KR101791572B1 - 기판 경화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 경화 장치에 관한 것으로, 특히 열풍을 이용하여 기판 또는 기판 상의 코팅층을 건조하여 경화시키되, 다수의 경화 대상인 기판을 적재할 수 있는 셀 트레이를 챔버 내에 구비하고, 상기 챔버 내부 공간에서 열풍이 균일한 기류로 이동하도록 하며, 상기 챔버 내부에서 열풍이 지속적으로 순환될 수 있도록 구성함으로써, 기판 경화를 위한 시간, 노력 및 비용을 감소시킬 수 있고, 기판의 경화 효율을 증대시킬 수 있는 기판 경화 장치에 관한 것이다.
본 발명인 기판 경화 장치를 이루는 구성수단은 기판 경화 장치에 있어서, 내부 공간이 형성되는 챔버 및 상기 챔버 내에 배치되어 경화 대상의 기판을 장착할 수 있는 구조를 가지는 트레이 카세트를 포함하여 구성되되, 상기 트레이 카세트의 일측 공간에서 열풍이 발생되도록 하고, 상기 열풍이 상기 트레이 카세트를 가로질러 상기 트레이 카세트의 타측 공간으로 이동된 후, 다시 상기 트레이 카세트의 일측 공간으로 이동하여 순환되도록 함으로써, 상기 트레이 카세트에 장착되는 경화 대상의 기판에 대한 경화 공정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 경화 장치{apparatus for curing substrate}

본 발명은 기판 경화 장치에 관한 것으로, 특히 열풍을 이용하여 기판 또는 기판 상의 코팅층을 건조하여 경화시키되, 다수의 경화 대상인 기판을 적재할 수 있는 셀 트레이를 챔버 내에 구비하고, 상기 챔버 내부 공간에서 열풍이 균일한 기류로 이동하도록 하며, 상기 챔버 내부에서 열풍이 지속적으로 순환될 수 있도록 구성함으로써, 기판 경화를 위한 시간, 노력 및 비용을 감소시킬 수 있고, 기판의 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 선행기술은 단지 진공 상태에서 가열 플레이트에 의하여 열경화를 수행할 수 있는 하나의 장치의 구조에 대해서만 기재하고 있을 뿐, 열풍에 의하여 기판 또는 기판 상의 코팅층을 경화시킬 수 있는 공정 및 장치에 대해서는 전혀 시사하지 않고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1182514호(2012. 09. 12. 공고, 발명의 명칭 : 진공 건조용 열경화 장치 및 진공건조 열경화 방법)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 열풍을 이용하여 기판 또는 기판 상의 코팅층을 건조하여 경화시키되, 다수의 경화 대상인 기판을 적재할 수 있는 셀 트레이를 챔버 내에 구비하고, 상기 챔버 내부 공간에서 열풍이 균일한 기류로 이동하도록 하며, 상기 챔버 내부에서 열풍이 지속적으로 순환될 수 있도록 구성함으로써, 기판 경화를 위한 시간, 노력 및 비용을 감소시킬 수 있고, 기판의 경화 효율을 증대시킬 수 있는 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, 내부 공간이 형성되는 챔버 및 상기 챔버 내에 배치되어 경화 대상의 기판을 장착할 수 있는 구조를 가지는 트레이 카세트를 포함하여 구성되되, 상기 트레이 카세트의 일측 공간에서 열풍이 발생되도록 하고, 상기 열풍이 상기 트레이 카세트를 가로질러 상기 트레이 카세트의 타측 공간으로 이동된 후, 다시 상기 트레이 카세트의 일측 공간으로 이동하여 순환되도록 함으로써, 상기 트레이 카세트에 장착되는 경화 대상의 기판에 대한 경화 공정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 챔버의 내부 공간은 상기 트레이 카세트가 배치되는 열풍 경화 공간부, 상기 열풍 경화 공간부의 일측 공간에 형성되어 외부로부터 흡입된 공기를 이용하여 열풍을 발생하는 열풍 발생 공간부, 상기 열풍 발생 공간부와 상기 열풍 경화 공간부 사이에 형성되어 상기 열풍 발생 공간부로부터 송풍되는 열풍을 상기 열풍 경화 공간부로 확산시켜 공급하는 열풍 주입 공간부, 상기 열풍 경화 공간부의 타측에 인접 형성되어 상기 열풍 경화 공간부로부터 이송되는 열풍을 회수하는 열풍 회수 공간부 및 상기 열풍 경화 공간부 후면측에 인접 형성되어 상기 열풍 회수 공간부로부터 이송되는 열풍을 상기 열풍 발생 공간부로 공급하여 순환시키는 열풍 순환 공간부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 열풍 발생 공간부에는 외부로부터 흡입되는 공기를 가열하는 히터 모듈과 상기 가열된 공기를 흡입하여 상기 열풍 주입 공간부로 송풍시키는 팬 모듈이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열풍 주입 공간부와 상기 열풍 경화 공간부 사이에는 상기 열풍 주입 공간부에서 공급되는 열풍을 확산시켜 상기 열풍 경화 공간부로 이송시키는 디퓨저가 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열풍 경화 공간부에 배치되는 트레이 카세트는 하부 프레임, 상기 하부 프레임 상측에 대향 배치되는 상부 프레임, 상기 상부 프레임과 하부 프레임의 측면을 수직 방향으로 서로 연결하는 측면 프레임, 상기 상부 프레임과 하부 프레임의 후면을 수직 방향으로 서로 연결하는 후면 프레임, 상기 측면 프레임에 장착되되 수직 방향으로 연속해서 배치되는 측부 지지바, 상기 후면 프레임에 장착되되 상기 측부 지지바와 동일하게 수직 방향으로 연속해서 배치되는 센터 지지바를 포함하여 구성되되, 동일 높이에 배치되는 상기 측부 지지바와 상기 센터 지지바가 각각의 셀 트레이를 안착 지지할 수 있는 슬롯을 구성하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수직 방향으로 연속해서 배치되는 측부 지지바들 사이에 이격 공간이 있는 경우, 상기 이격 공간에는 통과홀이 연속해서 형성된 천공바가 배치되어 상기 측면 프레임에 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제 및 해결수단을 가지는 본 발명인 기판 경화 장치에 의하면, 열풍을 이용하여 기판 또는 기판 상의 코팅층을 건조하여 경화시키되, 다수의 경화 대상인 기판을 적재할 수 있는 셀 트레이를 챔버 내에 구비하고, 상기 챔버 내부 공간에서 열풍이 균일한 기류로 이동하도록 하며, 상기 챔버 내부에서 열풍이 지속적으로 순환될 수 있도록 구성하기 때문에, 기판 경화를 위한 시간, 노력 및 비용을 감소시킬 수 있고, 기판의 경화 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치의 사시도이고, 도 2는 정면도이고, 도 3은 배면도이고, 도 4는 좌측면도이며, 도 5는 우측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치의 내부를 보여주는 사시도이고, 도 7은 투명 사시도이며, 도 8은 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치를 구성하는 트레이 카세트에 셀 트레이가 장착된 상태의 사시도이고, 도 10은 셀 카세트가 장착되지 않는 상태의 사시도이며, 도 11은 트레이 카세트의 일부를 확대한 단면도이다.
도 12는 본 발명에 적용되는 트레이 카세트의 하측에 배치되는 히터판의 배치 구조를 보여주는 정면도이고, 도 13은 본 발명에 적용되는 천공 플레이트의 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 기판 경화 장치에 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.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치의 사시도이고, 도 2는 정면도, 도 3은 배면도, 도 4는 좌측면도, 도 5는 측면도, 도 6은 내부가 보이는 사시도, 도 7은 투명 사시도, 도 8은 투명 평면도에 해당된다.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 경화 장치(100)는 기본적으로 내부 공간이 형성되는 챔버(10) 및 상기 챔버(10) 내에 배치되어 경화 대상의 기판을 장착할 수 있는 구조를 가지는 트레이 카세트(30)을 포함하여 구성된다.

상기 챔버(10)는 상기 트레이 카세트(30)를 수용 배치시키고, 열풍이 풍압에 의하여 이동되고 순환될 수 있는 공간을 제공한다. 그리고, 상기 트레이 카세트(30)는 상기 챔버(10)의 내부 공간에 배치되되, 그 내부에 복수개의 경화 대상인 기판을 장착할 수 있는 구조를 가진다. 구체적으로, 상기 트레이 카세트(30)는 복수개의 셀들이 규칙적으로 안착 배치된 셀 트레이(1)가 삽입 지지될 수 있는 구조를 가진다.

한편, 상기 챔버(10)의 내부 공간에서 이동 및 순환하는 열풍은 상기 기판에 대한 경화 과정에서 외부로 유출되면 안된다. 따라서, 상기 트레이 카세트(30)의 전면에는 셔터(s)가 장착된다. 상기 셔터(s)는 상기 트레이 카세트(30) 내로 셀 트레이(1)가 인입되는 과정에서 개방되고, 상기 트레이 카세트(30) 내로 상기 셀 트레이(1)들이 모두 인입된 후 열풍을 통해 경화 과정을 수행할 때에는 폐쇄된다.

한편, 상기 트레이 카세트(30)는 그 내부가 수직 방향으로 복수개로 분할되어 구성될 수도 있다. 즉 상기 트레이 카세트(30)는 복수개의 분할 공간으로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 셔터(s)는 상기 분할 공간에 대응하여 상기 트레이 카세트(30)의 전면에 배치되고, 상기 대응되는 분할 공간을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 동작 제어된다.

상기와 같이 챔버(10) 및 트레이 카세트(30)를 포함하여 구성되는 본 발명에 따른 기판 경화 장치(100)는 상기 트레이 카세트(30)의 일측 공간에서 열풍이 발생되도록 하고, 상기 열풍이 상기 트레이 카세트(30)를 가로질러 상기 트레이 카세트(30)의 타측 공간으로 이동된 후, 다시 상기 트레이 카세트(30)의 일측 공간으로 이동하여 순환되도록 함으로써, 상기 트레이 카세트(30)에 장착되는 경화 대상의 기판에 대한 경화 공정을 수행한다.

즉 도 7 및 도 8을 참조하면, 열풍은 트레이 카세트(30)의 일측에 형성되는 공간(열풍 발생 공간부(11))에서 발생하고, 이 열풍은 풍압에 의하여 상기 트레이 카세트(30)에 배치되는 공간(열풍 경화 공간부(15))을 가로질러서 상기 트레이 카세트(30)의 타측에 형성되는 공간으로 이동된 후 제2 격판(63)에 의하여 상기 열풍 경화 공간부(15)와 분리된 챔버(10)의 후측 내부 공간(열풍 순환 공간부(19))을 통해서 다시 상기 열풍 발생 공간부(11)로 이송되어 전체적으로 순환된다.

따라서, 상기 트레이 카세트(30)에 거치되는 셀 트레이(1)의 셀 안착부(2)에 안착되는 각각의 셀(기판)들은 상기 순환되는 열풍에 의하여 지속적으로 건조되어 경화될 수 있고, 이를 통하여 기판 경화를 위한 시간, 노력 및 비용을 감소시키고, 경화 효율을 향상시킬 수 있다.

상기 챔버(10)는 상기 트레이 카세트(10)를 배치할 수 있는 공간을 구비해야 하고, 상기 열풍이 발생, 공급, 회수 및 순환될 수 있는 공간을 구비해야 한다. 이를 위하여 상기 챔버(10)는 그 내부가 도 7 및 도 8에 도시된 형태의 다양한 공간으로 분할 형성된다.

구체적으로, 상기 챔버(10)의 내부 공간은 상기 트레이 카세트(30)가 배치되는 열풍 경화 공간부(15), 상기 열풍 경화 공간부(15)의 일측 공간에 형성되어 외부로부터 흡입된 공기를 이용하여 열풍을 발생하는 열풍 발생 공간부(11), 상기 열풍 발생 공간부(11)와 상기 열풍 경화 공간부(15) 사이에 형성되어 상기 열풍 발생 공간부(11)로부터 송풍되는 열풍을 상기 열풍 경화 공간부(15)로 확산시켜 공급하는 열풍 주입 공간부(13), 상기 열풍 경화 공간부(15)의 타측에 인접 형성되어 상기 열풍 경화 공간부(15)로부터 이송되는 열풍을 회수하는 열풍 회수 공간부(17) 및 상기 열풍 경화 공간부(15) 후면측에 인접 형성되어 상기 열풍 회수 공간부(17)로부터 이송되는 열풍을 상기 열풍 발생 공간부(11)로 공급하여 순환시키는 열풍 순환 공간부(19)를 포함하여 구성된다.

상기 열풍 발생 공간부(11)는 상기 열풍 경화 공간부(15)의 일측에 이격되어 형성되어 외부로부터 인입되는 공기를 히팅하여 열풍을 발생하고, 이 발생된 열풍을 송풍하는 공간에 해당된다. 따라서, 상기 열풍 발생 공간부(11)에는 외부로부터 흡입되는 공기를 가열하는 히터 모듈(23)과 상기 가열된 공기를 흡입하여 상기 열풍 주입 공간부(13)로 송풍시키는 팬 모듈(25)이 구비된다.

상기 열풍 발생 공간부(11)로 인입되는 공기는 상기 챔버(10)의 외측에 부착된 흡기구(21)를 통하여 흡기된다. 상기 흡기되는 외부 공기는 자연스럽게 흡기될 수도 있고, 상기 팬 모듈(25)의 동작에 따라 상기 열풍 발생 공간부(11) 내로 흡기될 수도 있다.

상기 히터 모듈(23)은 상기 열풍 발생 공간부(11)로 인입되는 공기를 히팅할 수 있도록 상기 흡기구(31)에 인접하여 상기 열풍 발생 공간부(11)에 고정 부착된다. 상기 히터 모듈(23)에 의하여 발생된 열풍은 상기 팬 모듈(25)의 동작에 따라 흡입되어 상기 열풍 주입 공간부(13)로 송풍된다.

상기 열풍 발생 공간부(11)와 상기 열풍 주입 공간부(13)는 제1 격판(61)에 의하여 분리된다. 이와 같이 상기 제1 격판(61)에 의하여 상기 열풍 발생 공간부(11)와 상기 열풍 주입 공간부(13)를 분할하고, 열풍의 이동 경로를 좁게하고 굴곡지게 형성하는 이유는 상기 팬 모듈(25)에서 송풍된 열풍에 대해 풍압을 발생시키기 위함이다.

상기 열풍 주입 공간부(13)로 이송된 열풍은 풍압을 통해 상기 열풍 경화 공간부(15)로 자연스럽게 이송된다. 상기 열풍 경화 공간부(15)에는 상기 기판을 장착하고 있는 트레이 카세트(30)가 배치되기 때문에, 상기 열풍 경화 공간부(15)로 공급되는 열풍은 균일하게 확산되어 공급될 필요성이 있다. 따라서, 상기 열풍 주입 공간부(13)와 상기 열풍 경화 공간부(15) 사이에는 상기 열풍 주입 공간부(13)에서 공급되는 열풍을 확산시켜 상기 열풍 경화 공간부(15)로 이송시키는 디퓨저(50)가 장착되는 것이 바람직하다.

상기 디퓨저(50)는 상기 열풍을 확산시키기 위하여 메쉬망이 장착될 수 있다. 그런데, 상기 열풍은 확산된 상태로 바로 상기 열풍 경화 공간부(15)로 이송되는 것이 좋기 때문에, 상기 메쉬망은 상기 디퓨저(50)의 양측단 중, 상기 열풍 경화 공간부(15)에 인접하는 측단에 장착 배치되는 것이 바람직하다.

상기 열풍 경화 공간부(15)로 확산되어 이동되는 열풍은 상기 열풍 경화 공간부(15)에 배치되는 상기 트레이 카세트(30)에 장착되는 기판(셀)들을 건조시켜 경화시킨다. 이 과정을 통하여 상기 기판 또는 기판 상의 코팅층은 상기 열풍에 노출되어 건조 과정을 통해 경화될 수 있다.

상기 열풍 경화 공간부(15)를 가로질러 이동되는 열풍은 풍압에 의하여 상기 열풍 회수 공간부(17)로 이동된다. 상기 열풍 회수 공간부(17)는 상기 챔버(10)의 타측(도 8에서 좌측)과 상기 열풍 경화 공간부(15)에 배치되는 상기 트레이 카세트의 측면에 의하여 형성되는 공간이다.

상기 열풍 회수 공간부(17)로 이동되는 열풍은 상기 열풍 경화 공간부(15)의 후면과 인접 배치되는 열풍 순환 공간부(19)로 이동하고, 이 열풍은 열풍 순환 공급 통로(19a)를 통해 상기 열풍 발생 공간부(11)로 이동된다.

상기 열풍 순환 공간부(19)는 제2 격판(63)에 의하여 상기 열풍 경화 공간부(15)와 분리된다. 따라서, 상기 열풍 경화 공간부(15)로 들어오는 열풍은 바로 상기 열풍 순환 공간부(19)로 이동하지 못하고, 상기 열풍 회수 공간부(17)를 거쳐 상기 열풍 순환 공간부(19)로 이동된다. 결과적으로, 상기 열풍 경화 공간부(15)로 들어오는 열풍은 상기 트레이 카세트(30)를 일측에서 타측으로 가로질러 이동하기 때문에, 모든 기판들은 균일하게 열풍에 노출될 수 있다.

한편, 상기 디퓨저(50)를 통해 확산된 상태로 상기 열풍 경화 공간부(15)로 이동되는 열풍은 모든 지점 및 방향으로 균일하게 이동되어 상기 열풍 경화 공간부(15)로 들어가는 것이 모든 기판에 대한 균일한 경화를 위하여 필요하다. 이를 위하여, 상기 디퓨저(50)와 상기 트레이 카세트의 일측면 사이에 천공 플레이트(70)가 개재되는 것이 바람직하다(도 13 참조).

상기 천공 플레이트(70)는 도 13에 도시된 바와 같이 판 형상을 가지되, 균일하게 연속해서 이격된 상태로 복수개의 천공(71)이 형성되어 있다. 상기 천공(71)이 규칙적인 배열로 형성되기 때문에, 상기 천공 플레이트(70)를 통해 상기 열풍 경화 공간부(15)로 들어가는 열풍은 모든 지점 및 방향으로 균일하게 이동될 수 있다. 즉, 상기 천공 플레이트(70)는 상기 열풍의 기류 이동을 균일하게 할 수 있다.

상기 천공 플레이트(70)는 상기 열풍 회수 공간부(17)와 상기 열풍 경화 공간부(15)에 배치되는 상기 트레이 카세트(30)의 타측면 사이에도 개재될 수 있다. 따라서, 상기 열풍 경화 공간부(15)에서 상기 열풍 회수 공간부(17)로 이동되는 열풍은 균일하고 안정된 기류를 유지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 열풍은 상기 열풍 순환 공간부(19)에서 상기 열풍 순환 공급 통로(19a)를 통해 상기 열풍 발생 공간부(11)로 이동되고, 이 열풍은 다시 상술한 열풍 주입 공간부(13), 열풍 경화 공간부(15), 열풍 회수 공간부(17), 열풍 순환 공간부(19)및 열풍 발생 공간부(11)를 통해 지속적으로 순환된다.

즉, 상기 열풍은 경화 공정 중에, 도 8에 도시된 바와 같이, ① → ② → ③ → ④ → ⑤ → ⑥ → ① 방향으로 순환된다. 이를 통해 상기 트레이 카세트(30)에 장착된 기판들에 대한 건조 과정을 통한 경화 공정을 효율적으로 진행할 수 있다.

한편, 상기 열풍을 통한 경화 공정이 완료되거나 또는 다양한 이유로 상기 열풍을 배기할 필요가 있는 경우에는 상기 챔버(10)의 타측에 결합 배치되는 배기부(90)를 통해 배기시킬 수 있다. 즉, 상기 챔버(10) 내에 열풍은 상기 배기부(90)의 밸브 제어 등을 통해 상기 열풍 회수 공간부(17)에 연결된 배기 라인(71)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.

이상에서 설명한 기판 경화 장치(100)에 의하면 챔버(10) 내부에서 열풍을 발생하고, 일측에서 타측 방향으로 가로질러 이동되도록 함으로써, 트레이 카세트(30)에 장착되는 복수의 기판에 대하여 효율적으로 경화 공정을 수행할 수 있다.

한편, 상기 기판들에 대한 경화 효율을 증대시키기 위하여, 상기 트레이 카세트(30)는 상기 열풍의 이동을 방해하지 않고, 열풍 기류의 흐름을 균일하게 할 수 있으며 가능한 많은 기판들을 안정적으로 장착할 수 있어야 한다.

도 9는 본 발명에 적용되는 셀 트레이(1)가 적재된 트레이 카세트(30)의 사시도이고, 도 10은 셀 트레이(1)가 적재되지 않은 상태의 사시도이다.

상기 트레이 카세트(30)는 도 9에 도시된 바와 같이, 셀 트레이(1)를 수직 방향으로 연속해서 적재할 수 있는 구조를 가진다. 그리고, 상기 셀 트레이(1)의 상부에는 상기 기판에 해당하는 셀이 안착될 수 있는 셀 안착부(2)가 규칙적으로 배열 형성되어 있다.

상기 복수개의 셀 트레이(1)를 수직 방향으로 연속해서 적재할 수 있는 상기 트레이 카세트(30)는 상술한 바와 같이 열풍 경화 공간부(15)에 배치된다. 따라서, 상기 트레이 카세트(30)는 상기 적재된 셀 트레이(1)들 사이로 열풍이 균일하게 이동될 수 있는 구조를 가져야 한다.

상기 열풍 경화 공간부(15)에 배치되는 트레이 카세트(30)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 하부 프레임(31), 상기 하부 프레임(31) 상측에 대향 배치되는 상부 프레임(32), 상기 상부 프레임(32)과 하부 프레임(31)의 측면을 수직 방향으로 서로 연결하는 측면 프레임(33), 상기 상부 프레임(32)과 하부 프레임(31)의 후면을 수직 방향으로 서로 연결하는 후면 프레임(34), 상기 측면 프레임(33)에 장착되되 수직 방향으로 연속해서 배치되는 측부 지지바(35), 상기 후면 프레임(34)에 장착되되 상기 측부 지지바(35)와 동일하게 수직 방향으로 연속해서 배치되는 센터 지지바(36)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 복수개의 측부 지지바(35)와 센터 지지바(36)들 중, 동일 높이에 배치되는 상기 측부 지지바(35)와 상기 센터 지지바(36)가 각각의 셀 트레이(1)를 안착 지지할 수 있는 각각의 슬롯을 구성한다.

상기 하부 프레임(31), 상부 프레임(32), 측면 프레임(33) 및 후면 프레임(34)들은 모두 판상 구조를 가지는 것이 아니라, 열풍의 흐름을 방해하지 않기 위하여 바(bar) 형태로 구성된다.

상기 하부 프레임(31)과 상부 프레임(32)의 측면은 수직 방향으로 배치되는 측면 프레임(33)에 의해서 연결된다. 구체적으로, 상기 하부 프레임(31)의 일측부와 상기 상부 프레임(32)의 일측부는 제1 측면 프레임에 의해 연결되고, 상기 하부 프레임(31)의 타측부와 상기 상부 프레임(32)의 타측부는 제1 측면 프레임에 의해 연결된다. 상기 제1 측면 프레임과 상기 제2 측면 프레임은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 상부 프레임과 하부 프레임을 안정적으로 결합하기 위하여 각각 두개로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 상부 프레임(32)과 하부 프레임(31)을 더욱더 견고하게 결합하기 위하여 상기 상부 프레임과 하부 프레임의 후단은 상기 후면 프레임(34)에 의하여 상호 연결된다. 상기 후면 프레임(34)의 개수는 가변될 수 있는데, 도 9 및 도 10에서는 3개의 후면 프레임으로 구성되는 것을 예시하고 있다. 한편, 상기 상부 프레임과 하부 프레임의 전면은 상기 셀 트레이(1)의 인입 또는 인출을 방해하지 않도록 별도의 연결 프레임이 없다.

이와 같은 프레임의 연결 구조에서 상기 셀 트레이(1)를 안착 지지할 수 있는 지지바가 상기 측면 프레임(33)과 후면 프레임(34)에 결합된다. 구체적으로, 상기 측면 프레임(33)에는 상기 셀 트레이(1)의 측부를 지지할 수 있는 측부 지지바(35)가 수직 방향으로 연속해서 결합되고, 상기 후면 프레임(34)에는 상기 셀 트레이(1)의 가운데 부분을 지지할 수 있는 센터 지지바(36)가 수직 방향으로 연속해서 결합된다.

상기 측부 지지바(35)는 상기 제1 측면 프레임과 제2 측면 프레임에 각각 결합되어 상기 셀 트레이의 양측 단부 하단이 지지될 수 있도록 한다. 상기 측부 지지바(35)는 수직 방향으로 연속해서 배치되되, 몇개의 측부 지지바(35)가 하나의 군을 구성하고, 각 군들을 상호 소정 간격 이격 배치된다. 도 10에서는 3개의 측부 지지바(35)가 하나의 군을 구성한 것을 예시하고 있고, 각각의 군들 사이에 형성되는 이격 공간에는 천공바(37)가 결합된 것을 보여주고 있다.

상기 센터 지지바(36)는 상기 후면 프레임에 결합되되 상기 측부 지지바(35)에 대응되어 구성된다. 즉, 상기 센터 지지바(36)는 상기 측부 지지바(35)와 동일한 개수, 높이, 이격 공간을 가질 수 있도록 수직 방향으로 배치된다. 따라서, 동일 높이에 배치되는 상기 측부 지지바와 센터 지지바는 상기 셀 트레이를 안착 지지할 수 있는 하나의 슬롯을 구성할 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 트레이 카세트(30)의 내부는 복수개의 분할 공간으로 나뉘어질 수 있다. 상기 각각의 분할 공간에는 복수개의 측부 지지바(35)와 이에 대응되는 센터 지지바(36)들이 배치된다. 예를 들어, 상기 각 분할 공간에는 세개의 측부 지지바로 구성되는 군과 이에 대응되는 세개의 센터 지지바로 구성되는 군이 배치될 수 있다. 즉, 각각의 분할 공간에는 세개의 슬롯이 형성되도록 구성할 수 있다.

상기와 같은 구조로 이루어진 트레이 카세트(30)를 가로질러 이동하는 열풍은 기류 이동이 균일할 필요가 있다. 따라서, 상기 수직 방향으로 연속해서 배치되는 측부 지지바(35)들 사이에 이격 공간이 있는 경우, 상기 이격 공간에는 통과홀이 연속해서 형성된 천공바(37)가 배치되어 상기 측면 프레임(33)에 결합되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 세개의 측부 지지바로 구성되는 군들 사이에 이격 공간이 형성되는 경우, 이 이격 공간을 통해 열풍이 집중적으로 이동하는 것을 방지하기 위하여, 상기 이격 공간에 상기 규칙적으로 통과홀이 형성된 천공바(37)를 배치한다. 결과적으로, 상기 트레이 카세트(30)의 측면을 통해 이동하는 열풍은 전체적으로 기류 이동의 균일도가 향상된다.

한편, 상기 측부 지지바(35)는 상기 셀 트레이(1)와 접촉 면적을 최소화할 수 있도록 형성된다. 이를 위하여 상기 측부 지지바(35)는 상부면에 상기 셀 트레이(1)와 점 접촉할 수 있는 컨택핀(38)을 구비한다. 상기 측부 지지바와 상기 셀 트레이의 접촉 면적이 최소화되기 때문에, 상기 측부 지지바에서 상기 셀 트레이로 진행되는 열전달은 거의 없다. 따라서 상기 셀 트레이에 안착되는 복수개의 셀에 대한 균일한 경화 공정을 수행할 수 있다.

한편, 상기 트레이 카세트(30) 내부의 열풍 온도는 상술한 열풍 발생 공간부(11)에서 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 히터 모듈(23)의 히팅 온도를 조절하거나 흡기 단속 또는 흡기량 조절에 의하여 상기 열풍의 온도를 조절할 수 있다. 그리고 경우에 따라, 상기 트레이 카세트(30)의 내부 온도를 상승시키거나 조정할 수 있는 부가적인 히팅 조절 수단이 더 구비될 수도 있다.

이를 위하여, 본 발명에서는 상기 트레이 카세트(30) 하측에 적어도 하나의 히터판(45)(도 9, 도 10 및 도 12 참조)을 배치할 수 있다. 구체적으로, 지지 프레임(43)에 의하여 지지되는 안착 프레임(41) 상에 상기 하부 프레임(31)이 안착된 상태의 구조에서, 상기 히터판(45)은 상기 안착 프레임(41) 하측에 배치되되, 수직 방향으로 위치 조정이 가능하게 장착된다.

상기 히터판(45)은 상기 안착 프레임(41)에서 이격되는 거리에 따라 상기 트레이 카세트(30)의 미치는 히팅력이 변화된다. 결국, 상기 히터판의 수직 위치를 조정하여 상기 트레이 카세트의 내부 온도를 조정할 수 있다.

이를 위하여, 상기 히터판(45)과 상기 안착 프레임(41) 또는 하부 프레임(31) 사이에는 상기 히터판(45)의 수직 방향 위치를 조정할 수 있는 레벨 볼트(47)가 결합된다. 즉, 상기 레벨 볼트(47)의 일단은 상기 히터판(45)의 상부면에 결합되고, 타단은 상기 안착 프레임(41) 또는 하부 프레임(31)에 결합된다. 상기 레벨 볼트(47)가 일방향으로 회전되면, 상기 히터판은 상측 또는 하측으로 이동하고, 상기 레벨 볼트가 타방향으로 회전되면, 상기 히터판은 하측 또는 상측으로 이동한다. 이를 통해 상기 히터판의 수직 방향의 위치를 조정할 수 있고, 결과적으로 상기 트레이 카세트 내부 공간의 온도를 조정할 수 있다.

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.

S : 셔터 1 : 셀 트레이
2 : 셀 안착부 10 : 챔버
11 : 열풍 발생 공간부 13 : 열풍 주입 공간부
15 : 열풍 경화 공간부 17 : 열풍 회수 공간부
19 : 열풍 순환 공간부 19a : 열풍 순환 공급 통로
21 : 흡기구 23 : 히터 모듈
25 : 팬 모듈 30 : 트레이 카세트
31 : 하부 프레임 32 : 상부 프레임
33 : 측면 프레임 34 : 후면 프레임
35 : 측부 지지바 36 : 센터 지지바
37 : 천공 바 38 : 컨택핀
41 : 안착 프레임 43 : 지지 프레임
45 : 히터판 47 : 레벨 볼트
50 : 디퓨저 61 : 제1 격판
63 : 제2 격판 70 : 천공 플레이트
71 : 천공 90 : 배기부
91 : 배기 라인 100 : 기판 경화 장치

Claims (6)

1. 기판 경화 장치에 있어서,
   내부 공간이 형성되는 챔버 및 상기 챔버 내에 배치되어 경화 대상의 기판을 장착할 수 있는 구조를 가지는 트레이 카세트를 포함하여 구성되되,
   상기 챔버의 내부 공간은 상기 트레이 카세트가 배치되는 열풍 경화 공간부, 상기 열풍 경화 공간부의 일측 공간에 형성되어 외부로부터 흡입된 공기를 이용하여 열풍을 발생하는 열풍 발생 공간부, 상기 열풍 발생 공간부와 상기 열풍 경화 공간부 사이에 형성되어 상기 열풍 발생 공간부로부터 송풍되는 열풍을 상기 열풍 경화 공간부로 확산시켜 공급하는 열풍 주입 공간부, 상기 열풍 경화 공간부의 타측에 인접 형성되어 상기 열풍 경화 공간부로부터 이송되는 열풍을 회수하는 열풍 회수 공간부 및 상기 열풍 경화 공간부 후면측에 인접 형성되어 상기 열풍 회수 공간부로부터 이송되는 열풍을 상기 열풍 발생 공간부로 공급하여 순환시키는 열풍 순환 공간부를 포함하여 구성되고,
   상기 트레이 카세트의 일측 공간에서 열풍이 발생되도록 하고, 상기 열풍이 상기 트레이 카세트를 가로질러 상기 트레이 카세트의 타측 공간으로 이동된 후, 다시 상기 트레이 카세트의 일측 공간으로 이동하여 순환되도록 함으로써, 상기 트레이 카세트에 장착되는 경화 대상의 기판에 대한 경화 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 기판 경화 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 열풍 발생 공간부에는 외부로부터 흡입되는 공기를 가열하는 히터 모듈과 상기 가열된 공기를 흡입하여 상기 열풍 주입 공간부로 송풍시키는 팬 모듈이 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 경화 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 열풍 주입 공간부와 상기 열풍 경화 공간부 사이에는 상기 열풍 주입 공간부에서 공급되는 열풍을 확산시켜 상기 열풍 경화 공간부로 이송시키는 디퓨저가 장착되는 것을 특징으로 하는 기판 경화 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 열풍 경화 공간부에 배치되는 트레이 카세트는 하부 프레임, 상기 하부 프레임 상측에 대향 배치되는 상부 프레임, 상기 상부 프레임과 하부 프레임의 측면을 수직 방향으로 서로 연결하는 측면 프레임, 상기 상부 프레임과 하부 프레임의 후면을 수직 방향으로 서로 연결하는 후면 프레임, 상기 측면 프레임에 장착되되 수직 방향으로 연속해서 배치되는 측부 지지바, 상기 후면 프레임에 장착되되 상기 측부 지지바와 동일하게 수직 방향으로 연속해서 배치되는 센터 지지바를 포함하여 구성되되, 동일 높이에 배치되는 상기 측부 지지바와 상기 센터 지지바가 각각의 셀 트레이를 안착 지지할 수 있는 슬롯을 구성하는 것을 특징으로 하는 기판 경화 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 수직 방향으로 연속해서 배치되는 측부 지지바들 사이에 이격 공간이 있는 경우, 상기 이격 공간에는 통과홀이 연속해서 형성된 천공바가 배치되어 상기 측면 프레임에 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 경화 장치.
   

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