CN103227125B - 基板翻转装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基板翻转装置。根据本发明，基板翻转装置通过致动器使升降夹持部件升降。因此，不需要为了包覆并保护致动器的柱塞的第一伸缩管膨胀而向第一伸缩管的内部注入高压空气。即，能够将第一伸缩管的内部维持大气压状态，在第一伸缩管施加有相对小的压力。因此，防止第一伸缩管被损伤，所以提高用于翻转基板的工序的可靠性。并且，柱塞被第一伸缩管包覆并保护，可使用非真空用致动器，因此，具有降低成本的效果。
Description
技术领域
本发明涉及可以提高翻转基板的工序的可靠性的同时，能够削减成本的基板翻转装置。
背景技术
目前，对平板显示装置（Flat Panel Display Device）的需要逐渐增加，随之，LCD（Liquid Crystal Display：液晶显示）面板、PDP（Plasma Display Panel：等离子显示面板）、FED（Field Emission Display：场发射显示器）面板、OLED（Organic Light Emitting Diodes：有机发光二极管）面板及VFD（VacuumFluorescent Display：真空荧光显示）面板等的研究开发也非常活跃。
对LCD面板进行说明。
LCD面板是利用液晶的折射率的各向异性而在画面上显示信息的装置，其包括上部基板、下部基板及形成于上述上部基板和上述下部基板之间的液晶层。
上述下部基板是驱动元件阵列基板，在上述下部基板形成有多个像素，在上述各个像素上形成有薄膜晶体管等驱动元件。上述上部基板是彩色滤光片基板，其形成有用于体现实际颜色的彩色滤光层。
在上述上部基板及上述下部基板分别形成有像素电极及共同电极，并涂布有用于取向上述液晶层的液晶分子的取向膜。
上述的LCD面板，在上述上部基板和上述下部基板适当地执行驱动元件阵列工序、彩色滤光片工序及单元工序等之后，贴合上述上部基板和上述下部基板。因此，因LCD面板的工序特性，必须要翻转LCD面板。
现有的翻转LCD面板等基板的基板翻转装置包括：被支承于真空状态的腔室而设置成可旋转的旋转框架；固定在上述旋转框架的一侧的固定夹持部件；可升降地设置在上述旋转框架的另一侧并与上述固定夹持部件对置的升降夹持部件；使上述升降夹持部件升降的伸缩管。
上述伸缩管的一侧连接在上述升降夹持部件，另一侧与空气罐连通。由此，若被供给空气，上述伸缩管膨胀使上述升降夹持部件上升，若排出空气，则上述伸缩管收缩使上述升降夹持部件下降。
当基板被机械臂支承而位于上述固定夹持部件和上述升降夹持部件之间时，通过上述伸缩管的膨胀而使上述升降夹持部件上升。这样，基板被支承在上述固定夹持部件和上述升降夹持部件之间，在这种状态下，上述旋转框架旋转而使基板翻转。
上述的现有基板翻转装置中，上述伸缩管被设置在真空状态的腔室，所以腔室的压力从外侧向内侧作用于上述伸缩管。因此，为了使上述伸缩管膨胀，流入到上述伸缩管的内部的空气压力要大于上述腔室的压力。
因此，高压施加于上述伸缩管的内部，导致上述伸缩管容易被损伤。因此，具有基板翻转工序的可靠性下降的缺点，而且在上述伸缩管的维修上消耗很多时间和费用，导致成本上升。
在韩国公开特许公报10－2005－0097115号等公开了与基板翻转装置相关的现有技术。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术的问题而提出的，本发明的目的在于提供一种基板翻转装置，其能够防止伸缩管被损伤，提高使基板翻转的工序的可靠性的同时，能够削减成本。
为了实现上述目的，根据本发明的基板翻转装置包括：真空状态的主腔室；旋转框架，被上述主腔室支承并能够旋转；固定夹持部件，设置于上述旋转框架的一侧而与上述旋转框架一同旋转，并支承上述基板的一表面边缘部；升降夹持部件，设置在上述旋转框架的另一侧并与上述旋转框架一同旋转，设置成可升降并支承上述基板的另一表面边缘部，当设置于升降夹持部件与上述固定夹持部件之间的上述基板通过上述旋转框架的旋转而翻转时，与上述固定夹持部件协同工作而防止上述基板掉落；致动器，具有柱塞，该柱塞的一侧结合在上述升降夹持部件侧并进行直线运动，从而使上述升降夹持部件升降；及第一伸缩管，其一侧结合在上述升降夹持部件，另一侧结合在上述致动器，并包覆上述柱塞，随着上述柱塞的直线运动而进行伸缩。
根据本发明的基板翻转装置，通过致动器使升降夹持部件升降。因此，在使包覆并保护致动器的柱塞的第一伸缩管膨胀时，不需要向第一伸缩管的内部注入高压的空气。即，可以将第一伸缩管的内部维持大气压状态，所以在第一伸缩管作用相对小的压力。因此，可以防止第一伸缩管被损伤，提高用于翻转基板的工序的可靠性。
并且，柱塞被第一伸缩管包覆保护，因此可使用非真空使用致动器。因此，具有削减成本的效果。
附图说明
图1是表示根据本发明的一实施例的基板翻转装置的外观的立体图。
图2是表示图1所示的基板翻转装置的主腔室的内部结构的立体图。
图3是表示图2所示的旋转框架被旋转的状态的立体图。
图4是图2的“A”部放大图。
图5a及5b是图3的“B－B”线简要剖面图。
图6是图2的“C”部放大图。
图7是图2的“D－D”线简要剖面图。
符号说明
110：主腔室
120：旋转框架
140：固定夹持部件
150：升降夹持部件
161：夹持部件致动器用腔室
165：第一伸缩管
具体实施例
后述的对本发明的详细的说明参照作为例子表示可实施本发明的特定实施例的附图。充分详细地说明这些实施例，以便本领域普通技术人员可以实施本发明。本发明的多样的实施例相互不同，但是应当理解为不需要相互为排他性。例如，关于一个实施例，这里记载的特定形状、结构及特性不脱离本发明的精神及范围的同时，也可以体现为其它实施例。并且，应当理解分别公开的实施例内的个别构成因素的位置及配置在不脱离本发明的精神及范围的同时可以变更。因此，后述的详细的说明的意义不在于限定，若适当说明，本发明的范围仅由与其权利要求所主张的均等的范围及所附的权利要求限定。在附图中类似的参照符号表示在各方面相同或类似的功能，长度及面积、厚度等以及其形态，为了方便可能被夸张表现。
以下，参照附图详细说明根据本发明的一实施例的基板翻转装置。
图1是表示根据本发明的一实施例的基板翻转装置的外观的立体图。
如图所示，用于使制造工序中需要将上部基板和下部基板翻转的LCD（液晶显示器）等的基板翻转的本实施例的基板翻转装置包括，真空状态的主腔室110。
主腔室110的前表面形成有用于投入基板50的投入口111，在后表面形成有排出基板50的排出口（未图示）。基板50被机械臂60支承，通过投入口111投入到主腔室110之后被翻转。并且，经过翻转的基板50被其它机械臂（未图示）支承而通过上述排出口排出到主腔室110的外部之后，被运送到所需工序的装置。
在主腔室110设置有用于翻转基板50的构成因素，参照图1至图4对其进行说明。图2是表示图1所示的基板翻转装置的主腔室的内部结构的立体图，图3是表示图2所示的旋转框架被旋转的状态的立体图，图4是图2的“A”部放大图。
如图所示，旋转框架120被主腔室110支承并设置成可旋转。这时，旋转框架120从投入口111侧朝向上述排出口侧正转大约180°之后，从上述排出口侧朝向投入口111侧反转大约180°而恢复到初始状态。
旋转框架120通过分别设置于主腔室110的左侧面及右侧面的电机131、135的驱动而进行旋转。
在旋转框架120的上侧部位设有固定夹持部件140，固定夹持部件140被固定在旋转框架120而与旋转框架120一起旋转。固定夹持部件140被设置成，隔着投入口111及上述排出口相互对置的一对部件，并形成为板状。即，固定夹持部件140的一端部及另一端部分别朝向投入口111侧及上述排出口侧。因此，固定夹持部件140分别支承基板50的上表面左侧边缘部及上表面右侧边缘部。
在旋转框架120的下侧部位设置有升降夹持部件150。升降夹持部件150可升降地设置在旋转框架120上，以与固定夹持部件140接近或远离的形态运动的同时与旋转框架120一同旋转。
升降夹持部件150也设置成隔着投入口111和上述排出口而相互对置的一对，并形成为板状，分别与固定夹持部件140对置。即，升降夹持部件150的一端部及另一端部分别朝向投入口111侧及上述排出口侧。这样，升降夹持部件150一边升降一边分别支承基板50的下表面左侧边缘部及下表面右侧边缘部。
对基板50被固定夹持部件140和升降夹持部件150支承的结构进行说明。
基板50被机械臂60支承而通过投入口111被投入到主腔室110。通过投入口111被投入到主腔室110的基板50位于固定夹持部件140和升降夹持部件150之间。这样，升降夹持部件150上升的同时使基板50上升，基板50被设置于固定夹持部件140和升降夹持部件150之间并被支承。在这种状态下，当旋转框架120朝正方向旋转180°时，则基板50的上表面和下表面的位置被颠倒。
基板50在被固定夹持部件140和升降夹持部件150支承的状态下旋转，所以基板50不会向下侧掉落而被翻转。
升降夹持部件150上升，才能通过固定夹持部件140和升降夹持部件150的作用而支承基板50，但是在图2及图3中，为了便于说明，表示在升降夹持部件150下降的状态下基板50被固定夹持部件140支承的图。
在一对升降夹持部件150的两端部分别延伸形成有与升降夹持部件150垂直的支承板153，在支承板153形成有台阶面153a。在台阶面153a分别搭载并卡合支承朝向投入口111侧的基板50的边缘部及朝向上述排出口侧的基板50的边缘部。具体为，由台阶面153a的水平面153aa搭载支承基板50的下表面边缘部，而由垂直面153ab卡合并支承基板50的侧面。
如上所述，旋转框架120从投入口111侧朝向上述排出口侧进行正转，从上述排出口侧朝向投入口111侧进行反转。因此，由固定夹持部件140和升降夹持部件150支承基板50而使旋转框架120正反旋转，朝向投入口111侧及上述排出口侧的基板50的侧面分别被台阶面153a的垂直面153ab卡合支承，所以完全防止基板50朝下侧掉落。
若旋转框架120旋转，形成于朝向投入口111侧的升降夹持部件150的一端部的支承板153朝向上述排出口侧，形成于朝向上述排出口侧的升降夹持部件150的另一端部的支承板153朝向投入口111侧。即，若旋转框架120旋转，则分别形成于升降夹持部件150的两端部的支承板153的位置被颠倒。
根据本实施例的基板翻转装置当然可以是固定夹持部件140设置于下侧，升降夹持部件150设置于上侧。
对于使升降夹持部件150升降的升降机构，参照图2、图3、图5a及图5b进行说明。图5a及图5b是图3的“B－B”线简要剖面图。
图2表示升降夹持部件150下降的初始状态，图3表示在升降夹持部件150下降的状态下升降夹持部件150通过旋转框架120的旋转而翻转并位于固定夹持部件140的上侧的状态。
图5a及图5b是图3的“B－B”线剖面图，在图5a中，升降夹持部件150位于上侧，但这是升降夹持部件150下降的状态，在图5b中升降夹持部件150位于下侧，但这是升降夹持部件150上升的状态。因此，在说明图5a及图5b时，将升降夹持部件150位于上侧的状态称为下降的状态，将位于下侧的状态称为上升的状态。并且，在进行对其它构成因素的说明时，将朝向下侧的部位称为上部，将朝向上侧的部位称为下部。
并且，图5a表示第一伸缩管165通过升降夹持部件150的下降而收缩的状态，图5b表示第一伸缩管165通过升降夹持部件150的上升而膨胀的状态。
如图所示，在升降夹持部件150设有夹持部件致动器用腔室161，在夹持部件致动器用腔室161设有致动器（未图示），上述致动器包括直线运动的柱塞161a。这时，在向上述致动器的外侧露出的柱塞161a的端部连接升降夹持部件150侧，升降夹持部件150随着柱塞161a直线运动而升降。
在上述致动器和升降夹持部件150之间设有可伸缩的第一伸缩管165。具体为，第一伸缩管165设置成包覆柱塞161a的形态，其上部被结合在上升夹持部件150，下部被结合在上述致动器。并且，位于第一伸缩管165的内部的柱塞161a的端部与第一伸缩管165的内部上表面侧结合。因此，当柱塞161a为了使升降夹持部件150升降而进行直线运动时，第一伸缩管165通过柱塞161a进行伸缩。
这时，柱塞161a的上端部和第一伸缩管165的内部上表面可形成为一体。
根据本实施例的基板翻转装置中，升降夹持部件150通过上述致动器升降。因此，为使第一伸缩管165膨胀，不需要向第一伸缩管165的内部施加比作用于第一伸缩管165的外部的真空状态的压力更大的压力。即，可以将第一伸缩管165的内部维持在大气压状态，所以在第一伸缩管165施加相对小的压力，从而防止第一伸缩管165被损伤。
并且，柱塞161a被第一伸缩管165包覆而受保护，因此可使用非真空用致动器。
当升降夹持部件150上升而支承基板50的下表面边缘部时，若从升降夹持部件150作用于基板50的负载为预定以上，则基板50可能被损伤。为了防止这种情况，在本实施例的升降夹持部件150设置支承垫171。参照图2、图3及图6对支承垫171的结构进行说明。图6是图2的“C”部放大图。
如图所示，支承垫171由PEEK（Polyetherethereketone：聚醚醚酮）材质形成，可升降地设置在升降夹持部件150。PEEK是高性能聚合物材质，是耐冲击及耐磨损的热塑性树脂。并且，在支承垫171和升降夹持部件150之间设置有朝基板50侧弹性支承支承垫171的弹性部件175。
升降夹持部件150上升时，支承垫171与基板50接触而对基板50进行支承。但是，在支承垫171接触于基板50的状态下，升降夹持部件150有可能进一步上升。
本实施例的基板翻转装置中，在支承垫171接触于基板50的状态下，即使升降夹持部件150进一步上升，支承垫171也不上升，仅有升降夹持部件150上升。这样，弹性部件175被支承垫171和升降夹持部件150压缩，通过弹性部件175的弹性力，支承垫171更坚固地支承基板50。因此，防止基板50被损伤。
当基板50被设置在位于上侧的固定夹持部件140和位于下侧的升降夹持部件150之间时，升降夹持部件150上升而支承基板50。当基板50被固定夹持部件140和升降夹持部件150支承时，基板50被翻转，如图5b所示，处于被搭载支承在固定夹持部件140的状态。当基板50处于被搭载支承在固定夹持部件140的状态时，升降夹持部件150下降而成为图5a所示的状态。接着，其它上述机械臂支承基板50而能够将基板50运送到用于执行所需工序的工位。
这时，基板50必须位于固定夹持部件140的规定位置，基板50才能位于其它上述机械手臂的规定位置并被支承，从而位于用于执行所需工序的装置的规定位置。
为此，在本实施例的基板翻转装置设有用于将被固定夹持部件140支承的基板50排列到规定位置的对齐机构。参照图2、图3及图7对上述对齐机构进行说明。图7是图2的“D－D”线简要剖面图。
如图所示，在与基板50的角部对应的固定夹持部件140的部位分别设有对齐致动器用腔室180。例如，对齐致动器用腔室180设置有4个。
上述对齐机构设置于对齐致动器用腔室180的内部，包括汽缸181、第二伸缩管183、支承架185、支承杆187及弹性部件189。
汽缸181设置在对齐致动器用腔室180的内部并具有直线运动的活塞181a。第二伸缩管183设置在对齐致动器用腔室180的内部，其一侧与活塞181a的端部连接，另一侧贯穿设置在对齐致动器用腔室180。由此，随着活塞181a的直线运动，第二伸缩管183进行伸缩。
支承架185结合在向对齐致动器用腔室180外侧露出的第二伸缩管183的另一侧部位，随着第二伸缩管183通过活塞181a伸缩而进行直线运动。支承杆187结合在支承架185，并与支承架185一起运动的同时支承基板50的角部。
并且，在支承架187设置有盖子188，在支承架187和盖子188之间设置有弹性部件189，在使活塞181a向上止点运动的汽缸181的压力被解除时，该弹性部件189使伸缩管183恢复到初始状态。
这时，在各对齐致动器用腔室180的内部例如分别设置有两个上述对齐机构。因此，总共设置八个上述对齐机构。这时，设置于各对齐致动器用腔室180的两个上述对齐机构中的某一个及另一个上述对齐机构以基板50的角落为基准，分别支承基板50的一侧面及另一侧面并使基板50移动。因此，使基板50位于固定夹持部件140的规定位置。
基板50的尺寸小的情况下，可不进行对齐。
图1的未说明符号114是，供电缆或空气供给用管道等通过的连通孔。
关于如上所述的本发明的实施例的附图是省略了详细的轮廓线的图，其简要表示，以便容易理解属于本发明的技术思想的部分。并且，上述实施例不能成为限定本发明的技术思想的基准，只不过是用于理解本发明的权利要求书所包含的技术事项的参照性事项。
Claims (12)
1.一种基板翻转装置，其特征在于，包括：
真空状态的主腔室；
旋转框架，被上述主腔室支承并能够旋转；
固定夹持部件，设置于上述旋转框架的一侧而与上述旋转框架一同旋转，并对上述基板的一表面边缘部进行支承；
升降夹持部件，设置在上述旋转框架的另一侧而与上述旋转框架一同旋转，设置成可升降并支承上述基板的另一表面边缘部，当设置于上述升降夹持部件与上述固定夹持部件之间的上述基板通过上述旋转框架的旋转而翻转时，与上述固定夹持部件协同工作而防止上述基板掉落；
致动器，具有柱塞，该柱塞的一侧结合在上述升降夹持部件侧并进行直线运动，从而使上述升降夹持部件升降；及
第一伸缩管，其一侧结合在上述升降夹持部件，另一侧结合在上述致动器，用于包覆上述柱塞，并随着上述柱塞的直线运动而进行伸缩，该第一伸缩管的内部维持大气压状态。
2.如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，
上述致动器是非真空用致动器。
3.如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，
上述柱塞的一侧与上述第一伸缩管的一侧形成为一体。
4.如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，
在上述升降夹持部件可升降地设有与上述基板接触并支承上述基板的支承垫。
5.如权利要求4所述的基板翻转装置，其特征在于，
在上述支承垫和上述升降夹持部件之间，设有朝向上述基板侧弹性支承上述支承垫的弹性部件。
6.如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，
上述固定夹持部件设置成相互对置的一对，形成为板状，并分别支承上述基板的一表面边缘部；
上述升降夹持部件设置成相互对置的一对，形成为板状，并分别与上述固定夹持部件对置，分别支承上述基板的另一表面边缘部；
在一对上述升降夹持部件的两端部分别延伸形成有与上述升降夹持部件垂直的支承板；
在上述支承板形成有台阶面，用于将被支承于上述升降夹持部件的上述基板的侧面侧搭载并卡合支承。
7.如权利要求6所述的基板翻转装置，其特征在于，
上述旋转框架进行正反旋转，以使分别形成于上述升降夹持部件的一端部及另一端部的上述支承板的位置被翻转。
8.如权利要求1所述的基板翻转装置，其特征在于，
在与上述基板的角部对应的上述固定夹持部件的部位，分别设有对齐致动器用腔室；
在上述对齐致动器用腔室内部设有对齐机构，该对齐机构排列被翻转而搭载支承于上述固定夹持部件上的上述基板使其位于规定位置。
9.如权利要求8所述的基板翻转装置，其特征在于，上述对齐机构包括：
汽缸，设置于上述对齐致动器用腔室内部，具有进行直线运动的活塞；
第二伸缩管，其一侧与上述活塞连接，另一侧贯穿设置于上述对齐致动器用腔室，随着上述活塞的直线运动而进行伸缩；
支承架，被结合在上述第二伸缩管的另一侧部位，随着上述第二伸缩管的伸缩而进行直线运动；及
支承杆，被结合在上述支承架并与上述支承架一起运动，用于支承上述基板的角部而使基板移动。
10.如权利要求9所述的基板翻转装置，其特征在于，
在上述支承架设有盖子，在上述支承架和上述盖子之间设置有使上述第二伸缩管恢复到初始状态的弹性部件。
11.如权利要求10所述的基板翻转装置，其特征在于，
在上述对齐致动器用腔室内部各设有两个上述对齐机构，设置于上述对齐致动器用腔室内部的各两个上述对齐机构，以上述基板的角落为基准，分别支承上述基板的一侧面及另一侧面而使其移动。
12.如权利要求1至11中任一项所述的基板翻转装置，其特征在于，
在上述主腔室的一侧面形成有供电缆或空气供给用管道通过的连通孔。
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