KR20070003260A - 기판 정렬장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기판 정렬장치에 관한 것으로서, 상기 기판이 지지된 상태에서 상기 기판의 하중에 대향하는 방향으로 에어를 분출하는 다수의 노즐이 마련된 지지대와; 상기 지지대에 기판이 지지된 상태에서, 상기 노즐로부터 에어가 분사됨과 동시에 상기 기판의 측면과 접촉하여 상기 기판을 이동시키는 적어도 하나의 푸시부와; 상기 기판이 푸시부에 의해 이동되어 상기 기판을 소정의 위치에 정렬되도록 상기 기판을 안내하도록 상기 지지대에 위치하는 기판에 인접하여 설치되는 적어도 하나의 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 무거운 하중의 기판을 작은 힘으로 용이하게 정렬할 수 있는 기판 정렬장치가 제공된다.
기판, 정렬장치

Description

기판 정렬장치 {Substrates Aligning Apparatus}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 정렬장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 정렬장치의 작동상태의 단면을 도시한 작동도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 정렬장치의 작동상태의 평면을 도시한 작동도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 정렬장치를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 정렬장치의 작동상태의 평면을 도시한 작동도,
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 정렬장치를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 정렬장치의 작동상태의 단면을 도시한 작동도이다.
♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣
10: 기판 20: 지지대
21: 노즐 22: 함몰부
23: 유로 24: 베이스
25: 지지핀 26: 노즐
30: 공급펌프 40: 푸시부
41: 푸시핸드 42: 전달바
43: 구동부 44: 푸시핸드
50: 가이드부 60: 포크
본 발명은 기판 정렬장치에 관한 것으로, 무거운 하중을 가진 대형화된 기판을 보다 용이하게 정렬할 수 있는 기판 정렬장치에 관한 것이다.
일반적으로 엘시디, 피디피등의 평판디스플레이장치의 기판은 사각형상의 GLASS기판 상에 박막트렌지스터, 금속배선, 화소전극 등의 소자들이 적층되어 형성된 구조를 가진다. 이러한 적층소자를 형성하기 위하여, 코팅, 열처리, 세척등의 공정을 통하여 기판 상에 적층된다. 이러한 공정에 각 개별공정에 기판을 투입하기에 앞서, 투입될 기판을 정렬하는 정렬장치가 필수적이다. 즉, 기판은 각 공정 특성에 맞도록 정렬되어야 하는데, 이는 기판이 정확한 정렬 상태에서 각 공정을 수행하여야 만 각 공정을 양호하게 이루어 제품의 품위를 향상시킬 수 있도록 하기 위함이다.
이러한 정렬장치에 있어서, 종래에 상기 기판을 정렬할 때에는, 기판을 지지대에 탑재하고 이를 핀(pin), 가이더(guider) 또는 기판의 측면으로부터 기판을 이동시키는 로봇핸드 등을 이용하여 정렬하는 방법을 사용하고 있다.
하지만, 평판디스플레이장치가 대형화되고 이에 이용되는 기판도 대형화됨에 따라, 대형화된 기판의 하중에 의해 상술한 방법으로 기판을 정렬할 때, 무거운 하중의 기판을 정렬하기 위하여 정렬장치가 대형화 되는 문제점이 있다.
또한, 기판의 무거운 하중에 의해 기판을 정렬할 때 기판을 지지하고 있는 지지대와 기판의 접촉에 의해 기판에 손상이 발생되며, 이에 따라 제품의 불량을 초래하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 간단한 구조를 가지며 작은 힘으로도 무거운 하중을 가진 기판을 정렬할 수 있는 기판 정렬장치를 제공함에 있다.
또한, 기판을 정렬할 때, 기판을 지지하는 지지대 기판의 접촉을 방지하여 기판의 손상을 줄이며, 이에 따라 제품의 불량을 방지할 수 있는 기판 정렬장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판을 정렬하는 기판 정렬장치에 있어서, 상기 기판이 지지된 상태에서 상기 기판의 하중에 대향하는 방향으로 에어를 분출하는 다수의 노즐이 마련된 지지대와; 상기 지지대에 기판이 지지된 상태에서, 상기 노즐로부터 에어가 분사됨과 동시에 상기 기판의 측면과 접촉하여 상기 기판을 이동시키는 적어도 하나의 푸시부와; 상기 기판이 푸시부에 의해 이동되어 상기 기판을 소정의 위치에 정렬되도록 상기 기판을 안내하도록 상기 지지대에 위치하는 기 판에 인접하여 설치되는 적어도 하나의 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 푸시부는 상기 기판을 가압하는 푸시핸드와, 상기 푸시핸드를 왕복운동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 가이드부는 상기 기판이 상기 지지대에 위치한 상태에서, 상기 기판의 판면에 수직한 면을 갖고 상기 기판의 일측면에 대응하여 마련되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 푸시부는 상기 제1가이드플레이트에 대응하는 기판의 일측면과 접하는 양측면과, 상기 기판을 중심으로 상기 가이드부와 대향되는 타측면에 각각 설치되는 것이 기판을 가이드부의 안내를 받아 정렬될 수 있어 바람직하다.
한편, 상기 푸시부는 상기 기판을 중심으로 상기 가이드부에 대향되는 타측면의 각 모서리에 대응하여 각각 설치되고, 상기 푸시핸드는 상기 기판의 모서리의 형상에 대응하는 단면을 가지며, 상기 가이드부의 판면에 대하여 사선방향으로 왕복이동하는 것이 보다 간단한 구조로 기판을 정렬할 수 있어 바람직히다.
또한, 상기 지지대는 베이스와, 상기 베이스의 상면에 설치되는 지지핀과, 상기 지지핀의 내부에 형성되는 노즐을 포함하는 것이 기판과 지지대와의 접촉을 줄일 수 있어 더욱 바람직하다.
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 기판 정렬장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 정렬장치를 도시한 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 정렬장치는 상향으로 에어를 분사하는 노즐(21)을 구비하고 기판(10)이 적재되는 지지대(20)와, 노즐(21)로 공기를 공급하는 공급펌프(30)와, 기판(10)을 정렬시키기 위하여 소정거리 이동시키는 푸시부(40)와, 푸시부(40)에 의해 기판(10)이 정렬될 때 기판(10)을 정렬위치로 안내하는 가이드부(50)를 포함한다.
지지대(20)에는 기판(10)이 지지대(20)에 적재된 상태에서 기판(10)을 이송시키는 이송로봇의 포크(60)가 삽입되는 삽입공간을 이루는 함몰부(22)가 형성되며, 노즐(21)은 함볼부(22)에 대하여 돌출된 영역에 마련된다. 노즐(21)은 지지대(10)의 내부에 형성된 유로(도 3의 23)를 통하여 후술할 공급펌프(30)와 연통되어 있다.
공급펌프(30)는 지지대(10)의 내부에 형성된 유로(23)를 통하여 노즐로 공기를 공급한다. 공금펌프(30)에 의해 공급되는 공기가 노즐(21)을 통하여 상향으로 분사됨에 따라 지지대(20)에 적재된 기판(10)의 하중이 상대적으로 가벼워지는 효과를 얻을 수 있다.
푸시부(40)는 지지대(20)에 기판(10)이 적재되었을 때, 기판(10)의 세변에 대응하여 마련되며, 기판(10)이 지지대(20)에 적재된 상태에서 기판(10)을 이동시켜 정렬하도록 기판(10)의 측면과 접촉하는 평편한 접촉면을 가진 푸시핸드(41)와, 푸시핸드(41)를 왕복이동시키는 구동부(43)를 갖는다. 푸시핸드(41)는 구동부(43)에 연결된 전달바(42)에 의해 구동부(43)로부터 구동을 전달받아 왕복이동하게 된다. 따라서, 구동부(43)는 유압 또는 공압등에 의해서 푸시핸드(41)를 전후로 왕복이동시켜주는 역할을 한다. 한편, 유압 및 공압 이외의 다른 구동매커니즘에 의해 푸시핸드를 왕복시켜줄 수도 있음은 물론이다.
가이드부(50)는 기판(10)이 지지대(20)에 적재된 상태에서 기판(10)의 일측면에 대응하는 위치에 마련되며, 기판(10)의 판면과 수직한 면을 갖는다. 즉, 기판(10)이 정렬된 위치에 맞도록 가이드부(50)가 위치하여 푸시부(40)에 의해 기판(10)이 정렬되는 위치를 안내한다.
이어 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 정렬장치의 작동에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 정렬장치의 작동상태의 단면을 나타낸 작동도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 정렬장치의 작동상태의 평면을 나타낸 작동도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 기판(10)이 지지대(20)에 적재된 상태에서 지지대(20)에 마련된 노즐(21)로부터 상향으로 에어가 분사된다. 노즐(21)로부터 분사되는 에어에 의해 기판(10)은 상향으로 힘을 받게 되며, 이러한 상향의 힘이 기판의 하중을 상쇄시키는 역할을 한다. 즉, 에어의 분사없이 기판을 적재한 상태에서 기판을 이동시키기 위해서는 기판의 하중에 의해 매우 큰 힘이 필요하게 되나, 본 발명에 따른다면, 노즐(21)에 의해 분사되는 에어가 기판(10)의 하중을 상쇄하기 때문에 적은 힘으로도 기판(10)을 손쉽게 소정거리 이동시킬 수 있게 된 다.
이어, 지지대(20)의 노즐(21)로부터 에어가 분사된 상태에서, 푸시부(40)의 푸시핸드(41)가 기판(10)의 측면과 접촉하여 이동시킨다. 이때, 가이드부(50)에 대향되는 위치의 푸시부(40a)는 가이드부(50)를 향하여 기판(10)의 일측면이 가이드부(50)에 접촉할 때 까지 기판(10)을 소정거리 이동시키며, 서로 마주보는 측면에 위치하는 푸시부(40b, 40c)는 서로 마주보는 방향으로 이동하여 기판을 이동시킨다. 따라서, 가이드부(50)와 가이드부(50)와 대향되는 방향에 위치한 푸시부(40a)는 기판(10)이 가이드부(50)에 접촉할 때까지 Y방향으로 기판(10)을 이동시키고, 서로 마주보는 푸시부(40b, 40c)는 X방향으로 기판을 이동시킴으로써 기판(10)을 소정의 위치로 정렬시킬 수 있다. 이때 가이드부(50)의 위치와 가이드부(50)와 마주보는 푸시부(40a)의 작동을 조정하여 Y방향의 정렬위치를 조절하며, 서로 마주보는 푸시부(40a, 40b)의 경우 각각 푸시핸드(41)의 이동거리를 조정하여 X방향의 정렬위치를 조절할 수 있다.
따라서, 무거운 하중을 갖는 대형의 기판(10)에 있어서도, 노즐(21)로부터 분사되는 에어에 의해 기판의 하중이 상쇄되므로 푸시부(40)의 구동부(43)의 용량이 크지 않더라도 손쉽게 기판(10)을 정렬시킬 수 있다. 이어, 소정의 위치에 정렬된 기판(10)을 이송로봇의 포크(60)를 이용하여 기판이 처리되는 공정에 투입하게 된다. 또한, 분사되는 에어에 의해 기판(10)과 지지대(20)의 접촉을 최대한 방지할 수 있어, 기판(10)의 정렬시 지지대(20)와의 접촉에 의한 기판(10)의 손상을 방지 할 수 있게 된다.
한편, 상술한 제1실시예의 설명에서 가이드부(50)가 하나이며, 푸시부(40)가 세 개인 경우를 설명하였으나, 가이드부(50)가 두 개로 마련되어 기판(10)의 네 변 중 인접한 두변에 접촉하고, 푸시부(40)가 가이드부(50)에 대향되는 위치에 두 개로 마련되어도 기판을 일정한 위치에 정렬시킬 수 있음은 물론이다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 정렬장치에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 정렬장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 정렬장치의 작동상태의 평면을 도시한 작동도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예는 푸시부의 구성과 위치가 제1실시예와 다르며 나머지 구성은 동일하다.
즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 정렬장치는 푸시부(40)가 기판(10)을 중심으로 가이드부(50) 측의 반대측 양 모서리 부분에 기판(10)의 측면에 대하여 사선방향으로 위치하고, 푸시핸드(44)는 기판(10)의 모서리 부분의 형상에 대응되도록 "ㄴ"자 형상의 단면을 가지며, 기판(10)을 정렬하기 위한 푸시핸드(44)의 이동방향은 가이드부(50)에 대하여 사선방향(Z, Z'방향)을 갖는다.
따라서, 기판(10)을 정렬하기 위하여 푸시핸드(44)가 기판(10)의 가이드부(50)에 대향되는 양 모서리를 Z, Z'방향으로 밀어줌으로써 X방향 및 Y방향으로 정렬할 수 있게 된다. 즉, "ㄴ"형상의 단면에 의해서 한 번의 작동으로 기판을 X방향 및 Y방향으로 정렬하게 된다.
다음으로 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 정렬장치에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 정렬장치를 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 정렬장치의 작동을 도시한 작동도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예는 기판의 지지대의 구성이 상술한 제1 및 제2실시예와 다르며, 나머지 구성은 동일하다.
본 발명의 제3실시예의 지지대(20)는 베이스(24)와, 베이스(24)의 상면에 설치된 지지핀(25)과, 지지핀(25)의 내부에 설치된 노즐(26)을 포함한다. 즉, 베이스(24)의 상면에 지지핀(26)이 돌출되어 설치됨에 따라 이송로봇의 포크(60)가 기판(10)의 하면과 베이스(24) 사이의 공간으로 삽입되는 삽입공간이 형성된다. 또한, 지지핀(25)에 의해 기판(10)이 지지되므로 기판(10)과 접촉면적을 줄일 수 있게 된다.
노즐(26)은 지지핀(25)의 내부에 형성된다. 따라서, 지지핀(25)에 기판(10)이 지지된 상태에서, 지지핀(25)의 내부에 형성된 노즐(26)로부터 상향으로 분사되는 에어에 의해 기판(10)의 하중을 상쇄할 수 있어 상술한 제1실시예 및 제2실시예와 동일한 작동을 할 수 있다.
한편, 상술한 여러 실시예에서 정렬되는 기판을 사각형상으로 설정하여 설명하였으나, 기판의 형상이 사각형상이 아닌 경우에도 푸시부와 가이드부를 기판의 형상에 맞추어 적절히 배치한다면 상술한 작동을 얻을 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 가능한 다양한 변형 가능한 범위까지 본 발명의 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 간단한 구조를 가지며 작은 힘으로도 무거운 하중을 가진 기판을 정렬할 수 있는 기판 정렬장치가 제공된다.
또한, 기판을 정렬할 때, 기판을 지지하는 지지대 기판의 접촉을 방지하여 기판의 손상을 줄이며, 이에 따라 제품의 불량을 방지할 수 있는 기판 정렬장치가 제공된다.

Claims (6)

  1. 기판을 정렬하는 기판 정렬장치에 있어서,
    상기 기판이 지지된 상태에서 상기 기판의 하중에 대향하는 방향으로 에어를 분출하는 다수의 노즐이 마련된 지지대와;
    상기 지지대에 기판이 지지된 상태에서, 상기 노즐로부터 에어가 분사됨과 동시에 상기 기판의 적어도 하나의 측면과 접촉하여 상기 기판을 이동시키는 적어도 하나의 푸시부와;
    상기 기판이 상기 푸시부에 의해 이동될때, 상기 기판을 소정의 위치에 정렬하기 위하여 상기 기판을 안내하도록 상기 지지대에 위치하는 기판에 인접하여 설치되는 적어도 하나의 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 푸시부는 상기 기판을 가압하는 푸시핸드와, 상기 푸시핸드를 왕복운동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 기판이 상기 지지대에 위치한 상태에서, 상기 기판의 판면에 수직한 면을 갖고 상기 기판의 일측면에 대응하여 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 푸시부는 상기 가이드부에 대응하는 기판의 일측면과 접하는 양측면과, 상기 기판을 중심으로 상기 가이드부와 대향되는 타측면에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 푸시부는 상기 기판을 중심으로 상기 가이드부에 대향되는 타측면의 각 모서리에 대응하여 각각 설치되고, 상기 푸시핸드는 상기 기판의 모서리의 형상에 대응하는 단면을 가지며, 상기 가이드부의 판면에 대하여 사선방향으로 왕복이동하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지대는 베이스와, 상기 베이스의 상면에 설치되는 지지핀과, 상기 지지핀의 내부에 형성되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬장치.
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