KR102090799B1 - 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치에 관한 것으로, 외부에서 공급된 마스크를 수평으로 이송하면서 무기물세정과 유기물세정을 선택적으로 수행하거나, 무기물세정과 유기물세정을 동시에 수행하는 제1세정부와, 상기 제1세정부에서 세정된 마스크를 유기물과 무기물에 무관하게 공통적으로 세정하는 제2세정부와, 상기 제2세정부를 통해 세정된 마스크를 수평으로 이송하면서 건조하는 건조부와, 상기 건조된 마스크를 냉각시킴과 아울러 검사를 수행하는 냉각부와, 상기 냉각부에서 검사가 완료된 마스크를 외부로 반출하는 반출부를 포함하는 수평 이송형 마스크 처리장비에서, 상기 제1세정부는 무기용매 또는 유기용매를 분사하되, 상기 마스크의 가로스틱과 세로스틱의 교차부분에 경사지게 분사하는 경사분사노즐을 포함한다.

Description

수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치{Cleaning device horizontal transfer type mask cleaning device}

본 발명은 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마스크의 스틱 교차부의 세정이 용이하도록 한 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 유기발광 표시소자(Organic Luminescent Emission Diode)는 전자와 정공의 재결합으로 형광체를 발광시키는 자발광 소재인 유기발광층을 이용한 것으로, 콘트라스트 비와 응답속도 등의 특성이 우수하며, 기존의 LCD나 PDP에 비하여 휨이 가능한 표시장치의 구현에 적합한 것으로 알려져 있다.

유기발광 표시소자는 다수의 화소 영역이 매트릭스형으로 배열되어 있으며, 각 화소에는 화소를 구동하기 위한 마이크로 패턴이 마련되어 있다. 이때 광을 발생시키는 유기 발광층의 경우 내화학성이 취약한 유기물질이기 때문에 종래 디스플레이 장치에 사용하던 사진식각에 의한 패턴의 형성이 어렵다.

따라서 유기물을 증착할 때 마스크를 사용하여, 기화된 유기물이 특정 패턴으로 증착될 수 있도록 하는 방법을 사용하고 있다.

상기 유기발광 표시소자의 유기발광층을 형성하기 위해 사용하는 마스크의 표면에도 유기물이 증착되기 때문에 그 마스크를 주기적으로 세정할 필요가 있다.

종래 유기발광 표시소자 증착용 마스크를 세정하는 장치는, 공개특허 10-2009-0073455호(공개일자 2009년 7월 3일, 유기발광 표시소자 증착용 마스크의 처리장비와 이를 이용한 마스크 세정방법)에 공개된 바와 같이 마스크를 지그에 결합한 상태로 로봇으로 이송하면서, 다수의 세정조에 순차적으로 침지하는 방식을 사용하고 있다. 그러나 이러한 방식은 세정공정에 필요한 시간이 상대적으로 많이 소요될 뿐만 아니라 대면적의 유기발광 표시소자를 제조하기 위해 사용되는 마스크의 크기가 커지고 그에 따라 무게가 증가하게 되면서, 필요한 이송로봇과 세정조들의 용량이 커지게 되는 문제점이 있었다.

또한 현재의 기술에 비하여 앞으로 더 큰 면적인 유기발광 표시소자를 제조하기 위해서는 상기 이송로봇들과 세정조들을 모두 교체하거나, 새로운 생산라인을 갖춰야 하기 때문에 설비 투자비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점들을 감안하여 시장에서는 마스크를 수평으로 이송하면서 세정, 건조 및 검사를 수행할 수 있는 처리장비의 개발이 요구되고 있다. 이처럼 마스크를 수평으로 이송하면서 세정하는 장비에 있어서는 세정액 또는 린스액을 분사할 때 마스크의 형상에 의해 스틱이 교차 되는 부분이 세정 되지 않는 현상이 발생할 수 있다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 유기발광 표시소자 제조에 사용되는 마스크의 크기가 커지고, 무게가 증가하는 것에 무관하게 적용할 수 있는 수평 이송형 마스크 처리장비에 적용하여, 베이스 프레임 상에 다수의 스틱이 교차되는 형상의 마스크의 세정효율을 높일 수 있는 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치는,

를 포함한다.

본 발명 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치는, 마스크의 스틱 교차부에 세정액 또는 린스액을 경사지게 분사하는 분사각도 조절노즐을 포함하여 마스크의 스틱 교차부를 용이하게 세정할 수 있어 마스크의 세정효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 수평 이송형 마스크 처리장비의 일실시 구성도이다.
도 2는 본 발명의 세정대상물인 마스크의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치의 구성도이다.

이하, 본 발명 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 세정장치가 적용되는 수평 이송형 마스크 처리장비의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예의 세정장치가 적용되는 수평 이송형 마스크 처리장비는, 외부에서 공급된 마스크를 수평으로 이송하면서 무기물세정과 유기물세정을 선택적으로 수행하거나, 무기물세정과 유기물세정을 동시에 수행하는 제1세정부(100)와, 상기 제1세정부(100)에서 세정된 마스크를 유기물과 무기물에 무관하게 공통적으로 세정하는 제2세정부(200)와, 상기 제2세정부(200)를 통해 세정된 마스크를 수평으로 이송하면서 건조하는 건조부(300)와, 상기 건조된 마스크를 냉각시킴과 아울러 검사를 수행하는 냉각부(400)와, 상기 냉각부(400)에서 검사가 완료된 마스크를 외부로 반출하는 반출부(500)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예의 세정장치가 적용되는 수평 이송형 마스크 처리장비의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 제1세정부(100)는 외부에서 세정처리를 위해 공급되는 마스크를 공정의 진행방향을 따라 다수로 마련되는 반송롤러들에 의해 수평으로 이송한다.

상기 제1세정부(100)는 로딩부(110), 무기세정부(120) 및 유기세정부(130)를 포함하며, 무기세정부(120)는 상기 수평으로 이송되는 마스크에 무기용매를 분사하여 무기물을 세정하고, 유기세정부(130)는 마스크에 유기용매를 분사하여 유기물을 제거하게 된다.

도 1에서는 로딩부(110)와 무기세정부(120), 유기세정부(130)가 순차적으로 연속구성된 것으로 도시하였으나, 로딩부(110), 유기세정부(130), 무기세정부(120)가 순차적으로 연속하여 구성될 수 있다.

이러한 구성에서 본 발명은 필요에 따라 로딩부(110)에 로딩된 마스크를 무기세정부(120)를 사용하여 무기세정만 수행하거나, 유기세정부(130)를 사용하여 유기세정하거나, 무기세정부(120)와 유기세정부(130)를 모두 사용하여 마스크에서 무기물과 유기물을 모두 세정하는 것이 가능하다.

OLED의 제조에 사용되는 마스크의 특성상 유기세정은 반드시 필요하다고 할 수 있으나, 마스크의 상태에 따라 무기물만을 세정할 필요가 있으며, 본 발명은 마스크에서 유기물과 무기물을 모두 세정하거나, 유기물 또는 무기물을 선택적으로 세정할 수 있는 특징이 있다.

도 2는 본 발명의 세정대상물인 마스크의 구성도이다.

도 2를 참조하면 유기발광 표시소자의 제조에 사용되는 마스크는 윈도우 프레임(10)과, 상기 윈도우 프레임(10)의 안쪽을 가로지르는 가로스틱(11)과, 그 가로스틱(11)의 하부에서 윈도우 프레임(10)의 세로방향으로 연결된 세로스틱(12)들이 마련되어 있다.

상기 윈도우 프레임(10)과 가로스틱(11) 및 세로스틱(12)은 모두 금속재 재질이며, 가로스틱(11)과 세로스틱(12)은 평면상에서 직교하여 교차 되는 형상이 된다.

상기 가로스틱(11)과 세로스틱(12)의 교차부분에 이물이 존재하는 경우 이를 세정하는 것이 용이하지 않게 된다.

이와 같은 마스크의 형상을 감안하여 무기세정부(120)와 유기세정부(130)에는 수평상태로 이송되는 마스크에 무기용매 또는 유기용매를 분사할 때 그 가로스틱(11)과 세로스틱(12)의 교차부분의 세정이 용이하게 되도록 분사할 필요가 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치의 구성도이고, 도 4는 경사분사노즐(33)의 상세 구성도이다.

도 3과 도 4를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치는, 수평이송부(20)를 따라 수평 이송되는 마스크의 상부측에서, 마스크의 이송방향을 가로질러 설치되는 공급관(31)과, 상기 공급관(31)에 다수로 설치되어 직하방향으로 무기용매 또는 유기용매를 분사하는 분사노즐(32)과, 상기 공급관(31)에 다수로 설치되어 상기 가로스틱(11)과 세로스틱(12)의 교차부분에 상기 무기용매 또는 유기용매를 경사지게 분사하는 경사분사노즐(33)을 포함하여 구성된다.

상기 분사노즐(33)은 무기용매 또는 유기용매가 공급되는 파이프(34)와, 상기 파이프(34)에 연결되어 각도의 조정이 가능한 각도조절부(35) 및 상기 각도조절부(35)에 의해 분사각도가 조절되는 노즐부(36)를 포함하여 구성된다.

상기 노즐부(23)는 수직방향으로 무기용매나 유기용매를 분사할 수 있으나, 적어도 상기 가로스틱(11)과 세로스틱(12)의 교차부분의 양측에 마련된 경사분사노즐(33)의 노즐부(23)는 분사방향이 가로스틱(11)과 세로스틱(12)의 교차부분을 향하도록 조절되어, 그 교차부분의 모서리진 부분까지 적당한 압력의 유기용매나 무기용매가 직접 분사되어 세정이 이루어지도록 구성된다.

상기와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세정장치는, 제1세정부(100)의 무기세정부(120)와 유기세정부(130)에만 사용되는 것이 아니며, 이후에 설명되는 제2세정부(200)에서도 사용될 수 있다.

상기 제1세정부(100)의 구성은 유기물과 무기물 세정에 따라 선택적으로 사용될 수 있는 것이며, 그 제1세정부(100)에 연속적으로 연결된 제2세정부(200)는 유기물 세정과 무기물 세정과는 무관하게 공통적으로 작용할 수 있는 것이다.

제2세정부(200)의 구성은 탈이온수(DI Water)를 마스크에 분사하여 무기용매 또는 유기용매를 세정하는 린스부(210)와, 이소프로필알코올(IPA)를 사용하여 마스크를 세정하는 IPA세정부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 린스부(210)는 탈이온수를 직접 상기 마스크에 분사하여 제1세정부(100)에서 세정처리된 마스크의 표면의 무기 또는 유기용매와, 무기 및 유기 이물을 제거하는 역할을 하게 된다.

이때 린스부(210)에 마련되어 린스액인 상기 탈이온수를 분사하는 노즐 앞서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세정장치와 동일한 구성을 사용할 수 있으며, 따라서 상기 가로스틱(11)과 세로스틱(12)의 교차부분에서 이물과 용매를 쉽게 제거할 수 있게 된다.

그 다음, IPA세정부(220)에서는 상기 탈이온수로 린스 된 마스크를 IPA로 세정한다. 상기 IPA는 무극성 물질을 용해하며, 자기 얼룩을 남기지 않고 쉽게 증발하는 특징이 있다. 따라서 상기 린스에 사용된 탈이온수의 물얼룩, 제1세정부(100)에서 사용된 용매의 잔류물의 얼룩을 제거할 수 있게 된다.

이와 같이 마스크의 세정을 진행한 후, 마스크를 건조부(300)에서 건조시킨다. 상기 건조부(300)의 구성은 도 1에 도시한 바와 같이 정화된 건조공기(Clean Dry Air)를 마스크에 분사하여 1차 건조하는 제1건조부(310)와, 마스크에 원적외선을 조사하여 가열 및 건조하는 제2건조부(320)와, 가열된 공기를 마스크에 분사하여 건조하는 제3건조부(330)와, 진공 분위기에서 마스크를 건조시키는 제4건조부(340)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제1건조부(310)는 슬릿 분사구를 가지는 에어나이프로 마스크에 CDA를 분사하는 구성으로, 상기 IPA의 기화를 촉진하고, 탈이온수나 용매를 공기의 분사압을 이용하여 건조한다.

그 다음, 제2건조부(320)는 금속재인 마스크에 원적외선을 조사하는 원적외선 광원을 포함하고 있으며, 그 원적외선의 조사에 의하여 금속재인 마스크가 가열된다. 이때 마스크의 가열에 의해 건조가 이루어지게 된다.

그 다음, 제3건조부(330)에서는 상기 원적외선의 조사에 의해 건조 및 가열된 마스크에 열풍을 분사한다. 상기 열풍은 에어나이프를 사용할 수 있다. 상기 열풍에 의한 건조는 상기 원적외선에 의해 가열된 마스크를 처리할 때 더 우수한 건조특성을 나타낸다.

즉, 열풍으로 건조한 후 원적외선 가열에 의해 건조하는 방식에 비해서, 원적외선 가열 건조 후 열풍으로 처리하는 것이 건조효율이 더 우수하다.

그 다음, 제4건조부(340)에서는 진공분위기에서 상기 마스크를 가열하여 미세한 수분을 건조시킨다. 이는 압력이 낮을 때 기화점도 낮아지는 것을 이용한 것으로 건조효율을 보다 높일 수 있다.

이처럼 세정 및 건조된 마스크는, 그 세정 및 건조의 결과를 확인하기 위하여 검사될 필요가 있으며, 그 검사는 카메라로 표면을 촬영하여 확인하는 등의 다양한 방식을 사용할 수 있으나, 상기 마스크가 가열된 상태에서는 원활한 검사가 이루어지기 어렵게 된다. 따라서 가열된 마스크는 냉각될 필요가 있으며, 냉각부(400)로 이송된다.

상기 냉각부(400)는 도 1에 도시한 바와 같이 버퍼부(410)와, 검사부(420)가 연속으로 마련된다. 상기 버퍼부(410)는 가열된 마스크가 이송된 상태에서 검사부(420)로 이송하기 전에 검사가 가능한 상태가 되도록 냉각시킨다.

상기 버퍼부(410)는 가열 건조된 마스크를 효과적으로 냉각시키기 위하여 마스크를 다수로 적재하여 이송방향에 대하여 수직방향으로 이동할 수 있는 다단버퍼를 포함할 수 있다.

상기 버퍼부(410)에서 냉각된 마스크는 검사부(420)로 이송되어 세정 정도가 검사된다.

이와 같이 수평으로 이송되며 처리되는 다수의 마스크를 상기 버퍼부(410)에서 수직방향으로 운반한 상태로 냉각되도록 함으로써, 공간 사용 효율을 높일 수 있게 된다. 또한 상기 마스크가 냉각될 때까지 세정 및 건조처리가 중단되는 것을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

그리고 검사부(420)에서 검사를 수행할 동안 충분히 마스크를 냉각시킬 수 있기 때문에 상기 건조부(300)에서 마스크를 종래에 비하여 더 높은 온도로 가열처리하는 것이 가능하기 때문에 건조효율을 높일 수 있게 된다.

상기 검사부(420)에서는 마스크를 검사한 후, 마스크를 반출부(500)로 이송하게 된다.

상기 반출부(500)는 외부의 로봇이 마스크를 반출할 수 있도록 하는 것이며, 도 1에 도시한 바와 같이 제1언로딩부(510)와, 복수의 언로딩버퍼(520,530) 및 제2언로딩부(540)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 반출부(500)를 제1언로딩부(510)와 제2언로딩부(540)로 구분하는 이유는 목적에 따라 반출위치를 다르게 설정할 수 있도록 하기 위한 것이다. 상기 검사부(420)의 검사결과에 따라 양호한 마스크는 제2언로딩부(540)를 통해 반출되도록 하고, 검사결과 불량한 마스크는 제1언로딩부(510)에서 반출될 수 있도록 설정할 수 있다. 물론 그 반대의 경우도 가능하게 된다.

또한 세정의 차이로 마스크를 구분하여 제1언로딩부(510)와 제2언로딩부(540)에서 반출되도록 할 수 있다. 이는 마스크가 유기세정 또는 무기세정 된 것으로 구분하여 각기 다른 위치에서 반출할 수 있다는 의미이다.

상기 복수의 언로딩버퍼부(520,530)는 반출에 소요되는 시간과 공정처리 시간의 차이를 감안한 것으로 반출에 소요되는 시간이 공정처리 시간에 비하여 긴 경우 언로딩버퍼부(520,530)를 사용하여 시간의 차이를 극복할 수 있게 된다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

31:공급관 32:분사노즐
33:경사분사노즐 34:파이프
35:각도조절부 36:노즐부
100:제1세정부 110:로딩부
120:무기세정부 130:유기세정부
200:제2세정부 210:린스부
220:IPA세정부 300:건조부
310:제1건조부 320:제2건조부
330:제3건조부 340:제4건조부
400:냉각부 410:버퍼부
420:검사부 500:반출부
510:제1언로딩부 520,530:언로딩버퍼
540:제2언로딩부

Claims (4)

1. 외부에서 공급된 마스크를 수평으로 이송하면서 무기물세정과 유기물세정을 선택적으로 수행하거나, 무기물세정과 유기물세정을 동시에 수행하는 제1세정부;
   상기 제1세정부에서 세정된 마스크를 유기물과 무기물에 무관하게 공통적으로 세정하는 제2세정부;
   상기 제2세정부를 통해 세정된 마스크를 수평으로 이송하면서 건조하는 건조부;
   상기 건조된 마스크를 냉각시킨 후 세정 및 건조 결과를 확인하기 위한 검사를 수행하는 냉각부; 및
   상기 냉각부에서 검사가 완료된 마스크를 외부로 반출하는 반출부를 포함하는 수평 이송형 마스크 처리장비에서,
   상기 제1세정부는 무기용매 또는 유기용매를 분사하되, 상기 마스크의 가로스틱과 세로스틱의 교차부분에 경사지게 분사하는 경사분사노즐을 포함하는 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1세정부는,
   유기용매 또는 무기용매를 공급받는 공급관;
   상기 공급관에 다수로 연결되어 수평 이송되는 상기 마스크를 향해 직하 방향으로 상기 유기용매 또는 무기용매를 분사하는 다수의 분사노즐; 및
   상기 마스크의 가로스틱 및 세로스틱의 교차부분을 향해 상기 유기용매 또는 무기용매를 경사지게 분사하는 상기 경사분사노즐로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2세정부는,
   린스액을 공급받는 공급관;
   상기 공급관에 다수로 연결되어 수평 이송되는 상기 마스크를 향해 직하 방향으로 상기 린스액을 분사하는 다수의 분사노즐; 및
   상기 마스크의 가로스틱 및 세로스틱의 교차부분을 향해 상기 린스액을 경사지게 분사하는 경사분사노즐로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치.
   
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 경사분사노즐은,
   상기 공급관에 연결되는 파이프부;
   상기 파이프부에 연결되어 분사각도를 조절하는 각도조절부; 및
   상기 각도조절부에 의해 분사각도가 조절되어 상기 마스크의 가로스틱과 세로스틱의 교차부분을 세정 또는 린스하는 노즐부로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 수평 이송형 마스크 처리장비의 세정장치.
   

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