KR101528888B1 - 드라이아이스를 이용한 엘씨디 패널의 표면 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드라이아이스를 스노우 상태로 변환한 입자를 고압으로 분사시켜 스노우 입자가 패널 표면에 도달하는 순간 기화하면서 패널 상의 이물질을 분리하여 제거하게 함으로써, 물과 화학약품 및 가스를 전혀 사용하지 않고 한번의 친환경적인 공정으로 LCD 패널의 코팅막에 끼거나 묻어 있는 이물질을 완벽하게 제거할 수 있는 드라이아이스를 이용한 LCD 패널의 표면 세정장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 드라이아이스를 이용한 LCD 패널의 표면 세정장치는, 모터에 의해 구동되면서 LCD 패널을 이송시키는 컨베이어; 상기 컨베이어가 관통되도록 설치되며, 투명한 재질로 제작된 세정베스(clean bath); 상기 세정베스 내에 설치되며, 드라이아이스를 스노우 상태로 변환시킨 입자를 패널 상에 분사시키는 스노우노즐; 상기 세정베스 내의 스노우노즐 측면에 설치되며, 길이방향을 따라 중앙으로 패널 상에 초음파를 공급하는 초음파 공급노즐이 구비되고, 상기 초음파 공급노즐의 양 측면으로는 패널에서 분리된 이물질을 흡입하기 위한 진공흡입 노즐이 구비된 초음파-진공흡입 노즐을 포함하여 구성되며, 상기 스노우노즐이 스노우 상태의 드라이아이스를 패널 상에 분사하는 압력은 2∼5㎏/㎠인 것을 특징으로 한다.

Description

드라이아이스를 이용한 엘씨디 패널의 표면 세정장치{LCD panel surface cleaning apparatus using dryice}

본 발명은 LCD 패널의 표면 세정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 드라이아이스를 이용하여 LCD 패널의 코팅막 사이사이에 끼어 잇거나 표면에 묻어 있는이물질을 제거하는 드라이아이스를 이용한 LCD 패널의 표면 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 전계발광표시장치(Electro Luminiscent Display; ELD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마표시패널(Plasma Display Panel; PDP) 등을 총칭하여 평판표시장치(Flat-Panel Display; FPD)라고 하며, 평판표시장치는 음극선관에 비해 두께가 매우 얇으므로 노트북 컴퓨터, 벽걸이 TV, 휴대폰, 전자수첩 등의 전자제품에 주로 사용되고 있다.

상기한 평판표시장치는 넓은 면적의 기판에 동일한 패턴을 일정하게 배열하여 형성한 다음, 각각 패턴이 형성된 셀(cell)을 하나씩 절단하여 구동회로와 연결하여 구성되어 있고, 기판을 각 패턴이 형성된 셀로 나누어 절단한 후에는 절단면의 날카로움 및 거스러미 등을 제거하기 위하여 연마벨트, 연마용 브러쉬, 연마포 등으로 연마하는데, 연마시에 발생하는 기판 상의 입자나 연마입자의 오염물질을 제거하기 위한 세정작업을 해야 한다.

종래의 세정작업은 각 셀을 트레이(tray)에 적재하고, 트레이를 초음파조에 침적하여 세정하고 린스한 다음, 열풍건조에 의해 건조하는 순서로 진행했는데, 상기와 같은 세정작업은 습식으로 이루어지므로 특히 수분에 매우 취약한 전계발광표시장치의 불량율이 높다는 문제가 있고, 세정하고 린스하는 공정에서 다량의 물 및 화학약품을 사용하므로 많은 산업용 폐수가 필연적으로 발생하여 환경을 오염시키는 문제가 있다. 또 상기의 세정공정은 스프레이세정, 초음파세정, 스프레이린스, 초음파린스, 순수열탕조, 열풍건조로 등의 10단계로 이루어지므로 작업공정이 복잡하고, 설비가 장대하여 대규모의 설치공간이 필요할 뿐만 아니라 설비 트러블이 발생할 가능성이 많다는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 특허등록 제463186호 "평판표시장치용 셀 세정장치"와 같은 기술이 출현하였으나, 상기 특허는 이산화탄소와 질소 가스를 이용하여 세정하기 때문에 산업용 폐수를 발생시키지 않는다는 장점은 있으나, 가스 소모량도 많지만, 사용한 가스량에 비해 세정력이 약하고, 특히 기판의 크기가 클 경우에는 중간부분의 세정력이 현저히 떨어진다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 드라이아이스를 스노우 상태로 변환한 입자를 고압으로 분사시켜 스노우 입자가 패널 표면에 도달하는 순간 기화하면서 패널 상의 이물질을 분리하여 제거하게 함으로써, 물과 화학약품 및 가스를 전혀 사용하지 않고 한번의 친환경적인 공정으로 LCD 패널의 코팅막에 끼거나 묻어 있는 이물질을 완벽하게 제거할 수 있는 드라이아이스를 이용한 LCD 패널의 표면 세정장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제 해결을 위해 본 발명에 따른 드라이아이스를 이용한 LCD 패널의 표면 세정장치는, 모터에 의해 구동되면서 LCD 패널을 이송시키는 컨베이어(conveyor); 상기 컨베이어가 관통되도록 설치되며, 투명한 재질로 제작된 세정베스(clean bath); 상기 세정베스 내에 설치되며, 드라이아이스를 스노우 상태로 변환시킨 입자를 패널 상에 분사시키는 스노우노즐(snow nozzle); 상기 세정베스 내의 스노우노즐 측면에 설치되며, 길이방향을 따라 중앙으로 패널 상에 초음파를 공급하는 초음파 공급노즐이 구비되고, 상기 초음파 공급노즐의 양 측면으로는 패널에서 분리된 이물질을 흡입하기 위한 진공흡입 노즐이 구비된 초음파-진공흡입 노즐을 포함하여 구성되며, 상기 스노우노즐이 스노우 상태의 드라이아이스를 패널 상에 분사하는 압력은 2∼5㎏/㎠인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 스노우노즐은, 세정베스 외부에 설치된 스노우 공급장치로부터 드라이아이스를 스노우 상태로 변환시킨 입자를 공급받으며, 스노우 공급장치는, 기(旣)제조된 드라이아이스를 공급받거나, 액화된 이산화탄소로부터 직접 제조한 드라이아이스를 공급받아 스노우 상태로 변환시켜 스노우노즐에 공급한다.

바람직하게는, 스노우노즐은 패널에 수직방향으로 설치되거나 일정 각도만큼 경사지도록 설치된다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 드라이아이스를 이용한 LCD 패널의 표면 세정장치는, 드라이아이스를 스노우 상태로 변환한 입자를 고압으로 분사시켜 스노우 입자가 패널에 코팅된 막 사이에 침투하여 이물질을 분리 제거하는데, 스노우 상태의 입자는 저온 상태를 유지하다가 패널 표면에 도달하는 순간에 순간적인 열팽창(기화) 현상이 일어나면서 이물질을 분리하고, 잔여 기체는 무해한 상태로 배기구를 통해서 배출되게 되며, 세정 후 내부에 잔존하는 이물질 등은 초음파-진공흡입식 노즐을 통해 외부로 배출되면서 패널을 완벽하게 세정할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 세정장치는, 세정공정에 수분을 사용하지 않기 때문에 수분에 의한 불량이 발생하지 않고, 물과 화학약품 및 이산화탄소나 질소 가스를 전혀 사용하지 않으므로 산업용 폐수 및 유해가스가 발생하지 않아서 환경친화적이며, 패널의 크기가 커지더라도 하나의 공정으로 세정작업이 끝날 뿐만 아니라 세정장치의 구조가 간단하여 설비가 차지하는 공간도 적고 유지 관리도 매우 편리하다.

도 1은 본 발명에 따른 세정장치가 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 세정장치를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 스노우 상태의 드라이아이스를 공급하는 장치의 블록도이다.
도 4는 패널 상의 이물질을 제거하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 LCD 패널의 표면 세정장치의 기술적 특징은, 고압으로 분사된 드라이아이스 입자가 패널 표면에 도달하는 순간 열팽창(기화)하면서 패널 상의 이물질을 분리하며 제거하고, 세정 후 내부에 잔존하는 이물질 등은 진공흡입식 노즐을 통해 외부로 배출되게 함으로써, 물과 화학약품 및 가스를 전혀 사용하지 않아 한번의 친환경적인 공정으로 패널을 완벽하게 세정하게 했다는 점이다.

본 명세서에서 'LCD 패널'이라고 한 것은, 유리기판 위에 코팅막(증착막)을 형성한 LCD 패널 뿐만 아니라 ELD, PDP 등 평판표시장치(FPD)의 패널을 총칭한다는 점을 미리 밝혀둔다. 그러므로 청구범위에서도 'LCD 패널'이라고 기재했지만 상기 모든 패널을 포함한다.

LCD 패널(20)은 일반적으로 유리기판(21) 위에 ITO(Indium Tin Oxide) 물질을 매우 얇은(15∼20㎛ 정도) 막으로 코팅시킨 것인데, 미세하게 코팅된 입자 사이에 이물질이 끼어 있어서 완벽하게 세정을 하지 않으면 이물질로 인해 많은 문제가 발생하게 된다. 본 발명은 이와 같이 유리기판(21) 위에 형성된 코팅막(22)의 입자 사이에 끼어 있거나 표면에 묻어 있는 이물질을 세정하여 제거하기 위한 세정장치이다.

패널(20)은 이송장치(10) 위에 얹혀져서 이송되면서 세정되는데, 이송장치(10)는 모터에 의해 구동되는 컨베이어(conveyor)를 사용하는 것이 바람직하다. 컨베이어에 얹혀져서 이송된 패널(20)은 세정베스(30)를 통과하면서 세정되게 되며, 본 발명의 가장 특징적인 구성은 세정베스(30) 내에 스노우노즐(31)과 초음파-진공흡입 노즐(33)을 구비하여 스노우 상태로 변환시킨 드라이아이스 입자를 이용하여 세정한다는 것이다.

세정베스 (clean bath, 30)는, 패널(20)이 사각형 형상이므로 평면 형상을 사각형 형상으로 하여 투명 PVC 재질로 제작하는 것이 바람직하며, 패널(20)이 이송되는 방향을 따라 컨베이어가 관통되도록 설치된다.

스노우노즐(snow nozzle, 31)은 세정베스(30) 내에 설치되며, 드라이아이스를 스노우 상태로 변환시킨 입자를 패널(20) 상에 분사시켜 이물질을 분리시키는 구성이며, 세정하고자 하는 패널(20)의 길이와 같은 길이를 갖고 있다. 입자 사이사이에 끼어 있거나 표면에 묻어 있는 이물질을 분리하기 위해서는 입자를 고압으로 분사해 주어야 하는데, 스노우 상태의 드라이아이스 입자를 패널(20) 상에 분사하는 압력은 2∼5㎏/㎠ 정도가 바람직하다. 또한, 스노우노즐(31)은 패널(20)에 대하여 수직방향으로 설치할 수도 있고, 일정 각도 경사지도록 설치할 수도 있다.

스노우노즐(31)에서 분사된 스노우 상태의 입자는 저온 상태를 유지하다가 패널(20) 표면에 도달하는 순간에 순간적인 열팽창(기화) 현상이 일어나면서 이물질을 분리시키고, 기화된 잔여 기체는 무해한 상태로 배기구를 통해서 배출되게 된다.

도 3에 도시된 것과 같이, 스노우 공급장치(311)는 세정베스(30) 외부에 설치되며, 공급받은 드라이아이스를 스노우 상태로 변환시켜 스노우노즐(31)에 공급하게 된다. 스노우 공급장치(311)에 공급되는 드라이아이스는 기(旣)제조된 드라이아이스를 구입하여 공급할 수도 있고, 봄베(312a) 속에 저장되어 있는 액화된 이산화탄소로부터 직접 드라이아이스를 제조하여 공급할 수도 있다. 이와 같은 스노우 공급장치(311)는 통상적으로 사용되고 있는 장치이며, 본 발명의 특징적인 장치가 아니므로 구체적인 설명은 생략한다.

기(旣)제조된 드라이아이스를 공급할 때는, 드라이아이스 공급장치(313)에 이미 제조되어 있는 드라이아이스를 구입하여 저장했다가 스노우 공급장치(311)에 공급한다. 이때는 드라이아이스 제조 및 공급장치(312)의 공급라인을 폐쇄하여야 한다.

또, 드라이아이스 제조 및 공급장치(312)에서 드라이아이스를 직접 제조하여 공급할 때는, 드라이아이스 공급장치(313)의 공급라인을 폐쇄하여야 한다. 액화 이산화탄소가 저장된 봄베(312a)로부터 드라이아이스 제조장치(312b)에서 드라이아이스를 제조하는 장치 구성과 제조방법은 이미 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

초음파-진공흡입 노즐(33)은 패널(20)이 진행되는 방향으로 보아 스노우노즐(31)의 후방에 설치되게 되는데, 초음파-진공흡입 노즐(33)은 길이방향을 따라 중앙으로 패널(20) 상에 초음파를 공급하는 초음파 공급노즐(331)과, 초음파 공급노즐(331)의 양 측면에 이물질을 흡입하기 위한 진공흡입 노즐(332)이 각각 구비되어 구성된다.

스노우노즐(31)에서 고압으로 분사된 스노우 상태의 드라이아이스가 패널(20)의 코팅막(22) 사이사이에 침투하여 이물질을 분리시켜 세정하고, 초음파 공급노즐(331)을 통해 초음파를 공급하면 패널(20) 상에 붙어 있는 이물질을 더 완벽하게 분리시킬 수 있게 되며, 분리된 이물질은 초음파-진공흡입 노즐(33)로 흡입되어 배출되게 된다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 이송장치
20 : 패널 21 : 유리기판
22 : 코팅막
30 : 세정베스(clean bath) 31 : 스노우노즐
311 : 스노우 공급장치 312 : 드라이아이스 제조 및 공급장치
313 : 드라이아이스 공급장치
33 : 초음파-진공흡입 노즐 331 : 초음파 공급노즐
332 : 진공흡입 노즐

Claims (5)

1. 유리기판 위에 코팅막을 형성한 LCD 패널의 표면 세정장치에 있어서,
   상기 세정장치는,
   모터에 의해 구동되면서 LCD 패널을 이송시키는 컨베이어(conveyor);
   상기 컨베이어가 관통되도록 설치되며, 투명한 재질로 제작된 세정베스 (clean bath);
   상기 세정베스 내에 설치되며, 드라이아이스를 스노우 상태로 변환시킨 입자를 패널 상에 분사시키는 스노우노즐(snow nozzle);
   상기 세정베스 내의 스노우노즐 측면에 설치되며, 패널 상에 초음파를 공급하는 초음파 공급노즐이 길이방향을 따라 중앙에 구비되고, 상기 초음파 공급노즐의 양 측면으로는 분리된 이물질을 흡입하기 위한 진공흡입 노즐이 구비된 초음파-진공흡입 노즐;
   을 포함하여 구성되며, 상기 스노우노즐이 스노우 상태의 드라이아이스를 패널 상에 분사하는 압력은 2∼5㎏/㎠인 것을 특징으로 하는 드라이아이스를 이용한 LCD 패널의 표면 세정장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 스노우노즐은, 세정베스 외부에 설치된 스노우 공급장치로부터 드라이아이스를 스노우 상태로 변환시킨 입자를 공급받으며,
   상기 스노우 공급장치는, 기(旣)제조된 드라이아이스를 공급받아 스노우 상태로 변환시켜 스노우노즐에 공급하는 것을 특징으로 하는 드라이아이스를 이용한 LCD 패널의 표면 세정장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 스노우노즐은, 세정베스 외부에 설치된 스노우 공급장치로부터 드라이아이스를 스노우 상태로 변환시킨 입자를 공급받으며,
   상기 스노우 공급장치는, 액화된 이산화탄소로부터 직접 제조한 드라이아이스를 공급받아 스노우 상태로 변환시켜 스노우노즐에 공급하는 것을 특징으로 하는 드라이아이스를 이용한 LCD 패널의 표면 세정장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 스노우노즐은 패널에 수직방향으로 설치되거나, 또는 일정 각도 경사지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 드라이아이스를 이용한 LCD 패널의 표면 세정장치.

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