KR20050067275A - 직각 반송장치 - Google Patents

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KR20050067275A
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정영상
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판의 이송방향을 직각으로 변경하는 직각 반송장치에 관한 것으로서, 기판의 이송방향을 변경시 기판이 파손되거나 기판에 충격을 주는 것을 방지하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 본 발명은, 이송방향이 서로 직각인 제 1 및 제 2 컨베이어들의 교차지점에 설치되며, 상기 제 1 컨베이어로부터 이송된 운반물을 상기 제 2 컨베이어로 이송시키는 단위 셀 컨베이어; 그리고 운반물의 이송방향을 직각으로 변경시키기 위하여, 상기 컨베이어를 회전시키는 회전수단을 포함하여 이루어지는 직각 반송장치를 제공한다.

Description

직각 반송장치{Apparatus for Right Angle Turning}
본 발명은 액정표시장치용 기판의 이송 방향을 직각으로 변경하는 직각 반송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 이송방향 변경 방식이 개선된 직각 반송장치에 관한 것이다.
일반적으로, 직각 반송장치는 공정간 또는 다수개의 공정이 순차적으로 이루어 하나의 공정장비 내에 설치되어 기판을 이송하는 컨베이어의 기판 이송방향이 직각으로 변경되어야 할 경우를 위하여 구비되는 장치이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 상기 액정표시장치를 설명한 후, 상기 직각 반송장치에 대하여 설명한다.
일반적으로, 액정표시장치는 저전압 구동, 저소비 전력, 풀 칼라 구현, 경박 단소 등의 특징을 가지며, 시계, 계산기, PC용 모니터, 노트북 등으로부터 항공용 모니터, 개인 휴대용 단말기 등에 다양하게 적용되고 있다.
이와 같은 액정표시장치는 크게 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널을 구동하는 회로부로 나뉘어진다.
상기 액정표시패널은 박막트랜지스터 어레이가 형성된 제 1 기판, 칼라필터 어레이가 형성된 제 2 기판, 그리고 상기 두 기판 사이에 형성되는 액정층으로 이루어진다.
상기 박막트랜지스터 어레이가 형성된 제 1 기판에는, 일정 간격을 가지고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인, 화소 영역을 정의하기 위하여 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 배열되는 복수개의 데이터 라인, 상기 화소 영역에 형성되어 화상을 표시하는 복수개의 화소 전극, 그리고 상기 게이트 라인과 데이트 라인이 교차되는 부분의 화소 영역에 형성되며, 상기 게이트 라인의 구동신호에 의해 온/오프되어 상기 데이터 라인의 화상 신호를 각 화소전극에 전달하는 복수개의 박막트랜지스터가 구비된다.
그리고, 상기 칼라필터 어레이가 형성된 제 2 기판에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분에 빛을 차단하는 블랙 매트릭스층, 상기 화소영역에 상응하는 부분에 형성되어 색상을 구현하는 R, G, B 칼라 필터층, 그리고 상기 칼라 필터층을 포함한 전면에 형성되는 공통전극이 구비된다.
물론, 아이피에스(IPS;In Plane Switching) 모드의 액정표시소자에서는 상기 공통전극이 상기 제 1 기판에 형성되기도 한다.
상기와 같이 구성되는 액정표시장치의 제조공정은, 유리기판 상에 배선패턴이나 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT) 등의 스위칭 소자 등을 형성하는 어레이 공정, 배향처리나 스페이서 배치 및 대향하는 유리기판 사이에 액정을 봉입하는 셀 공정, 그리고 드라이버(Driver) IC의 부착이나 백 라이트(Back Light) 장착 등을 하는 모듈(Module) 공정에 의하여 제작된다.
도 1을 참조하면, 상기 액정표시패널은 일정 공간을 가지고 서로 합착되는 하부기판(1)과 상부기판(2), 그리고 상기 하부기판과 상부 기판 사이에 주입되는 액정층(3)을 포함하여 이루어진다.
상기 하부기판(1)은, 일정 간격을 가지고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인(4), 상기 게이트 라인에 수직한 방향으로 배열되는 복수개의 데이터 라인(5), 상기 게이트 라인과 데이트 라인이 교차되는 각 화소 영역(P)에 형성되는 화소전극(6), 그리고 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 부분에 형성되는 박막트랜지스터(T)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 상부기판(2)은, 상기 화소 영역을 제외한 부분에 빛을 차단하는 블랙 매트릭스층(7), 상기 화소영역에 상응하는 부분에 형성되어 색상을 구현하는 R, G, B 칼라 필터층(8), 그리고 상기 칼라 필터층을 포함한 전면에 형성되는 공통전극(9)이 구비된다.
여기서, 상기 박막 트랜지스터(T)는 상기 게이트 라인(4)으로부터 돌출된 게이트 전극, 전면에 형성된 게이트 절연막(미도시), 상기 게이트 전극 상측의 게이트 절연막위에 형성된 액티브층, 상기 데이터 라인(5)으로부터 돌출된 소오스 전극, 그리고 상기 소오스 전극에 대향되도록 제공되는 드레인 전극을 포함하여 이루어진다.
상기 화소전극(6)은 인듐-틴-옥사이드(Indium-tin-oxide: ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명 도전성 금속으로 이루어진다.
상기 액정표시장치는 전술한 바와 같이, 어레이 공정, 셀 공정, 그리고 모듈(Module) 공정에 의하여 제작되며, 상기 어레이 공정은, 상기 유리기판 상부에 패턴을 형성시키는 사진 공정(Photo Lithography)을 포함하여 이루어진다.
다음으로, 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 일반적인 일체형 스트립 및 세정장치에 제공되는 직각 반송장치를 설명한다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 상기 일반적인 일체형 스트립 및 세정장치는, 기판이 수납된 카세트가 적재된 카세트 적재부(11), 상기 카세트 적재부의 일측에 설치되는 기판 이송 로봇(12), 상기 이송 로봇에 의해 운반된 기판이 공정에 투입되기 전에 안착되는 기판 안착부(13), 기판의 식각 공정 후에 상기 기판에 잔존하는 포토 레지스트(Photo Resistor; 이하 PR이라 약칭함)을 제거하는 스트립 라인(Strip Line), 상기 스트립 라인으로부터 배출된 기판을 세정하는 세정 라인(Washing Line), 상기 세정라인으로부터 이송된 기판의 이송방향을 직각으로 변경하는 직각 반송장치(20), 그리고, 상기 세정된 기판을 건조시키는 건조라인(Dry Line)을 포함하여 이루어진다.
상기 스트립 라인(14a,14b,14c)에서의 PR 제거 공정은, 주로 3 단계 스트립공정으로 이루어지며, 상기 세정라인(15a,15b)의 세정공정은 프로판올(Isopropyl Alcohol; 이하 IPA라 약칭함)액을 이용하는 IPA 세정공정(15a)과 상기 IPA 세정을 마친 기판을 컨베이어(15c)에 의해 직선으로 이송하면서 탈이온수(Deionized Water;DI)로 세정하는 DI 세정공정(15b)으로 이루어진다.
한편, 상기 컨베이어의 양측에는 타임 벨트(Time Belt;미도시)에 의해 일렬로 연결된 롤러들이 각각 설치되며, 상기 롤러들은 상기 기판의 양단을 지지하는 동시에 상기 타임 벨트에 의한 구름운동으로 상기 기판을 이송하게 된다.
상기와 같이 세정을 마친 기판은, 상기 직각 반송장치(20)에 의하여, 종전 물 세정공정에서의 이용방향과 직각을 이루는 방향, 즉 상기 건조라인(16)이 설치된 방향으로 방향이 변경되어 이송된다.
상기 건조라인(16)에는 회전판(16a)이 구비되어 있으며, 상기 회전판(16a)은 상기 기판을 회전시켜 원심력에 의하여 기판상의 수분이나 이물질을 제거하는 공정을 수행한다. 그리고, 상기 건조라인과 상기 직각 반송장치 사이에는 보조 컨베이어(16b)가 설치되어 있으며, 상기 보조 컨베이어(16b)는 상기 직각 반송장치(20)에 의하여 이송방향이 변경된 기판을 상기 건조라인(16)으로 이송한다.
상기의 기능을 하는 종래의 직각 반송장치(20)는, 상기 세정라인에 설치된 컨베이어(15c)와 동일한 방향으로 배열된 롤러들(21a,21b)이 양측에 구비되는 제 1 컨베이어(21), 그리고 상기 제 1 컨베이어의 하부에 상하 이동이 가능하게 설치되며, 상기 제 1 컨베이어의 롤러들(21a,21b)과 직교하는 방향으로 배열된 롤러들(25a,25b)이 양측에 구비되는 제 2 컨베이어(25)로 이루어진다. 그리고, 상기 제 1 컨베이어의 양측 롤러들은 각각 타임벨트(21c,21d)에 의하여 연결되어 구동되고, 상기 제 2 컨베이어의 양측 롤러들도 각각 타임벨트(25c,25d)에 의하여 연결되어 구동된다.
상기 제 2 컨베이어(25)는, 물 세정공정을 마친 기판(10)이 상기 제 1 컨베이어(21)의 중간부에 완전히 위치될 때까지 상기 제 1 컨베이어(21)의 하방에 위치하고, 상기 기판(10)이 상기 제 1 컨베이어의 중간부에 완전히 위치하면 상기 제 2 컨베이어의 하부에 제공된 실린더(25e)에 의하여 상기 제 1 컨베이어(21) 위로 상승하여 상기 기판을 지지하게 된다.
상기와 같은 동작으로 상기 제 2 컨베이어(25)에 의해 지지된 기판은, 상기 제 2 기판에 구비된 롤러들(25a,25b)에 의해 종전 이송방향에 직각방향으로 이송방향이 변경되어 상기 보조 컨베이어(16c)로 이송된다.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 직각 반송장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 상기 직각 반송장치의 각 컨베이어에 구비되는 양측 롤러들은 각각 타임벨트에 의하여 연결되어 구동되므로, 어느 하나의 벨트가 미끄러지거나 파손될 경우, 이송되는 기판이 틀어진 상태로 다음 공정에 투입되거나 상기 직각 반송장치 주변에 낙하하여 파손되는 문제점이 있다.
둘째, 상기 직각 반송장치는 이송방향을 직각으로 변경하기 위하여 제 1 컨베이어의 하부에 설치된 제 2 컨베이어가 실린더에 의하여 상승하므로, 상기 제 2 컨베이어가 상기 기판에 접촉할 때 기판에 충격을 가하여 기판이 파손되거나 손상되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 기판의 이송방향을 변경함에 있어서, 기판이 파손되거나 기판에 충격을 주는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 이송방향이 서로 직각인 제 1 및 제 2 컨베이어들의 교차지점에 설치되며, 상기 제 1 컨베이어로부터 이송된 운반물을 상기 제 2 컨베이어로 이송시키는 단위 셀 컨베이어; 그리고 운반물의 이송방향을 직각으로 변경시키기 위하여, 상기 컨베이어를 회전시키는 회전수단을 포함하여 이루어지는 직각 반송장치를 제공한다.
이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 본 발명에 따른 직각 반송장치(200)의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 3a는 서로 직각으로 설치된 제 1 컨베이어(110)와 제 2 컨베이어(120)의 교차부에 상기 직각 반송장치(200)가 설치된 상태를 나타낸 도면이고, 도 3b는 상기 직각 이송장치(200)를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 직각 반송장치(200)는, 전후 방향으로 정렬된 롤러들이 양측에 구비된 제 1 컨베이어(110)와 좌우방향으로 배열된 롤러들이 양측에 구비된 제 2 컨베이어(120)가 교차하는 위치에 설치된다.
여기서 상기 직각 반송장치(200)는, 상기 제 1 컨베이어(110)로부터 기판을 이송받은 후, 90도 회전하여 상기 제 2 컨베이어(120)로 기판을 이송하는 기능을 한다.
상기의 기능을 하는 직각 반송장치(200)는, 상기 제 1 및 제 2 컨베이어들의 교차지점에 설치되는 단위 셀 컨베이어(210), 그리고 운반물의 이송방향을 직각으로 변경시키기 위하여, 상기 컨베이어를 회전시키는 회전수단(미도시)으로 구성된다.
상기 단위 셀 컨베이어(210)의 양측에는, 각각 일렬로 배열된 다수개의 롤러들로 구성된 제 1 롤러부(220)와 제 2 롤러부(230) 그리고 상기 제 1 롤러부와 제 2 롤러부를 연결하는 다수개의 롤러축(240)이 구비된다.
상기 단위 셀 컨베이어는, 상기 제 1 롤러부(220)의 다수개의 롤러들이 모두 동일한 방향으로 회전하도록 상기 롤러들을 연결하는 기어트레인을 가진다. 그리고, 상기 기어트레인은 모터 등의 구동수단(미도시)에 의하여 회전한다.
상기 기어트레인의 예로는, 상기 제 1 롤러부의 외측에 각 롤러들과 동축 결합되어 일렬로 배열되는 종동기어들(250), 상기 종동기어들이 형성하는 라인과 평행하도록 상기 종동기어들의 하측에 설치되며, 상기 구동수단에 의하여 회전하는 주축(미도시), 그리고 상기 주축에 결합되어 상기 종동기어를 회전시키는 구동기어(미도시)로 이루어진다.
여기서, 상기 구동기어의 축과 종동기어의 축은 어긋난 축 관계이므로, 상기 구동기어와 종동기어(250)는 회전 방향을 수직하게 변환시키는 기어가 선택되어야 한다.
그 예로는 나사 기어 또는 워엄 기어 등이 있으며, 이러한 경우 상기 구동기어의 수는 상기 종동기어의 수와 동일하게 된다. 다만, 상기 워엄기어의 경우 상기 주축의 외주면 전체를 원통 워엄으로 구성할 수도 있다.
그리고, 상기 기어 트레인은 상기 주축과 롤러축의 연장선이 교차하는 교차축 관계로 구성하여 상기 구동기어와 종동기어를 베벨 기어로 구성할 수도 있다.
상기의 구성과 달리, 상기 기어트레인은 상기 구동수단에 의하여 회전하는 구동기어, 상기 각 롤러축(240)에 결합되어 일렬로 배열된 종동기어들, 그리고 상기 종동기어들 사이에 설치되는 아이들러(Idler)로 구성되는 평행축 기어들로 이루어질 수도 있다. 여기서, 상기 기어트레인을 구성하는 기어들은 평기어나 헬리컬 기어 등으로 이루어질 수 있다.
상기 각 예에서, 상기 구동기어가 상기 종동기어를 회전시키면, 상기 제 1 롤러부(220)의 롤러들이 동일방향으로 회전하고, 상기 제 2 롤러부(230)의 롤러들도 상기 롤러축(240)에 의하여 회전하게 된다. 즉, 양측 롤러부(220,230)가 동일 회전수 및 동일 방향으로 회전하여, 이송되는 기판이 틀어지지 않도록 한다.
물론, 상기 각 롤러부(220,230)는 각각 별도로 회전하는 타임벨트 또는 체인에 의하여 연결될 수도 있고, 어느 하나의 롤러부(220)만 상기 타임벨트 등에 연결되고, 타 롤러부는 축에 의하여 연결되어 회전하도록 구성될 수도 있으나, 벨트가 끊어질 염려가 있다.
상기와 같이 회전하는 롤러부(220,230)는 양방향 회전이 모두 가능하게 이루어질 수도 있다.
한편, 미도시된 상기 회전수단은, 상기 단위 셀 컨베이어의 하부에 설치되어 상기 단위 셀 컨베이어(210)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킨다. 여기서, 상기 회전 수단은 양방향 회전이 모두 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 기능을 하는 회전수단의 예로는, 모터 등의 구동수단과 상기 구동수단에 벨트나 기어로 연결되어 회전하는 수직축 등 다양한 것들이 있다.
상기의 구성에 더하여, 상기 단위 셀 컨베이어(210)에는 상기 제 1 컨베이어로부터 이송된 기판이 상기 단위 셀 컨베이어를 지나 낙하하는 것을 방지하는 동시에, 상기 기판을 상기 컨베이어에 정위치시키는 스토퍼(Stopper;260), 또는 상기 제 1 컨베이어로부터 상기 단위 셀 컨베이어로 이송된 기판의 위치를 감지하며, 상기 기판이 상기 단위 셀 컨베이어에 정위치되면 상기 롤러의 구동을 멈추도록 제어부(미도시)에 신호를 보내는 센서(Stopper;270)가 구비되는 것이 바람직하다.
상기의 구성으로 이루어지는 직각 반송장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 단위 셀 컨베이어(210)는 상기 제 1 컨베이어(110)와 동일한 방향으로 정렬된 상태에서 상기 롤러부(220,230)의 회전에 의하여 상기 제 1 컨베이어(110)로부터 상기 기판을 이송받으며, 상기 기판은 상기 스토퍼나 센서에 의하여 상기 단위 셀 컨베이어(210) 상에 정위치된다.
다음으로, 상기 회전수단에 의하여, 상기 단위 셀 컨베이어(210)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 90도 회전하여 상기 제 2 컨베이어(120)와 동일한 방향으로 정렬된 후, 상기 롤러부(220,230)의 회전에 의하여 상기 기판을 상기 제 2 컨베이어(120)로 이송시킨다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
상술한 본 발명에 따른 직각 반송장치는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명에 의하면, 상기 기판의 이송방향 변경 중에, 상기 기판에 충격을 주는 것이 방지되어 기판이 파손되거나 손상되지 않는다.
둘째, 본 발명에 의하면, 양측 롤러부가 동일 방향 및 동일 회전수로 회전하므로, 이송 중에 기판이 틀어지지 않는다.
셋째, 본 발명에 의하면, 양측 롤러부가 기어트레인에 의하여 구동되므로, 벨트전동과 달리 끊어질 염려가 없다.
도 1은 일반적인 액정표시장치의 일부를 분해하여 나타낸 사시도
도 2a는 일반적인 일체형 스트립 및 세정장치와 그 내부에 설치된 종래의 직각 반송장치를 나타낸 도면
도 2b 및 도 2c는 각각 종래의 직각 반송장치의 평면도 및 측면도
도 3a는 본 발명에 따른 직각 반송장치가 설치된 상태를 나타낸 도면
도 3b는 본 발명에 따른 직각 반송장치의 평면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
200: 직각 반송장치 210: 단위 셀 컨베이어
220, 230: 롤러부 240: 축
250: 종동기어 260: 스토퍼

Claims (8)

  1. 이송방향이 서로 직각인 제 1 및 제 2 컨베이어들의 교차지점에 설치되며, 상기 제 1 컨베이어로부터 이송된 운반물을 상기 제 2 컨베이어로 이송시키는 단위 셀 컨베이어; 그리고
    운반물의 이송방향을 직각으로 변경시키기 위하여, 상기 단위 셀 컨베이어를 회전시키는 회전수단을 포함하여 이루어지는 직각 반송장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위 셀 컨베이어는,
    양측에 각각 일렬로 정렬된 롤러들을 포함하여 이루어지는 직각 반송장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단위 셀 컨베이어는,
    양측 롤러들이 동일한 회전수로 회전하도록, 양측의 롤러들을 상호 연결하는 롤러축; 그리고
    어느 일측 롤러들이 동일한 방향으로 회전하도록, 일측 롤러들을 상호 연결하는 기어트레인을 포함하여 이루어지는 직각 반송장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기어트레인은,
    상기 롤러들을 연결하는 롤러축들의 하측에 제공되며, 상기 롤러축들과 어긋난 축 관계를 가지는 주축; 그리고
    상기 주축과 상기 각 롤러축에 결합되어, 상기 롤러들이 동일한 방향으로 회전하도록, 상기 주축의 회전력을 상기 각 롤러축에 전달하는 다수개의 나사기어 또는 워엄기어를 포함하여 이루어지는 직각 반송장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 기어트레인은,
    상기 각 롤러축에 결합되어 일렬로 배열된 종동기어들;
    상기 종동기어들 중 어느 하나를 회전시키는 구동기어; 그리고
    상기 종동기어들 사이에 설치되는 아이들러(Idler)로 구성되는 평행축 기어들을 포함하여 이루어지는 직각 반송장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제 1 컨베이어로부터 이송된 운반물이 상기 단위 셀 컨베이어를 지나 낙하하는 것을 방지하는 동시에, 상기 운반물을 상기 컨베이어에 정위치시키는 스토퍼(Stopper)를 더 포함하여 이루어지는 직각 반송장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 단위 셀 컨베이어에 구비되어 상기 제 1 컨베이어로부터 상기 단위 셀 컨베이어로 이송된 운반물의 위치를 감지하며, 상기 운반물이 상기 단위 셀 컨베이어에 정위치되면 상기 롤러의 구동을 멈추도록 제어부에 신호를 보내는 센서(Sensor)를 더 포함하여 이루어지는 직각 반송장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 회전수단은,
    상기 시계 방향의 회전과 반시계 방향의 회전이 모두 가능하도록 구비되는 직각 반송장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101287197B1 (ko) * 2005-12-29 2013-07-16 엘지디스플레이 주식회사 평판표시소자 제조 공정용 식각 장비 및 이를 이용한 제조방법

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