KR100894224B1 - 기판 세정용 롤브러시 구동장치 - Google Patents
기판 세정용 롤브러시 구동장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 기판 세정용 롤브러시 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세정챔버 외부 하측에 설치되는 구동모터, 상기 구동모터와 연결되면서 상기 세정챔버의 내부로 수직 설치되어 회전구동되는 구동축, 상기 세정챔버의 내부에 롤브러시와 동축으로 설치되어 상기 구동축에 연동하면서 상기 롤브러시를 회전시키는 종동회전부, 상기 롤브러시의 단부를 지지하는 회전지지부; 및 상기 회전지지부를 승하강시키는 승강수단을 포함하여 이루어진 기판 세정용 롤브러시 구동장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 세정챔버 내에서 분사되는 세정액과 기판 세정시 발생하는 흄의 유출로 인한 구동모터의 부식과 같은 손상이 원천적으로 차단되어 유지보수에 소요되는 비용을 절감하는 효과가 있다.
기판, 롤브러시, 세정, 흄, 모터
Description
본 발명은 롤브러시 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평판디스플레이의 제조에 사용되는 대면적 기판을 접촉식으로 세정하는 롤브러시의 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 평판 디스플레이 패널의 제조에 사용되는 기판을 제조함에 있어서, 기판이 이송장치에 의해 이송되는 가운데 기판의 표면 위로 물질막의 증착, 식각 및 세정 등의 여러 공정이 반복적으로 실시된다. 이러한 공정중의 하나인 세정공정은 소정의 케미컬용액, 초순수(DIW : De-Ionized Water) 등과 같은 처리약액(세정액)을 분사하여 기판 표면에 부착된 각종 오염물을 제거한다.
한편, 기판은 미세한 먼지(파티클)에 무척 민감하게 반응하는데, 미세한 먼지 하나가 작게는 부품, 크게는 장치의 특성을 좌우하게 된다. 상기와 같은 이유로 인해 평판 디스플레이 제조 공정에서는 파티클을 최소화하는데 주력하고 있으며, 공정 진행 상황에 따라 세정작업을 반복하여 실시하고 있다. 이와 같이, 기판의 표면에 부착되어 있는 이물질 등을 제거하는 세정공정은 제품의 품질을 결정하 는데 매우 중요한 공정이라 할 수 있다. 이러한 세정 공정에 사용되는 세정 방법으로는, 초순수 등의 세정액을 고압 분사시켜 기판 표면을 세정하는 방법과, 기판에 세정액을 분사함과 동시에 브러시 등을 사용하여 기판 표면의 이물질을 제거하는 방법 등이 있는데, 단지 초순수 등의 세정액을 분사하는 것 만으로는 기판에 부착된 이물질을 제거할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 경우, 기판에 세정액을 공급하면서 회전 구동되는 세정 브러시로 기판의 판면을 문지르면서 세정하게 된다.
도 1은 종래 기판 세정용 롤브러시 구동장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면 종래의 기판 세정용 롤브러시 구동장치는, 세정공간을 정의하는 세정챔버(10), 상기 정의된 세정공간 내에서 기판을 접촉식 세정하는 롤브러시(11), 모터(21)의 구동력을 상기 롤브러시(11)에 전달하는 샤프트(12), 상기 모터(21)를 수용하는 모터 수용부(20), 상기 모터(21), 샤프트(12) 및 롤브러시(11) 결합체를 승강시키는 승강수단(30)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.
상기 세정챔버(10) 내부에는 기판을 세정하기 위한 소정의 약액(세정액)을 분사하는 분사노즐을 구비하고 있으며, 분사노즐에서 분사되는 세정액에 의해 기판이 세정된다.
또한, 상기 롤브러시(11)는 세정챔버(10) 내부에 위치하고 있으며, 롤브러시(11)가 회전하여 기판의 판면에 접촉되어 그 브러시로 기판을 세정한다. 이와 같은 롤브러시(11)를 이용한 접촉식 세정방식은 기판의 세정 초기에 세정액만을 분사하여 기판을 세정하는 방법에 비해 기판 표면에 부착된 이물질을 더 잘 제거할 수 있다.
상기 롤브러시(11)는 기판의 두께, 기판과의 접촉압력 또는 세정공정의 갑작스런 중단을 고려하여 승하강할 수 있어야 한다. 이와 같은 롤브러시(11)의 승강을 위해 승강수단(30)이 마련되어 있다. 상기 승강수단(30)에 의해 상기 롤브러시(11), 샤프트(12) 및 모터(21)는 승하강되며, 특히 샤프트(12)의 원활한 승하강을 위해 상기 모터 수용부(20)에는 상기 샤프트(12)가 지나는 장공인 통공(13)이 마련된다. 이와 같은 구조에서 상기 롤브러시(11)가 회전하며 기판을 접촉식 세정하는 동안 세정액은 그 회전하는 샤프트(12)를 따라 외측에 위치하는 모터 수용부(20) 측으로 이동한다. 이때, 상기 모터 수용부(20)의 통공(13)으로 상기 세정액과 세정공정으로 발생한 흄이 유입되어 상기 모터(21)를 손상시킬 수 있게 된다. 더욱이 샤프트(12) 일측에 설치된 승강수단(30)에 의해 샤프트(12)가 승강되기 위해서는 통공(13)의 상하 간극이 더 벌어져야 한다. 이러한 경우 흄의 유출량은 더욱 증대되어 모터(21)가 손상됨으로써 모터(21)의 고장에 의한 세정공정이 중단되는 문제점이 있다. 또한, 세정챔버(10) 내에서 분사되는 세정액이 샤프트(12)를 따라 모터 수용부(20) 내부로 유입되어 누전과 같은 대형사고를 유발할 수 있는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, 세정챔버 내에서 분사되는 세정액과 기판 세정시 발생하는 흄의 유출로 인한 구동모터의 손상을 방지하는 기판 세정용 롤브러시 구동장치를 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 세정챔버 외부 하측에 설치되는 구동모터, 상기 구동모터와 연결되면서 상기 세정챔버의 내부로 수직 설치되어 회전구동되는 구동축, 상기 세정챔버의 내부에 롤브러시와 동축으로 설치되어 상기 구동축에 연동하면서 상기 롤브러시를 회전시키는 종동회전부, 상기 롤브러시의 단부를 지지하는 회전지지부 및 상기 회전지지부를 승하강시키는 승강수단을 포함한다.
본 발명은 세정챔버 내에서 분사되는 세정액과 기판 세정시 발생하는 흄의 유출로 인한 구동모터의 부식과 같은 손상이 원천적으로 차단되어 유지보수에 소요되는 비용을 절감하는 효과가 있다. 또한, 구동모터를 세정챔버 하단에 설치함으로써 별도의 구동모터가 수용되는 공간이 불필요하여 장치의 유지보수가 용이한 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기판 세정용 롤브러시 구동장 치의 바람직한 실시예들에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 세정용 롤브러시 구동장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 세정용 롤브러시 구동장치에서 종동회전부와 구동축 간의 결합상태를 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 세정용 롤브러시 구동장치는, 세정챔버(500) 외부 하측에 설치되는 구동모터(300)와, 상기 구동모터(300)와 연결되면서 상기 세정챔버(500)의 내부로 수직 설치되어 회전구동되는 구동축(200) 및 상기 세정챔버(500)의 내부에 롤브러시(100)와 동축으로 설치되어 상기 구동축(200)에 연동하면서 상기 롤브러시(100)를 회전시키는 종동회전부(111, 121)를 포함한다.
상기 롤브러시(100)는 세정챔버(500)내에 상하로 이격 설치되는 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)를 포함한다. 그리고 상기 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)의 단부를 지지하기 위한 각각의 회전지지부(112, 122)가 설치되며, 상기 회전지지부(112, 122)는 그 내부에 베어링이 설치되는 베어링블럭이 될 수 있고, 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120) 사이로 기판이 통과한다.
따라서, 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)에는 각각의 롤브러시의 단부를 회전가능하게 지지하는 회전지지부(112, 122)를 각각 구비하여 회전되는 롤브러시 사이로 통과하는 기판의 상부면과 하부면을 동시에 접촉하여 세정함으로써 세정 공정의 소요되는 시간이 단축되는 효과가 있다.
상기 구동축(200)은 상기 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)의 일단에 위치하는데, 구동모터(300)와 연결되면서 상기 세정챔버(500)의 내부로 수직 설치되어 회전구동됨과 동시에 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)에 회전력을 전달하여 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)를 회전시킨다. 여기서, 상기 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)의 일단에는 종동회전부(111, 121)가 형성되어 있는데, 이는 상기 세정챔버(500)의 내부에 롤브러시와 동축으로 설치되어 상기 구동축(200)에 연동하면서 상기 롤브러시를 회전시킨다.
상기 종동회전부(111, 121)는 외주면을 따라 N극과 S극이 반복되는 원형 또는 다각형상을 가지는 마그네틱으로 이루어져 있다. 상기 구동축(200) 또한 외주면을 따라 N극과 S극이 반복되는 원형 또는 다각형상을 가지는 마그네틱으로 이루어져 있는 구조이므로, 구동축(200)이 구동모터(300)에 의해 회전하게 되면 상기 종동회전부(111, 121)와 마주보는 극성과의 인력과 척력을 반복하면서 종동회전부(111, 121)에 회전력이 가해져 결과적으로 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)가 회전하게 된다.
따라서, 상기 제1롤브러시(110) 및 제2롤브러시(120)와 구동축(200)이 서로 이격되어 회전하게 됨으로써, 이러한 구조는 종래의 기판 세정용 롤브러시 구동장치에서 세정챔버(500)에서 유출되는 세정액 흄에 의해 구동모터(300)가 손상되는 것을 방지하고, 제1롤브러시(110) 및 제2롤브러시(120)와 구동축(200) 간의 마찰로 인한 마모를 방지하는 효과가 있다.
한편, 구동축(200)의 양단에는 각각 한 쌍의 롤브러시가 상하로 이격 설치되 는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 하나의 구동축(200)을 중심으로 좌우로 복수개의 롤브러시가 설치될 수 있어서 설치공간이 최소화됨은 물론 세정효율을 극대화할 수 있다.
상기 구동모터(300)는 세정챔버(500)와 기밀이 유지된 상태로 세정챔버(500)의 외부 하측에 설치되며 상기 구동축(200)을 회전시킨다. 상기 롤브러시(100)의 일단에 직접 연결되어 설치되는 경우, 기판을 세정하는 과정에서 롤브러시(100)가 승하강되면 그 롤브러시(100)의 외부면을 타고 세정액이 구동모터(300)로 유입되는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해소하고자 롤브러시(100)와 구동모터(300)가 간접 연결되어 설치되고, 또한 구동모터(300)가 세정챔버(500)의 외부 하측에 설치됨으로써 롤브러시(100)와 구동모터(300)가 동시에 승하강되지 않아 구동모터(300)가 세정액 및 흄에 의한 손상이 방지되는 것이다.
상기 승강수단(400)은 상기 회전지지부(112, 122)를 승강시켜 구동축(200)의 양단에 상하로 위치한 제1롤브러시(110) 및 제2롤브러시(120)와 기판과의 간격을 조절하는 것으로, 상기 승강수단(400)은 상기 회전지지부(112, 122)의 일측에 결합되는 업다운블럭(410)과, 상단부는 상기 업다운블럭(410)에 결합되고, 하단부는 세정챔버(500) 하부에 위치한 조절부재(421)에 결합되는 승강축(420)으로 이루어져 있다. 여기서, 상기 승강축(420)은 나사선이 형성된 수직나선축이 바람직하며, 상기 조절부재(421)는 핸들 또는 액튜에이터가 바람직하다.
이와 같이 구성되는 승강수단(400)에 의한 회전지지부(112, 122)가 승강되는 과정을 살펴보면, 조절부재(421)를 조작하여 승강축(420)이 승강하면, 상기 승강 축(420)의 상단부와 결합되는 업다운블럭(410)이 승강축(420)을 따라 승강되고, 상기 업다운블럭(410)과 일체로 결합된 회전지지부(112, 122)도 승강된다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 세정용 롤브러시 구동장치에서 롤브러시 회전체와 구동축과의 결합상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 상기 도 4에서 도시된 구동축의 종단면도로서, 전술한 제1실시예를 도시한 도 2 및 도 3과 동일한 부위에는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 세정용 롤브러시 구동장치는 롤브러시(100), 구동축(200), 구동모터(300) 및 승강수단(400)을 포함하는 구성요소로 이루어져 있으며, 상기 도 2 및 도 3을 참조하여 전술한 구조와 동일하고, 단지 상기 롤브러시(100)의 종동회전부(111, 121)와 구동축(200)이 각각 헬리컬기어를 구비하고 있는 차이점이 있다.
상기 롤브러시(100)는 세정챔버(500)내에 상하로 이격 설치되는 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)를 포함한다. 그리고 상기 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)의 단부를 지지하기 위한 각각의 회전지지부(112, 122)가 설치되며, 상기 회전지지부(112, 122)는 그 내부에 베어링이 설치되는 베어링블럭이 될 수 있고, 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120) 사이로 기판이 통과한다.
상기 구동축(200)은 상기 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)의 일단에 위치하는데, 구동모터(300)와 연결되면서 상기 세정챔버(500)의 내부로 수직 설치되 어 회전구동됨과 동시에 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)에 회전력을 전달하여 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)를 회전시킨다. 여기서, 상기 제1롤브러시(110)와 제2롤브러시(120)의 일단에는 종동회전부(111, 121)가 형성되어 있는데, 이는 상기 세정챔버(500)의 내부에 롤브러시(100)와 동축으로 설치되어 상기 구동축(200)에 연동하면서 상기 롤브러시(100)를 회전시킨다.
한편, 상기 종동회전부(111, 121)와 구동축(200)은 서로 간의 접촉면이 단락현상 없이 연속접촉될 수 있도록 경사진 헬리컬기어를 구비하는데, 서로 치합되어 회전함으로써 기어에 의한 동력전달에서의 소음 및 진동이 감소 되는 효과가 있다. 또한, 상기 도 2 및 도 3을 참조하여 상술한 상기 승강수단(400)에 의해 회전지지부(112, 122)가 승강됨에 있어서, 도 5를 참조하면 상기 구동축(200)에 구비된 헬리컬기어는 상하 한 쌍으로 분리 구성되어 상기 구동축(200)의 축방향을 따라 승강할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
도 1은 종래의 기판 세정용 롤브러시 구동장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 세정용 롤브러시 구동장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 세정용 롤브러시 구동장치에서 종동회전부와 구동축간의 결합상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 세정용 롤브러시 구동장치에서 종동회전부와 구동축간의 결합상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 상기 도 4에서 도시된 구동축의 종단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 롤브러시 110: 제1롤브러시
120: 제2롤브러시 111, 121 : 종동회전부
112, 122: 회전지지부 200: 구동축
300: 구동모터 400: 승강수단
410: 업다운블럭 420: 승강축
421: 조절부재 500: 세정챔버
Claims (5)
- 세정챔버 외부 하측에 설치되는 구동모터, 상기 구동모터와 연결되면서 상기 세정챔버의 내부로 수직 설치되어 회전구동되는 구동축, 상기 세정챔버의 내부에 롤브러시와 동축으로 설치되어 상기 구동축에 연동하면서 상기 롤브러시를 회전시키는 종동회전부, 상기 롤브러시의 단부를 지지하는 회전지지부 및 상기 회전지지부를 승하강시키는 승강수단을 포함하고;상기 종동회전부와 상기 구동축은 마그네틱이며, 상기 종동회전부와 상기 구동축의 서로 마주보는 면 전체 또는 일부에 N, S극이 반복되어 형성된 것으로 이루어진 기판 세정용 롤브러시 구동장치.
- 제1항에 있어서,상기 종동회전부와 상기 구동축이 서로 비접촉하여 회전하는 것을 특징으로 하는 기판 세정용 롤브러시 구동장치.
- 세정챔버 외부 하측에 설치되는 구동모터, 상기 구동모터와 연결되면서 상기 세정챔버의 내부로 수직 설치되어 회전구동되는 구동축, 상기 세정챔버의 내부에 롤브러시와 동축으로 설치되어 상기 구동축에 연동하면서 상기 롤브러시를 회전시 키는 종동회전부, 상기 롤브러시의 단부를 지지하는 회전지지부 및 상기 회전지지부를 승하강시키는 승강수단을 포함하고;상기 종동회전부와 상기 구동축은 각각 헬리컬기어를 구비하고 서로 치합되어 회전하는 것으로 이루어진 기판 세정용 롤브러시 구동장치.
- 제3항에 있어서,상기 구동축에 구비된 헬리컬기어는 상하 한 쌍으로 분리 구성되어 상기 구동축의 축방향을 따라 승강할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 기판 세정용 롤브러시 구동장치.
- 세정챔버 외부 하측에 설치되는 구동모터, 상기 구동모터와 연결되면서 상기 세정챔버의 내부로 수직 설치되어 회전구동되는 구동축, 상기 세정챔버의 내부에 롤브러시와 동축으로 설치되어 상기 구동축에 연동하면서 상기 롤브러시를 회전시키는 종동회전부, 상기 롤브러시의 단부를 지지하는 회전지지부 및 상기 회전지지부를 승하강시키는 승강수단을 포함하고;상기 롤브러시는, 상기 세정챔버내에서 상하로 이격 설치되는 제1롤브러시와 제2롤브러시를 포함하는 것으로 이루어진 기판 세정용 롤브러시 구동장치.
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