KR101044537B1 - 글래스 반송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 반송장치에 관한 것으로, 기판의 반송시 기판과 테이퍼 형의 반송롤러가 부딪혀 기판에 파손이 발생하는 것을 방지하기 위하여 평면형의 반송롤러와 상기 반송롤러 사이에 가이드롤러를 구비하여 이송중인 기판의 이탈을 방지하도록 한 것을 특징으로 한다.
기판 반송장치, 샤프트, 가이드롤러, 반송롤러

Description

글래스 반송장치{APPARATUS FOR TRANSFERING GLASS}
도 1은 종래의 반송롤러의 구성을 나타내는 평면도.
도 2는 종래의 반송롤러의 주요부를 나타내는 단면도.
도 3은 종래의 반송롤러의 주요부에서 불량이 발생하는 모습을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 반송롤러의 구성을 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 반송장치의 주요부를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 반송장치의 주요부를 나타내는 평면도.
도 7은 본 발명의 반송장치가 제 2 롤러를 구비하는 모습을 도시한 단면도.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****
401:모터 402:설치대
403:축부재 404:지지대
405:샤프트 406:반송롤러
407:가이드 롤러 408:베어링
410:기판
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device, LCD)등에 사용되는 유리기판을 반송하는 반송장치에 관한 것이다.
오늘날 정보기기의 발달과 더불어 영상표시장치의 개발이 활발히 이루어지고 있는데, 특히 영상표시장치 중에서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 스위칭 소자로 채용하는 TFT LCD의 개발이 주목을 받고 있다.
TFT LCD의 제조공정은 대부분 반도체 제조공정을 채용하므로 글래스 기판상에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide, ITO)등의 박막이나 금속배선의 형성을 위해 포토리소그래피 공정을 사용한다. 포토리소그래피 공정은 포토레지스트 도포공정, 노광공정, 현상공정 및 세정공정등으로 이루어지는데, 상기 일련의 공정들을 신속하게 처리하기 위해 글래스 기판은 반송장치에 의해 연속적으로 이동하면서 각 공정들이 이루어진다.
상기 반송방법으로는 기판을 진공흡착에 의해 지지하는 반송 아암(ARM)을 사용하거나, 회전축을 구비하는 복수의 반송롤러 상에 글래스 기판의 양단을 로딩시키고 상기 반송롤러의 회전에 의해 기판을 반송하는 롤러반송을 사용한다.
이하 반송롤러를 사용하는 글래스 기판 반송장치에 관하여 살펴본다.
도 1을 참조하여 종래의 기판 반송장치를 살펴본다. 기판반송장치(100)의 설치대(101)의 측부에는 모터(102)가 설치되고, 상기 모터(102)에 의해 회전하는 축부재(103)가 기판의 이동방향으로 설치되어 있다. 상기 설치대(101)의 상부 좌우에는 지지부(104)가 기판의 반송방향으로 설치되어 있다. 이들 지지부(104) 사이에는 베이링(108)에 의해 축이 지지되는 복수의 샤프트(109)가 상기 설치대(101)를 가로질러 형성되어 있고, 상기 샤프트(109)에는 글래스 기판(110)의 양단을 지지하며 동시에 회전함으로써 상기 글래스 기판(110)을 반송하는 한 쌍의 반송롤러(111)가 부착되어 있다. 또한 상기 샤프트(109)의 양 끝단에는 각가 나사 톱니바퀴(107)가 설치되어 있다. 상기 축부재(103)에는 상기 나사톱니바퀴(107)에 각각 맞물리는 다른 나사 톱니바퀴(112)가 설치되어 상기 모터(102)의 구동에 따라 반송롤러(111)가 회전하여 기판(110)을 반송하게 된다.
이하 도 2를 참조하여 하나의 샤프트(109)와 상기 샤프트(109) 양 끝단에 설치되는 반송롤러(111)에 관하여 상세히 살펴본다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 반송롤러(111)은 기판(110)이 상기 반송롤러(111)와 접촉하는 재치부(111a)와 비재치부(111b)로 구분된다. 또한 상기 재치부(111a)와 상기 비 재치부(111b)사이에는 경사면(111c)이 설치되어 기판이 이동중 좌우측으로 이탈하는 것을 방지한다.
또한 상기 반송롤러(111)는 상기 샤프트(109)와 나사선과 같은 일정한 채결수단에 의해 결합되는 데, 상기 채결수단에 의하더라도 반송롤러(111)의 움직임을 방지할 수 없어 상기 반송롤러(111)의 좌우측에는 반송롤러(111)의 움직임을 방지하는 록커(locker)(201)가 설치되어 있다.
기판(110)은 상기 반송롤러(111)의 재치부(111a)와 접촉하면서 반송롤러(111)의 회전운동에 의해 이송된다.
그런데, 기판(110)이 이송되는 중, 반송롤러(111)의 경사면(111c)을 따라 이 탈하여 기판이 파손되는 경우가 발생한다.
기판은 상기 반송장치(100)를 따라 이동하면서 다수의 공정, 예를 들어 에어에 의한 세정공정 또는 분사식 에칭 공정등을 거치게 된다. 그런데, 상기 공정들에 의해 기판이 좌우로 밀리는 경우가 발생할 수 있다. 특히 상기 세정공정 또는 분사식 에칭공정에서는 기판의 요동이 많아 제 2 반송롤러(210)을 사용하여 기판의 요동을 방지하는 데, 상기 과정에서 기판은 파손되는 경우가 발생한다.
도 3을 참조하여 상기 현상을 살펴본다.
도 3은 반송롤러부를 주목한 것으로, 기판(110)이 이송중 기판에 가해지는 물리적 외력에 의해 지채부(111)를 이탈하여 경사면(111c)와 접하는 모습을 나타낸다. 기판은 상기 경사면(111c)과 접하므로써 파손이 발생하는 데, 특히 기판이 상기 경사면(111c)과 접할 때, 제 2 반송롤러(210)에 의해 가압될 경우 파손은 심각하게 발생한다.
상기 경사면(111c)은 기판이 외력에 의해 좌우로 이탈되지 않도록 형성된 것이나, 상기와 같이, 기판이 외력에 의해 이탈할 경우 기판을 파손시키는 문제의 원인이 되기도 한다.
본 발명은 상기와 같이, 액정표시장치등의 제조공정에서 기판을 반송할 때 기판의 파손이 발생하는 것을 방지하고자 한다. 특히, 기판의 이탈을 방지하는 경사부를 가지는 반송롤러를 구비하는 기판반송장치에 있어서, 상기 경사면과 기판의 충돌에 의해 기판이 파손되는 것을 방지한다. 특히, 본 발명은 기판을 한장씩 이송 하는 매엽식 반송장치에 있어서, 기판 반송시 기판의 파손을 방지하는 기판반송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기판 반송장치는 종래의 경사면을 구비하는 반송롤러 대신에 평면형 반송롤러를 구비하고 반송롤러와 반송롤러사이에 가이드 롤러를 설치하여 반송경로에서 기판의 이탈을 방지한다.
그러므로 본 발명의 기판 반송장치는 반송장치 설치대와, 상기 설치대의 측부에 형성되는 모터와, 상기 모터에 의해 회전하며 기판반송방향을 따라 설치되는 축부재와, 상기 설치대의 상부 좌우에 설치되는 지지부와, 상기 지지부 사이에 가로놓이는 샤프트와, 상기 샤프트와 지지부 사이에 형성되는 베어링과, 상기 샤프트의 좌우에 설치되는 평면형 반송롤러와, 상기 반송롤러사이에 형성되는 가이드 롤러를 구비하는 것을 특징으로 한다.
액정표시장치의 제조공정은 다수의 박막을 형성하는 공정을 이루어진다. 특히 TFT 액정표시장치는 스위칭소자로 박막트랜지스터를 채용하기 때문에 박막트랜지스터를 형성하기 위해 반도체 제조기술을 채용한다. 반도체 기술중에서도 포토리소그래피 공정이 사용되는데, 상기 포토레지스터 공정은 기판을 기판 반송장치를 이용하여 이송하면서 연속적으로 이루어 진다. 상기 기판을 반송하는 장치는 기판을 고속으로 반송하는 부분도 있고 느리게 반송하는 부분도 있지만, 전체적으로 인라인(in line)으로 구성된다는 점에 특징이 있다.
인라인으로 구성되는 까닭에 기판이 반송로 내에서 이탈할 경우, 기판의 파 손이 발생할 뿐아니라 기판 반송에 정체를 유발 시키게 된다.
그러므로 본 발명은 상기 기판의 반송장치에서 기판의 이탈을 방지하고 파손을 줄이는 새로운 반송장치를 제안한다.
본 발명의 반송장치는 유리등으로 구성되는 기판과 접하는 반송롤러부를 종래의 테이퍼(taper)형상에서 평면형(flat type)으로 대체하는 것을 일 특징으로 한다. 또한 평면형의 반송롤러부를 구비함에 따라 기판의 이탈이 빈번히 발생할 것에 대비하여 기판의 이탈을 방지하는 가이드 롤러를 상기 반송롤러 사이에 설치하는 것을 다른 특징으로 한다.
이하 도 4를 참조하여 본 발명의 반송장치를 살펴본다.
본 발명의 반송장치는 반송장치(400)가 설치되는 설치대(402)가 형성되며 상기 설치대(402)의 일 측에 모터(402)가 형성된다. 상기 모터(401)는 기판(410)이 반송되는 방향으로 길게 형성되는 축부재(403)과 연결되어 상기 축부재(403)를 회전운동시킨다.
또한, 상기 설치대(402)의 상부에는 회전축인 다수의 샤프트(405)가 기판 이송로를 가로질러 설치되어 있다. 상기 샤프트(405)는 상기 설치대(402)상부에 형성되는 지지대(408)과 베어링(404)을 사이에 두고 서로 만나게 되는데, 상기 모터의 동력이 샤프트(405)에 전달되는 샤프트는 베어링(404)에 의해 저항이 거의 없이 회전할 수 있다.
그러므로 상기 지지대(408)은 기판반송로의 좌우측으로 하나씩 형성되며 상기 샤프트(405)의 양 끝과 만나게 된다.
한편, 상기 샤프트(405)의 양측에는 반송되는 기판과 직접 접하는 반송롤러(406)가 설치된다. 본 발명의 반송롤러(406)는 원통형으로 구성되어 기판과 만나는 접촉면이 평평하다. 즉, 종래의 테이퍼형의 반송롤러와 달리 평평하게 구성되어 기판과 만나는 면에 단차가 없다. 상기와 같이, 반송롤러를 구성함으로써 반송롤러의 회전운동에 의해 기판이 반송될 때, 기판과 반송롤러간의 충돌을 원천적으로 제거할 수 있다.
또한, 상기 샤프트(405)와 평면형 반송롤러(406)가 견고하게 접합할 수 있도록, 반송롤러(406)의 좌우로 고정부재(일명 록커(locker))가 더 형성되어 샤프트의 회전운동에너지를 반송롤러에 완전히 전달할 수 있게 한다.
또한, 상기 샤프트(405)의 일단에는 톱니바퀴가 구성되어 상기 축부재에 형성되는 톱니바퀴와 맞물려 모터에서 발생하는 동력을 샤프트(405)로 전달한다.
한편, 상기 반송롤러(406)와 반송롤러사이에는 기판이 반송도중 이탈되는 것을 방지하기 위하여 가이드 롤러(407)가 구비된다. 상기 가이드롤러(407)은 기판이 이송되는 방향으로 일정한 간격을 유지한채, 상기 반송롤러(406)사이에 형성된다.
상기 가이드 롤러(407)는 가이드 롤러축과 상기 축의 끝단에 형성되는 원통형의 롤러 헤드부를 구비하여 상기 기판과 접할 수 있게 구성되며, 이동중에 기판이 접하면 자유롭게 회전할 수 있게 구성된다.
도 5는 반송롤러(406) 그 상단에 설치되는 기판(410)과 기판의 이송로 측면으로 설치되는 가이드 롤러(407)의 배치를 나타내는 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 반송되는 기판(410)은 평면형 반송롤러(406)에 의해 반송되고, 상기 반송롤러(406) 사이에 가이드 롤러(407)이 형성된다. 상기 가이드 롤러(407)은 가이드롤러축(407b)와 가이드 롤러 헤드(407a)로 구성되며 상기 가이드롤러 헤드(407a)와 가이드 롤러축(407b)사이에는 베어링등이 설치되어 상기 가이드롤러 헤드(407a)가 자유롭게 회전할 수 있게 한다.
상기 가이드롤러(407)는 기판이 반송되는 방향으로 등간격을 설치된다.
또한 상기 가이드 롤러 헤드(407a)나 반송롤러(406)는 고온에서도 견디면서 기판과 충돌하여도 기판에 파손을 주지않는 테프론 계열의 고분자 재료를 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 반송장치의 주요부를 도시한 평면도로써 도 6을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 살펴본다.
도 6에 도시된 바와 같이, 기판(410)은 평면형의 반송롤러(406)에 의해 지지되면서 반송되며 반송중 반송로에서 이탈되는 것을 방지하기 위하여 반송롤러(406)사이에 가이드롤러(407)을 구비한다.
상기 가이드롤러(407)는 기판이 반송될 때 스치듯이 지날 수 있게 기판과 소정 거리 이격되어 구성된다. 그러므로 반송로를 중심으로 가이드롤러(407)간의 거리는 기판(410)의 폭보다 조금 크게 구성할 수 있다. 상기와 같이 가이드롤러(407)와 기판(410)을 일정거리 이격시킴으로써 기판(410)과 가이드롤러(407)가 불필요하게 접하는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 가이드롤러(407)은 기판의 반송방향으로 등간격을 설치된다.
그런데 기판이 반송되는 과정에서 기판이 격게되는 공정은 동일한 조건의 공정이 아니다. 즉, 식각공정, 세정공정 및 노광공정등의 조건은 모두 상이할 수 있기 때문에 기판이 반송되는 속도나 반송중의 기판이 겪는 외부조건도 다르게 된다.
특히, 세정공정이나 식각공정에서 기판은 강하게 분사되는 가스를 마나게 되는데, 이때 기판의 비틀림이나 반송로에서 이탈하는 경우가 종종발생한다.
이때, 본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이, 더블 롤러를 사용하여 기판의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 7은 평면형의 반송롤러(406)에 적재된 기판(410)과 상기 기판(410)을 압착하는 제 2 롤러부(701)를 도시한다.
상기 제 2 롤러부(701)는 제2 샤프트(704)와 상기 제2 샤프트(704)의 양단에 설치되는 압착롤러(702)와 상기 압착롤러(702)를 고정시키는 록커(703)으로 구성된다.
상기 압착롤러(702)는 상기 반송롤러(406)와 대응되면서 그 사이에 적재되는 기판을 압착하여 기판이 반송중 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기와 같이, 기판의 반송장치의 구성을 평면형의 반송롤러와 기판이 반송중 이탈하는 것을 방지하기 위한 가이드롤러를 구비함으로써 기판이 반송중 반송롤러와 충돌하여 파손되는 문제를 원천적으로 개선하며, 또한 기판이 반송로에서 이탈하지 않게 가이드롤러를 구성하여 기판의 반송을 원활히 할 수 있게 한다. 또한 기판의 파손을 방지됨으로 연속적으로 반송되는 기판의 정체를 막을 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 반송장치 설치대와;
    상기 설치대의 측부에 형성되는 모터와;
    상기 모터에 의해 회전하며 기판반송방향을 따라 설치되는 축부재와;
    상기 설치대의 상부 좌우에 설치되는 지지부와;
    상기 지지부 사이에 가로놓이는 샤프트와;
    상기 샤프트와 지지부 사이에 형성되는 베어링과;
    상기 샤프트의 좌우에 설치되는 평면형 반송롤러와;
    상기 반송롤러사이에 형성되는 가이드 롤러를 구비하는 기판 반송장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 평면형 반송롤러와 반송되는 기판은 서로 평면으로 만나는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 롤러는 기판의 이송방향으로 등간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 롤러는 이송되는 기판과 소정거리 이격되는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 가이드 롤러는 가이드롤러 축과 가이드롤러 헤드로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 가이드롤러 헤드는 상기 가이드롤러 축상에 자유롭게 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 반송롤러를 고정시키는 고정부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
  8. 기판 설치대와,
    상기 기판 설치대의 측부에 형성되는 동력발생수단과,
    상기 설치대의 상부에 형성되며 기판의 반송로를 가로질러 형성되는 샤프트와,
    상기 샤프트의 양단에 형성되는 단차가 없는 평면형의 반송롤러와,
    기판의 반송방향에 따라 등간격으로 설치되며, 상기 기판과 소정거리 이격되어 상기 반송롤러 사이에 반송중인 기판의 이탈을 방지하는 가이드롤러
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치.
  9. 삭제
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