KR102206722B1 - 스테이지 클리닝 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건축용 스테이지 클리닝 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 레일 상부에 위치하여 기판을 이송시키는 스테이지, 상기 스테이지 상부에 위치하며 상기 스테이지 상부면에 위치하는 이물질과 접촉되도록 형성되어 이물질을 제거하는 제1 점착층을 포함하는 제1 롤러, 상기 제1 점착층과 접하도록 형성되어 상기 제1 점착층에 위치하는 이물질을 제거하는 제2 점착층을 포함하는 제2 롤러를 구비하는 클리닝부를 포함한다.

Description

스테이지 클리닝 장치{Cleaning apparatus for stage}
본 발명은 스테이지 클리닝 장치에 관한 것이다.
최근 들어 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평면디스플레이(Flat Panel Display,FPD)가 등장하기 시작하였다.
평면디스플레이(FPD)는 LCD(liquid crystal display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등의 기판을 포함한다. 이들 기판은 유리 또는 플라스틱 재질로 제작될 수 있다.
이러한 기판은 수많은 단계별 공정에 의해 제조되는데, 이때 기판이 제조되는 과정에 기판은 스테이지 위에 올려져 이동하게 된다.
이러한 스테이지는 기판에 오염물 또는 불순물 등의 오염물질이 부착되지 않도록 스테이지를 주기적으로 세척할 필요가 있다.
하지만 일반적으로 스테이지를 청소하기 위해서는 USC 방식으로(Ultra Super Cleaning) 방식으로 많은 비용이 발생하여 별도의 집진 컨트롤 박스가 필요로 하여 스테이지를 세척하는 어려움이 있다.
상기와 같은 기술적 배경을 바탕으로 안출된 것으로, 본 발명은 기판을 세정하는 과정에서 기판을 이송하는 스테이지를 효율적으로 세척하는 스테이지 클리닝 장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 레일 상부에 위치하여 기판을 이송시키는 스테이지, 상기 스테이지 상부에 위치하며 상기 스테이지 상부면에 위치하는 이물질과 접촉되도록 형성되어 이물질을 제거하는 제1 점착층을 포함하는 제1 롤러, 상기 제1 점착층과 접하도록 형성되어 상기 제1 점착층에 위치하는 이물질을 제거하는 제2 점착층을 포함하는 제2 롤러를 구비하는 클리닝부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 클리닝부와 연결되어 상기 클리닝부를 상하 이동시키는 수직이송부를 포함하고, 상기 수직이송부는, 상기 클리닝부와 연결되어 상기 클리닝부를 상하 이동시키는 체인, 상기 체인을 회전시켜서 상기 체인을 상하 이동시키는 체인 스프라켓 및 일면에 가이드홀이 형성되어 상기 클리닝부가 상기 가이드홀을 따라 상하 이동되고 내부에 상기 체인 및 상기 체인 스프라켓이 위치되도록 형성된 수직프레임을 포함할 수 있다.
또한, 상기 결합부는, 상기 체인과 상기 클리닝부 사이에 위치하여 상기 체인과 상기 클리닝부를 연결시키는 결합부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러는, 링형 단면으로 형성되며 상기 제2 점착층의 점착력은 상기 제1 점착층의 점착력 보다 강할 수 있다.
또한, 상기 제2 점착층은 아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해서 다관능성 아크릴계 가교제가 150 ~ 250 중량부로 포함하여 경화된 것일 수 있다. 이때 바람직하게는 상기 아크릴계 폴리머는 스티렌 단량체를 포함하며, 상기 다관능성 아크릴계 가교제는 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 폴리부타디엔디아크릴레이트를 포함할 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는 상기 다관능성 아크릴계 가교제는 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 폴리부타디엔디아크릴레이트를 1: 0.3 ~ 0.6 중량비로 포함할 수 있다.
본 발명은 기판을 이송하는 스테이지를 세척하는 장치에 관한 것으로써, 작업과정에서 클리닝 롤러가 자동 승강되도록 하므로써 작업물의 불량원인 해소 및 클리닝 효율을 상승시키도록 한 구성을 구현하며, 그 구성을 제어하기 위한 제어방법을 제공하도록 한 것이다.
표면의 오염물질을 제거하기 위해 클리닝 작업이 수행되는 판상작업물은 주로 박형의 필름이나 라미네이트 판넬이며, 최근들어 수요가 급증하는 LCD(liquid crystal display; 액정표시장치)판넬일 수 있다.
이와 같은 판상작업물은 제작, 운반 등의 과정에서 표면에 많은 오염물질이 잔류하게 되는데, 본 발명은 판상작업물의 이송할 때 사용되는 운반과정에 사용되는 스테이지를 적은 비용과 인력으로 세척할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치는 기판 및 스테이지를 이송시키는 레일, 스테이지를 클리닝하는 클리닝부, 클리닝부를 수직 이송시키는 수직이송부, 수직이송부와 클리닝부를 견고하게 고정시키는 결합부가 결합되어 적은 인력으로 스테이지를 세척하고 비용이 감소할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치는 클리닝부에 제1 롤러 및 제2 롤러가 서로 접하며 위치하여 스테이지의 이물질 또는 오염물을 세척할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치는 제1 롤러가 스테이지와 접하여 위치하여, 스테이지의 이물질 또는 오염물을 제2 롤러로 이송시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치는 제2 롤러가 제1 롤러의 외측면에 접하면서 위치하여 제1 롤러에 이송되는 이물질 또는 오염물을 제1 롤러에서 분리시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치는 수직이송부가 레일의 측면에 위치하여 클리닝부를 상하방향으로 이송시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치는 결합부가 수직이송부와 클리닝부 사이에 위치하여 클리닝부의 교체가 용이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 스테이지 클리닝 장치의 수직이송부를 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치의 클리닝부와 결합부를 나타낸 분리사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치의 사용 예의 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치의 수직이송부를 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치(1)는 스테이지(3), 수직이송부(10), 결합부(50) 및 클리닝부(50)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치(1)는 기판 세정하는 과정에서 사용되는 직사각형 형상일 수 있는 스테이지(3)를 세척하는데 용이할 수 있다. 또한, 스테이지 클리닝 장치(1)는 스테이지(3)를 주기적으로 세척함으로 인해, 스테이지(3)에 쌓이는 이물질(5)을 세척하여 기판을 더욱 효율적으로 생산할 수 있으며, 스테이지(3)의 수명이 연장될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 수직이송부(10)는 클리닝부(50)를 상하방향으로 이송시키기 위해서 수직프레임(100), 이송지지대(101)를 포함할 수 있다.
이로 인해, 클리닝부(50)가 스테이지(3)의 상측에 고정할 수 있으며, 클리닝부(50)를 상하방향으로 이송될 수 있다.
수직프레임(100)은 스테이지(3) 양측면에 서로 마주보며 설치될 수 있다. 또한, 수직프레임(100)은 직사각형의 형상일 수 있으며, 하단부에 바닥면과 연결되는 이송지지대(101)가 설치되어 수직프레임(100)을 고정할 수 있다.
이때, 이송지지대(101)는 수직프레임(100)과 수직하게 설치될 수 있어 바닥면과 접착층 단면적이 넓어 수직이송부(10)의 지지능력이 향상될 수 있으며, 이송지지대(101)는 서로 이격되며 형성된 홀이 형성되어 바닥면과 나사결합될 수 있어 수직이송부(10)가 바닥면에 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 양측에 설치된 수직프레임(100)의 마주보는 면에 가이드홀(103)이 형성될 수 있다. 가이드홀(103)은 수직프레임(100)의 상단부에서 하단부까지 일직선으로 형성될 수 있으며, 직사각형의 형상일 수 있다.
또한, 수직프레임(100) 내부에 중공부가 형성되어 내부에 지지바(110), 체인 스프라켓(130), 체인부(150)를 포함할 수 있다.
지지바(110)는 수직프레임(100)의 상하면과 수직하게 설치될 수 있으며 원기둥의 형태일 수 있다. 이때, 지지바(110)는 복수 개로 형성될 수 있어 체인 스프라켓(130)을 고정하는데 용이할 수 있다.
체인 스프라켓(130)은 각각 지지바(110)의 중심부 설치될 수 있다. 이때, 체인 스프라켓(130)은 원형 단면일 수 있으며, 외측면에 복수 개의 돌출부가 형성될 수 있다. 즉, 체인 스프라켓(130)은 톱니바퀴의 형상일 수 있으며, 돌출부분은 체인부(150)의 체인(150)에 끼움 연결될 수 있다.
이때, 수직프레임(100) 내부에 연결된 지지바(110)는 수직이송부(10)와 이격되어 설치되는 제어부(미도시)와 연결되어 회전이 가능할 수 있다. 지지바(110)의 회전으로 인해, 수직프레임(100) 내부에 설치된 체인 스프라켓(130)이 회전할 수 있고, 이로 인해, 체인부(150)가 이동할 수 있다.
체인부(150)는 체인(150) 및 고정부(153)를 포함할 수 있다. 이로 인해, 체인부(150)가 이동됨으로써, 클리닝부(50)가 상하방향으로 이동될 수 있다.
이때, 체인(150)은 할로우핀 체인일 수 있다. 이때, 2개의 핀에 체인 스프라켓(130)의 외측면에 형성된 돌출부가 끼움연결될 수 있다. 이로 인해, 체인 스프라켓(130)이 회전할 때 체인(150)이 이동될 수 있다. 또한, 체인(150)의 외측면에는 고정부(153)가 연결될 수 있다.
고정부(153)는 고정몸체(153a) 및 고정부재(153c)를 포함할 수 있다. 또한, 고정부(153)는 복수 개가 연결되어 형성될 수 있다.
고정몸체(153a)는 직육면체 형상일 수 있으며 가이드홀(103)을 향하는 면에 복수 개의 고정홈(153b)이 형성될 수 있다. 이로 인해, 결합부(50)의 연결부재(301)가 연결될 수 있다. 이로 인해, 결합부(50)의 탈부착이 용이할 수 있다.
고정부재(153c)는 고정홈(153b)이 형성된 면과 수직하게 형성된 양측면에 연결될 수 있다. 이때, 고정부재(153c)는 고정몸체(153a)에 복수 개로 형성될 수 있다.
또한, 고정부재(153c)는 고정몸체(153a)와 체인(150)을 고정할 수 있으며, 체인(150)이 이동함에 따라 고정부(153)가 상하방향으로 이동될 수 있다. 이로 인해, 고정부(153)에 결합되는 결합부(50)가 상하방향으로 이동될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치의 클리닝부와 결합부를 나타낸 분리사시도이다.
도 3을 참고하면, 클리닝부(50)는 제1 롤러(500) 및 제2 롤러(510)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 롤러(500) 및 제2 롤러(510)는 원기둥 형상일 수 있으며, 제1 롤러(500)와 제2 롤러(510)의 크기는 서로 다를 수 있다. 이때, 제1 롤러(500) 및 제2 롤러(510)의 재질은 실리콘 등의 재질로 이루어 질 수 있다.
또한, 제1 롤러(500)는 중심부에 제1 수평축(501)이 형성될 수 있으며, 제2 롤러(510)는 중심부에 제2 수평축(511)이 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 롤러(500) 및 제2 롤러(510)는 결합부(50)와 탈부착될 수 있다.
제1 수평축(501) 및 제2 수평축(511)은 제1 롤러(500) 및 제2 롤러(510)보다 연장형성될 수 있으며, 결합홀(300)에 삽입되어 모터홈(311)에 결합될 수 있다.
이로 인해, 제1 수평축(501) 및 제2 수평축(511)은 결합부(50)와 고정될 수 있다. 또한, 결합부(50)는 고정부(153)와 결합됨으로써, 수직이송부(10)의 체인부(150)가 이동함에 따라 클리닝부(50)가 상하방향으로 이동할 수 있다.
또한, 제1 롤러(500) 및 제2 롤러(510)는 서로 외측면이 접하면서 위치할 수 있다.
이때, 제1 롤러(500)의 외측면에 제1 점착면(503)이 형성될 수 있으며, 제2 롤러(510)의 외측면에는 제2 점착면(513)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 점착면(503)은 제1 점착층에 의한 것일 수 있고, 상기 제2 점착면(513)은 제2 점착층에 의한 것일 수 있다. 일예로 상기 제1 점착층 및/또는 제2 점착층은 MIMOSA 사의 제품을 사용할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 결합부(50)는 결합몸체(300) 및 모터(310)를 포함할 수 있다.
결합몸체(300)는 직육면체의 형상일 수 있으며, 수직이송부(10)를 향하는 면에 복수 개의 연결부재(301)가 형성될 수 있다. 이때, 연결부재(301)는 원기둥 형상일 수 있으며, 가이드홀(103)에 삽입될 수 있다. 이로 인해, 클리닝부(50)와 결합부(50)가 연결될 수 있다. 또한, 결합몸체(300)의 클리닝부(50)를 향하는 면에는 복수 개의 결합홀(300)이 형성될 수 있다. 이로 인해, 결합몸체(300)에 클리닝부(50)의 제1 수평축(501) 및 제2 수평축(511)이 삽입되어 고정될 수 있다.
또한, 결합몸체(300)의 내부에 중공부가 형성될 수 있으며, 중공부에는 모터(310)가 삽입될 수 있다. 이때, 결합몸체(300)에 삽입된 제1 수평축(501) 및 제2 수평축(511)은 모터(310)에 형성된 모터홈(311)에 삽입되어 고정될 수 있다.
이로 인해, 모터(310)가 작동함에 따라 제1 수평축(501) 및 제2 수평축(511)이 회전할 수 있으며, 제1 수평축(501) 및 제2 수평축(511)이 회전하여 제1 롤러(500) 및 제2 롤러를 회전시킬 수 있다.
모터(310)는 직육면체의 형상일 수 있다. 또한, 클리닝부(50)를 향하는 면에 모터홈(311)이 형성될 수 있으며, 결합몸체(300)에 형성된 결합홀(300)과 평행하게 형성될 수 있다.
또한, 모터(310)의 수직이송부(10)를 향하는 면은 결합몸체(300)의 수직이송부(10)를 향하는 내측면에 결합될 수 있으며, 일체형일 수 있다.
결합홀(300)에 삽입되는 제1 수평축(501) 및 제2 수평축(511)은 모터홈(311)에 삽입되어 고정될 수 있으며, 모터가 작동함에 따라 회전할 수 있다. 이로 인해, 제1 롤러(500) 및 제2 롤러(510)가 회전할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 제1 롤러(500) 및 제2 롤러(510)는 결합부(50)의 결합홀(300)에 삽입되어 모터홈(311)과 결합될 수 있다.
또한 연결부재(301)는 가이드홀(103)에 삽입되어 고정홈(153b)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 제1 수평축(501) 및 제2 수평축(511)이 결합부(30)와 연결되어 체인(150)이 상하방향으로 이동함에 따라 클리닝부(50)가 상하방향으로 이동할 수 있다.
이로 인해, 클리닝부(50)가 이물질(5)을 제거할 때 하향으로 이동하여 스테이지와 접할 수 있다. 이로 인해, 하향된 제1 롤러(500)가 스테이지(3)에 부착된 이물질(5)을 제거할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지 클리닝 장치의 사용 예의 도면이다.
도 4를 참고하면, 클리닝부(50)가 하향 조절되어 스테이지(3)에 접촉된 상태를 나타낼 수 있다.
스테이지(3)는 좌측에서 우측으로 지속적으로 이동하고 있는 상태이며, 이때 스테이지(3) 상부면에 위치한 이물질(5)이 좌측에서 우측으로 이동하면서 스테이지(3) 우측에 위치하는 클리닝부(50)와 접촉될 수 있다.
이때, 제1 롤러(500)는 제2 롤러(510)보다 반지름이 작을 수 있고 제1 롤러(500)와 제2 롤러(510)는 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다.
이로 인해, 제1 롤러(500)에 부착되는 이물질(5)이 제2 롤러(510)로 이송될 수 있으며, 제2 롤러(510)에서 외부로 떨어져 나갈 수 있다
이물질(5)은 제1 롤러(500)에 먼저 접촉될 수 있다. 이로 인해, 제1 롤러(500)에 부착되어 스테이지(3)와 분리될 수 있다. 또한, 제1 롤러(500)에 부착된 이물질(5)은 제2 롤러(510)와 접촉하면서 제2 롤러(510)로 이송될 수 있다.
이때, 제2 롤러(510)에 부착된 이물질(5)은 제2 롤러(510)와 연결된 제거부(미도시)를 통해 제거될 수 있다.
예를 들면, 제1 롤러(500)보다 제2 롤러(510)의 점착력이 더욱 강할 수 있다. 이로 인해, 제1 롤러(500)에 부착된 이물질(5)이 제2 롤러(510)와 만나면서 제2 롤러(510)로 이동될 수 있다.
이로 인해, 제1 롤러(500)가 제2 롤러(510) 방향을 진행되는 면에는 이물질(5)이 위치할 수 있지만 제2 롤러(510)와 접촉된 이후 회전하는 제1 롤러(500)는 이물질(5)이 제거된 상태일 수 있다.
즉, 제1 롤러(500)에 부착된 이물질(5)은 제1 롤러(500)의 우측면에서만 위치할 수 있으며, 좌측면에는 이물질(5)이 없는 면일 수 있다.
한편, 제2 롤러(510)에 부착된 이물질(5)은 제2 롤러(510)와 연결된 제거부(미도시)를 통해 제거될 수 있는데, 이때 이물의 제거는 일예로 에탄올 등의 유기용매, 보다 구체적으로는 에탄올 등의 유기용매로 적혀진 세정부재를 통한 제거일 수 있다. 에탄올을 통한 제거는 제2 롤러(510)의 표면 즉, 제2 점착층 표면의 이물을 에탄올 등의 유기용매를 통해 제거하는 동시에 점착층 표면에 묻혀진 유기용매가 쉽게 기화되어 제1 롤러(500)로부터 이물을 다시 쉽게 포집할 수 있는 상태로 만들어주기에 보다 유리할 수 있다. 이때 상기 세정부재는 극세사와 같이 섬도가 매우 작은 원사로 제조된 부직포 또는 직물일 수 있다.
에탄올과 같은 유기용매를 통해 이물의 제거가 보다 용이하고, 세정 후에도 점착력의 변동이 최소화 되며, 에탄올과 같은 유기용매에 의한 점착층의 용해 현상이 방지되기 위하여 상기 제2 점착층은 아크릴계 폴리머가 다관능성 아크릴계 가교제를 통해 경화된 것일 수 있고, 바람직하게는 아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해서 다관능성 아크릴계 가교제가 150 ~ 250 중량부로 포함하여 경화된 것일 수 있다.
상기 아크릴계 폴리머는 통상 광중합에 의해 경화 가능한 1 내지 6관능성 모노머를 들 수 있다. 구체적으로, (메타)아크릴산, n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2-메틸부틸(메타)아크릴레이트, n-노닐(메타)아크릴레이트, 이소노닐(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, n-데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 4-메틸-2-펜틸(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 2-도데실티오에틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 테트라퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸릴(메타)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린 등의 1관능성 모노머; 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트,1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올디아크릴레이트, 1,9-노난디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A-에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 디(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 디메틸올디시클로펜탄디아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 헥사히드로프탈산디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디아크릴레이트, 아다만탄디아크릴레이트 등의 2관능성 모노머; 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 글리세롤트리(메타)아크릴레이트 등의 3관능성 모노머; 디글리세린테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 테트라메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능성 모노머; 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능성 모노머; 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 6관능성 모노머 등을 들 수 있다. 또한, 이들 모노머에 하이드록시기 등의 작용기를 더 포함하는 모노머, 일예로 하이드록시 에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시 프로필(메타)아크릴레이트 등도 혼합하여 사용할 수 있다.
이들 중에서 n-부틸(메타)아크릴레이트 및 이소보닐(메타)아크릴레이트를 포함하는 아크릴계 폴리머가 바람직하게 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게는 n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트 및 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트를 포함하는 아크릴계 폴리머가 바람직하게 사용될 수 있다. 이러한 조합의 아크릴계 폴리머는 제조되는 점착층에 묻은 이물이 에탄올과 같은 유기용매를 통해 쉽게 제거되는 동시에 세정 후에도 점착력의 변동이 최소화되며, 에탄올과 같은 유기용매에 의한 점착층의 용해 현상이 방지되기에 보다 유리할 수 있다. 이때, 상기 아크릴계 폴리머는 중량평균분자량이 50만 ~ 150만인 것이 좋으며, 만일 중량평균분자량이 50만 미만인 경우 후술하는 가교제를 통해 가교된 후에도 에탄올 등의 유기용매에 용해될 수 있고, 이 경우 점착층의 두께가 얇아짐에 따라서 제1 롤러와의 밀착력이 감소해 이물의 전사가 용이하지 않을 수 있고, 용해가 더 클 경우 제1 롤러의 점착면과 제2 롤러의 점착면 간 갭이 발생하여 이물의 전사가 불능이 될 우려가 있다. 또한, 만일 중량평균분자량이 150만을 초과할 경우 에탄올 등의 유기용매를 통해 점착면에 묻은 이물의 제거가 용이하지 않을 수 있고, 점착력이 저하되어 제1 롤러의 점착면에 묻은 이물의 제거가 용이하지 않을 수 있는 등 본 발명의 목적을 달성하기 어려울 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 제2 점착층이 에탄올 등의 유기용매에 의한 세정에도 점착력의 저하를 방지 또는 최소화하며, 에탄올 등의 유기용매에 의한 용해가 방지되기 위하여 상기 아크릴계 폴리머는 스티렌을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 아크릴계 폴리머를 형성하는 아크릴계 단량체 100 중량부에 대해서 10 ~ 25 중량부, 보다 바람직하게는 20 ~ 25 중량부로 포함할 수 있다. 만일 스티렌이 10 중량부 미만으로 포함되는 경우 에탄올 등의 유기용매에 의한 점착면의 세정 횟수가 증가할수록 점착력이 현저히 저하될 우려가 있다. 또한 만일 스티렌이 25 중량부를 초과해서 포함될 경우 에탄올 등의 유기용매에 의한 점착면의 세정이 용이하지 않을 수 있고, 이로 인해 점착면의 이물이 제거되지 않을 수 있다.
상기 다관능성 아크릴계 가교제는 통상적으로 아크릴계 폴리머를 가교시킬 수 있는 것으로 알려진 것으로서 아크로일기를 적어도 2개 갖는 가교제의 경우 제한 없이 사용될 수 있다. 다만 제2 점착층의 점착면에 묻은 이물이 에탄올 등의 유기용매에 의해 쉽게 제거되는 동시에 잦은 세정에도 점착력이 저하되지 않고, 유기용매에 의한 용해를 최소화 되며, 두께가 1㎜, 보다 바람직하게는 2㎜ 이상 두께로 용이하게 형성되기 위해서 다관능성 아크릴계 가교제는 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 폴리부타디엔디아크릴레이트를 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 폴리부타디엔디아크릴레이트를 1: 0.3 ~ 0.6 중량비로 포함할 수 있다. 만일 이들 2종의 아크릴계 가교제 중 어느 1종을 불포함하는 경우 목적하는 유리한 효과의 발현이 미미할 수 있다. 또한, 만일 이들 2종의 아크릴계 가교제의 혼합비율을 만족하지 못할 경우 목적하는 유리한 효과에서 더욱 상승된 효과를 발현하기 어려울 수 있다. 구체적으로 폴리부타디엔디아크릴레이트를 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 중량 대비 0.3 중량비 미만으로 포함하는 경우 에탄올 등의 유기용매에 의한 잦은 세정 시 점착력의 현저한 변동이 발생할 우려가 있다. 또한, 폴리부타디엔디아크릴레이트를 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 중량 대비 0.6 중량비 초과해서 포함할 경우 오히려 점착력이 저하될 수 있는 우려가 있고, 다소 두꺼운 두께로 점착층을 형성시 두께 균일성이 현저히 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 제2 점착층은 바람직하게는 아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해서 다관능성 아크릴계 가교제가 150 ~ 250 중량부로 포함하여 경화된 것일 수 있는데, 만일 다관능성 아크릴계 가교제가 150 중량부 미만으로 포함되는 경우 두께 1㎜ 이상으로 점착층을 형성시키기 어려울 수 있고, 에탄올 등의 유기용매를 통해 잦은 세정 시 점착력이 저하되거나 점착층이 용해될 우려가 있다. 또한, 만일 가교제가 250 중량부를 초과하여 포함되는 경우 점착력이 저하되어 제1롤러로부터 이물의 포집이 어려울 수 있고, 점착층이 깨지거나 제2롤러로부터 박리 되는 현상이 발생될 우려가 있다.
한편, 아크릴계 폴리머와 다관능성 아크릴계 가교제의 가교는 통상적인 가교방법, 일예로 열 또는 광을 통한 가교일 수 있으며, 가교 시 중합 개시제가 함께 사용될 수 있다. 상기 중합 개시제로서는, 활성 에너지원으로서 열을 이용하는 경우, 벤조일 퍼옥사이드, 아조비스아이소뷰티로나이트릴 등의 열중합 개시제가 사용된다. 또한, 광을 이용하는 경우, 벤조일, 벤조인 에틸 에터, 다이벤질, 아이소프로필벤조인 에터, 벤조페논, 미클러(Michler) 케톤 클로로싸이오잔톤, 도데실싸이오잔톤, 다이메틸싸이오잔톤, 아세토페논다이에틸케탈, 벤질다이메틸케탈, α-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-하이드록시메틸페닐 프로페인, 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논 등의 광중합 개시제가 사용될 수 있다. 이들 중합개시제의 함량은 아크릴계 폴리머와 다관능성 아크릴계 가교제의 중량, 선택되는 중합개시제의 종류 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있어서 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다. 또한, 열 및 광을 통하 가교조건 역시 공지된 수준의 조건을 적절히 변경하여 수행할 수 있으므로 본 발명은 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
<실시예1>
하기와 같이 제조한 제2롤러를 구비한 도 1과 같은 스테이지 클리닝 장치를 제조했다.
이때, 제2 롤러는 실리콘 재질의 원기둥 심재의 외주연에 하기의 준비예를 통해 제조된 점착조성물을 처리한 뒤 중심 파장 365㎚ 의 자외선을 적산 광량 1000mJ/㎠ 조사하여, 최종 두께 2.2㎜인 하기 표 1과 같은 제2 점착층을 형성시켜 제조하였다.
*준비예
점착조성물로서 아크릴계 폴리머는 n-부틸(메타)아크릴레이트 70중량%, 이소보닐(메타)아크릴레이트 25 중량% 및 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트 5 중량%로 이루어진 아크릴계 단량체 100 중량부에 대해서 스티렌이 20 중량부가 되도록 단량체들을 혼합한 뒤, 냉각장치를 구비한 반응기에 투입하였다. 이후 반응기 내 산소를 제거하기 위하여 질소가스를 1시간 동안 퍼징(purging)하였다. 이후 65℃로 유지한 상태로 상기 단량체들 총 중량 100중량부를 기준으로 광개시제로서 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤을 1중량부 투입하였다. 이후 교반시키며, UV램프(10mW)를 조사하여 중량평균분자량이 약 75만인 아크릴계 폴리머를 제조하였다. 제조된 아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해 다관능성 아크릴계 가교제(폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트과 폴리부타디엔디아크릴레이트 1: 0.3 중량비)를 200 중량부 혼합하고, 광개시제로서 1-하이드록시-시클로헥실-페닐-케톤을 아크릴계 폴리머와 가교제 총 중량 100 중량부에 대해서 2중량부 투입한 뒤 교반하여 점착조성물을 제조하였다.
<실시예2 ~ 11>
실시예1과 동일하게 실시하여 제조하되, 점착조성물을 하기 표 1과 같이 변경하여 하기 표 1과 같은 제2점착층이 형성된 제2 롤러를 구비하는 스테이지 클리닝 장치를 제조하였다.
<실험예>
실시예에 따른 제2점착층에 대해 하기의 물성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
1. 두께 균일성
제2 롤러를 길이방향으로 4등분 한다고 가정했을 때, 길이방향 양 측단에 해당하는 2개의 횡단면과 4등분을 통해 생성되는 3개의 횡단면을 합한 총 5개의 횡단면에서의 제2점착층 두께를 측정하였다. 이때, 각 횡단면에서 제2점착층 두께는 제2 롤러의 길이방향으로 각 횡단면의 중앙을 통과하는 가상의 x축과 직교하는 가상의 y축과 z축(이때, y축과 z축도 직교함)과 만나는 횡단면 상의 4지점의 두께를 측정하였고, 총 5개 횡단면에 대한 20개 지점 두께를 측정한 뒤 두께에 대한 표준편차를 계산하였다.
이때 결과값으로서 표준편차 값이 클수록 두께 균일성이 나쁘다는 것을 의미한다.
2. 점착력
두께 0.5㎜의 PET 필름을 제2 롤러의 제2점착층 외주연에 부착시킨 뒤 JIS Z 0237에 기준하되, 제2 롤러를 고정시킨 뒤 인장시험기를 사용하여 300 mm/min의 박리 속도로 90° 점착강도를 측정하였다. 이후 실시예1의 측정값을 기준으로 나머지 실시예에서의 측정값을 상대적인 백분율로 나타내었다.
이때, 결과값으로 점착력이 100을 초과하는 경우 실시예1에 대비해 그 차이 정도만큼 점착력이 우수하고, 100 미만인 경우 실시예 1에 대비해 그 차이 정도만큼 점착력이 떨어짐을 의미한다.
3. 이물 세정능
스테이지에 다량의 이물을 위치시킨 뒤, 제1롤러를 통해 스테이지 상의 이물을 전사한 뒤, 다시 제2롤러로 제1롤러의 제1점착면 상의 이물을 포집하였다. 이후 제2롤러의 제2점착층 표면에 대해서 형상 측정 레이저 마이크로스코프를 통해 소정의 영역 상 외주연의 표면적(S1)을 측정하였다.
이후 제2롤러의 제2점착층 표면에 소정의 면적으로 에탄올에 함침된 극세사 부직포가 닿도록 위치시킨 뒤, 하중 0.2kg으로 눌러 고정하였다. 이후 제2롤러를 10 바퀴 회전시킨 뒤, 상기 소정의 영역 상 외주연의 표면적(S2)을 재측정한 뒤 하기의 계산식을 통해 이물 세정능을 계산했다.
Figure 112019063440977-pat00001
이물이 점착된 외주연의 표면적은 이물이 없을 때 대비해 커지며, 이러한 점을 이용하여 이물의 세정능을 위와 같은 계산식으로 계산했고, 결과값이 커질수록 세정능이 우수함을 의미한다.
4. 세정 내구성
제2롤러의 제2점착층 표면에 소정의 면적으로 에탄올에 함침된 극세사 부직포가 닿도록 위치시킨 뒤, 하중 0.2kg으로 눌러 고정하였다. 이후 제2롤러를 3000 바퀴 회전시킨 뒤, 점착력 시 방법과 동일하게 점착강도를 측정하였고, 이후, 세정 내구성 평가 전 실시예1의 측정값을 기준으로 세정 내구성 평가 후 실시예1 ~ 실시예11의 측정 값을 상대적인 백분율로 나타내었다.
각 실시예별로 초기 점착력 값 대비 세정 내구성 평가 후 점착력의 차이가 클수록 점착력의 변동이 크고 내구성이 좋지 않음을 의미한다.
또한, 세정결과 제2점착층의 용해정도를 세정 평가 후 제2점착층 평균두께의 변동 정도로 평가하였고, 변동 정도가 클수록 제2점착층이 용해된 것으로 평가했다. 다. 구체적으로 에탄올 함침된 극세사 부직포가 하중 0.2kg으로 닿은 상태에서 3000 바퀴 회전시킨 뒤, 제2점착층의 두께를 1번 두께 균일성 평가방법과 동일하게 다시 측정하였다. 측정 결과 세정 내구성 실험 전과 실험 후 평균두께의 변동율을 계산하였고, 초기 평균두께 대비해서 실험 후 평균두께가 5% 미만으로 변동된 경우 ×, 5% ~ 10% 변동한 경우 △, 10%를 초과해서 변동한 경우 ○로 평가하였다.
제2점착층 점착조성물 제2롤러 제2점착층
아크릴계폴리머 다관능 가교제 두께 균일성
(㎜)		 초기
점착력
(%)		 이물
세정능
(%)		 세정 내구성
스티렌 MW 종류 A : B 혼합비 세정후 점착력
(%)		 용해여부
실시예1 20 75 A+B 1:0.3 0.05 100 95 95 ×
실시예2 25 72 A+B 1:0.3 0.04 104 88 100 ×
실시예3 27 71 A+B 1:0.3 0.04 113 76 111 ×
실시예4 10 80 A+B 1:0.3 0.05 95 99 83 ×
실시예5 8 81 A+B 1:0.3 0.05 92 99 71 ×
실시예6 0 80 A+B 1:0.3 0.04 78 99 46 ×
실시예7 20 75 A - 0.02 89 99 82 △
실시예8 20 75 B - 0.44 85 99 78 ×
실시예9 20 75 C - 0.01 119 65 102 ○
실시예10 20 75 A+B 1:0.6 0.06 97 98 93 ×
실시예11 20 75 A+B 1:0.8 0.17 84 99 80 ×
이때, 표 1에서 A는 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, B는 폴리부타디엔디아크릴레이트, C는 1,6-헥산디올디아크릴레이트를 의미한다.
표 1을 통해 확인할 수 있듯이,
스티렌이 본 발명의 바람직한 함량으로 포함된 실시예1, 2, 4의 경우 실시예 3, 5에 대비해 이물세정능이 우수하고, 에탄올 세정 후 점착력의 변동이 최소화되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 다관능 아크릴계 가교제로서 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트나 폴리부타디엔디아크릴레이트를 단독으로 사용한 실시예7, 8은 실시예1에 대비 모든 물성에서 열위에 있는 결과를 통해 2종을 동시에 사용하는 경우가 목적하는 효과를 달성하는데 더 유리함을 확인할 수 있다. 또한, 다른 종류의 다관능 아크릴계 가교제를 사용한 실시예9의 경우 초기점착력은 양호했으나, 이물 세정능이 실시예1 대비 현저히 좋지 않고, 특히 에탄올 세정 후 용해됨에 따라서 내구성이 매우 좋지 않음을 알 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
1: 스테이지 클리닝 장치
3: 스테이지 5: 이물질
10: 수직이송부 100: 수직프레임
101: 이송지지대 103: 가이드홀
110: 지지바 130: 체인 스프라켓
150: 체인부 151: 체인
153: 고정부 153a: 고정몸체
153b: 고정홈 153c: 고정부재
30: 결합부 300: 결합몸체
301: 연결부재 303: 결합홀
310: 모터 311: 모터홈
50: 클리닝부 500: 제1 롤러
501: 제1 수평축 503: 제1 점착면
510: 제2 롤러 511: 제2 수평축
513: 제2 점착면

Claims (7)

  1. 레일 상부에 위치하여 기판을 이송시키는 스테이지;
    상기 스테이지 상부에 위치하며 상기 스테이지 상부면에 위치하는 이물질과 접촉되도록 형성되어 이물질을 제거하는 제1 점착층을 포함하는 제1 롤러 및 상기 제1 점착층과 접하도록 형성되어 상기 제1 점착층에 위치하는 이물질을 제거하는 제2 점착층을 포함하는 제2 롤러를 구비하는 클리닝부를 포함하고,
    상기 제2 점착층은 아크릴계 폴리머 100 중량부에 대해서 다관능성 아크릴계 가교제가 150 ~ 250 중량부로 포함하여 경화된 것이며,
    상기 아크릴계 폴리머는 스티렌 단량체를 포함하며, 상기 다관능성 아크릴계 가교제는 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 폴리부타디엔디아크릴레이트를 포함하고,
    상기 다관능성 아크릴계 가교제는 폴리에틸렌글리콜디메타크릴레이트 및 폴리부타디엔디아크릴레이트를 1: 0.3 ~ 0.6 중량비로 포함하는 스테이지 클리닝 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 클리닝부와 연결되어 상기 클리닝부를 상하 이동시키는 수직이송부를 포함하고,
    상기 수직이송부는,
    상기 클리닝부와 연결되어 상기 클리닝부를 상하 이동시키는 체인;
    상기 체인을 회전시켜서 상기 체인을 상하 이동시키는 체인 스프라켓 및
    일면에 가이드홀이 형성되어 상기 클리닝부가 상기 가이드홀을 따라 상하 이동되고 내부에 상기 체인 및 상기 체인 스프라켓이 위치되도록 형성된 수직프레임을 포함하는 스테이지 클리닝 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 체인과 상기 클리닝부 사이에 위치하여 상기 체인과 상기 클리닝부를 연결시키는 결합부를 포함하는 스테이지 클리닝 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 롤러 및 상기 제2 롤러는,
    링형 단면으로 형성되며 상기 제2 점착층 점착력은 상기 제1 점착층의 점착력 보다 강한 스테이지 클리닝 장치.
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