KR20180042884A - LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치 - Google Patents

LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치 Download PDF

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KR20180042884A
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김팔곤
송영기
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Abstract

본 발명은 세정력이 우수하고, 불량 발생률을 줄일 수 있는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치로, OLED 기판을 세정부로 이송하는 기판 이송롤러; 세정액을 외부 표면에 뭍혀 상기 이송된 OLED 기판 후면을 세척하는 롤 브러쉬; 상기 롤 브러쉬 하부에 구비되어, 상기 롤 브러쉬에 세정액을 공급하는 세정액 공급부; 및 상기 OLED 기판 상부에 배치되어, 상기 OLED 기판 상면에 세정액 뭍지 않도록 하는 세정액 튐 방지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치{Cleaning device for back surface of OLED carrier glass plate before laser lift off process}
본 발명은 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치에 대한 것으로, OLED 제조공정에 사용되는 장치이다.
LCD 산업의 성숙 단계 진입 및 주요 경쟁국의 본격 추격 화에 따라, 고해상도 패널, 고부가 가치를 창출할 수 있는 차세대 Flexible Display의 시장 진입이 시급한 상황이다. 지금까지 봉지의 재료로는 Glass를 많이 사용해왔지만 봉지 면적이 증가함에 따라 산소 및 수분에 대한 노출민감도가 높아졌다. 그리하여 유리 기판 및 흡습제 방식은 대형 OLED TV에는 적합하지 않을 것이라 판단되며, 대형 봉지기술의 대안은 다층의 유기-무기 복합 막으로 소자를 외부로부터 보호하는 Film봉지 방식이 필수적이 될 것이다.
Flexible OLED는 향후 Flexible 디스플레이의 대부분을 차지할 기술로 Flexible OLED의 기판은 현재 PI 계열로 거의 확정됐다. 기존의 AMOLED 공정을 그대로 활용하며 PI(Polyimide)를 Carrier Glass에 부착하고, 그 상부에 Passivation 막을 형성한다. 이어 TFT와 OLED 공정을 모두 진행하고 난 후 하부의 Glass를 레이저, 열, 화학적 박리 등의 방법으로 떼어내는 기술을 사용하고 있다.
OLED공정을 진행 중 필연적으로 유기혼합물들이 캐리어 글라스 기판 후면(Back)에 흡착이 된다. 그런데 OLED 공정 중 흡착된 유기혼합물들로 인하여, Polarizer 부착 장비의 오염이 발생됨으로 인한 연속 생산에 차질이 빚어진다. Polarizer 부착 전 글라스 기판 후면 세정기는 Flexible OLED의 생산성 향상을 위한 핵심 장비로 불량률 감소 및 생산 효율 증가를 위해 절대적으로 필요한 제조 장치이다. 그러나 종래의 OLED 세정기는 글라스 기판 후면의 이물질을 완전히 제거하지 못하여 LLO(Laser Lift-Off) 공정시 불량을 초래하게 하였으며, 또한 세정시 발생하는 수분이 글라스 기판 상면에 작용하여 유기재료의 수명저하를 초래하게 하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, OLED 캐리어 글라스 기판을 손상시키지 않으면서, 세정액에 의한 기판 상면 패턴을 손상시키지 않는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치, OLED 기판을 세정부로 이송하는 기판 이송롤러; 세정액을 외부 표면에 뭍혀 상기 이송된 OLED 기판 후면을 세척하는 롤 브러쉬; 상기 롤 브러쉬 하부에 구비되어, 상기 롤 브러쉬에 세정액을 공급하는 세정액 공급부; 및 상기 OLED 기판 상부에 배치되어, 상기 OLED 기판 상면에 세정액 뭍지 않도록 하는 세정액 튐 방지 유닛을 포함한다.
일 실시형태로, 상기 튐 방지 유닛은 에어 토출 기능을 더 구비할 수 있다.
다른 일 실시형태로, 상기 튐 방지 유닛은 상기 OLED 기판에 40 내지 60도 기울어져 구비될 수 있다.
또 다른 일 실시형태로, 상기 롤 브러쉬의 외부 표면에는 복수의 원통형 모가 형성될 수 있다.
또 다른 일 실시형태로, 상기 원통형 모는 PVA 소재로 형성될 수 있다.
또 다른 일 실시형태로, 상기 원통형 모는 롤 브러쉬의 길이방향으로 형성되며, 원통형 모의 직경은 3 내지 5 Cm이고, 원통형 모 간의 길이방향 이격간격은 5 내지 7Cm 일 수 있다.
또 다른 일 실시형태로, 상기 원통형 모는 원둘레 방향으로 교차하여 형성되며,하나의 모와 교차하여 형성되는 모와의 최단 이격간격은 상기 모간의 길이방향 이격간격과 동일할 수 있다.
또 다른 일 실시형태로, 상기 롤 브러쉬는 2개의 약액용 롤 브러쉬와 2개의 DIW 세정용 롤 브러쉬가 배치되고, 상기 2개의 약액용 롤 브러쉬는 OLED 기판 유입방향 전단에 평행하게 배치되며, 상기 2개의 DIW 세정용 롤 브러쉬가 상기 약액용 롤 브러쉬 후단에 평행하게 배치될 수 있다.
상기와 같이 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 본 발명은 OLED 캐리어 글라스 기판을 손상시키지 않으면서 우수한 세정이 가능하므로, LLO(Laser Lift-Off) 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, PVA 브러쉬 타입으로 세정을 함으로써, 약액이나 DIW(delonized water)의 사용량을 절감할 수 있으며, OLED 기판 상면 패턴에 세정액이 튀지 않아 OLED 캐리어 글라스 기판 상면의 유기재료의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 필요성을 설명하기 위한 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태인 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태인 롤 브러쉬의 원통형 모를 나타낸 사진이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "특징으로 한다", "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 유기소재가 증착된 OLED 기판의 LLO(Laser Lift-Off) 공정을 나타내는 도면으로, 플렉서블(flexible) 기판을 구현하기 위해 PI 소재의 베이스를 캐리어 글라스 기판과 함께 작업을 진행하다가, LLO(Laser Lift-Off) 공정을 거쳐 캐리어 글라스 기판을 PI 베이스로부터 탈착하게 되는데, 본 발명은 이러한 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전단계, 즉 레이저를 조사하기 전단계에서 캐리어 글라스 기판의 후면을 세정하는 장치에 대한 것이다. 이와 같이, 캐리어 글라스 기판 후면의 세정이 제대로 이루어 지지 않을 경우에는 이물질에 의해 LLO(Laser Lift-Off) 공정시 레이저의 굴절이나 난반사가 이루어져 균일한 탈착이 이루어지지 않게되어 PI 베이스의 불량 원인으로 작용하게 된다.
도 2는 본 발명의 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치의 일 실시형태를 나타내는 도면으로, 본 발명의 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, OLED 기판(G)을 세정부로 이송하는 기판 이송롤러(100); 세정액(310)을 외부 표면에 뭍혀 상기 이송된 OLED 기판(G)을 세척하는 롤 브러쉬(200); 상기 롤 브러쉬(200) 하부에 구비되어, 상기 롤 브러쉬(200)에 세정액(310)을 공급하는 세정액 공급부(300); 및 상기 OLED 기판(G) 상부에 배치되어, 상기 OLED 기판 상면에 세정액 뭍지 않도록 하는 세정액 튐 방지 유닛(400)을 포함한다.
본 발명의 OLED 기판(G)은 캐리어 글라스 기판 상에 고분자 베이스에 유기물이 증착된 형태의 기판을 말하는 것으로, 고분자 베이스는 PI 베이스가 바람직하며, OLED 구현 형태에 따라, 다양한 유기물이 증착될 수 있다. 즉, 본 발명의 OLED 기판(G)은 OLED 용으로 사용되는 부품으로, 캐리어 글라스 기판을 포함하는 형태이면 어떠한 형태의 OLED 기판(G)도 적용될 수 있다.
본 발명의 기판 이송롤러(100)는 상기 OLED 기판(G)을 세정부로 이송하는 장치로, 이송롤러(100)에 대응하여 반대편에는 배출롤러(110)가 배치될 수 있다. 이송롤러(100)와 배출롤러(110)는 OLED 기판(G)을 이송하는 역할 및 OLED 기판(G)을 지지하는 역할도 한다. 또한, 세정부의 기능에 따라, 이송 속도를 조절하여 적절한 세정이 이루어지도록 할 수도 있다. 본 발명서 세정부는 캐리어 기판의 세정이 이루어지는 장소적인 개념을 말한다.
상기 이송롤러(100)에 의해 유입된 OLED 기판(G)은, OLED 기판(G) 하부에 배치되는 롤 브러쉬(200)에 의해 OLED 기판(G) 하부면, 즉 캐리어 글라스 기판 후면의 세척이 이루어진다. 도 2에 도시된 바와 같이, 롤 브러쉬(200)는, 롤 브러쉬 하부에 구비된 세정액 공급부(300)에서 담겨져 있는 세정액(310)을 롤 브러쉬(200) 외부 표면에 뭍혀 기판 후면을 세척하게 된다.
본 발명의 세정액(310)은 다양한 종류의 화학 세정액(약액)이나 DIW(delonized water)가 사용될 수 있다. 이러한 세정액(310)은 세정액 공급부(300)에 담겨있게 되는데, 세정액 공급부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 사각형 형태의 공급부일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 롤 브러쉬(200)의 외부 표면에 적절히 세정액을 공급할 수 있으면 형태이면 어떠한 형상도 가능하다. 화학적인 세정액은 일정한 점도를 가지고 있어야, 롤 브러쉬(200)에 소정의 시간동안 뭍어서 기판 후면을 세정하는데 바람직하다. 또한, 일정한 점도를 가지고 있어야, 세척을 위한 롤 브러쉬(200)를 적게 회전시킬 수 있고, 이러한 적은 회전은 세정액의 튀김을 방지하는데 도움이 된다.
본 발명의 롤 브러쉬(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 롤 브러쉬(200)의 외부 표면에는 복수의 원통형 모(210)가 형성되어 있는 형태가 바람직하다. 롤 브러쉬(200)의 모는 다양한 형태가 가능하나, 본 발명과 같이 원통형 모(210)를 PVA(poly vinyl alcohol) 소재로 사용할 경우, 원통형 모(210)가 균일한 세척을 달성하는데 바람직하다. 또한, PVA 소재를 사용함으로써 세정액 튐 방지 기능도 함께 달성할 수 있다.
롤 브러쉬(200)의 원통형 모(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 롤 브러쉬(200) 길이방향으로 형성되며, 롤 브러쉬(200)의 원 들레 방향으로 교차하여 형성될 수 있다. 이와 같이, 길이 방향으로 교차하여 형성됨으로써, 균일한 원통형 모(210)의 형성이 가능하고, 균일한 원통형 모(210)에 의한 균일한 세척을 가능하게 한다.
원통형 모(210)의 직경은 3 내지 5 Cm가 바람직하며, 3Cm 이하일 경우에는 롤 브러쉬(200)의 높은 회전력을 요하게 되어 세정액(310)의 튐 현상이 발생할 수 있으며, 5Cm 이상일 경우에는 세척력을 약화 시킬 수 있다. 또한, 원통형 모(210)간의 길이방향 이격간격(H)은 5 내지 7Cm인 것이 바람직하다. 5Cm 이하일 경우에는 세정액이 모 사이에 갇힘 현상이 발생하여 새로운 세정액의 공급을 어렵게 할 수 있으며, 7Cm 이상일 경우에는 세척력을 약화 시킬 수 있다.
또한, 길이방향 원통형 모(210)와 다음으로 형성되는 원둘레 방향에 교차하여 형성되는 원통형 모(210)간의 최단 이격간격(S)은 상기 모간의 길이방향 이격간격(H)과 동일한 것이 바람직하다. 즉, 최단 이격간격(S)은 길이방향 이격간격(H)과 마찬가지로 5 내지 7Cm의 이격간격을 가지는 것이 바람직하다. 이렇게 길이방향 이격간격(H)과 교차 형성되는 모간의 최단 이격간격(S)이 동일하게 형성됨으로써, 정삼각형태의 모 형태가 이루어지게 되어, 전체적으로 균일한 원통형 모가 형성되게 된다. 상기 언급한 바와 같이, 이렇게 균일하게 형성되는 모에 의해 균일한 세척력을 달성할 수 있게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 OLED 기판(G) 상부에는 세척 공정 중 발생하는 세정액이 뭍지 않도록 하는 세정액 튐 방지 유닛(400)이 배치될 수 있다. 튐 방지 유닛(400)은 상기 OLED 기판(G)에 40 내지 60도 기울어져 구비될 수 있으며, 튐 방지 유닛(400) 말단에 에어 토출 기능을 더 구비할 수 있다. 이와 같이, 튐 방지 유닛(400)은 에어를 토출하여 기판 상부에 뭍을 수 있는 이물질를 공기압으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 기울어진 각도에 의해서도 차단막 역할을 할 수 있다. 기울기가 40도 미만일 경우에는 공기압 전달의 효율성이 떨어질 수 있으며, 기울기가 60도 이상일 경우에는 차단막의 효율성이 떨어질 수 있다.
본 발명의 롤 브러쉬(200)는 복수개가 구비될 수 있다. 바람직하게는 4개의 롤 브러쉬(200)를 배치하여, 2개는 약액용 롤 브러쉬로, 2개는 DIW 세정용 롤 브러쉬로 배치할 수 있다. 이때, 2개의 약액용 롤 브러쉬는 OLED 기판(G) 유입방향 전단에 평행하게 배치될 수 있으며, 2개의 DIW 세정용 롤 브러쉬는 약액용 롤 브러쉬 후단에 평행하게 배치될 수 있다. 이와 같이, 2개씩 병렬 형태로 배치함으로써, 약액을 기판에 뭍히는 기능과 액약을 씻어 내는 기능을 분리하여, 세정력을 더욱 향상시킬 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정하는 형태는 아님을 주의하여야 한다.
상기와 같이, 본 발명의 세정장치는 종래의 스프레이식 기판 세정장치에 비해 월등히 우수한 세정효과를 가질 수 있는 형태로, 특히, LLO(Laser Lift-Off) 공정 전단계에서 이루어짐으로써, OLED용 기판의 캐리어 기판 후면의 세정력을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 세정액의 튐 현상을 방지함으로써, 수분에 약한 OLED용 유기소재의 오랜 수명을 유지할 수 있게 한다. 이와 같이, 본 발명의 세정장치는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전단계의 캐리어 기판 후면 세정장치로 유용하게 산업분야에서 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 적용시 생산성 및 경제성을 기대할 수 있는 세정장치이다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다.
100 : 이송롤러
200 : 롤 브러쉬
210 : 원통형 모
300 : 세정액 공급부
400 : 세정액 튐 방지 유닛

Claims (8)

  1. OLED 기판을 세정부로 이송하는 기판 이송롤러;
    세정액을 외부 표면에 뭍혀 상기 이송된 OLED 기판 후면을 세척하는 롤 브러쉬;
    상기 롤 브러쉬 하부에 구비되어, 상기 롤 브러쉬에 세정액을 공급하는 세정액 공급부; 및
    상기 OLED 기판 상부에 배치되어, 상기 OLED 기판 상면에 세정액 뭍지 않도록 하는 세정액 튐 방지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 튐 방지 유닛은 에어 토출 기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 튐 방지 유닛은 상기 OLED 기판에 40 내지 60도 기울어져 구비되는 것을 특징으로 하는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤 브러쉬의 외부 표면에는 복수의 원통형 모가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치
  5. 청구항 3에 있어서
    상기 원통형 모는 PVA 소재인 것을 특징으로 하는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 원통형 모는 롤 브러쉬의 길이방향으로 형성되며,
    원통형 모의 직경은 3 내지 5 Cm이고,
    원통형 모 간의 길이방향 이격간격은 5 내지 7Cm인 것을 특징으로 하는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 원통형 모는 원둘레 방향으로 교차하여 형성되며,
    하나의 모와 교차하여 형성되는 모와의 최단 이격간격은 상기 모간의 길이방향 이격간격과 동일한 것을 특징으로 하는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤 브러쉬는 2개의 약액용 롤 브러쉬와 2개의 DIW 세정용 롤 브러쉬가 배치되고,
    상기 2개의 약액용 롤 브러쉬는 OLED 기판 유입방향 전단에 평행하게 배치되며,
    상기 2개의 DIW 세정용 롤 브러쉬가 상기 약액용 롤 브러쉬 후단에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 LLO(Laser Lift-Off) 공정 전 OLED 캐리어 글라스 기판 후면 세정 장치
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