KR20140059003A - 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템 및 그 방법 - Google Patents

대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템 및 그 방법 Download PDF

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    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources

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Abstract

대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템은, 증착이 수행될 글라스가 반입되는 증착챔버유닛; 증착챔버유닛에 연결되되, 글라스의 증착에 사용되는 마스크 프레임이 적재되어 있는 마스크 스토커챔버유닛; 및 마스크 프레임이 적재되어 마스크 스토커챔버유닛에 승강가능하게 적재되되, 마스크 스토커챔버유닛으로부터 증착챔버유닛까지 이동되어 마스크 프레임을 마스크 스토커챔버유닛으로 공급하는 마스크 캐리어유닛을 포함한다.

Description

대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템 및 그 방법{LOADING AND EXCHANGING SYSTEM OF LARGE MASK FRAME AND METHOD THEREOF}
본 발명은, 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 일련의 증착공정이 수행되는 글라스에 대형 마스크를 로딩할 수 있는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이패널 중 OLED의 제조공정은 크게 패턴(Pattern) 형성 공정, 유기박막 증착공정, 봉지공정, 그리고 유기박막이 증착된 글라스와 봉지공정을 거친 글라스를 붙이는 합착공정이 있다.
이중 증착공정은 유기층 박막을 글라스 표면에 부착시키는 방법의 일종으로서, 진공용기 속에서 증착에 사용될 물질의 유기 화합물을 가열 증발시켜 글라스에 흘리고, 열분해 등에 의해 석출시키는 방법에 의해서 미세패턴을 형성하는 방법이다.
이러한 증착공정에는 글라스(glass)를 붙여 다음 공정으로 이동시킬 수 있는 캐리어(carrier)가 사용되는데, 캐리어는 글라스와 접촉하는 부분이 정전척(ESC, Electrostatic Chuck)로 구성되어 있다. 정전척은 정전기력을 이용하여 글라스를 부착시키기 위한 장치로서, 글라스와의 거리가 대략 2mm 정도 될 때, 글라스가 안정적으로 붙여져 있을 수 있다.
이러한 글라스에 대한 증착공정은 일련의 증착을 여러 번 수행하는 것으로서, 글라스의 증착면을 하방으로 향하도록 배치시킨 상태에서 하부에 마련되는 증착소스로부터 발생되는 증착가스를 상방에 위치한 글라스의 증착면에 제공하는 상향식 증착방식을 사용한다.
이러한 글라스의 저면에는 미세패턴을 형성하기 위한 패턴을 갖는 마스크 프레임이 배치될 수 있다. 즉 마스크 프레임은 캐리어가 증착공정이 수행되는 증착챔버에 반입되었을 때, 마스크 카세트에 적재되어 있다가 반송로봇에 의해 증착챔버로 반입되어 글라스의 아래에 배치된다.
최근에는 기술발전에 따라 대면적 패널의 제작증가로 글라스가 상당히 대형화되었다. 이로 인해 글라스의 아래에 배치되어 증착패턴을 제공하는 마스크 프레임 또한 대형화 및 고하중이 불가피해지고 있다.
이에 따라 증착공정라인에서 반송로봇에 의해 글라스 측으로 로딩이 어려울 정도로 마스크 프레임의 대형화 및 고하중이 예상되는 경우, 반송로봇에 의해 마스크 프레임의 하중을 견디기 어려워 반송로봇에 의한 실제적인 증착공정의 실행자체가 어렵다.
또한 대형화 및 고하중의 마스크 프레임을 견딜 수 있는 반송로봇을 제작하여 사용하면, 반송로봇이 증착공정라인에서 차지하는 작업공간의 비중만큼 진공상태의 작업공간을 제공하기가 쉽지 않고, 고하중 작업에 따른 에러 및 고장이 발생될 확률이 높아짐에 따라 반송작업 및 고장정비에 따른 위험성도 상존하게 된다.
대한민국특허청 공개특허 제10-2001-0034990 호
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 대형화 및 고하중의 마스크 프레임을 교체하고 원활하게 공급하여 대형화된 글라스의 증착공정을 안정적으로 실행할 수 있는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 증착이 수행될 글라스가 반입되는 증착챔버유닛; 상기 증착챔버유닛에 연결되되, 상기 글라스의 증착에 사용되는 마스크 프레임이 적재되어 있는 마스크 스토커챔버유닛; 및 상기 마스크 프레임이 적재되어 상기 마스크 스토커챔버유닛에 승강가능하게 적재되되, 상기 마스크 스토커챔버유닛으로부터 상기 증착챔버유닛까지 안내되어 상기 마스크 프레임을 상기 마스크 스토커챔버유닛으로 공급하는 마스크 캐리어유닛을 포함하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템은, 상기 마스크 스토커챔버유닛으로부터 상기 증착챔버유닛까지 배치되어 상기 마스크 캐리어유닛의 이동을 안내하는 캐리어 이동가이드를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템은, 상기 캐리어 이동가이드에 따른 상기 마스크 캐리어유닛의 이동을 가능케하는 리니어모터유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 리니어모터유닛은, 상기 마스크 캐리어유닛에 설치되는 리니어 고정자석; 및 상기 리니어 고정자석에 대응하여 상기 마스크 캐리어유닛의 이동경로에 설치되는 리니어 전자석을 포함할 수 있다.
상기 리니어 전자석은, 상기 리니어 전자석은 상기 마스크 캐리어유닛의 이동경로를 따라 일정간격으로 배치되는 리니어모터본체; 및 상기 리니어모터본체에 설치되어 상기 리니어 고정자석을 이동시킬 수 있는 전자력을 발생시키는 리니어모터코일을 포함할 수 있다.
상기 캐리어 이동가이드는, 상기 마스크 캐리어유닛의 이동경로를 따라 배치되는 지지롤러를 포함하며, 상기 마스크 캐리어유닛은, 상기 지지롤러에 지지되어 안내되는 지지턱을 포함할 수 있다.
상기 마스크 스토커챔버유닛은, 상기 글라스의 이동방향에 교차하는 방향으로 상기 마스크 프레임을 공급하도록 상기 증착챔버유닛에 연결되되, 상기 증착챔버유닛과 상기 마스크 스토커챔버유닛 사이에는 게이트 밸브가 설치될 수 있다.
상기 글라스가 상기 증착챔버유닛에 한 쌍씩 반입될 때, 상기 마스크 스토커챔버유닛에는, 상기 한 쌍의 글라스에 이미 사용된 마스크 프레임을 적재할 수 있는 두 개의 마스크 캐리어유닛, 및 상기 한 쌍의 글라스에 배치될 마스크 프레임이 적재되어 있는 다른 두 개의 마스크 캐리어유닛이 적재될 수 있다.
상기 마스크 스토커챔버유닛은, 상기 게이트 밸브에 연결되며 상기 마스크 캐리어유닛이 적재되는 스토커 진공챔버; 및 상기 스토커 진공챔버의 하부에 설치되어 상기 게이트 밸브에 인접하게 상기 마스크 캐리어유닛을 상승시킬 수 있는 캐리어 리프터를 포함할 수 있다.
상기 증착챔버유닛은, 상기 글라스가 반입되어 증착이 수행되는 증착챔버; 상기 증착챔버에 설치되며 상기 마스크 프레임이 적재되는 냉각 플레이트; 및 상기 마스크 캐리어유닛으로부터 상기 마스크 프레임을 언로딩하여 상기 냉각 플레이트 상에 로딩하는 마스크 리프터를 포함할 수 있다.
상기 마스크 캐리어유닛에는, 상기 마스크 리프터의 상단부가 통과하는 지지하도록 리프터 홈이 마련될 수 있다.
상기 캐리어 리프터는, 상기 스토커 진공챔버에 승강가능하게 설치되되, 상기 마스크 캐리어유닛이 적재되는 캐리어 승강본체; 상기 스토커 진공챔버의 하부에 승강가능하게 설치되어 상기 캐리어 승강본체를 승강시키는 캐리어 승강로드; 상기 캐리어 승강로드가 지지되어 결합되는 승강 베이스; 상기 캐리어 승강로드를 감싸도록 상기 승강 베이스 상에 결합되어 상기 스토커 진공챔버의 저면에 결합되는 승강 벨로우즈; 상기 승강 베이스에 결합되어 상기 승강 베이스를 승강시키는 볼 스크류; 및 상기 볼 스크류를 구동시키는 구동모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 증착챔버유닛에 글라스를 반입하는 단계; 상기 마스크 캐리어유닛이 상기 마스크 스토커챔버유닛에서 상승하여 상기 증착챔버유닛으로 이동하는 단계; 상기 마스크 캐리어유닛이 상기 글라스에 이미 배치된 마스크 프레임을 언로딩하여 상기 마스크 스토커챔버유닛으로 복귀하는 단계; 상기 마스크 스토커챔버유닛에서 새로운 마스크 프레임이 적재되어 있는 다른 마스크 캐리어유닛이 상승하여 상기 증착챔버유닛으로 이동하는 단계; 및 상기 다른 마스크 캐리어유닛으로부터 새로운 마스크 프레임을 언로딩하여 상기 글라스에 대향하는 냉각 플레이트에 로딩하는 단계를 포함하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체방법이 제공될 수 있다.
상기 마스크 캐리어유닛은, 상기 마스크 캐리어유닛에 설치되는 리니어 고정자석과, 상기 리니어 고정자석에 대응하여 상기 마스크 스토커챔버유닛으로부터 상기 증착챔버유닛까지 상기 마스크 캐리어유닛의 이동경로에 설치되는 리니어 전자석에 의해 이동될 수 있다.
상기 마스크 프레임은, 상기 글라스의 이동방향에 교차하는 방향으로 상기 상기 증착챔버유닛에 투입될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 마스크스토커 챔버유닛에 적재되어 있다가 마스크스토커 챔버유닛으로부터 증착챔버유닛까지 안내되어 이동되는 마스크 캐리어유닛에 대형 마스크 프레임이 적재되어 증착챔버유닛으로 운반되고 증착챔버유닛에 반입되어 있는 글라스에 증착패턴을 형성하도록 배치될 수 있으므로, 글라스의 증착공정라인에서 대형화 및 고하중의 마스크 프레임을 교체하고 원활하게 공급하여 대형화된 글라스의 증착공정을 안정적으로 실행할 수 있는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템 및 그 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 대형화 및 고하중의 마스크 프레임을 견딜 수 있는 반송로봇을 설치할 필요가 없어 마스크 프레임을 반송하기 위한 증착공정라인의 설치공간 및 작업공간의 비중이 줄어들어 진공상태의 작업공간을 쉽게 제공할 수 있으며, 마스크스토커 챔버유닛으로부터 증착챔버유닛까지 배치되는 캐리어 이동가이드 및 마스크 캐리어유닛의 이동경로에 설치되는 리니어 전자석 및 마스크 캐리어유닛에 설치되는 리니어 고정자석을 포함하는 리니어모터유닛에 의해 마스크스토커 챔버유닛으로부터 증착챔버유닛까지 마스크 캐리어유닛을 안정적으로 이동시킬 수 있으므로 고하중 작업에 따른 에러 및 고장이 발생될 확률을 상당히 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템의 배치를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도 2는 1의 개략적인 우측면도이다.
도 3은 도 1의 마스크 스토커챔버유닛의 개략적인 정면도이다.
도 4는 도 3의 마스크 스토커챔버유닛에 배치되는 마스크 리프트의 상세도이다.
도 5는 도 1의 증착챔버유닛에 마스크 캐리어유닛이 반입되어 캐리어 리프터가 리프터 홈에 배치된 상태를 나타낸 개략적인 평면 배치도이다.
도 6은 도 1의 증착챔버유닛에 마스크 캐리어유닛이 반입된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 7은 6의 마스크 프레임이 마스크 캐리어유닛으로부터 냉각 플레이트로 로딩되는 과정을 나타낸 상태도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 하기의 글라스는 도면부호 "G"로 지시되며, 마스크 프레임은 도면부호 "M"으로 지시된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템의 배치를 나타낸 개략적인 평면도이며, 도 2는 1의 개략적인 우측면도이며, 도 3은 도 1의 마스크 스토커챔버유닛의 개략적인 정면도이며, 도 4는 도 3의 마스크 스토커챔버유닛에 배치되는 마스크 리프트의 상세도이며, 도 5는 도 1의 증착챔버유닛에 마스크 캐리어유닛이 반입되어 캐리어 리프터가 리프터 홈에 배치된 상태를 나타낸 개략적인 평면 배치도이며, 도 6은 도 1의 증착챔버유닛에 마스크 캐리어유닛이 반입된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 7은 6의 마스크 프레임이 마스크 캐리어유닛으로부터 냉각 플레이트로 로딩되는 과정을 나타낸 상태도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템은, 증착이 수행될 글라스가 반입되는 증착챔버유닛(100)과, 증착챔버유닛(100)에 연결되되 글라스의 증착에 사용되는 마스크 프레임이 적재되어 있는 마스크 스토커챔버유닛(110)과, 마스크 프레임이 적재되어 마스크 스토커챔버유닛(110)에 승강가능하게 적재되되 마스크 스토커챔버유닛(110)으로부터 증착챔버유닛(100)까지 선형으로 안내되어 마스크 프레임을 마스크 스토커챔버유닛(110)으로 공급하는 마스크 캐리어유닛(115)을 포함한다.
이러한 본 실시 예에 따른 증착챔버유닛(100)과 마스크 스토커챔버유닛(110)은, 진공 배기계에 연결되어 있으며, 글라스에 대한 증착공정이 진행되기 전에 고진공 상태로 되는데, 글라스가 증착챔버유닛(100)에 반입될 때, 마스크 프레임이 마스크 캐리어유닛(115)으로부터 글라스의 상부로 배치되어 증착공정이 진행될 수 있다.
본 실시 예에 따른 글라스는 8세대 이상의 대형면적 및 중량을 갖게 되는데, 이에 대응하여 배치되는 마스크 프레임 또한 1톤 정도의 무게를 가질 수 있다. 이에 따라 마스크 프레임은 반송로봇에 의한 공급이 어려워 마스크 캐리어유닛(115)과 같은 반송용 대차에 적재되어 마스크 스토커챔버유닛(110)으로부터 증착챔버유닛(100)으로 공급될 수 있다. 마스크 캐리어유닛(115)은, 후술되는 바와 같이 리니어모터유닛(145)에 의해 이동될 수 있는데, 리니어모터유닛(145)은 마스크 캐리어유닛(115)의 주행이동에 따른 기구적인 작동을 유연하게 제어하기 위한 제어프로그램 및 이러한 프로그램이 적용된 컨트롤러에 의해 작동될 수 있다.
이러한 본 실시 예에 따른 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템은, 마스크스토커 챔버유닛(110)으로부터 증착챔버유닛(100)까지 안내되어 이동되는 마스크 캐리어유닛(115)에 대형 마스크 프레임이 적재되어 증착챔버유닛(100)으로 운반되고 증착챔버유닛(100)에 반입되어 있는 글라스에 증착패턴을 형성하도록 배치될 수 있으므로, 글라스의 증착공정라인에서 대형화 및 고하중의 마스크 프레임을 교체하고 원활하게 공급하여 대형화된 글라스의 증착공정을 안정적으로 실행할 수 있으며, 대형화 및 고하중의 마스크 프레임을 견딜 수 있는 반송로봇을 설치할 필요가 없어 마스크 프레임을 반송하기 위한 증착공정라인의 설치공간 및 작업공간의 비중이 줄어들어 진공상태의 작업공간을 쉽게 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 전반적인 구성요소들을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 본 실시 예에 따른 마스크 스토커챔버유닛(110)은, 글라스의 이동방향에 교차하는 방향으로 마스크 프레임을 공급하도록 증착챔버유닛(100)에 연결되되, 증착챔버유닛(100)과 마스크 스토커챔버유닛(110) 사이에는 개폐될 수 있는 게이트 밸브(120)가 설치될 수 있다. 마스크 프레임은, 게이트 밸브(120)를 통과하여 증착공정라인에 따른 글라스의 이동방향에 교차하는 방향으로 공급될 수 있다.
본 실시 예에 따른 증착공정 시스템은, 글라스가 증착챔버유닛(100)의 좌측에서 우측으로 이동되어 공급되는 방식을 상정한 것으로서, 마스크 스토커챔버유닛(110)은 이러한 교차방향으로 마스크 프레임을 공급할 수 있도록 증착챔버유닛(100)의 후방에 설치될 수 있다.
본 실시 예에 따르면 글라스가 증착챔버유닛(100)에 한 쌍씩 반입될 때, 마스크 스토커챔버유닛(110)에는, 한 쌍의 글라스로부터 이미 사용된 마스크 프레임을 적재할 수 있는 두 개의 마스크 캐리어유닛(116)과, 한 쌍의 글라스에 배치될 마스크 프레임이 적재되어 있는 다른 두 개의 마스크 캐리어유닛(117)이 적재될 수 있다.
먼저, 한 쌍의 마스크 캐리어유닛(116)이 증착챔버유닛(100)에 공급되어 이미 글라스의 증착공정에 사용된 마스크 프레임을 언로딩하여 마스크 스토커챔버유닛(110)으로 복귀될 수 있으며, 이후에는 다른 한 쌍의 마스크 캐리어유닛(117)에 의해 한 쌍의 마스크 프레임이 증착챔버유닛(100)에 공급되어 다음 증착공정이 진행될 수 있다.
또한 본 실시 예에 따르면 마스크 스토커챔버유닛(110)에는, 하나의 마스크 캐리어유닛(118)이 더 제공되어 있는데, 이러한 잉여 마스크 캐리어유닛(118)은 증착챔버유닛(100)과 마스크 스토커챔버유닛(110)에서 마스크 프레임의 로딩이나 언로딩에 에러가 발생될 경우에 사용될 수 있다. 이에 따르면 본 실시 예에 따른 마스크 스토커챔버유닛(110)에는 총 5개의 마스크 캐리어유닛(116, 117, 118)이 적재될 수 있다.
이러한 마스크 스토커챔버유닛(110)은, 다수의 마스크 캐리어유닛(115)이 적재되어 있으므로, 마스크 캐리어유닛(115)의 적재공간에 진공을 제공할 수 있고, 마스크 캐리어유닛(115)을 증착챔버유닛(100)으로 이동시킬 수 있는 위치까지 승강시킬 수 있는 구성요소를 포함한다.
즉 본 실시 예에 따른 마스크 스토커챔버유닛(110)은, 게이트 밸브(120)에 연결되며 마스크 캐리어유닛(115)이 적재되는 스토커 진공챔버(122)와, 스토커 진공챔버(122)의 하부에 설치되어 게이트 밸브(120)에 대응하게 마스크 캐리어유닛(115)을 승강시킬 수 있는 캐리어 리프터(125)를 포함할 수 있다.
이들 중 본 실시 예에 따른 캐리어 리프터(125)는, 스토커 진공챔버(122)에 승강가능하게 설치되되 마스크 캐리어유닛(115)이 적재되는 캐리어 승강본체(126)와, 스토커 진공챔버(122)의 하부에 승강가능하게 설치되어 캐리어 승강본체(126)를 승강시키는 캐리어 승강로드(127)와, 캐리어 승강로드(127)가 지지되어 결합되는 승강 베이스(128)와, 캐리어 승강로드(127)를 감싸도록 승강 베이스(128) 상에 결합되어 스토커 진공챔버(122)의 저면에 결합되는 승강 벨로우즈(129)와, 승강 베이스(128)에 결합되어 승강 베이스(128)를 승강시키는 볼 스크류(130)와, 볼 스크류(130)를 구동시키는 구동모터(131)를 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 캐리어 리프터(125)는, 구동모터(131)에 의해 구동되는 구동풀리(132) 및 구동벨트(133)에 의해 볼 스크류(130)가 회전되고, 볼 스크류(130)의 작동에 의해 승강 베이스(128)가 상하로 이동될 수 있으며, 승강 베이스(128)의 상하이동에 따라 캐리어 승강로드(127)가 상하로 이동하여 이에 지지되어 있는 캐리어 승강본체(126)가 이동될 수 있으며, 캐리어 승강본체(126)에 적재되어 있는 마스크 캐리어유닛(115)은 스토커 진공챔버(122)의 게이트 밸브(120)의 레벨로 배치될 수 있다.
본 실시 예에 따른 증착챔버유닛(100)은, 글라스가 반입되어 증착이 수행되는 글라스 증착챔버(136)와, 글라스 증착챔버(136)에 설치되며 마스크 프레임이 적재되는 냉각 플레이트(136)와, 마스크 캐리어유닛(115)으로부터 마스크 프레임을 언로딩하여 냉각 플레이트(136) 상에 로딩하는 마스크 리프터(137)를 포함할 수 있다. 이러한 마스크 리프터(137)는 전술한 캐리어 리프터(125)과 유사한 구성요소들로 승강되도록 구성될 수 있다.
이러한 냉각 플레이트(136)는, 글라스 하방에 배치되어 마스크 프레임을 지지하고 냉각시키게 되는데, 마스크 프레임을 지지할 수 있도록 마스크 프레임의 저면에 한 쌍씩 배치될 수 있다.
또한 마스크 리프터(137)는, 후술되는 바와 같이 글라스 증착챔버(135)의 내부에서 마스크 캐리어유닛(115)의 리프터 홈(138)을 통해 상승하여 마스크 캐리어유닛(115)에 의해 반입된 마스크 프레임을 지지함과 동시에 마스크 캐리어유닛(115)으로부터 언로딩한 후, 다시 하강하여 냉각 플레이트(136) 상에 로딩할 수 있다.
이때 마스크 캐리어유닛(115)은 마스크 프레임이 마스크 리프터(137)에 의해 언로딩되었을 때, 스토커 진공챔버(122)로 복귀될 수 있다.
본 실시 예에 따른 마스크 리프터(137)에 의해 마스크 프레임이 마스크 캐리어유닛(115)으로부터 언로딩될 수 있도록 본 실시 예에 따른 마스크 캐리어유닛(115)에는, 마스크 리프터(137)가 통과하여 마스크 프레임을 지지하도록 리프터 홈(138)이 마련될 수 있다. 리프터 홈(138)은, 마스크 캐리어유닛(115)의 외곽에 배치되는데, 상호 대향하는 두 쌍으로 배치될 수 있다.
도시되진 않았으나, 마스크 리프터(137)에 의해 마스크 프레임이 지지될 때, 마스크 캐리어유닛(115)은 마스크 리프터(137)의 하방에서 이동되어 복귀될 수 있도록 마스크 리프터(137)로부터 간섭받지 않는다.
이하, 본 실시 예에 따른 마스크 스토커챔버유닛(110)으로부터 증착챔버유닛(100)으로 마스크 캐리어유닛(115)이 이동될 수 있도록 설치되는 구체적인 구성요소들을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템은, 마스크 스토커챔버유닛(110)으로부터 증착챔버유닛(100)까지 배치되어 리니어모터시스템에 의한 마스크 캐리어유닛(115)의 이동을 안내하는 캐리어 이동가이드(140)를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 캐리어 이동가이드(140)는, 도 1에 도시된 바와 같이 마스크 스토커챔버유닛(110)의 내부로부터 증착챔버유닛(100)의 내부까지 점선(D)을 따라 배치되는데, 후술되는 바와 같이 롤러 방식의 마스크 캐리어유닛(115)을 안내할 수 있는 기구적인 구름레일구조를 가질할 수 있다.
이러한 캐리어 이동가이드(140)는, 마스크 캐리어유닛(115)의 이동을 직선으로 유연하게 안내할 수 있는 구조이면 가능하다. 즉 캐리어 이동가이드(140)로는, 마스크 캐리어유닛(115)을 안내할 때, 마스크 프레임 및 글라스에 영향을 미치는 이물질을 발생시키지 않는 구조가 채택될 수 있다.
이러한 캐리어 이동가이드(140)에 따른 마스크 캐리어유닛(115)의 이동은, 작동요소들이 상호 이격되어 마찰에 의한 이물질을 발생시키지 않으며 선형이동을 제공할 수 있는 리니어모터유닛(145)에 의해 실행될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시에 따른 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템은, 캐리어 이동가이드(140)에 따른 마스크 캐리어유닛(115)의 이동을 가능케하는 리니어모터유닛(145)을 더 포함할 수 있다.
이러한 리니어모터유닛(145)은, 리니어모터를 구성하게 되는 영구자석과 전자석이 하나의 세트로 되어있지 않고 마스크 캐리어유닛(115)을 이동시킬 수 있도록 분리되어 설치될 수 있다.
즉 리니어모터유닛(145)은, 마스크 캐리어유닛(115)에 설치되며 영구자석들의 극성이 교번되게 배치되는 리니어 고정자석(146)과, 리니어 고정자석(146)에 대응하여 마스크 캐리어유닛(115)의 이동경로에 설치되는 리니어 전자석(147)을 포함할 수 있다.
본 실시 예에 따른 리니어모터유닛(145) 중 리니어 고정자석(146)은, 각각의 마스크 캐리어유닛(115)에 모두 설치되는데, 마스크 캐리어유닛(115)이 리니어 전자석(147)이 설치된 레벨까지 상승 또는 하강될 때, 리니어 전자석(147)의 전자력을 제공받아 마스크 캐리어유닛(115)을 이동시킬 수 있다.
반면에, 리니어 전자석(147)은, 마스크 캐리어유닛(115)이 이동될 수 있는 게이트 밸브(120)의 레벨에 점선(D)을 따라 설치되며, 게이트 밸브(120)의 레벨까지 승강된 마스크 캐리어유닛(115)의 리니어 고정자석(146)에 작용하여 마스크 캐리어유닛(115)을 증착챔버유닛(100)으로 이동시킬 수 있다.
본 실시 예에 따른 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템은, 캐리어 이동가이드(140)에 따른 마스크 캐리어유닛(115)의 이동을 위해 각각의 마스크 캐리어유닛(115)에 의해 설치되는 리니어 고정자석(146)과, 마스크 캐리어유닛(115)의 이동경로레벨에 일정간격으로 리니어 전자석(147)을 사용함으로써 마스크 스토커챔버유닛(110)과 증착챔버유닛(100) 사이에서 마스크 캐리어유닛(115)을 이동시킬 수 있다.
본 실시 예에 따르면 리니어 고정자석(146)과 리니어 전자석(147)은, 리니어모터의 영구자석과 전자석에 해당하는 것으로서, 리니어 전자석(147)이 리니어 고정자석(146)을 따라 이동할 수 있도록 이동에 따른 상호 극성을 바꾸어 대응시킬 수 있는 리니어모터시스템으로 꾸며질 수 있다.
이러한 본 실시 예에 따른 리니어 전자석(147)은, 마스크 캐리어유닛(115)의 이동경로를 따라 일정간격으로 배치되는 리니어모터본체(149)와, 리니어모터본체(149)에 설치되어 리니어 고정자석(146)을 이동시킬 수 있는 전자력을 발생시키는 리니어모터코일(151)을 포함할 수 있다.
리니어모터본체(149)는, 리니어모터코일(151)이 내장되어 설치되는 직선형상의 프레임으로서, 마스크 스토커챔버유닛(110)의 내부로부터 증착챔버유닛(100)의 내부까지 일정간격으로 설치될 수 있다.
리니어모터본체(149)의 간격은, 하나의 리니어 고정자석(146)의 길이보다 짧은데, 즉 하나의 리니어 고정자석(146)은 하나의 리니어모터코일(151)을 완전히 벗어나기 전에 다음에 배치되는 리니어모터코일(151)에 걸치어 전자력을 제공받게 됨으로써 일정간격으로 배치된 리니어모터코일(151)을 따라 이동될 수 있으며, 이에 따라 마스크 캐리어유닛(115)이 이동될 수 있다.
전술한 바와 같이, 마스크 캐리어유닛(115)은, 부착되어 있는 리니어 고정자석(146)이 리니어모터코일(151)의 전자력을 받아 캐리어 이동가이드(140)를 따라 이동될 수 있다. 이를 위해 캐리어 이동가이드(140)는, 마스크 캐리어유닛(115)의 이동경로를 따라 배치되는 지지롤러(152)를 포함하며, 마스크 캐리어유닛(115)은, 지지롤러(152)에 지지되어 안내되는 지지턱(153)을 포함할 수 있다. 이러한 지지롤러(152)는 마스크 스토커챔버유닛(110)의 내부로부터 증착챔버유닛(100)의 내부까지 벽부에 견고하게 설치되는 롤러본체(155)에 회전가능하게 결합되는데, 롤러본체(155)는 리니어모터본체(149)의 안쪽에 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 실시 예에 따르면, 마스크스토커 챔버유닛(110)으로부터 증착챔버유닛(100)까지 배치되는 캐리어 이동가이드(140) 및 마스크 캐리어유닛(115)의 이동경로에 설치되는 리니어 전자석(147) 및 마스크 캐리어유닛(115)에 설치되는 리니어 고정자석(146)을 포함하는 리니어모터유닛(145)에 의해 마스크스토커 챔버유닛(110)으로부터 증착챔버유닛(100)까지 마스크 캐리어유닛(115)에 의해 마스크 프레임을 안정적으로 이동시킬 수 있으므로, 마스크 프레임의 고하중 작업에 따른 에러 및 고장이 발생될 확률을 상당히 낮출 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따르면 리니어 고정자석(146)과 리니어 전자석(147)은 마찰을 일으키지 않으면서, 대형 마스크 프레임을 충분히 이동시킬 수 있는 자력을 제공할 수 있는 요소이면 가능하다.
이에, 본 발명의 권리범위는 리니어모터유닛(145)에 의해 제한되진 않으며, 이러한 조건을 만족하는 다른 요소들 일 예로 초전도체 또는 대기압박스를 사용하여 작동요소들이 밀폐된 공간 속에서 작동되는 볼스크류 등에 의해 마스크 캐리어유닛(115)이 견인될 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따르면, 증착챔버유닛(100)의 상부에는 글라스를 마스크 프레임에 얼라인하여 배치할 수 있는 얼라인 유닛(160)이 설치될 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시 예에 따른 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템에 의한 로딩 및 교체방법은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체방법은, 먼저, 증착챔버유닛(100)에 글라스를 반입하는 단계와, 마스크 캐리어유닛(115)이 마스크 스토커챔버유닛(110)에서 상승되어 증착챔버유닛(100)으로 이동하는 단계와, 마스크 캐리어유닛(115)이 글라스에 이미 배치된 마스크 프레임을 언로딩하여 마스크 스토커챔버유닛(110)으로 복귀하는 단계와, 마스크 스토커챔버유닛(110)에서 새로운 마스크 프레임이 적재되어 있는 다른 마스크 캐리어유닛(115)이 상승하여 상기 증착챔버유닛(100)으로 이동하는 단계와, 다른 마스크 캐리어유닛(115)으로부터 새로운 마스크 프레임을 언로딩하여 글라스에 대향하는 냉각 플레이트(136)에 로딩하는 단계를 포함한다.
전술한 바와 같이 본 실시 예에 따른 마스크 캐리어유닛(115)은, 마스크 캐리어유닛(115)에 설치되는 리니어 고정자석(146)과, 리니어 고정자석(146)에 대응하여 마스크 스토커챔버유닛(110)으로부터 증착챔버유닛(100)까지 마스크 캐리어유닛(115)의 이동경로에 설치되는 리니어 전자석(147)에 의해 이동될 수 있으며, 이에 따라 마스크 캐리어유닛(116)이, 글라스의 이동방향에 교차하는 방향으로 증착챔버유닛(100)에 투입되어 이미 사용된 마스크 프레임을 적재하여 복귀할 수 있고, 다른 마스크 캐리어유닛(116)에 의해 마스크 프레임을 공급하여 글라스의 증착공정을 순조롭게 진행시킬 수 있다.
이에 본 발명의 일 실시 예에 따른 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체방법은, 대형 마스크 프레임을 한 쌍씩 증착챔버유닛(100)에 공급하여 글라스의 증착공정을 원활하게 수행할 수 있으며, 사용된 마스크 프레임은 다시 마스크 스토커챔버유닛(110)에 적재하여 다음 공정을 준비할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
G: 글라스 M: 마스크 프레임
100: 증착챔버유닛 110: 마스크 스토커챔버유닛
115: 마스크 캐리어유닛 120: 게이트 밸브
122: 스토커 진공챔버 125: 캐리어 리프터
126: 캐리어 승강본체 127: 캐리어 승강로드
128: 승강 베이스 129: 승강 벨로우즈
130: 볼 스크류 131: 구동모터
132: 구동풀리 133: 구동벨트
135: 글라스 증착챔버 136: 냉각 플레이트
137: 마스크 리프터 138: 리프터 홈
140: 캐리어 이동가이드 145: 리니어모터유닛
146: 리니어 고정자석 147: 리니어 전자석
149: 리니어모터본체 151: 리니어모터코일
152: 지지롤러 153: 지지턱
155: 롤러본체 160: 얼라인 유닛

Claims (15)

  1. 증착이 수행될 글라스가 반입되는 증착챔버유닛;
    상기 증착챔버유닛에 연결되되, 상기 글라스의 증착에 사용되는 마스크 프레임이 적재되어 있는 마스크 스토커챔버유닛; 및
    상기 마스크 프레임이 적재되어 상기 마스크 스토커챔버유닛에 승강가능하게 적재되되, 상기 마스크 스토커챔버유닛으로부터 상기 증착챔버유닛까지 안내되어 상기 마스크 프레임을 상기 마스크 스토커챔버유닛으로 공급하는 마스크 캐리어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 스토커챔버유닛으로부터 상기 증착챔버유닛까지 배치되어 상기 마스크 캐리어유닛의 이동을 안내하는 캐리어 이동가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐리어 이동가이드에 따른 상기 마스크 캐리어유닛의 이동을 가능케하는 리니어모터유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 리니어모터유닛은,
    상기 마스크 캐리어유닛에 설치되는 리니어 고정자석; 및
    상기 리니어 고정자석에 대응하여 상기 마스크 캐리어유닛의 이동경로에 설치되는 리니어 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 리니어 전자석은,
    상기 마스크 캐리어유닛의 이동경로를 따라 일정간격으로 배치되는 리니어모터본체; 및
    상기 리니어모터본체에 설치되어 상기 리니어 고정자석을 이동시킬 수 있는 전자력을 발생시키는 리니어모터코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템
  6. 제3항에 있어서,
    상기 캐리어 이동가이드는, 상기 마스크 캐리어유닛의 이동경로를 따라 배치되는 지지롤러를 포함하며,
    상기 마스크 캐리어유닛은, 상기 지지롤러에 지지되어 안내되는 지지턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 스토커챔버유닛은, 상기 글라스의 이동방향에 교차하는 방향으로 상기 마스크 프레임을 공급하도록 상기 증착챔버유닛에 연결되되, 상기 증착챔버유닛과 상기 마스크 스토커챔버유닛 사이에는 게이트 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 글라스가 상기 증착챔버유닛에 한 쌍씩 반입될 때, 상기 마스크 스토커챔버유닛에는,
    상기 한 쌍의 글라스에 이미 사용된 마스크 프레임을 적재할 수 있는 두 개의 마스크 캐리어유닛, 및
    상기 한 쌍의 글라스에 배치될 마스크 프레임이 적재되어 있는 다른 두 개의 마스크 캐리어유닛이 적재되는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 마스크 스토커챔버유닛은,
    상기 게이트 밸브에 연결되며 상기 마스크 캐리어유닛이 적재되는 스토커 진공챔버; 및
    상기 스토커 진공챔버의 하부에 설치되어 상기 게이트 밸브에 인접하게 상기 마스크 캐리어유닛을 상승시킬 수 있는 캐리어 리프터를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 증착챔버유닛은,
    상기 글라스가 반입되어 증착이 수행되는 증착챔버;
    상기 증착챔버에 설치되며 상기 마스크 프레임이 적재되는 냉각 플레이트; 및
    상기 마스크 캐리어유닛으로부터 상기 마스크 프레임을 언로딩하여 상기 냉각 플레이트 상에 로딩하는 마스크 리프터를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 마스크 캐리어유닛에는, 상기 마스크 리프터의 상단부가 통과하는 지지하도록 리프터 홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 캐리어 리프터는,
    상기 스토커 진공챔버에 승강가능하게 설치되되, 상기 마스크 캐리어유닛이 적재되는 캐리어 승강본체;
    상기 스토커 진공챔버의 하부에 승강가능하게 설치되어 상기 캐리어 승강본체를 승강시키는 캐리어 승강로드;
    상기 캐리어 승강로드가 지지되어 결합되는 승강 베이스;
    상기 캐리어 승강로드를 감싸도록 상기 승강 베이스 상에 결합되어 상기 스토커 진공챔버의 저면에 결합되는 승강 벨로우즈;
    상기 승강 베이스에 결합되어 상기 승강 베이스를 승강시키는 볼 스크류; 및
    상기 볼 스크류를 구동시키는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체시스템.
  13. 증착챔버유닛에 글라스를 반입하는 단계;
    상기 마스크 캐리어유닛이 상기 마스크 스토커챔버유닛에서 상승하여 상기 증착챔버유닛으로 이동하는 단계;
    상기 마스크 캐리어유닛이 상기 글라스에 이미 배치된 마스크 프레임을 언로딩하여 상기 마스크 스토커챔버유닛으로 복귀하는 단계;
    상기 마스크 스토커챔버유닛에서 새로운 마스크 프레임이 적재되어 있는 다른 마스크 캐리어유닛이 상승하여 상기 증착챔버유닛으로 이동하는 단계; 및
    상기 다른 마스크 캐리어유닛으로부터 새로운 마스크 프레임을 언로딩하여 상기 글라스에 대향하는 냉각 플레이트에 로딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 마스크 캐리어유닛은, 상기 마스크 캐리어유닛에 설치되는 리니어 고정자석과, 상기 리니어 고정자석에 대응하여 상기 마스크 스토커챔버유닛으로부터 상기 증착챔버유닛까지 상기 마스크 캐리어유닛의 이동경로에 설치되는 리니어 전자석에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 마스크 프레임은, 상기 글라스의 이동방향에 교차하는 방향으로 상기 증착챔버유닛에 투입되는 것을 특징으로 하는 대형 마스크 프레임의 로딩 및 교체방법.
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