KR101102243B1 - 대면적 기판의 어라인장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적 기판의 어라인장치에 관한 것으로, 대면적 기판을 이송하는 이송축과 함께 회전하며 경사면을 제공하는 캠과, 상기 회전하는 캠의 경사면에 접촉되어 직선왕복운동을 하는 접촉제어부와, 상기 접촉제어부에 회전가능하게 결합되어 이송되는 상기 대면적 기판의 측면에 주기적으로 접촉되어 상기 대면적 기판을 어라인하는 어라인롤러를 포함한다. 이와 같은 구성의 본 발명은 이송되는 대면적 기판의 측면에 주기적으로 접촉되어 대면적 기판을 어라인시켜, 어라인롤러의 마모량을 최소화함으로써, 어라인롤러의 수명을 연장시키며, 파티클의 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

대면적 기판의 어라인장치{Aligner for large area substrate}

본 발명은 대면적 기판의 어라인장치에 관한 것으로, 특히 마모를 줄여 수명을 연장하고, 파티클의 발생을 최소화할 수 있는 대면적 기판의 어라인장치에 관한 것이다.

일반적으로 대면적의 유리 기판을 사용하는 평판 디스플레이의 제조공정에서는 대면적 기판을 일방향으로 이송장치가 마련되며, 그 이송장치에 의해 이송되는 기판을 처리하고 있다.

대면적 기판을 이송하는 장치는, 상호 나란하게 마련된 다수의 회전축과, 그 회전축 각각에 다수로 마련되어 기판의 바닥면에 접하는 롤러를 포함하는 이송축들을 구비하고 있다.

그러나 이러한 이송축들만으로 기판을 이송하는 경우 진행방향에 대하여 좌우로 변위가 발생할 수 있으며, 이와 같이 변위가 발생되는 경우 기판이 파손되는 등 심각한 문제가 발생하게 된다.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 이송되는 기판의 측면에 접촉되는 롤러를 구비하여 기판의 좌우 틀어짐을 방지하는 어라인장치가 적용되고 있으며, 종래 대면적 기판의 어라인장치를 아래에서 상세히 설명한다.

도 1은 종래 대면적 기판의 어라인장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면 종래 대면적 기판의 어라인장치는, 대면적 기판(1)의 저면에 접촉되는 롤러(2)를 구비하여 대면적 기판(1)을 이송하는 이송축(3)의 양단을 회전가능하게 지지하는 지지프레임(4)과, 상기 지지프레임(4)의 내측에 상기 이송축(3)의 사이 일부에 고정되는 고정프레임(5)과, 상기 고정프레임(5)에 볼트로 고정되는 롤러가이드(6)와, 상기 롤러가이드(6)에 회전가능하게 결합되어 상기 대면적 기판(1)의 측면에 접촉되어 회전하는 어라인롤러(7)로 구성된다.

상기 지지프레임(4)의 외측에는 다수의 이송축(3)을 동기를 맞춰 회전시키기 위한 구동전달축(8)이 마련되어, 대면적 기판(1)의 저면을 회전하는 이송축(3)들에 각각 마련된 다수의 롤러(2)로 지지하여 일방향으로 이송할 수 있게 된다.

상기 지지프레임(4)의 안쪽에는 고정프레임(5)이 고정되어 있으며, 그 고정프레임(5)의 위치는 다수의 이송축(3)의 사이 공간 중 선택된 곳에 설치된다. 이는 어라인롤러(7)의 설치 간격을 이송축(3)에 비해 더 넓게 설치하여도 이송되는 대면적 기판(1)을 어라인시킬 수 있기 때문이다.

상기 지지프레임(4)의 상부에는 바형태이며 끝단 측에 상기 어라인롤러(7)의 중앙에 삽입되는 회전중심축이 마련된 롤러가이드(6)가 고정된다. 이 롤러가이드(6)의 길이는 상기 어라인롤러(7)의 외주면이 기판(1)의 측면에 접할 정도로 조정할 수 있도록 상기 볼트로 상기 고정프레임(5) 상의 결합위치를 가변할 수 있는 장공이 마련되어 있다.

즉, 상기 대면적 기판(1)의 크기가 변경되거나, 어라인의 조정을 위해 상기 어라인롤러(7)의 위치를 변경하기 위해서는 볼트를 풀어 그 롤러가이드(6)의 위치를 조정한 후 다시 볼트를 조여 고정하게 된다.

이와 같이 구성되는 종래 대면적 기판의 어라인장치는 대면적 기판(1)이 지나는 동안 그 측면에 상기 어라인롤러(7)가 지속적으로 접촉되어 대면적 기판(1)을 어라인시켜, 대면적 기판(1)이 변위되는 것을 방지할 수 있게 된다.

그러나 상기와 같은 구성의 종래 대면적 기판의 어라인장치는, 항시 어라인롤러(7)가 대면적 기판(1)의 측면에 접촉되어 회전하면서 어라인을 하기 때문에 어라인롤러(7)의 마모가 심해 그 어라인롤러(7)의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

또한 그 어라인롤러(7)의 마모로 인하여 파티클이 발생되어, 이송되는 대면적 기판(1)을 오염시킬 수 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 대면적 기판을 어라인시키면서도, 마모를 줄일 수 있는 대면적 기판의 어라인장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 대면적 기판을 이송하는 이송축과 함께 회전하며 경사면을 제공하는 캠과, 상기 회전하는 캠의 경사면에 접촉되어 직선왕복운동을 하는 접촉제어부와, 상기 접촉제어부에 회전가능하게 결합되어 이송되는 상기 대면적 기판의 측면에 주기적으로 접촉되어 상기 대면적 기판을 어라인하는 어라인롤러를 포함한다.

본 발명 대면적 기판의 어라인장치는, 이송되는 대면적 기판의 측면에 주기적으로 접촉되어 대면적 기판을 어라인시켜, 어라인롤러의 마모량을 최소화함으로써, 어라인롤러의 수명을 연장시키며, 파티클의 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 대면적 기판의 어라인장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대면적 기판 어라인장치의 구성도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대면적 기판 어라인장치의 동작상태도이다.
도 5 내지 도 7은 각각 본 발명에 적용되는 다양한 실시예의 캠의 회전에 따른 어라인롤러의 변위를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 발명 대면적 기판 어라인장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대면적 기판 어라인장치의 구성도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대면적 기판 어라인장치는, 기판(10)을 이송하는 이송축(20)의 양단을 지지하는 지지프레임(30)과, 상기 지지프레임(30)의 외측으로 돌출된 이송축(20)에 고정되어 함께 회전하며, 상기 지지프레임(30)을 향하는 면이 경사면인 캠(40)과, 상기 지지프레임(30)에 관통 설치되며, 상기 회전되는 캠(40)의 경사면에 접촉되어 어라인롤러(60)를 이송되는 기판(10)에 접촉시키거나 접촉해제하는 접촉제어부(50)를 포함하여 구성된다.

상기 접촉제어부(50)는, 상기 지지프레임(30)에 관통삽입되어 안쪽의 끝단에 상기 어라인롤러(60)를 회전가능한 상태로 고정하는 이동축(51)과, 상기 지지프레임(30)과 상기 이동축(51)의 사이에 삽입되어 상기 이동축(51)의 직선왕복운동이 원활하게 되도록 지지하는 부시(52)와, 상기 지지프레임(30)의 외측에 일측이 접하며, 타측이 상기 지지프레임(30)의 외측으로 돌출된 상기 이동축(51)에 결합된 탄성지지부(54)에 접하여 복원력으로 상기 이동축(51)을 이동시키는 탄성체(53)와, 상기 이동축(51)의 외측 끝단에 마련되어 상기 캠(40)의 경사면에 점접촉되는 접촉부(55)를 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대면적 기판 어라인장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 대면적 기판(10)의 이송경로를 따라 양측으로 지지프레임(30)이 마련되어 있으며, 그 지지프레임(30)에는 이송축(20)의 일측단 또는 양측단이 관통되어 그 지지프레임(30)의 외측으로 돌출된다. 이때 이송축(20)을 회전시키기 위하여 외부의 회전력을 전달받는 기어부(70)가 돌출된 이송축(20)의 끝단에 결합되어 있다. 그리고 상기 지지프레임(30)의 내부에서 이송축(20)은 베어링(71)에 의해 지지되어 원활한 회전이 가능하게 구성된다.

또한 상기 지지프레임(30)의 외측으로 돌출된 이송축(20)에는 캠(40)이 결합되며, 그 캠(40)의 지지프레임(30)을 향하는 면은 경사면으로 한다. 이후에 보다 상세히 설명하겠지만 이때의 경사면은 단일한 경사도로 경사진 면 또는 둘 이상의 서로 다른 경사도로 경사진 면일 수 있다.

상기 캠(40)의 경사면에는 항시 일단이 접촉되는 접촉제어부(50)가 접촉되어 있으며, 그 접촉제어부(50)는 지지프레임(30)을 관통하여 위치하며, 그 타단에는 어라인롤러(60)가 회전가능하게 결합된다.

이와 같은 구성에 의하여, 상기 이송축(20)의 회전에 의해 대면적 기판(10)이 이송될 때, 상기 캠(40)이 회전하며 그 회전에 의해 상기 접촉제어부(50)는 대면적 기판(10)에 접촉하는 방향과 그 접촉하는 방향의 역방향으로 직선 왕복하게 되며, 따라서 대면적 기판(10)을 순간적으로 어라인 시킨 후 후퇴하는 작용을 하게 된다.

이때 상기 어라인롤러(60)가 기판에 접촉되는 시간은 그 캠(40)의 경사면의 형상에 의해 조절될 수 있다. 즉 고점에서 평탄한 면을 가지고 그 평탄한 면의 면적에 의해 접촉시간을 제어할 수 있다.

도 3과 도 4는 각각 접촉상태와 비접촉상태의 동작상태도이다.

먼저 도 3을 참조하면, 캠(40)이 회전하여 접촉제어부(50)의 접촉부(55)가 캠(40)의 경사면에서 고점에 접촉되는 경우 이동축(51)은 대면적 기판(10)측으로 이동하게 되어 그 대면적 기판(10)의 측면에 어라인롤러(60)를 접촉시킨다.

이때 상기 탄성체(53)는 압축되어 원상태로 팽창복원하려는 힘이 작용하고 있다.

도 4는 상기 캠(40)이 180도 회전한 상태이며, 상기 접촉부(55)는 캠(40)의 경사면 저점에 위치하게 된다. 이때 상기 탄성체(53)의 복원력에 의하여 이동축(51)은 이송되는 대면적 기판(10)으로부터 멀어지는 방향으로 이동되며, 따라서 어라인롤러(60)는 그 대면적 기판(10)의 측면으로부터 이격된다.

이처럼 본 발명은 어라인롤러(60)를 대면적 기판(10)의 측면에 지속적으로 접촉시키기 않고, 상기 캠(40)의 경사면 형상에 따른 주기에 따라 접촉과 이격을 반복하여 대면적 기판(10)을 어라인 시키면서도 마모량을 최소화할 수 있게 된다.

상기 부시(52)는 윤활성을 가지는 수지재일 수 있으며, 상기 접촉부(55)는 반구형으로 상기 캠(40)의 경사면에 점접촉되어, 접촉저항을 최소화할 수 있다.

상기 접촉부(55)는 상기 이동축(51)에 삽입되어 회전하는 볼베어링일 수 있다.

도 5는 상기 본 발명의 바람직한 실시예의 도면들에서 보여지는 캠(40)의 1회전당 상기 어라인롤러(60)의 변위를 나타낸 그래프이다.

상기의 예에서 캠(40)은 하나의 고점과 하나의 저점을 가지도록 동일한 경사면으로 경사진 경사면을 구비하고 있으며, 따라서 캠(40)의 1회전에 1회의 접촉이 이루어지도록 한다.

또한 그 고점에서 평탄한 부분이 없어 어라인롤러(60)와 대면적 기판(10)은 순간적으로 접촉되고 다시 이격된다.

도 6의 그래프는 캠(40)의 경사면에서 상기 접촉부(55)가 접촉되는 부분이 다수의 경사도로 경사진 형상일 때 볼 수 있는 것이다.

즉, 캠(40)의 1회전에 상기 두 번의 고점을 가지도록 하여, 그 캠(40)의 1회전에 상기 어라인롤러(60)는 대면적 기판(10)의 측면에 2회 접촉된다. 이는 접촉주기를 보다 짧게한 것으로 필요에 따라 선택할 수 있다.

도 7은 상기 도 5의 그래프를 나타내는 캠(40)과는 다르게, 고점을 일정한 면적으로 유지하는 경사도를 가지는 캠(40)의 회전시 그 어라인롤러(60)의 변위를 나타낸 그래프이다.

상기 캠(40)의 고점에서 어라인롤러(60)는 대면적 기판(10)에 접촉되며, 그 고점이 소정시간동안 유지됨에 따라 어라인롤러(60)는 대면적 기판(10)의 측면에 그 소정시간동안 접촉하게 된다.

따라서 그 고점을 유지하는 시간, 즉 어라인롤러(60)가 대면적 기판(10)의 측면에 접촉되는 시간을 조절하기 위해서는 캠(40)의 고점에서 평탄한 면을 마련하고, 그 평탄한 면의 면적을 조절한다.

이처럼 본 발명은 주기적으로 어라인롤러(60)를 대면적 기판(10)에 접촉시켜 대면적 기판(10)을 어라인 시키며, 따라서 마모량과 이물의 발생량을 최소화할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 대면적 기판의 어라인장치에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.

10:대면적 기판 20:이송축
30:지지프레임 40:캠
50:접촉제어부 51:이동축
52:부시 53:탄성체
54:탄성지지부 55:접촉부

Claims (5)

1. 대면적 기판을 이송하는 이송축과 함께 회전하며 경사면을 제공하는 캠;
   상기 회전하는 캠의 경사면에 접촉되어 직선왕복운동을 하는 접촉제어부; 및
   상기 접촉제어부에 회전가능하게 결합되어 이송되는 상기 대면적 기판의 측면에 주기적으로 접촉되어 상기 대면적 기판을 어라인하는 어라인롤러를 포함하는 대면적 기판의 어라인장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 접촉제어부는,
   상기 이송축을 지지하는 지지프레임에 관통설치되어 직선왕복운동을 하는 이동축;
   상기 이동축의 일단에 마련되어 상기 캠에 점접촉되는 접촉부;
   상기 캠의 회전에 의한 상기 이동축의 이동방향의 반대방향으로 상기 이동축을 이동시키는 탄성체를 포함하는 대면적 기판의 어라인장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 접촉부는 볼베어링인 것을 특징으로 하는 대면적 기판의 어라인장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 캠의 경사면은,
   상기 접촉제어부가 접촉되는 부분이 고점과 저점을 적어도 하나 이상 가지도록 경사진 것을 특징으로 하는 대면적 기판의 어라인장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 캠은,
   상기 고점에서 평탄한 면을 제공하며, 그 평탄한 면의 면적에 따라 상기 어라인롤러의 접촉시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 대면적 기판의 어라인장치.
   
   

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