KR101570169B1 - 광 배향막 형성 장치 - Google Patents

Abstract

광배향 형성 장치 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광배향 형성 장치는 배향물질이 도포된 기판을 부상시키기 위해 상면에 메인홀들이 형성된 플로팅 스테이지를 갖는 스테이지부; 상기 플로팅 스테이지의 제1 사이드와 제2 사이드에 각각 배치되고, 기판 가장자리를 흡착하여 상기 플로팅 스테이지의 길이방향인 제1방향으로 반송하는 파지 유닛들을 포함하되; 상기 파지 유닛들은 상기 제1사이드와 상기 제2사이드 각각에 적어도 하나 이상 제공된다.

Description

광 배향막 형성 장치{apparatus for forming photo alignment film}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 기판을 스테이지에서 부상시켜 반송하면서 광배향막에 UV를 조사하는 광 배향막 형성 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시소자는 스페이서에 의해 소정 간격을 두고 배향 배치된 상하기판과, 상하 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다. 여기서, 상기 상하기판은 각각 그 대향면에 소정 패턴의 전극을 보유하고 있으며, 이들 전극의 상부에는 액정의 배향을 결정하는 배향막이 형성되어 있다.

상기한 배향막을 처리하는 배향방법으로는 러빙법(rubbing method) 또는 광배향법(photo-alignment method) 등이 주로 사용되고 있다.

여기서, 상기 러빙법은 기판에 폴리이미드(PI; polyimide) 등의 배향물질을 도포한후, 러빙포로 기계적 마찰을 일으켜 액정의 배향방향을 유발시키는 방법으로서, 대면적화와 고속처리가 가능하여 공업적으로 널리 이용되고 있는 방법이다.

그러나, 상기 러빙법은 마찰강도에 따라 배향막에 형성되는 미세홈 (microgrooves)의 형태가 달라지게 되어 액정분자의 배열이 일정하지 않은 문제점이 있으며, 이로 인해 불규칙한 위상왜곡(random phase distortion)과 광산란 (light scattering)이 발생되어 액정표시소자의 성능을 저하시킬 우려가 있다.

또한, 러빙처리시에 발생하는 먼지 및 정전기는 수율을 감소시키는 원인이 되며, 화소분할을 하여 멀티도메인 구현을 할 경우에는 반복되는 포토리소그래피 (photolithography) 공정으로 배향막의 신뢰성과 안정성을 구현하는데 어려움을 갖고 있다.

한편, 상기한 광배향 방법은 광배향막이 도포된 글라스 기판상에 자외선을 조사하여 액정의 프리틸트를 유발시키는 방법으로서, 러빙법과 달리 정전기나 먼지가 발생할 우려가 없어 그로 인한 수율 감소를 보완할 수 있다. 또한, 배향막 전면에 걸쳐 액정분자를 균일하게 배열시킬 수 있어, 위상 왜곡이나 광산란 현상이 유발되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 화소분할에 의한 광시야각 액정표시소자의 구현을 실제적으로 가능하게 하는 장점이 있다.

상기한 바와 같은 광배향 공정에 사용되는 기존의 광배향 처리 장치는 스테이지(또는 shuttle)에 글라스 기판을 올려놓고 공정을 처리하게 된다. 그러나, 기존 광배향 처리 장치는 스테이지가 로더에서 광조사부를 거쳐 언로더로 이동된 후 다시 로더로 리턴되는 동작이 불가피하게 요구되고, 그 동안에는 광배향 공정을 진행할 수 없기 때문에 인-라인(in-line) 공정이 불가능한 단점을 갖는다.

또한, 기존 광배향 처리 장치는 글라스 기판의 장방향 사이즈에 맞게 스테이지를 제작하여 글라스 기판을 장방향으로 이송할 수 있도록 제공됨으로써, 공정 특성상 글라스 기판의 장방향 처리와 단방향 처리가 필요한 경우 장방향 이송이 가능한 스테이지를 갖는 처리 장치와 단방향 이송이 가능한 스테이지를 갖는 처리 장치로 별도 제작하여 운영할 수 밖에 없다.

본 발명의 실시예들은 기판의 연속 물류 처리가 가능한 광 배향막 형성 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예들은 기판의 장방향 및 단방향 처리가 가능한 광 배향막 형성 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예들은 고중량물인 광조사유닛의 고정밀 회전이 가능한 광배향 형성 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배향물질이 도포된 기판을 부상시키기 위해 상면에 메인홀들이 형성된 플로팅 스테이지를 갖는 스테이지부; 상기 플로팅 스테이지의 제1 사이드와 제2 사이드에 각각 배치되고, 기판 가장자리를 흡착하여 상기 플로팅 스테이지의 길이방향인 제1방향으로 반송하는 파지 유닛들을 포함하되; 상기 파지 유닛들은 상기 제1사이드와 상기 제2사이드 각각에 적어도 하나 이상 제공되는 광배향 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 파지 유닛은 기판의 가장자리 저면을 진공 흡착하기 위한 흡착면을 갖는 그립퍼; 및 상기 그립퍼를 상기 제1방향으로 이동시키기 위한 직선 구동부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 파지 유닛들은 기판 반송 과정에서 이웃하는 그립퍼간의 간섭을 방지하기 위해 상기 플로팅 스테이지에 가까운 그립퍼 순으로 높이차가 순차적으로 높아질 수 있다.

또한, 상기 파지 유닛은 상기 그립퍼의 높낮이를 조절가능한 높낮이 조절부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 스테이지부는 상기 플로팅 스테이지에 설치되고, 상기 플로팅 스테이지로부터 부상되어 있는 기판을 상기 파지 유닛들 중 어느 하나로 이송하는 Y축 이동 유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 Y축 이동 유닛은 Y축 구동부; 상기 X축 방향으로 설치되는 회전축; 및 상기 회전축 상에 설치되고, 상단은 상기 플로팅 스테이지에 형성된 관통공들을 통해 상기 플로팅 스테이지의 상면으로 돌출되어 제공되는 롤러들을 포함할 수 있다.

또한, 상기 플로팅 스테이지는 상기 롤러들과 인접하게 제공되고, 기판의 저면이 상기 롤러들과 접촉되도록 기판 저면으로 음압을 제공하는 진공홀들을 포함할 수 있다.

또한, 상기 스테이지부는 상기 플로팅 스테이지에 설치되고, 기판 저면을 진공으로 흡착한 상태에서 기판의 틀어짐을 보정하기 위해 기판을 회전시키는 척 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 척 부재는 상기 플로팅 스테이지의 상면으로부터 돌출되어 형성되고, 상면에 진공홀들이 형성된 척 플레이트; 상기 척 플레이트를 회전시키기 위한 회전부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배향물질이 도포된 기판을 부상시키기 위해 상면에 메인홀들이 갖는 스테이지부; 및 기판 가장자리를 흡착하여 상기 스테이지부의 길이방향인 제1방향으로 반송하는 파지 유닛을 포함하되; 상기 스테이지부는 배향물질이 도포된 기판이 반입되는 로더부에 위치되는 제1플로팅 스테이지, 기판으로 UV를 조사하는 광조사부가 배치된 공정 처리부에 위치되는 제2 플로팅 스테이지, 그리고 공정 처리를 마친 기판이 반출되는 언로더부에 위치되는 제3 플로팅 스테이지가 상기 제1방향을 따라 연장되어 제공되는 플로팅 스테이지; 상기 제1 플로팅 스테이지와 상기 제3 플로팅 스테이지에 각각 설치되고, 음압을 이용하여 기판을 상기 제1방향 및 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 이동시키기 위한 X축 이동 유닛과 Y축 이동 유닛을 포함하고, 상기 파지 유닛은 상기 플로팅 스테이지의 양 사이드 각각에 적어도 하나 이상 제공되는 광배향 장치를 제공하고자 한다.

또한, 상기 파지 유닛은 기판의 가장자리 저면을 진공 흡착하기 위한 흡착면을 갖는 그립퍼; 및 상기 그립퍼를 상기 제1방향으로 이동시키기 위한 직선 구동부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 파지 유닛은 기판 반송 과정에서 이웃하는 그립퍼간의 간섭을 방지하기 위해 상기 플로팅 스테이지에 가까운 그립퍼 순으로 높이차가 순차적으로 높아지고, 상기 파지 유닛은 상기 그립퍼의 높낮이를 조절가능한 높낮이 조절부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 스테이지부는 상기 제1 플로팅 스테이지에 설치되고, 기판 저면을 진공으로 흡착한 상태에서 기판의 틀어짐을 보정하기 위해 기판을 회전시키는 척 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 플로팅 스테이지는 폭이 기판의 장방향 또는 단방향 이송이 가능하도록 기판의 가장 넓은 길이보다 크게 제공되며, 기판은 상기 플로팅 스테이지의 일측으로 편심된 상태로 상기 파지 유닛들 중 어느 하나에 의해 반송될 수 있다.

또한, 상기 X축 이동 유닛과 상기 Y축 이동 유닛 각각은 회전축 상에 설치되고, 상단은 상기 플로팅 스테이지에 형성된 관통공들을 통해 상기 플로팅 스테이지의 상면으로 돌출되어 제공되는 롤러들을 포함하고, 상기 플로팅 스테이지는 기판의 저면이 롤러들과 접촉되도록 기판 저면에 음압을 제공하여 기판을 끌어당기기 위한 진공홀들을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 진공홀들은 상기 X축 이동 유닛의 롤러들과 상기 Y축 이동 유닛의 롤러들에 인접하게 형성될 수 있다.

또한, 상기 플로팅 스테이지는 상기 X축 이동 유닛의 양단부와 상기 Y축 이동 유닛의 양단부에 분포되도록 각각 형성되는 서브홀들을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 서브 홀들은 진공이 인가되는 홀들과 에어 블로워(air blower)가 인가되는 홀들이 혼합되어 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 연속 물류 처리가 가능하다.

본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 장방향 및 단방향 이송이 가능함으로써 선택적으로 기판의 장방향 및 기판의 단방향에 대한 광배향 공정을 진행할 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광배향 형성 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광배향 형성 장치의 사시도이다.
도 3은 플로팅 스테이지의 평면도이다.
도 4는 Y축 이동 유닛을 설명하기 위한 요부 확대 단면도이다.
도 5는 기판이 롤러에 접촉되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 파지부재를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7a 내지 도 7e는 연속 광배향 처리 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광배향 형성 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 광배향 형성 장치의 평면도이며, 도 3은 플로팅 스테이지의 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 광배향 형성 장치(10)는 공정 챔버(20), 스테이지부(100), 파지 유닛(200) 그리고 광조사부(300)를 포함할 수 있다.

(공정 챔버)

공정 챔버(20)는 외부환경과 격리되어 광배향막 처리 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(20)는 로더부(30), 공정 처리부(40), 그리고 언로더부(50)를 포함할 수 있다.

도시하지 않았지만, 로더부(30)와 언로더부(50)에는 기판을 반입 및 반출하거나 기판을 스테이지부(100)에 로딩 및 언로딩하기 위한 다양한 기계장치 및 제어를 위한 전자 장치들이 제공될 수 있다.

또한, 광조사부(300)에는 기판상의 광배향막으로 광배향을 위한 광(자외선)을 조사하기 위한 광조사유닛(310)이 제공될 수 있다. 일 예로, 광조사유닛(310)은 UV 광 배향제가 코팅된 기판(G)에 대해 편광 UV를 조사하는 광방사원과 시준기 그리고 편광기를 포함할 수 있다.

도시하지 않았지만, 광배향 형성 장치(10)는 기판(S)상에 UV를 조사하기 전에 기판을 소정 온도로 가열하는 가열부를 더 포함할 수 있다. 일 예로, 가열부는 로더부(30)에 설치될 수 있다.

참고로, 소정의 온도는 기판(S) 상에 도포된 배향물질의 유리전이 온도 부근인 150~200도로 함이 바람직하며, 이 경우 기판 상에 도포된 배향물질의 메인 체인 운동의 증가와, 광분해 또는 중합 반응율이 증가되므로, 광조사부(300)에 의해 배향물질이 경화되어 형성되는 배향막 액정의 이방성을 증가시켜서 액정의 배향력을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

(스테이지부)

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 스테이지부(100)는 기판(S) 하면에 에어를 분사하여 기판(S)을 소정 간격 만큼 부양시켜 로딩시키는 역할을 한다. 스테이지부(100)는 플로팅 스테이지(110)와 압력 제공 부재(190), X축 이동 유닛(150a), Y축 이동 유닛(150b) 그리고 척부재(180)를 포함할 수 있다.

플로팅 스테이지(110)의 폭은 기판(S)의 장방향 및 단방향 이송이 가능하도록 기판의 가장 넓은 길이보다 크게 제공될 수 있다. 일 예로, 기판의 사이즈가 1100*1300인 경우, 폴리팅 스테이지(110)의 폭은 1300 보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. 도 1에서와 같이, 스테이지부(100)는 기판을 단방향 또는 장방향으로 이송이 가능하다. 이때, 기판은 플로팅 스테이지(110)의 일측으로 편심(치우친)된 상태로 반송될 수 있다.

플로팅 스테이지(110)는 로더부(30), 공정 처리부(40) 그리고 언로더부(50)에 위치되도록 제1방향(X)을 따라 연장되어 제공될 수 있다. 일 예로, 플로팅 스테이지(110)는 로더부(30)에 위치되는 제1 플로팅 스테이지(110a)와 공정 처리부(40)에 위치되는 제2 플로팅 스테이지(110b) 그리고 언로더부(50)에 위치되는 제3 플로팅 스테이지(110c)를 포함할 수 있다.

제1 플로팅 스테이지(110a)와 제3 플로팅 스테이지(110b)에는 음압(진공)을 이용하여 기판을 제1방향(X) 및 제2방향(Y)으로 이동시키기 위한 X축 이동 유닛(150a)과 Y축 이동 유닛(150b)이 제공될 수 있다.

플로팅 스테이지(110)는 일정한 두께를 가지는 평판의 형상으로 제공되며, 상면에는 다수의 메인 홀(112)들과 서브 홀(114)들 그리고 진공홀(116)들이 제공될 수 있다. 플로팅 스테이지(110)는 진공과 에어 블로워(air blower)를 동시에 인가하는 방식 또는 에어 블로워만 단독으로 인가하는 방식으로 기판을 부양시킬 수 있다.

압력 제공 부재(190)는 플로팅 스테이지(110) 상면에 제공되는 홀(112,114,116)들과 연결될 수 있다. 압력 제공 부재(190)는 홀(112,114,116)들에 가스압 또는 진공압을 선택적으로 제공할 수 있다. 일 예로, 압력 제공 부재(190)는 가스압 제공 부재(191), 가스압 제공 라인(192), 진공압 제공 부재(193) 그리고 진공압 제공 라인(194)을 포함한다.

가스압 제공 부재(191)는 가스압을 발생시킨다. 가스압 제공 부재(191)는 플로팅 스테이지(110) 외부에 제공될 수 있다. 가스압 제공 라인(192)은 가스압 제공 부재(191)와 메인홀(112)들 그리고 일부의 서브 홀(114)들을 연결한다.

진공압 제공 부재(193)는 진공압을 발생시킨다. 진공압 제공 부재(193)는 스테이지(110) 외부에 제공될 수 있다. 진공압 제공 라인(194)은 진공압 제공 부재(193)와 일부의 서브홀(114)들과 진공홀(116)들을 연결한다.

척부재(180)는 제1 플로팅 스테이지(110a)에 중앙 부근에 설치된다. 척부재(180)는 기판 저면을 진공으로 흡착한 상태에서 기판을 회전시킬 수 있다. 즉, 척부재(180)는 제1 플로팅 스테이지(110a)로 로딩된 기판의 정렬이 틀어진 경우 기판 회전을 통해 기판의 틀어짐을 보정한다. 척 부재(180)는 척 플레이트(182)와 회전부재(미도시됨)를 포함할 수 있다. 척 플레이트(182)는 제1 플로팅 스테이지(110a)의 상면으로부터 돌출되어 형성되고, 상면에 진공홀(116)들이 형성된 원형의 플레이트로 제공될 수 있다. 회전 부재는 척 플레이트를 회전시키기 위한 것으로 제1 플로팅 스테이지(110a) 하부에 제공될 수 있다.

도 4는 Y축 이동 유닛을 설명하기 위한 요부 확대 단면도이다. 그리고 도 5는 기판이 롤러에 접촉되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 메인 홀(112)들은 플로팅 스테이지 전면에 고르게 분포되도록 형성되며, 기판 부상을 위해 제공된다.

진공홀(116)들은 X축 이동 유닛(150a)의 롤러들과 Y축 이동 유닛(150b)의 롤러들 사이사이 그리고 가장자리 롤러의 일측에 각각 형성된다. 진공홀(116)들은 플로팅 스테이지(110)로부터 부상된 기판의 저면이 롤러들과 접촉되도록 기판 저면에 음압을 제공하여 기판을 끌어당기기 위한 것이다. 즉, 진공홀(116)들로부터 인가되는 음압에 의해 기판의 일부 영역은 X축 이동 유닛(150a)의 롤러들 또는 Y축 이동 유닛(150b)의 롤러들과 접촉될 수 있다.

서브 홀(114)들은 X축 이동 유닛(150a)의 양단부와 Y축 이동 유닛(150b)의 양단부에 분포되도록 각각 형성된다. 서브 홀(114)들 일부는 진공이 인가되는 홀들로 구성되고, 나머지는 에어 블로워(air blower)가 인가되는 홀들로 혼합되어 구성된다. 서브 홀(114)들은 기판이 X축 이동 유닛(150a) 또는 Y축 이동 유닛(150b)에 의해 제1방향 또는 제2방향으로 이동될 때 기판의 이동 안정성 및 균형을 잡아주기 위해 제공된다.

X축 이동 유닛(150a)은 기판을 제1방향(X)으로 이동시키기 위한 것이고, Y축 이동 유닛(150b)은 플로팅 스테이지(110)에 정위치된 기판을 2개의 파지 부재 (200)중에 어느 하나로 이송하기 위한 것이다.

X축 이동 유닛(150a)과 Y축 이동 유닛(150b)은 기판의 반송 방향만 다를 뿐 동일한 구성을 갖는다. 본 실시예에서는 Y축 이동 유닛(150b)을 대표하여 설명한다. Y축 이동 유닛(150b)은 구동부(152), 회전축(154) 그리고 롤러(156)를 포함한다. 구동부(152)와 회전축(154)은 플로팅 스테이지(110) 아래에 위치되고, 롤러(156)들은 회전축(154)에 장착된 상태에서 플로팅 스테이지(110)에 형성된 관통공(119)들을 통해 플로팅 스테이지(110)의 상면으로 돌출되게 제공된다.

도 5에서와 같이, 스테이지부(100)는 기판(S)을 X축 및 Y축으로 이동시킬 때 기판 전체가 롤러(156)들과 접촉된 상태에서 반송되는 것이 아니라, 소정 부분만 롤러들과 접촉된 상태에서 반송되기 때문에 기판 저면의 오염을 최소화할 수 있다.

(파지 부재)

도 6a 및 도 6b는 파지부재를 설명하기 위한 도면들이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 파지 부재(200)는 기판 부상 유닛 상에서 기판을 파지하여 반송하기 위해 제공된다. 파지 부재(200)는 플로팅 스테이지(110)의 길이방향을 따라 양측에 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다. 각각의 파지 부재(200)는 독립적으로 기판을 반송할 수 있다. 본 실시예에서는 총 3개의 파지부재(200)가 제공되는데, 2개의 파지부재(200)는 플로팅 스테이지(110)의 제1사이드(110a)에 배치되고, 나머지 하나는 플로팅 스테이지(110)의 제2사이드(110b)에 배치될 수 있다.

파지 부재(200)는 그립퍼(210)와 직선 구동부(220)를 포함할 수 있다. 그립퍼(210)는 길고 좁은 직육면체 형상의 블록으로 이루어진다. 그립퍼(210)의 길이는 기판(S)의 길이보다 좁거나 같을 수 있다. 그립퍼(210)는 상면에 플로팅 스테이지(110)에 의해 부상된 기판(S)의 가장자리 저면을 진공 흡착하기 위한 흡착면(212)을 갖는다. 흡착면(212)에는 다수의 진공홀(214)(도 2에 표시됨)들이 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 흡착면(210)은 진공홀 타입이 아닌 다공성 물질로 이루어지는 다공성 흡착 패드로 제공될 수 있다. 다공성 흡착 패드의 재질로는 약 10 내지 100㎛ 정도의 기공을 갖는 탄소, 니켈, 세라믹 등을 들 수 있다.

그립퍼(210)는 플로팅 스테이지(110) 일측에 배치된 직선 구동부(220)에 의해 플로팅 스테이지(110)의 길이방향인 제1방향(X1)으로 이동될 수 있다. 직선 구동부(220)는 리니어 모터, 리니어 모션 가이드(linear motion guide) 및 볼 스크루와 같은 직선 구동 장치를 포함할 수 있다. 그립퍼(210)는 직선 구동부(220)에 의해 로더부(310)에서 광조사부(320)를 거쳐 언로더부(330)로 이동되거나 또는 언로더부(330)에서 광조사부(320)를 거쳐 로더부(310)로 이동될 수 있다.

플로팅 스테이지(110)의 제1사이드에 배치되는 2개의 파지부재(200)는 그립퍼(210)의 높이가 동일할 수 있으나, 바람직하게는 그립퍼(210)가 상호 교차될 때 이송되는 기판과의 간섭을 방지하기 위해 서로 다른 높이로 설치될 수 있다. 도 3b에서와 같이, 제1사이드(110a)에 가깝게 위치한 그립퍼(210)의 높이가 바깥쪽에 위치한 그립퍼(210)보다 낮게 설치될 수 있다. 또한, 파지부재(200)는 그립퍼(210)의 높낮이 가변될 수 있도록 높낮이 조절부(230)가 설치될 수 있다. 높낮이 조절부(230)는 그립퍼(210)와 직선 구동부(220)를 연결하는 지지대(240) 상에 제공될 수 있다.

도 7a 내지 도 7e는 연속 광배향 처리 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

도 7a 내지 도 7e를 참조하면, 기판(S1)은 제1 플로팅 스테이지(110a)에 놓여진다. 기판(S1)은 제1 플로팅 스테이지(110a)에 형성된 메인 홀(112)들에 의해 부상된다. 진공과 에어 블로워(air blower)가 X축 이동 유닛(150a) 주변의 진공홀(116)들과 서브홀(114)들에 제공되고, 기판(S1)의 저면이 X축 이동 유닛(150a)의 롤러(156)들과 접촉된다. 기판(S1)은 X축 이동 유닛(150a)의 동작에 의해 설정 위치(정위치)까지 X축 방향으로 이동된다. 센서(미도시됨)가 제1 플로팅 스테이지(110a)에서의 기판(S1) 정위치를 감지하면, X축 이동 유닛(150a) 주변의 진공홀들과 서브홀들로의 진공 및 에어 블로워(air blower) 공급이 중단된다. 그 다음, 진공과 에어 블로워(air blower)가 Y축 이동 유닛(150b) 주변에 형성된 진공홀(116)들과 서브홀(114)들에 제공되면, 기판(S1)은 Y축 이동 유닛(150b)에 의해 Y축 방향으로 이동된다. 기판(S1)은 가장자리가 파지 유닛(200)의 그립퍼(210)에 진공 흡착될 수 있는 위치까지 이동된다. 기판의 Y축 이동이 완료되면 Y축 이동 유닛(150b) 주변의 진공홀(116)들과 서브홀(114)들에 제공되는 진공과 에어 블로워(air blower) 공급이 중단된다. 도 7c에서와 같이, 기판(S1)은 척부재(180)에 의해 진공으로 흡착되고, 척부재(180)의 회전에 의해 기판 정렬이 이루어진다. 정렬이 완료된 기판(S1)은 파지 유닛(200)에 의해 가장자리를 진공흡착된 상태에서 플로팅 스테이지(100)를 따라 이동하면서 광배향 처리가 이루어지고, 제3 플로팅 스테이지(110c)까지 이동된다. 제3 플로팅 스테이지(110c)로 이동된 기판(S1)은 앞서 언급한 과정의 역순으로 기판이 이동될 수 있다. 즉, 기판(S1)은 Y축 이동 유닛(150b)에 의해 제3 플로팅 스테이지(110c)에 정 중앙으로 이동되고, X축 이동 유닛(150a)에 의해 제3 플로팅 스테이지(110c)로부터 언로딩 된다.

한편, 기판(S1)의 광배향 처리와 언로딩 과정이 진행되는 동안 제1 플로팅 스테이지(110a)에는 새로운 기판(S2)이 로딩되고, 새로운 기판(S2,S3)은 앞서 언급한 과정과 동일한 이동 과정을 통해 이동된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 스테이지부 200 : 파지 유닛
300 : 광조사부 150a : X축 이동 유닛
150b : Y축 이동 유닛

Claims (18)

1. 광배향 형성 장치에 있어서:
   배향물질이 도포된 기판을 부상시키기 위해 상면에 메인홀들이 형성된 플로팅 스테이지를 갖는 스테이지부;
   상기 플로팅 스테이지의 제1 사이드와 제2 사이드에 각각 배치되고, 기판 가장자리를 진공으로 흡착하기 위한 흡착면을 갖는 그립퍼 및 상기 그립퍼를 상기 플로팅 스테이지의 길이방향인 제1방향으로 이동시키기 위한 직선 구동부를 갖는 파지 유닛들을 포함하되;
   상기 파지 유닛들은 상기 제1사이드와 상기 제2사이드 각각에 적어도 하나 이상 제공되고,
   상기 파지 유닛들은 기판 반송 과정에서 이웃하는 그립퍼간의 간섭을 방지하기 위해 상기 플로팅 스테이지에 가까운 그립퍼 순으로 높이차가 순차적으로 높아지는 광배향 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 광배향 형성 장치에 있어서:
   배향물질이 도포된 기판을 부상시키기 위해 상면에 메인홀들이 형성된 플로팅 스테이지를 갖는 스테이지부; 및
   상기 플로팅 스테이지의 제1 사이드와 제2 사이드에 각각 배치되고, 기판 가장자리를 흡착하여 상기 플로팅 스테이지의 길이방향인 제1방향으로 반송하는 파지 유닛들을 포함하되;
   상기 파지 유닛들은 상기 제1사이드와 상기 제2사이드 각각에 적어도 하나 이상 제공되고,
   상기 파지 유닛은
   기판의 가장자리 저면을 진공 흡착하기 위한 흡착면을 갖는 그립퍼;
   상기 그립퍼를 상기 제1방향으로 이동시키기 위한 직선 구동부; 및
   상기 그립퍼의 높낮이를 조절하기 위한 높낮이 조절부를 포함하는 광배향 장치.
5. 광배향 형성 장치에 있어서:
   배향물질이 도포된 기판을 부상시키기 위해 상면에 메인홀들이 형성된 플로팅 스테이지를 갖는 스테이지부; 및
   상기 플로팅 스테이지의 제1 사이드와 제2 사이드에 각각 배치되고, 기판 가장자리를 흡착하여 상기 플로팅 스테이지의 길이방향인 제1방향으로 반송하는 파지 유닛들을 포함하되;
   상기 스테이지부는
   상기 플로팅 스테이지에 설치되고, 상기 플로팅 스테이지로부터 부상되어 있는 기판을 상기 파지 유닛들 중 어느 하나로 이송하는 Y축 이동 유닛을 포함하는 광배향 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 Y축 이동 유닛은
   구동부;
   상기 구동부에 의해 회전되는 회전축; 및
   상기 회전축 상에 설치되고, 상단은 상기 플로팅 스테이지에 형성된 관통공들을 통해 상기 플로팅 스테이지의 상면으로 돌출되어 제공되는 롤러들을 포함하는 광배향 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 플로팅 스테이지는
   상기 롤러들과 인접하게 제공되고, 기판의 저면이 상기 롤러들과 접촉되도록 기판 저면으로 음압을 제공하는 진공홀들을 포함하는 광배향 장치.
8. 광배향 형성 장치에 있어서:
   배향물질이 도포된 기판을 부상시키기 위해 상면에 메인홀들이 형성된 플로팅 스테이지를 갖는 스테이지부; 및
   상기 플로팅 스테이지의 제1 사이드와 제2 사이드에 각각 배치되고, 기판 가장자리를 흡착하여 상기 플로팅 스테이지의 길이방향인 제1방향으로 반송하는 파지 유닛들을 포함하되;
   상기 스테이지부는
   상기 플로팅 스테이지에 설치되고, 기판 저면을 진공으로 흡착한 상태에서 기판의 틀어짐을 보정하기 위해 기판을 회전시키는 척 부재를 더 포함하는 광배향 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 척 부재는
   상기 플로팅 스테이지의 상면으로부터 돌출되어 형성되고, 상면에 진공홀들이 형성된 척 플레이트;
   상기 척 플레이트를 회전시키기 위한 회전부재를 포함하는 광배향 장치.
10. 광배향 형성 장치에 있어서:
    배향물질이 도포된 기판을 부상시키기 위해 상면에 메인홀들이 갖는 스테이지부; 및
    기판 가장자리를 흡착하여 상기 스테이지부의 길이방향인 제1방향으로 반송하는 파지 유닛을 포함하되;
    상기 스테이지부는
    배향물질이 도포된 기판이 반입되는 로더부에 위치되는 제1플로팅 스테이지, 기판으로 UV를 조사하는 광조사부가 배치된 공정 처리부에 위치되는 제2 플로팅 스테이지, 그리고 공정 처리를 마친 기판이 반출되는 언로더부에 위치되는 제3 플로팅 스테이지가 상기 제1방향을 따라 연장되어 제공되는 플로팅 스테이지;
    상기 제1 플로팅 스테이지와 상기 제3 플로팅 스테이지에 각각 설치되고, 음압을 이용하여 기판을 상기 제1방향 및 상기 제1방향과 직교하는 제2방향으로 이동시키기 위한 X축 이동 유닛과 Y축 이동 유닛을 포함하고,
    상기 파지 유닛은
    상기 플로팅 스테이지의 양 사이드 각각에 적어도 하나 이상 제공되는 광배향 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 파지 유닛은
    기판의 가장자리 저면을 진공 흡착하기 위한 흡착면을 갖는 그립퍼; 및
    상기 그립퍼를 상기 제1방향으로 이동시키기 위한 직선 구동부를 포함하는 광배향 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 파지 유닛은
    기판 반송 과정에서 이웃하는 그립퍼간의 간섭을 방지하기 위해 상기 플로팅 스테이지에 가까운 그립퍼 순으로 높이차가 순차적으로 높아지고,
    상기 파지 유닛은
    상기 그립퍼의 높낮이를 조절가능한 높낮이 조절부를 더 포함하는 광배향 장치.
13. 제10항에 있어서,
    상기 스테이지부는
    상기 제1 플로팅 스테이지에 설치되고, 기판 저면을 진공으로 흡착한 상태에서 기판의 틀어짐을 보정하기 위해 기판을 회전시키는 척 부재를 더 포함하는 광배향 장치.
14. 제10항에 있어서,
    상기 플로팅 스테이지는
    폭이 기판의 장방향 또는 단방향 이송이 가능하도록 기판의 가장 넓은 길이보다 크게 제공되며,
    기판은 상기 플로팅 스테이지의 일측으로 편심된 상태로 상기 파지 유닛들 중 어느 하나에 의해 반송되는 광배향 장치.
15. 제10항에 있어서,
    상기 X축 이동 유닛과 상기 Y축 이동 유닛 각각은
    회전축 상에 설치되고, 상단은 상기 플로팅 스테이지에 형성된 관통공들을 통해 상기 플로팅 스테이지의 상면으로 돌출되어 제공되는 롤러들을 포함하고,
    상기 플로팅 스테이지는
    기판의 저면이 롤러들과 접촉되도록 기판 저면에 음압을 제공하여 기판을 끌어당기기 위한 진공홀들을 더 포함하는 광배향 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 진공홀들은
    상기 X축 이동 유닛의 롤러들과 상기 Y축 이동 유닛의 롤러들에 인접하게 형성되는 광배향 장치.
17. 제10항에 있어서,
    상기 플로팅 스테이지는
    상기 X축 이동 유닛의 양단부와 상기 Y축 이동 유닛의 양단부에 분포되도록 각각 형성되는 서브홀들을 더 포함하는 광배향 장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 서브 홀들은
    진공이 인가되는 홀들과 에어 블로워(air blower)가 인가되는 홀들이 혼합되어 구성되는 광배향 장치.
    

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