KR20070120389A - 기판 세정용 롤 브러쉬 및 이를 이용한 브러쉬 세정유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤 브러쉬 및 이를 이용한 브러쉬 세정유닛에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 표면에 다수의 미세사가 부착된 기판 세정용 롤 브러쉬 및 이를 이용하여 기판 표면을 훑어 세정하는 브러쉬 세정유닛에 관한 것이다.

세부적으로 본 발명은 원통형 바디와; 상기 바디 외면을 따라 부착되고, 말단이 둥근 고리 형상을 보이는 복수의 제 1 미세사를 포함하는 기판 세정용 롤 브러쉬 및 이를 이용한 브러쉬 세정유닛을 제공한다.

그 결과 본 발명에 따른 롤 브러쉬는 미세사의 말단 형태에 따라 세정효율이 크게 향상된 효과를 나타내며, 보다 완전한 기판 세정이 가능하다.

Description

기판 세정용 롤 브러쉬 및 이를 이용한 브러쉬 세정유닛{roll brush for cleaning substrate and substrate cleaning unit using the same}

도 1은 일반적인 기판 세정시스템에 대한 블록도.

도 2는 일반적인 브러쉬 세정유닛에 대한 개요도.

도 3은 일반적인 롤 브러쉬의 세정상태를 보인 모식도.

도 4는 본 발명에 따른 롤 브러쉬의 모식도.

도 5는 도 4의 원내 확대도.

도 6은 본 발명에 따른 롤 브러쉬의 세정상태를 보인 모식도.

도 7은 본 발명의 제 1 변형예에 따른 롤 브러쉬의 일부확대도.

도 8은 본 발명의 제 2 변형예에 따른 롤 브러쉬의 일부확대도.

도 9는 본 발명에 따른 롤 브러쉬를 이용한 브러쉬 세정유닛의 개요도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

50 : 롤 브러쉬 52 : 바디

54 : 미세사

본 발명은 롤 브러쉬(roll brush) 및 이를 이용한 브러쉬 세정유닛(bursh cleaning unit)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 표면에 다수의 미세사가 부착된 기판 세정용 롤 브러쉬 및 이를 이용하여 기판 표면을 훑어 세정하는 브러쉬 세정유닛에 관한 것이다.

근래의 본격적인 정보화 시대에 발맞추어 전기적 신호정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이(display) 산업 또한 급속도로 발전하였고, 이에 부응하여 경량화, 박형화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(Flat Panel Display device : FPD)로서, 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display device : ELD) 등의 다양한 가 소개되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.

이들 일반적인 평판표시장치는 화상구현을 위한 평판표시패널(plat display panel)을 공통적인 필수요소로 하며, 이는 고유의 형광 또는 편광 물질층을 사이에 두고 두 기판을 나란히 합착시킨 형태를 나타내는바, 최근에는 특히 평판표시패널 상에 화상표현의 기본단위인 화소(pixel)를 행렬로 배열하고 각각을 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)와 같은 스위칭소자로 개별 제어하는 능동행렬방 식(active matrix type)이 동영상 구현능력과 색 재현성에서 뛰어나 널리 이용된다.

한편, 일반적인 평판표시장치 제조공정의 대부분은 기판을 대상으로 진행되며, 예를 들면 기판 표면에 소정물질의 박막을 형성하는 박막증착(deposition)공정, 상기 박막의 선택된 일부를 노출시키는 포토리소그라피(photo-lithography)공정, 상기 박막의 노출된 부분을 제거함으로써 목적하는 형태로 패터닝(patterning) 하는 식각(etching) 공정이 수 차례 반복되고, 그 외 세정, 합착, 절단 등의 다양한 공정이 수반된다.

이중에서 세정공정은 그 외의 공정에 대한 신뢰도 향상은 물론 불량률 저감을 위해 빼놓을 수 없는 중요한 공정으로서, 평판표시장치 전체 제조공정의 30% 이상의 비중을 차지하며, 특히 기판 사이즈(size)가 대면적화되는 현 추세에 있어서 불량감소에 따른 비용절감 측면을 고려할 경우에 그 중요성을 더해 가고 있다.

이때 일반적인 평판표시장치용 기판 세정공정은 기판 이송과 동시에 세정을 진행하는 이른바 인라인(in-line) 방식을 채택하여 시간과 비용의 절감을 꾀하는바, 첨부된 도 1은 일반적인 기판 세정시스템을 간략하게 나타낸 블록도이다.

보이는 것처럼 일반적인 기판 세정시스템은 각기 다른 원리로 세정을 수행하는 복수의 세정유닛이 기판(2)의 이동경로를 따라 늘어선 형태를 나타내며, 세정 대상물인 기판(2)은 최초의 로더(10)로부터 레이저 세정유닛(14), 브러쉬 세정유닛(16), 캐비테이션젯 세정유닛(18), 메가소닉 세정유닛(20), 린싱 세정유닛(22), 스핀드라이 세정유닛(24)을 차례로 경유한 후 최종의 언로더(26)에 도달된다.

즉, 외부에서 공급된 기판(2)은 로더(10)를 통해 세정시스템 내의 트랙(track)으로 진입되고, 이후 레이저 세정유닛(14)은 기판(2) 상에 엑시머레이저 등을 조사해서 잔류 유기물 등의 불순물을 제거하고, 브러쉬 세정유닛(16)은 회전하는 롤 브러쉬로 기판(2) 표면을 훑어 청결도를 향상시키고, 케비테이션젯 세정유닛(18)은 초음파에 의한 공동(cavitation) 효과를 응용하여 기판(2)에 접촉되는 유체에 기포를 발생시켜 이의 발생 및 소멸에 따른 충격으로 기판(2)을 세정하고, 메가소닉 세정유닛(20)은 고주파에 의한 유체의 분자진동으로 기판(2)을 세정하고, 린싱 세정유닛(22)은 기판(2) 표면에 순수(Deionized Water : DI) 등의 세정액을 분사하여 최종적인 세정을 진행하고, 스핀드라이유닛(24)은 기판(2)을 고속으로 회전시켜 잔류수분을 제거 및 건조한다. 그리고 상기의 과정을 통해 세정 및 건조가 완료된 기판(2)은 언로더(26)를 통해 외부로 반출된다.

이중에서도 물리적인 세정유닛의 대표적인 예로서, 롤 브러쉬의 회전력과 마찰력을 이용하여 기판(2) 표면을 훑어 세정하는 브러쉬세정유닛(16)에 대해 좀더 살펴보면, 첨부된 도 2는 일반적인 브러쉬 세정유닛(16)을 나타낸 모식도로서, 트랙(12)을 따라 슬라이딩되는 기판(2) 표면을 훑어 세정할 수 있도록 트랙(12) 상부에서 기판(2) 이송방향에 교차된 상태로 기판(2) 이송방향과 반대되게 회전하는 적어도 하나의 롤 브러쉬(30)가 마련되며, 이의 표면에는 기판(2)을 직접적으로 마찰하는 합성수지 재질의 미세사(32)가 부착되어 있다.

첨부된 도 3은 일반적인 롤 브러쉬(30)를 이용한 기판(2)의 세정상태를 보인 모식도로서, 원통형상을 나타내는 롤 브러쉬(30) 외면을 따라서는 직선형태의 미세 사(32)가 부착되어 있고, 롤 브러쉬(30)의 회전에 의해 미세사(32)는 기판(2) 표면과 직접적인 마찰을 통해 기판(2) 표면을 세정한다.

하지만 일반적인 롤 브러쉬의 미세사는 도면에 보인 것처럼 직선형태를 나타내며, 따라서 미세사 사이간격보다 작은 이물이 세정되지 않는 경우가 종종 발견된다. 따라서 목적하는 정도의 세정이 이루어지지 못하는 경우가 빈번한바, 본 발명은 세정효율 크게 향상시킬 수 있는 롤 브러쉬 및 이를 이용한 브러쉬 세정유닛을 제공하여 보다 완전한 세정효과를 얻고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 원통형 바디와; 상기 바디 외면을 따라 부착되고, 말단이 둥근 고리 형상을 보이는 복수의 제 1 미세사를 포함하는 기판 세정용 롤 브러쉬를 제공한다.

이때 상기 제 1 미세사의 말단은 폐곡선을 이루며 둥글게 접힌 형상 또는 개곡선을 이루며 둥글게 말린 형상인 것을 특징으로 하고, 상기 바디 외면을 따라 부착되고, 말단이 직선 형상을 보이는 복수의 제 2 미세사를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 미세사는 합성수지 재질인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기에 기재된 롤 브러쉬를 이용한 브러쉬 세정유닛으로서, 기판을 일 방향으로 슬라이딩 이송시키는 트랙과; 상기 트랙 상부에 상기 기판과 교차되게 배치된 상태로 상기 기판 이송방향과 반대되게 회전하여, 상기 제 1 미세사 말단이 상기 기판 표면을 직접 훑는 적어도 하나의 상기 롤 브러쉬를 포함하는 브러쉬 세정유닛을 제공한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

첨부된 도 4는 본 발명에 따른 롤 브러쉬(50)에 대한 모식도로서, 회전 가능한 원통형상의 바디(52) 외면을 따라 복수의 미세사(54)가 부착된 형태를 나타낸다.

이러한 본 발명에 따른 롤 브러쉬(54)는 기판 상부를 가로질러 배치된 상태로 회전하여 기판 표면을 다수의 미세사로 훑어 세정하게 되는데, 원내 A부분을 확대하여 나타낸 도 5를 함께 참조하면, 본 발명에 따른 롤 브러쉬(50)는 특히 미세사(54)의 말단이 둥근 고리의 형상, 다시 말해 원형 폐곡선을 이루도록 둥글게 접힌 고리의 형상을 나타내고 있다.

이때 미세사(54)의 말단을 둥근 고리형상으로 형성하는 방법은 여러 가지가 가능한바, 일례로 직선 형태의 미세사 말단을 서로 연결하는 것도 가능하고, 이와 달리 직선 형태의 미세사 양 말단을 바디(52) 외면의 좁은 영역 내에 함께 식모(植毛) 하는 방법이 사용될 수도 있으며, 그 외의 모든 방법이 사용될 수 있다.

또한 이들 미세사(54)는 합성수지 재질로 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 롤 브러쉬(50)는 미세사(54)의 말단이 둥근 고리형상을 나타냄에 따라 세정효율이 크게 향상되는 결과를 얻을 수 있는바, 이를 이용한 기판 세정상태를 보인 도 6을 참조한다.

보이는 것처럼 기판(2) 세정 시, 본 발명에 따른 롤브러쉬(50)의 미세사(54)는 둥근 고리형상을 보이는 말단으로부터 기판(2)에 밀착되고, 접촉압력에 의해 기판(2)에 눌려 삼각형과 유사한 형태를 나타냄과 동시에 서로의 간격이 밀착된다.

따라서 기판(2) 표면과의 접촉면적이 크게 늘어나며, 이로 인해 기판(2) 표면으로부터 이물을 보다 완전하게 제거할 수 있다.

이때, 본 발명에 따른 롤 브러쉬(50)의 미세사(54)는 상기의 효과에 버금가거나 그 이상을 얻을 수 있는 여러 가지 변형이 가능한데, 그 몇 가지 예를 앞서의 도 5와 유사한 원내 확대도의 형식으로 도 7과 도 8에 각각 나타내었다.

먼저, 도 7은 각각의 말단이 둥근 고리형상을 보이는 제 1 미세사(56)와 직선형태를 보이는 제 2 미세사(57)를 함께 사용한 경우로서, 각각의 형태에 따른 고유의 작용효과를 동시에 취할 수 있다. 다음으로 도 8의 제 3 미세사(58)는 말단이 반원 내지는 이와 유사하도록 둥글게 말린 형태로서, 개곡선의 형태를 나타내는바, 이 역시 기판(2) 세정효율이 크게 향상된 효과를 얻을 수 있다. 아울러 비록 별도의 도면으로 나타내지는 않았지만 본 발명에 따른 롤 브러쉬(50)의 미세사(54)는 도 7과 도 8의 제 1 내지 제 3 미세사(56,57,58)가 함께 사용된 방식, 다시 말해 각각의 말단이 폐곡선의 둥근 고리형상을 보이는 제 1 미세사(56)와 직선형태를 보이는 제 2 미세사(57) 그리고 반원 내지는 이와 유사하게 개곡선을 이루도록 둥글게 말린 제 3 미세사(58)가 함께 사용될 수도 있으며, 달리 제 2 미세사(57)와 제 3 미세사(58)가 함께 사용될 수도 있다.

다음으로, 첨부된 도 9는 본 발명에 따른 롤 브러쉬(50)를 이용한 브러쉬 세정유닛에 대한 개요도 이다.

보이는 것처럼 본 발명에 따른 브러쉬 세정유닛은 기판(2) 이송을 위한 트랙(62)과, 상기 트랙(62)에 의해 이송되어지는 기판(2) 표면을 훑어 세정하는 적어도 하나의 본 발명에 따른 롤 브러쉬(50)로 이루어진다.

이중 트랙(62)은 기판(2) 표면을 노출시킨 상태로 이를 일방향 이송시킬 수 있는 어떠한 구성도 가능한데, 일례로 도시된 바와 같이 서로 나란하게 배열된 복수개의 구동롤러(64)를 포함할 수 있고, 이들 구동롤러(64)는 모터 등의 구동수단에 의해 일 방향으로 회전된다. 그리고 상기의 트랙(62)을 따라 슬라이딩 이동되는 기판(2) 표면을 훑어 세정할 수 있도록, 본 발명에 따른 롤 브러쉬(50)는 적어도 하나 이상이 기판(2) 이동방향과 교차되게 트랙(62) 상부로 배치되며, 이들 각각은 기판(2)의 이동에 반대되게 회전할 수 있다.

따라서 기판(2)은 트랙(62)에 안착되어 슬라이딩 이동되는 과정 중에 회전하는 적어도 하나의 본 발명에 따른 롤 브러쉬(50)를 지나치면서 그 표면이 미세사(54)에 마찰되어 세정되는바, 특히 미세사(54)의 고유 형상에 따라 보다 효과적인 기판 세정이 가능하다.

이상에서 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 롤 브러쉬는 미세사의 말단 형태에 따라 세정효율이 크게 향상된 효과를 나타내며, 보다 완전한 기판 세정이 가능하 다.

Claims (5)

1. 원통형 바디와;

   상기 바디 외면을 따라 부착되고, 말단이 둥근 고리 형상을 보이는 복수의 제 1 미세사

   를 포함하는 기판 세정용 롤 브러쉬.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 미세사의 말단은 폐곡선을 이루며 둥글게 접힌 형상 또는 개곡선을 이루며 둥글게 말린 형상인 기판 세정용 롤 브러쉬.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 바디 외면을 따라 부착되고, 말단이 직선 형상을 보이는 복수의 제 2 미세사

   를 더욱 포함하는 기판 세정용 롤 브러쉬.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 미세사는 합성수지 재질인 기판 세정용 롤 브러쉬.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 하나의 선택된 항에 기재된 롤 브러쉬를 이용한 브러쉬 세정유닛으로서,

   기판을 일 방향으로 슬라이딩 이송시키는 트랙과;

   상기 트랙 상부에 상기 기판과 교차되게 배치된 상태로 상기 기판 이송방향과 반대되게 회전하여, 상기 제 1 미세사 말단이 상기 기판 표면을 직접 훑는 적어도 하나의 상기 롤 브러쉬

   를 포함하는 브러쉬 세정유닛.

Images