챔버 구동수단(170)의 구동 실린더(175)가 에어 실린더이고, 이 에어 실린더의 동작 문제로 인하여 상기 상부 챔버가 급하강할 수 있다.
이와 같이, 예기치 못한 안전 사고를 미연에 방지하기 위하여, 상기 하부 챔버(110)의 측면에는 수평 방향으로 걸림바(119)가 결합되어 있고, 이에 대응하여 상기 상부 챔버(130)의 측면에는 수평 방향으로 걸림턱(139)이 결합되어 있다.
상기 걸림바(119)와 상기 걸림턱(139) 사이에는 지지봉(195)이 연결된다. 구체적으로, 상기 지지봉(195)의 일측에는 상기 걸림바(119)가 삽입될 수 있는 삽입홀이 형성된다. 상기 지지봉(195)의 일측에 형성된 삽입홀이 상기 걸림바(119)에 끼워지도록 하면, 상기 지지봉의 일측은 상기 걸림바(119)에 이탈되지 않도록 연결된 상태가 되고, 이 상태에서 상기 지지봉(195)의 타측 끝단, 즉 타단이 상기 걸림턱(139)의 하부면을 지지하도록 배치하면, 상기 지지봉(195)에 의하여 상기 상부 챔버(130)는 지지된 상태를 유지할 수 있게 된다.
정리하면, 상기 밀폐 공간을 청소하기 위하여 상기 상부 챔버를 상기 하부 챔버로부터 이격시킨 경우에는 상기 상부 챔버의 예기치 못한 급하강을 방지하기 위하여, 상기 지지봉(195)을 상기 걸림바(119)와 상기 걸림턱(139) 사이에 연결 배치하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치(100)에 의하면, 기판 상에 형성된 금속층에 대한 경화 처리를 진공 상태에서 히팅할 수 있는 경화 장치에 의하여 처리될 수 있도록 구성하기 때문에, 잉크젯에 의하여 도포된 금속층에 포함되어 있는 솔벤트 성분을 용이하게 제거할 수 있고 이로 인하여 경화 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
즉, 상기 기판 상부에 형성되는 금속층은 금속 나노 입자가 포함된 잉크가 도포되어 형성된다. 따라서, 상기 기판 상부에 형성된 금속층에는 솔벤트 및 수분 등의 용매가 포함되어 있다. 이와 같은 용매들을 증발시켜 경화시키기 위하여 본 발명인 기판 경화 장치는 기판 상에 형성된 금속층에 대한 경화 처리를 진공 상태에서 히팅하여 진행될 수 있도록 한다.
또한, 기판 상에 형성된 금속층에 대한 경화 처리를 진공 상태에서 히팅할 수 있는 경화 장치가 하부 챔버와 상부 챔버로 구성되고, 상부 챔버가 하부 챔버로부터 이격 배치될 수 있도록 구성하기 때문에, 상기 경화 장치 내로 기판의 인입 및 경화 장치로부터의 기판의 인출이 용이하고, 경화 장치 내의 청소 및 유지 보수가 용이하다는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치(100)는 펄스 광을 이용하여 금속층에 잔존하고 있는 솔벤트 및 수분 등의 용매를 추가적으로 제거할 수 있는 포토닉 경화 장치와 연결되어 구성될 수 있다.
상기 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치에 의한 경화 처리가 완료되더라도, 상기 기판 상에 형성된 금속층에는 미량의 솔벤트 및 수분이 잔존할 수 있다. 따라서, 상기 금속층에 잔존하고 있는 미량의 솔벤트 등의 용매를 추가적으로 제거하기 위하여 상기 본 발명에 따른 기판 경화 장치에서 경화 처리된 기판은 상기 포토닉 경화 장치에 이송되도록 구성될 수 있다.
상기 본 발명에 따른 기판 경호 장치에 의하여 경화되는 상기 기판 상에 형성된 금속층은 터치스크린패널용 기판 상에 형성되는 메탈 메쉬 패턴 및(또는) 베젤 인쇄면 상에 형성되는 신호 전극에 해당할 수 있다.
상기와 같이 기판 상에 형성되는 금속층은 잉크젯 방식을 통하여 상기 기판 상에 형성될 수 있고, 그 금속 성분은 은 나노 입자인 것이 바람직하다. 즉, 상기 금속층은 은 나노 잉크를 잉크젯을 이용하여 상기 기판 상에 도포하여 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 상기 기판 상에 형성되는 금속층은 은 나노 잉크를 잉크젯 방식으로 도포되기 때문에, 상기 기판 상에 형성되는 은 나노 잉크에는 솔벤트 성분이 포함되어 있다. 따라서, 상기 은 나노 잉크로 형성되는 상기 금속층은 상기 솔벤트 성분을 용이하게 제거하는 과정을 통하여 경화되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치(100)는 상기 기판 상에 형성되는 금속층에 포함되어 있는 휘발성분의 솔벤트를 용이하게 제거하기 위하여 진공 상태에서 히팅을 통하여 경화 처리를 수행한다.
상기 본 발명에 따른 기판 경화 장치는 기판 또는 글라스 등에 형성된 금속 박막(층)을 진공 상태에서 건조하여 금속 박막(층)에 남아 있는 휘발성분을 제거할 수 있는 장치에 해당되고, 진공 상태에서 경화 과정을 진행하기 때문에, 상기 휘발 성분의 급격한 증발을 유도할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 기판 경화 장치(100)는 금속층이 형성되어 있는 기판을 진공 상태에서 히팅하여 상기 기판 상에 형성된 금속층을 가경화시키는 동작을 수행한다. 따라서, 상기 본 발명에 따른 기판 경화 장치(100)는 외부로부터 기판을 로딩하여 상기 히팅 스테이지(150) 상에 안착시킬 수 있는 로더(LOADER, 미도시)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 기판 경화 장치(100)는 상기 히팅 스테이지(150) 상에서 경화 처리가 완료된 기판을 인출하기 위한 언로더(UNLOADER, 미도시)를 추가적으로 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
구체적으로 상기 로더는 상기 금속층이 상부에 형성된 기판을 상기 히팅 스테이지(150) 상으로 로딩하는 동작을 수행한다. 구체적으로, 상기 로더는 잉크젯 방식으로 기판 상에 금속층을 형성하는 금속층 형성장치(미도시)로부터 기판을 인출하여 상기 히팅 스테이지(150) 상으로 안착될 수 있도록 인입하는 동작을 수행한다.
한편, 상기 히팅 스테이지(150) 상에서 가경화된 금속층이 형성된 기판은 상기 언로더에 의하여 인출된다. 즉, 상기 언로더는 상기 히팅 스테이지(150) 상에서 가경화된 금속층이 형성된 기판을 인출하여 본 발명에 따른 기판 경화 장치에 연결 구성될 수 있는 장치, 예를 들어 상술한 포토닉 경화 장치(미도시)로 이송될 수 있도록 한다. 즉, 상기 언로더로부터 인출된 기판은 상기 포토닉 경화 장치로 이송되어 펄스 광에 의하여 추가적인 경화 처리 공정을 수행받을 수 있다.
다만, 상기 경화 처리된 기판은 상기 포토닉 경화 장치로 이송되기 전에 정렬 과정을 거치는 것이 바람직하다. 즉, 상기 본 발명에 따른 기판 경화 장치에 의하여 경화 처리된 기판은 미리 정렬된 상태로 상기 포토닉 경화 장치로 이송되는 것이 바람직하다.
결과적으로, 본 발명에 따른 상기 기판 경화 장치(100)는 상기 로더 및 상기 언로더뿐만 아니라, 상기 경화 처리된 기판을 정렬시키는 얼라이너를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100 : 기판 경화 장치 110 : 하부 챔버
111 : 하부 챔버의 테두리 부분 113 : 하부 밀폐공간
115 : 실링재 117 : 구획 단차부
119 : 걸림바 130 : 상부 챔버
131 : 상부 챔버의 테두리 부분 133 : 상부 밀폐공간
139 : 걸림턱 150 : 히팅 스테이지
151 : 하부 플레이트 153 : 히팅판
155 : 상부 플레이트 157 : 안착 플레이트
159 : 수직바 170 : 상부 챔버 구동수단
171 : 베이스 플레이트 173 : 구동 로드
175 : 구동 실린더 177 : 가이드봉
190 : 진공유지수단 191 : 배기관
195 : 지지봉

Claims (4)

  1. 기판 경화 장치에 있어서,
    고정 배치되는 하부 챔버;
    상기 하부 챔버 상측에서 상하 방향으로 이동가능하게 배치되되, 상기 하부 챔버와 밀착하여 내부에 밀폐 공간을 형성시키는 상부 챔버;
    상기 하부 챔버 상에 형성되어, 상부에 금속층이 형성된 기판을 안착시키되, 내부에 히팅판이 삽입 배치되는 히팅 스테이지;
    상기 상부 챔버를 상기 하부 챔버에 밀착 배치시키거나 상기 하부 챔버로부터 이격 배치시키는 상부 챔버 구동 수단;
    상기 하부 챔버 하부에 연결 배치되어 상기 밀폐 공간 내의 공기를 흡입하는 진공 유지 수단을 포함하여 이루어지고,
    상기 상부 챔버 구동 수단은 베이스 플레이트에 장착되되, 구동 로드가 상기 상부 챔버의 상부에 결합되어 상기 상부 챔버를 승하강시키는 구동 실린더와, 상기 베이스 플레이트와 상기 하부 챔버가 서로 연결될 수 있도록 배치되되, 상기 베이스 플레이트와 상기 하부 챔버의 네 모서리 부분에 각각 수직 방향으로 고정 배치되고, 상기 상부 챔버의 네 모서리 부분을 관통하여 배치되는 가이드봉을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 경화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 히팅 스테이지는 상기 하부 챔버의 상부면에서 수직하게 배치되는 수직바에 지지된 상태로 상기 하부 챔버의 상부면에 이격된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 경화 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 기판 상부에 형성되는 금속층은 금속 나노 입자가 포함된 잉크가 도포되어 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 경화 장치.
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