KR20120007470A - 차단부재를 구비하는 에어 나이프 챔버 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 에어 나이프 챔버는 격벽을 타고 흘러내린 물이 슬릿보다 전방부쪽에 떨어지도록 하여 에어 나이프에 의해 효과적으로 제거되도록 하고, 이에 따라 기판의 불량률을 줄일 수 있도록 한다.

Description

차단부재를 구비하는 에어 나이프 챔버{Air knife chamber having blocking member}
본 발명은 에어 나이프 챔버에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 격벽을 타고 흘러내린 물(세정액)이 격벽(슬릿)보다 전방(前方) 쪽에 떨어지도록 하여 에어 나이프에 의해 효과적으로 제거되도록 하고, 이에 따라 기판의 불량률을 줄일 수 있는, 에어 나이프 챔버에 관한 것이다.
일반적으로, 액정표시장치(LCD)용 글래스 기판, 플라즈마 디스플레이(PDP)용 글래스 기판 등의 제조공정에서는 글래스 기판에 처리액 예를 들어, 순수한 물 등의 세정액을 공급하여 기판을 습식처리(세정처리)한다. 상기 세정처리 후에는 기판의 표면에 세정액이 묻어 있기 때문에 세정액 처리공정 및 건조공정을 거친다.
상기 세정액 처리공정은, 도 1에 나타난 바와 같이, 유입구(11)를 통하여 밀폐된 챔버본체(10)에 기판(1)을 투입한 후, 기판(1)을 이동시키면서 에어 나이프(14)를 이용하여 고압공기 또는 고압 불활성 기체를 분사하여 물(세정액) 등의 불순물을 제거한다. 불순물이 제거된 기판(1)은 배출구(12)를 통하여 외부로 배출된다.
기판(1)에 묻어 있는 물(세정액) 등의 불순물은 고압공기 또는 고압 불활성 기체에 의해 날려져서 제거되는데, 날려진 물 입자(세정액 입자)은 배기구(13)를 통해서 외부로 배출된다. 이 때, 에어 나이프(14)로부터 대량의 공기 또는 불활성 기체가 배출되기 때문에 챔버본체(10)의 내부에는 복잡한 기류가 발생되고, 이에 따라 챔버본체(10) 내부의 물 입자(세정액 입자) 중의 일부는 격벽(16)에 부착된다.
격벽(16)에 부착된 물(세정액)은 격벽(16)을 타고 아래로 흘러내린 후 기판(1)에 떨어지게 된다. 격벽(16)을 타고 흘러내린 물(세정액) 중의 일부는 에어 나이프(14)로부터 분사된 공기 또는 불활성 기체보다 후방에 떨어지고, 이에 따라 물(세정액)이 기판(1)에서 제거되지 않은 상태로 기판(1)이 외부로 배출된다.
이와 같이, 물(세정액)이 기판(1)에 묻어 있는 상태로 외부로 배출되면 최종 제품의 불량률이 높아진다는 문제점이 있다.
본 발명은 격벽을 타고 흘러내린 물(세정액)이 격벽(슬릿)보다 전방쪽에 떨어지도록 하여 에어 나이프에 의해 효과적으로 제거되도록 하고, 이에 따라 기판의 불량률을 줄일 수 있는, 에어 나이프 챔버를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기 문제점들을 해결하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 나이프 챔버는, 기판이 유입되는 유입구와, 기판이 배출되는 배출구가 형성된 챔버본체; 챔버본체의 내부에서 유입구와 배출구 사이에 설치되어 챔버본체의 내부를 유입구쪽의 전방부와 배출구쪽의 후방부로 구획하고, 기판이 통과할 수 있는 슬릿이 형성된 격벽; 슬릿의 상측에서 격벽에 설치된 차단부재; 및, 기판에 있는 액체를 제거하기 위해서 고압기체를 분사하는 에어 나이프;를 포함하고, 차단부재는 격벽을 타고 흘러내린 물이 기판에 떨어지는 것을 방지한다.
바람직하게, 격벽과 차단부재는 기판의 이동방향에 대하여 경사지도록 설치된다.
상기 에어 나이프는 상기 고압기체를 슬릿을 통하여 전방부쪽으로 분사할 수 있도록 격벽의 후방에서 슬릿과 근접하도록 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 에어 나이프가 차단부재의 아래쪽에 설치되어 에어 나이프로부터 분출된 고압기체가 차단부재의 끝단에서 기판에 떨어진 물을 유입구쪽으로 밀어내도록 할 수도 있다.
아울러, 차단부재는 아래쪽으로 경사지도록 설치된 것이 바람직하다. 이 경우에 격벽을 타고 흘러내린 물이 차단부재를 타고 흘러내려 상기 슬릿보다 전방쪽에 떨어지도록 할 수 있다. 상기 차단부재는 수평방향에서 아래쪽으로 20도 이상 35도 이하로 기울어진 것이 바람직하다.
아울러, 차단부재는 위쪽으로 경사지도록 설치될 수도 있다. 이 경우에 격벽을 타고 흘러내린 물이 차단부재를 따라 측방향으로 흘러서 챔버본체의 측면으로 흘러내리도록 할 수도 있다.
나아가, 차단부재는 기판으로부터 9cm 이상 11cm 이하의 위치에 설치되고, 그 길이(L)는 9cm 이상 13cm 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 에어 나이프 챔버는 격벽을 타고 흘러내린 물(세정액)이 격벽(슬릿)보다 전방쪽에 떨어지도록 하여 에어 나이프에 의해 효과적으로 제거되도록 하고, 이에 따라 기판의 불량률을 줄일 수 있다.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래 기술에 따른 에어 나이프 챔버를 보여주는 측면 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 나이프 챔버를 보여주는 측면 구성도.
도 3은 도 2의 III-III' 단면도.
도 4는 도 2의 IV 부분의 확대도.
도 5는 본 발명에 따른 에어 나이프 챔버에서 에어 나이프가 차단부재의 아래쪽에 설치된 것을 보여주는 확대도.
도 6은 도 2의 에어 나이프 챔버에서 차단부재의 설치위치에 따라 위험지역(D)에 부착된 물의 양을 비교한 그래프.
도 7은 도 2의 에어 나이프 챔버에서 차단부재의 설치 각도(θ)에 따라 위험지역(D)에 부착된 물의 양을 비교한 그래프.
도 8은 도 2의 에어 나이프 챔버에서 차단부재의 길이(L)에 따라 위험지역(D)에 부착된 물의 양을 비교한 그래프.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 나이프 챔버를 보여주는 측면 구성도이고, 도 3은 상기 에어 나이프 챔버를 보여주는 평면 구성도(III-III' 단면도)이며, 도 4는 도 2의 IV 부분의 확대도이다.
도면을 참조하면, 상기 에어 나이프 챔버(100)는 챔버본체(20)와, 챔버본체(20)의 내부에 설치된 격벽(30)과, 격벽(30)에 설치된 차단부재(40) 및, 고압공기를 분사하는 에어 나이프(14)를 포함한다.
챔버본체(20)는 기판(1)이 유입되는 유입구(21)와, 기판(1)이 배출되는 배출구(22) 및, 기판(1)을 이동시키는 이송롤러(23)를 구비한다. 유입구(21)를 통하여 챔버본체(20)의 내부에 공급된 기판(1)은 이송롤러(23)에 의해서 이동된 후 배출구(22)를 통하여 외부로 배출된다. 이송롤러(23)는 미도시된 구동모터에 의해서 회전되면서 기판(1)을 이동시킨다.
챔버본체(20)는 내부의 공기 및/또는 물입자(세정액 입자)를 외부로 배출하는 배기구(25)를 더 구비할 수도 있다.
격벽(30)은 챔버본체(20)의 내부에서 유입구(21)와 배출구(22) 사이에 설치되어 챔버본체(20)의 내부를 유입구(21)쪽의 전방부(A)와 배출구(22)쪽의 후방부(B)로 구획한다. 격벽(30)에는 기판(1)이 통과할 수 있는 슬릿(32)이 형성된다. 격벽(30)은 에어 나이프(14)와 함께 전방부(A)에 있는 물입자(세정액 입자)와 공기가 후방부(B)로 이동하지 못하도록 한다.
한편, 후방부(B)에는 공기필터(미도시)를 경유한 공기가 공급된다. 공기필터를 경유한 공기가 후방부(B)에 공급되면 슬릿(32)을 통하여 전방부(A)의 공기 및/또는 물입자 등이 후방부(B)로 유입되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
차단부재(40)는 슬릿(32)의 상측에서 격벽(30)에 설치된다.
차단부재(40)는 격벽(30)을 타고 흘러내린 물이 슬릿(32)쪽으로 떨어지는 것을 차단한다. 즉, 격벽(30)을 타고 흘러내린 물(세정액)은 차단부재(40)를 타고 흘러내려 슬릿(32)보다 전방쪽에 떨어지게 된다. 차단부재(40)는 슬릿(32)의 폭과 동일한 길이를 가지거나 슬릿(32)의 폭보다 길게 형성되는 것이 바람직하다.
차단부재(40)는 수평선과 소정 각도(θ)를 이루도록 아래를 향하여 경사지게 설치되는데, 상기 각도(θ)는 20도 이상 35도 이하인 것이 바람직하다. 상기 각도(θ)가 20도 미만이면 차단부재(40)의 하부에 물이 흡착되기 때문에 바람직하지 않고 35도를 초과하면 차단부재(40)의 아래쪽에 와류가 발생하여 에어나이프(14)의 작동을 방해하기 때문에 바람직하지 않다. 더욱 바람직하게, 상기 각도(θ)는 대략 27.5도이다.
또한, 차단부재(40)는 기판(1)으로부터 약 9cm 이상 11cm 이하의 위치에 설치되는 것이 바람직하고, 그 길이(L)는 대략 9cm 이상 13cm 이하인 것이 바람직하다.
한편, 상기 구성을 갖는 차단부재(40)에 대한 대안으로서, 차단부재는 위쪽을 향해서 경사지도록 설치될 수도 있다. 이 경우에는 격벽(30)을 타고 흘러내린 물이 차단부재에 고이게 된다.
상기 구성을 갖는 차단부재(40)에 대한 또 다른 대안으로서, 차단부재는 위쪽을 향해서 경사짐과 동시에 챔버본체(20)의 일측면을 향해서 경사지도록 설치될 수도 있다. 이 경우에는 격벽(30)을 타고 흘러내린 물이 차단부재를 따라 상기 일측면을 향해서 흐르게 된다. 이 때, 상기 일측면에 배수구(미도시)를 형성하면 상기 물을 외부로 배출할 수 있다.
에어 나이프(14)는 고압공기 또는 고압의 불활성 기체를 분사하여 기판(1)에 묻어 있는 물(세정액)을 제거한다. 에어 나이프(14)는 한 쌍이 서로 마주보도록 기판(1)의 상측과 하측에 설치된다.
에어 나이프(14)는 슬릿(32)과 근접한 위치에 설치되는데, 도 4에 나타난 바와 같이 상기 고압공기를 슬릿(32)을 통하여 전방부(A)쪽으로 분사할 수 있도록 후방부(B)에 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.
도면에는 에어 나이프(14)가 슬릿(32)과 근접하게 설치되어 있지만, 에어 나이프(14)는 제거할 물(세정액)의 양 등을 고려하여 추가적으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 슬릿(32)과 근접한 곳에 설치된 에어 나이프(14)에 추가하여 전방부(A)쪽에 에어 나이프를 더 설치할 수도 있다.
도 3에 나타난 바와 같이, 격벽(30)과 차단부재(40) 및 에어 나이프(14)는 기판(1)의 이동방향에 대하여 경사지도록 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 격벽(30)과 차단부재(40) 및 에어 나이프(14)가 기판(1)의 이동방향에 대하여 경사지도록 설치되면 기판(1)에 더 많은 고압 공기가 분사되기 때문에 기판(1)에 묻어 있는 물(세정액) 등의 불순물이 제거될 수 있는 가능성이 더 높아지게 된다. 한편, 도 3에서는 이해와 도시의 편의를 위해서 이송롤러(23)와 기판(1)의 도시를 생략하였다.
한편, 도 5에 나타난 바와 같이, 에어 나이프(14)는 차단부재(40)의 아래쪽에 설치될 수 있는데, 바람직하게는 차단부재(40)의 끝단의 후방에 설치된다. 이에 따라, 에어 나이프(14)로부터 분출된 고압기체가 차단부재(40)의 끝단에서부터 기판(1)에 떨어진 물을 유입구(21) 쪽으로 밀어낼 수 있게 된다.
도 6은 차단부재(40)의 설치위치에 따라 위험지역(도 4의 D)에 부착된 물의 양을 비교한 그래프이다. 즉, 도 6은 도 2 내지 도 4의 구성을 갖는 에어 나이프 챔버(100)에서 차단부재(40)의 설치위치(기판으로부터의 거리)에 따라 위험지역(D, 유입구(21) 쪽의 격벽 중에서 차단부재의 아래쪽 부분)에 부착된 물의 양을 비교한 그래프이다. 차단부재(40)의 설치 각도(θ)는 27.5도이고 차단부재(40)의 길이(L)는 11cm이다.
도면에 나타난 바와 같이, 차단부재(40)가 설치되지 않은 경우에 비하여 차단부재(40)의 설치위치가 9cm ~ 11 cm 인 경우에 위험지역(D)에 부착된 물의 양이 줄어들었다. 특히, 차단부재(40)의 설치위치가 10 cm 인 경우에는 위험지역(D)에 부착된 물의 양이 가장 작거나 물이 부착되지 않았다.
도 7은 도 2 내지 도 4의 구성을 갖는 에어 나이프 챔버(100)에서 차단부재(40)의 설치 각도(θ)에 따라 위험지역(D)에 부착된 물의 양을 비교한 그래프이다. 차단부재(40)의 설치 위치는 10cm이고 차단부재(40)의 길이(L)는 11cm이다.
도면에 나타난 바와 같이, 차단부재(40)의 설치 각도(θ)가 20도 ~ 35도인 경우에는 차단부재(40)가 설치되지 않은 경우에 비하여 위험지역(D)에 부착된 물의 양이 줄어들었다. 특히, 차단부재(40)의 설치 각도(θ)가 27.5도인 경우에 위험지역(D)에 부착된 물의 양이 가장 작았다.
도 8은 도 2 내지 도 4의 구성을 갖는 에어 나이프 챔버(100)에서 차단부재(40)의 길이(L)에 따라 위험지역(D)에 부착된 물의 양을 비교한 그래프이다. 차단부재(40)의 설치 위치는 10cm이고 차단부재(40)의 설치 각도(θ)는 27.5도이다.
도면에 나타난 바와 같이, 차단부재(40)의 길이(L)가 9cm ~ 13cm인 경우에는 차단부재(40)가 설치되지 않은 경우에 비하여 위험지역(D)에 부착된 물의 양이 줄어들었다. 특히, 차단부재(40)의 길이(L)가 11cm인 경우에는 위험지역(D)에 부착된 물의 양이 없거나 가장 작았다.
그러면, 본 발명에 따른 에어 나이프 챔버(100)의 작동 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 세정공정을 마친 기판(1)이 유입구(21)를 통하여 챔버 본체(20)의 내부로 유입된다. 기판(1)은 이송롤러(23)에 의해서 이동된다.
기판(1)에는 세정공정에서 사용된 물(세정액)이 묻어 있다. 기판(1)에 묻어 있는 물(세정액)은 슬릿(32)을 통과하는 도중에 에어 나이프(14)로부터 분사된 고압공기에 의해서 날려져서 제거되고, 날려져서 제거된 물 입자(세정액 입자)는 전방부(A)의 기류를 타고 이동하다가 일부는 배기구(25)를 통하여 외부로 배출되고 나머지 일부는 격벽(30) 등에 부착된다. 격벽(30)에 부착된 물(세정액)은 격벽(30)과 차단부재(40)를 타고 흘러내려 기판(1)에 떨어진다. 이 때, 차단부재(40)는 아래를 향하여 경사진 각도(θ)를 갖기 때문에 물(세정액)은 슬릿(32)보다 전방쪽의 기판(1)에 떨어지고, 기판(1)에 떨어진 물(세정액)은 에어 나이프(14)에 의해서 제거될 수 있다.
만약, 차단부재(40)가 없다면 격벽(30)을 타고 흘러내린 물(세정액)은 슬릿(32)으로 떨어지고, 슬릿(32)으로 떨어진 물(세정액)의 일부는 에어 나이프(14)로부터 분사된 고압공기보다 후방에 위치하기 때문에 제거될 수 없다는 문제점이 생긴다. 본 발명에 따른 에어 나이프 챔버(100)는 차단부재(40)를 이용하여 물(세정액)이 슬릿(32)보다 전방(前方) 쪽에 떨어지도록 함으로써 상기 문제점을 해결하였다.
한편, 에어 나이프(14)로부터 분사된 고압공기에 의해서 날려져서 제거된 물(세정액) 중의 일부가 차단부재(40)의 하면 및 차단부재(40) 하측의 격벽(30)에 부착될 수 있다. 차단부재(40)의 하면 및 차단부재(40) 하측의 격벽(30)에 부착된 물(세정액)은 차단부재(40)의 하면 및 격벽(30)을 타고 흘러내린 후 기판(1)에 다시 떨어질 수 있는데, 이와 같이 기판(1)에 다시 떨어진 물(세정액)은 에어 나이프(14)에 의해 제거될 수 있을 뿐만 아니라, 차단부재(40)의 하면 및 차단부재(40) 하측의 격벽(30)에 부착되는 물(세정액)의 양은 차단부재(40) 상측의 격벽(30)에 부착된 물(세정액)의 양보다 상대적으로 훨씬 작기 때문에 기판(1)을 오염시킬 가능성이 훨씬 작다.
1 : 기판 14 : 에어 나이프
20 : 챔버본체 30 : 격벽
32 : 슬릿 40 : 차단부재
100 : 에어 나이프 챔버

Claims (10)

  1. 기판이 유입되는 유입구와, 기판이 배출되는 배출구가 형성된 챔버본체;
    챔버본체의 내부에서 유입구와 배출구 사이에 설치되어 챔버본체의 내부를 유입구쪽의 전방부와 배출구쪽의 후방부로 구획하고, 기판이 통과할 수 있는 슬릿이 형성된 격벽;
    슬릿의 상측에서 격벽에 설치된 차단부재; 및
    기판에 있는 액체를 제거하기 위해서 고압기체를 분사하는 에어 나이프;를 포함하고,
    차단부재는 격벽을 타고 흘러내린 물이 기판에 떨어지는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 에어 나이프 챔버.
  2. 제1항에 있어서,
    격벽과 차단부재 및 에어 나이프는 기판의 이동방향에 대하여 경사지도록 설치된 것을 특징으로 하는 에어 나이프 챔버.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    에어 나이프는 상기 고압기체를 슬릿을 통하여 전방부쪽으로 분사할 수 있도록 격벽의 후방에서 슬릿과 근접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 에어 나이프 챔버.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    에어 나이프가 차단부재의 아래쪽에 설치되어 에어 나이프로부터 분출된 고압기체가 차단부재의 끝단에서 기판에 떨어진 물을 유입구쪽으로 밀어내는 것을 특징으로 하는 에어 나이프 챔버.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    차단부재는 아래쪽으로 경사지도록 설치된 것을 특징으로 하는 에어 나이프 챔버.
  6. 제5항에 있어서,
    격벽을 타고 흘러내린 물이 차단부재를 타고 흘러내려 상기 슬릿보다 전방쪽에 떨어지는 것을 특징으로 하는 에어 나이프 챔버.
  7. 제6항에 있어서,
    차단부재는 수평방향에서 아래쪽으로 20도 이상 35도 이하로 기울어진 것을 특징으로 하는 에어 나이프 챔버.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    차단부재는 위쪽으로 경사지도록 설치된 것을 특징으로 하는 에어 나이프 챔버.
  9. 제8항에 있어서,
    격벽을 타고 흘러내린 물이 차단부재를 따라 측방향으로 흘러서 챔버본체의 측면으로 흘러내리는 것을 특징으로 하는 에어 나이프 챔버.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    차단부재는 기판으로부터 9cm 이상 11cm 이하의 위치에 설치되고, 그 길이(L)는 9cm 이상 13cm 이하인 것을 특징으로 하는 에어 나이프 챔버.
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