KR101427695B1 - 디스플레이 기판 이송장치 - Google Patents

디스플레이 기판 이송장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 기판을 공정 챔버로 또는 공정 챔버 내에서 이송하는 디스플레이 기판 이송장치에 관한 것이다.
본 발명의 구성은, 기판 진입부와 기판 반출부까지 기판 이송 경로에 배열되어 회전 구동되는 기판이송축과, 상기 기판이송축에 설치되어 기판의 저면을 지지하며 기판을 이송하는 이송롤러와, 상기 기판이송축의 양단을 회전 가능하게 지지하는 기판이송 프레임, 및 상기 기판이송 프레임 측에 구비되어 상기 기판이 로딩되면 기판의 하중에 의해 지렛대 운동하여 기판을 좌우 정렬시키는 기판 가이드부를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따르면, 이송되는 디스플레이 기판을 좌우 정렬 상태로 지지하는 가이드 롤러의 설치 부위가, 디스플레이 기판이 이송장치로 진입하는 진입부와 이송장치로부터 반출되는 반출부에만 한정되더라도 디스플레이 기판을 좌우 정렬 상태로 유지할 수 있으므로, 가이드 롤러의 소요 수량을 감축할 수가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 디스플레이 기판 이송장치는 그 제작 비용이 절감되는 효과가 있다.
기판, 이송, 기판 로딩 롤러, 가이드 롤러, 지렛대 운동

Description

디스플레이 기판 이송장치{Device for transferring susbstrate}
본 발명은 디스플레이 기판을 공정 챔버로 또는 공정 챔버 내에서 이송하는 디스플레이 기판 이송장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 패널과 같은 디스플레이 기판의 제조시 기판에 패턴을 형성하기 위해 증착, 세정, 건조, 식각, 노광 등과 같은 다양한 공정들이 수행된다. 그리고, 이러한 공정들은 대부분 해당 공정을 수행하기 위한 공정 챔버에서 이루어지며, 기판은 기판이송장치에 의해 각각의 공정 챔버로 이송된다.
현재 기판이송장치에서 적용되고 있는 기판이송방식으로는, 기판을 수평상태로 지지하여 이송하는 수평이송방식, 기판을 수직상태로 지지하여 이송하는 수직이송방식, 그리고 기판을 경사진 상태로 지지하여 이송하는 경사이송방식 등이 있다.
첨부도면 도 1은 수평이송방식에 적용되고 있는 종래의 디스플레이 기판 이송장치를 나타낸 평면도이다. 도 1에 나타난 바와 같이 종래의 기판 이송장치는, 기판(S)의 이송경로를 따라 병렬로 배치된 다수의 기판이송축(1)들과, 각각의 기판 이송축(1)에 설치되어 기판(S)의 저면을 지지하면서 기판(S)을 이송하는 다수의 이송롤러(2)들과, 기판이송축(1)의 양단을 회전 가능하게 지지하는 기판이송 프레임(3), 그리고 기판이송축(1)에 회전 구동력을 제공하는 구동부(도시되지 않음)를 구비하고 있다. 아울러, 상기 프레임(3)에는 기판(S)의 좌우 측면 모서리와 대향하는 부위에 기판(S)의 좌우 측면 모서리를 지지하는 가이드 롤러(4)들이 설치되어 있다. 이에 따라, 구동부의 회전 구동에 의해 회전하는 기판이송축(1) 상의 이송롤러(2)에 기판(S)이 놓여지면 기판(S)이 이송롤러(2) 상에서 기판이송경로를 따라 수평이송되며, 이때 기판(S)의 좌우 측면 모서리는 가이드 롤러(4)에 의해 지지됨에 따라 좌우 정렬된 상태를 유지할 수 있게 된다.
그런데, 위와 같이 구성된 종래의 디스플레이 기판 이송장치에서는 상기 가이드 롤러(4)가 기판(S)이 이송되는 전 구간에 걸쳐 기판이송 프레임(3)에 일정한 간격으로 설치되기 때문에, 가이드 롤러(4)의 소요량이 많아져 장치 구성의 비용이 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 디스플레이 기판의 좌우 측면 모서리를 지지하는 가이드 롤러의 소요 수량 감축으로 장치 구성의 비용이 절감되는 디스플레이 기판 이송장치를 제공하는 데에 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판 진입부와 기판 반출부까지 기판 이송 경로에 배열되어 회전 구동되는 기판이송축; 상기 기판이송축에 설치되어 기판의 저면을 지지하며 기판을 이송하는 이송롤러; 상기 기판이송축의 양단을 회전 가능하게 지지하는 기판이송 프레임; 및 상기 기판이송 프레임 양측에 장착되는 보조프레임; 상기 보조프레임에 고정 장착되는 회전축; 상기 회전축에 장착되어 상기 기판 이송 경로에 대하여 지렛대 운동을 하는 롤러 지지부재; 상기 롤러 지지부재에 설치되어 상기 기판이 로딩되었을 때 기판의 하중을 받아 상기 롤러 지지부재가 지렛대 운동하도록 하며, 이송되는 기판에 의해 회전하면서 기판의 저면을 지지하는 기판 로딩 롤러; 상기 롤러 지지부재에 설치되며, 상기 기판 로딩 롤러에 로딩되어 이송되는 기판이 좌우 정렬되도록 기판의 측면 모서리를 지지하는 가이드 롤러;로 구성되는 기판 가이드부;로 구성되고, 상기 로딩되는 기판에 대해 상기 기판 로딩 롤러가 상기 가이드 롤러보다 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 이송장치를 개시한다.
특히, 상기 기판 가이드부는, 상기 기판 이송 경로에 대하여 지렛대 운동할 수 있도록 상기 기판이송 프레임 측에 설치되는 롤러 지지부재와, 상기 롤러 지지부재에 설치되어 상기 기판이 로딩되었을 때 기판의 하중을 받아 상기 롤러 지지부재가 지렛대 운동하도록 하며 이송되는 기판에 의해 회전하면서 기판의 저면을 지지하는 기판 로딩 롤러, 및 상기 기판 로딩 롤러에 로딩되어 이송되는 기판이 좌우 정렬되도록 기판의 측면 모서리를 지지하는 가이드 롤러를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 로딩되는 기판에 대해 상기 기판 로딩 롤러가 상기 가이드 롤러보다 후방에 위치하는 것이 바람직하다.
또, 상기 기판 가이드부는 상기 기판 진입부 측과 기판 반출부 측에만 설치될 수 있다.
또, 상기 기판에 대한 공정 수행을 위해 상기 기판 가이드부의 지렛대 운동을 감지하는 센서가 더 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 이송되는 디스플레이 기판을 좌우 정렬 상태로 지지하는 가이드 롤러의 설치 부위가, 디스플레이 기판이 이송장치로 진입하는 진입부와 이송장치로부터 반출되는 반출부에만 한정되더라도 디스플레이 기판을 좌우 정렬 상태로 유지할 수 있으므로, 가이드 롤러의 소요 수량을 감축할 수가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 디스플레이 기판 이송장치는 그 제작 비용이 절감되는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
첨부도면 도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 기판 이송장치를 나타낸 평면도이다. 본 발명의 디스플레이 기판 이송장치는 공정 챔버 내부에 설치됨은 물론, 기판이 공정 챔버로 진입하거나 공정 챔버로부터 반출되는 경로 상에 설치될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디스플레이 기판 이송장치는, 기판 이송 경로에 기판 이송 방향을 따라 배열된 다수의 기판이송축(10)들과, 이 기판이송축(10)에 설치되어 기판이송축(10)과 함께 회전하는 이송롤러(20)와, 기판이송축(10)의 양단을 회전 가능하게 지지하는 기판이송 프레임(30), 그리고 이송되는 기판(S)을 좌우 정렬시키는 기판 가이드부(40)를 포함한 구성으로 이루어져 있다. 이러한 본 발명의 구체적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 기판이송축(10)은 기판(S)이 진입하는 기판 진입부로부터 기판이 반출되는 기판 반출부에 이르는 구간에 기판 이송 방향을 따라 다수가 배열되어 있다. 이들 기판이송축(10)은 도면에 도시되지 않은 구동장치에 의해 기판 이송 방향으로 회전 구동되어 기판(S)이 이송되도록 한다.
이송롤러(20)는 상기 기판이송축(10)에 적절한 개수로 설치됨으로써, 기판이송축(10)이 회전 구동될 때 기판이송축(10)과 함께 회전한다. 그리고, 기판(S)이 이송롤러(20) 상에 로딩된 상태에서 기판(S)의 저면부가 이송롤러(20)와 접하게 됨 에 따라, 기판(S)의 이송은 이송롤러(20)에 의해 이루어지게 된다.
상기 기판이송축(10)은 기판이송 프레임(30)에 의해 양단부가 지지되는데, 기판이송축(10)이 회전 구동될 때 기판이송 프레임(30) 상에서 원활하게 회전할 수 있도록 기판이송축(10)은 기판이송 프레임(30)에 구비된 베어링(도시되지 않음)에 의해 지지된다.
기판 가이드부(40)는 상기 기판이송 프레임(30)에 구비되는데, 기판(S)이 기판 가이드부(40)에 로딩되는 순간, 기판(S)의 하중에 의해 기판 가이드부(40)가 지렛대 운동을 하여 기판(S)을 좌우 정렬시키게 된다. 이러한 기판 가이드부(40)의 구체적인 실시예는 다음과 같이 이루어진다.
도 3은 본 발명에 구비되는 기판 가이드부에 대한 평면도이고, 도 4는 도 3의 기판 가이드부에 기판이 로딩되기 전의 상태를 나타낸 정면도이며, 도 5는 도 4의 기판 가이드부에 기판이 로딩된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 가이드부(40)는 상기 기판이송 프레임(30)에 지렛대 운동할 수 있도록 설치되는 롤러 지지부재(41)와, 기판(S)이 로딩되었을 때 기판(S)의 하중을 받아 상기 롤러 지지부재(41)가 지렛대 운동하도록 하는 기판 로딩 롤러(42), 그리고 이송되는 기판(S)의 측면 모서리를 지지하도록 상기 롤러 지지부재(41)에 설치되는 가이드 롤러(43)를 포함한 구성으로 이루어져 있다. 이러한 기판 가이드부(40)의 상세한 구성은 다음과 같다.
먼저, 롤러 지지부재(41)는 기판이송축(10)의 양단이 결합되어 있는 기판이 송 프레임(30)의 보조 프레임(31)에 설치되는데, 상기 기판 로딩 롤러(42)를 지지하는 제1지지부(41a)와, 상기 가이드 롤러(43)를 지지하는 제2지지부(41b)로 구분되어 있다. 제1지지부(41a)는 기판 이송 방향과 나란한 방향으로 보조 프레임(31)에 설치되는 회전축(41c)에 의해 기판이송 프레임(30)에 결합됨으로써, 이 회전축(41c)을 중심축으로 하여 기판 이송 경로를 상대로 상기 기판 로딩 롤러(42)가 설치된 부분이 상승 및 수평 상태로 지렛대 운동을 할 수 있게 된다. 그리고, 제2지지부(41b)는 제1지지부(41a)와 직각을 이루면서 기판 진입부 측으로 연장되어 있으며, 이 제2지지부(41b) 상에 상기 가이드 롤러(43)가 설치된다. 가이드 롤러(43)가 설치된 제2지지부(41b) 측의 하중은 기판 로딩 롤러(42)가 설치된 제1지지부(41a) 측보다 무겁게 형성됨으로써, 기판(S)이 로딩되지 아니한 상태에서는 도 4에서 볼 수 있는 것처럼 제1지지부(41a)의 기판 로딩 롤러(42)가 위쪽으로 들려진 상태로 있게 된다.
다음으로, 상기 기판 로딩 롤러(42)는 제1회전지지축(41d)에 의하여 상기 롤러 지지부재(41)의 제1지지부(41a) 말단부에 회전 가능하게 설치됨으로써, 기판(S)의 이송 방향으로 회전할 수 있게 되어 있다. 특히, 이 기판 로딩 롤러(42) 상에 기판(S)이 로딩되는데, 기판(S)이 로딩되는 순간 기판(S)의 하중에 의해 롤러 지지부재(41)가 회전축(41c)을 중심축으로 하여 지렛대 운동을 함으로써 로딩된 기판(S)과 제1지지부(41a)가 서로 평행 상태로 된다. 이와 같이 기판 로딩 롤러(42)에 기판(S)이 로딩된 상태에서, 기판 로딩 롤러(42)는 이송되는 기판(S)의 저면부와 접촉하여 회전하면서 기판(S)의 저면을 지지하게 된다.
가이드 롤러(43)는 제2회전지지축(41e)에 의하여 상기 롤러 지지부재(41)의 제2지지부(41b)에 설치되는데, 이 가이드 롤러(43)는 원주형으로 이루어져 있어서 그 외주면이 이송되는 기판(S)의 측면 모서리와 접하면서 기판(S)을 지지하게 된다. 특히, 본 실시예에서 제2지지부(41b)는 제1지지부(41a)의 후단부로부터 기판 진입부 측을 향하여 직각으로 꺾여져 형성되어 있기 때문에, 로딩되는 기판(S)에 대해 제1지지부(41a) 상의 기판 로딩 롤러(42)가 제2지지부(41b) 상의 가이드 롤러(43)보다 후방에 위치하게 된다. 만일, 도 6에 예시된 것처럼, 가이드 롤러(43')가 기판 로딩 롤러(42')보다 후방에 위치하는 구조로 개시될 경우, 기판(S')이 좌우 정렬도가 틀어진 상태로 기판 이송 경로로 진입하여 기판 로딩 롤러(42') 상에 로딩되었을 때, 기판(S')의 측면 모서리의 선단부가 가이드 롤러(43')의 외주면에 충돌하여 기판(S')과 가이드 롤러(43')가 손상될 우려가 있다. 따라서, 도 3과 같이 가이드 롤러(43)가 기판 이송 경로 상에서 기판 로딩 롤러(42)보다 전방에 위치하는 것이 바람직한데, 기판(S)이 가이드 롤러(43)의 위치를 지나 기판 로딩 롤러(42)에 로딩되고 난 뒤에야 롤러 지지부재(41)의 지렛대 운동에 의해 가이드 롤러(43)가 기판(S)의 측방으로부터 기판(S)의 측면 모서리와 접하게 되므로, 기판(S)의 측면 모서리가 안전하게 지지된다.
한편, 위와 같이 구성된 기판 가이드부(40)는 기판 진입부 측과 기판 반출부 측에만 설치될 수도 있고, 기판 이송 경로가 긴 경우에는 중간 위치에 추가로 설치되어 기판(S)이 좌우 정렬되도록 할 수 있다. 따라서, 기판 이송 경로의 전 구간에 걸쳐 기판이송 프레임에 일정 간격으로 가이드 롤러가 다수 구비되던 종래의 경우 에 비해, 본 발명의 기판 이송장치에서는 가이드 롤러의 소요 수량을 현저하게 저감할 수가 있다.
상기와 같은 구성에 부가하여, 기판(S)에 대한 공정 수행을 위해 기판 가이드부(40)의 지렛대 운동을 감지하는 센서(44)가 더 구비될 수 있다. 즉, 예를 들어 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 가이드부(40)의 롤러 지지부재(41) 후단부에 자성체의 피감지부(45)가 설치되고, 보조 프레임(31)에는 상기 피감지부(45)의 자성체를 감지하는 센서(44)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 기판(S)의 이송시 기판(S)이 기판 가이드부(40)에 로딩되는지 여부에 따라 기판 가이드부(40)가 지렛대 운동을 하면, 피감지부(45)가 센서(44)에 감지되거나 센서(44)의 감지 영역으로부터 벗어남으로써 기판 가이드부(40)에 기판(S)이 로딩되는지 여부를 알 수 있게 된다. 센서(44)에 의한 감지 신호는 제어부(도시되지 않음)로 보내어져 기판(S)에 대한 소정의 공정 수행이 제어된다. 이러한 센서(44)와 피감지부(45)는 기판 진입부 측과 기판 반출부 측의 어느 일측 또는 양측에 설치될 수 있다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 디스플레이 기판 이송장치에 의하여 기판이 이송되고 가이드되는 작동관계를 간략히 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 본 실시예에서는 기판이송축(10)이 배열된 기판 이송 경로에서 기판 진입부 측과 기판 반출부 측에 기판 가이드부(40)가 설치되어 있다. 그리고, 기판 가이드부(40)의 롤러 지지부재(41)는 기판(S)이 로딩되지 아니한 상태에서 도 4에 나타난 것처럼 제1지지부(41a)의 기판 로딩 롤러(42)가 설치된 부위가 위쪽으로 들 려져 있고, 제2지지부(41b)의 가이드 롤러(43)는 보조 프레임(31)의 바깥쪽을 향해 하향 경사져 있다.
기판(S)이 기판 진입부를 통해 기판 이송 경로로 진입하여 기판 진입부 측에 설치된 기판 가이드부(40)로 들어오면, 기판(S)은 롤러 지지부재(41)의 제1지지부(41a)에 설치된 기판 로딩 롤러(42)와 접하게 된다. 그리고, 기판(S)의 하중에 의해 기판 로딩 롤러(42)가 눌림으로써 롤러 지지부재(41)가 회전축(41c)을 회전중심축으로 지렛대 운동을 하여 도 5에서와 같이 기판(S)과 평행한 상태가 된다. 이와 동시에, 제2지지부(41b)에 설치된 가이드 롤러(43)는 로딩된 기판(S)의 측면 모서리 쪽으로 회동하여 기판(S)의 측면 모서리와 접하게 된다. 이에 따라, 롤러 지지부재(41)에 설치된 피감지부(45)가 센서(44)의 감지 영역으로부터 벗어나게 되어 기판 가이드부(40)에 기판(S)이 로딩된 상태임을 센서(44)의 신호를 통해 제어부가 인지하게 되어 공정 챔버에서의 공정이 수행된다.
한편, 기판(S)의 저면 일부분은 회전구동 중인 기판이송축(10)의 이송롤러(20)와 접하고 있기 때문에 기판(S)은 기판 진입부로부터 기판 이송 경로를 따라 기판 반출부까지 이송되며, 이때 기판 로딩 롤러(42)는 기판(S)의 저면을 지지하면서 회전하고, 가이드 롤러(43)는 기판(S)의 측면 모서리를 지지하면서 회전한다. 따라서, 기판(S)은 이송롤러(20)와 가이드 롤러(43)에 의해 저면부와 측면 모서리가 각각 안전하게 지지되면서 이송된다.
기판(S)이 기판 가이드부(40)를 경과한 후에는, 제1지지부(41a) 측보다 무거운 제2지지부(41b) 측의 하중에 의해 롤러 지지부재(41)는 최초의 상태로 지렛대 운동하여 원상복귀하게 된다. 그리고, 기판(S)이 기판 반출부에 이르게 되면, 기판 진입부 측에서 수행된 위와 같은 기판 가이드부(40)의 작동이 동일하게 이루어진다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
도 1은 종래의 디스플레이 기판 이송장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 기판 이송장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명에 구비되는 기판 가이드부에 대한 평면도이다.
도 4는 도 3의 기판 가이드부에 기판이 로딩되기 전의 상태를 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 4의 기판 가이드부에 기판이 로딩된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명에서 가이드 롤러가 기판 로딩 롤러보다 후방에 위치한 구조로 개시될 경우의 기판 충돌 가능성을 설명하는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기판이송축 20 : 이송롤러
30 : 기판이송 프레임 40 : 기판 가이드부
41 : 롤러 지지부재 41a : 제1지지부
41b : 제2지지부 41c : 회전축
41d : 제1회전지지축 41e : 제2회전지지축
42 : 기판 로딩 롤러 43 : 가이드 롤러
44 : 센서 45 : 피감지부

Claims (5)

  1. 기판 진입부와 기판 반출부까지 기판 이송 경로에 배열되어 회전 구동되는 기판이송축;
    상기 기판이송축에 설치되어 기판의 저면을 지지하며 기판을 이송하는 이송롤러;
    상기 기판이송축의 양단을 회전 가능하게 지지하는 기판이송 프레임; 및
    상기 기판이송 프레임 양측에 장착되는 보조프레임; 상기 보조프레임에 고정 장착되는 회전축; 상기 회전축에 장착되어 상기 기판 이송 경로에 대하여 지렛대 운동을 하는 롤러 지지부재; 상기 롤러 지지부재에 설치되어 상기 기판이 로딩되었을 때 기판의 하중을 받아 상기 롤러 지지부재가 지렛대 운동하도록 하며, 이송되는 기판에 의해 회전하면서 기판의 저면을 지지하는 기판 로딩 롤러; 상기 롤러 지지부재에 설치되며, 상기 기판 로딩 롤러에 로딩되어 이송되는 기판이 좌우 정렬되도록 기판의 측면 모서리를 지지하는 가이드 롤러;로 구성되는 기판 가이드부;로 구성되고,
    상기 로딩되는 기판에 대해 상기 기판 로딩 롤러가 상기 가이드 롤러보다 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 이송장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 가이드부는 상기 기판 진입부 측과 기판 반출부 측에 설치된 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 이송장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판에 대한 공정 수행을 위해 상기 기판 가이드부의 지렛대 운동을 감지하는 센서가 더 구비된 것을 특징으로 하는 디스플레이 기판 이송장치.
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