KR20110081551A - 기판 이송 장치 - Google Patents

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KR20110081551A
KR20110081551A KR1020100001761A KR20100001761A KR20110081551A KR 20110081551 A KR20110081551 A KR 20110081551A KR 1020100001761 A KR1020100001761 A KR 1020100001761A KR 20100001761 A KR20100001761 A KR 20100001761A KR 20110081551 A KR20110081551 A KR 20110081551A
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Abstract

기판 이송 장치는 일 방향을 따라서 나란하게 배열되는 복수의 이송 샤프트들과, 이송 샤프트들 중 어느 하나의 일단에 구비되는 제1 마그네틱 디스크와, 이송 샤프트들 중 나머지의 일단에 구비되는 피동 디스크와, 제1 마그네틱 디스크와 마주하게 배치되며 제1 마그네틱 디스크와 자력에 의한 커플링을 형성하여 제1 마그네틱 디스크로 회전력을 전달하는 제2 마그네틱 디스크와, 제2 마그네틱 디스크를 회전시키는 구동부와, 제1 마그네틱 디스크의 회전에 따라 피동 디스크들이 함께 회전하도록 제1 마그네틱 디스크 및 피동 디스크에 편심 연결되는 연결바를 포함한다. 따라서, 한 쌍의 마그네틱 디스크를 이용하여 복수의 이송 샤프트들을 구동할 수 있다.

Description

기판 이송 장치{apparatus of transferring a substrate}
본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판 디스플레이 장치 제조용 대면적 기판을 수평 방향으로 이송하기 위한 기판 이송 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이 소자는 대면적을 갖는 투명한 유리 재질의 기판을 기초로 하여 제조된다. 그리고 상기 평판 디스플레이 소자의 제조에서는 나란하게 배열되는 이송 샤프트들을 구비하는 이송 장치를 사용하여 상기 유리 재질의 기판을 이송한다. 이는, 상기 유리 기판의 재질이 대면적을 갖기 때문이다. 특히, 종래의 상기 이송 장치는 상기 이송 샤프트들에 회전 구동력을 전달하기 위하여 기어 등과 같은 기계적 접촉 방식을 사용한다. 그러나 상기 기계적 접촉 방식을 사용하는 이송 장치의 경우에는 기어 등의 마모로 인하여 파티클 등과 같은 오염원이 발생하고, 그 결과 공정 신뢰도를 저하시킨다.
이에, 최근의 상기 이송 장치는 상기 이송 샤프트들에 회전 구동력을 전달하기 위하여 자력을 이용한 방식이 널리 사용되고 있으며, 자력에 의한 커플링을 이용한다. 상기 이송 장치는 서로 나란하게 배열되는 이송 샤프트들, 상기 이송 사프트들 각각의 일단에 구비되는 제1 마그네틱 디스크, 상기 제1 마그네틱 디스크와 마주하게 구비되는 제2 마그네틱 디스크 등을 포함한다. 즉, 상기 이송 장치는 이송 샤프트들 각각에 제1 마그네틱 디스크와 제2 마그네틱 디스크가 위치하게 구비되는 것이다. 다시 말해, 상기 이송 장치는 제1 마그네틱 디스크와 제2 마그네틱 디스크가 이송 사프트들의 개수만큼 구비되는 것이다.
따라서 상기 이송 장치는 제1 마그네틱 디스크와 제2 마그네틱 디스크를 다수개로 구비하기 때문에 상기 이송 장치의 제조 단가를 상승시키는 원인으로 작용하고, 그 결과 가격 경쟁력을 저하시키는 문제점이 있고, 또한 그 구조가 다소 복잡하기 때문에 유지 보수가 용이하지 않은 문제점이 있다.
본 발명을 통해 해결하려는 과제는 마그네틱 디스크의 사용을 최소화하여 구조를 간략화하고 구성 부품 개수를 줄일 수 있는 기판 이송 장치에 관한 것이다.
상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위해 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 이송 샤프트들, 제1 마그네틱 디스크, 피동 디스크, 제2 마그네틱 디스크, 구동부 및 연결바를 포함한다. 상기 이송 샤프트들은 일 방향을 따라서 나란하게 배열된다. 상기 제1 마그네틱 디스크는 상기 이송 샤프트들 중 어느 하나의 일단에 구비된다. 상기 피동 디스크는 상기 이송 샤프트들 중 나머지의 일단에 구비된다. 상기 제2 마그네틱 디스크는 상기 제1 마그네틱 디스크와 마주하게 구비되며 상기 제1 마그네틱 디스크와 자력에 의한 커플링을 형성하여 상기 제1 마그네틱 디스크로 회전력을 전달한다. 상기 구동부는 상기 제2 마그네틱 디스크를 회전시킨다. 상기 연결바는 상기 제1 마그네틱 디스크의 회전에 따라 상기 피동 디스크들이 함께 회전하도록 상기 제1 마그네틱 디스크 및 상기 피동 디스크에 편심 연결된다.
이때, 일 실시예에 따른 기판 이송 장치에서 상기 연결바는 상자성체 또는 비자성체를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 기판 이송 장치에서 상기 피동 디스크는 폴리염화비닐(PVC)을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치에서 상기 제1 마그네틱 디스크 및 상기 피동 디스크는 일면에 상기 연결바에 회전 가능하도록 연결되는 연결축을 구비하고, 상기 연결축과 상기 연결바 사이에 베어링이 개재될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 자력을 이용한 커플링을 형성하기 위한 제1 및 제2 마그네틱 디스크들이 각각 1개씩 구비하여 다수의 이송 샤프트들을 회전 구동시킬 수 있다. 이에, 기판 이송 장치는 간단한 구조의 달성이 가능하고, 그 결과 제조 단가를 충분하게 절감할 수 있다.
또한, 조립 부품수가 감소하므로 유지 보수 요소가 줄어 유지 보수 및 관리에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연결바를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 장치에 대하여 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 발명의 명확성을 기하기 위해 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 설명하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 나타내는 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 연결바를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)는 다수의 이송 샤프트(110)들, 제1 마그네틱 디스크(120), 피동 디스크(130), 제2 마그네틱 디스크(140), 구동부(150) 및 연결바(160)를 포함한다.
여기서, 상기 기판 이송 장치(100)는 평판 디스플레이 장치를 제조하기 위한 유리 재질의 대면적 기판을 이송하기 위하여 바람직하게 사용할 수 있다. 이에, 상기 기판 이송 장치(100)는 액정 디스플레이 장치(LCD)로 제조하기 위한 유리 기판, 플라즈마 디스플레이 장치(PDP)를 제조하기 위한 유리 기판 등을 이송하는데 사용한다. 또한, 상기 기판 이송 장치(100)는 공정이 직접적으로 수행되는 공간, 즉 식각 공정, 세정 공정, 건조 공정 등을 수행하기 위한 공정 챔버 내에 설치되어도 무방하고, 상기 공정 챔버 사이에 위치하는 이송 챔버 내에 설치되어도 무방하다.
상기 다수의 이송 샤프트(110)들은 일 방향을 따라서 서로 나란하게 배열된다. 구체적으로, 이송 샤프트(110)들은 이송 대상물인 기판의 수평 이송 방향을 따라서 나란하게 배열된다. 이송 샤프트(110)들은 공정 챔버, 이송 챔버 등과 같은 작업 공간에 배열될 수 있다. 이때, 이송 샤프트(110)들은 기판의 이송 경로를 기준으로 상기 작업 공간 내부로 기판이 유입되는 유입구와 인접한 위치로부터 상기 작업 공간 외부로 기판이 유출되는 유출구와 인접한 위치까지 배열되게 구비된다. 그러므로 상기 이송 샤프트(110)들은 상기 기판의 이송에 영향을 끼치지 않는 범위 내에서 다수개가 서로 나란하게 배열될 수 있다. 상기 이송 샤프트(110)들은 샤프트(112)와 롤러(114)를 포함할 수 있다. 상기 샤프트(112)는 기판의 이송 방향에 대하여 수직한 다른 수평 방향으로 연장되며, 양단부가 회전 가능하도록 지지된다. 상기 샤프트(112)는 경우에 따라서는 양단부에 더해 중간 지점에서도 회전 가능하게 지지될 수 있다. 상기 롤러(114)는 샤프트(112)에 다수개가 설치되며, 직접 기판의 하면에 접촉한다. 롤러(114)는 샤프트(112)의 회전에 따라 함께 회전하여 기판을 이송한다.
상기 이송 샤프트(110)의 일단들에는 제1 마그네틱 디스크(120) 또는 피동 디스크(130)가 구비된다.
상기 제1 마그네틱 디스크(120)는 상기 이송 샤프트(110)들 중에서 어느 하나의 일단에 구비된다. 즉, 본 실시예에서 제1 마그네틱 디스크(120)는 단일로 구성된다. 상기 제1 마그네틱 디스크(120)는 회전력을 전달받기 위하여 상기 제2 마그네틱 디스크(130)와 자력에 의해 커플링을 형성한다. 이를 위해, 제1 마그네틱 디스크(120)는 원주를 따라서 배열된 복수의 마그네틱(자석)을 포함한다. 예를 들면, 제1 마그네틱 디스크(120)는 이송 샤프트(110)들 중 기판의 수평 이송 방향에 대하여 선단 또는 후단에 위치한 이송 샤프트(110)에 구비될 수 있다. 이와 달리, 제1 마그네틱 디스크(120)는 배열된 이송 샤프트(110)들 중에서 중간에 위치한 이송 샤프트(110)에 구비될 수도 있다.
상기 피동 디스크(130)는 상기 이송 샤프트(110)들 중에서 나머지의 일단에 구비된다. 즉, 피동 디스크(130)는 제1 마그네틱 디스크(120)가 구비되어 있는 이송 샤프트(110)를 제외한 나머지 이송 샤프트(110)들의 일단에 구비된다. 상기 피동 디스크(130)는 폴리염화비닐(PVC)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 피동 디스크(130)는 다른 재질을 포함할 수도 있다.
언급한 바와 같이, 제1 마그네틱 디스크(130) 및 피동 디스크(130)는 이송 샤프트(110)들의 단부에 구비됨으로써 일렬로 배열된다.
상기 제2 마그네틱 디스크(140)는 제1 마그네틱 디스크(120)와 마주하게 구비된다. 제2 마그네틱 디스크(140)는 제1 마그네틱 디스크(120)와 마주하게 구비됨으로써, 제1 마그네틱 디스크(120)와 자력에 의해 커플링을 형성한다. 이를 위해, 제2 마그네틱 디스크(140)는 원주를 따라서 배열된 복수의 마그네틱(자석)을 포함한다. 이때, 제1 및 제2 마그네틱 디스크(120, 140)가 서로 마주했을 때 대향하여 위치하는 제1 및 제2 마그네틱 디스크(120, 140)의 마그네틱(자석)은 서로 인력이 작용할 수 있게 구비될 수 있다. 여기서, 상기 제1 마그네틱 디스크(120)는 작업 공간을 제공하는 챔버 내부에 배열된 이송 샤프트(110)의 일단에 구비되므로 제1 마그네틱 디스크(120)도 챔버 내부에 구비된다. 반면, 제2 마그네틱 디스크(140)는 챔버 외부에 배치된다. 따라서, 제1 마그네틱 디스크(120) 및 제2 마그네틱 디스크(140)는 각각 작업공간(챔버)의 내부 및 외부에 구비되므로 제1 마그네틱 디스크(120)와 제2 마그네틱 디스크(140) 사이에는 챔버의 측벽(102)이 개재된다. 결과적으로, 제1 및 제2 마그네틱 디스크(120, 140)는 챔버의 측벽(102)을 사이에 두고 비접촉 상태에서 커플링을 형성하며, 형성된 커플링을 이용하여 회전력을 전달하는 역할을 한다.
상기 구동부(150)는 제2 마그네틱 디스크(140)와 연결되고, 회전력을 발생하여 제2 마그네틱 디스크(140)를 회전시킨다. 구동부(150)는 회전력을 발생하기 위하여 주로 모터 등을 포함할 수 있다. 구동부(150)가 제공하는 회전력은 이송 샤프트(110)들의 개수에 따라 그 크기를 달리하는 것이 바람직하다. 즉, 이송 샤프트(110)들의 개수가 적을 경우에는 다소 작은 크기의 회전력을 제공하는 구동부(150)로 구비하고, 상기 이송 샤프트(110)들의 개수가 많은 경우에는 다소 큰 크기의 회전력을 제공하는 구동부(150)를 구비하는 것이다.
상기 구동부(150)가 회전력을 발생시켜 제2 마그네틱 디스크(140)를 회전시키며 제1 및 제2 마그네틱 디스크(120, 140)가 형성하는 커플링에 의해 제1 마그네틱 디스크(120)로 회전력이 전달됨으로써, 제1 마그네틱 디스크(120)가 회전하여 최종적으로 제1 마그네틱 디스크(120)와 연결된 어느 하나의 이송 샤프트(110)를 회전시킨다.
상기 연결바(160)는 제1 마그네틱 디스크(120) 및 피동 디스크(130)에 편심 연결된다. 즉, 연결바(160)는 제1 마그네틱 디스크(120) 및 피동 디스크(130) 각각에 대하여 중심으로부터 벗어난 일 지점에 연결된다. 이를 통해 연결바(60)는 제1 마그네틱 디스크(120)가 회전함에 따라 피동 디스크(130)들이 함께 회전하도록 구동시킨다. 즉, 연결바(160)는 제1 마그네틱 디스크(120)와 피동 디스크(130)들이 일괄적으로 회전할 수 있도록 회전력을 중계하는 역할을 한다.
상기 연결바(160)와 상기 제1 마그네틱 디스크(120) 및 피동 디스크(130)가 편심 연결될 때, 그 연결 부위는 회전 가능하도록 구성될 필요가 있다. 이를 위해, 제1 마그네틱 디스크(120) 및 피동 디스크(130) 각각은 그 일면에 수직하게 돌출된 연결축(162)이 구비되며, 연결축(162)은 중심으로부터 벗어난 일 지점에 형성된다. 상기 연결축(162)은 예를 들어 원기둥 형상일 수 있다. 이러한 연결축(162)이 연결바(160)에 형성되는 홈에 삽입되어 회전 가능하게 구성된다. 이때, 연결축(162)과 연결바(160) 사이에는 베어링(164)이 구비되어 연결축(162)과 연결바(160) 사이의 마찰에 의한 손상을 예방할 수 있다.
상기 연결바(160)는 제1 마그네틱 디스크(120)와 연결되는 부위가 제1 마그네틱 디스크(120)와 제2 마그네틱 디스크(140) 사이에서 동작하게 된다. 따라서, 제1 및 제2 마그네틱 디스크(120, 140) 사이의 자력에 영향을 끼쳐 커플링에 영향을 끼칠 수 있다. 따라서, 연결바(160)는 자력에 영향을 최소화 할 수 있도록 상자성체 또는 비자성체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 연결바(160)는 알루미늄 재질, 플라스틱 재질을 포함할 수 있으며, 회전력을 전달하기 위한 최소한의 강도를 가지면 충분하다.
상기 기판 이송 장치(100)를 이용한 기판의 이송에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 챔버(작업 공간)의 유입구 내부로 기판이 전달되면 상기 구동부(150)는 회전력을 발생시킨다. 이에, 상기 구동부(150)와 연결된 상기 제2 마그네틱 디스크(140)가 회전하게 된다. 이와 같이, 상기 제2 마그네틱 디스크(140)가 회전 구동하게 되면 상기 제2 마그네틱 디스크(140)와 서로 마주하게 구비되는 상기 제1 마그네틱 디스크(120) 사이에는 자력에 의해 커플링이 형성되고, 그 결과 상기 제1 마그네틱 디스크(140) 또한 회전하게 된다. 그리고 상기 제1 마그네틱 디스크(120)가 회전함에 따라 연결바(160)를 통해 연결된 피동 디스크(130)가 일괄적으로 회전하게 된다. 따라서, 이송 샤프트(110)들 모두가 일괄적으로 회전하게 된다. 상기 이송 샤프트(110)들 모두가 일괄적으로 회전함에 의해 상기 기판의 이송이 이루어지는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 장치는 한 쌍의 마그네틱 디스크를 통해서 챔버 외부로부터 챔버 내부로 회전력을 제공하고, 챔버 내부에서는 피동 디스크와 이에 편심 연결된 연결바를 통해서 회전력이 모든 이송 샤프트들에 전달되도록 구성된다. 이처럼, 상기 기판 이송 장치는 간단한 구조를 통해서 회전력을 전달하는 것이 가능하게 된다.
따라서, 상기 기판 이송 장치는 가격 경쟁력, 유지 보수의 용이성 등을 확보함에도 불구하고, 기판의 이송을 안정적으로 수행할 수 있다. 특히, 상기 기판 이송 장치는 액정 디스플레이 소자, 플라즈마 디스플레이 소자 등을 제조하기 위하여 사용되는 대면적을 갖는 유리 재질의 기판을 보다 안정적으로 이송할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 기판 이송 장치 110: 이송 샤프트
112: 샤프트 114: 롤러
120: 제1 마그네틱 디스크 130: 피동 디스크
140: 제2 마그네틱 디스크 150: 구동부
160: 연결바 162: 연결축
164: 베어링

Claims (4)

  1. 일 방향을 따라서 나란하게 배열되는 복수의 이송 샤프트들;
    상기 이송 샤프트들 중 어느 하나의 일단에 구비되는 제1 마그네틱 디스크;
    상기 이송 샤프트들 중 나머지의 일단에 구비되는 피동 디스크;
    상기 제1 마그네틱 디스크와 마주하게 구비되고 상기 제1 마그네틱 디스크와 자력에 의한 커플링을 형성하여 상기 제1 마그네틱 디스크로 회전력을 전달하는 제2 마그네틱 디스크;
    상기 제2 마그네틱 디스크를 회전시키는 구동부; 및
    상기 제1 마그네틱 디스크의 회전에 따라 상기 피동 디스크들이 함께 회전하도록 상기 제1 마그네틱 디스크 및 상기 피동 디스크에 편심 연결되는 연결바를 포함하는 기판 이송 장치
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결바는 상자성체 또는 비자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 피동 디스크는 폴리염화비닐(PVC)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 마그네틱 디스크 및 상기 피동 디스크는 일면에 상기 연결바에 회전 가능하도록 연결되는 연결축을 구비하며,
    상기 연결축과 상기 연결바 사이에 베어링이 개재되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
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