KR19990081574A - 액정표시장치 제조용 식각설비의 기판 이송 툴 및 이의 기판이송방법 - Google Patents

액정표시장치 제조용 식각설비의 기판 이송 툴 및 이의 기판이송방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 제조용 식각설비의 기판 이송 툴 및 이의 기판 이송방법에 관한 것으로, 본 발명에서는 유리기판과 마주보는 이송아암들의 밑면에 유리기판의 파손을 감지할 수 있는 다수개의 센싱장치, 예컨대, 광센서를 부착하고, 이를 통해, 유리기판의 손상여부가 아암 콘트롤러의 제어에 의해 지속적으로 선별되도록 함으로써, 손상된 유리기판의 회전 드라잉 공정 투입을 완벽히 차단할 수 있다.

Description

액정표시장치 제조용 식각설비의 기판 이송 툴 및 이의 기판 이송방법
본 발명은 액정표시장치 제조용 식각설비에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 유리기판의 파손이 드라잉 공정 이전에 미리 선별될 수 있도록 하는 액정표시장치 제조용 식각설비의 기판 이송 툴에 관한 것이다. 더욱이 본 발명은 이러한 기판 이송 툴의 기판 이송방법에 관한 것이다.
최근, 현대 사회가 정보 사회화 되어감에 따라 정보표시장치의 하나인 액정표시장치의 중요성은 점차 증대되는 추세에 있다.
이러한 액정표시장치에서 특히, 유리기판의 역할과 기능은 갈수록 중요한 과제로 대두되고 있는 데, 이는 유리기판에 형성된 TFT 패턴의 구조에 따라서 액정표시장치의 전체적인 기능이 많은 영향을 받기 때문이다.
이러한 이유로, 종래의 생산라인에서는 정밀한 공정진행이 가능한 특정 설비, 예컨대, 식각설비를 배치하고, 이를 통해, 유리기판 상에 적정 기능의 TFT 패턴을 형성시킴으로써, 액정표시장치가 자신에게 부여된 화상정보 디스플레이 기능을 양호하게 수행할 수 있도록 하고 있다.
통상, 이러한 기능을 수행하는 식각설비에는 유리기판을 이송할 수 있는 회전 샤프트들이 뉘어진 상태로 연속/배치되는 것이 일반적이며, 유리기판은 이러한 회전 샤프트들에 얹혀진 후, 케미컬 분사기능을 갖는 샤워 툴(Shower tool)의 저부를 주행함으로써, 정밀한 식각공정을 수행받게 된다. 이러한 식각공정이 완료되면, 유리기판은 회전 샤프트들의 인접부에 배치된 회전 드라잉 툴(Drying tool)로 이송되고, 유리기판 표면에 잔류하는 수분은 전량 제거된다.
이때, 회전 샤프트들 및 회전 드라잉 툴 사이에는 회전 샤프트들에 얹혀져 이송되어온 유리기판을 회전 드라잉 툴로 옮기기 위한 기판 이송 툴이 배치되며, 이러한 기판 이송 툴은 구비된 이송아암들에 의해 유리기판을 안정적으로 핸들링함으로써, 유리기판이 회전 샤프트들로부터 드라잉 툴로 신속히 옮겨지도록 한다.
여기서, 유리기판은 상술한 식각과정을 수행받기 이전에, 여러 단계의 다른 전처리과정을 거침으로써, TFT 패턴의 기본구조를 갖추게 되는데, 이러한 전처리 과정이 진행될 때, 각 공정의 중간 중간에는 이송아암들을 갖춘 기판 이송 툴이 배치됨으로써, 유리기판을 안정적으로 핸들링하는 역할을 수행한다.
그런데, 이러한 기판 이송 툴에 의한 유리기판의 핸들링 과정이 반복적으로 진행되면, 기판 이송 툴의 이송아암들과 유리기판 측면모서리들이 자주 접촉되는 결과가 초래되어, 그 충격이 유리기판의 측면모서리들에 누적됨으로써, 유리기판의 측면모서리들 주위가 매우 취약해지는 문제점이 발생한다.
이와 같이, 측면모서리들의 주위가 취약해진 유리기판이 회전 샤프트들에 얹혀져 식각공정을 수행받게 되면, 회전 샤프트들의 회전 충격력이 취약한 상태의 측면모서리들 주위로 집중·전달됨으로써, 유리기판의 측면모서리부들 주위가 파손되는 결과가 초래된다.
이때, 만약, 측면모서리부들의 주위가 파손된 유리기판이 기판 이송 툴에 의해 회전 드라잉 툴로 이송되어, 고속의 회전 드라잉 과정을 수행받을 경우, 이미 측면모서리들이 깨져 있던 유리기판의 표면은 회전 드라잉 툴의 회전 충격력에 의해 잘게 부서져 회전 드라잉 툴의 외부로 튕겨 나가게 된다.
이와 같이, 유리기판 가루가 회전 드라잉 툴의 외부로 튕겨 나가게 되면, 유리기판 가루는 회전 드라잉 툴 뿐만 아니라 그것의 주변에 배치된 여러 툴들을 한꺼번에 오염시키는 결과를 초래한다.
이러한 과정을 통해 설비 전체가 오염되면, 작업자는 유리기판 가루를 전량 제거하기 위해 장시간의 클리닝 작업을 수행하여야 함으로써, 업무효율이 현저히 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은 유리기판의 파손이 회전 드라잉 공정 이전에 미리 발견되도록 하여 그것에 의한 설비의 오염이 방지되도록 하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 설비의 오염을 미리 방지함으로써, 작업자의 불필요한 클리닝 작업을 제거하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 작업자의 불필요한 클리닝 작업의 제거를 통해 작업자의 전체적인 업무효율을 현저히 향상시키는 데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 액정표시장치 제조용 식각설비를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시에 따른 기판 이송 툴의 제 1 동작도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시에 따른 기판 이송 툴의 제 2 동작도.
도 4는 본 발명에 따른 기판 이송 툴의 기판 이송방법을 순차적으로 도시한 순서도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 유리기판과 마주보는 이송아암들의 밑면에 유리기판의 파손을 감지할 수 있는 다수개의 센싱장치, 예컨대, 광센서를 부착하고, 이를 통해, 유리기판의 손상여부가 아암 콘트롤러의 제어에 의해 지속적으로 선별되도록 함으로써, 손상을 입은 유리기판의 회전 드라잉 공정 투입이 완벽히 차단되도록 한다.
이에 따라, 본 발명에서는 예측하지 못한 설비의 오염이 방지된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치 제조용 식각설비의 기판 이송 툴 및 이의 기판 이송방법을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조용 식각설비에서, 유리기판(40)은 회전 샤프트들(30)에 얹혀진 상태로 각 공정사이를 이동하게 된다. 이때, 회전 샤프트들(30)의 양 끝단에는 그것의 원활한 회전을 보조하기 위한 회전링들(32)이 끼워지며, 회전 샤프트들(30)은 모터(34)와 연결된 기어들(33)과 연계된다.
여기서, 모터(34)가 작동하여 기어들(33)을 회전시키게 되면, 기어들(33)과 연계된 회전 샤프트들(34)은 기어들(33)의 동작과 더불어 빠르게 회전하게 되고, 이러한 결과, 회전 샤프트들(32)에 얹혀진 유리기판(40)은 자신의 전방으로 원할히 전진함으로써, 다음 공정으로 신속히 이동하게 된다.
이때, 전진하는 유리기판(40)의 상부에는 에칭액, 세정액 등을 외부로 분사하는 샤워 툴(31)이 배치되는 데, 이러한 샤워 툴(31)은 유리기판(40)으로 상술한 에칭액, 세정액 등을 고르게 분사함으로써, 유리기판(40)의 표면에 적정 형상의 TFT 패턴이 형성되도록 한다.
한편, 상술한 과정을 통해, TFT 패턴의 형성과정이 완료된 유리기판(40)은 회전 샤프트들(30)의 인접부에 배치된 회전 드라잉 툴(20)로 이송되어, 표면에 잔류하는 수분이 제거되는데, 이때, 회전 샤프트들(30)의 측부에는 그것에 얹혀진 유리기판(40)을 회전 샤프트들(40)로부터 회전 드라잉 툴(20)로 이송시키기 위한 본 발명의 기판 이송 툴(10)이 배치된다.
여기서, 기판 이송 툴(10)은 유리기판(40)이 얹혀진 회전 샤프트들(30) 및 회전 드라잉 툴(20) 사이를 지지축(12)에 지지된 상태로 오가는 본체(11)와, 각각의 단부에 제 1 핸드들(15a,18a)을 구비하고, 유리기판(40)의 측면모서리들 a,b와 대응되도록 본체(11)의 내부로부터 회전 샤프트들(30) 쪽으로 인출되며, 유리기판(40)의 측면모서리들을 핸드들(15a,18a)로 홀딩하면서, 본체(11)의 동작에 의해 유리기판(40)을 회전 드라잉 툴(20)로 이송하는 측면모서리이송아암들(15,18)들과, 각각의 단부에 핸드들(17a,16a)을 구비하고, 유리기판(40)의 전·후방모서리들 c,d와 대응되도록 본체(11)의 내부로부터 회전 샤프트(30)들 쪽으로 인출되며, 유리기판(40)의 전·후방모서리들 c,d를 핸드들(17a,16a)로 홀딩하면서, 상술한 측면모서리이송아암들(15a,18a)과 더불어 본체(11)의 동작에 의해 유리기판(40)을 회전 드라잉 툴(20)로 이송하는 전·후방모서리이송아암들(17,16)을 포함한다.
이때, 핸드들(15a,16a,17a,18a)의 단부에는 유리기판(40)을 안정적으로 핸들링하기 위한 핑거들(15b,16b,17b,18b)이 배치된다.
여기서, 유리기판(400)의 측면모서리들 a,b와 대응되는 측면모서리이송아암들(15,18)의 저부에는 본 발명의 요지를 이루는 센싱부들(300)이 상술한 유리기판(40)의 코너와 서로 마주보는 구조를 이루어 배치된다.
이때, 바람직하게, 센싱부들(300)은 고감도의 센싱작용이 가능한 광센서들로 이루어지며, 이러한 광센서들은 유리기판(40)의 코너 쪽으로 광선을 조사하고, 조사된 광선을 다시 리턴받아 유리기판(40)의 파손을 센싱한 후, 센싱된 결과를 전류로 변경하여, 아암 콘트롤러(13)로 입력하는 역할을 수행한다.
이때, 아암 콘트롤러(13)는 센싱부(300)로부터 출력된 센싱전류를 입력받은 후, 유리기판(40)의 파손여부를 판단하여, 만약 유리기판(40)의 측면모서리들 a,b의 주위에 일정한 파손이 야기된 경우, 측면모서리이송아암들(15,18) 및 전·후방모서리이송아암들(17,16)의 동작을 중지시키는 역할을 수행한다. 이러한 아암 콘트롤러(13)의 측면모서리이송아암들(15,18) 및 전·후방모서리이송아암들(17,16) 중지동작에 따라, 측면모서리부들 a,b 주위에 파손이 야기된 유리기판(40)은 회전 드라잉 공정 이전에 신속히 선별되어 회전 드라잉 공정에 투입되지 않게 된다. 그 결과, 파손된 유리기판(40)의 회전 드라잉 공정 투입은 미리 방지된다.
종래의 경우, 유리기판 중의 일부는 자신의 측면모서리들 주위에 파손이 발생된 경우에도, 다른 추가의 조처없이 기판 이송 툴에 의해 회전 드라잉 공정에 곧 바로 투입되었으며, 그 결과, 예측하지 못한 설비의 오염을 초래하였다.
그러나, 본 발명의 경우, 측면모서리들의 주위가 파손된 유리기판(40)은 측면모서리이송아암들(15,18)의 저부에 배치된 센싱부들(300)의 센싱동작에 의해, 회전 드라잉 공정 이전에 신속히 선별될 수 있고, 그 결과, 손상을 입은 상태로 회전 드라잉 공정에 투입되지 않게 됨으로써, 설비를 오염시키는 문제점을 일으키지 않는다.
이러한 결과, 작업자는 오염된 설비를 클리닝하기 위한 불필요한 추가작업을 수행하지 않아도 됨으로써, 업무효율이 현저히 향상되게 된다.
이하, 이러한 본 발명에 따른 기판 이송 툴에 의한 기판 이송방법을 도 4 및 도 2, 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 아암 콘트롤러(13)는 회전 샤프트들(30)의 종단에 배치된 감지센서(1)로부터 출력되는 감지전류를 입력받아, 유리기판(40)이 드라잉 준비구역에 도달하였는가의 여부를 판단한다(단계 S11).
이때, 유리기판(40)이 아직 드라잉 준비구역에 도달하지 않았으면, 아암 콘트롤러(13)는 실린더(14)를 제어하여, 측면모서리이송아암들(15,18) 및 전·후방모서리이송아암들(17,16)을 대기상태로 유지시킨다(단계 S12).
반면에, 유리기판(40)이 드라잉 준비 구역에 도달하였으면, 아암 콘트롤러(13)는 실린더(14)를 제어하여 측면모서리이송아암들(15,18) 및 전·후방모서리이송아암들(17,16)을 하강시킨 후, 핸드들(15a,16a,17a,18a)과 연결된 핑거들(15b,16b,17b,18b)을 작동시켜 유리기판(40)을 홀딩한다(단계 S14).
이어서, 아암 콘트롤러(13)는 측면모서리이송아암들(15,18)의 저부에 배치된 센싱부들(300)로부터 기판손상 감지신호가 입력되는가의 여부를 지속적으로 판단한다(단계 S20).
이때, 센싱부들(300)로부터 기판손상 감지신호가 입력되면, 아암 콘트롤러(13)는 유리기판(40)의 모서리부에 일정한 손상이 야기된 것으로 판정하고, 측면모서리이송아암들(15,18) 및 전·후방모서리이송아암들(17,16)의 동작을 중시킨 후, 알람장치, 예컨대, 알람벨을 제어하여 적정 크기의 알람신호를 외부의 작업자에게 출격시킨다(단계 S31,S32).
이러한 알람신호에 따라, 작업자는 유리기판(40)의 측면모서리들 a,b 주위에 일정한 손상이 발생된 것을 파악하고, 기판 이송 툴(10)의 측면모서리이송아암들(15,18) 및 전·후방모서리이송아암들(17,16)로부터 유리기판(40)을 신속히 제거한다.
그 결과, 손상을 입은 유리기판(40)이 아무런 조치없이 회전 드라잉 공정으로 곧 바로 투입되던 종래의 문제점은 미리 방지된다.
한편, 상술한 관측결과, 측면모서리이송아암들(15,18)의 저부에 배치된 센싱부들(300)로부터 기판손상 감지신호가 입력되지 않으면, 아암 콘트롤러(13)는 유리기판(40)의 측면모서리들 a,b 주위에 별다른 손상이 없는 것으로 판정하고, 유리기판(40)을 핸들링하고 있는 측면모서리이송아암들(15,18) 및 전·후방모서리이송아암들(17,16)을 회전 샤프트들(30)의 위로 상승시킨다(단계 S41). 이에 따라, 유리기판(40)은 측면모서리이송아암들(15,18) 및 전·후방모서리이송아암들(17,16)에 의해 홀딩되어 회전 드라잉 툴(20)로 이송될 준비를 신속히 갖추게 된다.
계속해서, 아암 콘트롤러(13)는 식각설비 전체를 제어하는 메인 컴퓨터(미도시)로부터 제어신호를 입력받아 드라잉 공정 준비 중인 회전 드라잉 툴(20)이 비어있는가의 여부를 판단한다(단계 S42).
이러한 판단결과, 회전 드라잉 툴(20)이 빈 상태가 아니고, 또다른 유리기판을 탑재하고 있는 상태이면, 아암 콘트롤러(13)는 지지축(12)의 동작을 중지시켜, 유리기판(40)의 대기상태를 유지시킨다(단계 S43). 이에 따라, 공정 진행 중인 회전 드라잉 툴(20) 상으로 또다른 유리기판이 겹쳐져 이송되는 문제점은 미리 방지된다.
반면에, 회전 드라잉 툴(20)이 빈 상태를 유지하여, 회전 드라잉 툴(20) 상에 또다른 유리기판이 탑재되어 있지 않으면, 아암 콘트롤러(13)는 회전 드라잉 툴(20)이 드라잉 공정을 진행할 기초적인 준비를 갖춘 것으로 판단하고, 지지축(12)을 동작시켜, 본체(11)를 회전 드라잉 툴(20) 쪽으로 이동시킨다(단계 S51). 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지축(12)은 가이드 홀(101)을 따라 신속히 이동하여 본체(11)를 회전 드라잉 툴(20)의 인접부에 위치시킨다.
계속해서, 아암 콘트롤러(13)는 실린더(14)를 제어하여 측면모서리이송아암들(15,18) 및 전·후방모서리이송아암들(17,16)을 하강시킨 후, 핸드들(15a,16a,17a,18a)과 연결된 핑거들(15b,16b,17b,18b)을 오픈시켜 유리기판(40)을 회전 드라잉 툴(20)의 스테이지(21)에 안착시킨다(단계 S52,53).
그 다음에, 아암 콘트롤러(13)는 실린더(14)를 다시 제어하여 측면모서리이송아암들(15,18) 및 전·후방모서리이송아암들(17,16)을 회전 드라잉 툴(20)의 위로 상승시킨 후, 지지축(12)을 제어하여 본체(11)를 원래의 자리로 리턴시킨다(단계 S54,S55). 이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 지지축(12)은 가이드 홀(101)을 따라 신속히 이동하여 본체(11)를 이전의 회전 샤프트들(30)의 인접부로 다시 위치시킨다.
이러한 기판 이송 툴(10)의 동작이 완료되면, 회전 드라잉 툴(20)은 유리기판(40)을 얹은 상태로 고속의 회전 동작을 수행함으로써, 유리기판(40)의 표면에 잔류하는 수분이 전량 제거될 수 있도록 한다.
이후, 기판 이송 툴(10)은 유리기판(40)이 드라잉 준비구역에 도달할 때마다, 손상을 입은 유리기판(40)의 선별과정을 지속적으로 반복함으로써, 파손된 유리기판(40)이 회전 드라잉 공정에 투입되는 것을 미리 방지하여, 설비의 오염원을 제거한다.
이와 같이, 본 발명에서는 유리기판의 손상이 이송아암들의 저부에 배치된 센싱부의 센싱동작에 의해 드라잉 공정 이전에 미리 발견되도록 함으로써, 예측하지 못한 설비의 오염을 미리 방지할 수 있다.
이러한 본 발명은 전 기종의 액정표시장치 제조용 식각설비에서 전반적으로 유용한 효과를 나타내며, 특히, 대형유리기판을 사용하는 액정표시장치 제조용 식각설비에서 좀더 유용한 효과를 나타낸다.
그리고, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당상승자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치 제조용 식각설비의 기판 이송 툴 및 이의 기판 이송방법에서는 유리기판과 마주보는 이송아암들의 밑면에 유리기판의 파손을 감지할 수 있는 다수개의 센싱장치, 예컨대, 광센서를 부착하고, 이를 통해, 유리기판의 손상여부가 아암 콘트롤러의 제어에 의해 지속적으로 선별되도록 함으로써, 손상된 유리기판의 회전 드라잉 공정 투입을 완벽히 차단할 수 있다.

Claims (3)

  1. 유리기판이 얹혀진 회전 샤프트들 및 회전 드라잉 툴 사이를 지지축에 지지된 상태로 왕복 이동하는 본체와;
    각각의 단부에 핸드들을 구비하고, 상기 유리기판의 측면모서리들에 대응되도록 상기 본체의 내부로부터 상기 회전 샤프트들 쪽으로 인출되며, 상기 측면모서리들을 홀딩하여, 상기 본체의 동작에 의해 상기 유리기판을 상기 회전 드라잉 툴로 이송하는 측면모서리이송아암들과;
    각각의 단부에 핸드들을 구비하고, 상기 유리기판의 전·후방모서리들에 대응되도록 상기 본체의 내부로부터 상기 회전샤프트들 쪽으로 인출되며, 상기 전·후방모서리들을 홀딩하여, 상기 측면모서리이송아암들과 더불어 상기 본체의 동작에 의해 상기 유리기판을 상기 회전 드라잉 툴로 이송하는 전·후방모서리이송아암들을 포함하며,
    상기 측면모서리이송아암들의 저부에는 상기 유리기판의 코너에 대응하여 상기 유리기판의 파손을 감지하는 센싱부들이 배치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 식각설비의 기판 이송 툴.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱부들은 광 센서인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 식각설비의 기판 이송 툴.
  3. 유리기판이 드라잉 준비구역에 도달하였는가의 여부를 판단하여 상기 유리기판이 상기 드라잉 준비 구역에 도달한 경우 측면모서리이송아암들 및 전·후방모서리이송아암들을 하강시켜 상기 유리기판을 홀딩하는 단계와;
    상기 측면모서리이송아암들에 형성된 센싱부들로부터 기판손상 감지신호가 입력되는가의 여부를 판단하는 단계와;
    상기 기판손상 감지신호가 입력되면, 상기 측면모서리이송아암들 및 상기 전·후방모서리이송아암들의 동작을 중지시킨 후, 기판손상 알람신호를 출력시키는 단계와;
    상기 기판손상 감지신호가 입력되지 않으면, 상기 측면모서리이송아암들 및 상기 전·후방모서리이송아암들을 상승시킨 후 회전 드라잉 툴이 빈 상태인가의 여부를 판단하는 단계와;
    상기 회전 드라잉 툴이 빈 상태이면, 본체를 이동시켜 상기 측면모서리이송아암들 및 상기 전·후방모서리이송아암들을 상기 회전 드라잉 툴로 옮긴 후 상기 측면모서리이송아암들 및 상기 전·후방모서리이송아암들을 하강시켜, 상기 유리기판을 상기 회전 드라잉 툴로 안착시키고, 상기 측면모서리이송아암들 및 상기 전·후방모서리이송아암들을 상승시킨 후, 상기 본체를 최초 위치로 리턴시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조용 식각설비의 기판 이송 툴의 기판 이송방법.
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