KR20120135666A - 세정용 브러쉬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세정용 브러쉬에 관한 것으로서, 디스플레이 장치의 세정을 위한 브러쉬에 있어서, 상기 브러쉬는 브러쉬롤의 표면에 형성되고 디스플레이 장치와 직접 접촉되어 세정하는 PVA 재질로 형성된 다수의 브러쉬돌기를 포함하고, 상기 브러쉬돌기는 4㎜ 이하의 직경과, 6㎜ 이상의 높이 및 0.5?2.5㎜의 간격을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하여, 본 발명에 따른 PVA 재질의 브러쉬돌기가 종래보다 얇고 길게 형성됨으로써 디스플레이 장치와의 마찰력이 저감되어 흠집 및 스크래치 등이 방지되고, 브러쉬돌기가 디스플레이 장치에 길게 눌림됨으로써 이물의 제거력이 증가되어 세정효율을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

세정용 브러쉬{brush for cleaning}

본 발명은 세정용 브러쉬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LCD, LED, PDP 등과 같은 디스플레이 장치의 세정시 흠집이나 스크래치의 발생을 방지하면서 세정할 수 있도록 한 세정용 브러쉬에 관한 것이다.

최근 들어, 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다.

한편, 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하기 위해 디스플레이 장치를 가진다. 과거에는 디스플레이 장치로 브라운관(Cathode Ray Tube) 모니터가 주로 사용되었으나, 최근에는 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 평판 디스플레이 장치의 사용이 급격히 증대하고 있다.

이러한 평판 디스플레이로는 다양한 종류가 있으며, 이들 중 전력 소모와 부피가 작고 저 전압 구동형인 LCD(Liquid Crystal Display)나 LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 디스플레이 장치가 널리 사용되고 있다.

이와 같은 디스플레이 장치를 제조하기 위해서는 다양한 공정들이 수행되며, 이들 중 세정공정은 기판 상에 붙어 있는 먼지나 유기물 등을 제거하기 위해 수행된다. 이러한 세정공정은 탈이온수를 사용하여 기판을 수세(rinse)하는 수세 공정과, 공기를 분사하여 기판에 부착된 탈이온수를 제거하는 건조 공정 또는 또는 브러쉬를 이용한 세정 공정으로 이루어진다.

이와 같은 공정들 중 브러쉬를 이용한 세정공정에 사용되는 종래의 브러쉬는 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형의 코어(10)와, 코어(10)의 외측면에 끼워져 일체화된 원통형의 브러쉬롤(20)을 포함한다.

상기 코어(10)는 테프론(Teflon) 재질로서, 그 내부에 코어(10)의 길이방향을 따라 천공된 배수통로(11)가 형성되고, 상기 코어(10)의 외측면에는 배수통로(11)와 연통된 다수의 배출구(12)가 천공되어 형성된다.

여기서, 상기 다수의 배출구(12)는 코어(10)의 외측면에 코어(10)의 길이방향을 따라 일렬로 나열되고, 나열된 각 열의 배출구(12)는 등간격으로 이격 형성된다. 본 실시예에서는 상기 배출구가 4열로 형성된 것을 그 일례로 예시하였으나, 상기 배출구(12)의 열은 필요에 따라 그 개수를 얼마든지 달리할 수 있음은 자명하다.

한편, 상기와 같은 코어(10)의 배수통로(11)에는 브러쉬를 이용한 세정공정에서 사용되는 세척수 즉 초순수(DI Water)가 공급되어 코어(10)의 배출구(12)를 통해 코어(10) 외부로 배출된다.

그리고, 상기 코어(10)의 배수통로(11) 내부에는 도 1에서와 같이 심재(30)가 삽입되어 구비된다.

상기 브러쉬롤(20)은 나이론재질로 된 중공의 원통형으로 형성되고, 그 외측면에는 다수의 브러쉬돌기(21)가 원주방향을 따라 돌출 형성되어 있다.

따라서, 상기 브러쉬롤(20)이 회전 구동되면서 그 외측면의 브러쉬돌기(21)가 디스플레이 장치(이하 "디스플레이 글라스"라 한다)와 지속적으로 접촉되어 오염물질을 세정하게 된다.

하지만, 이와 같은 종래의 브러쉬(1)는 브러쉬롤(0)에 의해 고속회전되는 브러쉬돌기(21)가 디스플레이 글라스와 직접 접촉되면서 세정작업을 하게 되는데, 이때 디스플레이 글라스와 직접 접촉되는 브러쉬돌기(21)가 뻣뻣하고 하드한 나이론재질로 형성되어 있기 때문에, 세정된 디스플레이 글라스에는 나이론 재질의 브러쉬돌기(21)에 의한 흠집이나 미세한 스크래치가 발생되어 상품화할 수 없게 되는 치명적인 문제가 내재되어 있다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 디스플레이 장치와 직접 접촉되어 세정작업을 수행하는 브러쉬의 브러쉬돌기를 PVA 재질로 형성하는 한편 그 구조를 개선하여 줌으로써 디스플레이 장치와의 마찰력을 줄여 흠집이나 스크래치의 발생을 방지하고, 디스플레이 장치에 브러쉬돌기의 눌림 정도를 증가시켜 이물의 제거력을 향상시키도록 한 세정용 브러쉬를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적은, 디스플레이 장치의 세정을 위한 브러쉬에 있어서, 상기 브러쉬는 브러쉬롤의 표면에 형성되고 디스플레이 장치와 직접 접촉되어 세정하는 PVA 재질로 형성된 다수의 브러쉬돌기를 포함하고, 상기 브러쉬돌기는 4㎜ 이하의 직경과, 6㎜ 이상의 높이 및 0.5?2.5㎜의 간격을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬에 의해 달성된다.

본 발명의 세정용 브러쉬에 따르면, 브러쉬에 구성된 브러쉬롤 및 브러쉬돌기가 탄력이 좋고 부드러운 PVA 재질로 형성되는 한편 브러쉬돌기가 종래보다 얇고 길게 형성됨으로써 디스플레이 장치와의 마찰력이 저감되어 흠집 및 스크래치 등이 방지되고, 브러쉬돌기가 디스플레이 장치에 길게 눌림됨으로써 이물의 제거력이 증가되어 세정효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 브러쉬를 도시한 일부 절개 단면을 포함한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 브러쉬의 정면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 브러쉬의 측면 구성도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 브러쉬와 종래 브러쉬의 브러쉬돌기 간의 간격에 따른 비교 평가 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 브러쉬의 분리사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.

첨부도면 도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 세정용 브러쉬 및 이의 평가 그래프를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 세정용 브러쉬(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 크게 코어(200), 브러쉬롤(110), 지지부재(400) 등으로 대별되어 구성된다.

상기 브러쉬롤(110)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, PVA 재질로 된 중공부재로서 그 표면에 다수의 브러쉬돌기(111)가 돌출 형성된다.

상기 브러쉬돌기(111)는 디스플레이 장치(이하 "디스플레이 글라스"라 한다)와 직접 접촉되어 세정하는 부분으로서, 탄력이 좋고 부드러운 PVA 재질로 형성된다. 이때, 상기 브러쉬돌기(111)와 더불어 브러쉬롤(110) 역시도 PVA 재질로 형성됨이 생산적인 측면을 고려할 때 더 바람직하다.

이러한 PVA(Polyvinyl Alcohol 또는 Polyvinyl Acetate) 재질은 합성 고분자 중에서 수용성이라는 특이한 성질을 가지고 있으며, 백색분말로 비중은 0.3?0.7 이고, 열 안전성 및 열가소성은 100?140℃ 이며, 단시간의 가열로는 외관의 변화가 없으나 150℃ 구보변화가 일어나고 서서히 착색되기 시작하여 300℃ 부근에서 분해되는 특성을 갖는다.

또한, PVA 폼(스폰지)은 균일한 연속적인 오픈-셀(open-cell) 구조를 형성하여 보수성, 흡수성, 흡진성 등이 탁월하여 타물질은 PLUFF를 발생하는데 반해 오히려 흡수하고, 기계적 강도, 마찰 저항력, 내후성, 내구성, 내화학성이 강하여 반도체 산업분야의 와이퍼(wiper)로서, 유리공업, 가정용 화장품용, 스포츠용, 원예용 보수제, 정수기 여과제, 모든 세척기 및 건조기의 흡수제 등으로도 널리 사용되고 있다.

따라서, 상기와 같이 PVA 재질로 형성된 브러쉬롤(110) 및 브러쉬돌기(111)는 세척수가 공급됨에 따라 부드러워짐과 아울러 탄력을 갖게 되므로 디스플레이 글라스의 세정시 흠집이나 스크래치의 발생을 사전에 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 형성된 브러쉬돌기(111)는 4㎜ 이하의 직경(D)과, 6㎜의 이상의 높이(H) 및 0.5?2.5㎜의 간격(G)을 갖도록 형성됨이 바람직하되, 본 실시예에서는 3.2㎜의 직경(D)과, 10㎜의 높이(H), 2.2㎜의 간격(G)을 갖는 브러쉬돌기(111)를 그 일례로 예시하였고, 이와 같이 형성된 브러쉬돌기(111)는 디스플레이 글라스와의 마찰력이 최소화되어 세정시 디스플레이 글라스에 흠집이나 스크래치의 발생을 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 브러쉬돌기(111)간 간격(G)은 브러쉬돌기(111)가 디스플레이 글라스의 표면에 눌리는 정도와 밀접한 관계를 갖는데, 특히 본 발명에서와 같이 얇고 길게 형성된 브러쉬돌기(111)는 간격(G)의 수치가 높을수록 눌림 정도가 증대된다.

한편, 상기 브러쉬돌기(111)의 직경(D)이 4㎜를 초과하면 브러쉬돌기(111)의 굵은 굵기로 인한 탄력 저하로 인해 디스플레이 글라스와의 마찰력이 증대되어 디스플레이 글라스에 흠집이나 스크래치의 발생 확률이 높아지게 된다. 그리고, 브러쉬돌기(111)의 높이(H)가 6㎜ 미만이면 이 역시도 브러쉬돌기(111)의 짧은 길이로 인한 탄력 저하로 인해 디스플레이 글라스와의 마찰력이 증대되어 디스플레이 글라스에 흠집이나 스크래치의 발생 확률이 높아지게 된다. 또한, 브러쉬돌기(111) 간의 간격(G)이 0.5㎜ 미만이면 돌기(111) 간의 간격이 너무 좁고, 2.5㎜를 초과하면 돌기(111) 간의 간격이 너무 넓어져 이물의 제거효과가 떨어지게 된다.

그리고, 이러한 브러쉬돌기(111)의 제원은 브러쉬(100) 사이즈에 따라 변동될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 브러쉬와 종래 브러쉬의 브러쉬돌기간 간격에 따른 비교 평가 그래프로서, 도 4a는 브러쉬돌기(111) 간의 간격(G)이 0.5㎜일 때이고, 도 4b는 브러쉬돌기(111) 간의 간격(G)이 1.5㎜일 때이며, 도 4c는 브러쉬돌기(111) 간의 간격(G)이 2.5㎜일 때, 종래의 나이론 재질 브러쉬(1)와 본 발명의 PVA 재질 브러쉬(100)의 세정상태를 보인 그래프이다.

도 4a 내지 도 4c의 그래프에서 알 수 있듯이, 종래 나이론 재질의 브러쉬(1)는 세정 전과 세정 후에 남아 있는 이물의 잔량이 비슷한 반면에, 본 발명의 PVA 재질의 브러쉬(100)는 세정 전과 세정 후에 남아 있는 이물의 잔량이 확연하게 차이가 나는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 브러쉬돌기(111)가 종래의 브러쉬돌기(21)에 비해 전반적인 이물 제거력이 양호하여 세정효과가 더 뛰어남을 알 수 있고, 특히 0.5㎛ 이하의 미세 이물에서의 제거력이 더 우수함을 알 수 있다.

그리고, 종래 나이론 재질의 브러쉬(1)는 브러쉬돌기(21)간 간격의 증가에 따른 제거력 효과가 크지 않으나, 본 발명의 PVA 재질의 브러쉬(100)는 브러쉬돌기(111)간 간격(G)의 증가 시 이물 제거력이 증가됨을 알 수 있다.

한편, 본 그래프 상에서 세정 전에 비해 세정 후 0.2㎛ 이하의 미세 이물의 증가는 세정 중에 큰 사이즈의 이물이 브러쉬돌기(111)에 의해 파쇄되어 생성된 이물이다.

상기 코어(200)는 테프론(Teflon) 재질로서 도 5에 도시된 바와 같이, 그 내부에는 코어(200)의 길이방향을 따라 천공된 배수통로(210)가 형성되고, 상기 코어(200)의 외측면에는 배수통로(210)와 연통된 다수의 배출구(220)가 천공되어 형성된다. 여기서, 상기 다수의 배출구(220)는 코어(200)의 외측면에 일렬로 나열되게 형성되는 한편 이와 같이 나열된 4개의 배출구(220)가 이루는 열이 코어(200)의 외측면에 90도의 등간격으로 이격되어 형성되되, 이와 같은 배출구(220)의 열은 그 개수를 달리하여 형성될 수도 있다. 따라서, 세정공정에서 사용되는 세척수가 코어(200)의 배수통로(210)와 배출구(220)를 통해 코어(200) 외부로 배출된다.

그리고, 상기 다수의 배출구(220)가 이루는 열과 열 사이의 코어(200) 외측면에는 후술될 지지부재(400)의 장착돌부(410)를 삽입하여 끼울 수 있도록 코어(200)의 길이방향을 따라 형성된 다수의 장착홈(230)이 90도의 등간격으로 이격되어 형성된다.

상기 지지부재(400)는 도 5에 도시된 바와 같이, 브러쉬롤(110)에 인서트되어 브러쉬롤(110)을 지지하는 한편 후술될 지지부재(400)의 장착돌부(410)가 브러쉬롤(110)의 내측면으로 돌출되어 코어(200)에 결합됨으로써 브러쉬롤(110)을 코어(200)에 간단하면서도 견고하게 장착시킬 수 있게 된다.

상기 지지부재(400)는 폴리에틸렌(polyethylene : PE) 재질로서, 크게 양 날개부(420)와 장착돌부(410)로 대별되어 구성되고, 상기 양 날개부(420)는 브러쉬롤(110)의 성형 시 브러쉬롤(110)에 인서트되어 일체로 성형됨으로써 브러쉬롤(110)을 지지하며, 상기 장착돌부(410)는 양 날개부(420)에서 연장된 하나의 돌기부재로서 브러쉬롤(110)의 내측면으로 돌출되어 코어(200)의 장착홈(230)에 끼워져 결합됨으로써 브러쉬롤(110)이 코어(200)에 견고하게 장착될 수 있다. 이때, 상기 브러쉬롤(110)은 인장력과 압축력 등의 탄성력에 의해서 코어(200)의 장착홈(230)에 지지부재(400)의 위치를 견고히 고정시키게 된다.

그리고, 상기 장착돌부(410)와 날개부(420)의 상면에는 각각 브러쉬롤(110)을 형성하는 수지가 삽입되어 발포되는 수지홈(411)(421)이 형성되고, 이 수지홈(411)(421)에 의해서 지지부재(400)와 브러쉬롤(110)은 견고한 결합력으로 결합될 수 있게 된다.

여기서, 상기 양 날개부(420)는 장착돌부(410)를 기준으로 코어(200) 또는 브러쉬롤(110)의 원주방향을 따라 외측방향으로 돌출 형성된 것으로, 양 날개부(420)는 도 5에 도시된 바와 같이 브러쉬롤(110)에 인서트 성형 시 코어(200)의 배출구(220)를 덮지 않는 길이로 형성된다.

또한, 상기와 같이 형성된 지지부재(400)는 코어(200)의 장착홈(230)에 대응한 길이를 갖는 하나의 부재로 형성될 수 있지만, 보다 바람직하게는 상기 지지부재(400)를 다수의 부재로 분할하여 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 지지부재(400)를 하나의 부재로 성형하지 않는 이유는, 2?30회의 세척공정을 하는 작업공정 중에 브러쉬롤(110)의 파손을 방지 또는 최소화하기 위한 것이다. 즉, 상기 브러쉬롤(110)에 인서트된 다수의 지지부재(400)는 마치 인체의 등뼈조직과 유사한 구조를 가져 휨에 유연하게 대처할 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같이 다수의 지지부재(400)를 브러쉬롤(110)에 인서트하는 경우에는 인서트된 다수의 지지부재(400)가 이루는 전 길이가 코어(200)에 형성된 장착홈(230)의 길이를 넘지 않도록 함은 물론 보다 바람직하게는 다수의 지지부재(400)가 장착홈(230)의 길이에 대응한 길이로서 인서트됨이 바람직하다. 따라서, 상기 브러쉬롤(110)에 인서트된 양끝단부의 지지부재(400)는 그 장착돌부(410)가 장착홈(230)의 단부에 각각 접하여 브러쉬롤(110)의 쏠림 및 뒤틀림 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 지지부재(400)를 통해 코어(200)에 장착된 브러쉬롤(110)은 장착 후에도 그 내부의 지지부재(400)에 의해서 지속적으로 지지됨으로써 성형시의 평탄도를 그대로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 브러쉬롤(110)을 코어(200)에 간편하게 탈.부착시킬 수 있으므로 코어(200)의 재사용이 가능하게 된다.

1 : 브러쉬 10 : 코어
11 : 배수통로 12 : 배출구
20 : 브러쉬롤 21 : 브러쉬돌기
30 : 심재 100 : 브러쉬
110 : 브러쉬롤 111 : 브러쉬돌기
200 : 코어 210 : 배수통로
220 : 배출구 230 : 장착홈
400 : 지지부재 410 : 장착돌부
411 : 수지홈 420 : 날개부
421 : 수지홈
D : 브러쉬돌기의 직경 H : 브러쉬돌기의 높이
G : 브러쉬돌기간 간격

Claims (1)

1. 디스플레이 장치의 세정을 위한 브러쉬에 있어서,
   상기 브러쉬는 브러쉬롤의 표면에 형성되고 디스플레이 장치와 직접 접촉되어 세정하는 PVA 재질로 형성된 다수의 브러쉬돌기를 포함하고,
   상기 브러쉬돌기는 4㎜ 이하의 직경과, 6㎜ 이상의 높이 및 0.5?2.5㎜의 간격을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 세정용 브러쉬.
   

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