KR101534180B1 - 유리 반송 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적 유리 기판의 반송에 있어서, 유리 기판의 상단부를 취부한 상태로 수평 이동하는 과정에서 초음파를 이용하여 유리 기판 하단부의 좌우 진동폭을 유리 기판에 대한 접촉 없이 신속하게 줄일 수 있는 유리 기판 반송 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유리 기판 반송장치는, 유리 기판의 상단을 파지한 상태에서 수평 이동하는 유리 기판 이동부; 상기 유리 기판 이동부의 하측에 설치되며, 상기 유리 기판 이동부에 의하여 수평 이동되는 유리 기판의 하단부에 초음파를 발사하여 유리 기판의 진동폭을 제한하는 진동 제한부;를 포함한다.

Description

유리 반송 장치 및 방법{THE APPARATUS FOR TRANSFERRING THE GLASS SUBSTRATE AND THE METHOD THEREFOR}

본 발명은 유리 기판 반송 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대면적 유리 기판의 반송에 있어서, 유리 기판의 상단부를 취부한 상태로 수평 이동하는 과정에서 초음파를 이용하여 유리 기판 하단부의 좌우 진동폭을 유리 기판에 대한 접촉 없이 신속하게 줄일 수 있는 유리 기판 반송 장치 및 방법에 관한 것이다.

LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등의 디스플레이(Display) 장치는 물론이거니와 태양전지 등의 소자들도 최근에는 유리 기판 상에 형성하는 기술이 사용되고 있다. 이 경우에 대부분의 소자들은 생산성을 향상시키기 위하여 가로, 세로 각각 2m가 넘는 대면적 유리 기판을 사용하여 소자 형성 공정을 진행한 후, 소자가 모두 형성된 유리 기판을 필요한 크기로 잘라서 사용하는 방법이 사용된다.

따라서 이러한 대면적 유리 기판을 생산하는 유리 기판 생산 공장에서는 대면적 유리 기판을 생산하고, 처리하는 과정에서 대면적 유리 기판의 안정적인 이송과 검사 등의 문제를 해결하여야 한다. 즉, 이러한 대면적 유리 기판이 두께는 0.7mm 이하로 매우 얇은 상태를 가지고 있고, 이에 의한 처짐 현상 때문에 대면적 유리 기판을 수평으로 반송하거나 검사하기가 어렵다. 또한 이러한 정밀 소자를 유리 기판 표면에 형성하기 위해서는 유리 기판의 표면에 대하여 생산 이후의 이동 또는 취급과정에서 어떠한 접촉도 발생하지 않아야 한다.

따라서 종래에 이러한 대면적 유리 기판의 이동은 유리 기판을 수직으로 기립한 상태에서, 소자 형성 공정 이후에 절단되어 폐기되는 유리 기판의 상단 부분을 파지한 상태에서 수평이동시키는 방법이 사용되고 있다.

그런데 이렇게 상단만을 파지한 상태에서 수평 이동시키는 과정에서, 매우 얇은 두께를 가지는 유리 기판은 하단부가 좌우로 흔들리는 현상이 발생한다. 이러한 좌우 흔들림 진폭은 유리 기판이 얇아지고, 대면적화될수록 확대된다. 좌우 흔들림 진폭이 커지면, 유리 기판 중 상단면이 파지된 부분 및 그 직하부분에 스트레스가 증가하여 파손 가능성이 있으며, 유리 기판의 파손을 방지하기 위하여 기판 반송을 매우 느린 속도로 진행해야 하는 문제가 발생한다.

또한 유리 기판의 이송 중에 유리 기판 표면에 대한 검사가 필요한 구간을 지나게 되는데, 이 구간은 유리 기판 표면의 정확한 검사를 위하여 유리 기판과 가까운 거리에 검사장치를 설치하게 된다. 따라서 유리 기판의 이동 중에 검사 구간을 만나게 되면, 유리 기판의 좌우 진동폭을 감소시키기 위하여 많은 시간 동안 대기하여야 하므로 기판 반송에 더욱 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 대면적 유리 기판의 반송에 있어서, 유리 기판의 상단부를 취부한 상태로 수평 이동하는 과정에서 초음파를 이용하여 유리 기판 하단부의 좌우 진동폭을 유리 기판에 대한 접촉 없이 신속하게 줄일 수 있는 유리 기판 반송 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 유리 기판 반송장치는, 유리 기판의 상단을 파지한 상태에서 수평 이동하는 유리 기판 이동부; 상기 유리 기판 이동부의 하측에 설치되며, 상기 유리 기판 이동부에 의하여 수평 이동되는 유리 기판의 하단부에 초음파를 발사하여 유리 기판의 진동폭을 제한하는 진동 제한부;를 포함한다.

본 발명에서 상기 진동 제한부는, 상기 유리 기판 이동부에 의하여 수평 이동되는 유리 기판 하단부의 양측에 마주보도록 각각 설치되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 진동 제한부는, 상기 유리 기판 이동부에 의하여 수평 이동되는 유리 기판 하단부 이동 경로를 따라 일정 간격 이격되도록 다수개가 설치되는 진동자; 상기 진동자에 에너지를 공급하여 진동시키는 에너지 공급부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 유리 기판 반송장치에서, 상기 진동자는 유리 기판 이동 방향과 일치되는 방향으로 장축이 배치되는 직사각형 형상을 가지는 것이 바람직하다.

한편 본 발명의 유리 기판 반송방법은, 1) 유리 기판의 상단을 유리 기판 이동부로 파지하는 단계; 2) 상기 유리 기판 이동부를 구동시켜 상기 유리 기판을 수평 이동시키는 단계; 3) 상기 유리 기판의 하단부에 상기 유리 기판 이동 방향과 수직되는 방향으로 초음파를 발사하여 상기 유리 기판의 진동폭을 제한하는 단계; 4) 상기 유리 기판 표면을 검사하는 단계;를 포함한다.

본 발명에서 상기 3) 단계에서는, 이동되는 유리 기판의 마주보는 양 측에서 유리 기판 방향으로 초음파를 발사하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 상기 3) 단계에서는, 다수개의 진동자를 상기 유리 기판 하단의 이동 경로를 따라 일정 간격 이격되도록 배치한 상태에서 상기 유리 기판이 이동되는 경로를 따라 진동자를 구동시키는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 진동자는 유리 기판 이동 방향과 일치되는 방향으로 장축이 배치되는 직사각형 형상을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 유리 기판 반송장치는 유리 기판에 대한 접촉이 전혀 발생하지 않도록 초음파를 사용하여 유리 기판의 이송 중에 발생하는 좌우 진동폭을 신속하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 즉, 대면적 유리 기판의 상단을 파지한 상태에서 수직으로 기립하여 반송하는 과정에서 유리 기판의 하단부가 좌우 방향으로 큰 진폭을 가지면서 진동하는 것을, 유리 기판의 양측에서 초음파를 발사하여 진동폭 및 진공 회수를 50% 이하로 감소시키는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 반송장치의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유리 기판 반송장치의 작용을 도시하는 도면이다.
도 3, 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 반송장치의 작용을 도시하는 도면들이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 유리 기판 반송 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 유리 기판 이동부(110)와 진동 제한부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 유리 기판 이동부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 유리 기판(1)의 상단을 파지한 상태에서 수평 이동하는 구성요소로서, 기판 파지 그리핑부(112), 수평 이동 레일(114) 및 수직 기둥부(116)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 기판 파지 그리핑부(112)는 대면적 유리 기판(1) 중 취급과정에서 접촉할 수 있는 가장자리 부분을 그리핑하는 구성요소이다. 구체적으로 상기 기판 파지 그리핑부(112)는 유리 기판(1)의 상단부를 2군데 이상 파지하여, 유리 기판(1)이 수직으로 기립된 상태에서 하측으로 낙하하거나 움직이지 않도록 안정적으로 그립한다.

그리고 상기 수평 이동 레일(114)은 도 1에 도시된 바와 같이, 유리 기판(1)의 수평 이동 방향을 안내하는 구성요소이다. 실제로 상기 기판 파지 그리핑부(112)가 상기 수평 이동 레일(114)에 수평 이동 가능하도록 결합되어 설치되며, 상기 수평 이동 레일(114)을 따라 이동하게 된다. 따라서 상기 기판 파지 그리핑부(112)에 파지된 유리 기판(1)도 함께 수평 이동하게 된다.

또한 상기 수평 이동 레일(114)에는 상기 기판 파지 그리핑부(112)를 수평 이동시키는 동력을 제공하는 동력 제공부(도면에 미도시)도 구비된다. 상기 동력 제공부는 상기 기판 파지 그리핑부(112)의 이동을 정확하게 제어할 수 있는 다양한 모터 등이 사용될 수 있으며, 예를 들어 서보 모터(Servo Motor)인 것이 바람직하다.

다음으로 상기 수직 기둥부(116)는 상기 수평 이동 레일(114)을 바닥면으로부터 일정한 높이로 설치하는 구성요소이다. 따라서 상기 수직 기둥부(116)는 도 1에 도시된 바와 같이, 일정 간격마다 설치되며, 상기 수평 이동 레일(114)을 일정한 높이로 유지한다.

다음으로 상기 진동 제한부(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 유리 기판 이동부(110)의 하측에 설치되며, 상기 유리 기판 이동부(110)에 의하여 수평 이동되는 유리 기판(1)의 하단부에 초음파를 발사하여 유리 기판의 진동폭을 제한하는 구성요소이다.

이를 위하여 본 실시예에서 상기 진동 제한부(120)는 구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 진동자(122)와 에너지 공급부(124)를 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 진동자(122)는 직접 유리 기판(1) 하단부에 초음파를 발사하여 유리 기판의 진동폭을 제한하는 구성요소로서, 상기 유리 기판 이동부(110)에 의하여 수평 이동되는 유리 기판 하단부 이동 경로를 따라 일정 간격 이격되도록 다수개가 설치된다.

상기 진동자(122)가 이격되는 간격 및 설치되는 진동자의 개수는 유리 기판의 종류 및 작업 환경에 따라 적절하게 조정될 수 있다.

또한 상기 진동자(122a)는 공기를 매질로 하여 초음파를 발사할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 원형, 타원형 및 직사각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 설치되는 진동자의 개수를 최소화하기 위하여 진동자의 수평 방향 길이가 길도록, 상기 진동자(122)는 도 1, 3에 도시된 바와 같이, 유리 기판(1) 이동 방향과 일치되는 방향으로 장축이 배치되는 직사각형 형상을 가지는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 에너지 공급부(124)는 상기 진동자(122)에 에너지를 공급하여 진동시키는 구성요소이다. 상기 에너지 공급부(124)도 일반적으로 공기를 매질로 하여 초음파을 발생할 수 있는 다양한 에너지 공급부를 사용할 수 있으며, 도 1이 도시된 바와 같이, 다수개의 진동자(122)에 대하여 하나의 에너지 공급부(124)가 설치될 수 있다.

한편 상기 진동 제한부(120)는 유리 기판(1)의 일측에만 설치될 수도 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 유리 기판 이동부(110)에 의하여 수평 이동되는 유리 기판 하단부의 양측에 마주보도록 각각 설치되는 것이 바람직하다. 이렇게 양측에 설치되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 유리 기판(1) 하단부 양측에서 서로 마주보는 방향으로 초음파를 발사하여 유리 기판(1)의 좌우 진동폭을 신속하고 효과적으로 감소시킬 수 있다.

물론 상기 유리 기판 반송장치(100)에 검사부 등 다른 구성요소들이 더 구비될 수 있으며, 이들의 구조는 종래의 반송장치에 구비되는 그것들과 실질적으로 동일한 구조 및 기능을 가지므로 이에 대한 설명은 생략한다.

이하에서는 전술한 유리기판 반송장치(100)를 사용하여 유리 기판(1)을 반송하는 방법을 상세하게 설명한다.

먼저 유리 기판(1)의 상단을 유리 기판 이동부(110)로 파지하는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 기판 파지 그리핑부(112)를 이용하여 상기 유리 기판(1) 중 소자가 형성되지 않는 가장자리 부분만을 2군데 이상 안정적으로 파지한다.

다음으로는 상기 유리 기판 이동부(110)를 구동시켜 상기 유리 기판(1)을 수평 이동시키는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 유리 기판(1)의 상단을 파지한 기판 파지 그리핑부(112)를 수평 이동 레일(114)을 따라 서보 모터 등을 이용하여 정확한 속도로 이동시키도록 제어한다.

다음으로는 상기 유리 기판(1)의 하단부에 상기 유리 기판 이동 방향과 수직되는 방향으로 초음파를 발사하여 상기 유리 기판의 진동폭을 제한하는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 상기 에너지 공급부(124)에 의하여 에너지가 공급되고, 상기 진동자(122)가 초음파를 발사하여 유리기판(1) 하단부가 좌우로 흔들리는 진폭을 감소시키는 것이다. 물론 이때 유리 기판(1)의 양측에서 초음파를 발사하는 것이 효과적이다.

이렇게 하여 도 4에 도시된 바와 같이, 유리 기판(1)의 좌우 진동폭을 최소화되면, 다음으로는 상기 유리 기판(1) 표면을 검사하는 단계가 진행된다. 물론 이 단계는 생략될 수도 있겠지만, 유리 기판(1)의 표면에 대한 불량 발생 여부 및 이물 존재 여부 등을 정밀하게 조사하게 된다.

1 : 대면적 유리 기판
100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 유리 기판 반송 장치
110 : 유리 기판 이동부 120 : 진동 제한부

Claims (8)

1. 유리 기판의 상단을 파지한 상태에서 수평 이동하는 유리 기판 이동부;
   상기 유리 기판 이동부의 하측에 설치되며, 상기 유리 기판 이동부에 의하여 수평 이동되는 유리 기판의 하단부에 초음파를 발사하여 유리 기판의 진동폭을 제한하는 진동 제한부;를 포함하는 유리 기판 반송장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 진동 제한부는,
   상기 유리 기판 이동부에 의하여 수평 이동되는 유리 기판 하단부의 양측에 마주보도록 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 유리 기판 반송장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 진동 제한부는,
   상기 유리 기판 이동부에 의하여 수평 이동되는 유리 기판 하단부 이동 경로를 따라 일정 간격 이격되도록 다수개가 설치되는 진동자;
   상기 진동자에 에너지를 공급하여 진동시키는 에너지 공급부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유리 기판 반송장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 진동자는 유리 기판 이동 방향과 일치되는 방향으로 장축이 배치되는 직사각형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 유리 기판 반송장치.
5. 1) 유리 기판의 상단을 유리 기판 이동부로 파지하는 단계;
   2) 상기 유리 기판 이동부를 구동시켜 상기 유리 기판을 수평 이동시키는 단계;
   3) 상기 유리 기판의 하단부에 상기 유리 기판 이동 방향과 수직되는 방향으로 초음파를 발사하여 상기 유리 기판의 진동폭을 제한하는 단계;
   4) 상기 유리 기판 표면을 검사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 반송방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 3) 단계에서는,
   이동되는 유리 기판의 양 측에서 유리 기판 방향으로 초음파를 발사하는 것을 특징으로 하는 유리 기판 반송방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 3) 단계에서는,
   다수개의 진동자를 상기 유리 기판 하단의 이동 경로를 따라 일정 간격 이격되도록 배치한 상태에서 상기 유리 기판이 이동되는 경로를 따라 진동자를 구동시키는 것을 특징으로 하는 유리 기판 반송방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 진동자는,
   유리 기판 이동 방향과 일치되는 방향으로 장축이 배치되는 직사각형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 유리 기판 반송방법.

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