KR20070069479A - Apparatus for injecting fluid - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 일반적인 포토 전 세정공정을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a general photo pre-cleaning process.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 포토 전 세정공정에서 설명된 종래의 에어나이프를 나타낸 도면이다.2A and 2B are diagrams illustrating a conventional air knife described in the pre-photo cleaning process of FIG. 1.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프를 나타낸 도면이다.3A and 3B illustrate an air knife according to a preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프의 결합단면도이다.4 is a cross-sectional view of the air knife in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5d는 종래와 본 발명에서의 에어나이프의 공급구를 상호 비교하여 나타낸 도면이다.5A to 5D are diagrams showing a comparison between the supply port of the air knife in the prior art and the present invention.
도 6a 및 도 6b는 종래와 본 발명에서의 에어나이프 본체의 구조를 상호 비교하여 나타낸 도면이다.6A and 6B are views showing a comparison of the structure of the air knife main body according to the prior art and the present invention.
도 7a 및 도 7b는 종래와 본 발명에서의 노즐부에서의 분사되는 공기의 Z축 방향에서의 균일성을 나타낸 도면이다.7A and 7B are diagrams showing uniformity in the Z-axis direction of air injected from the nozzle unit in the prior art and the present invention.
<도면의 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
200, 300: 에어나이프(air knife) 210, 310: 공급구200, 300:
200a, 300a: 본체 200b, 300b: 지지부200a, 300a:
220, 320: 챔버 230, 330: 중간지지부220, 320:
231, 331: 중간지지막 232, 331a: 중간지지공231, 331:
본 발명은 유체분사장치에 관한 것으로, 상세하게는 최종출구단 방향으로의 유체유동에 있어서 균일성을 확보하고, 단열팽창에 따른 수분 발생의 위험을 감소시켜, 세정효과를 극대화시킬 수 있는 유체분사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid spray device, in particular, to ensure uniformity in fluid flow in the final exit direction, to reduce the risk of water generation due to adiabatic expansion, fluid spray that can maximize the cleaning effect Relates to a device.
LCD(Liquid Crystal Display) 등의 FPD(Flat Panel Display) 제조공정에서 기판이나 막 표면의 오염, 파티클을 사전에 제거하여 불량이 발생하지 않도록 하 거나, 증착될 박막의 접착력 강화, FPD 특성 향상 등을 위해 세정(cleaning)이 행해진다.In flat panel display (FPD) manufacturing process, such as LCD (Liquid Crystal Display), contamination of substrate or film surface and particles are eliminated in advance to prevent defects, or the adhesion of thin films to be deposited and the improvement of FPD characteristics Hazardous cleaning is performed.
이러한 세정에 사용되는 세정기의 구성은, 증착공정, 에칭공정, 현상공정, 스트리핑 공정 등과 같은 각 주요공정에 적용됨에 따라 다소 차이가 있으나, 포토 전 세정공정을 예로 들어 설명한다.The configuration of the scrubber used for the cleaning is somewhat different depending on the main processes such as the deposition process, the etching process, the developing process, the stripping process, and the like.
도 1은 일반적인 포토 전 세정공정을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a general photo pre-cleaning process.
도 1에 도시된 바와 같이, 포토 전 세정기(100)의 구성을 살펴보면, 인 컨베어(10), 엑시머 UV(20), 롤 브러쉬(Roll brush)(30), 버블제트(Bubble jet)(40), 파이널린스(Final rinse)(50), 에어나이프(Air knife)(60), 아웃 컨베어(70)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the configuration of the photo pre-cleaner 100 includes an in-
여기서, 포토 전 세정기(100)의 각 구성요소에 따른 포토 전 세정공정을 살 펴보면 다음과 같다.Here, look at the photo pre-cleaning process according to each component of the photo pre-cleaner 100 as follows.
먼저, 인 컨베어(10)는 기판을 세정공정으로 이송시켜 주기 위하여 기판이 안착되는 영역이며, 인 라인(in-line) 공정을 따라 포토 전 세정이 이루어지게 한다.First, the in-
이후, 기판의 표면에 존재하는 유기물을 제거하기 위해 엑시머(Excimer) UV(Ultra Violet) 공정(20)이 행해진다.Thereafter, an Excimer UV (Ultra Violet)
여기서는, 엑시머 UV 램프를 이용하여 소정 nm의 자외선 광을 기판의 표면에 조사하여 공기 중의 산소 및 오존의 여기 산소를 분리시킴으로써, 이 여기 산소가 기판상의 유기물과 화학결합을 하여 대기 중으로 휘발되므로, 기판 표면상에 존재하는 유기물을 제거한다.In this case, by using an excimer UV lamp, a predetermined nm ultraviolet light is irradiated to the surface of the substrate to separate oxygen in the air and excitation oxygen of ozone, and the excited oxygen is chemically bonded to the organic material on the substrate and volatilized into the atmosphere. Remove organics present on the surface.
이후, 기판 표면에 묻어 있는 파티클을 브러쉬(Brush)를 이용하여 물리적 힘을 가해 제거하는 롤 브러쉬(30) 공정이 행해진다.Subsequently, a
또한, 롤 브러쉬(30) 공정은 비교적 크기가 큰 파티클 및 유기물 제거에 효과가 있다.In addition, the
또한, 대형 기판의 휨을 고려하여 롤 브러쉬는 상하 서로 마주보게 설치되어 있다.In addition, in consideration of the warp of the large substrate, the roll brushes are provided to face each other up and down.
또한, 롤 브러쉬 공정이 항상 사용되는 것은 아니고, 공정에 따라 사용 유무가 결정된다.In addition, the roll brush process is not always used, and use or not is determined by a process.
예를 들면, 평탄화 패턴이 이루어진 곳에서는 롤 브러쉬 공정을 통한 세정이 이루어지나, 패턴 형태가 이루어지는 곳에서는 패턴에 손상을 줄 수 있으므로, 롤 브러쉬 공정이 사용되지 않는다.For example, where a flattening pattern is formed, cleaning is performed through a roll brush process, but where a pattern form is formed, the pattern may be damaged, and thus, a roll brush process is not used.
이후, 고압 펌프에 의한 압력을 가진 액체와 기체를 노즐내에서 혼합함으로써 물방울을 발생시키고, 그 물방울을 고속의 기체 흐름에 의해 가속 분사시켜, 기판상의 유체의 탄력으로 표면의 이물을 제거하는 버블제트(40) 공정이 행해진다.Thereafter, water droplets are generated by mixing the liquid and gas with the pressure of the high pressure pump in the nozzle, and the water droplets are accelerated and sprayed by a high speed gas flow to remove foreign substances on the surface by the elasticity of the fluid on the substrate. (40) The process is performed.
이후, 기판상에 마지막으로 노즐샤워(Nozzle shower)를 행하여 린스를 실시하고, 같은 영역 안에서 아쿠아나이프를 통해 유체를 기판 전면에 고르게 분사하는 아쿠아샤워(Aqua shower)를 실시하여, 마지막으로 이물을 제거하는 파이널린스(50) 공정이 행해진다.Thereafter, a nozzle shower is finally performed on the substrate to rinse, and an aqua shower is used to evenly spray the fluid onto the front surface of the substrate through an aqua knife in the same area. The
여기서, 파이널린스(50) 공정은 세정공정의 가장 후단에 배치되는데, 아쿠아 샤워시 일정 각도로 분사하여 기판상에 유체의 흐름을 발생시킴으로써, 기판상의 체류 파티클을 제거하는 효과가 있다.Here, the final rinse (50) process is disposed at the rear end of the cleaning process, by spraying at a predetermined angle during aqua shower to generate a flow of fluid on the substrate, thereby removing the retention particles on the substrate.
이후, 기판상에 남아 있는 물(Wet)을 완전히 제거 및 건조하는 에어나이프(60) 공정이 행해진다.Thereafter, an
이후, 포토 전 세정공정이 모두 끝나고, 아웃 컨베어(70)에서 기판을 다음 공정설비로 반출시켜 줌으로써 종료된다.Thereafter, all of the photo pre-cleaning processes are completed, and the substrates are taken out of the out
도 2a 및 도 2b는 도 1의 포토 전 세정공정에서 설명된 종래의 에어나이프(200)를 나타낸 도면이다.2A and 2B illustrate a
도 2a는 상기 에어나이프(200)의 측단면도이다.2A is a side cross-sectional view of the
도 2a에 도시된 바와 같이, 에어나이프(200)는 에어공급장치(미도시)로부터 기판에 분사되는 공기가 유입되도록 일측면에 형성되는 공급구(210)와, 상기 공급 구의 일측과 연결되어 상기 공급구(210)로부터 유입된 공기가 1차 저장되는 제1 챔버(Chamber)(220)를 구비한다.As shown in Figure 2a, the
또한, 제1 챔버(220)의 하부에 형성되어 상기 제1 챔버에 일시 저장된 공기가 이동하는 내부통로인 중간지지부(230)와, 상기 중간지지부를 통해 수직 하강된 공기가 2차 저장되는 제2 챔버(240)와, 상기 제2 챔버의 하부에 형성되어 상기 제2 챔버에 일시 저장된 공기가 기판에 분사되게 하는 최종출구단으로서 노즐부(250)를 구비한다.In addition, a
이러한 종래의 에어나이프(200)에서의 건조공정은 다음과 같다.The drying process in the
즉, 공급구(210)를 통해 공급되는 압축된 공기가 제1 챔버(220)에서 1차팽창을 한 다음 중간지지부(230)의 유로를 지나게 된다. 이때, 공기가 중간지지부(230) 영역을 지날 때에는 제1 챔버(220)에서 팽창된 공기가 좁은 유로를 지나면서 큰 운동에너지를 가짐과 동시에 재압축과정을 거치게 된다. 이후, 중간지지부(230)에서 재압축된 공기는 제2 챔버(240)로 유입되면서 또 한번의 팽창과정을 더 거치게 된다. 이렇게 2차 팽창된 공기는 최종출구단인 노즐부(250)를 통해 처리대상인 기판으로 집중분사되는 방식이다.That is, the compressed air supplied through the
도 2b는 종래의 에어나이프(200)의 내부형태를 나타낸 단면도로서, 도 2a에 도시된 에어나이프(200)를 A-A' 방향으로 절단한 경우의 일측면을 나타낸 것이다.Figure 2b is a cross-sectional view showing the internal shape of a
도 2b에 도시된 바와 같이, 종래의 에어 나이프(200)는 본체(200a)가 지지부(200b)에 결합되어 지지되는 형태로 구성되는데, A-A'방향으로 절단할 때, 절단된 좌측면을 본체(200a)라 하고, 우측면을 지지부(200b)라 한다.As shown in Figure 2b, the
여기서, 본체(200a)는 공급구(210)와 연결되어 유입된 공기가 1차 저장되는 제1 챔버 영역(220a)과, 상기 제1 챔버 영역에 일시 저장된 공기가 이동하는 중간지지부 영역(230a)과, 상기 중간지지부 영역 상을 이동한 공기가 2차 저장되는 제2 챔버 영역(240a)과, 상기 제2 챔버 영역에 일시 저장된 공기가 기판에 분사되게 하는 최종출구단으로서 노즐부 영역(250a)을 구비한다.Here, the
또한, 본체(200a)에는 소정 간격을 두고 복수의 제1 챔버 영역(220a)이 형성되는데, 상기 복수의 제1 챔버 영역의 사이 공간에는 소정 두께 만큼 돌출된 격막(270)을 형성한다.In addition, a plurality of
또한, 격막(270)은 유입된 공기가 제1 챔버에서 서로 간섭하거나 분사방향인 Z축의 장축설계에서 오는 에어나이프의 처짐이나 휨을 방지한다.In addition, the
또한, 중간지지부 영역(230a) 상에 소정 간격을 두고 중간지지막(231)이 형성되는데, 상기 중간지지막은 그 단면이 역오각형태로서 상기 중간지지부 영역 상에 소정 두께만큼 돌출된 형태로 형성된다.In addition, an
또한, 중간지지막(231)에서 상기 돌출된 소정 두께는, 본체(200a)와 지지부의 결합시 노즐부(250)의 틈새에 해당하게 된다. 이때, 생성된 틈새공간 사이를 유입된 공기가 기판 상에 분사되기까지 유동하게 된다.In addition, the predetermined thickness protruding from the
또한, 본체(200a)와 지지부의 결합을 위해, 중간지지막(231) 상에 복수의 중간지지공(232)이 형성된다.In addition, a plurality of
또한, 본체(200a)의 상부에는 지지부와의 견고한 결합을 위해 사각 테두리(260)부분에 복수의 테두리공(261)을 형성할 뿐만아니라, 격막(270) 및 중간지지막 (231) 상에도 복수의 격막공(271), 중간지지공(232)을 형성한다.In addition, a plurality of
또한, 지지부 상에도 본체(200a)와 대칭적으로 복수의 결합공(미도시)을 형성한다. 이때, 복수의 테두리공(261), 격막공(271), 중간지지공(232)과 각각 대칭되는 상기 지지부상의 결합공을 스크류 또는 나사 결합시킴으로써, 종래의 에어나이프(200)는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 본체(200a)가 지지부(200b)에 결합되어 지지되는 형태로 구성될 수 있다.In addition, a plurality of coupling holes (not shown) are formed on the support portion symmetrically with the
이상에서 살펴본 종래의 에어나이프(200)에서의 건조공정은, 압축 공급된 공기를 팽창(제1 챔버)->압축(중간지지부)->팽창(제2 챔버)->압축(노즐부)과 같은 과정으로 이동한다. 이경우, 공급된 압축공기가 팽창과 압축과정을 반복하는 동안 압축에너지 손실 및 재압축으로 인한 응축현상으로 수분이 발생할 수 있다.In the conventional drying process in the
또한, 제1 챔버(220)는 공급구(210)의 개수에 따라 격막(270)에 의해 다수개로 분할되며, 이때 각 챔버 내부의 압력은 공급구(210) 사이의 압력차에 따라 다르게 된다. 이에 따라 노즐부(250)를 통해 분사되는 공기의 압력이 불균일하게 된다.In addition, the
이와같이, 수분발생 및 최종출구단에서의 불균일성은 반도체 및 디스플레이 공정에 큰 악영향을 미치게 된다.As such, moisture generation and non-uniformity in the final exit stage have a significant adverse effect on semiconductor and display processes.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 최종출구단 방향으로의 유체유동에 있어서 균일성을 확보하고, 단열팽창에 따른 수분 발생의 위험을 감소시켜, 세정효과를 극대화시킬 수 있는 유체분사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, to ensure uniformity in fluid flow in the final exit end direction, to reduce the risk of water generation due to adiabatic expansion, can maximize the cleaning effect It is an object to provide a fluid injection device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 공급장치로부터 유체가 유입되게 하는 공급구와, 상기 공급구의 일측과 연결되어 상기 공급구를 통해 유입된 유체를 저장하는 단일 챔버와, 상기 챔버의 하부에 형성되어 상기 챔버에 일시 저장된 유체를 분사방향으로 이동시키는 중간 유로와, 상기 중간 유로를 통해 이동된 유체가 처리대상에 분사되게 하는 슬릿노즐부를 포함하는 유체분사장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, the supply port for allowing the fluid to flow from the supply device, a single chamber is connected to one side of the supply port and stores the fluid introduced through the supply port, the lower portion of the chamber And a slit nozzle portion formed in the intermediate flow path for temporarily moving the fluid temporarily stored in the chamber in the spraying direction, and a slit nozzle part for injecting the fluid moved through the intermediate flow path to a treatment object.
또한, 상기 유체는 압축 공기이고, 상기 공급구는 상기 챔버의 일측면에 대해 상단에 형성되어 유체 공급시 다운플로우를 유도하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fluid is compressed air, the supply port is characterized in that it is formed on the upper side with respect to one side of the chamber to induce downflow during fluid supply.
또한, 상기 노즐부의 틈새를 조정하는 중간지지막의 길이는 상기 중간지지부 길이의 2/3 이상이 되도록 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the length of the intermediate support membrane for adjusting the gap of the nozzle portion is characterized in that it is set to be 2/3 or more of the length of the intermediate support portion.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, regardless of the reference numerals. Duplicate explanations will be omitted.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프(300)를 나타낸 도면이다.3A and 3B illustrate an
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프(300)의 측단면도이다.3A is a side cross-sectional view of an
도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프(300)는, 에어공급장치(미도시)로부터 기판에 분사되는 공기가 유입되도록 일측면에 형성되는 공급구(310)와, 상기 공급구의 일측과 연결되어 상기 공급구(310)로부터 유입된 공기를 저장하는 챔버(Chamber)(320)를 구비한다.As shown in Figure 3a, the
또한, 챔버(320)의 하부에 형성되어 상기 챔버에 일시 저장된 공기가 이동하는 내부통로인 중간지지부(330)와, 상기 중간지지부를 통해 수직 하강된 공기가 기판에 분사되게 하는 최종출구단으로서 노즐부(340)를 구비한다.In addition, the nozzle is formed in the lower part of the
이러한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프(300)에서의 건조공정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the drying process in the
즉, 공급구(310)를 통해 공급되는 압축된 공기가 챔버(320)에서 1차팽창을 한 다음 중간지지부(330)의 유로를 지나게 된다. 이때, 공기가 중간지지부(330) 를 지날 때에는 챔버(320)에서 팽창된 공기가 좁은 유로를 지나면서 큰 운동에너지를 가짐과 동시에 재압축과정을 거치게 된다. 이후, 중간지지부(330)에서 재압축된 공기는 최적의 유로를 따라 최종출구단인 노즐부(340)를 통해 처리대상인 기판으로 집중분사되는 방식이다.That is, compressed air supplied through the
이와같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프(300)에서는, 압축 공급된 공기를 팽창(챔버)->압축(중간지지부)->압축(노즐부)과 같은 과정으로 이동시키므로, 종래와 달리 제2 챔버에서의 2차팽창과정을 거치지 않는다.As such, in the
즉, 공기가 중간지지부(330)를 이동할 때에는 압축된 공기의 압축상태가 그대로 유지되므로 불필요한 운동에너지의 손실을 방지할 수 있다.That is, when the air moves the
따라서, 종래의 제2 챔버 형성시 단열팽창에 따라 노즐부를 통한 공기 분사시 발생할 수 있는 수분발생의 위험을 감소시킬 수 있다.Therefore, it is possible to reduce the risk of water generation that may occur during the air injection through the nozzle portion in accordance with the adiabatic expansion when forming the conventional second chamber.
도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프(300)의 내부형태를 나타낸 단면도로서, 도 3a에 도시된 에어나이프(300)를 A-A'방향으로 절단한 경우의 일측면을 나타낸 것이다.Figure 3b is a cross-sectional view showing the internal shape of the
도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프(300)는 본체(300a)가 지지부(300b)에 결합되어 지지되는 형태로 구성되는데, A-A'방향으로 절단할 때, 절단된 좌측면을 본체(300a)라 하고, 우측면을 지지부(300b)라 한다.As shown in Figure 3b, the
여기서, 본체(300a)는 공급구(310)와 연결되어 유입된 공기가 저장되는 챔버 영역(320a)과, 상기 챔버 영역에 일시 저장된 공기가 이동하는 중간지지부 영역(330a)과, 상기 중간지지부 영역 상을 이동한 공기가 기판에 분사되게 하는 최종출구단으로서 노즐부 영역(340a)을 구비한다.Here, the
또한, 중간지지부 영역(330a) 상에 소정 간격을 두고 복수의 중간지지막(331)이 형성된다. 이때, 상기 중간지지막은 상기 중간지지부 영역 상에 소정 두께만큼 돌출된 형태로 형성되며, 유입된 공기의 직진 가속화를 위해 종래보다 상기 중간지지막의 길이가 더 늘어나게 된다. 이때, 중간지지막(331)의 길이는 전체 중간지지부 영역(330a) 길이의 2/3 이상이 되도록 한다.In addition, a plurality of intermediate support layers 331 are formed on the
또한, 중간지지막(331)에서 상기 돌출된 소정 두께는, 본체(300a)와 지지부의 결합시 노즐부(340)의 틈새에 해당하게 된다. 이때, 생성된 틈새공간 사이를 유입된 공기가 기판 상에 분사되기까지 유동하게 된다.In addition, the predetermined thickness protruding from the
또한, 본체(300a)와 지지부(300b)의 결합을 위해, 중간지지막(331) 상에 중간지지공(331a)이 형성된다.In addition, the
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프(300)는 종래와 달리 격막, 2차 저장통로(제2 챔버)가 존재하지 않게 된다. 이렇게 구성함으로써, 에어공급장치(펌프)에서 전달되는 공기가 최종출구단으로 이동하는 과정에 있어서, 격막 및 제2 챔버에 의한 유입된 공기의 맥동 등 유체 유동의 국지적인 불균일성을 감쇠시킬 수 있다.As such, the
또한, 챔버는 격막을 제거하여 공급구를 통해 공급되는 압축된 공기가 신속하게 확산되도록 하고, 이를 통해 Z축 방향으로의 균일한 유량 공급이 이루어지게 한다.In addition, the chamber removes the diaphragm so that the compressed air supplied through the supply port is rapidly diffused, thereby allowing a uniform flow rate supply in the Z-axis direction.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프(300)의 결합단면도이다.4 is a cross-sectional view of the combination of the
도 4에 도시된 바와 같이, 본체(300a)의 상부에는 지지부(300b)와의 견고한 결합을 위해 사각 테두리부분에 복수의 테두리공(361a)을 형성할 뿐만아니라, 중간지지부(330a) 상에도 복수의 중간지지공(331a)을 형성한다.As shown in FIG. 4, the upper portion of the
또한, 지지부(300b) 상에도 본체(300a)와 대칭적으로 복수의 결합공(미도시)을 형성한다. 이때, 복수의 테두리공(361a) 및 중간지지공(331a)과, 각각 대칭되는 상기 지지부 상의 결합공을 스크류 또는 나사 결합(361b)(331b)시킴으로써, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어나이프(300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 체(300a)가 지지부(300b)에 결합되어 지지되는 형태로 구성될 수 있다.In addition, a plurality of coupling holes (not shown) are formed on the
또한, 지지부(300b)의 외형은 도 4와 같이, 본체(300a)와 대칭적으로 형성할 수 있을 뿐만아니라, 도 3a에 도시된 바와 같이, 비대칭적으로 형성할 수도 있다.In addition, the outer shape of the
도 5a 내지 도 5d는 종래와 본 발명에서의 에어나이프의 공급구를 상호 비교하여 나타낸 도면이다.5A to 5D are diagrams showing a comparison between the supply port of the air knife in the prior art and the present invention.
도 5a는 종래의 에어나이프의 공급구(210)의 형성위치를 나타낸 것이고, 도 5b는 본 발명에서의 에어나이프의 공급구(310)의 형성위치를 나타낸 것이다.Figure 5a shows the formation position of the
여기서, 종래의 공급구(210)는 에어나이프의 제1 챔버(220)의 외부측면에 대해 길이방향(세로)으로 중간위치에서 홀을 뚫어 형성한 것임에 반해, 본 발명의 공급구(310)는 에어나이프의 챔버(320)의 외부측면에 대해 길이방향으로 종래의 중간위치보다 상단에 홀을 뚫어 형성한 것이다.Here, the
즉, 본 발명의 경우에는 종래보다 공급구(310)를 외부측면에 대해 길이방향으로 윗쪽으로 올려서 형성함으로써, 에어공급장치를 통해 공급된 압축공기가 공급구(310)를 통해 챔버내로 유입될 때, 다운플로우(down flow)를 유도할 수 있게 한다.That is, in the case of the present invention, when the
이는 종래와 달리, 공급구를 통해 챔버 내부에 유입되는 압축공기가 에어나이프 상측으로 확산되는 것을 방지하여, 상기 공기의 불필요한 유동으로 인한 운동에너지의 손실을 최소화한다. 이에 따라 노즐에서의 공기의 분사 압력이 손실되는 것을 방지할 수 있다.Unlike the related art, this prevents the compressed air flowing into the chamber through the supply port from diffusing upward of the air knife, thereby minimizing the loss of kinetic energy due to the unnecessary flow of the air. As a result, it is possible to prevent the injection pressure of the air from the nozzle from being lost.
도 5c 및 도 5d는 종래와 본 발명에서 공급구에 유입된 공기의 유동을 나타 낸 도면으로서, 종래보다 본 발명에서, 공급구(310)를 통과한 공기가 최종출구단인 하부방향으로 향하는 벡터량이 훨씬 큼을 알 수 있다.5C and 5D are diagrams showing the flow of air introduced into the supply port in the related art and the present invention. In the present invention, the air passing through the
즉, 공급구(310)를 통해 유입된 공기가 상방향으로 분사되는 것을 막고, 다운플로우를 유도하여 챔버내에 빠르게 Z축 방향으로 균일한 분포가 이루어지게 한다.In other words, the air introduced through the
도 6a 및 도 6b는 종래와 본 발명에서의 에어나이프 본체의 구조를 상호 비교하여 나타낸 도면이다.6A and 6B are views showing a comparison of the structure of the air knife main body according to the prior art and the present invention.
도 6a는 종래의 에어나이프 본체(200a)의 측단면도이고, 도 6b는 본 발명의 에어나이프 본체(300a)의 측단면도이다.6A is a side cross-sectional view of a conventional air knife
여기서, 종래의 에어나이프 본체(200a)의 제1 챔버 영역(220a)의 폭이 8mm이상인데 반해, 본 발명의 에어나이프 본체(300a)의 챔버 영역(320a)의 폭은 4mm이하 정도로 형성한다. 즉, 본 발명의 챔버 영역(320a)의 폭을 종래보다 1/2 정도 줄여 상기 챔버 영역의 단면적을 감소시키는데, 이를 통해 챔버에 유입된 공기의 단열팽창량을 감소시켜 노즐부를 통한 공기의 기판 분사시 수분 발생의 위험을 감소시킨다.Here, the width of the
또한, 최종출구단인 노즐부의 길이에 있어서도, 종래의 경우 6mm 정도이나, 본 발명에서는 2~3mm 정도로 종래보다 1/2 정도 감소시킨다. 이와 같이, 노즐부의 길이를 기존보다 짧게 하여 중간지지부에서 압축된 공기의 이동거리를 적게 하고 압축 상태를 최대한 유지시켜 노즐부를 통한 공기의 기판 분사시 수분 발생의 위험을 감소시킨다.Also, the length of the nozzle portion, which is the final exit end, is reduced by about 1/2 in the conventional case, but in the present invention, about 2 to 3 mm in the present invention. As such, the length of the nozzle portion is shorter than before, thereby reducing the moving distance of the compressed air in the intermediate support portion and maintaining the compressed state as much as possible, thereby reducing the risk of moisture generation when spraying the substrate through the nozzle portion.
또한, 중간지지부상에 형성되는 중간지지막(미도시)의 길이에 있어서도, 종래의 경우 15mm 정도이나, 본 발명의 경우에는 제2 챔버를 형성하지 않으므로 중간지지막의 길이를 종래보다 10mm 정도 늘린다(25mm 정도). 즉, 중간지지부의 총길이의 2/3 이상이 되도록 중간지지막의 길이를 설정하여, 유입된 공기가 중간지지부상을 이동할 때 직진 가속화 되도록 한다. 이를 통해, 중간지지부 상에서의 공기압축을 강화시켜 기판 분사시의 수분 발생의 위험을 감소시킨다.Also, the length of the intermediate support film (not shown) formed on the intermediate support portion is about 15 mm in the related art, but in the case of the present invention, since the second chamber is not formed, the length of the intermediate support film is increased by about 10 mm ( About 25mm). That is, the length of the intermediate support membrane is set to be 2/3 or more of the total length of the intermediate support, so that the introduced air accelerates straight when moving on the intermediate support. This enhances air compression on the intermediate support to reduce the risk of moisture generation during substrate spraying.
도 7a 및 도 7b는 종래와 본 발명에서의 노즐부에서의 분사되는 공기의 Z축 방향에서의 균일성을 나타낸 도면이다.7A and 7B are diagrams showing uniformity in the Z-axis direction of air injected from the nozzle unit in the prior art and the present invention.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 최종출구단에서의 Z축 방향에서 공기의 이동속도의 편차를 비교해보면, 종래의 경우 표준편차가 0.903인데 반하여, 본 발명에서는 표준편차가 0.642 정도로, Z축 방향에서의 공기 유동의 균일성이 현저히 개선되었음을 보여준다.As shown in Figure 7a and 7b, when comparing the deviation of the moving speed of the air in the Z-axis direction at the final exit, the standard deviation is 0.903 in the conventional case, in the present invention, the standard deviation is about 0.642, Z It shows that the uniformity of air flow in the axial direction is significantly improved.
즉, 종래에는 최종출구단에서의 공기 분사시 균일성이 확보되지 않아 세정효과를 감소시켰으나, 본 발명에서는 최종출구단으로 압축된 공기를 유동시킴에 있어 최적의 유로로 설계하여, 분사방향인 Z축 방향으로 공기 유동의 균일성을 확보하고 세정효과를 극대화시킬 수 있다.That is, in the prior art, uniformity was not secured during the air injection at the final outlet stage, thereby reducing the cleaning effect. However, in the present invention, Z is the injection direction by designing an optimal flow path for flowing the compressed air to the final outlet stage. It is possible to secure uniformity of air flow in the axial direction and maximize the cleaning effect.
이상에서, 본 발명에 따른 LCD 기판 세정용 에어나이프에 대해 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태의 유체분사장치 및 이를 이용한 다양한 형태의 FPD(Flat Panel Display) 세정장치에 적용될 수 있다 할 것이다.In the above, the LCD substrate cleaning air knife according to the present invention has been described, but is not limited thereto and may be applied to various types of fluid spray devices and various types of flat panel display (FPD) cleaning devices using the same.
따라서, 본 발명은 상기의 실시예에 국한되는 것은 아니며 당해 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 설계 변경이나 회피설계를 한다 하여도 본 발명의 범위 안에 있다 할 것이다.Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a person having ordinary skill in the art may change the design or avoid the design without departing from the scope of the technical idea of the present invention. Will be in range.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 유체분사장치는, 격막 및 제2 챔버에 따른 유체 유동의 국지적인 불균일성을 방지하고, 제2 챔버에서의 팽창과정을 거치지 않게 한다.As described above, the fluid injection device according to the present invention prevents local nonuniformity of fluid flow along the diaphragm and the second chamber, and does not undergo an expansion process in the second chamber.
이를 통해 중간지지부에서 재압축된 공기는 최적의 유로를 따라 노즐부를 통해 기판에 분사되게 분사시의 수분 발생의 위험을 감소시킨다.In this way, the air recompressed in the intermediate support portion is sprayed to the substrate through the nozzle portion along the optimum flow path to reduce the risk of water generation during the injection.
또한, 공급구의 형성위치를 종래보다 챔버의 길이방향으로 상단에 형성함으로써, 상기 공급구를 통해 챔버내로 유입된 공기가 다운플로우(down flow) 구조를 가지도록 유도한다.In addition, the formation position of the supply port is formed at the upper end in the longitudinal direction of the chamber than in the prior art, thereby inducing the air introduced into the chamber through the supply port to have a down flow structure.
이를 통해, 공급구를 통해 챔버 내부에 유입되는 공기가 에어나이프 상측으로 확산되는 것을 방지하여, 상기 공기의 불필요한 유동으로 인한 운동에너지의 손실을 최소화한다. 이에 따라 노즐에서의 공기의 분사 압력이 손실되는 것을 방지하고, 챔버 내에 빠르게 Z축 방향으로 균일한 분포가 이루어지게 한다.In this way, the air introduced into the chamber through the supply port is prevented from being diffused above the air knife, thereby minimizing the loss of kinetic energy due to unnecessary flow of the air. This prevents the injection pressure of the air at the nozzle from being lost and allows a uniform distribution in the Z-axis direction quickly within the chamber.
또한, 유입된 공기의 단열팽창이 이루어지는 챔버의 폭도 종래보다 1/2 정도 줄여, 압축된 공기의 단열팽창량을 감소시키고 노즐부를 통한 공기의 기판 분사시 수분 발생의 위험을 감소시킬 수 있게 한다.In addition, the width of the chamber in which the adiabatic expansion of the introduced air is made is also reduced by about 1/2, thereby reducing the amount of adiabatic expansion of the compressed air and reducing the risk of water generation when spraying the substrate through the nozzle unit.
또한, 노즐부의 길이도 종래보다 1/2 정도 감소시켜, 중간지지부에서 압축된 공기의 이동거리를 적게 하고, 상기 노즐부를 통한 공기의 기판 분사시 수분 발생의 위험을 감소시킬 수 있게 한다.In addition, the length of the nozzle portion is also reduced by about 1/2, thereby reducing the moving distance of the compressed air in the intermediate support portion, it is possible to reduce the risk of moisture generation during the substrate spray of air through the nozzle portion.
또한, 중간지지막의 길이를 종래보다 10mm 정도 늘려, 유입된 공기가 중간지지부상을 이동할 때 직진 가속화 되도록 한다.In addition, the length of the intermediate support membrane is increased by about 10 mm, so that the introduced air is accelerated straight when moving the intermediate support portion.
이와 같이, 유체분사장치의 최종 출구단에서의 유체 유동의 균일성을 확보하고, 수분발생의 위험을 감소시켜 유체분사장치의 세정효과를 극대화시킬 수 있게 한다.As such, it is possible to maximize the cleaning effect of the fluid spray device by ensuring uniformity of fluid flow at the final outlet end of the fluid spray device and reducing the risk of water generation.
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KR101408766B1 (en) * | 2013-06-20 | 2014-06-18 | 황창배 | Air Knife |
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2005
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