KR200461069Y1 - 기판 세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 평판 디스플레이 기판 등을 세정하는 기판 세정장치에 관한 것으로서, 특히 세정용 브러시의 승강구조가 간소화된 기판 세정장치에 관한 것이다.
본 고안의 구성은, 기판 세정용 브러시를 횡축 지지하는 브러시 샤프트와, 상기 브러시 샤프트의 양단부로부터 횡축방향으로 연장된 승강용 샤프트와, 상기 브러시 샤프트를 회전 구동하는 회전구동부와, 상기 승강용 샤프트 중 일단부측 승강용 샤프트를 승강시키는 승강구동부 및, 상기 일단부측 승강용 샤프트에 연동하여 타단부측 승강용 샤프트가 동시 승강하도록 타단부측 승강용 샤프트를 지지하는 승강지지부를 포함하여 이루어진다.
위와 같은 구성에 따라, 본 고안은 외관과 구조가 매우 콤팩트화되는 이점이 있으며, 세정 챔버의 하부에 통상적으로 구비되는 세정액 탱크 등을 배치함에 있어서 설비의 레이아웃에 매우 유리한 효과가 있다.
Figure R2020070020745
기판, 세정, 브러시, 승강, 승강용 샤프트

Description

기판 세정장치{Substrate cleaning unit}
본 고안은 평판 디스플레이 기판 등을 세정하는 기판 세정장치에 관한 것으로서, 특히 세정용 브러시의 승강구조가 간소화된 기판 세정장치에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display : 액정표시장치)를 비롯한 FPD(Flat Panel Display : 평판 디스플레이) 기판 등의 제조에 있어서, 세정공정은 그 이전의 각 공정을 거치는 과정에서 기판의 표면에 부착된 입자나 유기 오염물 또는 불순물 등의 오염물질을 제거하는 공정이다. 이러한 세정공정은 탈이온수나 세제 등의 세정액을 기판의 피세정면에 노즐로 분사하고, 세정액에 의해 젖은 피세정면을 롤 브러시 등으로 스크러빙하는 과정으로 이루어진다.
특히 롤 브러시를 이용한 스크러빙 과정에서는 상부 브러시와 하부 브러시 사이로 기판을 통과시켜 세정을 행하는데, 기판의 두께에 따라 상부 브러시와 하부 브러시 사이의 간격을 조정할 필요가 있다. 따라서, 통상적인 기판 세정장치에는 상부 브러시와 하부 브러시의 간격 조정을 위해 이들 브러시의 높낮이를 조절할 수 있는 승강수단이 구비되어 있다.
첨부도면 도 1 및 도 2는 대한민국 공개특허 제10-2006-0117663(명칭 : 평판 디스플레이 제조를 위한 세정 브러시 유닛)이 개시하고 있는 종래의 브러시 승강수단이 구비된 기판 세정장치를 발췌 도시한 것이다.
도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 종래 기판 세정장치의 브러시 승강수단은 크린부스(즉, 세정 챔버 : 110)의 하부에 설치되는 제1승강부재(140)와 제2승강부재(140')로 구성되어 있다. 제1승강부재(140)는, 서보모터(142)와 이 서보모터(142)에 의해 회전하는 회전축(144), 이 회전축(144)에 설치되어 상부 브러시(133)의 높낮이를 조절하는 제1,2원판캠(146a,146b), 그리고 상부 브러시축(134)과 연결되면서 LM가이드(150)를 따라 상하 이동 가능하게 되는 제1캠로드(148)와 제2캠로드(149)로 구성되어 있다. 또한, 제2승강부재(140')는 제1승강부재(140)의 옆에 나란히 설치되어 하부 브러시(133)의 높낮이를 조절하게 되며, 제1승강부재(140)와 마찬가지로 서보모터(142)와 회전축(144)과 제1,2원판캠(146a,146b), 그리고 제1캠로드(148)과 제2캠로드(149)로 구성되어 있다.
이와 같이 종래의 기판 세정장치에 구비된 브러시 승강수단은 브러시축(134)의 양단부가 동시에 같은 높낮이로 승강할 수 있도록 브러시축(134)에 대응하는 회전축(144)을 구비함에 중요한 특징이 있다. 즉, 회전축(144)의 회전과 이에 연동하는 제1,2원판캠(146a,146b)의 작동에 의해 브러시(133) 양단부의 승강이 동시화된다.
그런데, 상기 회전축(144)이 크린부스의 하부에 공간을 차지하면서 설치되기 때문에, 크린부스(110)의 하부에 통상적으로 구비되는 세정액 탱크(도시되지 않음) 등을 배치함에 있어서 설비의 레이아웃에 매우 불리하게 되고, 기판 세정장치의 구조가 복잡해지는 문제가 있다.
본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 외관과 구조가 보다 더 콤팩트화하고 전체 설비의 레이아웃에 유리한 기판 세정장치를 제공하는 데에 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 기판 세정용 브러시를 횡축 지지하는 브러시 샤프트와, 상기 브러시 샤프트의 양단부로부터 횡축방향으로 연장된 승강용 샤프트와, 상기 브러시 샤프트를 회전 구동하는 회전구동부와, 상기 승강용 샤프트 중 일단부측 승강용 샤프트를 승강시키는 승강구동부 및, 상기 일단부측 승강용 샤프트에 연동하여 타단부측 승강용 샤프트가 동시 승강하도록 타단부측 승강용 샤프트를 지지하는 승강지지부를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 승강구동부에는 승강 조작이 이루어지는 제1승강조작부재와 이 제1승강조작부재에 의해 회전 구동되는 승강력 전달축 및 이 승강력 전달축에 의해 지지되며 회전하는 제1기어가 구비되고, 상기 일단부측 승강용 샤프트에는 상기 제1기어에 선택적으로 치합되어 제1기어의 회전에 따라 일단부측 승강용 샤프트가 승강하도록 하는 제2기어가 구비되며. 상기 타단부측 승강용 샤프트에는 상기 승강지지부 측에 연결되는 제3기어가 구비되고, 상기 승강지지부에는 상기 제3기어에 선택적으로 치합되는 제4기어와 이 제4기어를 지지하며 상기 일단부측 승강용 샤프 트가 승강할 때 상기 타단부측 승강용 샤프트가 동시에 승강하도록 회전하는 승강지지축이 구비된 구성이 개시될 수 있다.
특히, 상기 승강지지축에는 상기 타단부측 승강용 샤프트에서 승강 조작을 행할 수 있는 제2승강조작부재가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제1기어와 제2기어의 선택적 치합 및 상기 제3기어와 제4기어의 선택적 치합을 위해, 상기 승강구동부와 상기 승강지지부는 각각 상기 승강용 샤프트를 상대로 이동 가능하게 되는 것이 바람직하다.
또, 상기 일단부측 승강용 샤프트에 상기 회전구동부가 연결됨으로써 승강용 샤프트의 회전 구동에 의해 상기 브러시 샤프트가 회전 구동되는 구성이 개시될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 고안은 승강구동부에 의한 브러시 및 브러시 샤프트의 승강구동력을 전달하는 구성이 세정 챔버의 하부에 구비되지 않고 브러시 샤프트에 횡축방향으로 직접 마련되어 있기 때문에, 종래에 비해 브러시 및 브러시 샤프트의 승강 작동을 위한 구성이 매우 간소화된다.
따라서, 세정장치의 외관과 구조가 매우 콤팩트화되는 이점이 있으며, 세정 챔버의 하부에 통상적으로 구비되는 세정액 탱크 등을 배치함에 있어서 설비의 레이아웃에 매우 유리한 효과가 있다.
이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 기판 세정장치의 주요 구성부를 나타낸 정면도이고, 도 4는 도 3의 기판 세정장치에 대한 측면부 사시도이다.
도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정장치는, 기판 세정용 브러시(10)를 지지하는 브러시 샤프트(20)와, 이 브러시 샤프트(20)의 양단부로부터 연장된 승강용 샤프트(30,30')와, 브러시 샤프트(20)를 회전 구동하는 회전구동부(40)와, 승강용 샤프트(30,30')의 일단부를 승강시키는 승강구동부(50), 그리고 승강용 샤프트(30,30')의 타단부를 지지하는 승강지지부(60)를 구비하고 있다. 이들 구성 요소들은 기판 세정용 브러시(10)가 기판을 사이에 두고 상하로 한 쌍이 설치됨에 따라서 상측 브러시에 관련된 요소들과 하측 브러시에 관련된 요소들로 구분되어 동일한 구성으로 구비되는데, 본 명세서에서는 편의상 상측 브러시와 관련된 구성 요소들을 중심으로 설명하기로 한다. 각 구성 요소들에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 브러시 샤프트(20)는 기판 세정용 브러시(10)에 브러시(10)의 횡축방향으로 결합되어 브러시(10)를 지지하게 된다. 브러시 샤프트(20)의 횡축방향 양단 부는 베어링(71,71')이 매개되어 있는 제1지지부재(70)와 제2지지부재(70')에 의해 회전 가능하게 지지되고 있다. 그리고, 이들 제1지지부재(70)와 제2지지부재(70')의 하측에 제1지지블록(80')과 제2지지블록(80')이 각각 상하방향으로 길게 설치되어 있고, 이 제1지지블록(80)과 제2지지블록(80') 각각은 제1베이스 블록(90)과 제2베이스 블록(90')에 의해 세정 챔버(도시되지 않음)의 저면에서 지지된다.
승강용 샤프트(30,30')는 브러시 샤프트(20)의 양단부로부터 브러시 샤프트(20)의 횡축방향으로 길게 연장된 축이다. 승강용 샤프트(30,30')는 브러시 샤프트(20)의 양단부에 일체로 형성될 수도 있고, 브러시 샤프트(20)의 양단부에 별물로서 결합될 수도 있다. 설명의 편의를 위해, 브러시 샤프트(20)의 양단부 중 일단부에 구비된 승강용 샤프트(30,30')를 일단부측 승강용 샤프트(30)라 호칭하고, 브러시 샤프트(20)의 타단부에 구비된 승강용 샤프트(30,30')를 타단부측 승강용 샤프트(30')라 호칭한다. 일단부측 승강용 샤프트(30)와 타단부측 승강용 샤프트(30')에는 각각 기어가 구비되어 있는데, 일단부측 승강용 샤프트(30)의 기어를 제2기어(31)라 하고, 타단부측 승강용 샤프트(30')의 기어를 제3기어(31')라 호칭한다.
상기 회전구동부(40)는 브러시 샤프트(20)를 회전 구동하게 되는데, 본 실시예에서 브러시 샤프트(20)의 양단부에 승강용 샤프트(30,30')가 구비되어 있으므로, 회전구동부(40)는 승강용 샤프트(30,30')를 경유하여 브러시 샤프트(20)와 연결됨으로써 브러시 샤프트(20)를 회전 구동하게 된다. 즉, 회전구동부(40)의 회전구동축(41)이 일단부측 승강용 샤프트(30)와 커플링(42)으로 연결되어 있어서, 회전구동부(40)의 회전 구동력이 회전구동축(41)을 통해 일단부측 승강용 샤프트(30)로 전달되고, 이에 따라서 브러시 샤프트(20)가 회전하게 된다.
다음으로, 상기 승강구동부(50)는 제1지지부재(70)와 제1지지블록(80)을 지지하고 있는 제1베이스 블록(90) 상에 설치되어 상기 일단부측 승강용 샤프트(30)를 승강시키게 된다. 이 승강구동부(50)는 제1승강조작부재(51)와 승강력 전달축(52) 및 제1기어(53)로 구성되어 있다. 제1승강조작부재(51)는 세정장치를 운용하는 작업자가 승강 조작을 하기 위한 수단으로서, 승강력 전달축(52)과 기어 물림으로 연결되어 있다. 승강력 전달축(52)은 제1베이스 블록(90)에 회전 가능하게 설치되어 제1지지부재(70)를 향해 길게 연장된 축이다. 이 승강력 전달축(52)의 상단부에는 일단부측 승강용 샤프트(30)의 제2기어(31)와 선택적으로 맞물리는 제1기어(53)가 구비되어 있다. 특히, 승강구동부(50)는 제1베이스 블록(90) 상에서 일단부측 승강용 샤프트(30)를 상대로 전진하거나 후퇴할 수 있도록 통상적인 슬라이딩 구조로 설치되어 있다. 따라서, 승강구동부(50)가 일단부측 승강용 샤프트(30)를 승강시킬 때에만 일단부측 승강용 샤프트(30)를 향해 전진하여 승강력 전달축(52)의 제1기어(53)가 일단부측 승강용 샤프트(30)의 제2기어(31)에 맞물리게 되고, 승강 작동이 완료되면 일단부측 승강용 샤프트(30)로부터 물러나게 됨으로써, 차후에 상기 회전구동부(40)에 의한 브러시 샤프트(20)의 회전 구동시 제1기어(53)와 제2기어(31)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
상기 승강지지부(60)는 타단부측 승강용 샤프트(30')를 지지하도록 제2베이스 블록(90') 상에 설치되어 있는데, 제2베이스 블록(90')에 회전 가능하게 설치되 어 타단부측 승강용 샤프트(30')를 향해 길게 뻗은 승강지지축(61)을 구비함과 아울러, 이 승강지지축(61)의 상단부에서 타단부측 승강용 샤프트(30')의 제3기어(31')에 선택적으로 맞물리는 제4기어(62)를 구비하고 있다. 이에 따라, 승강구동부(50)의 작동에 의해 일단부측 승강용 샤프트(30)가 승강하게 되면, 이에 연동하여 타단부측 승강용 샤프트(30')의 제3기어(31')가 승강지지축(61)의 제4기어(62)에 맞물린 상태에서 동시에 일단부측 승강용 샤프트(30)의 승강 높이만큼 승강하게 된다. 한편, 승강구동부(50) 측에서 뿐만 아니라 승강지지부(60)에서도 승강 조작을 할 수 있도록, 승강지지축(61)에 제2승강조작부재(63)가 설치될 수 있다. 이러한 승강지지부(60)는 승강구동부(50)의 경우와 같이 제2베이스 블록(90') 상에서 타단부측 승강용 샤프트(30')를 상대로 전진하거나 후퇴할 수 있도록 통상적인 슬라이딩 구조로 설치되어 있다. 따라서, 승강지지부(60)가 타단부측 승강용 샤프트(30')를 승강시킬 때에만 타단부측 승강용 샤프트(30')를 향해 전진하여 승강지지축(61)의 제4기어(62)가 타단부측 승강용 샤프트(30')의 제3기어(31')에 맞물리게 되고, 승강 작동이 완료되면 타단부측 승강용 샤프트(30')로부터 물러나게 됨으로써, 차후에 상기 회전구동부(40)에 의한 브러시 샤프트(20)의 회전 구동시 제3기어(31')와 제4기어(62)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
다음에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정장치의 작동에 대해 설명한다.
먼저, 브러시 샤프트(20)의 회전 구동은 회전구동부(40)에 의해 이루어지는 데, 브러시 샤프트(20)의 양단부에 승강용 샤프트(30,30')가 구비되어 있고, 회전구동부(40)의 회전구동축(41)은 일단부측 승강용 샤프트(30)에 커플링(42)으로 연결되어 있으므로, 회전구동부(40)의 회전구동력은 일단부측 승강용 샤프트(30)를 통해 브러시 샤프트(20)로 전달됨으로써 브러시 샤프트(20)가 회전하게 된다.
한편, 브러시 샤프트(20)의 승강 작동은 승강구동부(50)의 제1승강조작부재(51)를 조작하거나 승강지지부(60)의 제2승강조작부재(63)를 조작함으로써 이루어지게 된다. 그런데, 브러시 샤프트(20)의 회전 구동시 승강용 샤프트(30,30')의 제2기어(31)와 제3기어(31')가 승강구동부(50)의 제1기어(53)와 승강지지부(60)의 제4기어(62)에 각각 치합되어 있으면 이들 기어(53,31,31',62)에 파단이 발생하므로, 제1승강조작부재(51) 또는 제2승강조작부재(63)의 조작에 앞서 승강구동부(50)와 승강지지부(60)는 승강용 샤프트(30,30') 측으로부터 물러나 있는 상태로 조정되어 있게 된다. 그리고, 브러시 샤프트(20)의 회전 작동이 정지된 상태에서 브러시 샤프트(20)를 승강시킬 경우에만 승강구동부(50)와 승강지지부(60)를 각각 제1베이스 블록(90)과 제2베이스 블록(90') 상에서 승강용 샤프트(30,30') 측으로 슬라이딩 전진시킨다.
위의 상태로부터 제1승강조작부재(51)를 회전 조작하면 제1승강조작부재(51)에 연결되어 있는 승강력 전달축(52)이 회전한다. 이 승강력 전달축(52)의 상단부에는 앞서 설명한 바와 같이 제1기어(53)가 구비되어 있는데, 이 제1기어(53)에는 일단부측 승강용 샤프트(30)의 제2기어(31)가 치합되어 있다. 따라서, 승강력 전달축(52)의 회전에 따른 회전력은 제1기어(53)에 의해 제2기어(31)로 전달됨으로써, 제1기어(53)의 회전력이 일단부측 승강용 샤프트(30)를 승강시키게 된다. 일단부측 승강용 샤프트(30)의 승강 작동은 제1승강조작부재(51)의 회전 조작 방향에 따라 상승 작동 또는 하강 작동으로 이루어지게 되는데, 예를 들어 제1승강조작부재(51)가 좌회전하는 경우에는 상승 작동, 우회전하는 경우에는 하강 작동을 하게 된다. 이러한 일단부측 승강용 샤프트(30)의 승강 작동은 브러시 샤프트(20)의 횡축 방향으로 그대로 전달되어, 일단부측 승강용 샤프트(30) 및 브러시 샤프트(20)와 한 몸을 이루고 있는 타단부측 승강용 샤프트(30')에 미치게 된다. 타단부측 승강용 샤프트(30')에는 제3기어(31')가 구비되어 있고, 제3기어(31')에는 승강지지부(60)의 제4기어(62)가 치합되어 있으므로, 타단부측 승강용 샤프트(30')는 제4기어(62)와 승강지지부(60)를 회전시키면서 승강하게 된다. 따라서, 결국엔 일단부측 승강용 샤프트(30)와 타단부측 승강용 샤프트(30') 사이의 브러시 샤프트(20)는 제1승강조작부재(51)의 조작에 따른 승강 작동이 동시에 동일 높이로 이루어지게 된다. 이와 마찬가지로 제2승강조작부재(63)를 조작하는 경우에도 제1승강조작부재(51)에 의한 브러시 샤프트(20)의 승강 작동과 동일하게 브러시 샤프트(20)가 승강 작동하게 된다.
지금까지의 설명에서 회전 작동과 승강 작동의 대상을 브러시 샤프트(20)로 언급하고 있으나, 브러시 샤프트(20)에 설치된 기판 세정용 브러시(10)가 브러시 샤프트(20)와 일체의 상태에서 회전 작동 및 승강 작동하는 것임은 주지의 사실이라 할 것이다.
이상에서는 본 고안을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
도 1은 종래의 브러시 승강수단이 구비된 기판 세정장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 기판 세정장치의 주요 구성부를 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3의 기판 세정장치에 대한 측면부 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 브러시 20 : 브러시 샤프트
30 : 일단부측 승강용 샤프트 30' : 타단부측 승강용 샤프트
31 : 제2기어 31' : 제3기어
40 : 회전구동부 41 : 회전구동축
50 : 승강구동부 51 : 제1승강조작부재
52 : 승강력 전달축 53 : 제1기어
60 : 승강지지부 61 : 승강지지축
62 : 제4기어 63 : 제2승강조작부재
70 : 제1지지부재 70' : 제2지지부재
71,71' : 베어링 80 : 제1지지블록
80' : 제2지지블록 90 : 제1베이스 블록
90' : 제2베이스 블록

Claims (5)

  1. 기판 세정용 브러시를 횡축 지지하는 브러시 샤프트;
    상기 브러시 샤프트의 양단부로부터 횡축방향으로 연장된 승강용 샤프트;
    상기 브러시 샤프트를 회전 구동하는 회전구동부;
    상기 승강용 샤프트 중 일단부측 승강용 샤프트를 승강시키는 승강구동부; 및
    상기 일단부측 승강용 샤프트에 연동하여 타단부측 승강용 샤프트가 동시 승강하도록 타단부측 승강용 샤프트를 지지하는 승강지지부를 포함하여 이루어진 기판 세정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강구동부에는 승강 조작이 이루어지는 제1승강조작부재와 이 제1승강조작부재에 의해 회전 구동되는 승강력 전달축 및 이 승강력 전달축에 의해 지지되며 회전하는 제1기어가 구비되고,
    상기 일단부측 승강용 샤프트에는 상기 제1기어에 선택적으로 치합되어 제1기어의 회전에 따라 일단부측 승강용 샤프트가 승강하도록 하는 제2기어가 구비되며. 상기 타단부측 승강용 샤프트에는 상기 승강지지부 측에 연결되는 제3기어가 구비되고,
    상기 승강지지부에는 상기 제3기어에 선택적으로 치합되는 제4기어와 이 제4기어를 지지하며 상기 일단부측 승강용 샤프트가 승강할 때 상기 타단부측 승강용 샤프트가 동시에 승강하도록 회전하는 승강지지축이 구비된 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 승강지지축에는 상기 타단부측 승강용 샤프트에서 승강 조작을 행할 수 있는 제2승강조작부재가 구비된 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1기어와 제2기어의 선택적 치합 및 상기 제3기어와 제4기어의 선택적 치합을 위해, 상기 승강구동부와 상기 승강지지부는 각각 상기 승강용 샤프트를 상대로 이동 가능하게 된 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 일단부측 승강용 샤프트에 상기 회전구동부가 연결됨으로써 승강용 샤프트의 회전 구동에 의해 상기 브러시 샤프트가 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
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