KR20170137250A - 마스크 세정 장치 - Google Patents

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KR20170137250A
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unit
drying
air
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KR1020160068779A
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신경섭
이재욱
김인호
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주식회사 탑 엔지니어링
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Abstract

본 발명은 마스크 세정 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 마스크에 증착된 이물을 세정액을 사용하여 화학적으로 세정하는 제1 세정부, 세정된 마스크를 린스액을 사용하여 린스하는 제2 세정부 및 린스된 마스크를 건조하기 위한 건조부를 포함하되, 상기 제1 세정부와 상기 제2 세정부 사이, 상기 제2 세정부와 상기 건조부 사이에 상기 마스크 상의 이물, 세정액 또는 린스액을 물리적으로 제거하기 위한 이물 제거부를 배치함으로써, 마스크 세정에 소요되는 택 타임을 줄임과 동시에 마스크에 대한 세정 및 건조 효과를 향상시키는 것이 가능한 마스크 세정 장치가 마련될 수 있다.

Description

마스크 세정 장치{APPARATUS FOR CLEANING MASK}
본 발명은 마스크 세정 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로 마스크 세정에 소요되는 택 타임을 줄임과 동시에 마스크에 대한 세정 및 건조 효과를 향상시키는 것이 가능한 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 세정 장치에 통과시켜 세정한 후 재사용하고 있다.
도 1은 종래의 마스크 세정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 마스크 세정 장치는 제1 세정부, 제2 세정부 및 제3 세정부를 포함하는 세정 라인과 상온 건조부, 열풍 건조부, 적외선(IR) 건조부 및 진공 건조부를 포함하는 건조 라인을 포함한다.
세정 라인에 포함되는 세정부의 수는 필요에 따라 조절될 수 있으나, 일반적으로 마스크 상에 증착된 유기 물질과 무기 물질을 순차적으로 세정하기 위한 제1 세정부와 제2 세정부가 필요하며, 제3 세정부에서는 마스크 상에 잔류하는 세정액을 증류수와 같은 린스액으로 세정하도록 구성되어 있다.
이 때, 제1 세정부와 제2 세정부 사이, 제2 세정부와 제3 세정부 사이, 그리고 제3 세정부와 건조 라인 사이에는 세정액의 혼입을 방지하기 위한 대기 영역이 구비된다.
다만, 종래에는 대기 영역을 통과하는 마스크에 대한 추가적인 공정이 수행되지 않았기 때문에 예를 들어, 유기 물질 또는 무기 물질을 세정하기 위한 세정액이 마스크 상에 잔류하는 상태에서 이후의 세정부로 진입하기 때문에 유기 물질을 세정하기 위한 세정액과 무기 물질을 세정하기 위한 세정액이 혼합되어 세정액의 재생이 곤란하게 되는 문제가 있었다.
또한, 제3 세정부에서 린스 공정이 수행된 후 마스크 상에 린스액이 잔류하는 상태에서 건조 라인으로 투입되기 때문에 건조 시간이 길어지는 단점이 있었으며, 이에 따라 충분한 건조를 위해 종래의 세정 장치는 상온 건조부, 열풍 건조부, 적외선 건조부 및 진공 건조부와 같이 건조를 위해 필요로 하는 다양한 건조부가 복수로 구비될 필요가 있었다.
이러한 건조 라인의 구성에 따라 마스크 세정 장치의 크기 및 길이가 길어질 수 밖에 없으며, 마스크가 건조 라인을 완전히 통과하는데 필요로 하는 시간도 길어질 수 밖에 없다는 단점이 존재하였다.
본 발명은 세정 라인을 구성하는 각 세정부 사이에 구비되는 대기 영역 내에서 추가적인 이물 제거 공정이 수행될 수 있도록 함으로써 마스크의 세정 시간을 단축시키고, 세정액의 혼입을 방지하는 것이 가능한 마스크 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 린스가 수행되는 세정부와 건조부 사이에 구비되는 대기 영역 내에서 추가적인 이물 제거 공정이 수행될 수 있도록 함으로써 세정이 완료된 마스크의 건조 시간을 단축시키는 것이 가능한 마스크 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은 세정이 완료된 마스크의 적외선 건조시 공기를 분사함으로써 건조 시간을 단축시키고, 특히 마스크를 구성하는 스틱의 용접부 또는 교차부와 같은 인바(invar)에서의 건조 효과를 향상시키는 것이 가능한 마스크 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 마스크에 증착된 이물을 세정액을 사용하여 화학적으로 세정하는 제1 세정부, 세정된 마스크를 린스액을 사용하여 린스하는 제2 세정부 및 린스된 마스크를 건조하기 위한 건조부를 포함하되, 상기 제1 세정부와 상기 제2 세정부 사이에 제1 이물 제거부가 구비되며, 상기 제1 이물 제거부는 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 린스액을 분사하는 린스액 분사부 및 상기 린스액 분사부의 후단에 배치되어, 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부를 포함하는 마스크 세정 장치가 제공된다.
여기서, 상기 제1 이물 제거부는 상기 린스액 분사부의 전단에 배치되어, 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 세정부의 후단에는 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1 세정부는 상기 마스크에 증착된 유기 물질을 화학적으로 세정하는 유기물 세정부 및 상기 마스크에 증착된 무기 물질을 화학적으로 세정하는 무기물 세정부를 포함하되, 상기 유기물 세정부와 상기 무기물 세정부 사이에 제1 이물 제거부를 배치시킬 수 있다.
또한, 상기 제2 세정부와 상기 건조부 사이에 제2 이물 제거부가 구비되며, 상기 제2 이물 제거부의 전단 및 후단으로부터 선택되는 적어도 하나의 위치에 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 제2 세정부의 후단에는 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부가 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면, 고압으로 분사되는 세정액의 물리적인 가압력에 의해 마스크 상의 오염 물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있으며, 세정 라인을 구성하는 각 세정부 사이에 구비되는 대기 영역 내에서 마스크 상에 잔류하는 이물과 세정액이 물리적으로 제거될 수 있도록 함으로써 세정 효과를 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 세정 라인을 구성하는 각 세정부 사이에 구비되는 대기 영역 내에서 마스크 상에 잔류하는 이물과 세정액이 물리적으로 제거될 수 있도록 함으로써 후단에 배치되는 세정부에 전단에 배치된 세정부의 세정액이 혼입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 린스가 수행되는 세정부와 건조부 사이에 구비되는 대기 영역 내에서 마스크 상에 잔류하는 린스액이 물리적으로 제거될 수 있도록 함으로써 건조 시간을 단축시키는 것이 가능하다는 이점이 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 세정 라인을 구성하는 각 세정부 사이 및 세정부와 건조부 사이에 구비되는 대기 영역 내에서 마스크 상에 잔류하는 이물과 린스액을 물리적으로 제거될 수 있도록 함에 따라 마스크 세정 장치를 구성하는 세정 라인과 건조 라인의 길이를 줄이더라도 마스크에 대한 충분한 세정 및 건조 효과를 구현하는 것이 가능하다.
도 1은 종래의 마스크 세정 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치에 적용된 세정부의 사시도이다.
도 4는 도 3의 세정부에 적용된 세정액 분사 수단의 사시도이다.
도 5 및 도 6은 도 3의 세정부의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치에 적용된 이물 제거부의 사시도이다.
도 8은 제1 이물 제거부의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 세정부와 제1 이물 제거부의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 세정부와 제1 이물 제거부의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 12는 제2 이물 제거부의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 세정부와 제2 이물 제거부의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 세정부와 제2 이물 제거부의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치에 적용된 건조부의 사시도이다.
도 17 및 도 18은 도 16의 건조부의 단면을 나타낸 것이다.
이하, 본원에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스크 세정 장치를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치의 측면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치(100)는 마스크에 증착된 이물을 세정액을 사용하여 화학적으로 세정하는 제1 세정부(120a)와 세정된 마스크를 린스액을 사용하여 린스하는 제2 세정부(120b)를 포함하는 세정 라인(120)과 린스된 마스크를 건조하기 위한 건조부(140)를 포함한다.
또한, 마스크 세정 장치(100)의 전단에는 세정 라인(120)으로 마스크를 공급하기 위한 로딩부(110)가 구비되며, 건조부(140)의 후단에는 건조가 완료된 마스크를 반출하기 위한 언로딩부(150)가 구비된다.
로딩부(110)에 의해 세정 라인(120)으로 공급된 후 건조부(140)에서 건조를 거쳐 언로딩부(150)를 통해 반출되는 마스크의 이동은 컨베이어 벨트 등과 같은 이송 수단에 의해 구현될 수 있다. 여기서, 컨베이어 벨트는 마스크를 로딩부(110)로부터 언로딩부(150)까지 연속적으로 이송하기 위해 마스크 세정 장치(100)에 전체적으로 구비될 수 있다. 이에 따라, 컨베이어 벨트 상에 안착된 마스크는 로딩부(110)를 통해 공급된 후 세정 및 건조 공정을 순차적으로 거쳐 언로딩부(150)를 통해 반출될 수 있다.
제1 세정부(120a)에 의한 마스크의 세정 방식으로는 선택적으로 건식 세정 방식 또는 습식 세정 방식이 적용될 수 있다.
여기서, 건식 세정 방식이란, 플라즈마, 자외선 및 오존으로부터 선택되는 적어도 하나를 조사하기 위한 세정 수단을 이용한 세정 방식이다.
다만, 보다 효과적인 세정 효과를 위해 제1 세정부(120a)는 마스크에 증착 및 부착된 유기 물질 및 무기 물질과 같은 이물의 효과적인 제거를 위해 이물을 용해 및/또는 박리시킬 수 있는 세정액을 사용하는 습식 세정 방식을 적용하는 것이 바람직하다.
마스크에 증착된 이물을 화학적으로 세정하는 제1 세정부(120a)는 단일로 구비되거나 도 2에 도시된 바와 같이 복수로 구비될 수 있다. 즉, 복수의 제1 세정부(120a)는 제1 이물 제거부(130a)를 사이에 두고 순차적으로 연결될 수 있다.
이 때, 복수의 제1 세정부(120a)가 순차적(직렬적)으로 연결될 경우, 각 제1 세정부(120a)는 동일 또는 상이한 세정액을 사용하여 마스크에 증착된 이물을 세정할 수 있다.
예를 들어, 복수의 제1 세정부(120a)가 동일한 세정액을 사용하여 마스크에 증착된 이물을 세정하도록 구성된 경우, 마스크에 증착 및 부착된 이물의 반복적인 제거를 통해 세정 효과를 더욱 향상시키는 것이 가능하다.
다른 예에 따르면, 복수의 제1 세정부(120a)가 서로 상이한 세정액을 사용하여 마스크에 증착된 이물을 세정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전단에 배치된 제1 세정부(120a)는 마스크에 증착된 유기 물질을 제거하기 위한 세정액을 사용할 수 있으며, 후단에 배치된 제1 세정부(120a)는 마스크에 증착된 무기 물질을 제거하기 위한 세정액을 사용할 수 있다. 또한, 이의 역순으로 전단에 배치된 제1 세정부(120a)는 마스크에 증착된 무기 물질을 제거하기 위한 세정액을 사용할 수 있으며, 후단에 배치된 제1 세정부(120a)는 마스크에 증착된 유기 물질을 제거하기 위한 세정액을 사용하도록 구성할 수 있다.
이 경우, 전단에서는 유기 물질 또는 무기 물질만이 제거되고, 후단에서는 전단에서 제거되지 않은 물질이 제거되도록 함으로써 각 제1 세정부(120a)에서 사용되는 세정액을 구분하는 것이 가능하며, 이에 따라 서로 다른 성분의 이물을 제거하기 위한 세정액이 서로 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 세정액의 교환 주기를 늘리는 것이 가능하다는 이점이 있다.
여기서, 마스크에 증착 및 부착된 유기 물질을 용해 및 박리시키기 위한 세정액과 무기 물질을 용해 및/또는 박리시키기 위한 세정액은 통상적으로 사용되는 종류의 세정액일 수 있다.
이러한 세정액으로는NMP (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.
복수의 제1 세정부(120a)에서 선택적으로 사용되는 세정액은 유기물 및/또는 무기물에 대한 용해성 및/또는 박리성을 가지는 것이 바람직하며, 세정 후 마스크 표면 상에 정전기가 발생하는 것을 방지함으로써 마스크 표면에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수도 있다.
제2 세정부(120b)는 제1 세정부(120a) 동일한 구조를 가지되, 제2 세정부(120b)에서 사용하는 세정액은 증류수 또는 탈이온수와 같은 린스액으로서, 마스크를 세척하는 공정이 수행된다.
본 발명에 따르면, 제1 세정부(120a)와 제2 세정부(120b) 사이 및 제2 세정부(120b)와 건조부(140) 사이에는 이물 제거부(130)가 구비된다. 또한, 복수의 제1 세정부(120a)가 순차적(직렬적)으로 연결된 경우, 각 제1 세정부(120a) 사이에도 이물 제거부(130)가 구비된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치(100)에 적용된 세정부(120)의 사시도이며, 도 4는 도 3의 세정부(120)에 적용된 세정액 분사 수단의 사시도이다.
여기서, 세정부(120)라 함은 마스크에 증착된 이물을 세정액을 사용하여 화학적으로 세정하는 제1 세정부(120a)와 세정된 마스크를 린스액을 사용하여 린스하는 제2 세정부(120b) 모두를 포함하며, 제1 세정부(120a)와 제2 세정부(120b)는 도 3 및 도 4에 도시된 구성을 동일하게 가지되, 세정액 분사 수단을 통해 분사되는 세정액(여기서, 세정액이란 화학적 세정액 또는 린스액을 의미함)의 종류에 따라 구분될 수 있다.
도 4을 참조하면, 세정액 분사 수단은 마스크(P)의 상부 및 하부를 향해 세정액을 샤워식으로 분사하도록 구비된다.
세정액 분사 수단은 프레임(121, 122), 프레임 상에 복수로 배치된 세정액 공급관(123, 124), 세정액 공급관(123, 124)에 공급된 세정액을 마스크(P)의 상부 및 하부 표면으로 분사하기 위한 복수의 분사 노즐(125, 126) 및 세정액 분사 노즐(125, 126)의 분사 각도를 조절하기 위한 각도 조절부(127, 128)를 포함한다.
여기서 각도 조절부(127, 128)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(125, 126)의 분사 각도를 지속적으로 조절할 수 있다.
각도 조절부(127, 128)에 의해 분사 노즐부(125, 126)의 분사 각도는 마스크(P)의 상부 및/또는 하부 표면의 수직 방향에 대하여 5 ~ 60°의 편차를 가지도록 조절될 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 3의 세정부(120)의 단면을 개략적으로 나타낸 것으로서, 세정부(120)의 단면을 측면에서 바라본 것이다.
도 5를 참조하면, 마스크는 이송 방향을 따라 컨베이어 벨트(CV) 상에 안착되어 세정부(120)로 이송되며, 세정부(120) 내에서 세정이 이루어지는 동안 세정부(120) 내에 정지 상태로 존재하게 된다.
이 때, 마스크(P)의 상부에 구비된 분사 노즐(125)은 마스크(P)의 상부 표면을 향해 세정액을 샤워식으로 분사하며, 마스크(P)의 하부에 구비된 분사 노즐(126)은 마스크(P) 하부 표면을 향해 세정액을 샤워식으로 분사하게 된다.
이어서, 마스크(P)의 세정 또는 린스에 사용된 세정액은 세정부(120)의 하부에 마련된 드레인(D)을 통해 수집된 후 다시 세정액 공급관(123, 124)으로 공급되거나 세정액 공급관(123, 124)으로 공급되기 전 세정액 중 존재하는 이물을 제거하기 위한 필터링 공정을 거친 후 다시 세정액 공급관(123, 124)으로 공급될 수 있다.
다른 실시예가 도시된 도 6을 참조하면, 세정부(120)의 후단에는 마스크(P)의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부(129)가 구비될 수 있다. 공기 분사부(129)는 제트 블로잉 수단을 통해 공기를 공급하는 공기 나이트로 구현될 수 있다.
공기 분사부(129)는 세정액 분사 수단의 후단에 배치됨에 따라 마스크(P)에 대한 세정이 완료된 후 이물 제거부(130)로 이송되기 전 마스크(P)의 상부 및 하부 표면에 잔류하는 이물 또는 세정액을 물리적으로 제거하는 역할을 수행한다.
이 때, 보다 효과적인 제거 효과를 위해 공기 분사부(129)는 별도의 각도 조절부에 의해 분사 각도가 마스크(P)의 상부 및/또는 하부 표면의 수직 방향에 대하여 5 ~ 60°의 편차를 가지도록 조절될 수 있다. 특히, 공기 분사부(129)에 의한 공기의 분사 각도는 마스크(P)의 이송 방향의 반대 방향으로 조절됨으로써 마스크(P)의 상부 및 하부 표면에 잔류하는 이물 또는 세정액이 공기 분사부(129)의 후단으로 튀는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치에 적용된 이물 제거부(130)의 사시도이다.
여기서, 이물 제거부(130)라 함은 마스크에 잔류하는 이물 또는 세정액을 추가적으로 제거하기 위한 부분으로서, 세정 또는 린스가 완료된 마스크는 이물 제거부(130)를 통과함에 따라 마스크에 잔류하는 이물 또는 세정액이 다시 한번 제거된 상태로 다음 공정이 수행되는 부분으로 이송되기 때문에 세정 및 건조 측면에서 상승 효과를 기대할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 도 7의 이물 제거부(130)는 제1 세정부(120a)와 제2 세정부(120b) 사이에 배치되는 제1 이물 제거부(130a), 제2 세정부(120b)와 건조부(140) 사이에 배치되는 제2 이물 제거부(130b) 모두를 포함하며, 복수의 제1 세정부(120a)가 순차적(직렬적)으로 연결된 경우, 각 제1 세정부(120a) 사이에 배치되는 제1 이물 제거부(130a)를 포함한다.
도 8은 제1 세정부(120a)와 제2 세정부(120b) 사이에 배치되거나 복수의 제1 세정부(120a)가 순차적(직렬적)으로 연결된 경우, 각 제1 세정부(120a) 사이에 배치되는 제1 이물 제거부(130a)의 단면을 측면에서 바라본 것이다.
도 8을 참조하면, 제1 이물 제거부(130a)는 도 4에 도시된 세정액 분사 수단을 구비할 수 있다. 단, 제1 이물 제거부(130a)에서 마스크(P)를 향해 분사되는 세정액은 린스액으로서 제1 이물 제거부(130a)에 적용된 세정액 분사 수단은 린스액 분사부(131, 132)로 정의하기로 한다.
이 때, 제1 이물 제거부(130a)는 제1 세정부(120a)와는 달리 마스크에 잔류하는 이물 또는 세정액에 대한 보조적인 제거 역할을 수행하므로, 린스액 분사부(131, 132)에 구비된 분사 노즐의 수는 제1 세정부(120a)의 세정액 분사 수단보다 적게 구비하는 것이 공정 효율성 측면에서 바람직하다고 할 수 있다.
또한, 제1 이물 제거부(130a)는 린스액 분사부(131, 132)의 전단에 배치되어 마스크(P)의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부(133)와 후단에 배치되어 마스크(P)의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부(134)를 선택적으로 구비할 수 있다. 즉, 필요에 따라, 린스액 분사부(131, 132)의 전단에만 공기 분사부(133)를 배치하거나, 후단에만 공기 분사부(134)를 배치하거나, 전단 및 후단에 모두 공기 분사부(133, 134)를 배치할 수 있다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제1 세정부(120a)와 제1 이물 제거부(130a)의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 것이다.
우선, 도 9를 참조하면, 제1 세정부(120a)의 후단에 결합된 제1 이물 제거부(130a)는 린스액 분사부(131, 132)의 전단에 배치되는 공기 분사부(133)와 후단에 배치되는 공기 분사부(134)를 모두 포함한다.
여기서, 린스액 분사부(131, 132)의 전단에 배치되는 공기 분사부(133)는 마스크(P)의 상부 및 하부 표면을 향해 공기를 분사함으로써 마스크(P)에 잔류하는 이물 또는 제1 세정부(120a)에서 사용된 세정액을 마스크(P)로부터 제거하는 역할을 수행함으로써, 린스액 분사부(131, 132)에 의한 린스 효과의 향상을 도모한다.
또한, 린스액 분사부(131, 132)의 후단에 배치되는 공기 분사부(134)는 마스크(P)의 상부 및 하부 표면을 향해 공기를 분사함으로써 마스크(P)에 잔류하는 린스액을 제거함으로써 후순위 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 이물 제거부(130a)가 순차적(직렬적)으로 연결된 두 제1 세정부(120a) 사이에 배치될 경우, 공기 분사부(134)는 마스크(P)에 잔류하는 린스액을 제거함으로써 후순위 제1 세정부(120a)에서 사용되는 세정액에 의한 세정 효과가 린스액에 의해 희석되거나 방해받는 것을 예방할 수 있다.
다른 예에 따른 도 10을 참조하면, 제1 세정부(120a)의 후단에도 마스크(P)의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부(129)가 구비될 수 있다.
예를 들어, 제1 세정부(120a)에서 마스크(P)의 세정이 완료된 후 마스크(P)에 잔류하는 이물 또는 세정액을 일차적으로 제거하지 않은 상태로 제1 이물 제거부(130a)로 이송할 경우, 제1 이물 제거부(130a)의 전단에 배치된 공기 분사부(133)에 의해 마스크(P)에 잔류하는 이물 또는 세정액이 물리적으로 제거된다.
이 때, 공기에 의해 마스크(P)로부터 제거된 이물 또는 세정액은 제1 이물 제거부(130a)의 전단에 부착됨으로써 오염원으로 작용할 수 있다.
따라서, 제1 세정부(120a)의 후단에 공기 분사부(129)를 배치함으로써 마스크(P)에 잔류하는 세정액을 제1 세정부(120a) 내에서 물리적으로 제거할 수 있으며, 이에 따라 제1 이물 제거부(130a)가 마스크(P)에 잔류하는 이물 또는 세정액에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또 다른 예에 따른 도 11을 참조하면, 제1 세정부(120a)의 후단에 공기 분사부(129)가 구비되는 대신 제1 이물 제거부(130a)의 전단에 배치되는 공기 분사부를 생략할 수 있다.
도 12는 제2 세정부(120b)와 건조부(140) 사이에 배치되는 제2 이물 제거부(130b)의 단면을 측면에서 바라본 것이다.
도 12를 참조하면, 제2 이물 제거부(130b)는 전단에 배치되어 마스크(P)의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부(133)와 후단에 배치되어 마스크(P)의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부(134)를 선택적으로 구비할 수 있다. 즉, 필요에 따라, 제2 이물 제거부(130b)의 전단에만 공기 분사부(133)를 배치하거나, 후단에만 공기 분사부(134)를 배치하거나, 전단 및 후단에 모두 공기 분사부(133, 134)를 배치할 수 있다.
제2 이물 제거부(130b)는 제2 세정부(120b) 내에서 린스가 완료된 마스크(P)에 대한 이물 제거를 수행하므로, 제1 이물 제거부(130a)와 달리 별도의 린스액 분사 수단을 필요로 하지 않는다.
이에 따라, 제2 이물 제거부(130b)는 제2 세정부(120b) 내에서 린스가 완료된 마스크(P)에 잔류하는 린스액을 물리적으로 제거함으로써 후순위 공정에 해당하는 건조부(140) 내에서의 건조 시간을 단축시키는 역할을 수행한다.
또한, 복수의 공기 분사 노즐이 배치된 공기 공급관 형태로 마련되는 공기 분사부(133, 134)는 상부에서 바라볼 때, 공기 분사부(133, 134)가 마스크(P)에 대하여 대각선으로 배치되도록 구비될 수 있다.
즉, 공기 분사부(133, 134)를 마스크(P)의 이송 방향에 대하여 수직으로 교차하도록 배치하지 않고, 마스크(P)의 이송 방향에 대하여 대각선으로 교차하도록 배치함으로써 마스크(P)를 구성하는 스틱의 용접부 또는 교차부와 같이 린스액이 배출되지 않고 잔류할 수 있는 인바(invar)를 향해 공기를 효과적으로 분사하는 것이 가능하다는 이점이 있다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 제2 세정부(120b)와 제2 이물 제거부(130b)의 결합 관계를 개략적으로 나타낸 것이다.
우선, 도 13을 참조하면, 제2 세정부(120b)의 후단에 결합된 제2 이물 제거부(130b)는 전단에 배치되는 공기 분사부(133)와 후단에 배치되는 공기 분사부(134)를 모두 포함한다.
여기서, 제2 이물 제거부(130b)의 전단에 배치되는 공기 분사부(133)는 마스크(P)의 상부 및 하부 표면을 향해 공기를 분사함으로써 마스크(P)에 잔류하는 이물 또는 제2 세정부(120b)에서 사용된 린스액을 마스크(P)로부터 제거하는 역할을 수행함으로써, 마스크(P)에 대한 린스 품질을 향상함과 동시에 건조부(140)에서의 건조 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 제2 이물 제거부(130b)의 후단에 배치되는 공기 분사부(134)는 마스크(P)의 상부 및 하부 표면을 향해 공기를 분사함으로써 마스크(P)에 잔류하는 린스액을 추가적으로 제거함으로써 건조 시간 단축에 더욱 기여할 수 있다.
다른 예에 따른 도 14를 참조하면, 제1 세정부(120a)의 후단에도 마스크(P)의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부(129)가 구비될 수 있다.
예를 들어, 제2 세정부(120b)에서 마스크(P)의 린스가 완료된 후 마스크(P)에 잔류하는 이물 또는 린스액을 일차적으로 제거하지 않은 상태로 제2 이물 제거부(130b)로 이송할 경우, 제2 이물 제거부(130b)의 전단에 배치된 공기 분사부(133)에 의해 마스크(P)에 잔류하는 이물 또는 세정액이 물리적으로 제거된다. 이 때, 특히 공기에 의해 마스크(P)로부터 제거된 이물은 제2 이물 제거부(130b)의 전단에 부착됨으로써 오염원으로 작용할 수 있다.
따라서, 제2 세정부(120b)의 후단에 공기 분사부(129)를 배치함으로써 마스크(P)에 잔류하는 이물 또는 세정액을 제2 세정부(120b) 내에서 물리적으로 제거할 수 있으며, 이에 따라 제2 이물 제거부(130b)가 마스크(P)에 잔류하는 이물에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 마스크(P)에 대한 반복적인 공기 분사를 통해 마스크(P)를 구성하는 스틱의 용접부 또는 교차부와 같은 인바(invar)로부터 린스액을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
또 다른 예에 따른 도 15를 참조하면, 제2 세정부(120b)의 후단에 공기 분사부(129)가 구비되는 대신 제2 이물 제거부(130b)의 전단에 배치되는 공기 분사부를 생략할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 세정 장치(100)에 적용된 건조부(140)의 사시도이며, 도 17 및 도 18은 도 16의 건조부(140)의 단면을 나타낸 것이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 건조부(140)는 하우징(142)과 하우징(142)으로부터 분리 가능한 커버(141)를 포함하도록 구성된다. 또한, 건조부(140)는 마스크(P)를 향해 적외선을 방사하기 위한 적외선 방사부(143, 144)를 포함한다. 여기서, 적외선은 열적외선일 수 있다.
여기서, 하우징(142)은 입구 및 출구를 가지도록 구성될 수 있으며, 하우징(142)의 입구 및 출구가 개방된 상태로 컨베이어 벨트(147)에 의해 마스크(P)가 건조부(140) 내로 이송되며, 마스크(P)가 건조부(140) 내 건조 위치에 정렬되면, 커버(141)를 하강시켜 하우징(142)의 상부를 폐쇄하고, 하우징(1420)의 입구 및 출구를 폐쇄한 상태에서 마스크(P)에 대한 건조 공정이 수행된다.
건조가 완료된 후, 하우징(142)의 입구 및 출구는 개방되며, 건조가 완료된 마스크는 하우징(142)의 출구를 통해 반출되어 언로딩부(150)로 이송되며, 제2 이물 제거부(130b)로부터 새로운 마스크가 하우징(142)의 입구를 통해 건조부(140) 내로 이송된다.
적외선 방사부는 마스크(P)의 상부 표면을 향해 적외선을 방사하는 제1 적외선 방사부(142)와 마스크(P)의 하부 표면을 향해 적외선을 방사하기 위한 제2 적외선 방사부(144)를 포함한다.
즉, 마스크(P)의 상부 및 하부 표면을 향해 적외선을 방사하는 제1 적외선 방사부(142)와 제2 적외선 방사부(144)를 동시에 포함함으로써 건조 시간을 단축시킴과 동시에 마스크(P)의 상부 및 하부 표면의 균일한 건조가 가능케 한다. 또한, 열풍과 달리 적외선은 복사 에너지가 크기 때문에 건조 공정이 수행되는 공간의 규모를 소형화할 수 있다는 점에서 건조부(140), 나아가 마스크 세정 장치(100)의 크기를 줄이는 것이 가능하다는 이점이 있다.
다른 예에 있어서, 건조부(140)는 복사 에너지가 적외선의 특성을 이용하여 하우징(142)의 내벽에 반사판을 더 설치함으로써 적외선에 의한 건조 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
제1 적외선 방사부(143)는 커버(141)에 구비되며, 제2 적외선 방사부(144)는 하우징(142)에 구비된다.
보다 구체적으로, 마스크(P)의 하부 표면을 향해 적외선을 방사하기 위한 제2 적외선 방사부(144)는 하우징(142)과 마스크(P) 사이에 개재되도록 배치된다. 마스크(P)의 상부 표면을 향해 적외선을 방사하기 위한 제1 적외선 방사부(141)는 커버(510)의 하부에 구비되며, 커버(141)가 승강함으로써 하우징(142)으로부터 분리될 때, 커버(141)와 함께 하우징(142)으로부터 이격된다.
커버(141)는 승강 라인(146)을 포함하는 승강부(145)에 의해 하우징(142)으로부터 분리(이격)될 수 있다.
도 18을 참조하면, 마스크(P)와 제1 적외선 방사부(143) 사이에는 마스크(P)의 상부 표면을 향해 공기를 분사하는 공기 분사부(148)가 구비되며, 마스크(P)와 제2 적외선 방사부(144) 사이에는 마스크(P)의 상부 표면을 향해 공기를 분사하는 공기 분사부(149)가 구비된다.
여기서, 건조부(140) 내 배치되는 공기 분사부(148, 149)는 마스크(P)를 향해 적외선에 의한 복사 에너지가 공급되는 동안 마스크(P)의 상부 및 하부 표면을 향해 공기를 분사함으로써 건조 시간의 단축에 더욱 기여할 수 있다.
또한, 복수의 공기 분사 노즐이 배치된 공기 공급관 형태로 마련되는 공기 분사부(148, 149)는 상부에서 바라볼 때, 공기 분사부(148, 149)가 마스크(P)에 대하여 대각선으로 배치되도록 구비될 수 있다.
즉, 공기 분사부(148, 149)를 마스크(P)의 이송 방향에 대하여 수직으로 교차하도록 배치하지 않고, 마스크(P)의 이송 방향에 대하여 대각선으로 교차하도록 배치함으로써 마스크(P)를 구성하는 스틱의 용접부 또는 교차부와 같이 린스액이 배출되지 않고 잔류할 수 있는 인바(invar)를 향해 공기를 효과적으로 분사하는 것이 가능하다는 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 (6)

  1. 마스크에 증착된 이물을 세정액을 사용하여 화학적으로 세정하는 제1 세정부;
    세정된 마스크를 린스액을 사용하여 린스하는 제2 세정부; 및
    린스된 마스크를 건조하기 위한 건조부;
    를 포함하되,
    상기 제1 세정부와 상기 제2 세정부 사이에 제1 이물 제거부가 구비되며,
    상기 제1 이물 제거부는,
    상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 린스액을 분사하는 린스액 분사부; 및
    상기 린스액 분사부의 후단에 배치되어, 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부;를 포함하는,
    마스크 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이물 제거부는 상기 린스액 분사부의 전단에 배치되어, 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부를 더 포함하는,
    마스크 세정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 세정부의 후단에는 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부가 구비되는,
    마스크 세정 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 세정부는,
    상기 마스크에 증착된 유기 물질을 화학적으로 세정하는 유기물 세정부; 및
    상기 마스크에 증착된 무기 물질을 화학적으로 세정하는 무기물 세정부;를 포함하되,
    상기 유기물 세정부와 상기 무기물 세정부 사이에 제1 이물 제거부가 구비되는,
    마스크 세정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 세정부와 상기 건조부 사이에 제2 이물 제거부가 구비되며,
    상기 제2 이물 제거부의 전단 및 후단으로부터 선택되는 적어도 하나의 위치에 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부가 구비된,
    마스크 세정 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 세정부의 후단에는 상기 마스크의 상부 및 하부를 향해 공기를 분사하는 공기 분사부가 구비되는,
    마스크 세정 장치.
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