KR100973816B1 - 대형 기판용 카세트 - Google Patents

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Abstract

프레임, 프레임을 복수개의 층으로 구분하는 복수개의 슬롯을 포함하고, 슬롯은 프레임으로부터 수평방향으로 연장되어 있는 복수개의 주 지지바, 복수개의 주 지지바를 서로 연결하는 복수개의 지지 와이어를 포함하며, 복수개의 주 지지바 위에 기판을 위치시키는 카세트.
대형기판, 카세트, 와이어, 지지바

Description

대형 기판용 카세트{CASSETTE FOR A LARGE GLASS SUBSTRATE}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카세트의 평면도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카세트의 단면도이고,
도 3은 도 2의 A 부분의 확대 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카세트의 평면도이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카세트의 단면도이고,
도 6은 도 2의 B 부분의 확대 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카세트의 평면도이다.
본 발명은 기판용 카세트에 관한 것으로서, 특히 대형 글래스 기판을 수납하는 대형 기판용 카세트에 관한 것이다.
액정 표시 장치의 제조에 있어서도 반송 시스템을 이용하여 글래스 기판을 반송한다. 액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열 시킴으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하는 표시 장치이다.
이러한 액정 표시 장치의 두 장의 표시판은 반송 시스템을 통해 각 제조 공정의 공정 설비로 반송되어 액정 표시 장치로 완성된다.
종래에는 다수개의 글래스 기판을 카세트(Cassette), 스토커(Stocker) 및 인덱서(indexer)를 이용하여 각 제조 공정의 공정 설비로 반송하였다. 즉, 액정 표시 장치 제조 공정의 반송 시스템은 최대 20 매 정도의 글래스 기판을 카세트(Cassette)에 수납하여 카세트를 스토커(Stocker)에 보관하고, 이를 로봇 인덱서(Robot Indexer)를 이용하여 각 제조 공정의 공정 설비에 반입 및 반출하였다.
그러나, 글래스 기판이 대형화(1500mm 이상)됨에 따라 카세트에 수납된 글래스 기판이 처지는 문제점이 발생한다.
또한, 글래스 기판이 대형화되면 글래스 기판의 하중을 견디기 위해 글래스 기판을 반입 및 반출하는 인덱서의 로봇암의 두께 및 폭이 커져야 하므로, 카세트의 수평 선반간의 간격인 피치(Pitch)가 커짐으로서 카세트 및 스토커의 전체적인 높이가 높아져서 설비가 대형화되는 문제가 발생한다.
그리고, 글래스 기판의 대형화에 따른 글래스 기판의 무게의 증가로 카세트를 핸들링하는 카세트 크레인(Cassette Crane), 카세트 컨베이어(Cassette Conveyor) 및 승강기(Lifter) 등의 반송 설비의 사용에도 많은 문제점이 발생한다.
본 발명의 기술적 과제는 대형 기판에 적용가능한 카세트를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 카세트는 프레임, 상기 프레임을 복수개의 층으로 구분하는 복수개의 슬롯을 포함하고, 상기 슬롯은 상기 프레임으로부터 수평방향으로 연장되어 있는 복수개의 주 지지바, 상기 복수개의 주 지지바를 서로 연결하는 복수개의 지지 와이어를 포함하며, 상기 복수개의 주 지지바 위에 기판을 위치시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수개의 주 지지바의 각각은 소정 간격을 두고 떨어져 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지 와이어는 상기 주 지지바의 저면과 연결되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수개의 주 지지바 위에 완충 부재가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 슬롯에는 상기 프레임으로부터 수평 방향으로 연장되어, 상기 기판과 일부가 중첩될 수 있는 복수개의 보조 지지바가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보조 지지바는 상기 완충 부재와 동일한 높이에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보조 지지바의 길이 방향은 상기 주 지지바의 길이 방향과 서로 다른 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 카세트는 프레임, 상기 프레임을 복수개의 층으로 구 분하는 복수개의 슬롯을 포함하고, 상기 슬롯은 상기 프레임으로부터 수평방향으로 연장되어 있는 지지부, 상기 지지부 위에 형성되어 있는 복수개의 지지핀을 포함하며, 상기 복수개의 지지핀 위에 기판을 위치시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지부는 상기 프레임의 마주보는 양측면을 수평으로 연결하는 복수개의 지지바로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지부는 상기 프레임의 모든 부분과 연결되어 있는 지지판인 것이 바람직하다.
그러면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 대형 기판용 카세트에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카세트의 배치도이고, 도 2는 도 1의 카세트의 단면도이고, 도 3은 도 2의 A 부분의 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카세트는 사각 형상의 프레임(210)과 이러한 프레임(210)을 상하 방향으로 복수개의 층으로 구분하는 복수개의 슬롯(220, 240)을 포함한다.
이러한 프레임(210)은 알루미늄(Al)과 SUS(Steel Use Stainless, 스테인레스 강)의 합금으로 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 슬롯(220, 240)은 프레임 즉, 수직 프레임(211)으로부터 수평 방향으로 연장되어 있는 복수 개의 주 지지바(Main support bar)(220)와 복수 개의 주 지지바(220)를 서로 연결하는 복수개의 지지 와이어(support wire)(240)를 포함한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에서는 하나의 슬롯마다 3개의 주 지지바(220)가 형성되어 있고, 1개의 지지 와이어(240)가 형성되어 있는 것으로 하여 설명한다.
3개의 주 지지바(220)와 1개의 지지 와이어(240)로 형성되어 있는 슬롯이 상하 방향으로 복수 개 형성되어 카세트를 형성한다.
이러한 3개의 주 지지바(220) 위에 기판(110)을 위치시켜서 기판(110)을 수납한다. 이러한 3개의 주 지지바(220)의 각각은 소정 간격을 두고 떨어져 있는 것이 바람직하다. 이는 주 지지바(220) 사이의 공간을 통해 기판(110)을 반송하는 반송 암(도시하지 않음)이 위치하여 기판(110)을 주 지지바(220) 위에 옮겨 놓은 후 반송 암이 다시 제자리로 돌아가기 때문이다.
이러한 주 지지바(220)는 탄소 섬유 강화 플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastics, CFRP)인 것이 바람직하다. CFRP는 외부 구조용으로 사용되는 고분자 복합체로서, 비인장 강도(인장강도를 밀도로 나눈 값)가 알루미늄의 4.5배가 넘고, 비탄성률(탄성율을 밀도로 나눈 값)은 알루미늄의 3.3배이며, 피로 특성은 알루미늄의 피로 한계가 처음의 35% 밖에 되지 않지만 CFRP는 80%까지 유지되고 있다.
그리고, 지지 와이어(240)는 주 지지바(220)의 저면과 연결 부재(222)를 통 해 연결되어 있어서, 대형 기판(110)이 3개의 주 지지바(220) 위에 위치할 때, 주 지지바(220)가 휘거나 떨리는 것을 방지한다. 이러한 지지 와이어(240)는 3 내지 5mm의 직경을 가지는 강선으로 제조하는 것이 바람직하며, 지지 와이어(240)의 양단은 프레임(210)에 고정시키고, 지지 와이어(240)의 양단을 당기거나 늘리면서 지지 와이어(240)의 텐션(Tension)을 조절할 수도 있다.
그리고, 3개의 주 지지바(220) 위에는 완충 부재(221)가 형성되어 있고, 완충 부재(221) 위에 기판(110)을 탑재함으로써 기판(110)에 충격을 가하지 않고 카세트에 수납하는 것이 가능하다.
이러한 완충 부재(221)는 PEEK(Polyetheretherketone) 수지인 것이 바람직하며, PEEK 수지는 연속 사용 온도 250℃ 의 열가소성 특수 프라스틱으로서, 내구성이 우수한 소재이다.
종래에는 카세트가 2개의 지지바로 이루어져 있었으며, 2개의 지지바로 대형 기판(110)을 탑재할 경우 2개의 지지바 자체도 대형화되어야 하기 때문에 2개의 지지바로 이루어진 카세트를 대형화할 경우, 지지바 자체의 무게에 의한 처짐 현상 및 떨림 현상이 발생하기 쉽다는 문제점이 있었다.
또한, 카세트 자체의 고중량화에 따라 카세트 반송 설비도 대형화되어야 한다는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 카세트에서는 3개의 주 지지바(220)와 이를 서로 연결하는 지지 와이어(240)를 사용함으로써 주 지지바(220) 자체의 무게 및 대형 기판(110)의 무게에 의한 처짐 현상 및 떨림 현상을 개선하고, 동시에 구 조를 단순화 및 경량화하여 최적화 시킬 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 상하 방향으로 형성되어 있는 복수개의 슬릿을 아래에서부터 제1 슬릿, 제2 슬릿, 제N 슬릿, 제N+1 슬릿 등으로 정의하고, 제N 슬릿의 지지 와이어(240)와 제n+1 슬릿의 지지 와이어(240) 사이의 간격을 피치(Pitch)라 정의한다.
이러한 피치는 75 mm 내지 95 mm 정도가 바람직하며, 지지 와이어(240)와 완충 부재(221) 상단 사이의 간격은 50 mm 내지 70 mm 정도가 바람직하다. 이 경우, 반송 암의 사용 공간은 70 mm 내지 90 mm정도가 된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 슬롯에는 프레임(210)으로부터 수평 방향으로 연장되어, 기판(110)과 일부가 중첩될 수 있는 복수개의 보조 지지바(230)가 형성되어 있다.
이러한 복수개의 보조 지지바(230)는 완충 부재(221)와 동일한 높이에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이는 기판(110)이 완충 부재(221) 위 및 보조 지지바(230) 위에 위치하는 경우에 완충 부재(221) 위 및 보조 지지바(230)의 높이가 서로 동일할 경우 기판(110)의 수평이 유지될 수 있기 때문이다.
이러한 보조 지지바(230)의 길이 방향이 주 지지바(220)의 길이 방향과 서로 다르도록 보조 지지바(230)를 설치한다. 즉, 도 1 및 도 2에 도시된 도면에는, 주 지지바(220)의 길이 방향과 보조 지지바(230)의 길이 방향이 서로 직각을 이루고 있으나, 반드시 직각으로 한정할 필요는 없다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 카세트가 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 카세트는 사각 형상의 프레임(210), 프레임(210)을 복수개의 층으로 구분하는 복수개의 슬롯(250, 260)을 포함한다.
이러한 프레임(210)은 알루미늄(Al)과 SUS(Steel Use Stainless, 스테인레스 강)의 합금으로 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 슬롯은 프레임(210)으로부터 수평방향으로 연장되어 있는 지지부(250)와 지지부 위에 형성되어 있는 복수개의 지지핀(260)을 포함한다.
지지부(250)는 프레임(210)의 모든 부분과 연결되어 있는 지지판 형상이며, 이러한 지지부(250) 위에 형성되어 있는 복수개의 지지핀(260) 위에 기판(110)을 위치시킨다.
이러한 지지핀(260)은 PEEK(Polyetheretherketone) 수지와 같은 완충 부재가 바람직하며, PEEK 수지는 연속 사용 온도 250℃ 의 열가소성 특수 프라스틱으로서, 내구성이 우수한 소재이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 카세트가 도 7에 도시되어 있다. 여기서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가리킨다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 카세트는 본 발명의 제2 실시예에 따른 카세트와 대부분 동일한 구조를 가지며, 지지부의 형상만이 구별된다.
즉, 지지부는 프레임(210)의 마주보는 양측면을 수평으로 연결하는 복수개의 지지바(270)로 이루어져 있다. 이러한 지지바(270) 위에 복수개의 지지핀(260)이 형성되어 있으므로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 카세트와 같이 지지판으로 형성되어 있을 경우보다 카세트의 무게가 가벼워진다는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명에 따른 카세트는 복수개의 지지바의 일단에 지지바를 서로 연결하는 지지 와이어를 설치함으로써 대형 기판을 카세트에 수납하는 경우에 지지바의 처짐 및 떨림 현상을 개선할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 지지 와이어를 이용함으로써 슬롯 간 피치의 증가를 최소화 할 수 있고, 카세트 중량의 증가도 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 프레임,
    상기 프레임을 복수개의 층으로 구분하는 복수개의 슬롯
    을 포함하고,
    상기 슬롯은 상기 프레임으로부터 수평방향으로 연장되어 있는 복수개의 주 지지바,
    상기 복수개의 주 지지바를 서로 연결하는 복수개의 지지 와이어
    를 포함하며, 상기 복수개의 주 지지바 위에 기판을 위치시키는 카세트.
  2. 제1항에서,
    상기 복수개의 주 지지바의 각각은 소정 간격을 두고 떨어져 있는 카세트.
  3. 제1항에서,
    상기 지지 와이어는 상기 주 지지바의 저면과 연결되어 있는 카세트.
  4. 제1항에서,
    상기 복수개의 주 지지바 위에 완충 부재가 형성되어 있는 카세트.
  5. 제4항에서,
    상기 슬롯에는 상기 프레임으로부터 수평 방향으로 연장되어, 상기 기판과 일부가 중첩될 수 있는 복수개의 보조 지지바가 형성되어 있는 카세트.
  6. 제5항에서,
    상기 보조 지지바는 상기 완충 부재와 동일한 높이에 형성되어 있는 카세트.
  7. 제5항에서,
    상기 보조 지지바의 길이 방향은 상기 주 지지바의 길이 방향과 서로 다른 카세트.
  8. 프레임,
    상기 프레임을 복수개의 층으로 구분하는 복수개의 슬롯
    을 포함하고,
    상기 슬롯은 상기 프레임으로부터 수평방향으로 연장되어 있는 지지부,
    상기 지지부 위에 형성되어 있는 복수개의 지지핀
    을 포함하며, 상기 복수개의 지지핀 위에 기판을 위치시키는 카세트.
  9. 제8항에서,
    상기 지지부는 상기 프레임의 마주보는 양측면을 수평으로 연결하는 복수개의 지지바로 이루어진 카세트.
  10. 제8항에서,
    상기 지지부는 상기 프레임의 모든 부분과 연결되어 있는 지지판인 카세트.
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