KR101053565B1 - 승강 핀 가이드 - Google Patents

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Abstract

평판디스플레이 등의 제조 공정에서 기판을 승강시키는 기판 승강장치에 채용되는 승강 핀 가이드에 관한 것이다. 승강 핀 가이드는 승강 핀을 끼워서 승강 핀의 승강을 가능하게 하는 관통 홀이 형성된 하우징과, 승강 핀의 승강시 승강 핀을 좌우 흔들림 없이 가이드 하도록 하우징의 상단 및 하단에 각각 장착되는 한 쌍의 가이드 유닛들을 포함한다. 가이드 유닛은 승강 핀의 승강시 승강 핀의 외주면에 각각 일부 접촉된 상태로 회전하는 회전체들과, 회전체들을 회전 가능하도록 지지한 상태에서 하우징에 고정되는 회전 지지부를 구비한다.

Description

승강 핀 가이드{Lift pin guide}
본 발명은 평판디스플레이 등의 제조 공정에서 기판을 승강시키는 기판 승강장치에 채용되는 승강 핀 가이드에 관한 것이다.
평판 디스플레이(Flat Panel Display; FPD)란 음극선관을 채용한 텔레비전이나 모니터보다 두께가 얇고 가벼운 디스플레이 장치를 일컫는다. 평판 디스플레이로는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel; PDP), 전계방출 디스플레이(Field Emission Display; FED), 유기 EL(Organic Light Emitting Diodes; OLED) 등이 개발되어 사용되고 있다.
이 중에서, 액정 디스플레이는 매트릭스 형태로 배열된 액정 셀들에 화상정보에 따른 데이터신호를 개별적으로 공급하여 액정 셀들의 광 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시하는 장치로서, 얇고 가벼우며 소비전력과 동작 전압이 낮은 장점 등이 있어 널리 이용되고 있다.
액정 디스플레이의 제조 공정은 하부 기판에 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 형성하는 공정과, 상부 기판에 컬러필터를 형성하는 공정, 및 상부 기판과 하부 기판 사이에 액정 셀을 형성하는 공정을 포함한다. 이들 공정 중 대부분은 챔버라는 밀폐된 공간에서 진행된다.
일반적으로, 챔버 안으로 기판을 공급하거나 챔버 밖으로 배출하기 위해 로봇과 기판 승강장치 등이 사용된다. 기판 승강장치는 챔버 내에서 기판을 기판 지지대로 하강시켜 로딩하거나 로딩된 기판을 상승시켜 언로딩하는 역할을 한다. 기판 승강장치는 기판을 들어올리거나 내리도록 승강하는 승강 핀과, 승강 핀을 승강시키는 승강 구동기구를 포함한다.
한편, 승강 핀은 기판을 정확한 위치로 들어올리거나 내리기 위해 좌우 흔들림 없이 승강하도록 가이드 될 필요가 있다. 예를 들면, 승강 핀은 하우징의 관통 홀에 끼워져 관통 홀을 따라 승강하도록 설치될 수 있다. 여기서, 승강 핀의 외경이 작은 경우, 하우징은 관통 홀의 내주면이 승강 핀의 외주면과 접촉하도록 형성되어, 승강 핀이 좌우 흔들림 없이 승강하도록 가이드 한다. 승강 핀의 외경이 큰 경우, 하우징의 관통 홀 내에 가이드 부시가 설치되기도 한다. 가이드 부시는 내주면이 승강 핀의 외주면과 접촉하도록 형성되어, 승강 핀이 좌우 흔들림 없이 승강하도록 가이드 한다.
그런데, 전술한 바와 같이, 승강 핀은 외주면이 하우징의 관통 홀의 내주면 또는 가이드 부시의 내주면에 접촉된 상태에서 승강하기 때문에 마찰 면적이 넓다. 따라서, 승강 핀과 하우징 또는 가이드 부시의 마찰 부위가 마모되면서 파티클 등의 오염입자가 발생될 수 있다. 오염입자는 기판으로 유입되는 경우 기판을 오염시켜 기판에 대한 공정 불량을 일으키는 원인이 될 수 있다.
본 발명의 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 승강 핀과 마찰되는 면적을 최소화하면서도 승강 핀의 승강을 안정되게 가이드 할 수 있는 승강 핀 가이드를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 승강 핀 가이드는, 승강 핀을 끼워서 상기 승강 핀의 승강을 가능하게 하는 관통 홀이 형성된 하우징과, 상기 승강 핀의 승강시 상기 승강 핀을 좌우 흔들림 없이 가이드 하도록 상기 하우징의 상단 및 하단에 각각 장착되는 한 쌍의 가이드 유닛들을 포함하며,
상기 가이드 유닛은, 상기 승강 핀의 승강시 상기 승강 핀의 외주면에 각각 일부 접촉된 상태로 회전하는 회전체들과, 상기 회전체들을 회전 가능하도록 지지한 상태에서 상기 하우징에 고정되는 회전 지지부를 구비한다.
본 발명에 따르면, 승강 핀은 하우징의 상측과 하측에서 각각 회전체들과 접촉되어, 좌우 흔들림 없이 승강 동작만 하도록 지지된다. 이 과정에서, 승강 핀은 회전체들과 각각 일부 접촉된 상태에서 승강 동작이 가이드 되므로, 회전체들과 접촉되는 면적이 최소화될 수 있다. 따라서, 승강 핀과 회전체들 간의 마찰로 인한 파티클 등의 오염입자 발생도 저감되어, 기판 오염 방지에 유리한 효과가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 핀 가이드에 대한 사시도.
도 2는 도 1에 대한 분해 사시도.
도 3은 도 1에 대한 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 회전체들의 다른 예를 도시한 사시도.
도 5는 도 4에 대한 평면도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 핀 가이드에 대한 사시도이며, 도 2는 도 1에 대한 분해 사시도이다. 그리고, 도 3은 도 1에 대한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 승강 핀 가이드(100)는 평판디스플레이 등의 제조 공정에서 기판을 승강시키는 기판 승강장치에 구비된 승강 핀(10)을 가이드 하는 것으로, 하우징(110)과 한 쌍의 가이드 유닛(120)들을 포함한다.
하우징(110)은 상하로 관통된 관통 홀(111)을 갖는다. 관통 홀(111)은 승강 핀(10)을 끼워서 승강 핀(10)의 승강을 가능하게 한다. 즉, 승강 핀(10)은 관통 홀(111)에 끼워진 상태에서 관통 홀(111)을 따라 승강 가능하게 된다. 승강 핀(10)은 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 승강 핀(10)의 상단에는 승강 핀(10)의 외경보다 큰 외경을 갖는 헤드(미도시)가 형성될 수 있다. 승강 핀(10)의 하단에는 승강 구동기구(미도시)가 연결되어, 승강 핀(10)이 승강 구동기구에 의해 승강할 수 있다. 승강 구동기구로는 에어 실린더 등의 리니어 액추에이터가 이용될 수 있다.
승강 핀(10)이 원기둥 형상인 것에 대응하여, 관통 홀(111)은 원형 단면을 가지며, 승강 핀(10)의 외경보다 큰 직경을 갖도록 형성된다. 이는 승강 핀(10)의 승강시 승강 핀(10)의 외주면이 하우징(110)의 내주면과 접촉되지 않도록 하여, 마찰 발생을 방지하도록 하기 위함이다. 하우징(110)은 상단과 하단에 가이드 유닛(120)을 각각 장착하여 가이드 유닛(120)들을 지지한다. 하우징(110)은 상단 및 하단 부위가 중앙 부위보다 각각 외경이 큰 형태로 이루어져, 가이드 유닛(120)의 장착 면적을 충분히 제공할 수 있다.
한 쌍의 가이드 유닛(120)들은 승강 핀(10)의 승강시 승강 핀(10)을 좌우 흔들림 없이 가이드 하도록 하우징(110)의 상단 및 하단에 각각 설치된다. 각각의 가이드 유닛(120)은 회전체(121)들과 회전 지지부(126)를 포함한다. 회전체(121)들은 승강 핀(10)의 승강시 승강 핀(10)의 외주면에 각각 일부 접촉된 상태로 회전하면서 승강 핀(10)의 승강을 가이드 한다. 회전 지지부(126)는 회전체(121)들을 회전 가능하도록 지지한 상태에서 하우징(110)에 고정된다.
전술한 바와 같이, 승강 핀(10)은 하우징(110)의 상측과 하측에서 각각 회전체(121)들과 접촉되어, 좌우 흔들림 없이 승강 동작만 하도록 지지된다. 이때, 승강 핀(10)은 회전체(121)들과 각각 일부 접촉된 상태에서 승강 동작이 가이드 되므로, 회전체(121)들과 접촉되는 면적이 최소화될 수 있다. 따라서, 승강 핀(10)과 회전체(121)들 간의 마찰로 인한 파티클 등의 오염입자 발생도 저감되어, 기판 오염 방지에 유리할 수 있다.
한편, 회전체(121)들은 한 쌍의 롤러(122)들일 수 있다. 롤러(122)들은 승강 핀(10)을 사이에 두고 서로 마주한 상태에서 수평 축을 중심으로 각각 회전하도록 배치된다. 롤러(122)들은 회전 지지부(126)에 의해 회전 가능하도록 지지된다. 예를 들어, 롤러(122)들에는 회전 중심에 축 홀(122a)이 각각 형성된다. 회전 지지부(126)에는 롤러(122)들의 축 홀(122a)들에 각각 대응되는 장착 홀(127a)들을 갖는 블록(127)이 형성된다. 그리고, 회전 지지부(126)는 롤러(122)들의 축 홀(122a)들에 각각 끼워지는 지지 축(128a)들이 형성된 지지 부재(128)를 구비한다.
롤러(122)들의 축 홀(122a)들에 지지 축(128a)들이 각각 끼워진 상태에서, 볼트(129)들이 장착 홀(127a)들을 통해 지지 축(128a)에 결합한다. 이에 따라, 롤러(122)들은 지지 축(128a)들로부터 이탈되지 않으면서 지지 축(128a)들에 의해 회전 지지될 수 있다. 회전 지지부(126)는 롤러(122)들을 회전 지지한 상태에서 볼트(129)들에 의해 하우징(110)에 고정될 수 있다.
롤러(122)들은 회전 둘레를 따라 안착 홈(123)이 각각 형성된다. 안착 홈(123)은 승강 핀(10)의 일부를 안착시켜 지지할 수 있는 형태로 형성된다. 즉, 안착 홈(123)의 곡률은 승강 핀(10)의 외주면의 곡률과 동일하도록 형성된다. 이에 따라, 안착 홈(123)에 승강 핀(10)이 밀착되어 접촉될 수 있다. 그리고, 안착 홈(123)의 호 길이는 승강 핀(10)의 원주 길이의 절반보다 작게 설정된다. 이에 따라, 승강 핀(10)은 둘레를 따라 롤러(122)들의 안착 홈(123)들에 의해 전체적으로 감싸지지 않고 일부 감싸져 지지될 수 있다. 따라서, 승강 핀(10)은 롤러(122)들과 마찰 접촉하는 면적이 최소화된 상태에서, 안착 홈(123)들에 의해 좌우 흔들림 없이 지지되어 승강 동작할 수 있다.
한편, 상측에 위치한 롤러(122)들의 배열 방향과 하측에 위치한 롤러(122)들의 배열 방향은 수직한 것이 바람직하다. 이에 따라, 승강 핀(10)이 좌우 흔들림 없이 지지되는 효과가 더욱 높아질 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 회전체들의 다른 예를 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4에 대한 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 회전체(121)들은 3개의 볼(ball, 222)들일 수 있다. 볼(222)들은 승강 핀(10)의 둘레를 따라 일정 간격으로 배열되며, 승강 핀(10)에 각각 접촉된 상태로 회전 가능하도록 배치된다. 여기서, 볼(222)들은 승강 핀(10)에 각각 점 접촉되므로, 승강 핀(10)과 마찰 접촉하는 면적이 최소화된다. 따라서, 승강 핀(10)은 볼(222)들과 마찰 접촉하는 면적이 최소화된 상태에서, 균등 배치된 볼(222)들에 의해 좌우 흔들림 없이 지지되어 승강 동작할 수 있다.
볼(222)들은 회전 지지부(226)에 의해 수평 축을 중심으로 회전 가능하도록 지지될 수 있다. 예를 들면, 회전 지지부(226)에는 수평 지지 축들이 형성되고, 볼(222)들이 수평 지지 축들에 끼워져 회전 지지될 수 있다. 다른 예로, 도시하고 있지 않지만, 볼(222)들은 어느 방향으로도 회전이 자유롭게 회전 지지부(226)에 의해 회전 지지되는 것도 가능하다. 또한, 볼(222)들은 4개 이상으로 승강 핀(10)의 둘레를 따라 일정 간격으로 배열되어 승강 핀(10)의 승강을 가이드 하는 것도 가능하다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10..승강 핀 110..하우징
111..관통 홀 120..가이드 유닛
121..회전체 122..롤러
123..안착 홈 126,226..회전 지지부
222..볼

Claims (3)

  1. 승강 핀을 끼워서 상기 승강 핀의 승강을 가능하게 하는 관통 홀이 형성된 하우징과, 상기 승강 핀의 승강시 상기 승강 핀을 좌우 흔들림 없이 가이드 하도록 상기 하우징의 상단 및 하단에 각각 장착되는 한 쌍의 가이드 유닛들을 포함하며,
    상기 각각의 가이드 유닛은:
    상기 승강 핀을 사이에 두고 서로 마주한 상태에서 수평 축을 중심으로 각각 회전하도록 배열되며 회전 둘레를 따라 상기 승강 핀의 일부를 안착시켜 지지하는 안착 홈이 각각 형성된 한 쌍의 롤러들과,
    상기 한 쌍의 롤러들을 회전 가능하도록 지지한 상태에서 상기 하우징에 고정되는 회전 지지부를 포함하며,
    상기 하우징의 상단에 위치한 한 쌍의 롤러들의 배열 방향은 상기 하우징의 하단에 위치한 한 쌍의 롤러들의 배열 방향과 수직한 것을 특징으로 하는 승강 핀 가이드.
  2. 삭제
  3. 삭제
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