KR100859765B1

KR100859765B1 - 평판표시소자의 기판 처리장치

Info

Publication number: KR100859765B1
Application number: KR1020070085000A
Authority: KR
Inventors: 이재선; 남원규; 최석진
Original assignee: 엔티엠 주식회사
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2008-09-24

Abstract

본 발명은 제조 공정을 위한 기판 이송시 기판의 처짐을 방지함과 아울러 기판의 훼손을 방지하도록 한 평판표시소자의 기판 처리장치에 관한 것이다.

이 평판표시소자의 기판 처리장치는 다수의 섬모들이 제1 방향성을 따라 배열되는 제1 패드기판; 다수의 섬모들이 제2 방향성을 따라 배열되는 제2 패드기판; 상기 제1 패드기판의 섬모 부착면 반대 면에 설치되는 제1 가이드 샤프트, 상기 제1 가이드 샤프트를 따라 이동 가능하게 설치되는 제1 슬라이더, 및 상기 제1 슬라이더에 탄성 복원력을 가하도록 상기 제1 가이드 샤프트에 삽입되는 제1 탄성부재를 포함한 제1 섬모 구동 블럭; 및 상기 제2 패드기판의 섬모 부착면 반대 면에 설치되는 제2 가이드 샤프트, 상기 제2 가이드 샤프트를 따라 이동 가능하게 설치되는 제2 슬라이더, 및 상기 제2 슬라이더에 탄성 복원력을 가하도록 상기 제2 가이드 샤프트에 삽입되는 제2 탄성부재를 포함한 제2 섬모 구동 블럭을 가지는 기판 홀더와; 상기 제1 슬라이더를 상기 제1 패드기판 쪽으로 전진시켜 상기 제1 패드기판의 섬모들을 상기 기판에 접촉시킨 후에 상기 제1 슬라이더로부터 후퇴되는 제1 누름핀 블럭; 및 상기 제2 슬라이더를 상기 제2 패드기판 쪽으로 전진시켜 상기 제2 패드기판의 섬모들을 상기 기판에 접촉시킨 후에 상기 제2 슬라이더로부터 후퇴되는 제2 누름핀 블럭을 구비한다.

Description

평판표시소자의 기판 처리장치{Apparatus For Processing Substrate Of Flat Panel Display}

본 발명은 평판표시소자의 기판 처리장치에 관한 것으로, 특히 제조 공정을 위한 기판 이송시 기판의 처짐을 방지함과 아울러 기판의 훼손을 방지하도록 한 평판표시소자의 기판 처리장치에 관한 것이다.

최근의 정보화 사회에서 표시소자는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 어느 때보다 강조되고 있다. 한때, 주류를 이루었던 음극선관(Cathode Ray Tube) 또는 브라운관은 무게와 부피가 큰 문제점이 있어 최근에는 평판표시소자로 거의 데체되고 있는 실정이다.

평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 유기 발광다이오드 표시소자( Orgarnic Light Emitting Diode Display : OLED), 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 등이 있고 이들 대부분이 실용화되어 시판되고 있다.

이러한 평판표시소자 중 특히, 액정표시소자는 영상신호에 대응하도록 광빔의 투과량을 조절함에 의해 화상을 표시하는 대표적인 평판 표시소자이다. 액정표시소자는 경량화, 박형화, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라 액정표시소자는 사무자동화(Office Automation) 소자 및 노트북 컴퓨터의 표시소자로 적용되고 있다. 또한, 액정표시소자는 사용자의 요구에 부응하여 대화면화, 고정세화, 저소비전력화의 방향으로 진행되고 있어서 많은 응용분야에서 브라운관을 빠른 속도로 대체하고 있다. 특히, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)를 이용하여 액정셀을 구동하는 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자는 화질이 우수하고 소비전력이 낮은 장점이 있으며, 최근의 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다.

액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자를 제조하기 위한 제조공정은 기판 세정 공정, 기판 패터닝 공정, 배향막형성/러빙공정, 기판합착/액정주입 공정, 검사 공정, 리페어(Repair) 공정, 실장 공정 등으로 나누어진다.

기판세정 공정에서는 액정표시소자의 기판 표면에 오염된 이물질을 세정액으로 제거하게 된다.

기판 패터닝 공정에서는 상판(컬러필터 기판)의 패터닝과 하판(TFT-어레이 기판)의 패터닝으로 나누어진다. 상판에는 칼라필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 하판에는 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선이 형성되고, 데이터라인과 게이트라인의 교차부에 TFT가 형성되며, TFT의 소오스전극에 접속되는 데 이터라인과 게이트라인 사이의 화소영역에 화소전극이 형성된다.

배향막형성/러빙 공정에서는 상부기판과 하부기판 각각에 배향막을 도포하고 그 배향막을 러빙포 등으로 러빙하게 된다.

기판합착/액정주입 공정에서는 실재(Sealant)를 이용하여 상부기판과 하부기판을 합착하고 액정주입구를 통하여 액정과 스페이서를 주입한 다음, 그 액정주입구를 봉지하는 공정으로 진행된다.

검사 공정은 하부기판에 각종 신호배선과 화소전극이 형성된 후에 실시되는 전기적 검사와 기판합착 및 액정주입 공정 후에 실시되는 전기적검사 및 육안검사를 포함한다.

리페어 공정은 검사 공정에 의해 리페어가 가능한 것으로 판정된 기판에 대한 복원을 실시하는 한편, 검사 공정에서 리페어가 불가능한 불량기판들에 대하여는 폐기처분된다.

이러한 각 공정들은 기판 처리장치에 의해 처리되는 기판을 대상으로 순차적으로 이루어짐으로써 액정표시소자의 완성에 기여한다.

기판 처리장치는 상술한 액정표시소자뿐만 아니라 다른 표시소자의 제조공정에도 그대로 적용되며, 특히 증착 및/또는 합착 공정 중에 기판을 자신에게 부착함과 아울러 공정장비들 사이에서 이송하는 역할을 한다.

이를 위해, 종래 평판표시소자의 기판 처리장치는 기판 부착을 위해 기계적인 클램핑 방법 또는 끈적이와 같은 테이프를 이용하거나, 정전기척 또는 끈적이와 같은 특수고무를 이용한다.

그런데, 종래 평판표시소자의 기판 처리장치에서는 기계적인 클램핑 장치나 정전기척 또는 끈적이와 같은 이물질에 의해 기판이 손상되기 쉬우며, 부착 면적의 한계로 인해 기판이 아래로 처지는 문제점이 발생 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 제조 공정을 위한 기판 처리시 기판의 처짐을 방지함과 아울러 기판의 훼손을 방지하도록 한 평판표시소자의 기판 처리장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따라 기판을 부착하기 위한 기판 홀더를 갖는 평판표시소자의 기판 처리장치에 있어서, 상기 기판 홀더는,다수의 섬모들이 제1 방향성을 따라 배열되는 제1 패드기판; 다수의 섬모들이 제2 방향성을 따라 배열되는 제2 패드기판; 상기 제1 패드기판의 섬모 부착면 반대 면에 설치되는 제1 가이드 샤프트, 상기 제1 가이드 샤프트를 따라 이동 가능하게 설치되는 제1 슬라이더, 및 상기 제1 슬라이더에 탄성 복원력을 가하도록 상기 제1 가이드 샤프트에 삽입되는 제1 탄성부재를 포함한 제1 섬모 구동 블럭; 및 상기 제2 패드기판의 섬모 부착면 반대 면에 설치되는 제2 가이드 샤프트, 상기 제2 가이드 샤프트를 따라 이동 가능하게 설치되는 제2 슬라이더, 및 상기 제2 슬라이더에 탄성 복원력을 가하도록 상기 제2 가이드 샤프트에 삽입되는 제2 탄성부재를 포함한 제2 섬모 구동 블럭을 가지며; 상기 제1 슬라이더를 상기 제1 패드기판 쪽으로 전진시켜 상기 제1 패드기판의 섬모들을 상기 기판에 접촉시킨 후에 상기 제1 슬라이더로부터 후퇴되는 제1 누름핀 블럭; 및 상기 제2 슬라이더를 상기 제2 패드기판 쪽으로 전진시켜 상기 제2 패드기판의 섬모들을 상기 기판에 접촉시킨 후에 상기 제2 슬라이더로부터 후퇴되는 제2 누름핀 블럭을 구비한다.

상기 제1 슬라이더는 상기 제2 방향으로 경사진 캠면이 형성된 일측면과, 평면인 저면을 가지며, 상기 제2 슬라이더는 상기 제1 방향으로 경사진 캠면이 형성된 일측면과, 평면인 저면을 가진다.

상기 제1 탄성부재는 상기 제1 슬라이더에 제1 수평 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 제1 스프링, 및 상기 제1 슬라이더에 수직 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 제2 스프링을 구비하고; 상기 제2 탄성부재는 상기 제2 슬라이더에 제2 수평 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 제3 스프링, 및 상기 제2 슬라이더에 수직 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 제4 스프링을 구비하며; 상기 제1 패드기판에 수직한 제1 슬라이더의 타측면은 상기 제1 탄성부재의 제1 스프링에 의해 탄성 복원력을 인가받고, 상기 제2 패드기판에 수직한 제2 슬라이더의 타측면은 상기 제2 탄성부재의 제3 스프링에 의해 탄성 복원력을 인가받는다.

상기 제1 누름핀 블럭은 상기 제1 슬라이더의 저면에 접촉되어 상기 제1 슬라이더를 상기 제1 패드기판 쪽으로 전진시키는 제1 누름핀, 및 상기 제1 슬라이더의 상기 제2 방향으로 경사진 캠면에 접촉되어 상기 슬라이더를 상기 제2 수평 방 향으로 이동시키는 제2 누름핀을 구비하고; 상기 제2 누름핀 블럭은 상기 제2 슬라이더의 저면에 접촉되어 상기 제2 슬라이더를 상기 제2 패드기판 쪽으로 전진시키는 제3 누름핀, 및 상기 제2 슬라이더의 상기 제1 방향으로 경사진 캠면에 접촉되어 상기 슬라이더를 상기 제1 수평 방향으로 이동시키는 제4 누름핀을 구비한다.

상기 기판 홀더는 상기 기판을 진공으로 흡착하기 위한 진공 흡착홀을 더 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치는 상기 기판 홀더를 압착하여 고정하는 홀더 고정부; 상기 기판 홀더를 이송하기 위한 롤러; 상기 기판의 로딩/언로딩시 로봇암이 들어올 공간을 마련하기 위한 리프트 핀; 상기 홀더 고정부와 상기 리프트 핀과 상기 제1 및 제2 누름핀 블럭을 구동하기 위한 제1 구동부; 상기 기판 홀더를 포함하여 상기 롤러 및 홀더 고정부를 회전시키기 위한 회전부; 및 상기 회전부를 구동시키기 위한 제2 구동부를 더 구비한다.

상기 평판표시소자의 기판 처리장치는 액정표시소자(LCD), 전계 방출 표시소자(FED), 유기 발광다이오드 표시소자( OLED), 및 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 중 적어도 어느 하나의 제조 장치에 이용된다.

본 발명에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치는 인공적으로 제조된 도마뱀 발바닥 모양의 섬모들을 갖는 섬모 부착패드를 구비한다. 따라서, 본 발명에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치는 어느 한쪽으로의 방향성을 갖고 있으며 수직으로 살짝 눌려지는 동시에 방향성을 가지고 수평으로 휘어지게 되면 마찰에 의해 기판에 부착되게 되는 반면, 휘어진 방향과 반대 방향으로 힘을 받게 되면 쉽게 기판으로부터 탈착되는 성질을 갖는 섬모들을 이용하여 기판을 쉽게 탈부착시킴으로써, 기판의 탈부착시 기판의 처짐을 방지함과 아울러 기판의 훼손을 방지할 수 있게 된다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 1 내지 도 9e를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치의 측면도로서 기판 홀더의 이송을 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 3a 및 도 3b는 기판 처리장치 내의 일부 기구물들이 회전되는 것을 설명하기 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치는 기판(70)이 안치되며 롤러(10)에 의해 이송 가능한 기판 홀더(40), 기판 홀더(40)를 압착하여 고정하는 홀더 고정부(20), 기판 홀더(40)내에 장착되어 그 표면이 방향성을 띠며 미세 섬모들로 이루어지는 기판 부착패드(80), 기판의 로딩/언로딩시 로봇암(미도시)이 들어올 공간을 마련하기 위한 리프트 핀(60), 기판을 기판 부착패드(80)에 탈부착시키기 위한 부착패드 누름핀(30), 홀더 고정부(20)와 리프트 핀(60)과 부착패드 누름핀(30)등을 구동하기 위한 제1 구동부(100), 기판 홀더(40)를 포함하여 롤러(10) 및 홀더 고정부(20) 등을 회전시키기 위한 회전부(50), 회전부(50)를 구동시키기 위한 제2 구동부(110), 및 기구물들(10 내지 110)을 지지하기 위한 지지프레임(90)을 구비한다.

기판 홀더(40)는 도 2와 같이 공정장비들 간 설치된 롤러(10)를 통해 기판 처리장치내로 반입되며, 해당 공정 중 기판(70)을 부착시켜 고정시키는 역할을 한다. 반입된 기판 홀더(40)가 장치 내에서 정위치에 얼라인되도록 하기 위해 위치센서(미도시)가 이용될 수 있다. 또한, 기판을 고정시키기 위해, 기판 홀더(40)에는 인공적으로 제조된 도마뱀 발바닥 모양의 섬모들을 갖는 기판 부착패드(80)가 내장되어 있다. 기판 부착패드(80)의 섬모들은 폴리머 계통의 재질로 이루어져 어느 한쪽으로의 방향성을 갖고 있으며 수직으로 살짝 눌려지는 동시에 방향성을 가지고 수평으로 휘어지게 되면 마찰에 의해 기판에 부착되게 되는 반면, 휘어진 방향과 반대 방향으로 힘을 받게 되면 쉽게 기판으로부터 탈착되는 성질을 갖는다. 이러한 섬모들의 성질은 기출원된 미국 특허출원 US 60792761호, US 11732867호, US 60908972호, US 11735985호, 및 US 60939027호와 기출원된 대한민국 특허출원 제10-2007-0025602호에 이미 개시된 바 있다. 이와 같은 구성의 기판 부착패드(80)에 대해서는 도 4 내지 도 6b를 참조하여 상세히 후술하기로 한다.

홀더 고정부((20)는 제1 구동부(100)에 의해 상하로 가동되어 기판 홀더(40)를 압착하여 고정시킴으로써, 회전부(50)의 구동에 의해 기판 홀더(40)의 회전시 기판 홀더(40)가 움직이는 것을 방지한다.

리프트 핀(60)은 제1 구동부(100)에 의해 상하로 가동되어 기판(70)의 로딩/언로딩시 로봇암이 들어올 공간을 마련한다.

부착패드 누름핀(30)은 제1 구동부(100)에 의해 상하로 가동되어 기판 부착패드(80)를 기판(70)에 부착시키거나 탈착시키는 역할을 한다. 이 부착패드 누름핀(30)은 기판 부착패드(80)를 기판(70)면에 대하여 수직방향으로 이동시키는 제1 누름핀과, 기판 부착패드(80)를 기판(70)면에 대하여 수평방향으로 이동시키는 제2 누름핀을 구비한다. 이러한, 부착패드 누름핀(30)에 대해서는 도 5a 내지 도 6b를 참조하여 상세히 후술하기로 한다.

제1 구동부(100)는 홀더 고정부(20)와 리프트 핀(60)과 부착패드 누름핀(30)등을 상하로 구동시키는 역할을 한다.

회전부(50)는 도면에 도시되지는 않았지만 모터, 감속기 및 베어링등을 포함한다. 이 회전부(50)는 제2 구동부(110)에 의해 가동되어 도 3a 및 도 3b와 같이 기판 홀더(40)를 포함하여 롤러(10), 홀더 고정부(20), 리프트 핀(60), 부착패드 누름핀(30), 제1 및 제2 구동부(100,110)등을 통째로 회전시키는 역할을 한다. 이와 같이, 각 기구물들을 회전시키는 이유는 상향식 진공 증착 공정에서는 기판(70)이 기판 홀더(40) 아래에 위치하여 증착 공정이 진행되는데, 상압 상태에서 기판을 기판 홀더(40) 위에 고정하고 회전시킨 후에 증착 공정을 수행함으로써 증착시 기판의 처짐을 막기 위함이다. 이러한 회전부(50)에 의해 기구물들이 회전되어야 할 횟수는 진공 증착 공정의 방식(상향식/하향식) 또는 기판(70)과 기판 홀더(40)의 부착시 이들의 상대적인 위치에 따라 달라질 수 있다.

제2 구동부(110)는 회전부(50)를 가동시키는 역할을 한다.

도 4는 도 1에 도시된 기판 부착패드(80)의 평면도이며, 도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 일부에 대한 제1 및 제2 면도이다. 그리고, 도 6a 및 도 6c는 기판 부착패드(80)가 기판에 부착되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 부착패드(80)는 서로 반대 방향으로 힘을 받는 제1 부착패드(80a) 및 제2 부착패드(80b)로 이루어지는 다수의 패드쌍들과, 패드들간 경계영역에 소정 간격으로 배치되는 다수의 진공 흡착홀들(82)을 구비한다.

패드쌍을 이루는 제1 및 제2 부착패드(80a,80b)는 도 5a 내지 도 6b와 같이 각각 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)에 의해 서로 수평 반대방향(x1,x2)으로 힘을 받음과 동시에 수직 방향(y)으로 힘을 받도록 대칭되게 배치된다.

제1 부착패드(80a)는 제1 수평방향(x1)으로 휘어진 미세 섬모들(808a)이 부착되는 패드 기판(807a), 패드 기판(807a)의 섬모(808a) 부착면 반대면에 체결되어 제1 부착패드 누름핀(30a)으로부터 가해지는 힘에 연동하여 제1 수평방향(x1) 및 수직(y)방향으로 가동되는 슬라이더(803a), 제1 부착패드 누름핀(30a)으로부터 인가되는 힘이 해제되었을 때 자신의 탄성 복원력으로 슬라이더(803a)를 원위치로 복귀시키는 제1 및 제2 스프링(805a,806a)을 구비한다. 여기서, 슬라이더(803a)는 제1 부착패드 누름핀(30a)으로부터의 힘을 동시에 인가받는 수평저면(801a) 및 경사 캠면(802a)를 가지며, 제1 수평방향(x1)으로 가동시 오차를 줄이기 위한 볼부 쉬(804a)를 내장한다. 경사 캠면(802a)은 미세 섬모들(808a)의 휘어진 방향과 반대방향으로 경사져 있으므로, 제2 누름핀(302a)으로부터의 인가되는 힘에 의해 슬라이더(803a)를 제1 수평방향(x1)으로 이동시키는 역할을 한다. 제1 및 제2 스프링(805a,806a)과 볼부쉬(804a)는 제1 가이드 샤프트(미도시)에 삽입되어 슬라이더(803a)의 이동을 유도한다.

제1 부착패드 누름핀(30a)은 슬라이더(803a)의 수평저면(801a)에 수직 방향(y)으로 힘을 인가하는 제1 누름핀(301a), 슬라이더(803a)의 경사 캠면(802a)에 수직 방향(y)으로 힘을 인가하는 제2 누름핀(302a)을 구비한다. 제1 누름핀(301a)의 내부에는 수평저면(801a)에 외력이 인가된 상태에서 경사 캠면(802a)에 외력이 인가될 수 있도록 제3 스프링(303a)이 내장될 수 있다. 제3 스프링(303a)은 제1 누름핀(301a)에 의해 수직 방향(y)으로 인가되는 힘을 완충하여 섬모들(808a)과 기판(70) 간 이격 가능성을 방지하는 역할을 한다. 이 제1 부착패드 누름핀(30a)은 슬라이더(803a)를 기판(70) 쪽으로 전진시켜 제1 부착패드(80a)의 섬모들(808a)을 기판(70)에 접촉시킨 후에 슬라이더로부터 후퇴된다. 슬라이더(803a)는 제1 부착패드 누름핀(30a)의 후퇴에 연동하여 원위치로 복귀되고, 기판(70)에 접촉된 섬모들(808a)의 끝단은 기판(70)과 함께 진공 흡착홀(82)에 의해 고정되므로, 수직 방향(y)을 기준으로 한 섬모들(808a)의 제1 수평 방향(x1)으로의 경사각은 더 커지게 되고, 이에 따라 기판(70)에 대한 섬모들(808a)의 끝단의 부착력도 더 커지게 된다.

제2 부착패드(80b)는 제2 수평방향(x2)으로 휘어진 미세 섬모들(808b)이 부 착되는 패드 기판(807b), 패드 기판(807b)의 섬모(808b) 부착면 반대면에 체결되어 제2 부착패드 누름핀(30b)으로부터 가해지는 힘에 연동하여 제2 수평방향(x2) 및 수직(y)방향으로 가동되는 슬라이더(803b), 제2 부착패드 누름핀(30b)으로부터 인가되는 힘이 해제되었을 때 자신의 탄성 복원력으로 슬라이더(803b)를 원위치로 복귀시키는 제1 및 제2 스프링(805b,806b)을 구비한다. 여기서, 슬라이더(803b)는 제2 부착패드 누름핀(30b)으로부터의 힘을 동시에 인가받는 수평저면(801b) 및 경사 캠면(802b)를 가지며, 제2 수평방향(x2)으로 가동시 오차를 줄이기 위한 볼부쉬(804b)를 내장한다. 경사 캠면(802b)은 미세 섬모들(808b)의 휘어진 방향과 반대방향으로 경사져 있으므로, 제2 누름핀(302b)으로부터의 인가되는 힘에 의해 슬라이더(803b)를 제2 수평방향(x2)으로 이동시키는 역할을 한다. 제1 및 제2 스프링(805b,806b)과 볼부쉬(804b)는 제2 가이드 샤프트(미도시)에 삽입되어 슬라이더(803b)의 이동을 유도한다.

제2 부착패드 누름핀(30b)는 슬라이더(803b)의 수평저면(801b)에 수직 방향(y)으로 힘을 인가하는 제1 누름핀(301b), 슬라이더(803b)의 경사 캠면(802b)에 수직 방향(y)으로 힘을 인가하는 제2 누름핀(302b)을 구비한다. 제1 누름핀(301b)의 내부에는 수평저면(801b)에 외력이 인가된 상태에서 경사 캠면(802b)에 외력이 인가될 수 있도록 제3 스프링(303b)이 내장될 수 있다. 제3 스프링(303b)은 제1 누름핀(301b)에 의해 수직 방향(y)으로 인가되는 힘을 완충하여 섬모들(808b)과 기판(70) 간 이격 가능성을 방지하는 역할을 한다. 이 제2 부착패드 누름핀(30b)은 슬라이더(803b)를 기판(70) 쪽으로 전진시켜 제2 부착패드(80b)의 섬모들(808b)을 기판(70)에 접촉시킨 후에 슬라이더로부터 후퇴된다. 슬라이더(803b)는 제2 부착패드 누름핀(30b)의 후퇴에 연동하여 원위치로 복귀되고, 기판(70)에 접촉된 섬모들(808b)의 끝단은 기판(70)과 함께 진공 흡착홀(82)에 의해 고정되므로, 수직 방향(y)을 기준으로 한 섬모들(808b)의 제2 수평 방향(x2)으로의 경사각은 더 커지게 되고, 이에 따라 기판(70)에 대한 섬모들(808b)의 끝단의 부착력도 더 커지게 된다.

진공 흡착홀(82)은 진공으로 기판(70)을 흡착하여 고정함으로써 섬모(808a,808b)가 기판(70)에 수직으로 눌려진 후 수평으로 밀려질 때, 밀려지는 섬모(808a,808b)에 의해 기판(70)이 함께 이동되는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 7a 내지 도 7h는 본 발명에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치에서 기판 처리과정의 일 예를 나타내는 도면들로써, 대기압 상태에서 기판 홀더에 기판을 위에서 아래로 부착하는 과정을 순차적으로 나타낸다.

기판 홀더(40)는 도 7a와 같이 공정장비들 간 설치된 롤러(10)를 통해 기판 처리장치 내로 반입된 후 위치센서에 의해 정 위치에 얼 라인된다.

이렇게, 대기압 상태에서 기판 홀더(40)가 장치 내의 정 위치에 얼 라인 되면, 기판 처리장치는 도 7b와 같이 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)을 상부로 전진시켜 각각 제1 및 제2 부착패드(80a,80b)를 위로 밀어 올린다. 이와 동시에 리프트 핀(60)을 기판 홀더(40) 위로 상승시킨다.

이어서, 기판 처리장치는 도 7c와 같이 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)을 상부로 계속 전진시켜 각각 제1 및 제2 부착패드(80a,80b)를 위로 밀어 올림과 동시에 서로 반대 수평 방향으로 이동시킨다. 이때, 로봇 암 등에 의해 장치내로 반입된 기판(70)은 기판 홀더(40) 위로 돌출된 리프트 핀(60)상에 안치된다.

기판 처리장치는 도 7d와 같이 리프트 핀(60)을 하강시킴으로써 기판(70)이 기판 홀더(40)상에 안치되도록 한다. 기판(70)은 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)의 전진에 의해 위로 올려진 제1 및 제2 부착패드(80a,80b)에 부착되게 된다.

기판 처리장치는 도 7e와 같이 기판 홀더(40)에 형성된 진공 흡착홀(82)을 통해 기판(70)을 기판 홀더(40)에 진공 흡착시킨다.

이어서, 기판 처리장치는 도 7f 및 도 7g와 같이 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)을 후퇴시킴으로써 제1 및 제2 부착패드(80a,80b)를 스프링들의 복원력에 의해 측면 및 아래로 하강시켜 원위치로 복귀시킨다. 패드들(80a,80b)이 원위치로 복귀되더라도 기판(70)에 접촉된 섬모들의 끝단은 기판(70)과 함께 진공 흡착홀(82)에 의해 고정되므로, 수직 방향을 기준으로 한 섬모들의 수평 방향으로의 경사각은 더 커지게 되고, 이에 따라 기판(70)에 대한 섬모들의 끝단의 부착력은 더 커지게 된다.

이어서, 기판 처리장치는 도 7h와 같이 진공 흡착홀(82)을 통해 기판(70)을 진공흡착 하는 것을 해제시키고, 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)을 완전히 초기 위치로 후퇴시킨다.

상술한 과정을 통해 본 발명에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치는 기 판(70)을 기판 홀더(40)에 부착시킬 수 있으며, 기판(70)이 부착된 기판 홀더(40)를 롤러를 통해 다음 공정장비로 이송할 수 있다. 한편, 기판(70)이 부착된 기판 홀더(40)를 이송하는 대신 기판 홀더(40)로부터 기판(70)을 분리할 경우도 있는 바, 이러한 경우에는 상기 기판 부착 과정의 역순에 의해 기판(70)을 기판 홀더(40)로부터 탈착시킬 수 있다. 도 7a 내지 도 7h를 통해 설명한 기판 처리과정은 유기 발광다이오드 표시소자(OLED)용 디스플레이 제조장치에서 기판을 부착하여 이송하거나 공정이 완료된 기판을 탈착할 때 이용될 수 있다.

도 8a 내지 도 9e는 본 발명에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치에서 기판 처리과정의 다른 예를 순차적으로 나타내는 도면들이다. 도 8a 내지 도 8g는 대기압 상태에서 기판 홀더에 기판을 아래에서 위로 부착하는 과정을 순차적으로 나타낸다.

기판 홀더(40)는 도 8a와 같이 공정장비들 간 설치된 롤러(10)를 통해 기판 처리장치 내로 반입된 후 위치센서에 의해 정 위치에 얼 라인 된다.

이렇게, 대기압 상태에서 기판 홀더(40)가 장치 내의 정 위치에 얼 라인 되면, 기판 처리장치는 도 8b와 같이 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)을 하부로 전진시켜 각각 제1 및 제2 부착패드(80a,80b)를 아래로 밀어 내린다. 이때, 로봇 암 등에 의해 장치내로 기판(70)이 반입되어 기판 홀더(40) 아래에 정 위치된다.

이어서, 기판 처리장치는 도 8c와 같이 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)을 하부로 계속 전진시켜 각각 제1 및 제2 부착패드(80a,80b)를 아래로 하강시킴과 아울러 서로 반대 수평 방향으로 이동시킨다. 그리고, 기판 처리장치 는 진공 패드(83)를 아래로 하강시켜 기판 홀더(40) 아래에 위치해 있던 기판(70)을 진공 흡착시킨다.

기판 처리장치는 도 8d와 같이 기판(70)이 흡착된 진공 패드(83)를 위로 상승시켜 기판 홀더(40)의 진공 흡착홀(82) 내로 함입시킨다. 이에 따라, 기판(70)은 제1 및 제2 부착패드(80a,80b)에 부착되게 된다.

이어서, 기판 처리장치는 도 8e 및 도 8f와 같이 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)을 위로 후퇴시킴으로써 제1 및 제2 부착패드(80a,80b)를 스프링들의 복원력을 이용하여 측면 및 위로 상승시켜 원위치로 복귀시킨다. 패드들(80a,80b)이 원위치로 복귀되더라도 기판(70)에 접촉된 섬모들의 끝단은 기판(70)과 함께 진공 흡착홀(82)에 의해 고정되므로, 수직 방향을 기준으로 한 섬모들의 수평 방향으로의 경사각은 더 커지게 되고, 이에 따라 기판(70)에 대한 섬모들의 끝단의 부착력은 더 커지게 된다.

이어서, 기판 처리장치는 도 8g와 같이 진공 흡착홀(82)을 통해 기판(70)을 진공흡착 하는 것을 해제시키고, 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)을 완전히 초기 위치로 후퇴시킨다.

상술한 과정을 통해 본 발명에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치는 기판(70)을 기판 홀더(40)에 부착시킬 수 있으며, 기판(70)이 부착된 기판 홀더(40)를 롤러를 통해 다음 공정장비로 이송할 수 있다. 한편, 기판(70)이 부착된 기판 홀더(40)를 이송하는 대신 기판 홀더(40)로부터 기판(70)을 분리할 경우도 있는 바, 도 9a 내지 도 9e를 참조하여 부착된 기판(70)을 기판 홀더(40)로부터 탈착시 키는 과정을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.

해당 공정이 완료되면 공정실의 진공을 제거하여 대기압으로 만든다. 기판(70)은 도 9a와 같이 기판 홀더(40)에 부착되어 있다.

기판 처리장치는 도 9b와 같이 진공 흡착홀(82) 및 진공 패드(83)를 통해 기판(70)을 진공 흡착시킨다.

이어서, 기판 처리장치는 도 9c와 같이 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)을 하강시켜 각각 제1 및 제2 부착패드(80a,80b)를 측면 및 아래로 이동시킴으로써 패드들(80a,80b)의 섬모들과 기판(70) 간 부착력을 해제시킨다. 섬모들은 기판에 부착된 상태에서 초기 경사 방향과 반대 방향으로 힘을 받으면 쉽게 기판으로부터 탈착되는 성질을 갖는다.

기판 처리장치는 도 9d와 같이 진공 패드(83)를 하강시켜 기판(70)을 기판 홀더(40)로부터 완전히 분리시킨다.

이어서, 처리장치 내로 이송용 로봇 암이 진입되면 기판 처리장치는 도 9e와 같이 진공 흡착력을 해제하여 기판(70)이 로봇 암에 안치되게 한다. 한편, 상술한 탈착 과정에서 진공흡착을 이용하지 않고 제1 및 제2 부착패드 누름핀(30a,30b)만을 하강시켜 기판을 탈착할 수도 있다.

도 8a 내지 도 9e를 통해 설명한 기판 처리과정은 액정표시소자(LCD)용 디스플레이 제조장치 등에서 기판을 부착하여 이송하거나 공정이 완료된 기판을 탈착할 때 이용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치는 인공적 으로 제조된 도마뱀 발바닥 모양의 섬모들을 갖는 섬모 부착패드를 구비한다. 따라서, 본 발명에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치는 어느 한쪽으로의 방향성을 갖고 있으며 수직으로 살짝 눌려지는 동시에 방향성을 가지고 수평으로 휘어지게 되면 마찰에 의해 기판에 부착되게 되는 반면, 휘어진 방향과 반대 방향으로 힘을 받게 되면 쉽게 기판으로부터 탈착되는 성질을 갖는 섬모들을 이용하여 기판을 쉽게 탈부착시킴으로써, 기판 부착을 위해 기계적인 클램핑 방법 또는 끈적이와 같은 테이프를 이용하거나 정전기척 또는 끈적이와 같은 특수고무를 이용하는 종래와는 달리 기판의 탈부착시 기판의 처짐을 방지함과 아울러 기판의 훼손을 방지할 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치의 정면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평판표시소자의 기판 처리장치의 측면도로서 기판 홀더의 이송을 설명하기 위한 도면.

도 3a 및 도 3b는 기판 처리장치 내의 일부 기구물들이 회전되는 것을 설명하기 도면.

도 4는 도 1에 도시된 기판 부착패드의 평면도.

도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 일부에 대한 제1 및 제2 면도.

도 6a 및 도 6b는 기판 부착패드가 기판에 부착되는 원리를 설명하기 위한 도면.

도 7a 내지 도 7h는 대기압 상태에서 기판 홀더에 기판을 위에서 아래로 부착하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면들.

도 8a 내지 도 8g는 대기압 상태에서 기판 홀더에 기판을 아래에서 위로 부착하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면들.

도 9a 내지 도 9e는 대기압 상태에서 기판 홀더로부터 기판을 아래로 탈착하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면들.

< 도면의 주요 부분에 대한 기호의 설명 >

10 : 롤러 20 : 홀더 고정부

30,30a,30b : 부착패드 누름핀 40 : 기판 홀더

50 : 회전부 60 : 리프트 핀

70 : 기판 80,80a,80b : 기판 부착패드

82 : 진공 흡착홀 83 : 진공 패드

90 : 지지 프레임 100 : 제1 구동부

110 : 제2 구동부 301a,301b,302a,302b : 누름핀

303a,303b : 스프링 801a,801b : 수평 저면

802a,802b : 경사 캠면 803a,803b : 슬라이더

804a,804b : 볼부쉬 805a,805b,806a,806b : 스프링

807a,807b : 패드 기판 808a,808b : 섬모

Claims

기판을 부착하기 위한 기판 홀더를 갖는 평판표시소자의 기판 처리장치에 있어서,

상기 기판 홀더는,

다수의 섬모들이 제1 방향성을 따라 배열되는 제1 패드기판;

다수의 섬모들이 제2 방향성을 따라 배열되는 제2 패드기판;

상기 제1 패드기판의 섬모 부착면 반대 면에 설치되는 제1 가이드 샤프트, 상기 제1 가이드 샤프트를 따라 이동 가능하게 설치되는 제1 슬라이더, 및 상기 제1 슬라이더에 탄성 복원력을 가하도록 상기 제1 가이드 샤프트에 삽입되는 제1 탄성부재를 포함한 제1 섬모 구동 블럭; 및

상기 제2 패드기판의 섬모 부착면 반대 면에 설치되는 제2 가이드 샤프트, 상기 제2 가이드 샤프트를 따라 이동 가능하게 설치되는 제2 슬라이더, 및 상기 제2 슬라이더에 탄성 복원력을 가하도록 상기 제2 가이드 샤프트에 삽입되는 제2 탄성부재를 포함한 제2 섬모 구동 블럭을 가지며;

상기 제1 슬라이더를 상기 제1 패드기판 쪽으로 전진시켜 상기 제1 패드기판의 섬모들을 상기 기판에 접촉시킨 후에 상기 제1 슬라이더로부터 후퇴되는 제1 누름핀 블럭; 및

상기 제2 슬라이더를 상기 제2 패드기판 쪽으로 전진시켜 상기 제2 패드기판의 섬모들을 상기 기판에 접촉시킨 후에 상기 제2 슬라이더로부터 후퇴되는 제2 누름핀 블럭을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 기판 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 슬라이더는 상기 제2 방향으로 경사진 캠면이 형성된 일측면과, 평면인 저면을 가지며,

상기 제2 슬라이더는 상기 제1 방향으로 경사진 캠면이 형성된 일측면과, 평면인 저면을 가지는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 기판 처리장치.
제 2 항에 있어서,

상기 제1 탄성부재는 상기 제1 슬라이더에 제1 수평 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 제1 스프링, 및 상기 제1 슬라이더에 수직 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 제2 스프링을 구비하고;

상기 제2 탄성부재는 상기 제2 슬라이더에 제2 수평 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 제3 스프링, 및 상기 제2 슬라이더에 수직 방향으로 탄성 복원력을 인가하는 제4 스프링을 구비하며;

상기 제1 패드기판에 수직한 제1 슬라이더의 타측면은 상기 제1 탄성부재의 제1 스프링에 의해 탄성 복원력을 인가받고, 상기 제2 패드기판에 수직한 제2 슬라이더의 타측면은 상기 제2 탄성부재의 제3 스프링에 의해 탄성 복원력을 인가받는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 기판 처리장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제1 누름핀 블럭은 상기 제1 슬라이더의 저면에 접촉되어 상기 제1 슬라이더를 상기 제1 패드기판 쪽으로 전진시키는 제1 누름핀, 및 상기 제1 슬라이더의 상기 제2 방향으로 경사진 캠면에 접촉되어 상기 슬라이더를 상기 제2 수평 방향으로 이동시키는 제2 누름핀을 구비하고;

상기 제2 누름핀 블럭은 상기 제2 슬라이더의 저면에 접촉되어 상기 제2 슬라이더를 상기 제2 패드기판 쪽으로 전진시키는 제3 누름핀, 및 상기 제2 슬라이더의 상기 제1 방향으로 경사진 캠면에 접촉되어 상기 슬라이더를 상기 제1 수평 방향으로 이동시키는 제4 누름핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 기판 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 기판 홀더는 상기 기판을 진공으로 흡착하기 위한 진공 흡착홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 기판 처리장치.
제 5 항에 있어서,

상기 기판 홀더를 압착하여 고정하는 홀더 고정부;

상기 기판 홀더를 이송하기 위한 롤러;

상기 기판의 로딩/언로딩시 로봇암이 들어올 공간을 마련하기 위한 리프트 핀;

상기 홀더 고정부와 상기 리프트 핀과 상기 제1 및 제2 누름핀 블럭을 구동하기 위한 제1 구동부;

상기 기판 홀더를 포함하여 상기 롤러 및 홀더 고정부를 회전시키기 위한 회전부; 및

상기 회전부를 구동시키기 위한 제2 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 기판 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 평판표시소자의 기판 처리장치는

액정표시소자(LCD), 전계 방출 표시소자(FED), 유기 발광다이오드 표시소자( OLED), 및 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 중 적어도 어느 하나의 제조 장치에 이용되는 것을 특징으로 하는 평판표시소자의 기판 처리장치.