KR101735129B1 - 유리기판의 연마 및 분리 시스템 - Google Patents

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Abstract

흡착패드로부터 유리기판을 분리하는 분리공정이 유리기판이 이송되는 과정에서 이루어질 수 있도록 한 유리기판의 연마 및 분리 시스템이 개시된다.
한편, 본 발명에 따른 유리기판의 분리장치는 흡착패드에 유리기판이 흡착된 캐리어를 이송하는 이송부, 상기 흡착패드와 상기 유리기판의 사이로 분리용 유체(流體)를 공급하는 유체 공급부 및 상기 유리기판에 대향되고 상기 유리기판을 흡착하여 상기 흡착패드로터 상기 유리기판을 분리시키는 분리부를 포함한다.

Description

유리기판의 연마 및 분리 시스템 {Glass substrate polishing and separating systems}
본 발명은 유리기판의 연마 및 분리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유리기판을 연마하고, 유리기판을 흡착패드로부터 분리하는 데 사용되는 유리기판의 연마 및 분리 시스템에 관한 것이다.
최근 디스플레이 장치로 각광받고 있는 PDP(Plasma Display Panel), LCD(Liquid Crystal Display), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등에는 유리기판이 사용된다.
이 중에서, TFT LCD(Thin film Transistor Liquid Crystal Display)에 사용되는 유리기판은 TFT 어레이와 컬러필터에 부착되는 기판으로, TFT LCD 패널의 핵심소재로 사용된다. 따라서 유리기판은 육안으로는 구분이 불가능할 정도의 평탄한 표면과 열에 의한 변형이 없어야 하는 등의 고품질의 특성이 필요하다.
하지만, 유리기판이 생산되는 과정에서 유리기판 표면에는 용융 결함이 발생되고, 용융 결함은 유리기판이 디스플레이 장치에 사용되기 곤란한 문제점으로 작용한다. 따라서 종래에는 용융 결함을 제거하기 위해 유리기판 표면을 연마하여 유리기판에 일정 수준의 평탄도(waviness)가 확보되도록 한다.
이와 같이, 유리기판을 연마하고, 연마를 마친 유리기판을 마운팅 패드로부터 분리하는 기술에 대해서는 이미 본 출원인에 의해 출원되고 공개된 바 있는 "대한민국 공개특허 제2011-0116764호;연마장치용 유리판 마운팅 시스템 및 유리판 연마방법"에 의해 개시된 바 있다.
상기 공개특허는 연마를 마친 유리기판을 마운팅 패드로부터 분리하기 위해, 마운팅 패드에 형성된 구멍으로 액체를 공급하여 유리기판과 마운팅 패드의 사이에 진공이 해제되도록 한다.
하지만, 상기 공개특허에 개시된 바와 같이, 종래에는 마운팅 패드로부터 유리기판을 분리하는 분리공정이 유리기판의 이송이 정지된 상태에서 이루어져야 하므로, 분리공정에 소요되는 택타임(Tack-Time)이 지연되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제2011-0116764호(2011. 10. 26. 공개.)
본 발명의 목적은 흡착패드로부터 유리기판을 분리하는 분리공정이 유리기판이 이송되는 과정에서 이루어질 수 있도록 한 유리기판의 연마 및 분리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 유리기판용 캐리어는 유리기판을 지지하는 패드, 상기 패드를 지지하는 본체 및 상기 본체의 저면으로부터 돌출되는 지지돌기를 포함하며, 상기 유리기판의 표면을 연마하는 유리기판의 연마장치로부터 상기 유리기판을 상기 패드로부터 분리하는 유리기판의 분리장치로 이송되며, 상기 유리기판의 연마장치 및 상기 유리기판의 분리장치에서 상기 지지돌기가 클램핑될 수 있다.
상기 패드는 상기 유리기판을 진공 흡착력에 의해 지지하는 흡착패드, 상기 유리기판을 접착력에 의해 지지하는 접착패드, 상기 유리기판을 점착력에 의해 지지하는 점착패드 중 어느 하나일 수 있다.
상기 유리기판용 캐리어에는 상기 흡착패드의 상면으로 개방되는 흡착홀, 상기 흡착홀에 연통되는 흡착유로, 상기 흡착유로에 연통되어 상기 흡착패드의 저면으로 개방되는 연통홀, 상기 연통홀에 연통되고 상기 본체의 저면으로 개방되어 상기 배기관이 탈착되는 탈착홀이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유리기판의 연마장치는 유리기판이 지지되는 캐리어를 지지하는 지지부, 상기 캐리어에 탈착되어 상기 유리기판이 상기 캐리어에 흡착되도록 하는 흡착부 및 상기 지지부에 지지되는 상기 유리기판의 표면을 연마하는 연마부를 포함한다.
상기 캐리어는 저면으로부터 돌출되는 지지돌기를 포함하며, 상기 지지부는 상기 캐리어를 지지하는 스테이지, 상기 스테이지에 설치되어 상기 지지돌기를 클램핑하는 클램핑유닛, 상기 스테이지로부터 돌출되어 상기 캐리어의 처짐을 방지하는 처짐방지돌기를 포함할 수 있다.
상기 캐리어의 저면에는 탈착홈이 형성되며, 상기 흡착부는 진공펌프, 상기 진공펌프에 연결되는 배기관, 상기 배기관의 개방단부에 결합되어 전장이 신축되는 신축관 및 상기 신축관의 개방단부가 상기 탈착홀에 탈착되도록 상기 신축관을 신축시키는 신축관 탈착유닛을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유리기판의 분리장치는 흡착패드에 유리기판이 흡착된 캐리어를 이송하는 이송부, 상기 흡착패드와 상기 유리기판의 사이로 분리용 유체(流體)를 공급하는 유체 공급부 및 상기 유리기판에 대향되고 상기 유리기판을 흡착하여 상기 흡착패드로터 상기 유리기판을 분리시키는 분리부를 포함한다.
상기 유체 공급부는 상기 흡착패드와 상기 유리기판의 사이로 기체를 공급하는 기체 공급라인 및 상기 흡착패드와 상기 유리기판의 사이로 분리액을 공급하는 분리액 공급라인을 포함할 수 있다.
상기 분리액 분사라인은 상기 분리액이 수용되는 탱크, 상기 유리기판과 상기 흡착패드의 사이로 개방되는 분리액 분사노즐, 상기 탱크와 상기 분사노즐에 연결되는 분리액 공급관 및 마이크로버블을 발생시키고 상기 분리액 공급관으로 상기 마이크로버블을 합류시키는 버블 발생기를 포함할 수 있다.
상기 탱크에는 상기 탱크의 내벽과 상기 분사액의 표면장력을 증가시키는 계면활성제가 첨가될 수 있다.
상기 계면활성제는 글리세린계 계면활성제일 수 있다.
상기 유체 공급부는 상기 분리액이 상기 유리기판과 상기 흡착패드로 분사되어 외부로 배출되는 배출액을 상기 탱크로 유입시키는 유입관 및 상기 유입관의 관로에 설치되어 상기 분사액으로부터 이물질을 걸러내는 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 기체 공급라인은 기체를 압축시키는 콤프레셔, 상기 유리기판과 상기 흡착패드의 사이로 개방되는 기체 분사노즐 및 상기 콤프레셔와 상기 기체 분사노즐에 연결되는 기체 공급관을 포함할 수 있다.
상기 이송부는 상기 유체 공급부로부터 상기 분리부로 연장되어 상기 흡착패드에 흡착된 유리기판을 이송하는 분리이송 컨베이어, 상기 분리이송 컨베이어의 입구 측에 연결되는 반입 컨베이어 및 상기 분리이송 컨베이어의 출구 측에 연결되어 반출 컨베이어를 포함할 수 있다.
상기 캐리어는 저면으로부터 돌출되는 지지돌기를 포함하며, 상기 분리이송 컨베이어는 상기 구동풀리, 상기 구동풀리로부터 이격되는 종동풀리, 상기 구동풀리와 상기 종동풀리에 연결되는 컨베이어 벨트 및 상기 구동풀리와 상기 종동풀리의 사이에 배치되어 상기 컨베이어 벨트의 처짐을 방지하는 처짐방지프레임을포함하며, 상기 컨베이어 벨트에는 상기 컨베이어 벨트가 상기 구동풀리 또는 상기 종동풀리를 지나는 곡선구간에서 개방단부가 확대되고, 상기 컨베이어 벨트가 상기 구동풀리와 상기 종동풀리 사이의 직선구간에서 개방단부가 축소되는 지지홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 유리기판 분리장치.
상기 분리부는 상기 흡착패드로부터 상기 유리기판을 테두리부부터 분리시킬 수 있다.
상기 분리부는 상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드 및 상기 복수의 분리패드를 각각 지지하며, 상기 복수의 분리패드 중 상기 유리기판의 테두리부에 대응되는 분리패드부터 순차적으로 개별 승강시키는 복수의 승강유닛를 포함할 수 있다.
상기 분리부는 상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드, 상기 복수의 분리패드 중 상기 유리기판의 폭방향으로 배치되는 복수의 분리패드를 함께 선형 지지하는 복수의 지지대 및 상기 복수의 지지대 중 상기 유리기판의 테두리부에 대응되는 지지대부터 순차적으로 승강시키는 복수의 승강유닛을 포함할 수 있다.
상기 분리부는 상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드, 상기 복수의 분리패드 중 상기 유리기판의 길이방향으로 배치되는 상기 복수의 분리패드를 함께 선형 지지하는 복수의 지지대 및 상기 복수의 지지대 중 상기 유리기판의 테두리부에 대응되는 지지대부터 순차적으로 승강시키는 복수의 승강유닛을 포함할 수 있다.
상기 분리부는 상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드, 상기 유리기판의 길이방향 또는 상기 유리기판의 폭방향에 교차되는 사선방향으로 배치되는 적어도 하나의 상기 분리패드를 선형 지지하는 복수의 지지대 및 상기 복수의 지지대 중 상기 유리기판의 테두리부에 대응되는 지지대부터 순차적으로 승강시키는 복수의 승강유닛을 포함할 수 있다.
상기 분리부는 상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드, 상기 유리기판의 중앙부로부터 상기 유리기판의 테두리방향으로 확장되는 형태의 링 형태로 상기 복수의 분리패드를 지지하는 복수의 지지대, 상기 복수의 지지대 중 상기 유리기판의 테두리부에 대응되는 지지대부터 순차적으로 승강시키는 복수의 승강유닛을 포함할 수 있다.
상기 분리부는 상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드, 상기 유리기판을 향해 볼록한 곡면이 형성되고 상기 곡면에 상기 복수의 흡착패드를 함께 지지하는 지지대, 상기 지지대의 중앙부에 설치되는 힌지 및 상기 지지대가 상기 힌지를 중심으로 회전되도록 상기 지지대를 승강시키는 승강유닛을 포함할 수 있다.
상기 분리부는 상기 승강유닛을 지지하고, 상기 유리기판의 이송속도에 동기화된 이송속도로 상기 이송블럭을 이송하는 이송유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유리기판의 연마 및 분리 시스템은 흡착패드로부터 유리기판이 분리되는 분리공정이 유리기판의 이송 중에 수행되므로, 택타임을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 유리기판의 캐리어를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 유리기판의 연마장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 3은 제 1실시예에 따른 유리기판의 분리장치를 간략하게 나타낸 평면도이다.
도 4는 제 1실시예에 따른 유리기판의 분리장치를 간략하게 나타낸 측면도이다.
도 5는 제 1실시예에 따른 유리기판의 분리장치 중 컨베이어 벨트의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 제 2실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부를 간략하게 나타낸 평면도이다.
도 7은 제 3실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부를 간략하게 나타낸 평면도이다.
도 8은 제 4실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부를 간략하게 나타낸 평면도이다.
도 9은 제 5실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부를 간략하게 나타낸 평면도이다.
도 10은 제 6실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부를 간략하게 나타낸 측면도이다.
도 11은 제 3실시예에 따른 유리기판의 분리장치를 간략하게 나타낸 측면도이다.
이하, 본 발명에 따른 유리기판의 연마 및 분리 시스템의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 유리기판의 캐리어를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 유리기판의 캐리어(이하, '캐리어'라 함)(10)는 흡착패드(20) 및 본체(30)를 포함한다.
흡착패드(20)는 진공 흡착력에 의해 유리기판(1)의 이면(裏面)을 흡착 지지한다. 흡착패드(20)의 상면에는 흡착홀(21)이 개방된다. 흡착패드(20)의 내부에는 흡착홀(21)에 연통되는 흡착유로(22)가 형성된다. 흡착패드(20)의 저면에는 흡착유로(22)에 연통되는 연통홀(23)이 형성된다.
본체(30)는 평판으로 마련되어 흡착패드(20)를 지지한다. 본체(30)에는 연통홀(23)에 연통되고, 이후에 설명될 유리기판의 연마장치(100)(도 2 참조.)에 설치되는 신축관(133)의 선단부가 탈착되는 탈착홀(31)이 형성될 수 있다.
본체(30)의 저면에는 지지돌기(32)가 형성된다. 이러한 지지돌기(32)는 후술될 유리기판의 연마장치(100)의 클램핑유닛(122)에 의해 캐리어(10)가 견고하게 지지될 수 있도록 하며, 후술될 유리기판의 분리장치(300)(도 3 참조.)의 컨베이어 벨트(423)에 형성되는 지지홈(424)에 삽입되어 컨베이어 벨트(423) 상에서 캐리어(10)가 밀착 되도록 하여 유리기판(1)의 분리시, 캐리어(10)가 컨베이어 벨트(423)에 견고하게 지지될 수 있도록 한다.
이러한 캐리어(10)는 이후에 설명될 유리기판의 연마장치(100)(도 2참조)에서 유리기판(1)이 연마되는 동안에 유리기판(1)이 견고하게 지지되도록 유리기판(1)을 흡착 지지하며, 유리기판(1)의 연마가 종료된 이후, 유리기판(1)이 흡착된 상태에서 유리기판의 연마장치(100)의 외부로 이송될 수 있도록 한다.
상술된 설명에서 캐리어(10)는 진공 흡착력에 의해 유리기판(1)을 흡착하는 흡착패드(20)를 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 캐리어(10)는 흡착패드(20)를 대신하여 유리기판(1)을 접착력에 의해 접착시키는 접착패드(예를 들어, 폴리우레탄 수지 등), 또는 유리기판(1)을 점착력에 의해 점착시키는 점착패드 등이 채용될 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따른 유리기판의 연마장치를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 유리기판의 연마장치(이하, '연마장치'라 함.)(100)는 연마부(110), 지지부(120) 및 흡착부(130)를 포함한다.
연마부(110)는 상술된 캐리어(10)에 지지되는 유리기판(1)의 표면을 연마하는 것으로, 유리기판(1)에 대해 승강 및 평면 이송이 가능하고 유리기판(1)에 접촉된 상태에서 회전되는 연마패드(111)를 포함한다. 이러한 연마부(110)에 대해서는 이미 이 기술분야에서 널리 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
지지부(120)는 스테이지(121) 및 클램핑유닛(122)을 포함한다. 스테이지(121)는 캐리어(10)를 지지한다. 클램핑유닛(122)은 스테이지(121)의 상면에 돌출되어 캐리어(10)의 지지돌기(32)를 클램핑한다. 클램핑유닛(122)은 캐리어(10)가 스테이지(121) 상에서 견고하게 지지될 수 있도록 한다. 그리고 스테이지(121)의 상면에는 캐리어(10)의 처짐을 방지하는 처짐방지돌기(123)가 형성될 수 있다.
흡착부(130)는 상술된 캐리어(10)의 흡착패드(20)에 진공 흡착력을 부여하는 것으로, 진공펌프(131), 배기관(132), 신축관(133) 및 신축관 탈착유닛(134)을 포함한다.
배기관(132)은 진공펌프(131)에 연결되고, 배기관(132)의 개방단부에는 신축관(133)이 결합된다. 신축관(133)으로는 벨로우즈(bellows)를 사용할 수 있다. 신축관 탈착유닛(134)은 스테이지(121)에 설치될 수 있다. 신축관 탈착유닛(134)은 캐리어(10)의 저면에 형성되는 탈착홀(31)에 신축관(133)이 탈착되도록 신축관(133)을 승강시킨다.
물론, 신축관(133)의 선단, 또는 탈착홀(31)의 주변부에는 오-링과 같은 기밀부재(미도시)가 설치될 수 있다.
이와 같이 연마장치(100)는 진공펌프(131)에 연결되는 배기관(132)의 선단부에 신축관(133)이 결합되고, 신축관(133)이 캐리어(10)에 탈착가능하다. 따라서 연마가 종료된 유리기판(1)의 신속한 반출이 가능하며, 유리기판(1)의 연마공정으로부터 유리기판(1)을 흡착패드(20)로부터 분리하는 분리공정을 별도로 진행할 수 있다. 이와 같이 연마공정과 분리공정이 별도로 진행되면, 분리공정 소요되는 택 타임을 단축하여 연속된 유리기판(1)의 연마가 가능하므로 생산성이 향상될 수 있다.
도 3은 제 1실시예에 따른 유리기판의 분리장치를 간략하게 나타낸 평면도이며, 도 4는 제 1실시예에 따른 유리기판의 분리장치를 간략하게 나타낸 측면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제 1실시예에 따른 유리기판의 분리장치(이하, '분리장치'라 함.)(300)는 연마가 종료된 유리기판(1)을 흡착패드(20)로부터 분리하는 것으로, 상술된 연마장치(100)의 주변에 설치되어 연마가 종료된 유리기판(1)을 지지하는 캐리어(10)가 반입될 수 있다.
이때, 연마장치(100)와 분리장치(300)의 사이에는 캐리어(10)를 연마장치(100)로부터 분리장치(300)로 반입시키는 이송로봇(미도시)이 설치될 수 있으며, 후술될 반입 컨베이어(410)가 연마장치(100)로부터 분리장치(300)로 연장되도록 설치될 수 있다.
이러한 분리장치(300)는 이송부(400), 유체 공급부(500) 및 분리부(600)를 포함한다.
이송부(400)는 반입 컨베이어(410), 분리이송 컨베이어(420), 반출 컨베이어(430)를 포함한다.
상술된 바와 같이 반입 컨베이어(410)는 연마장치(100)로부터 반출된 캐리어(10)가 이송로봇(미도시)에 의해 반입될 수 있다.
반입 컨베이어(410)는 분리이송 컨베이어(420)의 입구 측에 연결되며, 반출 컨베이어(430)는 분리이송 컨베이어(420)의 출구 측에 연결된다. 반입 컨베이어(410) 및 반출 컨베이어(430)는 복수의 롤러를 포함하는 롤러 컨베이어의 형태로 마련될 수 있다.
분리이송 컨베이어(420)는 구동풀리(421), 종동풀리(422), 컨베이어 벨트(423), 처짐방지프레임(425) 및 구동모터(미도시)를 포함할 수 있다. 구동풀리(421)는 반출 컨베이어(430)를 향하는 측에 배치된다. 종동풀리(422)는 반입 컨베이어(410)를 향한 측에 배치된다. 컨베이어 벨트(423)는 구동풀리(421)와 종동풀리(422)에 연결되어 구동풀리(421)가 회전됨에 따라 캐리어(10)를 이송하도록 설치된다. 처짐방지프레임(425)는 구동풀리(421)와 종동풀리(422)의 사이에 배치되어 컨베이어 벨트(423)의 처짐을 방지한다.
도 5는 제 1실시예에 따른 유리기판의 분리장치 중 컨베이어 벨트의 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 컨베이어 벨트(423)의 상면에는 지지홈(424)이 형성된다. 이러한 컨베이어 벨트(423)가 구동풀리(421) 또는 종동풀리(422)의 곡선구간를 지날 때에는 지지홈(424)의 개방단부가 확장되며, 컨베이어 벨트(423)가 구동풀리(421)와 종동풀리(422) 사이의 평면구간을 지날 때에는 곡선구간을 지날 때에 비해 지지홈(424)의 개방단부가 축소된다.
캐리어(10)는 지지홈(424)이 종동풀리(422)의 상단을 지나기 직전에 컨베이어 벨트(423)로 전달될 수 있다. 이때, 지지홈(424)의 개방단부가 확장된 상태이므로, 지지돌기(32)는 지지홈(424)에 원활하게 삽입될 수 있다.
이어, 지지홈(424)에 지지돌기(32)가 삽입된 상태에서, 컨베이어 벨트(423)가 평면구간으로 진입됨에 따라 지지홈(424)의 개방단부가 축소되므로, 컨베이어 벨트(423)는 지지돌기(32)에 밀착되어 캐리어(10)를 견고하게 지지할 수 있다.
이어, 유리기판(1)이 분리된 이후, 컨베이어 벨트(423)가 구동풀리(421)의 상단으로 진입됨에 따라 지지홈(424)의 개방단부가 확장되므로, 지지돌기(32)는 지지홈(424)으로부터 원활하게 이탈될 수 있다. 이때, 캐리어(10)는 반출 컨베이어(430)로 전달되어 분리이송 컨베이어(420)로부터 반출될 수 있다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 유체 공급부(500)는 분리이송 컨베이어(420)에 의해 이송되는 흡착패드(20)와 유리기판(1)의 사이로 분리용 유체를 공급하여 분리용 유체에 의해 흡착패드(20)로부터 유리기판(1)이 사전 분리되도록 하는 것으로, 기체 공급라인 및 분리액 공급라인을 포함한다.
기체 공급라인은 유리기판(1)과 흡착패드(20)의 사이로 압축기체를 공급하는 것으로, 기체 분사노즐(511), 기체 공급관(512) 및 콤프레셔(compressor)(513)를 포함한다. 기체 분사노즐(511)은 분리이송 컨베이어(420)의 양 측방에 배치되어, 유리기판(1)과 흡착패드(20)의 사이로 개방된다. 기체 공급관(512)은 기체 분사노즐(511)과 콤프레셔(513)를 연결한다.
이러한 기체 공급라인은 유리기판(1)과 흡착패드(20)의 사이로 압축기체를 분사하여 흡착패드(20)로부터 유리기판(1)이 분리되도록 한다.
분리액 공급라인은 유리기판(1)과 흡착패드(20)의 사이로 분리액을 공급하는 것으로, 탱크(521), 분리액 분사노즐(522), 분리액 공급관(523) 및 버블 발생기(524)를 포함한다.
탱크(521)의 내부에는 흡착패드(20)로부터 유리기판(1)을 분리하는 데 사용되는 분리액이 수용된다. 탱크(521)에는 분리액과 탱크(521)의 내벽과의 표면장력을 증가시켜, 분리액이 탱크(521)로부터 원활하게 공급될 수 있도록 하는 계면활성제가 첨가된다. 계면활성제로는 글리세린계 계면활성제가 사용될 수 있다.
분리액 분사노즐(522)은 분리이송 컨베이어(420)의 양 측방에 배치되어, 유리기판(1)과 흡착패드(20)의 사이로 개방된다. 분리액 분사노즐(522)은 기체 분사노즐(511)과 교번되게 배치될 수 있다. 분리액 공급관(523)은 분리액 분사노즐(522)과 탱크(521)를 연결한다.
버블 발생기(524)는 0.1㎛~1㎝ 직경의 마이크로버블을 발생시키고, 마이크로버블을 분리액 공급관(523)으로 합류시킨다. 따라서 분리액은 마이크로버블이 포함된 상태로 유리기판(1)과 흡착패드(20)의 사이로 침투할 수 있다. 마이크로버블의 부력 및 계면활성 효과에 따라 유리기판(1)은 흡착패드(20)로부터 원활하게 분리될 수 있다.
또한, 유체 공급부(500)는 유입관(525) 및 필터(526)를 더 포함할 수 있다. 유입관(525)은 유리기판(1)과 흡착패드(20)의 분리에 사용된 배출액을 탱크(521)로 유입되도록 한다. 필터(526)는 유입관(525)의 관로에 설치되어 배출액에 포함되는 이물질을 걸러낸다. 이러한 유입관(525) 및 필터(526)는 배출액을 순환시켜 재사용함으로써, 자원 절약 및 환경오염을 방지할 수 있도록 한다.
한편, 분리부(600)는 유리기판(1)을 흡착하고 흡착된 유리기판(1)을 흡착패드(20)로부터 완전 분리시키는 것으로, 복수의 분리패드(610) 및 복수의 승강유닛(620)을 포함한다.
복수의 분리패드(610)는 유리기판(1)의 전면적에 대응되도록 마련되고, 서로 균일한 간격으로 이격될 수 있다. 복수의 분리패드(610)로는 진공 흡착력에 의해 유리기판(1)을 흡착하는 흡착패드, 점착력에 의해 유리기판(1)을 점착하는 점착패드 등을 사용할 수 있다.
복수의 승강유닛(620)은 각각의 분리패드(610)를 개별 지지하고, 각각의 분리패드(610)를 개별 승강시킨다. 이때, 복수의 승강유닛(620)은 유리기판(1)이 테두리부부터 분리되도록 복수의 분리패드(610)를 승강시킬 수 있다.
이하, 다른 실시예에 따른 유리기판의 분리장치에 대해 상세히 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술된 제 1실시예에 따른 유리기판의 분리장치에 대한 설명에서 설명된 유사한 구성요소에 대해서는 동일 참조부호를 부여하고, 상세한 설명은 생략하도록 한다. 따라서, 이하의 설명에서 상세한 설명이 생략된 구성요소에 대해서는 상술된 제 1실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 설명을 참조하여 이해할 수 있을 것이다.
도 6은 제 2실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부를 간략하게 나타낸 평면도이다.
도 6을 참조하면, 분리부(600)는 복수의 지지대(630)를 더 포함할 수 있다. 지지대(630)는 유리기판(1)의 폭방향으로 배치되는 복수의 분리패드(610)를 선형 지지할 수 있다.
즉, 복수의 지지대(630)는 유리기판(1)의 폭방향으로 배치되는 제 1, 2, ... , n지지대(631, 632, ..., 63n)로 구성되고, 복수의 분리패드(610)는 각 지지대(631, 632, ..., 63n)에 지지되는 복수의 제 1, 2, ..., n분리패드(611, 612, ..., 61n)로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 승강유닛(620)은 제 1, 2, ... , n지지대(631, 632, ..., 63n)을 각각 승강시키도록 구성될 수 있다.
이때, 유리기판(1)의 이송이 일시 정지된 상태에서, 복수의 승강유닛(620)은 제 1, n지지대(631, 63n), 제 2, n-1지지대(632, 63n-1), ..., 제 m지지대(63m)의 순서로 복수의 지지대(630)를 승강시킬 수 있다. 따라서 유리기판(1)은 테두리부부터 승강되어 흡착패드(20)로부터 원활하게 분리될 수 있다.
도 7은 제 3실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부를 간략하게 나타낸 평면도이다.
도 7을 참조하면, 복수의 지지대(630)는 유리기판(1)의 길이방향으로 배치되는 복수의 분리패드(610)를 선형 지지할 수 있다.
즉, 복수의 지지대(630)는 유리기판(1)의 길이방향으로 배치되는 제 1, 2, ... , n지지대(631, 632, ..., 63n)로 구성되고, 복수의 분리패드(610)는 각 지지대(631, 632, ..., 63n)에 지지되는 복수의 제 1, 2, ..., n분리패드(611, 612, ..., 61n)로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 승강유닛(620)은 제 1, 2, ... , n지지대(631, 632, ..., 63n)을 각각 승강시키도록 구성될 수 있다.
이때, 유리기판(1)의 이송이 일시 정지된 상태에서, 복수의 승강유닛(620)은 제 1, n지지대(631, 63n), 제 2, n-1지지대(632, 63n-1), ..., 제 m지지대(63m)의 순서로 복수의 지지대(630)를 승강시킬 수 있다. 따라서 유리기판(1)은 테두리부부터 승강되어 흡착패드(20)로부터 원활하게 분리될 수 있다.
도 8은 제 4실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부를 간략하게 나타낸 평면도이다.
도 8을 참조하면, 복수의 지지대(630)는 유리기판(1)의 길이방향 또는 유리기판(1)의 폭방향에 교차되는 사선방향으로 복수의 분리패드(610)를 선형 지지할 수 있다.
즉, 복수의 지지대(630)는 유리기판(1)의 길이방향 또는 유리기판(1)의 폭방향에 교차되는 사선방향으로 배치되는 제 1, 2, ... , n지지대(631, 632, ..., 63n)로 구성되고, 복수의 분리패드(610)는 각 지지대(631, 632, ..., 63n)에 지지되는 복수의 제 1, 2, ..., n분리패드(611, 612, ..., 61n)로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 승강유닛(620)은 제 1, 2, ... , n지지대(631, 632, ..., 63n)을 각각 승강시키도록 구성될 수 있다.
이때, 유리기판(1)의 이송이 일시 정지된 상태에서, 복수의 승강유닛(620)은 제 1지지대(631), 제 2지지대(632), ... , 제 n지지대(63n)의 순서로 복수의 지지대(630)를 승강시킬 수 있다. 따라서 유리기판(1)은 테두리부부터 승강되어 흡착패드(20)로부터 원활하게 분리될 수 있다.
도 9는 제 5실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부를 간략하게 나타낸 평면도이다.
도 9를 참조하면, 복수의 지지대(630)는 유리기판(1)의 중앙부로부터 상기 유리기판(1)의 테두리방향으로 확장되는 형태의 링 형태로 복수의 분리패드(610)를 지지할 수 있다.
즉, 복수의 지지대(630)는 유리기판(1)의 테두리부로부터 유리기판(1)의 중심부를 향해 이격되는 링 형상의 제 1, 2, ... , n지지대(631, 632, ..., 63n)로 구성되고, 복수의 분리패드(610)는 각 지지대(631, 632, ..., 63n)에 지지되는 복수의 제 1, 2, ..., n분리패드(611, 612, ..., 61n)로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 승강유닛(620)은 제 1, 2, ... , n지지대(631, 632, ..., 63n)을 각각 승강시키도록 구성될 수 있다.
이때, 유리기판(1)의 이송이 일시 정지된 상태에서, 복수의 승강유닛(620)은 제 1지지대(631), 제 2지지대(632), ... , 제 n지지대(63n)의 순서로 복수의 지지대(630)를 승강시킬 수 있다. 따라서 유리기판(1)은 테두리부부터 승강되어 흡착패드(20)로부터 원활하게 분리될 수 있다.
도 10는 제 6실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부를 간략하게 나타낸 측면도이다.
도 10을 참조하면, 지지대(640)는 유리기판(1)을 향해 볼록한 곡면이 형성되고, 곡면에 복수의 분리패드(610)를 함께 지지할 수 있다. 지지대(640)의 중앙부에는 힌지(641)가 설치될 수 있다. 이때, 승강유닛(642)은 단수로 마련되어 지지대(640)의 일측을 승강시킬 수 있다.
즉, 지지대(640)의 곡면에는 유리기판(1)의 폭방향 또는 길이방향으로 선형배치되는 복수의 제 1, 2, ..., n분리패드(611, 612, ..., 61n)가 지지될 수 있다. 이때, 유리기판(1)의 이송이 일시 정지된 상태에서, 승강유닛(642)이 지지대(640)의 일측을 승시킴에 따라 지지대(640)는 힌지(641)를 중심으로 회전된다. 따라서 복수의 제 1, 2, ..., n분리패드(611, 612, ..., 61n)는 순차적으로 유리기판(1)을 흡착하며, 유리기판(1)은 테두리부부터 승강되어 흡착패드(20)로부터 원활하게 분리될 수 있다.
도 10에서는 지지대(640)의 곡면이 유리기판(1)의 길이방향에 대해서 중앙부가 볼록한 상태를 도시하고 있으나, 지지대(640)의 곡면은 유리기판(1)의 폭방향에 대해서 중앙부가 볼록한 형태로 변경 실시될 수 있다.
한편, 상술된 실시예들은 유리기판(1)의 이송이 일시 정지된 상태에서 유리기판(1)이 분리되는 실시예들에 대해 설명하고 있다. 다른 실시예로, 분리부(600)는 복수의 분리패드(610)가 유리기판(1)의 이송속도에 동기화되어 유리기판(1)과 함께 이송되면서 유리기판(1)을 분리할 수 있다.
도 11는 제 7실시예에 따른 유리기판의 분리장치를 간략하게 나타낸 측면도이다.
도 11를 참조하면, 분리부(600)는 복수의 승강유닛(620)을 지지하고 복수의 승강유닛(620)을 이송하는 이송유닛(650)을 더 포함하고, 복수의 승강유닛(620)은 이송유닛(650)에 의해 유리기판(1)과 함께 이송되면서 복수의 분리패드(610)를 승강시킬 수 있다.
이와 같이 복수의 승강유닛(650)이 유리기판(1)과 함께 이송되면서 유리기판(1)을 분리함으로써, 유리기판(1) 이송의 연속성이 확보되어 택타임을 단축할 수 있다.
이러한, 제 7실시예에 따른 유리기판의 분리장치의 분리부(600a)는 제 3, 5실시예에 따른 유리기판의 분리장치와, 제 6실시예에 따른 유리기판의 분리장치 중 곡면이 유리기판의 폭방향에 대해서 중앙부가 볼록한 형태로 이루어지는 실시예를 제외한 나머지 실시예들에 따른 유리기판의 분리장치에 적용될 수 있을 것이다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.
1 : 유리기판 10 : 캐리어
20 : 흡착패드 21 : 흡착홀
22 : 흡착유로 30 : 본체
31 : 탈착홀 32 : 지지돌기
100 : 유리기판의 연마장치
110 : 연마부 120 : 지지부
130 : 흡착부
300 : 유리기판의 분리장치
400 : 이송부 410 : 반입 컨베이어
420 : 분리이송 컨베이어 421 : 구동풀리
422 : 종동풀리 423 : 컨베이어 벨트
424 : 지지홈 500 : 유체 공급부
511 : 가스 분사노즐 512 : 가스 공급관
513 : 콤프레셔 521 : 탱크
522 : 분리액 분사노즐 523 : 분리액 공급관
524 : 버블 발생기 525 : 유입관
526 : 필터 600 : 분리부
610 : 복수의 분리패드 620 : 복수의 승강유닛
630, 640 : 지지대 650 : 이송유닛

Claims (23)

  1. 유리기판용 캐리어를 이용하여 유리기판을 연마하는 유리기판 연마장치 및 연마 후 유리기판을 분리하는 유리기판 분리장치를 포함하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템에 있어서,
    상기 캐리어는,
    상기 유리기판을 진공 흡착력에 의해 지지하는 흡착패드;를 포함하고, 또한 상기 캐리어의 저면에는 탈착홀이 형성되며,
    상기 유리기판 분리장치는,
    상기 흡착패드에 유리기판이 흡착된 캐리어를 이송하는 이송부;
    상기 흡착패드와 상기 유리기판의 사이로 분리용 유체(流體)를 공급하는 유체 공급부;
    상기 유리기판에 대향되고 상기 유리기판을 흡착하여 상기 흡착패드로부터 상기 유리기판을 분리시키는 분리부; 및
    상기 캐리어에 탈착되어 상기 유리기판이 상기 캐리어에 흡착되도록 하는 흡착부;를 포함하며,
    상기 흡착부는,
    진공펌프;
    상기 진공펌프에 연결되는 배기관;
    상기 배기관의 개방단부에 결합되어 전장이 신축되는 신축관; 및
    상기 신축관의 개방단부가 상기 탈착홀에 탈착되도록 상기 신축관을 신축시키는 신축관 탈착유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어는,
    상기 흡착패드를 지지하는 본체; 및 상기 본체의 저면으로부터 돌출되는 지지돌기;를 더 포함하며,
    상기 유리기판의 표면을 연마하는 유리기판 연마장치로부터 상기 유리기판을 상기 흡착패드로부터 분리하는 유리기판 분리장치로 이송되며, 상기 유리기판 연마장치 및 상기 유리기판 분리장치에서 상기 지지돌기가 클램핑되는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡착패드의 상면으로 개방되는 흡착홀;
    상기 흡착홀에 연통되는 흡착유로;
    상기 흡착유로에 연통되어 상기 흡착패드의 저면으로 개방되는 연통홀;및
    상기 연통홀에 연통되고 상기 본체의 저면으로 개방되어 배기관이 탈착되는 탈착홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유리기판 연마장치는,
    유리기판이 지지되는 캐리어를 지지하는 지지부; 및
    상기 지지부에 지지되는 상기 유리기판의 표면을 연마하는 연마부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 캐리어는 저면으로부터 돌출되는 지지돌기를 포함하며,
    상기 지지부는,
    상기 캐리어를 지지하는 스테이지;
    상기 스테이지에 설치되어 상기 지지돌기를 클램핑하는 클램핑유닛;
    상기 스테이지로부터 돌출되어 상기 캐리어의 처짐을 방지하는 처짐방지돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유체 공급부는,
    상기 흡착패드와 상기 유리기판의 사이로 기체를 공급하는 기체 공급라인;및
    상기 흡착패드와 상기 유리기판의 사이로 분리액을 공급하는 분리액 공급라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분리액 공급라인은,
    상기 분리액이 수용되는 탱크;
    상기 유리기판과 상기 흡착패드의 사이로 개방되는 분리액 분사노즐;
    상기 탱크와 상기 분사노즐에 연결되는 분리액 공급관;및
    마이크로버블을 발생시키고 상기 분리액 공급관으로 상기 마이크로버블을 합류시키는 버블 발생기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 탱크에는 상기 탱크의 내벽과 상기 분리액의 표면장력을 증가시키는 계면활성제가 첨가되는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 계면활성제는,
    글리세린계 계면활성제인 것을 특징으로 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 유체 공급부는,
    상기 분리액이 상기 유리기판과 상기 흡착패드로 분사되어 외부로 배출되는 배출액을 상기 탱크로 유입시키는 유입관;및
    상기 유입관의 관로에 설치되어 상기 분리액으로부터 이물질을 걸러내는 필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 기체 공급라인은,
    기체를 압축시키는 콤프레셔;
    상기 유리기판과 상기 흡착패드의 사이로 개방되는 기체 분사노즐;및
    상기 콤프레셔와 상기 기체 분사노즐에 연결되는 기체 공급관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 이송부는,
    상기 유체 공급부로부터 상기 분리부로 연장되어 상기 흡착패드에 흡착된 유리기판을 이송하는 분리이송 컨베이어;
    상기 분리이송 컨베이어의 입구 측에 연결되는 반입 컨베이어;및
    상기 분리이송 컨베이어의 출구 측에 연결되는 반출 컨베이어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 분리이송 컨베이어는,
    구동풀리;
    상기 구동풀리로부터 이격되는 종동풀리;
    상기 구동풀리와 상기 종동풀리에 연결되는 컨베이어 벨트;및
    상기 구동풀리와 상기 종동풀리의 사이에 배치되어 상기 컨베이어 벨트의 처짐을 방지하는 처짐방지프레임;을 포함하며,
    상기 컨베이어 벨트에는 상기 컨베이어 벨트가 상기 구동풀리 또는 상기 종동풀리를 지나는 곡선구간에서 개방단부가 확대되고, 상기 컨베이어 벨트가 상기 구동풀리와 상기 종동풀리 사이의 직선구간에서 개방단부가 축소되는 지지홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 흡착패드로부터 상기 유리기판을 테두리부부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드;및
    상기 복수의 분리패드를 각각 지지하며, 상기 복수의 분리패드 중 상기 유리기판의 테두리부에 대응되는 분리패드부터 순차적으로 개별 승강시키는 복수의 승강유닛;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드;
    상기 복수의 분리패드 중 상기 유리기판의 폭방향으로 배치되는 복수의 분리패드를 함께 선형 지지하는 복수의 지지대;및
    상기 복수의 지지대 중 상기 유리기판의 테두리부에 대응되는 지지대부터 순차적으로 승강시키는 복수의 승강유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드;
    상기 복수의 분리패드 중 상기 유리기판의 길이방향으로 배치되는 상기 복수의 분리패드를 함께 선형 지지하는 복수의 지지대;및
    상기 복수의 지지대 중 상기 유리기판의 테두리부에 대응되는 지지대부터 순차적으로 승강시키는 복수의 승강유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드;
    상기 유리기판의 길이방향 또는 상기 유리기판의 폭방향에 교차되는 사선방향으로 배치되는 적어도 하나의 상기 분리패드를 선형 지지하는 복수의 지지대;및
    상기 복수의 지지대 중 상기 유리기판의 테두리부에 대응되는 지지대부터 순차적으로 승강시키는 복수의 승강유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드;
    상기 유리기판의 중앙부로부터 상기 유리기판의 테두리방향으로 확장되는 형태의 링 형태로 상기 복수의 분리패드를 지지하는 복수의 지지대;
    상기 복수의 지지대 중 상기 유리기판의 테두리부에 대응되는 지지대부터 순차적으로 승강시키는 복수의 승강유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 유리기판의 전면적에 대응되도록 배치되는 복수의 분리패드;
    상기 유리기판을 향해 볼록한 곡면이 형성되고 상기 곡면에 상기 복수의 흡착패드를 함께 지지하는 지지대;
    상기 지지대의 중앙부에 설치되는 힌지;및
    상기 지지대가 상기 힌지를 중심으로 회전되도록 상기 지지대를 승강시키는 승강유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
  23. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 승강유닛을 지지하고, 상기 유리기판의 이송속도에 동기화된 이송속도로 이송블럭을 이송하는 이송유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리기판의 연마 및 분리 시스템.
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