KR20160008038A - 컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이패널 등의 세정에 사용되는 강성 변화를 작게 하는 브러쉬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나일론 브러쉬의 크립(creep)에 의해 발생하는 강성 변화(감소)의 영향을 작게하는 컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬에 관한 것으로서, 서로 이격 배치되는 제1고정부(100) 및 제2고정부(200)와; 상기 제1고정부(100)와 상기 제2고정부(200) 사이를 연결하는 연결부;를 포함하되, 상기 제2고정부(200)에는 브러쉬부(300)가 형성되고, 상기 연결부는 컴플라이언스 구조물(Compliance structure)로 형성되되, 상기 컴플라이언스 구조물의 강도는 선택가능한 것을 특징으로 하는 강성 변화를 작게 하는 브러쉬 구조물을 제공하여, 제1고정부와 브러쉬가 형성된 제2고정부가 컴플라이언스 구조물로 형성가능한 연결부로 연결되어 있기 때문에 전체 브러쉬 구조물의 강성의 변화를 최소화하는 강점이 있다.

Description

컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬{A brush mechanically integrated with a vertical compliance structure}

본 발명은 디스플레이패널 등의 세정에 사용되는 강성 변화를 작게 하는 브러쉬 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나일론 브러쉬의 크립(creep)에 의해 발생하는 강성 변화(감소)를 작게 하도록 하는 즉 브러쉬가 세정표면에 가하는 압력의 변화를 작게 하도록 하는 컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬 구조물에 관한 것이다.

최근 들어 LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Pannel) 등 Flat Pannel Display 기술의 발달로 인해 이들 평판디스플레이(Flat Pannel Display) 장치를 세정하는 작업에 관심이 높아지고 있다.

이와 같은 평판디스플레이(Flat Pannel Display)는 제조 공정에서 세정 작업이 필수적으로 수반되어야 한다.

한편, 최근의 기술 발달로 인하여 평판디스플레이의 사이즈도 커지고 있기 때문에 이의 세정 작업에 필요한 세정 브러쉬에 관한 기술적 관심도도 함께 증대되고 있는 것이 사실이다.

이와 같은 종래의 평판디스플레이 세정작업에 사용되는 브러쉬는 나일론 브러쉬가 사용되어 왔다.

종래의 나일론 브러쉬는 디스플레이 패널 세정에 있어서, 시간에 지남에 따른 사용에 따른 크립(creep)현상에 의하여 브러쉬의 강성이 현저하게 저하되는 문제가 있다.

종래의 일반적인 나일론 클리닝 브러쉬의 경우 디스플레이의 세정표면에 일정한 압력을 가한 상태에서 사용되기 때문에 시간이 증가함에 따라서 크립현상에 의해 처음 보다 강성이 작아지는 문제가 있었다.

보다 상세하게는 일반적으로 브러쉬가 세정표면에 가하고자 하는 압력은 브러쉬의 수직 변위를 주어 구현한다.

이러한 수직변위는 세정시에 일정하게 유지됨으로 디스플레이 판넬 표면에 작용되는 브러쉬 압력은 브러쉬의 강성이 작아진 만큼 줄어들게 된다.

따라서, 세정효과도 따라서 현저하게 감소되는 문제가 있는 것이다.

그러나 종래 기술은 세정작업에 따른 나일론 브러쉬의 강성 변화로 인하여 결국 세정력 약화라는 치명적 문제점을 근본적으로 해결하고 있지는 못하는 문제가 있는 것이다.

한국공개특허 제2010-0050628호

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 시간이 지남에 따라 발생하는 브러쉬의 강성 변화를 최소화함으로써 세정효과의 극대화 하는 것에 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 서로 이격 배치되는 제1고정부(100) 및 제2고정부(200)와; 상기 제1고정부(100)와 상기 제2고정부(200) 사이를 연결하는 연결부;를 포함하되, 상기 제2고정부(200)에는 브러쉬부(300)가 형성되고, 상기 연결부는 컴플라이언스 구조물(Compliance structure)로 형성되되, 상기 컴플라이언스 구조물의 강도는 선택가능한 것을 특징으로 하는 컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬를 포함한다.

또한, 상기 컴플라이언스 구조물은 탄성변형이 가능하면서 크립현상이 작게 발생되는 물질로 제작된 용수철로 형성되는 것을 특징으로 하는 컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬를 포함한다.

또한, 상기 용수철은 상이한 탄성계수를 갖는 다수의 용수철 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬를 포함한다.

또한, 상기 용수철은 하나 이상의 용수철이 직렬 또는 병렬로 연결 가능한 것을 특징으로 하는 컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬를 포함한다.

또한, 상기 컴플라이언스 구조물은 로드로 형성되는 것을 특징으로 하는 컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬를 포함한다.

또한, 제1고정부(100)는 적어도 하나 이상의 고정홀을 포함하되, 상기 컴플라이언스 구조물이 상기 고정홀에서 가변적으로 위치이동 되어, 수직방향의 강성을 조절할 수 있고 고정 가능한 것을 특징으로 하는 컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬를 포함한다.

상기한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 제1고정부와 브러쉬가 형성된 제2고정부가 컴플라이언스 구조물(Compliance Structure)로 형성가능한 연결부로 연결되어 있기 때문에 컴플라이언스 구조물을 갖는 브러쉬의 강성변화가 최소화되는 강점이 있다.

둘째, 컴플라이언스 구조물로 형성가능한 연결부가 강성이 작고 크립현상이 매우 작거나 없는 용수철로 구성될 수 있기 때문에 시간의 경과에 따른 브러쉬의 강성이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.

셋째, 제1고정부에는 적어도 하나 이상의 고정홀이 마련되고, 연결부는 고정홀에서 가변적으로 위치 이동 가능하게 고정될 수 있기 때문에 제1고정부와 제2고정부 사이의 강성을 조절할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 브러쉬의 모습도이다.
도 2 및 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브러쉬의 개념도이다.
도 3a 내지 도3e는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 브러쉬의 개념도이다.
도 5는 종래 기술에 따른 브러쉬의 작동 모습도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 브러쉬의 작동 모습도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 브러쉬의 작동예이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 브러쉬의 또 다른 작동예이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 브러쉬의 작동 모습도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.

도 1은 종래의 기술에 따른 브러쉬부(300)의 모습도이다.

및 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브러쉬부(300)의 개념도이다.

도 3a 내지 도3e는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 브러쉬부(300)의 개념도로서, 연결부가 용수철로 형성되되, 적어도 하나 이상의 용수철이 직렬 또는 병렬로 연결되는 여러 실시예를 보여주고 있는 것이다.

도 5는 종래 기술에 따른 브러쉬부(300)의 작동 모습도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 브러쉬부(300)의 작동 모습도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 브러쉬부(300)의 작동예이다.

도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 브러쉬부(300)의 또 다른 작동예이다.

도 9는 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 브러쉬부(300)의 작동 모습도이다.

제1고정부(100)와 제2고정부(200)는 서로 이격 배치된다.

연결부(400)는 제1고정부(100)와 제2고정부(200) 사이를 연결한다.

브러쉬부(300)는 제2고정부(200)에 형성되고, 연결부(400)는 컴플라이언스 구조물(Compliance structure)로 형성되는 것이 바람직하다 할 것이다.

이하에서는 컴플라이언스 구조물을 연결부로 이해하면 될 것이며, 연결부로 설명하기로 한다.

본 발명에서 컴플라이언스 구조물이란 응력에 따른 변화가 있되, 강성이 작은 구조물이되, 시간에 따른 강성의 값이 일정한 구조물이라고 이해하면 족하다.

여기에서 언급되는 컴플라이언스 구조물이란 일반적인 세정온도인 섭씨 100도 이하의 온도에서 크립(creep)현상이 매우 미미한 재질로 형성되는 것이 바람직하다 할 것이다.

일 예로서 컴플라이언스 구조물은 크립현상이 작게 발생되는 금속재질로 형성될 수 있는 것이 바람직하다 할 것이다.

브러쉬부(300)는 나일론 브러쉬부(300)로 형성될 수 있으며, 제2고정부(200)에 고정되고 있다.

제1고정부(100)와 제2고정부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 편평한 판 형상도 바람직하다 그 형상은 이에 한정되지 않음을 일러둔다.

연결부(400)는 도 2와 같이 용수철로 형성될 수 있는 것이며, 이 때 탄성변형이 용이할수록 다시 말하면 강성이 작을수록 바람직하다.

보다 상세하게는, 용수철은 크립현상이 작게 발생하거나 없고, 강성이 작은 것이 바람직하다 할 것이다.

한편, 본 발명의 컴플라이언스 구조물은 크립현상이 작으면 작을수록 유리하며, 강성이 작으면 작을수록 유리함을 일러두는 바이다.

용수철은 직경이 일정한 용수철일 수도 있지만, 도 3b와 같이 하부로 갈 수록 직경이 점차 증가되는 용수철(403)로 형성되는 것 또한 가능한 것이다.

한편, 용수철은 상부로 갈 수 록 직경이 증가되는 것일 수도 있고 중간부로 향할수록 직경이 증가되는 용수철, 또는 양단부로 향할수록 직경이 증가되는 구조인 것 또한 가능하다 할 것이다.

연결부(400)는 도 3과 같이 제1고정부(100)의 중심부와 제2고정부(200)의 중심부를 연결하는 것이 바람직하다 할 것이나 이에 한정되는 것은 아님을 일러둔다.

예를 들어, 연결부의 강성(Stiffness)이 나일론 브러쉬부(300)의 강성(Stiffness)의 1/2배이고 나일론 브러쉬부(300)의 강성(Stiffness)이 크립(creep)현상에 의해 마지막 값이 초기 값의 50% 비율로 감소할 경우에는, 연결부 없이 나일론 브러쉬부(300)만 사용할 경우에 강성(Stiffness)는 곧바로 50% 비율로 감소(아래 수식에서 산출된 값이 0.5)되지만, 도 3a 내지 도 3e 처럼 연결부가 있는 경우에는 최종 강성(Stiffness)는 초기 값의 25% 비율로만 감소되는 것(아래 수식에서 산출된 값이 0.75)이다.

이에 대한 계산 과정을 간략히 소개한다.

1. 종래의 브러쉬부의 강성

Kn,i = 브러쉬부(300) 강성(stiffness)의 초기 값

Kn,f = 브러쉬부(300) 강성(stiffness)의 최종 값

이하에서는 Kn,f = 0.5Kn,f 즉, 브러쉬부(300) 강성(stiffness)의 최종 값은 브러쉬부(300) 강성(stiffness)의 초기 값의 절반 수준임을 의미한다.

2. 본 발명의 컴플라이언스 구조물을 갖는 브러쉬부(300)의 강성

Ka = 컴플라이언스 구조물의 강성(stiffness), Ka=(0.5)Kn,i(크립현상이 없다고 가정할 경우 시간에 따른 변화는 없음)

Ks,i = 컴플라이언스 구조물의 강성(stiffness) + 브러쉬(1000)의 강도 초기 값 =

Ks,f = 컴플라이언스 구조물의 강성(stiffness) + 브러쉬(1000)의 강도 최종 값 =

다시 말해서, 위 계산과정은 연결부가 존재함으로써 도 5와 같이 나일론 브러쉬(30)만 있는 경우보다 강성(Stiffness)의 감소비율이 항상 작게 됨을 시사하는 것이다.

보다 상세하게는, 도 5는 브러쉬(30)가 형성되는 브러쉬부착부(20)가 브러쉬고정부(10)에 직접 고정된 구성을 나타내고 있다.

도 5처럼 형성된 브러쉬(30)의 경우 세정대상체(500)를 세정하기 위하여 브러쉬고정부(10)를 하방향으로 가압하여 세정하게 되면 시간이 지남에 따라서 나일론 브러쉬(30)의 강성이 현저하게 저하되는 문제가 야기되는 것이다.

한편, 도 6과 같이 제1고정부(100)와 제2고정부(200) 사이에 연결부(420)가 강성이 작고 크립현상이 없는 용수철로 마련되는 경우에는, 나일론 브러쉬부(300)가 세정을 수행함에 있어서 시간의 지남에 따라 강성이 저하되는 것이 현저하게 지연되는 것이다.

도 6에서는 연결부의 개수가 단일로 표현되어 있기는 하나, 이에 한정되는 것은 아님을 일러둔다.

한편, 본 발명의 연결부(410)는 도 7처럼 로드로 형성될 수도 있다.

도 7과 같이 제1고정부(100)에는 제1홀(101)과 제2홀(102), 제3홀(103), 제4홀(104), 제5홀(105), 제6홀(106) 등이 마련될 수 있다.

제2고정부(200)에는 브러쉬부(300)가 형성되고 있다.

제2고정부(200)의 어느 한 지점에는 힌지부(210)가 형성될 수 있으며, 힌지부(210)에는 회동 가능하게 연결되는 로드가 결합될 수 있다.

다시 말해서, 로드는 일단이 제2고정부(200)의 힌지부(210)에서 회동가능하게 연결되고, 타단이 제1고정부(100)에 마련된 제1홀(101) 내지 제6홀(106) 중 어느 하나와 선택적으로 결합 가능한 것이다.

도 7에서는 제1홀(101) 내지 제6홀(106)이 표현되어 있지만, 홀의 개수는 이에 한정되는 것은 아님을 일러두는 바이다.

도 7에서 로드의 연결부위(홀과 210)에서 로드는 고정되어 회전을 허락하지 않게 한다.

도 7 및 도 9와 같이 로드가 제2홀(102)과 선택적으로 연결되는 경우 보다는 도 8과같이 로드가 제1홀(101)과 선택적으로 결합되는 경우가 제1고정부(100)와 제2고정부(200) 사이의 거리가 더 좁게 형성되게 된다.

다시 말해서, 로드가 제1홀(101)에 가깝게 연결될 수록 로드와 제2고정부(200)가 이루는 사이각이 작게 형성되며, 로드가 제3홀(103)에 가깝게 연결될 수록 로드와 제2고정부(200)가 이루는 사이각이 크게 형성되는 것이다.

로드와 제2고정부(200)가 이루는 사이각이 작을수록 연결부의 수직방향의 강성이 작게 되어 브러쉬부(300)의 시간에 따른 강성의 감소량이 줄어든다. 따라서, 수평 방향 세정력이 향상될 수 있을 것이다.

한편, 제2고정부(200)와 로드가 이루는 사이각이 클수록 연결부의 수직방향의 강성이 크게 되어 브러쉬부(300)의 시간에 따른 강성의 감소량이 증가한다.

따라서, 세정대상체(500)의 종류 및 그 특성에 맞게 로드와 제2고정부(200)와의 사이각을 조절함으로써 연결부의 강성의 크기를 조절할 수 있고 세정 환경에 맞게 최적의 강성을 구현할 수 있다.

사이각을 작게 할수록, 나일론 브러쉬부(300)의 강성 변화량은 더욱 작게 할 수 있는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않은 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 종래의 브러쉬 고정부
20 : 종래의 브러쉬 부착부
30, 300 : 브러쉬부
100 : 제1고정부
101 : 제1홀
102 : 제2홀
103 : 제3홀
104 : 제4홀
105 : 제5홀
106 : 제6홀
200 : 제2고정부
210 : 힌지부
400, 403, 410, 420 : 연결부
401 : 제1연결부(컴플라이언스 구조물)
402 : 제2연결부(컴플라이언스 구조물)
500 : 세정대상체
1000 : 컴플라이언스 구조물이 포함되는 브러쉬

Claims (6)

1. 서로 이격 배치되는 제1고정부(100) 및 제2고정부(200)와;
   상기 제1고정부(100)와 상기 제2고정부(200) 사이를 연결하는 연결부;를 포함하되,
   상기 제2고정부(200)에는 브러쉬부(300)가 형성되고,
   상기 연결부는 컴플라이언스 구조물(Compliance structure)로 형성되되,
   상기 컴플라이언스 구조물의 강도는 선택가능한 것을 특징으로 하는,
   컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 컴플라이언스 구조물은,
   강성이 작으면서 크립현상이 없거나 작은 물질로 제작된 용수철로 형성되는 것을 특징으로 하는,
   컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 용수철은 상이한 탄성계수를 갖는 다수의 용수철 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
   컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 용수철은,
   하나 이상의 용수철이 직렬 또는 병렬로 연결 가능한 것을 특징으로 하는,
   컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 컴플라이언스 구조물은,
   로드로 형성되는 것을 특징으로 하는,
   컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1고정부(100)는,
   적어도 하나 이상의 고정홀을 포함하되,
   상기 컴플라이언스 구조물이 상기 고정홀에서 가변적으로 위치이동 되어,
   수직방향의 강성을 조절할 수 있고 고정 가능한 것을 특징으로 하는,
   컴플라이언스 구조물을 포함하는 브러쉬.
   
   

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