KR101865274B1 - 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수 개의 핫존을 통과하면서 기판을 건조하는 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치에 있어서, 경사지도록 설치되는 메인프레임; 상기 다수 개의 핫존에 각각 배치되며, 상기 메인프레임의 상향에 상기 메인프레임과 평행하게 설치되는 히팅 플레이트; 상기 히팅플레이트로부터 상향으로 평행하게 이격배치되며, 초음파에 의해 가진되어 기판을 부상시킨 상태로 지지하는 진동 플레이트; 상기 진동 플레이트를 지지하도록 상기 메인프레임에 설치되는 다수의 진동 지지부; 및, 상기 진동 플레이트에 의해 부상된 기판이 상기 메인프레임의 경사진 방향으로 이동시, 경사방향으로 기울어진 기판의 일 측면을 지지하면서 상기 다수 개의 핫존을 연속적으로 통과시키도록 설치되는 기판 이송롤러;를 포함하여, 기판 건조시 다단계로 진행되는 기판 건조 공정을 초음파로 기판을 부상시킨 상태에서 연속적으로 통과하면서 건조가능한 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치인 것을 특징으로 한다.

Description

경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치{DEVICE FOR FLOATING SUBSTRATE USING SLOPED STRUCTURE}

본 발명은 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치에 관한 것으로, 기판 건조시 다수 개의 핫존을 통과하면서 다단계로 진행되는 기판 건조공정에서, 각각의 핫존을 연속적으로 통과하면서 건조가능하도록 기판을 일 측으로 기울어진 상태에서 초음파로 부상시켜 이송가능한 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유리기판을 사용하는 디스플레이 장치를 제조함에 있어서, 전극 패턴 등의 식각 이후에 발생하는 이물질을 제거하기 위하여 세정액을 이용한 세정 작업이 이루어진다.

기판에 대한 세정 작업이 완료되면, 기판에 대한 건조공정을 도 1에서와 같이 다단계로 수행하게 된다. 도 1을 참조하면, 다단계로 수행되는 각 건조공정은 각 건조공정마다 챔버 내로 기판을 지지한 상태에서 진입시켜 각 챔버에 구비된 가열수단을 이용하여 기설정된 온도까지 가열함으로써 공정을 수행한다. 도시된 바는 4단계로 구성된 건조공정이다.

그러나, 기판이 대면적화하고 특히 OLED와 같은 디스플레이용 대면적 유리기판의 경우에는 기판 전체에 잔존하는 수분을 완전하게 건조시킬 필요가 있으나, 종래 건조를 위한 에어 분사 노즐을 사용하거나 또는 건조수단을 이동시켜 가며 기판 전체를 건조시키면 세정액 성분이 기판에 잔존하여, 세정액 성분이 전극을 부식시키거나, 전극 탭의 부착상태를 훼손하는 문제가 있었다.

또한, 기판에 열을 가하는 고온의 가열체가 기판에 직접 닿게 되면, 기판 사이에 있는 수분이나 세정액은 제거할 수 있으나, 그 밖에 전극이나 OLED 층의 열손상을 유발할 수 있다는 문제점이 있었다.

아울러, 기판 건조시 기판을 지지한 상태에서 건조를 진행하다 보면, 기판에 가해지는 고온에 의해 기판의 열변형 등이 발생하는 문제점이 있었다.

1. 등록특허 제10-1057355호 "기판 부상 유닛, 및 이를 구비한 기판 이송 장치 및 코팅 장치" 2. 등록특허 제10-1331507호 "기판 세정/건조 장치와 이를 포함하는 기판 처리 장치, 그의 기판 세정/건조 방법, 및 디스플레이 패널의 제조 방법"

본 발명의 과제는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초음파를 이용하여 기판을 소정 높이로 부상시켜 기판을 이송하면서 건조가능하도록 하여 기판과 열을 전달하는 열원이 물리적으로 접촉되지 않도록 할 수 있는 경사구조를 이용한 기판 건조 장치를 제공함에 있다.

또한, 대면적 기판이 다수의 핫존을 다단계로 거치면서 각 핫존 간의 경계에서의 열적 균열로 인한 기판의 변형이 발생하는 것을 방지하기 위해, 초음파로 부상된 상태의 기판이 일 측으로 기울어진 상태의 경사구조를 통해 이송하여 건조공정의 시작과 끝까지 연속적으로 기판을 이송시킬 수 있는 기판 건조 장치를 제공함에 있다.

상기 과제는, 본 발명에 따라, 다수 개의 핫존을 통과하면서 기판을 건조하는 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치에 있어서, 경사지도록 설치되는 메인프레임; 상기 다수 개의 핫존에 각각 배치되며, 상기 메인프레임의 상향에 상기 메인프레임과 평행하게 설치되는 히팅 플레이트; 상기 히팅플레이트로부터 상향으로 평행하게 이격배치되며, 초음파에 의해 가진되어 기판을 부상시킨 상태로 지지하는 진동 플레이트; 상기 진동 플레이트를 지지하도록 상기 메인프레임에 설치되는 다수의 진동 지지부; 및, 상기 진동 플레이트에 의해 부상된 기판이 상기 메인프레임의 경사진 방향으로 이동시, 경사방향으로 기울어진 기판의 일 측면을 지지하면서 상기 다수 개의 핫존을 연속적으로 통과시키도록 설치되는 기판 이송롤러;를 포함하는 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 메인프레임의 경사방향은 상기 기판의 이송방향과 교차하는 방향일 수 있다.

또한, 상기 메인프레임의 경사방향은 상기 기판의 이송방향과 수직일 수 있다.

또한, 상기 메인프레임은, 평행하게 마련되는 바디프레임; 상기 바디프레임의 일 측을 지지하는 제1지지프레임; 및, 상기 바디프레임의 타 측을 지지하며 상기 제1지지프레임보다 높은 높이를 가지는 제2지지프레임;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1지지프레임과 상기 제2지지프레임은 내외측 양 측면에 각각 내측으로 함몰된 홈이 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 초음파를 이용하여 기판을 소정 높이로 부상시켜 기판을 이송하면서 건조가능하도록 하여 기판과 열을 전달하는 열원이 물리적으로 접촉되지 않도록 할 수 있는 경사구조를 이용한 기판 건조 장치가 제공된다.

또한, 대면적 기판이 다수의 핫존을 다단계로 거치면서 각 핫존 간의 경계에서의 열적 균열로 인한 기판의 변형이 발생하는 것을 방지하기 위해, 초음파로 부상된 상태의 기판이 일 측으로 기울어진 상태의 경사구조를 통해 이송하여 건조공정의 시작과 끝까지 연속적으로 기판을 이송시킬 수 있는 기판 건조 장치가 제공된다.

도 1은 기판 건조 공정의 시간-온도 그래프,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치의 개략도,
도 3은 도 2의 측면도,
도 4는 도 3의 부분확대도,
도 5는 도 2의 작동상태도이다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치의 개략도이고, 도 3은 도 2의 측면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치는 챔버, 메인프레임(10), 기판 이송롤러(60), 히팅 플레이트(20), 히팅 플레이트 지지부(30), 진동 플레이트(40) 및 진동 지지부(50)를 포함하여 구성된다.

상기 챔버(미도시)는 각각의 핫존에 배치되며, 메인프레임(10)의 상부에 위치하여 건조할 기판이 내입되어 건조공정을 수행하도록 마련된다.

상기 메인프레임(10)은 본체(100)의 상측에 설치되며 평행하게 마련되는 바디프레임(11)과, 바디프레임(11)의 좌측을 지지하는 제1지지프레임(12), 바디프레임(11)의 우측을 지지하는 제2지지프레임(13)을 포함하여 이송방향에 대하여 교차하는 방향, 바람직하게는 수직인 방향으로 경사지도록 설치된다.

여기서, 제1지지프레임(12)과 제2지지프레임(13)은 내외측 양 측면에 각각 내측으로 함몰된 홈(13a)이 형성되며, 좌측에 위치하는 제1지지프레임(12)보다 우측에 위치하는 제2지지프레임(13)의 높이가 더 높게 형성된다. 즉, 제1지지프레임(12)과 제2지지프레임(13)의 높이차에 의해 바디프레임(11)은 좌측으로 기울어질 수 있다.

또한, 제1지지프레임(12)과 제2지지프레임(13)은 하부측은 본체(100)에 고정되어 있고, 상부측은 바디프레임(11)에 고정되어 있으므로, 각 지지프레임의 높이차에 따른 기울어짐에 따라 각 지지프레임에 형성된 홈(13a)에 의해 탄성적으로 변형되어 안정적으로 지지할 수 있다.

상기 기판 이송롤러(도 5의 60)는 기판의 이송방향에 대한 좌측과 우측의 양쪽 측면과 맞닿아 회전하는 다수의 롤러를 구비하고, 모터 등의 소정의 구동수단을 통해 기판을 설정된 이송방향으로 이송하도록 설치된다. 특히, 기판 이송롤러(60)는 기판의 일 측면을 지지한 상태로 회전할 수 있도록 마련될 수 있다.

도 4는 도 3의 부분확대도이다. 도 4를 참조하면, 상기 히팅 플레이트(20)는 메인프레임(10)의 상향에 설치되며, 기판 전체를 균일하게 가열할 수 있는 금속판 히터(예를 들어 IR STEEL HEATER)등으로 마련된다.

상기 히팅 플레이트(20)에는 진동 지지부(50)가 관통하는 관통홀이 다수 개가 형성되며, 관통홀의 직경은 관통하는 진동 지지부(50)의 직경보다 크게 형성된다.

상기 히팅 플레이트 지지부(30)는 메인프레임(10)과 히팅 플레이트(20) 사이에 개재되어 히팅 플레이트(20)를 지지하도록 설치된다.

상기 진동 플레이트(40)는 히팅플레이트로부터 상향으로 일정 갭(gap)을 두고 이격배치되며, 초음파 발생부(41)에 의해 가진되어 기판을 부상시킨 상태로 지지할 수 있다. 상기 진동 플레이트(40)의 진동은 상기 갭에 의해 히팅 플레이트(20)로 전달되지 않을 수 있다. 아울러 히팅 플레이트(20)의 열이 진동 플레이트(40)로 직접 전달되는 것을 방지할 수 있다.

상기 진동 지지부(50)는 바디프레임(11)에 설치되는 지지본체(51)와, 길이방향이 지지본체(51)로부터 수직방향으로 위치하여 진동 플레이트(40)와 결합되는 지지부재(52)를 포함하여 구성된다.

상기 지지부재(52)는 진동 플레이트(40)와 결합을 위해 히팅 플레이트(20)의 관통홀을 통해 관통한 뒤 진동 플레이트(40)와 결합된다.

다음으로, 상술한 본 발명의 제1실시예에 따른 경사구조를 이용한 기판 건조 장치의 작동에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 경사구조를 이용한 기판 건조 장치의 작동상태도이다. 먼저, 초음파 발생부(41)를 통해 진동 플레이트(40)가 가진되면, 진동 플레이트(40)의 상향에 배치되는 기판은 대략 50~100㎛ 정도 상향으로 부상된다.

이때, 도 5에서와 같이, 제1지지프레임(12)과 제2지지프레임(13)의 높이차에 따라 좌측에 위치하는 기판 이송롤러(60)로 기울어짐이 발생하고, 기판 이송롤러(60)는 기판의 좌측면을 지지한 상태에서 회전하여 기판을 이송방향으로 이송시킨다.

즉, 기판의 일 측면이 이송롤러에 지지된 상태로 이송이 가능하여, 챔버 내에서 가열온도에 따른 다수의 핫존을 통과하면서 다단계의 건조공정을 연속적으로 수행할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1 : 기판 건조 장치 P : 기판
100 : 본체 10 : 메인프레임
11 : 바디프레임 12 : 제1지지프레임
13 : 제2지지프레임 13a : 홈
20 : 히팅 플레이트 30 : 히팅 플레이트 지지부
40 : 진동 플레이트 41 : 초음파 발생부
50 : 진동 지지부 51 : 지지본체
52 : 지지부재 60 : 기판 이송롤러

Claims (5)

1. 다수 개의 핫존을 통과하면서 기판을 건조하는 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치에 있어서,
   경사지도록 설치되는 메인프레임;
   상기 다수 개의 핫존에 각각 배치되며, 상기 메인프레임의 상향에 상기 메인프레임과 평행하게 설치되는 히팅 플레이트;
   상기 히팅플레이트로부터 상향으로 평행하게 이격배치되며, 초음파에 의해 가진되어 기판을 부상시킨 상태로 지지하는 진동 플레이트;
   상기 히팅 플레이트를 지지하도록 상기 메인프레임에 설치되는 다수의 히팅 플레이트 지지부;
   상기 히팅 플레이트를 관통하여 상기 진동 플레이트를 지지하도록 상기 메인프레임에 설치되는 다수의 진동 지지부; 및,
   상기 진동 플레이트에 의해 부상된 기판이 상기 메인프레임의 경사진 방향으로 이동시, 경사방향으로 기울어진 기판의 일 측면을 지지하면서 상기 다수 개의 핫존을 연속적으로 통과시키도록 설치되는 기판 이송롤러;를 포함하는 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인프레임의 경사방향은 상기 기판의 이송방향과 교차하는 방향인 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 메인프레임의 경사방향은 상기 기판의 이송방향과 수직인 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 메인프레임은,
   바디프레임;
   상기 바디프레임의 일 측을 지지하는 제1지지프레임; 및,
   상기 바디프레임의 타 측을 지지하며 상기 제1지지프레임보다 높은 높이를 가지는 제2지지프레임;을 포함하는 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1지지프레임과 상기 제2지지프레임은 내외측 양 측면에 각각 내측으로 함몰된 홈이 형성된 경사구조를 이용한 기판 부상 이송장치.

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