KR20060072738A - 기판 수납용 카세트 및 상기 카세트 내의 기판 수납 및취출방법 - Google Patents

기판 수납용 카세트 및 상기 카세트 내의 기판 수납 및취출방법 Download PDF

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KR20060072738A
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양명수
이재균
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이정일
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판의 오염을 최소화할 수 있도록 한 기판 수납용 카세트에 관한 것으로, 상부 및 하부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 일측에 구성된 제1측부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 다른 일측에 상기 제1측부프레임과 대향하는 제2측부프레임과, 상기 상부프레임의 내측에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 상부격벽과, 상기 상부격벽과 대응하는 하부프레임의 내측에 형성되어, 상기 상부격벽과 함께 기판의 수납공간을 마련하는 하부격벽을 포함하는 기판 수납용 카세트를 제공한다.

Description

기판 수납용 카세트 및 상기 카세트 내의 기판 수납 및 취출방법 {CASSETTE FOR LOADING SUBSTRATE AND METHOD FOR LOADING AND UNLOADING SUNSTRATE INTO THE CASSETTE}
도 1은 일반적인 액정표시소자의 단면을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 카세트의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 카세트를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 4는 카세트에 기판을 수납하는 방법을 나타낸 도면.
도 5는 카세트에 기판을 취출하는 방법을 나타낸 도면.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***
21A: 상부프레임 21B: 하부프레임
21C: 제1측부프레임 21D: 제2측부프레임
23A: 제1격벽 23B: 제2격벽
25: 기판 27: 로봇암
본 발명은 기판을 수납하는 카세트에 관한 것으로, 특히 기판의 오염을 최소 화할 수 있도록 한 기판 수납용 카세트 및 상기 카세트 내부의 기판 수납 및 취출방법에 관한 것이다.
근래, 핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있지만, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시소자(LCD)가 각광을 받고 있다.
도 1은 일반적인 액정표시소자의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 도면에 도시한 바와 같이, 액정표시소자(1)는 하부기판(5)과 상부기판(3) 및 상기 하부기판(5)과 상부기판(3) 사이에 형성된 액정층(7)으로 구성되어 있다.
하부기판(5)은 구동소자 어레이(Array)기판으로써, 도면에 상세하게 도시하지 않았지만, 상기 하부기판(5)에는 복수의 화소가 형성되어 있으며, 각각의 화소에는 박막트랜지스터(thin film transistor)와 같은 구동소자가 형성되어 있다.
상부기판(3)은 칼라필터(color filter)기판으로써, 실제 칼라를 구현하기 위한 칼라필터층이 형성되어 있다. 또한, 상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)에는 각각 화소전극 및 공통전극이 형성되어 있으며 액정층(7)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있다.
그리고, 상기 하부기판(5) 및 상부기판(3)은 실링재(sealing material)(9)에 의해 합착되어 있으며, 그 사이에 액정층(7)이 형성되어 상기 하부기판(5)에 형성된 구동소자에 의해 액정분자를 구동하여 액정층을 투과하는 광량을 제어함으로써 정보를 표시하게 된다.
상기와 같은 액정표시소자는 글라스와 같은 투명한 기판 위에 소정의 반도체 공정을 통해 제작되며, 상기 기판은 카세트에 적재되어, 작업자 또는 자동운반장치(automatic guided vehicle; AGV)와 같은 다른 운반수단에 의해서 타공정장비로 이송된다. 그리고, 상기 카세트로의 기판 수납(loading) 및 취출(unloading)은 로봇암에 의해서 이루어진다.
도 2는 기판을 카세트에 수납하는 카세트를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도면에 도시한 바와 같이, 카세트(10)는 상부 및 하부프레임(11A,11B)과 상기 상부 및 하부프레임(11A,11B)의 양측에 서로 대향하도록 배치된 제1 및 제2측부프레임(11C,11D)으로 구성된다.
상기 제1 및 제2측부프레임(11C,11D)의 내측에는 기판(15)이 수납할 수 있는 슬롯(13)이 장착되어 있다. 그리고, 기판(15)은 로봇암(17)에 의해 상기 슬롯(13)에 안착되어, 카세트 내에 수납된다.
상기한 바와 같이 구성된 종래 카세트는 기판이 수평으로 적재되기 때문에, 이물질에 의해 기판이 오염될 수 있는 확률이 증가하여 소자의 불량을 초래하게 된다.
즉, 카세트 내부에 수납되는 기판은 중력방향에 대하여 수직으로 배치되기 때문에, 공정실 내부에 부유하는 이물질들이 중력에 의해 기판 상에 쉽게 부착된 다. 기판 상에는 박막증착 및 사진식각등의 공정들이 이루어지는데, 이때, 기판 상에 이물질이 발생된 경우, 상기 이물질에 의해 증착불량 및 패터닝 불량이 발생하여 소자의 불량을 발생시키게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 기판을 수직방향으로 수납할 수 있는 카세트를 고안함으로써, 이물질에 의한 기판의 오염을 최소화할 수 있는 기판 수납용 카세트 및 상기 카세트 내의 기판 수납 및 취출방법을 제공하는 데 있다.
기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 발명의 구성 및 특허청구범위에서 상세히 기술될 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부 및 하부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 일측에 구성된 제1측부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 다른 일측에 상기 제1측부프레임과 대향하는 제2측부프레임과, 상기 상부프레임의 내측에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 상부격벽과, 상기 상부격벽과 대응하는 하부프레임의 내측에 형성된 하부격벽을 포함하는 기판 수납용 카세트를 제공한다.
이때, 상기 상부격벽과 하부격벽에 의해 기판의 수납공간이 마련된다. 그리고, 상기 상부격벽 및 하부격벽은 상하이동이 가능하며, 특히, 상기 상부격벽이 하부이동하고, 하부격벽이 상부이동을 할때, 수납공간이 마련된다.
아울러, 상기 기판이 수납/취출될 때, 기판의 자유로운 이동을 위해 상부격벽은 상부로 이동하고, 하부격벽은 하부로 이동하게 된다.
그리고. 상기 상부프레임과 상기 제1측부프레임이 만나는 연결부에 흰지가 구성되어 상기 제1측부프레임의 회전이 가능하며, 상기 제1측부프레임의 하단부가 상기 상부프레임과 평행한 위치까지 회전하여 열리게 된다.
또한, 본 발명은 상부 및 하부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 일측에 구성된 제1측부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 다른 일측에 제1측부프레임과 대향하는 제2측부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 내측에 일정한 간격을 두고 배치되며, 복수의 수납공간을 마련하는 복수의 제1 및 제2격벽으로 구성된 카세트에 있어서, 로봇암에 의해 기판을 흡착하는 단계와, 상기 제1측부프레임의 하단부가 상기 상부프레임과 평행한 위치까지 회전하여 상기 제1측부프레임이 열리는 단계와, 상기 수납공간에 기판을 수직방향으로 수납하는 단계와, 상기 제1격벽이 하강하고, 상기 제2격벽이 상승하여, 상기 기판이 수납된 영역을 격리시키는 단계와, 상기 제1측부프레임의 하단부가 하부프레임과 만나도록 상기 제1측부프레임을 닫아주는 단계를 포함하는 기판수납방법을 제공한다. 이때, 기판은 상기 제2측부프레임으로부터 제1측부프레임쪽으로 순차적으로 수납된다.
또한, 본 발명은 상부 및 하부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 일측에 구성된 제1측부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 다른 일측에 상기 제1측부프레임과 대향하는 제2측부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 내측에 일정한 간격을 두고 배치되며, 복수의 수납공간을 마련하는 복수의 제1 및 제2격벽으로 구성되 고, 각각의 수납공간 내에 기판이 수납된 카세트에 있어서, 상기 제1측부프레임의 하단부가 상기 상부프레임과 평행한 위치까지 회전하여 상기 제1측부프레임이 열리는 단계와, 상기 제1격벽이 상승하고, 상기 제2격벽이 하강하는 단계와, 로봇암이 기판을 흡착하는 단계와, 상기 로봇암에 의해 수납된 기판을 취출하는 단계를 포함하는 기판취출방법을 제공한다. 이때, 기판은 상기 제1측부프레임으로부터 제2측부프레임 쪽으로 순차적으로 취출된다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 수직방향으로 기판을 수납할 수 있는 카세트 및 상기 카세트 내부에 기판을 수납 및 취출하는 방법을 제공한다. 종래의 카세트는 기판을 수평방향으로 수납하도록 구성되어 있기 때문에, 기판에 이물질이 부착될 확률이 높았다. 반면에, 본 발명은 기판을 수직으로 수납하도록 카세트를 구성함으로써, 이물질에 의한 기판의 오염을 최소화한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 의한 카세트를 나타낸 것으로, 특히, 기판이 수납된 카세트의 단면을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 기판 수납용 카세트(20)는 상부 및 하부프레임(21A,21B)과, 상기 상부 및 하부프레임(21A,21B)의 일측에 구성된 제1측부프레임(21C)과, 상기 상부 및 하부프레임(21A,21B)의 타측에 배치되며, 제1측부프레임(21C)과 대향하는 제2측부프레임(21D)으로 구성된다.
또한, 상기 상부프레임(21A)과 하부프레임(21B)의 내측에는 기판의 수납공간을 정의하는 복수의 제1격벽(23A)과 제2격벽(23B)이 형성되어 있다. 즉, 제1 및 제 2격벽(23A,23B)의 수가 N개라고 가정할 때, N+2개의 수납공간이 마련되며, 2개의 수납공간은 제1 및 제2측부프레임(21C,21D) 의해 마련된 것이다.
그리고, 기판(25)은 상기 제1 및 제2격벽(23A,23B)과 제1 및 제2측부프레임(21C,21D)에 의해 정의된 수납공간에 적재된다.
이때, 상기 기판(25)은 로봇암(미도시)에 의해 이송되어, 카세트 내부에 수납되기 때문에, 상기 격벽(23A,23B)들 사이의 간격은 로봇암이 들어갈 수 있을 정도의 폭을 가져야 한다. 참고로, 로봇암에는 기판을 흡착하여 고정시킬 수 있는 진공패드(미도시)가 마련되어 있다.
그러나, 상기 격벽들 간의 거리가 너무 넓어짐에 따라, 기판을 적재한 카세트가 자동운반장치(automatic guided vehicle; AGV)에 의해 이송될 때, 격벽에 기판이 충돌하여 기판이 파손될 염려가 발생하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 상기 제1측부프레임(21C)이 열릴수 있도록 구성하고, 상기 제1 및 제2격벽(23A,23B)의 상하이동이 가능하도록함으로써, 격벽들 간의 이격거리 즉, 수납공간의 폭을 최소화할 수 있다.
이를 좀더 상세하게 설명하면, 상기 상부프레임(21A)의 일측과 제1측부프레임(21C)이 결합되는 연결부에 힌지(29)를 구성하여, 상기 제1측부프레임(21C)의 회전이 가능하도록 할 수 있으며, 로봇암에 의해 기판이 수납 또는 취출될 때, 상기 제1측부프레임(21C)을 회전시켜 오픈시키고, 상기 제1 및 제2격벽(23A,23B)을 각각 상부프레임 및 하부프레임 내부로 이동시킴으로써, 로봇암이 기판의 정면으로 돌어오도록 한다. 즉, 로봇암은 상기 제1측부프레임(21C)이 오픈된 영역을 통해 카세트 내부에 진입하기 때문에, 격벽들 간의 이격거리를 줄일 수가 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여 상기한 바와 같이 구성된 카세트에 기판을 수납 및 취출하는 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 카세트 내부에 기판을 수납하는 방법을 나타낸 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 기판이 수납될 카세트(20)가 준비되면, 상기 제1측부프레임(21C)이 상기 상부프레임(21A)과 평행한 높이까지 오도록 회전시켜, 제1측부프레임(21C)을 오픈시킨다. 이때, 제1측부프레임(21C)과 상부프레임(21A)과의 연결부위에 구성된 힌지(29)에 의해 제1측부프레임(21C)의 오픈이 가능해진다.
그리고, 수납공간에 기판이 전혀 적재되어 있지 않는 상태에서 제1 및 제2격벽은 각각 상부프레임(21A) 및 하부프레임(21B)에 위치해 있다가, 기판(25)이 수납될 때마다, 카세트 내부로 수직이동하여 수납공간들 간의 격벽을 형성한다. 즉, 상기 제1격벽(23A)은 상부프레임(21A)으로부터 하부방향으로 이동하여 상부격벽을 형성하고, 상기 제2격벽(23B)은 하부프레임(21B)으로부터 상부방향으로 이동하여 하부격벽을 형성한다. 이때, 기판(25)은 로봇암(27)의 진공패드에 흡착되어 카세트 내부로 진입하기 때문에, 상기 로봇암(27)에 흡착된 기판이 격벽과 충돌하기 않도록 하기 위해서, 기판을 흡착한 로봇암이 진입하는 경로에 있는 제1 및 제2격벽은 상부 및 하부프레임(21A,21B) 내부에 위치하고 있는 것이다.
따라서, 카세트 내부에 기판이 모두 적재된 이후에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2격벽(23A,23B)은 상부 및 하부프레임(21A,21B)으로부터 모두 돌출되어 각각 상부격벽과 하부격벽을 형성하게 된다. 그리고, 제1측부프레임(21C)은 다시 닫히게 된다.
도 5는 카세트 내부에 기판을 취출하는 방법을 나타낸 것으로, 도면에 도시된 바와 같이, 기판(25)이 적재된 카세트의 제1측부프레임(21C)을 상기 상부프레임(21A)과 평행한 높이까지 오도록 회전시켜, 제1측부프레임(21C)을 오픈시킨다.
그리고, 상기 제1측부프레임(21C)이 오픈된 영역을 통해 로봇암(27)을 진입시킨 후, 로봇암(27)에 마련된 진공패드에 기판(25)을 흡착시킨 다음, 상기 로봇암(27)을 카세트 외부로 이동시켜, 기판을 취출한다. 이때, 로봇암(27)이 카세트 내부에 진입하는 경로의 제1격벽(23A)은 상부프레임(21A) 내부에 위치하고 있으며, 제2격벽(23B)은 하부프레임(21B) 내부에 위치하고 있다. 즉, 상기 제1 및 제2격벽(23A,23B)은 로봇암(27)의 위치에 따라, 상부 및 하부격벽을 형성하기도 하고, 상부 및 하부프레임(21A,21B) 내부에 위치하기도 한다.
상기 제1측부프레임(21C)의 오픈영역으로 제2측부프레임(21D)쪽으로 순차적으로 기판(25)이 취출되며, 상기 제2측부프레임(21D) 측에 수납된 기판이 마지막 취출된다. 그리고, 모든 기판이 취출된 이후에는, 제1 및 제2격벽(23A,23B)은 모두 상부 및 하부프레임(21A,21B) 내부에 위치하게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 기판 수납용 카세트 및 상기 카세트 내부로의 기판 수납 및 취출방법을 제공한다. 종래에는 기판을 중력방향에 대하여 수직인 방향으로 수납하기 때문에, 기판이 이물질에 의해 쉽게 오염되는 문제가 있었다. 반면에, 본 발명에서는 기판이 기면에 대하여 수직인 방향 즉, 중력방향과 일치하는 방향으로 기판이 수납되기 때문에, 종래에 비해 기판이 오염되는 것을 줄일 수가 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 카세트는 상부 및 하부프레임과, 서로 대향하는 두개의 측벽프레임으로 구성되며, 상기 측벽프레임 중 하나가 오픈이 가능하다. 그리고, 상기 오픈된 영역을 통해 기판이 카세트 내부로 수납 및 취출되며, 각 기판의 수납공간을 정의하는 복수의 상부 및 하부격벽이 형성되어 있으며, 상기 격벽은 기판을 이송하는 로봇암의 위치에 따라서, 상부 및 하부프레임 내부에 위치하기도 하고, 외부로 돌출되기도 한다. 즉, 로봇암의 진행이 방해받지 않도록 하기 위해서, 상기 격벽의 수직이동이 가능하도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 카세트 내부에 기판을 수직방향으로 수납하도록 카세트를 구성함으로써, 이물질에 의해 기판이 오염되는 것을 최소화할 수 있다.
이와 같이, 기판에 이물질이 부착되는 것을 최소화함으로써, 소자의 불량률을 줄이고, 생산성을 더욱 향상시킬 수가 있다.

Claims (9)

  1. 상부 및 하부프레임;
    상기 상부 및 하부프레임의 일측에 구성된 제1측부프레임;
    상기 상부 및 하부프레임의 다른 일측에 상기 제1측부프레임과 대향하는 제2측부프레임;
    상기 상부프레임의 내측에 일정한 간격을 두고 배치된 복수의 상부격벽; 및
    상기 상부격벽과 대응하는 하부프레임의 내측에 형성되어, 상기 상부격벽과 함께 기판의 수납공간을 마련하는 복수의 하부격벽을 포함하는 기판 수납용 카세트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상부격벽 및 하부격벽은 상하이동식인 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기판이 수납될 때, 수납하고자 하는 수납영역의 전단 격벽중, 상부격벽은 상부로 이동하고, 하부격벽은 하부로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부프레임과 상기 제1측부프레임이 만나는 연결부에 흰지가 구성되어 상기 제1측부프레임의 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 기판 수 납용 카세트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하부프레임과 만나는 제1측부프레임의 하단부가 상기 상부프레임과 평행한 위치까지 회전하는 것을 특징으로 하는 기판 수납용 카세트.
  6. 상부 및 하부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 일측에 구성된 제1측부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 다른 일측에 상기 제1측부프레임과 대향하는 제2측부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 내측에 일정한 간격을 두고 배치되며, 복수의 수납공간을 마련하는 복수의 제1 및 제2격벽으로 구성된 카세트에 있어서,
    로봇암에 의해 기판을 흡착하는 단계;
    상기 제1측부프레임의 하단부가 상기 상부프레임과 평행한 위치까지 회전하여 상기 제1측부프레임이 열리는 단계;
    상기 수납공간에 기판을 수직방향으로 수납하는 단계;
    상기 제1격벽이 하강하고, 상기 제2격벽이 상승하여, 상기 기판이 수납된 영역을 격리시키는 단계; 및
    상기 제1측부프레임의 하단부가 하부프레임과 만나도록 상기 제1측부프레임을 닫아주는 단계를 포함하는 카세트 내의 기판수납방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기판은 상기 제2측부프레임으로부터 제1측부프레임쪽 으로 순차적으로 수납되는 것을 특징으로 하는 카세트 내의 기판수납방법.
  8. 상부 및 하부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 일측에 구성된 제1측부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 다른 일측에 상기 제1측부프레임과 대향하는 제2측부프레임과, 상기 상부 및 하부프레임의 내측에 일정한 간격을 두고 배치되며, 복수의 수납공간을 마련하는 복수의 제1 및 제2격벽으로 구성되고, 각각의 수납공간 내에 기판이 수납된 카세트에 있어서,
    상기 제1측부프레임의 하단부가 상기 상부프레임과 평행한 위치까지 회전하여 상기 제1측부프레임이 열리는 단계;
    상기 제1격벽이 상승하고, 상기 제2격벽이 하강하는 단계;
    로봇암이 기판을 흡착하는 단계; 및
    상기 로봇암에 의해 수납된 기판을 취출하는 단계를 포함하는 카세트 내의 기판취출방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 기판은 상기 제1측부프레임의 오픈영역으로 제2측부프레임쪽으로 순차적으로 취출되는 것을 특징으로 하는 카세트 내의 기판취출방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105171931A (zh) * 2015-09-10 2015-12-23 嵊州市寰鼎玻璃科技有限公司 一种立式玻璃钻孔机用自动上料装置

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