KR20090024580A - 카세트 이송장치 및 카세트 이송방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 제조장치와 제조장치간 상측, 예컨대 천정(ceiling)에 주행레일을 형성하고, 그 주행레일을 이동하며 카세트를 이송하는 이송로봇을 구비한 카세트 이송장치에 관한 것으로서, 카세트가 안착되는 제1제조장치의 제1스테이지와 제2제조장치의 제2스테이지간 상측에 형성된 주행레일과; 상기 주행레일을 따라 이동하는 이동장치; 및 상기 이동장치에 체결되어 카세트를 제1스테이지에서 제2스테이지로 이송하는 이송로봇을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

제조장치, 천정레일, 이송로봇, 카세트

Description

카세트 이송장치 및 카세트 이송방법{APPARATUS FOR TRANSFERRING CASSETTE AND METHOD THEREBY}

본 발명은 카세트 이송장치 및 카세트 이송방법에 관한 것으로서, 더 자세하게는 액정표시장치의 제조장치와 제조장치간 상측, 예컨대 천정(ceiling)에 주행레일을 형성하고, 그 주행레일을 이동하며 카세트를 이송하는 이송로봇을 구비한 카세트 이송장치 및 그것에 의한 카세트 이송방법에 관련된다.

일반적으로 평판표시장치(Plat Display Device)는 저전압구동, 저소비 전력 및 풀-컬러구현 등의 특징을 가지며 주로 시계, 계산기, PC용 모니터, 노트북을 비롯하여 항공용 모니터, 개인 휴대용 단말기 등에 이르기까지 다양한 분야에 적용되고 있는데, 대표적으로 LCD, PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VRD(Vaccuum Fluorescent Display) 등이 있다.

이 가운데, 현재 가장 널리 사용되고 있는 것은 단연 액정표시장치로서 그 디스플레이 방법에는 액정분자의 광학적 이방성과 분극 성질이 이용되고 있다. 즉, 액정분자의 구조가 가늘고 길며 그 배열에 있어서 방향성을 띠는 선경사각(pretilt angle)을 갖고 있기 때문에 액정에 전압을 인가하게 되면 액정분자가 갖는 선경사 각이 변화되어 액정분자의 배열 방향이 제어될 수 있다. 따라서, 액정표시장치는 액정층에 적절한 전압을 인가함으로써 그 액정분자의 배열 방향을 임의로 조절하여 액정의 분자배열을 변화시키고, 이러한 액정이 가지고 있는 광학적 이방성에 의하여 편광된 빛을 임의로 변조함으로써 원하는 화상정보를 표현하게 되는 것이다.

이와 같은 액정표시장치는 통상 어레이 공정, 셀 공정 및 모듈 공정 등을 거쳐 제조된다. 여기에서, 어레이 공정은 박막트랜지스터 어레이기판 및 컬러필터기판의 제조공정을 나타내며, 셀 공정은 배향막 단계, 어레이기판 및 컬러필터기판의 합착 단계, 그리고 액정층 형성단계를 포함한다. 그리고 모듈 공정에서는 박막트랜지스터 어레이기판 및 컬러필터기판이 합착되어 이루어진 액정패널에 게이트 PCB 및 데이터 PCB를 조립하는 단계와 액정패널에 빛을 제공하기 위한 백라이트장치 등의 조립단계가 이루어진다.

물론 이러한 각각의 단위공정들 중 일부는 클린 룸(clean room) 내에 구성되어 있는 복수의 제조장치들에 의해 이루어지게 된다. 이때 여러 제조장치들간 공정을 원활히 하여 액정표시장치의 수율을 증대시키기 위하여는 다수의 유리기판들이 내부에 적층되어 있는 카세트(cassette) 단위로 이송되는 물류반송체계에 의해 공정과정이 이루어지고 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여 이와 같은 카세트를 이용한 카세트 반송시스템에 관해 간략하게 살펴보고자 한다.

도 1은 종래기술에 따른 카세트 반송시스템을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 카세트 반송시스템은 크게 카세트(30)들이 입고, 저장 및 출고되는 스토커(stocker)(1)와, 소정의 단위공정을 수행하는 제조장치(2)들과, 스토커(1)에 저장되었던 카세트(30)를 출고하여 소정의 제조장치(2)에 반송하거나 또는 소정의 단위공정이 완료된 카세트(30)를 소정의 제조장치(2)로부터 스토커(1)로 반송하는 자동반송장치(Auto Guide Vehicle; AGV)(3)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 자동반송장치(3)는 클린룸(clean room)의 바닥면에 형성되어 있는 반송라인(AGV Line)(40)을 따라 이동하게 된다.

상기의 구조에서, 보통 카세트는 AGV를 통해 물류 반송이 이루어지게 되는데, 예컨대 AGV의 회전반경 등을 고려할 때 카세트 이송을 위해 AGV가 차지하는 공간이 크게 소요됨으로써 공간활용의 측면에서 많은 제약이 뒤따르고 있다. 이는 결국 액정패널의 수율 문제와 직결된다.

또한, AGV와 같은 물류 장비는 반송라인을 따라 이동하게 되는데 그 이동 속도 등이 제한되어 있으므로 장비가 자체적으로 갖게 되는 동작 지연시간으로 인한 공정지연이 발생하여 액정패널의 수율이 감소하고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 액정표시장치의 제조장치와 제조장치간 상측 천정에 주행레일을 형성하고, 상기 주행레일을 이동하며 카세트를 이송하는 이송로봇이 구비된 카세트 이송장치 및 그것에 의한 카세트 이송방법을 제공하려는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카세트 이송장치는 카세트가 안착되는 제1제조장치의 제1스테이지와 제2제조장치의 제2스테이지간 상측에 형성된 주행레일과; 상기 주행레일을 따라 이동하는 이동장치; 및 상기 이동장치에 체결되어 제1스테이지에서 제2스테이지로 카세트를 이송하는 이송로봇을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 그 카세트 이송장치의 카세트 이송방법은 외부로부터 제1제조장치의 제1스테이지상에 카세트를 안착하는 단계와; 상기 제1스테이지의 상측에 구비된 주행레일상의 이송로봇을 작동시켜 카세트를 취득하는 단계와; 상기 이송로봇을 작동시켜 취득한 카세트를 리프트(lift) 하는 단계와; 상기 주행레일상의 이송로봇을 가동시켜 제2제조장치의 제2스테이지의 상측으로 카세트를 이송하는 단계와; 상기 이송로봇을 작동시켜 카세트를 제2제조장치의 제2스테이지상에 안착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기의 구성 결과, 본 발명에 따른 카세트 이송장치는 클린룸 내의 공간 활용을 통해 카세트 반송효율을 높여 액정표시장치의 수율을 증가시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 상기 구성과 관련해 구체적으로 살펴보고자 한다.

도 2는 본 발명에 따른 카세트 반송시스템을 나타내는 도면이다.

도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명의 카세트 반송시스템은 액정표시장치의 제조공정을 위해 클린룸 내에 구성되어 있는데, 다수의 카세트(100)들이 적재되는 스토커(110)와 액정표시장치의 단위공정을 위한 제1제조장치(120) 혹은 제2제조장치(130)간 AGV(115)에 의하여 반송라인(140)을 따라 이동하며 카세트(100) 반송이 이루어지는 AGV 반송부와, 상기 제1제조장치(120) 및 제2제조장치(130)간 카세트(100) 반송이 이루어진 레일 반송부로 이루어진다.

물론 상기 카세트 반송시스템은 레일 반송부에 구성되어 카세트(100)를 이송하는 카세트 이송장치 등이 무선통신을 위한 무선장치를 자체적으로 구비하거나, 혹은 카세트 이송장치의 동작을 제어하기 위한 별도의 컴퓨터장치(미도시)를 추가적으로 포함할 수도 있다.

상기 구성에 있어서, 제1제조장치(120) 및 제2제조장치(130)는 액정표시장치의 제조과정에서 볼 때 서로 연속되는 공정이므로, 제2제조장치(130)에서 이루어지는 공정은 제1제조장치(120)에서 이루어지는 공정의 후속공정이 될 것이다. 예컨대, 제1제조장치(120)에서 컬러필터기판상에 블랙매트릭스를 형성하기 위한 공정이 이루어졌다고 가정하면 제2제조장치(130)에서는 그 후속공정으로서 적(R), 녹(G), 청(B)의 컬러필터 중 적어도 하나의 컬러필터를 형성하는 공정이 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 제1제조장치(120) 및 제2제조장치(130)는 그 내부에 각각의 단위공정을 수행하기 위하여 일부공정이 완료된 유리기판이 적재되는 로드락 챔버, 각각의 단위공정을 수행하는 공정프로세스챔버, 상기 챔버들의 가운데 영역에 위치하여 단위공정이 완료된 유리기판을 다음 공정으로 넘겨주는 진공반송로봇이 구비된 트랜스퍼챔버 및 공정이 완료된 유리기판이 적재되는 언로드락(unloadlock)챔버 등의 개별 챔버들이 구성되어 있는 본체와, 상기 본체의 외부에 구성되는 인덱서(indexer)로 구성되어 있다.

여기에서 인덱서는 AGV(115)로부터 이송된 카세트(100)가 안착되는 스테이지(혹은 로더)와, 상기 스테이지상의 카세트(100)로부터 (보통 25개 정도의) 소정 개수를 단위로 하여 유리기판을 상기 본체 내부의 로드락챔버에 이재시키는 이재로봇(이하, 제1로봇)을 포함하여 지칭하는 것이다.

도 3은 도 2의 레일 반송부에 구성된 카세트 이송장치를 나타내는 도면이고, 도 4a는 도 3의 이송로봇을 나타내는 정면도이며, 도 4b는 도 3의 이송로봇을 나타내는 측면도이다.

도 3, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카세트 이송장치는 상기 제1제조장치(120)의 제1스테이지(123)와 제2제조장치(130)의 제2스테이지(133)의 상측, 예컨대 상측 천정에 주행레일(150)이 구비되어 있고, 상기 주행레일(150)상에는 주행레일(150)을 따라 이동하는 이동장치(160)가 체결되어 있으며, 또 상기 이동장치(160)상에는 카세트(100)가 안착된 제1스테이지(123)로부터 카세트(100)를 이송하여 제2스테이지(133)상에 안착시키는 이송로봇(170)(이하, 제2로봇)이 구성되어 있다.

여기에서, 상기 이동장치(160)는 예컨대 그 내부에 레일(150)을 따라 구르는 구동 휠(미도시)과, 그 구동 휠을 가동시키기 위하여 구동력을 제공하는 모터(미도시) 등이 구성되어 있다. 더 나아가, 상기 이동장치(160)의 내부에는 카세트(100)의 규모에 관계없이 이송 가능하도록 하기 위하여 양측에 구성된 제2로봇(170)의 간격을 조절하기 위한 조절장치(미표기)가 추가적으로 구비될 것이다.

그리고, 상기 제2로봇(170)은 이동장치(160)에 고정되어 일종의 팔(arm)을 폈다 오므렸다 함으로써 하측의 제1스테이지(123)에 안착된 카세트(100)를 업-다운(up-down)할 수 있는 로봇 암(171)과, 그 로봇 암(171)의 끝 부위에 구성되어 카세트(100)의 양측 상위부위를 취득(取得)하는(혹은 집는) 로봇 핑거(173)로 구성될 것이다. 이때, 제2로봇(170)은 로봇 암(171) 혹은 로봇 핑거(173)에 추가적으로 구비된 센서(sensor)를 통해 카세트(100)의 정확한 위치를 결정한 후 카세트(100)를 취득할 수 있다.

또한, 상기 카세트(100)를 취득하는 로봇 핑거(173)는 예컨대 도 4b에서와 같이 로봇 핑거(173)의 끝단에 카세트(100)의 외측에서 내측을 향해 가동하는 클램프 장치(173a)를 체결하고 그 클램프 장치(173a)를 가동시킴으로써 카세트(100)를 취득할 수 있을 것이다.

한편, 상기 이동장치(160) 및 제2로봇(170)은 자체적으로 구비되어 있는 무 선장치를 통해 제어될 수 있겠지만, 외부에 별도로 구성되어 연동하는 컴퓨터장치(미도시)로부터 제어신호를 전송받아 동작이 이루어질 수도 있을 것이다.

이제, 도 3을 참조하여 카세트 이송장치의 카세트 이송방법에 대하여 살펴보고자 한다.

먼저, 제1제조장치(120)의 제1스테이지(123)상에 다수의 유리기판을 내부에 포함하는 카세트(100)가 적재된다. 이때 카세트(100)는 비교적 적은 공간의 경로를 움직이는 AGV 등에 의하여 적재될 것이다.

이와 같이, 제1제조장치(120)의 제1스테이지(123)상에 카세트(100)가 적재되고 나면 본체(121)와 제1스테이지(123)의 가운데 영역에 위치한 제1로봇(122)은 카세트(100)로부터 소정 개수의 단위로 유리기판을 반출하여 본체(121) 내부에 구성되어 있는 로드락챔버에 적재하게 된다.

이후, 트랜스챔버에 구비된 진공반송로봇은 공정 프로세스챔버 별로 단위 공정을 진행시킨 후, 소정의 공정이 끝난 유리기판을 다시 언로드락챔버에 적재시키게 된다.

이때, 제1제조장치(120)의 본체(121)와 제1스테이지(123)의 가운데 영역에 위치한 제1로봇(122)은 언로드락챔버에 적재되어 있는 유리기판들을 다시 제1스테이지(123)에 안착되어 있는 카세트(100)에 반입하게 된다.

이와 같이 제1제조장치(120)의 본체(121)로부터 단위공정들이 완료된 후 카세트(100)에 유리기판들이 적재되고 나면, 그 유리기판의 적재가 끝나는 시점과 동시에 컴퓨터장치는 제어신호를 전송하여 제1제조장치(120)의 제1스테이지(123) 상 측에 위치하는 제2로봇(170)을 작동시키게 된다.

그러면 제2로봇(170)은 로봇 암(171)을 카세트(100)의 아래로 늘어뜨려 카세트(100)의 양측 상위부위를 취득한 후 로봇 암(171)을 다시 오므려 카세트(100)를 들어올리게 되면, 이와 동시에 제2로봇(170)이 체결되어 있는 이동장치(160)가 가동하게 된다.

이어, 상기 이동장치(160)가 이동하여 제2제조장치(130)의 제2스테이지(133)상에 카세트(100)를 위치시키게 되면, 제2로봇(170)은 다시 컴퓨터장치로부터 제어신호를 전송받아 로봇 암(171)을 늘어뜨려 카세트(100)를 제2스테이지(133)상에 안착시키기 된다. 이때, 물론 로봇 암(171)은 제2스테이지(133)상에 카세트(100)를 안착시킴과 동시에 클램프 장치를 해제시키게 된다.

그 후, 제2로봇(170)은 로봇 암(171)을 다시 오므린 상태에서 제1제조장치(120)의 제1스테이지(121)상으로 되돌아오게 된다.

한편, 상기 제2제조장치(130)에서는 상기 제1제조장치(120)에서와 동일한 과정으로 단위공정이 이루어지게 될 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 카세트 반송시스템을 나타내는 도면

도 2는 본 발명에 따른 카세트 반송시스템을 나타내는 도면

도 3은 도 2의 레일 반송부에 구성된 카세트 이송장치를 나타내는 도면

도 4a는 도 3의 이송로봇을 나타내는 정면도

도 4b는 도 3의 이송로봇을 나타내는 측면도

Claims (10)

1. 카세트가 안착되는 제1제조장치의 제1스테이지와 제2제조장치의 제2스테이지간 상측에 형성된 주행레일;

   상기 주행레일을 따라 이동하는 이동장치; 및

   상기 이동장치에 체결되어 제1스테이지에서 제2스테이지로 카세트를 이송하는 이송로봇을 포함하여 구성되는 카세트 이송장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이동장치는 레일 위를 구르는 구동 휠; 및 상기 구동 휠에 체결되어 구동력을 제공하는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 이송장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 이송로봇은 이동장치에 체결되어 오므렸다 폈다 하는 로봇 암; 및 상기 로봇 암의 끝 부위에 체결되어 카세트의 양측 상위부위를 취득하는 로봇 핑거를 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 이송장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 이송로봇은 로봇 핑거의 끝단에 체결되어 카세트를 취득하는 클램프 장치가 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 이송로봇은 카세트와의 간격을 조절하기 위한 센서가 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 이동장치, 이송로봇 및 클램프 장치는 컴퓨터장치와 접속하여 연동하는 것을 특징으로 하는 카세트 이송장치.
7. 외부로부터 제1제조장치의 제1스테이지상에 카세트를 안착하는 단계;

   상기 제1스테이지의 상측에 구비된 주행레일상의 이송로봇을 작동시켜 카세트를 취득하는 단계;

   상기 이송로봇을 작동시켜 취득한 카세트를 리프트(lift) 하는 단계;

   상기 주행레일상의 이송로봇을 가동시켜 제2제조장치의 제2스테이지의 상측으로 카세트를 이송하는 단계;

   상기 이송로봇을 작동시켜 카세트를 제2제조장치의 제2스테이지상에 안착하는 단계를 포함하여 이루어지는 카세트 이송장치의 카세트 이송방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 이송로봇은 주행레일을 따라 이동하는 이동장치에 체결되어 이동하는 것을 특징으로 하는 카세트 이송장치의 카세트 이송방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 이송로봇은 이동장치에 체결되어 오므렸다 폈다 하는 로봇 암; 및 상기 로봇 암의 끝 부위에 체결되어 카세트의 양측 상위부위를 취득하는 로봇 핑거를 포함하는 것을 특징으로 하는 카세트 이송장치의 카세트 이송방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 로봇 핑거는 끝단에 체결되어 카세트를 취득하는 클램프장치가 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 카세트 이송장치의 카세트 이송방법.

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