KR20060068071A - 액정표시장치 제조설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 공정진행 시 프로세스 챔버 내의 큰 압력과 높은 온도에 견딜 수 있는 슬롯밸브를 구비한 액정표시장치 제조설비가 개시된다.
이와 같은 본 발명은 측면에 액정표시장치 기판이 통과할 수 있는 개구가 형성되며, 액정표시장치를 제조하기 위한 여러 가지 공정이 수행되는 프로세스 챔버와; 상기 프로세스 챔버와 일정간격 이격되어 있으며, 측면에 액정표시장치 기판이 통과할 수 있는 개구가 상기 프로세스 챔버의 개구와 마주보도록 형성되는 트랜스퍼 챔버와; 상기 프로세스 챔버와 트랜스퍼 챔버를 연결하는 연결부와; 상기 연결부 내에 상하 좌우로 움직일 수 있도록 설치되고, 상기 프로세스 챔버에 형성된 개구 및 트랜스퍼 챔버에 형성된 개구를 개폐시킬 수 있는 슬롯밸브 어셈블리를 구비하는 것을 특징한다.
액정표시장치 제조설비, 슬롯밸브, 리니어 모션 가이드, 분사부, 흡출부

Description

액정표시장치 제조설비{Equipment for manufacturing liquid crystal disp lay}
도 1은 종래 액정표시장치 제조설비를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 액정표시장치 제조설비를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 단면도로써 슬롯밸브의 개폐동작을 나타낸 것이다.
도 4는 프로세스 챔버에서 클리닝 공정이 진행될 때 슬롯밸브들의 배치상태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 액정표시장치 제조설비의 구동부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 정면도이다.
도 7은 도 5 및 도 6에서 도시한 제 1상부플레이트 및 제 2상부플레이트의 측면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 참조 부호의 설명>
111 : 프로세스 챔버 115 : 연결부
117 : 홀 119 : 벨로우즈
121 : 트랜스퍼 챔버 112, 113, 114, 122 : 개구
133 : 프로세스슬롯밸브 134 : 오링
135 : 트랜스퍼슬롯밸브 143 : 분사부
145 : 흡입부 147 : 제어부
153 : 제 1로드 155 : 제 2로드
161 : 제 1상부플레이트 163 : 제 2상부플레이트
165, 193 : 리니어 모션 가이드 블럭 167 : 가이드 레일
171, 185 : 실린더 173, 176, 183 : 피스톤로드
174 : 좌측고정판 179 : 우측고정판
191 : 가이드 바 195 : 프레임
본 발명은 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD) 제조설비에 관한 것으로, 특히 공정진행시의 큰 압력과 높은 온도에 견딜 수 있는 슬롯밸브를 구비한 액정표시장치 제조설비에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 화상을 표시하는 액정패널과 상기 액정패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정패널은 일정 공간을 갖고 합착된 상부 및 하부기판과, 상기 상부 및 하부기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.
여기서, 상기 하부기판(TFT 어레이 기판)에는 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되는 다수의 게이트배선과, 상기 각 게이트배선과 수직 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 다수의 데이터배선과, 상기 각 게이트배선과 데이터배선이 교차되어 정의된 각 화소영역에 매트릭스 형태로 형성되는 다수의 화소전극과, 상기 게이트배선의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터배선의 신호를 상기 각 화소전극에 전달하는 다수의 박막트랜지스터가 형성된다.
상부기판(칼라필터 기판)에는 상기 화소영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙매트릭스층과, 칼라색상을 표현하기 위한 R,G,B 칼라필터층과 화상을 구현하기 위한 공통전극이 형성된다.
근래에, 상술한 액정표시장치 기판이 대구경ㆍ대형화 되면서 액정표시장치를 제조하는 설비의 크기가 커지고 있다. 이에 따라, 액정표시장치 제조설비 챔버(chamber)의 크기가 커지고, 챔버 내 반응가스가 챔버의 개구를 막는 슬롯밸브에 가하는 압력 또한 커지게 된다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 종래 기술을 좀 더 구체적으로 살펴본다. 도 1에서는 종래 액정표시장치 제조설비가 개략적으로 도시되어 있다. 이를 참조하면, 액정표시장치 제조설비는 트랜스퍼 챔버(21), 프로세스 챔버(11) 및 슬롯밸브(33)를 포함하여 구성된다.
트랜스퍼 챔버(21)는 액정표시장치 기판(이하 '기판'이라 칭함)을 상기 각 챔버로 반입시키거나 상기 각 챔버에서 반출시키는 이송수단(미도시)을 구비한다. 그리고 트랜스퍼 챔버(21)의 측면에는 적어도 하나 이상의 프로세스 챔버(11), 로드락 챔버(미도시), 냉각용 챔버(미도시) 등이 설치된다. 본 도면에서는 설명의 편의상 트랜스퍼 챔버(21)에 설치된 하나의 프로세스 챔버(11)만을 도시하도록 한다.
프로세스 챔버(11)는 액정표시장치를 제조하기 위한 여러 가지 공정이 수행되는 곳이며, 상술한 바와 같이 트랜스퍼 챔버(21)의 측면에 설치된다. 이때 설치되는 프로세스 챔버(11)의 수는 각 설비마다 다양하게 구성될 수 있다. 상기 프로세스 챔버(11)의 측면에는 개구(12)가 형성되고, 이 개구(12)를 통해 기판이 출입할 수 있다.
상기 개구(12)는 슬롯밸브(33)에 의하여 개폐되는데, 이러한 개폐동작은 링크장치(50)를 포함한 구동부(미도시)에 의해 수행된다. 한편, 슬롯밸브(33)의 일면에 형성된 홈에는 오링(34)이 압축끼워맞춤으로 삽입된다. 상기 오링(34)은 프로세스 챔버(11)에 형성된 개구(12)를 통해 반응가스가 누출되는 것을 막는다.
선행공정을 마친 기판은 다음 공정을 위하여, 이송수단에 의해 트랜스퍼 챔버(21)를 거쳐 프로세스 챔버(11)로 이송된다. 이송 시 프로세스 챔버(11)의 개구(12)는 개방되고, 상기 트랜스퍼 챔버(21) 및 프로세스 챔버(11)는 고진공(high vacuum)을 유지한다. 약 10-3Torr 정도의 압력 상태를 유지하게 된다. 기판이 프로세스 챔버(11)로 이송된 후, 슬롯밸브(33)는 개구(12)를 막고, 이어서 상기 기판에 대해 공정이 개시된다. 이러한 제조공정은 전형적으로 반응 처리가스, 예컨대 식각 가스를 프로세스 챔버(11) 내로 주입하거나 또는 반응가스의 화합물을 프로세스 챔버(11) 내로 주입하는 단계를 포함한다. 이러한 가스로 인해 상기 프로세스 챔버(11) 내부는 상당히 높은 압력을 가지게 된다. 이때 슬롯밸브(33)는 상기 압력을 견디어 상기 가스가 트랜스퍼 챔버(21)로 누설되지 않도록 해야 한다.
그런데 상술한 바와 같이 근래에 기판이 대구경ㆍ대형화 되면서 챔버(11, 21)의 크기가 커지고 있고, 이에 따라 반응가스의 양도 증가한다. 아울러 상기 반응가스가 슬롯밸브(33)에 가하는 압력 또한 커지게 된다. 물론 기판의 크기에 따라 개구(12) 및 슬롯밸브(33)의 크기도 커지지만 증가하는 압력을 버티기에는 역부족이다. 결국 압력을 견디지 못해 개구(12) 및 슬롯밸브(33) 사이에 리크(leak)가 생기는 문제점이 발생한다.
한편, 공정진행 시 트랜스퍼 챔버(21)에 설치된 다수의 프로세스 챔버(11) 중 하나에서는 클리닝(cleaning) 공정이 진행된다. 클리닝 공정을 위해 상기 프로세스 챔버(11)에는 클린소스(clean source)가 주입되고, 이때 프로세스 챔버(11) 내부는 상당히 큰 압력을 가진다. 특히 액정표시장치 기판이 대구경ㆍ대형화됨에 따라 상기 프로세스 챔버(11) 내부는 약 760Torr 정도의 대기압 상태가 된다. 이것은 압력이 약 10-3Torr인 트랜스퍼 챔버(21)와 비교할 때 매우 큰 압력에 해당한다. 결국, 슬롯밸브(33)가 상기 프로세스 챔버(11)에서 가해지는 압력을 견디지 못하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
한편, 공정진행 시 공정온도는 최고 350℃까지 올라간다. 따라서 알루미늄으 로 제작된 슬롯밸브(33)는 열에 의한 손상의 우려가 있었다. 또한, 링크장치(50)를 포함한 구동부(미도시) 역시 열전달에 의한 손상의 우려가 있었다.
한편, 종래 슬롯밸브(33)는 상술한 링크장치(50)를 이용한 롤러 구동에 의하여 동작하는 바, 개폐동작 시 상당한 진동이 발생했으며, 프로세스 챔버(11)의 벽과 접촉할 때 미끄럼 등으로 인하여 오링(34)이 손상되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공정진행 시 프로세스 챔버 내의 큰 압력과 높은 온도에 견딜 수 있는 슬롯밸브를 구비한 액정표시장치 제조설비를 제공하는 데 있다.
또한, 슬롯밸브의 개폐동작 시 직진성을 확보하여 오링의 손상을 방지할 수 있는 액정표시장치 제조설비를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 액정표시장치 제조설비는 측면에 액정표시장치 기판이 통과할 수 있는 개구가 형성되며, 액정표시장치를 제조하기 위한 여러 가지 공정이 수행되는 프로세스 챔버와; 상기 프로세스 챔버와 일정간격 이격되어 있으며, 측면에 액정표시장치 기판이 통과할 수 있는 개구가 상기 프로세스 챔버의 개구와 마주보도록 형성되는 트랜스퍼 챔버와; 상기 프로세스 챔버와 트랜스퍼 챔버를 연결하는 연결부와; 상기 연결부 내에 상하 좌우로 움직일 수 있도 록 설치되고, 상기 프로세스 챔버에 형성된 개구 및 트랜스퍼 챔버에 형성된 개구를 개폐시킬 수 있는 슬롯밸브 어셈블리를 구비하는 것을 특징한다.
여기서, 상기 액정표시장치 제조설비는 상기 연결부에 설치되고 상기 연결부 내부로 유체를 주입하는 적어도 하나 이상의 분사부와; 상기 연결부에 설치되고 주입된 유체를 흡출하는 적어도 하나 이상의 흡입부와; 상기 분사부, 흡입부 및 프로세스 챔버와 연결되며, 상기 프로세스 챔버 내 압력이 소정 값보다 커지게 되면 상기 분사부가 연결부 내로 유체를 주입하도록 컨트롤하고, 상기 개구들이 개방되기 전에 상기 흡입부가 연결부 내로 주입된 유체를 흡출하도록 컨트롤하는 제어부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 프로세스 슬롯밸브 및 트랜스퍼 슬롯밸브는 그 재질이 티타늄인 것이 바람직하다. 이는 공정진행시의 높은 온도를 견디기에 적합하기 때문이다.
본 발명의 특징적인 구성 및 이에 따른 작용효과는 첨부도면을 참조한 실시예의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해 질 것이다.
본 발명의 실시예는 당해 기술이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 그리고 도면에서 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위해 강조된 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. 본 발명은 첨부된 도면에 의하여 설명되지만, 다양한 형태, 크기 등으로 대체될 수 있음은 당해 기술이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 한편, 일반적으로 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 액정표시장치 제조설비를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면 액정표시장치 제조설비(100)는 트랜스퍼 챔버(121)와, 프로세서 챔버(111)와, 개구개폐장치를 포함하여 구성된다. 여기서 개구개폐장치는 연결부(115)와, 슬롯밸브 어셈블리로 이루어진다.
트랜스퍼 챔버(121)는 액정표시장치 기판(이하 '기판'이라 칭함)을 프로세스 챔버(111)와 로드락 챔버(미도시) 등으로 반입시키거나, 이들 각 챔버(111, 121)로부터 반출시키는 이송수단을 구비하며, 그 측면에는 기판이 통과할 수 있는 다수의 개구(122)가 형성된다. 그리고 상기 개구(122)가 포함되는 트랜스퍼 챔버(121)의 외측면에는 다수의 연결부(115)가 결합된다. 본 도면에서는 설명의 편의상 트랜스퍼 챔버(121)에 형성된 하나의 개구(122) 및 하나의 연결부(115)만을 도시한다.
프로세스 챔버(111)는 액정표시장치를 제조하기 위한 여러 가지 공정이 수행되는 곳으로서 연결부(115)의 일측과 결합하며, 이때 설치되는 프로세스 챔버(111)의 수는 각 설비마다 다양하게 구성될 수 있다. 본 도면에서는 설명의 편의상 연결부(115)와 마찬가지로 하나의 프로세스 챔버(111)만을 도시한다. 상기 프로세스 챔버(111)의 측면에는 기판이 통과할 수 있는 개구(112)가 트랜스퍼 챔버(121)의 개구(122)와 마주보도록 형성되어 있다.
연결부(115)의 양측면에는 프로세스 챔버(111) 및 트랜스퍼 챔버(121)의 측면에 각각 형성되어 있는 개구(112, 122)와 동일한 위치에 기판을 통과시킬 수 있도록 하는 개구(113, 114)가 형성되어 있다.
그리고 연결부(115) 내에는 슬롯밸브 어셈블리가 배치된다. 이 슬롯밸브 어셈블리는 프로세스슬롯밸브(133)와, 트랜스퍼슬롯밸브(135)와, 구동부(도 5참조)를 구비한다. 구동부의 제 1로드(153) 및 제 2로드(155)는 연결부(115) 하측에 형성된 홀(117)을 관통하여 설치되고, 상하 좌우로 움직일 수 있도록 구성된다. 상기 홀(117)은, 연결부(115) 하부 외측면과 구동부의 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163) 사이에 설치된 벨로우즈(119)로 인하여, 외부와 차단될 수 있다(도 3a 및 도 3b 참조). 상기 제 1로드(153)의 일단에는 프로세스 챔버(111)에 형성된 개구(112) 및 연결부(115)의 일측면에 형성된 개구(113)를 개폐시키는 프로세스슬롯밸브(133)가 결합된다. 그리고 상기 제 2로드(155)의 일단에는 트랜스퍼 챔버(121)에 형성된 개구(122) 및 연결부(115)의 타측면에 형성된 개구(114)를 개폐시키는 트랜스퍼슬롯밸브(135)가 결합된다. 이때, 상기 로드(153, 155)와 슬롯밸브(133, 135)의 결합은 나사결합, 리벳결합, 핀 결합 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.
즉, 제 1로드(153) 및 제 2로드(155)를 포함한 구동부는 프로세스슬롯밸브(133) 및 트랜스퍼슬롯밸브(135)를 상하 좌우로 구동시켜 이들이 연결부(115)의 양측면에 형성된 개구(113, 114), 즉 프로세스 챔버(111)의 개구(112) 및 트랜스퍼 챔버(121)의 개구(122)를 개폐시킬 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 한편, 프로세스슬롯밸브(133) 및 트랜스퍼슬롯밸브(135)의 일면에는 홈이 형성되고, 이 홈에는 오링(134)이 압축끼워맞춤으로 삽입된다. 그리고 프로세스슬롯밸브(133) 및 트랜스퍼슬롯밸브(135)는 공정진행 시의 높은 온도를 견디기 위하여 내열성이 큰 티타늄 으로 제작된다. 나아가 제 1로드(153) 및 제 2로드(155) 또한 티타늄으로 제작될 수 있다.
연결부(115) 하측에는 소정의 유체, 예컨대 N₂를 주입 및 흡출할 수 있는 적어도 하나 이상의 분사부(143) 및 흡입부(145)가 설치된다. 본 실시예에서는 1개씩 설치되나 설비에 따라 다양하게 구성할 수 있음은 물론이다. 상기 분사부(143)는 공정진행 시 프로세스 챔버(111) 내 압력이 과다해질 경우, 연결부(115) 내에 소정의 유체를 주입하여 프로세스슬롯밸브(133)에 가해지는 힘의 평형을 유지하기 위한 것이다. 즉, 프로세스 챔버(111) 내의 압력이 설정된 값보다 커지게 되면, 제어부(147)는 이를 판별하고 상기 분사부(143)가 연결부(115) 내로 유체를 주입하도록 컨트롤한다. 이로써 프로세스슬롯밸브(133)에 가해지는 힘은 평형을 유지할 수 있게 되고, 결국 상기 프로세스슬롯밸브(133)는 프로세스 챔버(111)로부터 받는 큰 압력에 견딜 수 있게 된다. 한편, 공정이 끝난 후에 흡입부(145)는 상기 유체를 흡출하여 연결부(115) 내부가 고진공(high vacuum) 상태가 되도록 한다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 단면도로써 슬롯밸브의 개폐동작을 나타낸 것이다.
선행공정을 마친 기판은 다음 공정을 위하여 트랜스퍼 챔버(121)에 설치된 이송수단을 통해 트랜스퍼 챔버(121)를 거쳐 프로세스 챔버(111)로 이송된다. 이 경우, 트랜스퍼슬롯밸브(135)와 프로세스슬롯밸브(133)는 도 3a에 도시된 바와 같이 하강하여, 연결부(115)의 양측면에 형성된 개구(113, 114) 즉 트랜스퍼 챔버(121)의 개구(122) 및 프로세스 챔버(111)의 개구(112)를 개방시킨다. 이때, 트랜 스퍼 챔버(121), 연결부(115) 및 프로세스 챔버(111)는 모두 약 10-3 Torr 정도의 고진공(high vacuum)을 유지하는데, 이러한 압력 상태는 진공펌프(미도시)에 의해 조절된다.
기판이 프로세스 챔버(111)로 이송된 후, 트랜스퍼슬롯밸브(135)와 프로세스슬롯밸브(133)는 도 3b에 도시된 바와 같이 상승하여, 트랜스퍼 챔버(121)의 개구(122) 및 프로세스 챔버(111)의 개구(112)를 밀폐시킨다. 이후, 상기 기판에 대해 공정이 개시되며, 이러한 제조공정은 전형적으로 반응가스, 예컨대 식각가스를 프로세스 챔버(111) 내로 주입하거나 또는 반응가스의 화합물을 프로세스 챔버(111) 내로 주입하는 단계를 포함한다. 이러한 반응 가스로 인해 상기 프로세스 챔버(111) 내부는 상당히 높은 압력, 가령 1.5Torr 내지 3Torr 정도의 압력을 가지게 된다. 이때, 프로세스슬롯밸브(133)는 상기 압력을 견디어 상기 반응 가스가 누설되지 않도록 해야 한다.
만약, 프로세스 챔버(111) 내 압력이 설정된 값을 초과하는 경우, 말하자면 프로세스슬롯밸브(133)가 견딜 수 있는 압력을 초과하는 경우, 제어부(147)는 분사부(143)가 소정의 유체, 예컨대 N₂를 연결부(115) 내로 공급하도록 컨트롤한다. 이때, 연결부(115) 내의 압력은 상기 설정된 압력을 초과하는 값에 비례하여 커지도록 제어한다. 이로써 상기 프로세스슬롯밸브(133)에 작용하는 힘은 평형을 유지하게 되고, 결국 프로세스 챔버(111)는 기밀을 유지할 수 있게 된다.
도 4는 프로세스 챔버(111)에서 클리닝 공정이 진행될 때 슬롯밸브(133, 135)들의 배치상태를 도시한 것이다.
공정진행 시 트랜스퍼 챔버(121)에 결합된 다수의 프로세스 챔버(111) 중 하나에서는 클리닝(cleaning) 공정이 진행된다. 클리닝 공정을 위하여 상기 프로세스 챔버(111)에는 클린소스(clean source)가 주입되고, 이때 프로세스 챔버(111) 내부는 상당히 큰 압력을 가지게 된다. 특히 근래에 기판이 대구경ㆍ대형화됨에 따라 상기 프로세스 챔버(111) 내 압력은 대기압(760Torr)에 가까워진다.
이 경우 프로세스 챔버(111)와 연결부(115)는 매우 큰 압력차가 발생하게 된다. 프로세스슬롯밸브(133)는, 비록 상기 연결부(115) 내부가 분사부(143)를 통해 공급된 유체에 의하여 높은 압력을 가진다 하더라도, 대기압에 가까운 압력을 견디기에 한계가 있다. 분사부(143)를 통해 공급되는 유체만으로 연결부(115) 내부가 대기압에 가까운 압력 상태를 갖는 것은 어렵기 때문이다.
따라서 클리닝 공정은 프로세스슬롯밸브(133)를 오픈시킨 상태에서 진행되도록 한다. 상기 프로세스슬롯밸브(133)를 오픈함으로써 연결부(115) 내부는 대기압에 가까운 압력을 가지게 된다. 이때 프로세스슬롯밸브(133)에 가해지는 힘은 평형을 이루게 되나, 트랜스퍼 챔버(121)는 고진공인 바, 트랜스퍼슬롯밸브(135)에는 화살표 방향으로 큰 압력(대기압)이 가해지게 된다. 하지만 트랜스퍼 챔버(121)의 개구(122)를 막으며 트랜스퍼 챔버(121)의 외벽과 맞닿아 있는 트랜스퍼슬롯밸브(135)는, 상기 트랜스퍼 챔버(121)의 외벽에서 발생하는 반력으로 인해, 대기압 정도의 압력에는 충분히 견딜 수 있다. 이로써, 클린소스가 트랜스퍼 챔버(121)로 누설되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 액정표시장치 제조설비의 구동부를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 정면도이며, 도 7은 도 5 및 도 6에서 도시한 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)의 측면도이다. 우선, 이들을 참조하여 구동부의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
구동부는 프레임(195)과, 제 1실린더(185), 제 2실린더(171) 및 제 3실린더(176)와, 리니어 모션 가이드(Linear Motion Guide)와, 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)를 포함하여 구성된다.
프레임(195)에는 두 개의 제 1실린더(185)와 두 개의 가이드 바(191)가 고정된다. 그리고 상기 제 1실린더(185)에는 그 내부에 위치한 피스톤(미도시)의 왕복운동에 따라 상하운동을 하는 제 1피스톤로드(183)가 설치되고, 상기 가이드 바(191)에는 이를 따라 상하운동을 하는 제 1리니어 가이드 블럭(193)이 설치된다.
상기 제 1피스톤로드(183)의 일단은 플레이트(181)에 결합되고, 이 플레이트(181)는 결합판(169)을 사이에 두고 하부플레이트(168)와 연결된다. 상기 하부플레이트(168)의 하부면에는 가이드 바(191)를 따라 상하운동을 하는 제 1리니어 모션 가이드 블럭(193)도 결합된다.
또한 하부플레이트(168)의 하부면에는 두 개의 제 2실린더(171)와 두 개의 제 3실린더(176)가 결합되어 있다. 상기 제 2실린더(171)에는 제 2피스톤로드(173)가 설치되며, 이 제 2피스톤로드(173)의 일단은 좌측고정판(174)에 결합된다. 상기 좌측고정판(174)은 하부플레이트(168) 위에 위치한 제 1상부플레이트(161)와 결합한다. 이때 상기 결합은 볼트결합, 리벳결합, 핀결합 등 다양한 방법으로 구성될 수 있다.
마찬가지로 상기 제 3실린더(176)에는 제 3피스톤로드(178)가 설치되며, 이 제 3피스톤로드(178)의 일단은 우측고정판(179)에 결합된다. 상기 우측고정판(179)은 하부플레이트(168) 위에 위치한 제 2상부플레이트(163)와 결합한다.
하부플레이트(168)의 상부면에는 3개의 가이드 레일(167)이 설치된다. 이 가이드 레일(167)은 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)의 각 하부면에 3개씩 결합된 제 2 리니어 모션 가이드 블럭(165)의 움직임을 안내한다. 그리고 제 1상부플레이트(161) 상부면에는 프로세스슬롯밸브(133)에 결합되는 3개의 제 1로드(153)가 설치되고, 제 2상부플레이트(163) 상부면에는 트랜스퍼슬롯밸브(135)에 결합되는 3개의 제 2로드(155)가 설치된다. 한편, 상기 제 1로드(153) 및 제 2로드(155)를 제외한 구동부의 요소들은 연결부(115)의 외부에 위치한다. 따라서 공정진행 시 열전달로 인한 손상을 대폭 줄일 수 있고, 또 구동부가 동작할 때 기구적 마찰에 의하여 발생하는 파티클이 연결부(115) 내부 및 챔버(111, 121) 내부에 영향을 주지 않게 된다.
한편, 상기와 같은 구성을 갖는 구동부는 스테인리스 재질로 제작될 수 있다. 가령 제 1상부플레이트(161), 제 2상부플레이트(163), 피스톤로드(173, 178, 183), 리니어 모션 가이드 블럭(165, 193), 가이드 바(191) 및 가이드 레일(167)은 열에 의한 동작 이상을 방지하기 위해 내열성이 큰 스테인리스 재질로 이루어진다.
다음으로, 이러한 구성을 갖는 구동부의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
공정진행을 위하여 기판이 트랜스퍼 챔버(121)에서 프로세스 챔버(111)로 이 송되거나 공정을 마친 기판이 프로세스 챔버(111)에서 트랜스퍼 챔버(121)로 이송될 때, 먼저 제 2실린더(171) 및 제 3실린더(176)에 설치된 제 2피스톤로드(173) 및 제 3피스톤로드(178)는 상기 제 2실린더(171) 및 제 3실린더(176) 내부에 위치한 피스톤(미도시)의 왕복운동에 따라 각각 후진한다(도 7 점선 도시 참고). 상기 피스톤로드(173, 178)들과 결합한 좌측고정판(174) 및 우측고정판(179)도 상기 제 2피스톤로드(173) 및 제 3피스톤로드(178)와 같은 방향으로 움직이게 되고, 또 이 고정판(174, 179)들과 결합한 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)도 가이드 레일(167)을 따라 같은 방향으로 움직이게 된다. 이에 따라 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)에 설치된 제 1로드(153) 및 제 2로드(155)도 상기와 동일한 방향으로 이동하고, 이로써 상기 제 1로드(153) 및 제 2로드(155)에 결합된 트랜스퍼슬롯밸브(135)와 프로세스슬롯밸브(133)가 트랜스퍼 챔버(121)의 개구(122)와 프로세스 챔버(111)의 개구(112)를 개방시키게 된다.
이어서, 제 1실린더(185)에 설치된 제 1피스톤로드(183)가 하강한다. 이로 인해 상기 제 1피스톤로드(183)의 일단에 결합된 플레이트(181)와, 이 플레이트(181)와 결합판(169)을 사이에 두고 연결된 하부플레이트(168)와, 상기 하부플레이트(168)에 결합된 제 1리니어 가이드 블럭(193)도 함께 하강하게 된다. 또한, 좌측고정판(174) 및 우측고정판(179)에 결합된 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)도 함께 하강한다. 결국, 상기 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)에 설치된 제 1로드(153) 및 제 2로드(155)가 하강하여, 트랜스퍼슬롯밸브(135) 및 프로세스슬롯밸브(133)가 도 3a에서 도시된 바와 같이 개구들(112, 113, 114, 122)을 완전히 개방시키게 한다.
한편, 프로세스 챔버(111) 또는 트랜스퍼 챔버(121)로 기판이 이송된 후, 트랜스퍼슬롯밸브(135) 및 프로세스슬롯밸브(133)는 상술한 동작을 역으로 진행하여 트랜스퍼 챔버(121)의 개구(122) 및 프로세스 챔버(111)의 개구(112)를 막게 된다.
즉, 제 1실린더(185)에 설치된 제 1피스톤로드(183)가 소정거리 상승하고, 이로 인해 상기 제 1피스톤로드(183)의 일단에 결합된 플레이트(181)와, 이 플레이트(181)와 결합판(169)을 사이에 두고 연결된 하부플레이트(168)와, 상기 하부플레이트(168)에 결합된 제 1리니어 모션 가이드 블럭(193)도 함께 소정거리 상승하게 된다. 그리고 좌측고정판(174) 및 우측고정판(179)에 결합된 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)도 상승하고, 또 상기 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)에 설치된 제 1로드(153) 및 제 2로드(155)도 함께 상승하여 트랜스퍼슬롯밸브(135) 및 프로세스슬롯밸브(133)가 개구들(112, 122)과 같은 높이에 위치하게 한다.
이어서, 제 2실린더(171) 및 제 3실린더(176)에 설치된 제 2피스톤로드(173) 및 제 3피스톤로드(178)는 전진한다(도 7실선 도시 참고). 상기 피스톤로드(173, 178)들과 결합한 좌측고정판(174) 및 우측고정판(179)도 제 2피스톤로드(173) 및 제 3피스톤로드(178)와 같은 방향으로 움직이게 되고, 또 이 고정판(174, 179)들과 결합한 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)도 가이드 레일(167)을 따라 같은 방향으로 움직이게 된다. 이에 따라 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)에 설치된 제 1로드(153) 및 제 2로드(155)도 상기와 동일한 방향으로 이동하며, 결국 도 3에서 실선으로 도시된 바와 같이 상기 제 1로드(153) 및 제 2로드(155)에 결합된 트랜스퍼슬롯밸브(135)와 프로세스슬롯밸브(133)가 트랜스퍼 챔버(121)의 개구(122)와 프로세스 챔버(111)의 개구(112)를 막게 된다.
여기서, 제 1 리니어 모션 가이드 블럭(193)은 제 1피스톤로드(183)와 함께 가이드 바(191)를 따라 상하운동을 한다. 이러한 제 1리니어 모션 가이드 블럭(193)으로 인하여 제 1피스톤로드(183)는 상하운동에 있어서 직진성을 높일 수 있다. 그리고 제 1상부플레이트(161) 및 제 2상부플레이트(163)도 하측에 부착된 제 2리니어 모션 가이드 블럭(165)과 가이드 레일(167)을 이용해 동작하므로, 제 2피스톤로드(173) 및 제 3피스톤로드(178)의 직진성 또한 높일 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일실시예에서는 구동부가 리니어 모션 가이드를 사용하기 때문에 종래 구동부의 링크장치에 의한 롤러 구동과는 달리 흔들림 없는 직선운동을 얻을 수 있다는 특징이 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 프로세스 챔버 내 압력이 프로세스슬롯밸브가 견딜 수 있는 압력보다 커지는 경우에 연결부 내로 유체를 공급하기 때문에, 프로세스슬롯밸브에 가해지는 힘은 평형을 유지하게 된다. 결국, 프로세스 슬롯밸브는 프로세스 챔버로부터 가해지는 큰 압력을 견딜 수 있게 된다. 이때, 트랜스퍼 챔버는 트랜스퍼슬롯밸브에 의해 연결부와 격리됨으로써 고진공상태를 유지할 수 있다.
또한, 프로세스 챔버에서의 클리닝 공정은 프로세스슬롯밸브를 오픈시킨 상태에서 진행되므로, 상기 프로세스슬롯밸브는 대기압에 가까운 큰 압력을 견딜 수 있게 된다. 그리고 트랜스퍼 챔버의 외벽과 맞닿아 있는 트랜스퍼슬롯밸브도 트랜스퍼 챔버의 외벽에서 발생하는 반력으로 인해 대기압 정도의 압력에는 충분히 견딜 수 있다.
또한, 프로세스슬롯밸브 및 트랜스퍼슬롯밸브는 내열성이 큰 티타늄 재질로 제작되기 때문에, 공정 진행시 발생하는 열에 의한 손상을 방지할 수 있다.
또한, 액정표시장치 제조설비의 구동부가 리니어 모션 가이드를 이용하기 때문에 프로세스슬롯밸브 및 트랜스퍼슬롯밸브는 흔들림 없는 직선 운동을 할 수 있다. 따라서 종래 롤러 구동 시 발생하는 미끄럼으로 인해 오링이 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 로드를 제외한 구동부는 챔버 및 연결부 외부에 설치되는 바, 상기 구동부가 동작할 때 발생할 수 있는 파티클이 상기 연결부 및 챔버의 내부에 영향을 주지 않는다.

Claims (11)

  1. 측면에 액정표시장치 기판이 통과할 수 있는 개구가 형성되며, 액정표시장치를 제조하기 위한 여러 가지 공정이 수행되는 프로세스 챔버;
    상기 프로세스 챔버와 일정간격 이격되어 있으며, 측면에 액정표시장치 기판이 통과할 수 있는 개구가 상기 프로세스 챔버의 개구와 마주보도록 형성되는 트랜스퍼 챔버;
    상기 프로세스 챔버와 트랜스퍼 챔버를 연결하는 연결부; 및
    상기 연결부 내에 상하 좌우로 움직일 수 있도록 설치되고, 상기 프로세스 챔버에 형성된 개구 및 트랜스퍼 챔버에 형성된 개구를 개폐시킬 수 있는 슬롯밸브 어셈블리를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조설비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부의 양측면에는 액정표시장치 기판이 상기 프로세스 챔버 및 트랜스퍼 챔버 내부로 안착될 수 있도록 상기 프로세스 챔버 및 트랜스퍼 챔버의 측면에 각각 형성되어 있는 개구와 동일한 위치에 상기 액정표시장치 기판을 통과시킬 수 있도록 하는 개구가 형성되어 있음을 특징으로 하는 액정표시장치 제조설비.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 연결부에 설치되고 이 연결부 내부로 유체를 주입하는 적어도 하나 이상의 분사부;
    상기 연결부에 설치되고 이 연결부 내로 주입된 유체를 흡출하는 적어도 하나 이상의 흡입부; 및
    상기 분사부, 흡입부 및 프로세스 챔버와 연결되며, 상기 프로세스 챔버 내 압력이 소정 값보다 커지게 되면 상기 분사부가 연결부 내로 유체를 주입하도록 컨트롤하고, 상기 개구들이 개방되기 전에 상기 흡입부가 연결부 내로 주입된 유체를 흡출하도록 컨트롤하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조설비.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 슬롯밸브 어셈블리는
    상기 프로세스 챔버에 형성된 개구를 개폐시킬 수 있는 프로세스슬롯밸브;
    상기 트랜스퍼 챔버에 형성된 개구를 개폐시킬 수 있는 트랜스퍼슬롯밸브; 및
    상기 프로세스슬롯밸브 및 트랜스퍼슬롯밸브 각각에 결합되는 다수의 로드를 포함하고, 상기 프로세스슬롯밸브 및 트랜스퍼슬롯밸브를 상하 좌우로 구동시키는 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조설비.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 구동부는
    상기 프로세스슬롯밸브와 결합하는 다수의 제 1로드;
    상기 트랜스퍼슬롯밸브와 결합하는 다수의 제 2로드;
    상기 제 1로드가 설치되는 제 1상부플레이트;
    상기 제 2로드가 설치되는 제 2상부플레이트;
    상기 제 1상부플레이트 및 제 2상부플레이트를 상하 좌우로 이동시키는 다수의 피스톤로드; 및
    상기 피스톤로드의 동작 시 직진성을 높여주는 리니어 모션 가이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조설비.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1상부플레이트, 제 2상부플레이트, 피스톤로드 및 리니어 모션 가이드의 재질은 스테인리스인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조설비.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 프로세스슬롯밸브와 트랜스퍼슬롯밸브의 재질은 티타늄인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조설비.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 로드의 재질은 티타늄인 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조설비.
  9. 프로세스슬롯밸브와 트랜스퍼슬롯밸브를 상하 좌우로 구동시키는 액정표시장치 제조설비의 구동부에 있어서,
    상기 프로세스슬롯밸브와 결합하는 다수의 제 1로드;
    상기 트랜스퍼슬롯밸브와 결합하는 다수의 제 2로드;
    상기 제 1로드가 설치되는 제 1상부플레이트;
    상기 제 2로드가 설치되는 제 2상부플레이트;
    상기 제 1상부플레이트 및 제 2상부플레이트를 상하 좌우로 이동시키는 다수의 피스톤로드; 및
    상기 피스톤로드의 동작 시 직진성을 높여주는 리니어 모션 가이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 제조설비의 구동부.
  10. 두 파트(part)를 연결해주며, 상기 두 파트(part)와 접촉하고 있는 각 측면에 개구가 서로 마주보도록 형성되어 있는 연결부와;
    상기 연결부 내에 상하 좌우로 움직일 수 있도록 설치되고, 상기 개구들을 개폐시킬 수 있는 슬롯밸브 어셈블리를 구비하는 것을 특징으로 하는 개구개폐장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 슬롯밸브 어셈블리는
    상기 연결부에 형성된 각 개구를 개폐시킬 수 있는 두개의 슬롯밸브와;
    상기 슬롯밸브 각각에 결합되는 다수의 로드를 포함하고, 상기 슬롯밸브들을 상하 좌우로 구동시키는 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 개구개폐장치.
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