KR20080054124A - Apparatus and method of drying substrate for flat display device - Google Patents

Apparatus and method of drying substrate for flat display device Download PDF

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Abstract

An apparatus and a method for driving a substrate for a flat display device are provided to arrange air push members to the fore and the back of air knives, thereby preventing the looseness of a substrate from generating. A bath(100) as a housing defines a drying area in a substrate drying device, and a driving roller(120) is installed at the inside of the bath and transfers a substrate(110) carried from the outside toward a direction. In the inside of the bath, air knives(130,140) inject the drying gas to the surface of the substrate conveyed through the driving roller. Air push members(150) are arranged at the fore and the back of the air knives. Driving rollers are arrayed in parallel to each other toward a direction. The substrate seated on the upper surface of the driving roller is conveyed slidingly with the exposed state. The upper/lower air knives inject the drying air such as the inert nitrogen gas or clean dry air to the surface of the substrate. The upper/lower air knives are formed with bar shapes arrayed oppositely to each other.

Description

평판 표시 소자용 기판 건조 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF DRYING SUBSTRATE FOR FLAT DISPLAY DEVICE}Substrate drying apparatus and method for flat panel display device {APPARATUS AND METHOD OF DRYING SUBSTRATE FOR FLAT DISPLAY DEVICE}

도 1은 종래의 기판건조장치에서 기판의 모습을 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a state of a substrate in a conventional substrate drying apparatus.

도 2는 본 발명에 따른 기판건조장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of the substrate drying apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 기판건조장치의 공정순서도.Figure 3 is a process flowchart of the substrate drying apparatus according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ><Explanation of Signs of Major Parts of Drawings>

100: 베스 110: 기판100: bath 110: substrate

120: 구동롤러 130: 상부 에어나이프120: drive roller 130: upper air knife

140: 하부 에어나이프 150: 에어푸쉬부140: lower air knife 150: air push unit

본 발명은 평판표시소자용 기판건조장치에 관한 것으로, 특히 박형 기판의 들뜸을 방지할 수 있는 평판표시소자용 기판건조장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate drying apparatus for flat panel display elements, and more particularly, to a substrate drying apparatus and method for flat panel display elements that can prevent lifting of a thin substrate.

초박형의 평판표시소자(Flat Panel Display), 그 중에서도 액정표시소자는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.Ultra-thin flat panel display, especially liquid crystal display, has low operating voltage and low power consumption, so it can be used as a portable device. Do.

이와 같은 액정표시소자는 일반적으로 박막트랜지스터, 화소전극, 및 배향막이 형성되어 있는 하부기판과, 차광막, 칼라필터층, 공통전극, 및 배향막이 차례로 형성되어 있는 상부기판과, 그리고 양 기판 사이에 형성되어 있는 액정층으로 구성되어 있으며, 화소전극과 공통전극에 의해 양 기판 사이에 전기장이 형성되어 액정층이 구동되고, 그 구동되는 액정층을 통해서 광투과도가 조절되어 화상이 디스플레이되게 된다.Such a liquid crystal display device is generally formed between a lower substrate on which a thin film transistor, a pixel electrode, and an alignment film are formed, an upper substrate on which a light shielding film, a color filter layer, a common electrode, and an alignment film are sequentially formed, and between both substrates. An electric field is formed between both substrates by the pixel electrode and the common electrode, and the liquid crystal layer is driven. The light transmittance is adjusted through the driven liquid crystal layer to display an image.

이러한 액정표시소자를 구성하는 양 기판은 각각 수 차례에 걸친 기계적, 화학적 처리공정을 수반하는데, 특히 각 공정 전후로 기판 표면의 각종 케미컬이나 불순물을 제거하는 세정공정을 필수적으로 진행하여 결함을 최소화하고 수율을 향상시킨다. Each of the substrates constituting the liquid crystal display device is accompanied by several mechanical and chemical treatment processes. In particular, before and after each process, a cleaning process for removing various chemicals or impurities from the substrate surface is essential to minimize defects and yield yields. To improve.

기판세정 후에는 반드시 잔존하는 수분을 제거해야만 워터마크(water mark) 등의 얼룩을 방지할 수 있다. 이를 위한 장비가 기판건조장치이다.After cleaning the substrate, the remaining moisture must be removed to prevent staining such as a water mark. Equipment for this is a substrate drying apparatus.

일반적인 기판건조장치는 상하 에어나이프로부터 분사된 건조기체에 의해 기판의 잔류 수분이 건조 및 제거한다.In general substrate drying apparatuses, residual moisture of a substrate is dried and removed by a dry body injected from upper and lower air knives.

그러나, 근래에 들어 노트북 모델의 경량화 추세에 따라 기판 중량 역시 낮아지게 되고 이에 따라 기판의 두께 대응도 얇아지고 있다. 이와 같은 박형 기판의 경우에 도 1에 도시된 바와 같이, 에어나이프의 건조압에 의해 에어나이프 진입시에는 기판의 뒷단이 들뜨고, 에어나이프를 빠져 나올 때는 기판의 앞단이 들뜨는 현상이 발생한다. 이러한 기판의 들뜸 및 위치 틀어짐으로 인한 충격으로 기판이 파손되는 문제점을 가지고 있다. However, in recent years, as the weight of the notebook model is reduced, the weight of the substrate is also lowered, and accordingly, the thickness of the substrate is also reduced. In the case of such a thin substrate, as shown in FIG. 1, the rear end of the substrate is lifted when entering the air knife due to the drying pressure of the air knife, and the front end of the substrate is lifted when exiting the air knife. There is a problem that the substrate is damaged by the impact due to the lifting and position shift of the substrate.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 박형 기판의 들뜸을 방지할 수 있는 평판표시소자용 기판건조장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, in order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a substrate drying apparatus and method for a flat panel display device that can prevent the lifting of the thin substrate.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평판표시소자용 기판건조장치는 세정된 기판 표면으로 건조기체를 분사하는 적어도 하나의 에어나이프와; 상기 건조기체가 분사되는 영역과 반대 영역의 기판 표면에 압력을 가하는 에어푸쉬부를 구비하여 구성됨에 그 특징이 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate drying apparatus for a flat panel display device, including: at least one air knife for spraying a dry body onto a cleaned substrate surface; It is characterized in that it comprises an air push unit for applying pressure to the surface of the substrate in the region opposite to the area where the dry body is sprayed.

본 발명에 따른 평판표시소자용 기판건조방법은 세정된 기판을 구동롤러가 일 방향으로 이송하는 단계; 상기 세정된 기판 표면에 적어도 하나의 에어나이프를 이용하여 건조기체를 분사함과 아울러 상기 건조기체가 분사되는 영역과 반대 영역의 기판 표면에 에어푸쉬부를 이용하여 압력을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. A substrate drying method for a flat panel display device according to the present invention includes the steps of transporting the cleaned substrate in one direction; Spraying a dry matter on at least one air knife on the cleaned substrate surface, and applying pressure to the surface of the substrate opposite to the region to which the dry matter is sprayed using an air push unit. .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 기판건조장치의 측면도이다.2 is a side view of the substrate drying apparatus according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 기판건조장치는 건조영역을 정의하는 하우징 역할의 베스(100), 베스(100) 내부에 설치되어 외부에서 반입된 기판(110)을 일 방향으로 이송하는 구동롤러(120)를 포함하며, 이러한 베스(100) 내 부로는 구동롤러(120)를 통해 운반되는 기판(110) 표면으로 건조기체를 분사하는 에어나이프(130,140)와 상부 에어나이프(130)의 앞뒤로 배치된 에어푸쉬부(150)가 구비되어 있다.As shown in FIG. 2, the substrate drying apparatus according to the present invention is installed in the bath 100 and the bath 100, which defines a drying area, to transfer the substrate 110 brought in from the outside in one direction. It includes a drive roller 120, the inside of the bath 100 of the air knife (130,140) and the upper air knife 130 to inject a dry body to the surface of the substrate 110 carried through the drive roller 120 The air pusher 150 is disposed back and forth.

기판(110)은 두께가 단판기준 0.3~1.0t, 합착기준 0.6~2.0t으로 대응된다. 기판(110)은 합착되어 스크라이브로 분리된 후 에지면이 연마되어 기판건조장치로 반입된다. The substrate 110 has a thickness corresponding to 0.3 to 1.0 ton of single plate and 0.6 to 2.0 ton of bonding. The substrate 110 is bonded and separated into a scribe, and then the edge surface is polished and brought into the substrate drying apparatus.

구동롤러(120)는 일방향으로 다수가 나란하게 배열되어 있고, 구동롤러(120)의 상면으로 안착된 기판(110)은 상하면 모두가 노출된 상태로 슬라이딩 운반된다. The plurality of driving rollers 120 are arranged side by side in one direction, and the substrate 110 seated on the upper surface of the driving roller 120 is slid and transported with the upper and lower surfaces exposed.

상/하부 에어나이프(130,140)는 구동롤러(120) 상에서 일 방향으로 이송되는 기판(110) 표면에 불활성의 질소 또는 청정공기(Clean Dry Air: CDA) 등의 건조기체를 분사한다. 이러한 상/하부 에어나이프(130,140)는 기판(110) 및 구동롤러(120)를 사이에 두고 서로 대향 배열된 바(bar) 형상으로 형성되어 기판(110)의 상하면의 건조를 동시에 진행할 수 있다. 즉, 상부 에어나이프(130)는 기판(110)의 전면에 건조 기체를 분사하며, 하부 에어나이프(140)는 기판(110)의 배면에 건조 기체를 분사한다.The upper and lower air knives 130 and 140 inject a dry body such as inert nitrogen or clean dry air (CDA) onto the surface of the substrate 110 transferred in one direction on the driving roller 120. The upper and lower air knives 130 and 140 may be formed in a bar shape arranged opposite to each other with the substrate 110 and the driving roller 120 interposed therebetween to simultaneously dry the upper and lower surfaces of the substrate 110. That is, the upper air knife 130 injects dry gas onto the front surface of the substrate 110, and the lower air knife 140 injects dry gas on the rear surface of the substrate 110.

또한, 상하 에어나이프(130,140)는 보다 신속하게 잔류수분을 기판(110) 외부로 밀어내거나 건조시키기 위해 각각 기판(110) 이동의 직교방향에 대해 소정각도를 유지하도록 기울어져 있다. In addition, the upper and lower air knives 130 and 140 are inclined so as to maintain a predetermined angle with respect to the orthogonal direction of movement of the substrate 110 in order to push the residual moisture out of the substrate 110 or dry them more quickly.

에어푸쉬부(150)는 구동롤러(120) 상에서 일 방향 이송되는 기판(110) 표면으로 위에서 건조기체를 분사하도록 기판(110)과 구동롤러(120)를 아래에 두고 상 부 에어나이프(130)의 앞뒤로 배치된다. 구체적으로, 에어푸쉬부(150)는 기판(110)의 배면 및 전면 중 구동롤러(120)와 비접촉하는 면에 압력을 가해진다. The air pusher 150 has an upper air knife 130 with the substrate 110 and the driving roller 120 underneath so as to spray a dry body onto the surface of the substrate 110 transferred in one direction on the driving roller 120. Are placed back and forth. In detail, the air pusher 150 exerts pressure on a surface of the back and front surfaces of the substrate 110 that is not in contact with the driving roller 120.

이때, 에어푸쉬부(150)의 장착위치는 최소 기판 사이즈에 대응가능토록 배치한다. 즉, 안정적으로 기판의 들뜸을 눌러주기 위하여 에어푸쉬부(150)와 에어나이프(130)의 간격을 최소 기판 사이즈의 장축 길이보다 좁은 간격으로 배치한다. At this time, the mounting position of the air pusher 150 is disposed to correspond to the minimum substrate size. That is, the space between the air pusher 150 and the air knife 130 is disposed at a narrower distance than the length of the long axis of the minimum substrate size in order to stably lift the substrate.

또한 에어푸쉬부(150)는 안정적인 반송이 이루어질 수 있는 최소한의 분사압으로써 에어나이프(130)의 분사압의 1/10 이하의 분사압으로 기판(110)을 눌러주며, 분사압을 조절할 수 있는 게이지(미도시)가 구비되어 있다. 이러한 분사압으로도 충분히 안정적인 반송이 이루어진다. In addition, the air pusher 150 presses the substrate 110 at an injection pressure of 1/10 or less of the injection pressure of the air knife 130 as the minimum injection pressure for stable conveyance, and can control the injection pressure. Gauge (not shown) is provided. Even with such injection pressure, a sufficiently stable conveyance is achieved.

이와 같은 구성을 가진 본 발명에 따른 기판건조장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the substrate drying apparatus according to the present invention having such a configuration as follows.

도 3은 본 발명에 따른 기판건조장치의 공정순서도이다. 3 is a process flowchart of the substrate drying apparatus according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 외부에서 베스(100) 내부로 기판(110)이 투입되어 구동롤러(120) 상에 안착되고 안착된 기판(110)은 일방향으로 이송된다. As shown in FIG. 3, the substrate 110 is first introduced into the bath 100 from the outside to be seated on the driving roller 120, and the substrate 110 is transferred in one direction.

이어서 세정기(미도시)의 세정 유닛(unit)을 이용하여 기판(110)에 세정액을 분사하고 브러시(brushing), M/S(진동가속도), 및 고압 샤워에 의해 표면을 세정한다. Subsequently, a cleaning liquid is sprayed onto the substrate 110 using a cleaning unit of a cleaner (not shown), and the surface is cleaned by brushing, M / S (vibration acceleration), and a high pressure shower.

그 후, 기판(110) 및 구동롤러(120)를 사이에 두고 서로 대향 배열된 바(bar) 형상으로 서로 일정한 간격으로 다수개 배치된 에어나이프(130,140)는 기판(110)의 상하면으로 불활성의 질소 또는 청정공기(Clean Dry Air : CDA) 등의 건 조기체를 분사하여 기판(110)을 건조시킨다. Thereafter, a plurality of air knives 130 and 140 disposed at regular intervals in a bar shape arranged to face each other with the substrate 110 and the driving roller 120 interposed therebetween are inert to the upper and lower surfaces of the substrate 110. The substrate 110 is dried by spraying dry matter such as nitrogen or clean dry air (CDA).

동시에, 상부 에어나이프(130)에 인접하게 배치된 에어푸쉬부(150)는 안정적인 반송이 이루어질 수 있도록, 에어나이프(130)의 건조기체가 기판(110)의 일단에 분사시 상기 기판(110)의 타단에 에어나이프(130)의 분사압의 1/10 이하의 분사압으로 불활성의 질소 또는 청정공기(Clean Dry Air : CDA) 등의 건조기체를 분사하여 기판(110)을 눌러준다. At the same time, the air push unit 150 disposed adjacent to the upper air knife 130 has a dry body of the air knife 130 when the dry body of the air knife 130 is sprayed on one end of the substrate 110 so that stable conveyance can be achieved. At the other end, a dry gas such as inert nitrogen or clean dry air (CDA) is pressed at an injection pressure of 1/10 or less of the injection pressure of the air knife 130 to press the substrate 110.

이러한 건조 과정을 마친 후 기판(110)을 정밀검사하고 기판(110)을 배출하여 후속공정으로 진입한다. After the drying process, the substrate 110 is inspected and the substrate 110 is discharged to enter a subsequent process.

따라서, 본 발명에 따른 기판건조장치는 에어푸쉬부를 일정한 간격으로 에어나이프의 앞뒤로 배치하여 이송되는 기판의 상면에 기체를 분사함으로써 박형기판이 건조과정 중에 들뜨거나 위치가 틀어지는 것을 방지한다. Therefore, the substrate drying apparatus according to the present invention prevents the thin substrate from being lifted or displaced during the drying process by spraying gas on the upper surface of the substrate to be transported by arranging the air push units back and forth of the air knife at regular intervals.

또한 본 발명에 다른 기판 건조장치는 장비에 추가로 큰 비용을 들이지 않고 박형 기판의 들뜸과 위치 틀어짐을 방지함으로써 비용부담 없이 기판의 파손을 줄여서 수율을 향상시킬 수 있다. In addition, the substrate drying apparatus according to the present invention can improve the yield by reducing the breakage of the substrate without any cost by preventing the lifting and positioning of the thin substrate without additional cost to the equipment.

한편, 본 발명에 따른 기판 건조 장치 및 건조 방법은 액정 표시 소자용 기판 뿐만 아니라 플라즈마 디스플레이 패널, 전계 발광 소자 및 전계 방출 소자와 같은 평판 표시 소자용 기판에 적용가능하다.On the other hand, the substrate drying apparatus and drying method according to the present invention can be applied not only to substrates for liquid crystal display elements but also to substrates for flat panel display elements such as plasma display panels, electroluminescent elements and field emission elements.

한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지 식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.On the other hand, the present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, it is possible that various substitutions, modifications and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 평판표시소자용 기판건조장치 및 방법은 큰 비용을 들이지 않고서 에어푸쉬부를 에어나이프 앞뒤로 배치하여 기판의 들뜸 및 위치 틀어짐을 방지함으로써 박형기판의 파손을 줄여 수율을 향상시킬 수 있다.As described above, the substrate drying apparatus and method for a flat panel display device according to the present invention improves the yield by reducing the breakage of the thin substrate by placing the air push unit before and after the air knife to prevent the lifting and position of the substrate without incurring a large cost You can.

Claims (11)

세정된 기판 표면으로 건조기체를 분사하는 적어도 하나의 에어나이프와;At least one air knife for spraying a dry gas onto the cleaned substrate surface; 상기 건조기체가 분사되는 영역과 반대 영역의 기판 표면에 압력을 가하는 에어푸쉬부를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판건조장치.And an air push unit for applying pressure to the surface of the substrate in a region opposite to the region where the dry body is sprayed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에어푸쉬부는 상기 에어푸쉬부의 분사압을 조절할 수 있는 게이지를 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판건조장치.And the air pusher comprises a gauge capable of adjusting the injection pressure of the air pusher. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에어푸쉬부와 상기 에어나이프의 간격은 기판의 장축 길이보다 좁은 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판건조장치.The space between the air push unit and the air knife is a substrate drying apparatus for a flat panel display device, characterized in that disposed at a narrower interval than the length of the long axis of the substrate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에어푸쉬부의 분사압은 상기 에어나이프의 분사압의 1/10 이하의 분사압인 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판건조장치.And an injection pressure of the air push portion is 1/10 or less of an injection pressure of the air knife. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 건조기체는 청정공기(Clean Dry Air: CDA) 또는 불활성 기체인 것을 특 징으로 하는 평판표시소자용 기판건조장치.The dry matter is a dry air (CDA) or an inert gas substrate drying apparatus for a flat panel display element. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 에어나이프는 상기 기판의 배면과 전면 각각에 건조 기체를 분사하며,The air knife injects a dry gas on each of the back and front surfaces of the substrate, 상기 에어푸쉬부는 상기 기판의 배면 및 전면 중 상기 기판을 이송하는 구동롤러와 비접촉하는 면에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판건조장치.And the air push unit applies pressure to a surface of the back surface and the front surface of the substrate that is not in contact with the driving roller that transfers the substrate. 세정된 기판을 구동롤러가 일 방향으로 이송하는 단계;Transporting the cleaned substrate in one direction by a driving roller; 상기 세정된 기판 표면에 적어도 하나의 에어나이프를 이용하여 건조기체를 분사함과 아울러 상기 건조기체가 분사되는 영역과 반대 영역의 기판 표면에 에어푸쉬부를 이용하여 압력을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판건조방법.Spraying a dry matter on at least one air knife on the cleaned substrate surface, and applying pressure to the surface of the substrate opposite to the region to which the dry matter is sprayed using an air push unit. Substrate drying method for flat panel display device. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 에어푸쉬부와 상기 에어나이프의 간격은 기판의 장축 길이보다 좁은 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판건조방법.The space between the air push unit and the air knife is a substrate drying method for a flat panel display device, characterized in that arranged at a narrower interval than the length of the long axis of the substrate. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 에어푸쉬부의 분사압은 상기 에어나이프의 분사압의 1/10 이하인 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판건조방법.And the injection pressure of the air push unit is equal to or less than 1/10 of the injection pressure of the air knife. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 건조기체는 청정공기(Clean Dry Air : CDA) 또는 불활성 기체인 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판건조방법.The dry body is a dry air (Clean Dry Air: CDA) or a substrate drying method for a flat panel display element, characterized in that the inert gas. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 에어나이프는 상기 기판의 배면과 전면 각각에 건조 기체를 분사하며,The air knife injects a dry gas on each of the back and front surfaces of the substrate, 상기 에어푸쉬부는 상기 기판의 배면 및 전면 중 상기 구동롤러와 비접촉하는 면에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자용 기판건조방법.And the air push unit applies pressure to a surface of the back and front surfaces of the substrate which are not in contact with the driving roller.
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CN102137821A (en) * 2008-07-31 2011-07-27 康宁股份有限公司 Devices for vertical treatment of glass

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