KR20160141072A - 세정액의 재사용이 가능한 마스크 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세정액의 재사용이 가능한 마스크 세정 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로 마스크 세정 후 세정액에 포함된 불순물을 원심분리로 제거하여 세정액의 재사용이 가능하도록 구성된 마스크 세정 장치에 관한 것이다.

Description

세정액의 재사용이 가능한 마스크 세정 장치{MASK CLEANING APPARATUS CAPABLE OF REUSING CLEANING SOLUTION}
본 발명은 세정액의 재사용이 가능한 마스크 세정 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로 마스크 세정 후 세정액에 포함된 불순물을 원심분리로 제거하여 세정액의 재사용이 가능하도록 구성된 마스크 세정 장치에 관한 것이다.
유기발광 표시소자(Organic Luminescent Emission Diode; OLED)는 전자와 정공의 재결합(recombination)으로 형광체를 발광시키는 자발광 소자인 유기 발광층을 이용한 것으로, 콘트라스트 비(Contrast Ratio)와 응답 속도(response time) 등의 표시 특성이 우수하며, 플렉서블 디스플레이(Flexible Display)의 구현이 용이하여 가장 이상적인 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.
OLED는 다수의 화소 영역이 매트릭스 형태로 배열되어 구성되며, 각각의 화소 영역에는 각 화소를 구동하기 위한 구동 소자와 같은 마이크로 패턴이 형성되어 있다.
이 때, 빛을 발광하는 유기 발광층의 경우, 내화학성이 취약한 유기 물질로 이루어지기 때문에 종래와 같은 노광 및 식각을 이용하는 포토리소그래피 방법이 아닌 유기 물질을 기화시킨 후, OLED 증착용 마스크를 이용하여 선택적으로 기판에 증착하여 형성한다.
그러나, 증착 과정에서 마스크 상에 부착된 기판뿐만 아니라 마스크의 표면에도 증착 물질이 증착될 수 있으며, 이는 증착 공정 횟수가 증가할수록 심해진다.
따라서, 증착에 사용되는 마스크를 세정하지 않을 경우, 상기 마스크는 표면 상에 유기물 및 무기물과 같은 다양한 증착 물질이 퇴적된 상태로 사용될 수 밖에 없으며, 이는 마스크의 불량뿐만 아니라 증착 라인의 오염 문제도 유발할 수 있는 바, 최종 생산물의 신뢰성 문제와도 직결되어 있다.
종래에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 소정의 증착 횟수마다 마스크를 세정하는 방식이 사용되고 있는데, 마스크 상의 증착 물질을 세정하기 위해 세정액을 분사할 때, 세정액과 접촉하는 것만으로는 증착 물질이 충분히 제거되지 않는 경우도 있을 뿐만 아니라 단순히 세정액을 분사하는 것만으로는 증착 물질과 세정액 사이의 접촉이 충분하지 않는 경우가 있어 정량보다 과량의 세정액을 사용하는 것이 일반적이었다.
이 때, 일반적으로 사용된 세정액은 별도로 정제하지 않는 이상 일회성으로 사용될 수 밖에 없기 때문에 세정액 낭비 문제를 해결할 필요성이 증가하고 있다.
본 발명은 마스크의 오염 물질을 제거하기 위해 사용된 세정액의 재사용이 가능하도록 세정액 중의 오염 물질을 제거하기 위한 수단이 구비된 마스크 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 오염 물질이 제거되어 정제된 세정액을 다시 세정 장치로 공급하여 재사용할 수 있도록 함으로써 마스크 세정 공정의 유지 및 관리 비용을 최소화할 수 있는 마스크 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 마스크의 상부 및 하부에 구비되며, 상기 마스크를 향해 세정액을 분사하기 위한 세정액 분사부, 상기 마스크를 안착시켜 일 방향으로 이송시키기 위한 컨베이어 벨트 및 상기 세정액을 회수하여 상기 세정액 내 불순물을 제거하기 위한 세정액 회수부를 포함하는 세정액의 재사용이 가능한 마스크 세정 장치가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 세정액 분사부 및 상기 컨베이어 벨트는 하우징 내에 구비되며, 상기 세정액 회수부는 상기 하우징의 하부에 구비되되, 상기 세정액 회수부는 상기 하우징의 바닥부로부터 상기 세정액을 드레인 하기 위한 드레인부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 세정액 회수부는 상기 세정액 중의 불순물을 원심력에 의해 분리하기 위한 원심분리부 및 상기 원심분리부 중 불순물이 제거된 세정액을 회수하여 상기 세정액 분사부로 환류시키기 위한 환류부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치는 마스크의 세정이 수행되는 하우징의 바닥부로부터 사용된 세정액을 회수한 후 원심분리를 통해 세정액 내 오염 물질을 간편하게 제거하여 재사용이 가능하도록 함으로써 세정액의 낭비를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치에 적용된 세정액 분사부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치에 적용된 컨베이어 벨트의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치에 적용된 세정액 회수부를 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명을 더 쉽게 이해하기 위해 편의상 특정 용어를 본원에 정의한다. 본원에서 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에 사용된 과학 용어 및 기술 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 것이다. 또한, 문맥상 특별히 지정하지 않는 한, 단수 형태의 용어는 그것의 복수 형태도 포함하는 것이며, 복수 형태의 용어는 그것의 단수 형태도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 일 실시예에 따른 워터젯 타입 마스크 세정 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치(100)의 개략적인 사시도이다.
마스크 세정 장치(100)에는 건식 세정 방식 및/또는 습식 세정 방식이 선택적으로 적용될 수 있다.
건식 세정 방식이 적용된 마스크 세정 장치에는 플라즈마, 자외선 및 오존으로부터 선택되는 적어도 하나에 의한 세정 수단이 포함될 수 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치(100)와 같이 습식 세정 방식이 적용된 마스크 세정 장치(100)에는 화학 처리부, 린스부 및 건조부가 포함될 수 있으며, 본원에서는 마스크 세정 장치(100)의 구성 요소 중 특히 화학 처리부와 관련된 것이다.
화학 처리부는 공급되는 마스크 또는 기판 상에 증착된 유기 또는 무기 물질을 제거하기 위해 세정액을 처리하는 구성으로서, 화학 처리부는 하나의 세정조로 구성되거나 복수의 세정조가 순차적으로 연결되어 구성될 수도 있다.
또한, 복수의 세정조가 순차적으로 연결되어(직렬적) 구성될 경우, 각 세정조에는 동일 또는 상이한 세정액이 포함될 수 있다.
예를 들어, 동일한 세정액이 포함된 복수의 세정조를 포함함으로써 세정 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 다른 예에 있어서, 화학 처리부는 마스크 상의 무기물을 제거하기 위한 제1 세정조와 마스크 상의 유기물을 제거하기 위한 제2 세정조를 포함할 수도 있다.
세정조 내부에는 세정액이 포함되어 있으며, 상기 세정액은 상기 마스크 상에 증착(잔류)된 무기물(예를 들어, 금속) 및/또는 유기물을 세정하기 위해 통상적으로 사용되는 세정액일 수 있다.
이에 따라, 마스크는 세정액이 포함된 세정조 내에 1회 이상 침지됨으로써 상기 마스크 상에 증착(잔류)된 무기물(예를 들어, 금속) 및/또는 유기물이 제거될 수 있다.
다만, 단순히 세정조 내의 세정액에 마스크가 침지된다 하더라도 마스크 상에 증착된 물질이 완전히 제거되지 않을 수 있으므로, 본원에서는 마스크 상에 세정액을 직접적으로 분사하는 구성을 채택한다.
일 실시예에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 본원에서는 마스크 상에 세정액을 샤워식으로 분사하기 위한 샤워식 세정액 분사부(200)가 적용될 수 있다.
샤워식 세정액 분사부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 세정 장치로 공급된 마스크 상에 세정액을 직접적으로 분사하는 방식을 취할 수 있으며, 별도의 부재에 세정액을 분사하며, 부재에서 흘러내리는 세정액이 마스크 상으로 흘러내리도록 하는 간접 분사 방식을 취할 수도 있다.
여기서, 세정액으로 NMP (N-methyl pyrrolidone), 아세톤 및 사이클로헥사논 뿐만 아니라 포밍(foaming) 알칼리계 또는 비포밍(non-foaming) 알칼리계, 포밍(foaming) 중성계 또는 비포밍(non-foaming) 중성계 세정액이 사용될 수 있으며, 이의 구체적인 예로는 TFD 4, TFD 7, TFD 13, TFD W, TFD LC, TFDO 4, TFDO N, TFDO 7 및 TFDO W 등이 있다.
세정액은 유기물 및/또는 무기물에 대한 용해성 및/또는 박리성을 가지는 것이 바람직하며, 세정 후 마스크 표면 상에 정전기가 방지되어 마스크 표면에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수도 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본원에서 마스크에 대한 화학적 처리가 이루어지는 마스크 세정 장치(100)는 하우징(402) 내에 샤워식 세정액 분사부(200)와 컨베이어 벨트(300)가 구비된다.
도 2를 참조하면, 샤워식 세정액 분사부(200)는 마스크(P)의 상부 및 하부에 구비되며, 마스크를 향해 세정액을 샤워형으로 분사하도록 구성될 수 있다.
샤워식 세정액 분사부(200)는 프레임(201, 202), 프레임 상에 복수개로 배치된 세정액 공급관(203, 204), 세정액 공급관(203, 204)에 공급된 세정액을 상기 마스크(P)의 상부 표면 또는 하부 표면으로 세정액을 분사하기 위한 복수개의 세정액 분사 노즐부(205, 206) 및 세정액 분사 노즐부(205, 206)의 분사 각도를 조절하기 위한 각도 조절부(207, 208)를 포함한다.
이 때, 샤워식 세정액 분사부(200)는 마스크(P)의 상부 표면과 하부 표면에 대한 린스 공정이 동시에 수행될 수 있도록 상기 마스크(P)의 상부 및 하부에 동시에 구비될 수 있다.
즉, 샤워식 세정액 분사부(200)는 마스크(P)의 상부 표면을 향해 세정액을 분사하기 위한 제1 샤워식 세정액 분사부 및 마스크(P)의 하부 표면을 향해 세정액을 분사하기 위한 제2 샤워식 세정액 분사부를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 제1 샤워식 세정액 분사부는 마스크(P)의 상부에 배치되는 제1 프레임(201), 제1 프레임(201) 상에 복수개로 배치된 제1 세정액 공급관(203), 제1 세정액 공급관(203)에 공급된 세정액을 마스크(P)의 상부 표면을 향해 분사하기 위한 복수개의 제1 세정액 분사 노즐부(205) 및 제1 세정액 분사 노즐부(205)의 분사 각도를 조절하기 위한 제1 각도 조절부(207)를 포함한다.
또한, 제2 샤워식 세정액 분사부는 마스크(P)의 하부에 배치되는 제2 프레임(202), 제2 프레임(202) 상에 복수개로 배치된 제2 세정액 공급관(204), 제2 세정액 공급관(204)에 공급된 세정액을 마스크(P)의 하부 표면을 향해 분사하기 위한 복수개의 제2 세정액 분사 노즐부(206) 및 제2 세정액 분사 노즐부(206)의 분사 각도를 조절하기 위한 제2 각도 조절부(208)를 포함한다.
여기서 각도 조절부(207, 208)는 마스크(P)의 상부 및/또는 하부 표면에 세정액이 분사되는 각도를 조절하게 되는데, 이러한 조절에 따라 마스크(P)의 전체 표면에 세정액이 골고루 분사될 수 있도록 함으로써 세정 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 마스크(P)의 상부 표면에서 오버플로우되는 세정액의 흐름을 강제적으로 형성하는 것이 가능하다.
즉, 마스크(P)의 이송 방향과 동일하거나 또는 역방향으로 세정액의 흐름을 형성할 수 있으며, 세정액의 흐름이 교대로 반복되도록 분사 노즐부(205, 206)의 분사 각도를 지속적으로 조절할 수 있다.
각도 조절부(207, 208)에 의해 상기 분사 노즐부(205, 206)의 분사 각도는 마스크(P)의 상부 및/또는 하부 표면의 수직 방향에 대하여 5 ~ 60°의 편차를 가지도록 조절될 수 있다.
도 3을 참조하면, 컨베이어 벨트(300)는 마스크(P)를 안착시켜 일 방향으로 이송시키도록 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 마스크(P)는 사각 프레임에 종횡으로 가로지르는 스틱이 용접된 형태일 수 있다.
컨베이어 벨트(300)는 프레임(302), 프레임(302) 상에 마스크(P)의 이송 경로를 형성하는 이송부(301) 및 이송부 상에 배치된 마스크가 일 방향으로 이송되도록 동력을 공급하는 구동부(303)로 구성된다.
추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치는 세정액 회수부를 더 구비할 수 있다.
세정액 회수부는 세정액을 회수하여 세정액 내 포함된 오염 물질과 같은 불순물을 제거한 후 재사용하기 위한 구성이다.
보다 구체적으로, 세정액 회수부는 세정 장치(100)의 바닥부로부터 세정액을 드레인하기 위한 드레인부(403)를 포함한다.
드레인부(403)는 드레인된 세정액을 저장하는 탱크와 하우징(402)의 바닥부를 상호 연통시키는 드레인 라인을 포함할 수 있다.
드레인부(403)는 세정 장치(100)의 하부에 배치되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
드레인부(403)의 탱크에 드레인된 세정액은 증착 물질 또는 오염 물질과 같은 불순물 등을 포함할 수 있다. 드레인부(403)에 의해 드레인된 세정액은 예비 탱크(404)를 거쳐 원심분리부(405)로 공급될 수 있다.
세정액 중의 불순물은 원심분리부(405)로 공급된 후 원심력에 의해 분리되며, 불순물이 제거된 세정액은 다시 예비 탱크(404)를 거쳐 드레인부(403) 또는 환류부(미도시)로 공급될 수 있으며, 환류부는 불순물이 제거된 세정액을 다시 세정액 공급관(203, 204)으로 환류시키도록 세정액 공급관(203, 204)과 연통된다.
원심분리부(405)는 적어도 1회 원심분리를 수행하여 세정액으로부터 불순물을 제거하도록 구성될 수 있다. 복수회 원심분리를 수행하도록 구성될 경우, 원심분리에 적용되는 분리력 또는 원심력은 점진적으로 증가하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 원심분리부(405)로부터 불순물이 제거된 세정액은 예비 탱크(404) 또는 드레인부(403)로 공급되는데, 원심분리부(405)에서 예비 탱크(404) 또는 드레인부(403)로 연결되는 라인의 상류 및/또는 하류에는 필터가 추가적으로 구비될 수 있다. 추가적인 필터에 의해 세정액의 순도는 더욱 향상될 수 있다.
원심분리부(405)에 의해 분리된 불순물을 일정 횟수 이상 포집된 후 별도의 분리 수단을 통해 원심분리부(405)로부터 제거될 수 있다.
예를 들어, 원심분리부(405)에 의해 분리된 불순물은 상대적으로 비중이 크기 때문에 원심분리부(405)의 하부에 포집되며, 이 때 정제된 세정액은 원심분리부(405)의 상부로부터 회수되어 예비 탱크(404) 또는 드레인부(403)로 공급된다. 그리고 일정 횟수 원심분리가 수행된 후 원심분리부(405)의 하부를 개방시켜 포집된 불순물은 수거할 수 있다.
이 때, 원심분리부(405)의 상부로부터 세척수가 공급되면서 원심분리부(405)의 하부에 포집된 불순물을 배출하는 것도 가능하다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치는 마스크의 세정이 수행되는 하우징의 바닥부로부터 사용된 세정액을 회수한 후 원심분리를 통해 세정액 내 오염 물질을 간편하게 제거하여 재사용이 가능하도록 함으로써 세정액의 낭비를 방지할 수 있으며, 세정액을 반복 사용하더라도 고순도의 세정액을 사용하는 것이 가능하다는 점에서 이점이 있다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (3)

  1. 마스크의 상부 및 하부에 구비되며, 상기 마스크를 향해 세정액을 분사하기 위한 세정액 분사부;
    상기 마스크를 안착시켜 일 방향으로 이송시키기 위한 컨베이어 벨트; 및
    상기 세정액을 회수하여 상기 세정액 내 불순물을 제거하기 위한 세정액 회수부;를 포함하는,
    세정액의 재사용이 가능한 마스크 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세정액 분사부 및 상기 컨베이어 벨트는 하우징 내에 구비되며,
    상기 세정액 회수부는 상기 하우징의 하부에 구비되되,
    상기 세정액 회수부는 상기 하우징의 바닥부로부터 상기 세정액을 드레인 하기 위한 드레인부를 포함하는,
    세정액의 재사용이 가능한 마스크 세정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세정액 회수부는,
    상기 세정액 중의 불순물을 원심력에 의해 분리하기 위한 원심분리부; 및
    상기 원심분리부 중 불순물이 제거된 세정액을 회수하여 상기 세정액 분사부로 환류시키기 위한 환류부;를 포함하는,
    세정액의 재사용이 가능한 마스크 세정 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110476483A (zh) * 2017-04-14 2019-11-19 堺显示器制品株式会社 有机el显示装置的制造方法及制造装置

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