KR102620720B1 - 디스플레이 기판 세정용 세정장치 - Google Patents

디스플레이 기판 세정용 세정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 저장조를 통해 세정액을 저장하는 세정액 저장부; 벤츄리믹서를 통해 상기 세정액 저장부로부터 유입되는 상기 세정액에 가스를 혼합하는 가스 혼합부; 펌프를 통해 상기 가스 혼합부로부터 유입되는 가스가 혼합된 상기 세정액을 사전 설정된 압력으로 펌핑하는 세정액 펌핑부; 버블생성기를 통해 상기 세정액 펌핑부로부터 유입되는 가스가 혼합된 상기 세정액에 나노버블을 생성하는 버블 생성부; 적어도 하나의 필터를 통해 상기 버블 생성부로부터 유입되는 나노버블이 생성된 상기 세정액을 필터링하여 이물질을 제거하는 세정액 필터링부; 및 노즐 헤드 유닛에 배치된 복수 개의 노즐 각각을 통해 상기 세정액 필터링부로부터 유입되는 나노버블이 생성된 상기 세정액을 디스플레이 기판 표면으로 분사하는 세정액 분사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치.에 관한 것이다.

Description

디스플레이 기판 세정용 세정장치{cleaning device for cleaning display substrates}
본 발명은 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 나노버블이 함유된 세정액의 분사가 이루어짐으로써 나노버블의 세정 효과에 의해 디스플레이 기판의 세정이 원활할 수 있도록 할 뿐만 아니라 노즐 헤드 유닛에 배치되는 노즐 간의 간격이 최소화됨으로써 노즐과 디스플레이 기판 사이의 간격이 최소화되어 이전에 비해 압력이 낮은 중압의 세정액 분사를 통해서도 디스플레이 기판의 세정이 원활할 수 있도록 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치에 관한 것이다.
일련의 공정에 의해 제조되는 디스플레이 기판의 표면에는 이물질 및 파티클이 잔존할 수 있으므로 이에 의해 품질 저하가 발생할 수 있다.
이러한 이유로 해당 분야에서는 제조 완료된 디스플레이 기판을 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0132057호 등에 개시된 바와 같은 각종의 '세정장치'를 통해 세정하여 표면에 잔존하는 이물질 및 파티클을 제거하고 있다.
이때, 세정장치는 노즐 헤드 유닛을 포함하는바, 노즐 헤드 유닛에 의한 고압의 세정액 분사를 통해 디스플레이 기판 표면을 세정할 수 있으므로 이에 의해 디스플레이 기판 표면에 잔존하는 이물질 및 파티클을 제거가 이루어질 수 있다.
그러나 종래 디스플레이 기판 세정장치는 단순히 세정액을 고압 분사하는 것이었던바, 박테리아 등의 미생물을 포함하는 유기성 파티클의 완전 제거가 쉽지 않아 유기성 파티클 잔존으로 인하여 디스플레이 기판의 품질이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 종래 디스플레이 기판 세정장치는 세정액을 분사하는 노즐 헤드 유닛은 노즐 사이 간격이 상당(예컨대 80mm)함에 따라 노즐과 디스플레이 기판 사이 간격이 상당(예컨대 55mm)할 수밖에 없었던바, 세정액의 분사압을 상대적으로 높은 수준(예컨대 100kg/㎠)으로 유지해야만 디스플레이 기판의 세정이 원활할 수 있었으므로 자칫 고압의 세정액 분사에 의해 디스플레이 기판의 유기막 패턴 등이 손상되는 문제가 있었고, 노즐 간의 분사 중첩부분의 분사각이 일정하게 유지되지 못하여 기판에 줄무늬성 얼룩이 발생하는 불량으로 이어지는 문제가 있었다.
상기의 이유로 해당 분야에서는 제조 완료된 디스플레이 기판에 잔존하는 유기성 파티클 등의 세정이 원활할 수 있도록 할 뿐만 아니라 노즐 헤드 유닛의 노즐과 디스플레이 기판 사이의 간격이 최소화되어 이전에 비해 압력이 낮은 중압의 세정액 분사를 통해서도 디스플레이 기판의 세정이 원활할 수 있도록 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0132057호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 나노버블이 함유된 세정액의 분사가 이루어짐으로써 나노버블의 세정 효과에 의해 디스플레이 기판의 세정이 원활할 수 있도록 할 뿐만 아니라 노즐 헤드 유닛에 배치되는 노즐 간의 간격이 최소화됨으로써 노즐과 디스플레이 기판 사이의 간격이 최소화되어 이전에 비해 압력이 낮은 중압의 세정액 분사를 통해서도 디스플레이 기판의 세정이 원활할 수 있도록 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 나노버블이 함유된 세정액을 분사하되, 특히 평균 입자경 1㎛ 이하의 나노버블이 함유된 세정액을 분사함으로써 디스플레이 기판의 고해상도로 인하여 10㎛ 이하의 간격으로 형성되는 패턴 사이에 잔존하는 파티클의 제거가 원활할 수 있도록 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
저장조를 통해 세정액을 저장하는 세정액 저장부; 벤츄리믹서를 통해 상기 세정액 저장부로부터 유입되는 상기 세정액에 가스를 혼합하는 가스 혼합부; 펌프를 통해 상기 가스 혼합부로부터 유입되는 가스가 혼합된 상기 세정액을 사전 설정된 압력으로 펌핑하는 세정액 펌핑부; 버블생성기를 통해 상기 세정액 펌핑부로부터 유입되는 가스가 혼합된 상기 세정액에 나노버블을 생성하는 버블 생성부; 적어도 하나의 필터를 통해 상기 버블 생성부로부터 유입되는 가스가 혼합된 상기 세정액을 필터링하여 이물질을 제거하는 세정액 필터링부; 및 노즐 헤드 유닛에 배치된 복수 개의 노즐 각각을 통해 상기 세정액 필터링부로부터 유입되는 나노버블이 생성된 상기 세정액을 디스플레이 기판 표면으로 분사하는 세정액 분사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치를 제안한다.
상기 벤츄리믹서는. 길이 방향 일단 및 타단에 각각 연결되는 배관에 비해 작은 직경의 유로를 형성하는 관체; 상기 관체에 결합되어 상기 유로 내측으로 유입된 선단의 분출구를 통해 가스저장조로부터 공급되는 가스를 분출하는 가스분출부재; 및 상기 관체 일부의 외면과 상기 가스분출부재 일부의 외면을 감싸 상기 관체 상에 상기 가스분출부재를 고정하는 고정부재;를 포함한다.
상기 펌프는 가스가 혼합된 상기 세정액을 사전 설정된 압력으로 펌핑하되, 15kg/㎠~35kg/㎠의 압력으로 펌핑할 수 있다.
상기 버블생성기는, 가스가 혼합된 상기 세정액이 통과하는 유로가 형성된 몸체; 및 상기 몸체의 상기 유로 상에 배치되어 가스가 혼합된 상기 세정액 유입 방향으로부터 유출 방향으로 향하며 점차로 직경이 좁아지는 미세유로를 형성하는 미세유로형성부재;를 포함한다.
상기 미세유로는 가스가 혼합된 상기 세정액이 상기 몸체의 내벽면에 충돌하도록 가스가 혼합된 상기 세정액 유입 방향으로부터 유출 방향으로 향하며 점차로 상기 몸체 내벽면에 인접하게 형성될 수 있다.
상기 노즐 헤드 유닛은, 내측의 수용공간을 통해 외부로 노출되는 일 면의 유입구로부터 유입되는 나노버블이 생성된 상기 세정액을 수용하는 커버블럭; 및 상기 커버블럭 하부에 결합되어 상기 수용공간의 개방을 차단하는 것으로서, 상기 수용공간을 마주하는 일 면을 관통하는 분사구와 함께 일체로 형성되어 일정한 간격으로 나열되는 복수 개의 노즐 각각을 통해 그 하부에 배치되는 디스플레이 기판 표면으로 나노버블이 생성된 상기 세정액을 일정한 각도로 분사하는 노즐블럭;을 포함한다.
상기 노즐은, 어느 하나의 중심으로부터 다른 하나의 중심에 이르는 간격이 7-9mm이고, 그 선단으로부터 상기 디스플레이 기판에 이르는 간격이 8-10mm임에 따라 어느 하나를 통해 일정한 각도로 분사되는 나노버블이 생성된 상기 세정액이 이에 인접하는 다른 하나 및 다른 하나에 인접하는 또 다른 하나를 통해 일정한 각도로 분사되는 나노버블이 생성된 상기 세정액과 중첩된다.
상기 노즐블럭은 상기 디스플레이 기판을 마주하는 일 면에 상기 노즐을 사이에 두고 길이 방향으로 이어지게 형성되는 돌출턱을 포함한다.
본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치는, 가스 혼합부 및 버블 생성부를 포함하는바, 가스 혼합부에 의해 세정액에 가스가 혼합되고, 버블 생성부에 의해 세정액에 나노버블이 생성되는바, 세정액 분사부의 노즐 헤드 유닛에 배치되는 각 노즐을 통해 디스플레이 기판 표면으로 나노버블이 생성된 세정액의 분사가 이루어질 수 있으므로 세정액 자체의 세정 효과 및 나노버블의 세정 효과로 인하여 디스플레이 기판 표면으로 유기성 파티클 등의 불순물 제거가 원활할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치는, 세정액 분사부의 노즐 헤드 유닛에 마련되는 노즐이 노즐블럭에 일체로 형성되는바, 노즐의 별도 결합으로 인한 공구 삽입 공간 확보가 불필요하므로 노즐 간의 간격이 최소화될 수 있어 이에 의해 노즐과 디스플레이 기판 사이 간격 또한 최소화될 수 있으므로 이전에 비해 압력이 낮은 중압의 세정액 분사를 통해서도 디스플레이 기판의 세정이 원활할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치는, 세정액 분사부의 노즐 헤드 유닛에 마련되는 노즐이 노즐블럭에 일체로 형성되는바, 각 노즐과 디스플레이 기판 사이 간격이 균일할 수 있으므로 세정액 분사를 통한 디스플레이 기판의 세정이 더욱 원활할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치의 구조를 설명하기 위한 전체 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치에서 가스 혼합부의 벤츄리믹서 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치에서 버블 생성부의 버블생성기 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치에서 버블 생성부의 버블생성기 구조를 설명하기 위한 다른 방향 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치에서 세정액 분사부의 노즐 헤드 유닛 외형을 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치에서 세정액 분사부의 노즐 헤드 유닛 외형을 보인 다른 방향 사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치에서 세정액 분사부의 노즐 헤드 유닛 내부 구조를 보인 단면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치의 노즐 헤드 유닛에서의 세정액 분사를 통한 디스플레이 기판 세정을 보인 예시도이다.
도 9는 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치의 노즐 헤드 유닛에서 돌출턱에 의한 노즐 보호를 보인 예시도이다.
도 10은 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치의 노즐 헤드 유닛에서 거름부재를 통한 이물질 거름을 보인 예시도이다.
이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치(A)는, 세정액 저장부(100); 가스 혼합부(200); 세정액 펌핑부(300); 버블 생성부(500); 세정액 필터링부(400); 및 세정액 분사부(600);를 포함한다.
본 발명의 세정액 저장부(100)는 저장조(110)를 통해 세정액(W)을 저장한다.
이때, 저장조(110)는 유입구(도면부호 미표시) 및 유출구(도면부호 미표시)를 포함함으로써 유입구를 통해 외부로부터 내부로 세정액(W)의 유입이 이루어질 수 있고, 유출구를 통해 네부로부터 외부로 세정액(W)의 유출이 이루어질 수 있다.
그리고 유출구에 연결되는 배관(도면부호 미표시) 상에는 밸브(120)가 마련됨으로써 밸브(120) 개폐에 의해 세정액(W)의 유출이 단속될 수 있다.
한편, 저장조(110)에 저장되는 세정액(W)은, 초순수(DIW : De-Ionized Water)임으로써 자체에 의해 세정력이 발휘될 수 있다.
본 발명의 가스 혼합부(200)는 벤츄리믹서(210)를 통해 세정액 저장부(100)로부터 유입되는 세정액(W)에 가스를 혼합한다.
이때, 벤츄리믹서(210)는. 길이 방향 일단 및 타단에 각각 연결되는 배관에 비해 작은 직경의 유로(211a)를 형성하는 관체(211); 관체(211)에 결합되어 유로(211a) 내측으로 유입된 선단의 분출구(212a)를 통해 가스저장조(214)로부터 공급되는 가스를 분출하는 가스분출부재(212); 및 관체(211) 일부의 외면과 가스분출부재(212) 일부의 외면을 감싸 관체(211) 상에 가스분출부재(212)를 고정하는 고정부재(213);를 포함함으로써 가스분출부재(212)의 분출구(212a)를 통해 분출되는 가스가 관체(211)의 유로(211a)를 따라 유동하는 세정액(W)에 미침에 따라 가스와 세정액(W)의 혼합이 이루어질 수 있다.
여기서, 분출구(212a)는 관체(211)의 유로(211a)와 평행하게 형성됨으로써 유로(211a) 내에서 가스 흐름이 세정액(W)의 흐름과 동일한 방향으로 진행될 수 있다.
한편, 가스저장조(214)로부터 공급되는 기체는 이산화탄소(CO2)일 수 있다.
그리고 가스저장조(214)와 가스분출부재(212) 사이에는 배관이 연결됨으로써 배관에 의해 가스의 공급이 이루어질 수 있다.
그리고 가스저장조(214)와 가스분출부재(212) 사이의 배관 상에는 밸브(214a)가 마련됨으로써 밸브(214a) 개폐에 의해 가스 공급이 단속될 수 있다.
본 발명의 세정액 펌핑부(300)는 펌프(310)를 통해 가스 혼합부(200)로부터 유입되는 가스가 혼합된 세정액(W)을 사전 설정된 압력으로 펌핑한다.
이때, 펌프(310)는, 가스가 혼합된 세정액(W)을 사전 설정된 압력으로 펌핑하되, 15kg/㎠~35kg/㎠의 압력으로 펌핑함으로써 이후 구간의 세정액 분사부(600)에서 나노버블이 생성된 세정액(W)이 15kg/㎠~35kg/㎠의 압력으로 디스플레이 기판(10) 표면에 분사될 수 있다.
한편, 펌프(310)는 세정액(W)을 사전 설정된 압력으로 펌핑할 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방한바, 펌프(310)에 관한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 버블 생성부(500)는 버블생성기(510)를 통해 세정액 펌핑부(300)로부터 유입되는 가스가 혼합된 세정액(W)에 나노버블을 생성한다.
이때, 버블생성기(510)는, 가스가 혼합된 세정액(W)이 통과하는 유로(511a)가 형성된 몸체(511); 및 몸체(511)의 유로(511a) 상에 배치되어 가스가 혼합된 세정액(W) 유입 방향으로부터 유출 방향으로 향하며 점차로 직경이 좁아지는 미세유로(512a)를 형성하는 미세유로형성부재(512);를 포함함으로써 몸체(511)로 유입된 가스가 혼합된 세정액(W)이 미세유로형성부재(512)를 통과하며 몸체(511) 내벽면에 충돌할 때의 전단 저항 발생에 의해 유속의 변화가 이루어짐에 따라 가스가 혼합된 세정액(W)에 포함된 기포가 미세화될 수 있어 이에 의해 나노버블이 형성될 수 있다.
여기서, 미세유로(211a)는 가스가 혼합된 세정액(W)의 유입 방향으로부터 유출 방향으로 향하며 점차로 몸체(511) 내벽면에 인접하게 형성됨으로써 가스가 혼합된 세정액(W)이 몸체(511)의 내벽면에 자연스럽게 충돌할 수 있다.
그리고 미세유로형성부재(512) 외체(512b)와 내체(512c)로 이루어지되, 외체(512b)의 내면에는 요철구간(512d)이 형성됨으로써 요철구간(512d)에 세정액(W)이 접촉함에 따라 마찰 및 충돌이 보다 연속적으로 일어날 수 있다.
버블생성기(510)에 의해 생성되는 나노버블은 평균 입자경이 0.165㎛임으로써 이후 구간의 세정액 분사부(600)를 통해 나노버블이 생성된 세정액(W)이 분사될 때 나노버블 파열에 의한 충격파 발생 등으로 살균 및 세정력 향상이 이루어질 수 있다.
본 발명의 세정액 필터링부(400)는 적어도 하나의 필터(410)를 통해 버블 생성부(500)로부터 유입되는 나노버블이 생성된 세정액(W)을 필터링하여 이물질을 제거한다.
이때, 필터(410)는 나노버블이 생성된 세정액(W)에 포함된 이물질의 제거가 원활히 이루어질 수 있도록 하는 것이라면 통상의 어떠한 종류의 것이어도 무방한바, 필터(410)에 관한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 세정액 분사부(600)는 노즐 헤드 유닛(610)에 배치된 복수 개의 노즐(612a) 각각을 통해 세정액 필터링부(400)로부터 유입되는 나노버블이 생성된 세정액(W)을 디스플레이 기판(10) 표면으로 분사한다.
이때, 노즐 헤드 유닛(610)은, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 내측의 수용공간(611b)을 통해 외부로 노출되는 일 면의 유입구(611a)로부터 유입되는 나노버블이 생성된 세정액(W)을 수용하는 커버블럭(611); 및 커버블럭(611) 하부에 결합되어 수용공간(611b)의 개방을 차단하는 것으로서, 수용공간(611b)을 마주하는 일 면을 관통하는 분사구(612b)와 함께 일체로 형성되어 일정한 간격으로 나열되는 복수 개의 노즐(612a) 각각을 통해 그 하부에 배치되는 디스플레이 기판(10) 표면으로 나노버블이 생성된 세정액(W)을 일정한 각도로 분사하는 노즐블럭(612);을 포함함으로써 커버블록의 수용공간(611b) 내에 수용되는 나노버블이 생성된 세정액(W)이 노즐블럭(612)의 노즐(612a)에 형성된 분사구(612b)를 통해 디스플레이 기판(10) 표면으로 분사됨에 따라 디스플레이 기판(10)의 세정이 이루어질 수 있다.
이때 커버블럭(611)의 유입구(611a)는 복수 개로 마련됨으로써 각각을 통해 나노버블이 생성된 세정액(W)의 유입이 이루어질 수 있다.
그리고 커버블럭(611)의 가장자리에는 일정한 간격으로 볼트삽입구(611c)가 형성됨으로써 볼트삽입구(611c)에 의해 커버블럭(611) 가장자리를 따라 볼트(도면부호 미표시) 삽입이 이루어질 수 있다.
그리고 노즐블럭(612)의 노즐(612a)은, 어느 하나의 중심으로부터 다른 하나의 중심에 이르는 간격(D1)이 7-9mm이고, 그 선단으로부터 디스플레이 기판(10)에 이르는 간격이 8-10mm임에 따라 어느 하나를 통해 일정한 각도로 분사되는 나노버블이 생성된 세정액(W)이 이에 인접하는 다른 하나 및 다른 하나에 인접하는 또 다른 하나를 통해 일정한 각도로 분사되는 나노버블이 생성된 세정액(W)과 중첩될 수 있어 나노버블이 생성된 세정액(W) 분사를 통한 세정이 디스플레이 기판(10) 전 구간에서 빠짐없이 이루어질 수 있다.
그리고 노즐(612a)은 선단에 일정한 깊이 및 각도로 형성되는 'V'홈(612c)을 포함함으로써 분사구(612b)를 통해 분사되는 나노버블이 생성된 세정액(W)이 'V'홈(612c)과 접촉함에 따라 일정한 각도로 분사될 수 있다.
그리고 노즐블럭(612)은 디스플레이 기판(10)을 마주하는 일 면에 노즐(612a)을 사이에 두고 길이 방향으로 이어지게 형성되는 돌출턱(612d)을 포함함으로써 돌출턱(612d)에 의해 노즐(612a)의 보호가 이루어질 수 있다.
이때, 돌출턱(612d)의 돌출 높이(H1)는 노즐블럭(612) 일 면으로부터 돌출되는 노즐(612a)의 돌출 높이(H2)에 비해 더 높게 형성됨으로써 특히 노즐블럭(612)이 낙하하거나 할 때 노즐(612a) 선단에 비해 돌출턱(612d) 선단이 먼저 바닥에 접촉하게 되므로 돌출턱(612d)에 의한 노즐(612a)의 보호가 안정적으로 이루어질 수 있다.
그리고 노즐블럭(612)의 가장자리에는 일정한 간격으로 볼트체결구(612e)가 형성됨으로써 커버블럭(611)의 볼트삽입구(611c)를 통해 삽입되는 볼트(도면부호 미표시) 각각의 선단이 볼트체결구(612e)에 체결됨에 따라 커버블럭(611)과 노즐블럭(612)의 결합이 이루어질 수 있다.
또한, 추가적으로 노즐 헤드 유닛(610)은, 씰링부재(613); 및 거름부재(614);를 더 포함한다.
본 발명의 씰링부재(613)는 커버블럭(611)과 노즐블럭(612) 간의 접촉 부위에 배치되어 나노버블이 생성된 세정액(W)의 누출을 방지한다.
따라서 씰링부재(613)에 의한 나노버블이 생성된 세정액(W)의 누출 방지에 의해 나노버블이 생성된 세정액(W)의 불필요한 소모가 방지될 수 있을 뿐만 아니라 나노버블이 생성된 세정액(W)의 누출로 인한 주변 오염 등이 방지될 수 있다.
이와 같은 씰링부재(613)는 커버블럭(611)과 노즐블럭(612) 간의 결합 부위를 통한 나노버블이 생성된 세정액(W)의 누출을 방지할 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 종류의 것이어도 무방하며, 그 일례로는 고무링일 수 있다.
이때, 씰링부재(613)는 커버블럭(611)과 노즐블럭(612) 간의 접촉 부위를 따라 형성되는 홈(도면부호 미표시) 내에 삽입 설치됨으로써 커버블럭(611) 및 노즐블럭(612) 상에서의 의도하지 않은 이탈이 방지될 수 있다.
그리고 거름부재(614)는 커버블럭(611) 및 노즐블럭(612) 중의 어느 하나에 배치되어 나노버블이 생성된 세정액(W)에 포함된 이물질을 거른다.
따라서 거름부재(614)에 의한 이물질 거름에 의해 이물질 유입으로 인한 노즐(612a)의 분사구(612b) 막힘이 방지될 수 있다.
이와 같은 거름부재(614)는 노즐(612a)로의 나노버블이 생성된 세정액(W) 유입 이전 나노버블이 생성된 세정액(W)에 포함된 이물질을 거를 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 종류의 것이어도 무방하며, 그 일례로는 미세 그물눈이 분포하는 망체일 수 있다.
본 발명에 의한 디스플레이 기판 세정용 세정장치(A) 통한 디스플레이 기판(10) 세정에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 디스플레이 기판(10) 세정에 필요한 세정액(W)은 세정액 저장부(100)의 저장조(110)에 저장된다.
이때, 저장조(110)는 유출구를 포함하는바, 유출구를 통해 세정액(W)의 유출이 이루어질 수 있다.
그리고 세정액 저장부(100)로부터 유출되는 세정액(W)은 가스 혼합부(200)에서 벤츄리믹서(210)에 의해 가스와 혼합된다.
이때, 벤츄리믹서(210)는, 도 2에 도시된 바와 같이 길이 방향 일단 및 타단에 각각 연결되는 배관에 비해 작은 직경의 유로(211a)를 형성하는 관체(211); 관체(211)에 결합되어 유로(211a) 내측으로 유입된 선단의 분출구(212a)를 통해 가스저장조(214)로부터 공급되는 가스를 분출하는 가스분출부재(212); 및 관체(211) 일부의 외면과 가스분출부재(212) 일부의 외면을 감싸 관체(211) 상에 가스분출부재(212)를 고정하는 고정부재(213);를 포함하는바, 가스분출부재(212)의 분출구(212a)를 통해 분출되는 가스가 관체(211)의 유로(211a)를 따라 유동하는 세정액(W)에 미침에 따라 가스와 세정액(W)의 혼합이 이루어질 수 있다.
그리고 가스 혼합부(200)에서 가스와 혼합된 세정액(W)은 세정액 펌핑부(300)에서 펌프(310)에 의해 펌핑된다.
이때, 세정액 펌핑부(300)의 펌프(310)는, 가스가 혼합된 세정액(W)을 사전 설정된 압력으로 펌핑하되, 15kg/㎠~35kg/㎠의 압력으로 펌핑함으로써 차후 세정액 분사부(600)에서 나노버블이 생성된 세정액(W)이 15kg/㎠~35kg/㎠의 압력으로 디스플레이 기판(10) 표면에 분사될 수 있다.
그리고 세정액 펌핑부(300)에서 펌핑된 가스가 혼합된 세정액(W)은 버블 생성부(500)에서 버블생성기(510)에 의해 나노버블이 생성된다.
이때, 버블생성기(510)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 가스가 혼합된 세정액(W)이 통과하는 유로(511a)가 형성된 몸체(511); 및 몸체(511)의 유로(511a) 상에 배치되어 가스가 혼합된 세정액(W) 유입 방향으로부터 유출 방향으로 향하며 점차로 직경이 좁아지는 미세유로(512a)를 형성하는 미세유로형성부재(512);를 포함하는바, 몸체(511)로 유입된 가스가 혼합된 세정액(W)이 미세유로형성부재(512)를 통과하며 몸체(511) 내벽면에 충돌할 때의 전단 저항 발생에 의해 유속의 변화가 이루어짐에 따라 세가스가 혼합된 정액(W)에 포함된 기포가 미세화될 수 있어 이에 의해 나노버블이 형성될 수 있다.
그리고 버블 생성부(500)에서 나노버블이 생성된 세정액(W)은 세정액 필터링부(400)에서 필터(410)에 의해 이물질이 필터링된다.
그리고 세정액 필터링부(400) 이물질이 제거된 나노버블이 생성된 세정액(W)은 세정액 분사부(600)에서 노즐 헤드 유닛(610)에 의해 분사된다.
이때, 노즐 헤드 유닛(610)의 커버블럭(611)은, 일 면에 유입구(611a)가 형성되고, 내측에 유입구(611a)와 연통하는 수용공간(611b)이 형성되는바, 유입구(611a)를 통해 유입되는 나노버블이 생성된 세정액(W)이 수용공간(611b)에 수용될 수 있다.
그리고 본 발명의 노즐 헤드 유닛(610)에서 커버블럭(611) 하부에는 노즐(612a)이 일정한 간격으로 나열된 노즐블럭(612)이 결합되는바, 수용공간(611b)에 수용된 나노버블이 생성된 세정액(W)이 각 노즐(612a)을 통해 분사될 수 있다.
한편, 노즐블럭(612) 하부에는 세정 대상 디스플레이 기판(10)이 배치되는바, 도 8에 도시된 바와 같이 노즐블럭(612)의 각 노즐(612a)을 통해 분사되는 나노버블이 생성된 세정액(W)이 디스플레이 기판(10)의 표면에 미치게 되므로 세정액(W) 자체의 세정 효과 및 나노버블이 갖는 세정 효과에 의해 디스플레이 기판(10) 표면의 세정이 원활하게 이루어질 수 있다.
즉, 나노버블은 붕괴, 다시 말해 파열 과정에서 독성이 없고 인체에 무해하며 강력한 산화력(오존 대비 약 2,000배), 살균력 및 소독력을 갖는 라디칼을 자연적으로 생성할 수 있으므로 이에 의해 세정력 및 살균력이 향상될 수 있어 디스플레이 기판(10) 표면의 세정이 원활하게 이루어질 수 있다.
이때, 노즐 헤드 유닛(610)의 노즐(612a)은 노즐블럭(612)의 일 면에 분사구(612b)와 함께 일체로 형성되어 노즐블럭(612)에 노즐(612a)의 별도 결합이 불필요한바, 노즐(612a) 사이에 노즐(612a) 결합을 위한 공구 삽입 공간 확보가 불필요하여 노즐(612a) 사이 간격(D1)이 7-9mm일 수 있고, 이에 의해 노즐(612a) 선단으로부터 디스플레이 기판(10)에 이르는 간격(D2)이 8-10mm일 수 있어 어느 하나 노즐(612a)을 통해 일정한 각도로 분사되는 나노버블이 생성된 세정액(W)이 이에 인접하는 다른 하나 노즐(612a) 및 다른 하나 노즐(612a)에 인접하는 또 다른 하나 노즐(612a)을 통해 일정한 각도로 분사되는 나노버블이 생성된 세정액(W)과 중첩되므로 기존의 고압(100kg/㎠) 대비 30-40kg/㎠의 이전에 비해 압력이 낮은 중압의 세정액(W) 분사를 통해서도 디스플레이 기판(10)의 세정이 원활하게 이루어질 수 있다.
여기서, 노즐(612a)로부터 분사되는 나노버블이 생성된 세정액(W)은 노즐(612a) 선단으로부터 디스플레이 기판(10)에 이르는 간격(D2)이 8-10mm임에 따라 분사 상태에서 미세 입자화 되기 이전 물막 상태를 유지하므로 물막 상태의 나노버블이 생성된 세정액(W) 분사에 의한 세정력 향상에 의해 디스플레이 기판(10)의 표면에 잔존하는 이물질 및 파티클의 제거가 원활할 수 있어 디스플레이 기판(10)의 세정이 더욱 원활하게 이루어질 수 있다.
다만, 노즐(612a)의 분사구(612b)가 막히게 되면 해당 노즐(612a)을 통한 나노버블이 생성된 세정액(W)의 분사가 이루어질 수 없게 되므로 디스플레이 기판(10) 세정이 불량해질 수 있다.
그러나 본 발명의 노즐 헤드 유닛(610)은, 커버블럭(611) 및 노즐블럭(612) 중의 어느 하나에 배치되어 나노버블이 생성된 세정액(W)에 포함된 이물질을 거르는 거름부재(614)를 더 포함하는바, 도 10에 도시된 바와 같이 나노버블이 생성된 세정액(W)에 이물질이 포함될지라도 이는 거름부재(614)에 의해 걸러지게 되어 분사구(612b)로의 이물질 유입이 방지될 수 있으므로 이물질 유입으로 인한 분사구(612b) 막힘이 방지될 수 있어 나노버블이 생성된 세정액(W) 분사를 통한 디스플레이 기판(10)의 세정이 원활할 수 있다.
또한, 외부로부터의 충격 등이 노즐(612a)에 미치게 되면 노즐(612a)이 손상될 수 있으므로 이에 의해 디스플레이 기판(10) 세정이 불량해질 수 있다.
그러나 본 발명의 노즐 헤드 유닛(610)에서 노즐블럭(612)은 디스플레이 기판(10)을 마주하는 일 면에 노즐(612a)을 사이에 두고 길이 방향으로 이어지게 형성되는 돌출턱(612d)을 포함하는바, 돌출턱(612d)에 의해 노즐(612a)의 보호가 이루어질 수 있으므로 외부로부터 가해지는 충격 등으로 인한 노즐(612a)의 손상이 방지될 수 있어 디스플레이 기판(10)의 세정이 원활할 수 있다.
이때, 도 9에 도시된 바와 같이 돌출턱(612d)의 돌출 높이(H1)는 노즐블럭(612) 일 면으로부터 돌출되는 노즐(612a)의 돌출 높이(H2)에 비해 더 높게 형성되는바, 특히 노즐블럭(612)이 낙하하거나 할 때 노즐(612a) 선단에 비해 돌출턱(612d) 선단이 먼저 바닥에 접촉하게 되므로 돌출턱(612d)에 의한 노즐(612a)의 보호가 안정적으로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하며, 그와 같은 변경은 이하 청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.
10 : 디스플레이 기판 100 : 세정액 저장부
110 : 저장조 120 : 밸브
200 : 가스 혼합부 210 : 벤츄리믹서
211 : 관체 211a : 유로
212 : 가스분출부재 212a : 분출구
213 : 고정부재 214 : 가스저장조
214a : 밸브 300 : 세정액 펌핑부
310 : 펌프 400 : 세정액 필터링부
410 : 필터 500 : 버블 생성부
510 : 버블생성기 511 : 몸체
511a : 유로 512 : 미세유로형성부재
512 : 미세유로 512b : 외체
512c : 내체 512d : 요철구간
600 : 세정액 분사부 610 : 노즐 헤드 유닛
611 : 커버블럭 611a : 유입구
611b : 수용공간 611c : 볼틋삽입구
612 : 노즐블럭 612a : 노즐
612b : 분사구 612c : 'V'홈
612d : 돌출턱 612e : 볼트체결구
613 : 씰링부재 614 : 거름부재
A : 세정장치
D1 : 노즐 어느 하나의 중심으로부터 다른 하나의 중심에 이르는 간격
D2 : 노즐 선단으로부터 디스플레이 기판에 이르는 간격
H1 : 돌출턱의 돌출 높이
H2 : 노즐의 돌출 높이
W : 세정액

Claims (8)

  1. 저장조를 통해 세정액을 저장하는 세정액 저장부;
    벤츄리믹서를 통해 상기 세정액 저장부로부터 유입되는 상기 세정액에 가스를 혼합하는 가스 혼합부;
    펌프를 통해 상기 가스 혼합부로부터 유입되는 가스가 혼합된 상기 세정액을 사전 설정된 압력으로 펌핑하는 세정액 펌핑부;
    버블생성기를 통해 상기 세정액 펌핑부로부터 유입되는 가스가 혼합된 상기 세정액에 나노버블을 생성하는 버블 생성부;
    적어도 하나의 필터를 통해 상기 버블 생성부로부터 유입되는 나노버블이 생성된 상기 세정액을 필터링하여 이물질을 제거하는 세정액 필터링부; 및
    노즐 헤드 유닛에 배치된 복수 개의 노즐 각각을 통해 상기 세정액 필터링부로부터 유입되는 나노버블이 생성된 상기 세정액을 디스플레이 기판 표면으로 분사하는 세정액 분사부;를 포함하고,
    상기 벤츄리믹서는, 길이 방향 일단 및 타단에 각각 연결되는 배관에 비해 작은 직경의 유로를 형성하는 관체; 상기 관체에 결합되어 상기 유로 내측으로 유입된 선단의 분출구를 통해 가스저장조로부터 공급되는 가스를 분출하는 가스분출부재; 및 상기 관체 일부의 외면과 상기 가스분출부재 일부의 외면을 감싸 상기 관체 상에 상기 가스분출부재를 고정하는 고정부재;를 포함하며,
    상기 버블생성기는, 가스가 혼합된 상기 세정액이 통과하는 유로가 형성된 몸체; 및 상기 몸체의 상기 유로 상에 배치되어 가스가 혼합된 상기 세정액 유입 방향으로부터 유출 방향으로 향하며 점차로 직경이 좁아지는 미세유로를 형성하는 미세유로형성부재;를 포함하고,
    상기 분출구가 상기 관체의 상기 유로와 평행하게 형성됨에 따라 상기 유로 내에서 가스 흐름이 상기 세정액의 흐름과 동일한 방향으로 진행하며,
    상기 미세유로형성부재는, 외체와 내체로 이루어지되, 상기 외체의 내면에 요철구간이 형성됨에 따라 상기 요철구간에 상기 세정액이 접촉함에 따라 마찰 및 충돌이 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 펌프는 가스가 혼합된 상기 세정액을 사전 설정된 압력으로 펌핑하되, 15kg/㎠~35kg/㎠의 압력으로 펌핑하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 미세유로는 가스가 혼합된 상기 세정액이 상기 몸체의 내벽면에 충돌하도록 가스가 혼합된 상기 세정액 유입 방향으로부터 유출 방향으로 향하며 점차로 상기 몸체 내벽면에 인접하게 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 헤드 유닛은, 내측의 수용공간을 통해 외부로 노출되는 일 면의 유입구로부터 유입되는 나노버블이 생성된 상기 세정액을 수용하는 커버블럭; 및 상기 커버블럭 하부에 결합되어 상기 수용공간의 개방을 차단하는 것으로서, 상기 수용공간을 마주하는 일 면을 관통하는 분사구와 함께 일체로 형성되어 일정한 간격으로 나열되는 복수 개의 노즐 각각을 통해 그 하부에 배치되는 디스플레이 기판 표면으로 나노버블이 생성된 상기 세정액을 일정한 각도로 분사하는 노즐블럭;을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노즐은, 어느 하나의 중심으로부터 다른 하나의 중심에 이르는 간격이 7-9mm이고, 그 선단으로부터 상기 디스플레이 기판에 이르는 간격이 8-10mm임에 따라 어느 하나를 통해 일정한 각도로 분사되는 나노버블이 생성된 상기 세정액이 이에 인접하는 다른 하나 및 다른 하나에 인접하는 또 다른 하나를 통해 일정한 각도로 분사되는 나노버블이 생성된 상기 세정액과 중첩되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 노즐블럭은 상기 디스플레이 기판을 마주하는 일 면에 상기 노즐을 사이에 두고 길이 방향으로 이어지게 형성되는 돌출턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 세정용 세정장치.
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