KR20190107320A - 평면디스플레이용 기판 이송시스템 - Google Patents

평면디스플레이용 기판 이송시스템 Download PDF

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Abstract

평면디스플레이용 기판 이송시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 평면디스플레이용 기판 이송시스템은, 평면디스플레이용 기판(glass)에 대한 소정의 공정을 담당하는 제1 프로세스 챔버(process chamber)의 일측에 배치되며, 제1 프로세스 챔버에서 해당 공정이 완료된 기판이 전달되어 적재되는 기판 적재장치; 및 제1 프로세스 챔버의 반대편에 배치되는 제2 프로세스 챔버와 기판 적재장치 사이에 연결되며, 기판 적재장치로부터 기판을 전달 받아 턴(turn)시켜 제2 프로세스 챔버로 전달하는 기판 턴 겸용 이송장치를 포함한다.

Description

평면디스플레이용 기판 이송시스템{SYSTEM FOR TRANSFERRING BIG GLASS}
본 발명은, 디스플레이용 기판 이송시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 예컨대, OLED 증착기 내에서 기판을 이송하는 데에 적합하며, 무엇보다도 시스템 전체적인 레이아웃(Layout)의 길이가 종전보다 현저하게 짧아질 수 있어서 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있는 디스플레이용 기판 이송시스템에 관한 것이다.
최근 들어 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평면디스플레이(Flat Panel Display, FPD)가 각광받고 있다. 평면디스플레이용 기판에는 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.
이와 같은 평면디스플레이용 기판은 유리(Glass) 재질로 이루어지는 것이 일반적이기 때문에 외부로부터 가해지는 충격에 매우 취약한 특성인 취성을 갖는다. 따라서 기판을 제조하기 위한 다양한 공정에서 기판이 훼손되지 않고 효율적으로 이송되어야 하며, 그러기 위해 기판 이송시스템의 필요성이 대두된다.
종전만하더라도 TV는 20인치 내지 30인치 정도의 크기를 가지며, 모니터는 17인치 이하의 크기를 갖는 것이 주류였다. 하지만, 근자에 들어서는 40인치 이상의 대형 TV와 20인치 이상의 대형 모니터에 대한 선호도가 높아지고 있다.
따라서 기판을 제조하는 제조사의 경우, 보다 큰 대형 기판을 제작하기에 이르렀으며, 현재, 가로/세로의 길이가 2m 이상인 6세대(6G) 이상의 대형 기판이 적용되고 있는 것으로 알려지고 있다. 이처럼 대형 기판이 적용되는 경우, 그에 적합한 기판 이송시스템, 즉 대형 기판 이송시스템이 요구된다.
한편, OLED 기판을 제조하는 수많은 공정 중의 하나가 증착 공정이며, 이러한 OLED 증착기에도 기판 이송시스템이 적용될 수 있다.
이때의 기판 이송시스템은 OLED 증착기 내에서 실질적으로 증착 공정이 진행되는 다수의 프로세스 챔버(process chamber)들 사이를 연결해서 기판, 예컨대 6세대 이상의 대형 기판에 대한 이송을 담당할 수 있다.
이러한 기판 이송시스템은 트랜스퍼 로봇(Transfer robot)을 구비하는 트랜스퍼 모듈(transfer module), 트랜스퍼 모듈의 양측에 배치되는 제1 및 제2 이송 모듈(Passage module), 그리고 트랜스퍼 모듈의 타측에 배치되는 버퍼 모듈(buffer module)을 포함할 수 있다. 이에, 제1 프로세스 챔버에서 제1 이송 모듈을 통해 기판이 이송되면 트랜스퍼 모듈의 트랜스퍼 로봇이 기판을 핸들링 즉, 턴(turn)시켜 제2 이송 모듈을 통해 제2 프로세스 챔버로 전달한다. 이때, 일부의 기판은 버퍼 모듈에 저장될 수 있다.
그런데, 위와 같은 기판 이송시스템 즉, 트랜스퍼 모듈, 제1 및 제2 이송 모듈, 그리고 버퍼 모듈처럼 대형 장비를 여러 대 갖춘 기판 이송시스템을 예컨대 OLED 증착기 등에 적용할 경우, 그 구조적인 한계로 인해 시스템 전체적인 레이아웃(Layout)의 길이가 길어져서 풋 프린트(foot print)의 증가 문제로 이어질 수 있다는 점에서 기존에 알려지지 않은 신개념의 평면디스플레이용 기판 이송시스템에 대한 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0058222호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 예컨대, OLED 증착기 내에서 기판을 이송하는 데에 적합하며, 무엇보다도 시스템 전체적인 레이아웃(Layout)의 길이가 종전보다 현저하게 짧아질 수 있어서 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있는 디스플레이용 기판 이송시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 평면디스플레이용 기판(glass)에 대한 소정의 공정을 담당하는 제1 프로세스 챔버(process chamber)의 일측에 배치되며, 상기 제1 프로세스 챔버에서 해당 공정이 완료된 기판이 전달되어 적재되는 기판 적재장치; 및 상기 제1 프로세스 챔버의 반대편에 배치되는 제2 프로세스 챔버와 상기 기판 적재장치 사이에 연결되며, 상기 기판 적재장치로부터 기판을 전달 받아 턴(turn)시켜 상기 제2 프로세스 챔버로 전달하는 기판 턴 겸용 이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템이 제공될 수 있다.
상기 기판 적재장치와 상기 기판 턴 겸용 이송장치는 상기 제1 및 제2 프로세스 챔버 사이에서 인라인(in-line)으로 배치될 수 있다.
상기 기판 적재장치는, 외관을 형성하는 장치 하우징; 상기 장치 하우징 내에 마련되며, 상기 제1 프로세스 챔버에서 전달되는 기판이 높이 방향을 따라 적재되는 다수의 기판 적재부; 및 상기 장치 하우징의 양측에 결합되며, 상기 제1 프로세스 챔버 및 상기 기판 턴 겸용 이송장치와 연결되는 제1 게이트부를 포함할 수 있다.
상기 기판 적재장치는, 상기 기판 적재부와 연결되며, 상기 기판 적재부를 승하강 구동시키는 적재부 승하강 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 기판 턴 겸용 이송장치는, 내부가 진공 유지되는 챔버 바디; 상기 챔버 바디 내에서 상기 기판을 이송시키는 기판 이송유닛; 및 상기 기판 이송유닛으로부터 기판을 전달받은 기판을 턴(turn)시키는 기판 턴유닛을 포함할 수 있다.
상기 챔버 바디의 양측에는 상기 기판이 출입되는 한편 상기 기판 적재장치 및 상기 제2 프로세스 챔버와 연결되는 제2 게이트부가 마련될 수 있다.
상기 기판 이송유닛은, 상기 기판을 지지하되 상기 챔버 바디 내에서 이송되는 기판 이송모듈; 및 상기 기판 이송모듈에 연결되며, 상기 기판 이송모듈의 이송을 가이드하는 이송용 가이드모듈을 포함할 수 있다.
상기 기판 이송유닛은, 상기 기판 이송모듈에 연결되며, 상기 기판 이송모듈을 구동시키는 이송용 구동모듈을 포함할 수 있다.
상기 기판 이송모듈은, 상기 이송용 가이드모듈과 상기 이송용 구동모듈에 연결되는 셔틀 본체부; 및 상기 셔틀 본체부에 연결되며, 상호 이격되어 배치되어 상기 기판을 지지하는 셔틀 핑거부를 포함할 수 있다.
상기 이송용 가이드모듈은, 상기 챔버 바디의 내벽에 지지되는 지지부; 및 상기 지지부에 결합되며, 상기 기판 이송모듈이 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 레일식 연결부를 포함할 수 있다.
상기 이송용 구동모듈은, 상기 기판 이송모듈에 결합되는 이송용 너트부에 치합되는 이송용 볼 스크루부; 및 상기 이송용 볼 스크루부에 연결되며 상기 이송용 볼 스크루부를 턴시키는 이송용 턴 구동부를 포함할 수 있다.
상기 기판 턴유닛은, 상기 기판을 지지하며, 상기 챔버 바디의 내부에서 턴(turn)되는 턴모듈; 상기 턴모듈에 연결되며, 상기 턴모듈을 업/다운(up/down) 이송시키는 승하강 구동모듈; 및 상기 턴모듈에 연결되며 상기 턴모듈을 턴(turn) 구동시키는 턴 구동모듈을 포함할 수 있다.
상기 턴모듈은, 상기 턴 구동모듈과 상기 승하강 구동모듈에 연결되는 턴모듈 본체부; 및 상기 턴모듈 본체부에 연결되며, 상호 이격되어 배치되어 상기 기판을 지지하는 턴모듈 핑거부를 포함할 수 있다.
상기 승하강 구동모듈은, 상기 챔버 바디의 외벽을 관통하여 상기 턴모듈에 결합되고 상기 챔버 바디의 외벽에 업/다운(up/down) 이송 가능하게 연결되는 승강관을 구비하는 승강부; 상기 승강부에 연결되며, 상기 승강부의 이송을 가이드하는 승강 가이드부; 및 상기 승강부에 연결되며, 상기 승강부를 이송시키는 승강 구동부를 포함할 수 있다.
상기 챔버 바디의 외벽에 결합되며, 상기 챔버 바디의 외벽에 대한 강성을 보강하는 바디 보강부를 더 포함할 수 있다.
상기 기판은 가로/세로의 길이가 2m 이상인 6세대 OLED 대형 기판일 수 있으며, 상기 공정은 OLED 증착 공정일 수 있다.
본 발명에 따르면, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 예컨대, OLED 증착기 내에서 기판을 이송하는 데에 적합하며, 무엇보다도 시스템 전체적인 레이아웃(Layout)의 길이가 종전보다 현저하게 짧아질 수 있어서 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면디스플레이용 기판 이송시스템의 개략적인 레이아웃(Layout)이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 적재장치의 세부 구조도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 턴 겸용 이송장치의 세부 구조도이다.
도 4는 바디 보강부 영역의 확대 사시도이다.
도 5는 기판 턴 겸용 이송장치의 기판 이송유닛에 대한 확대도이다.
도 6은 기판 턴 겸용 이송장치의의 기판 턴유닛에 대한 확대도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면디스플레이용 기판 이송시스템의 개략적인 레이아웃(Layout)이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 적재장치의 세부 구조도이며, 도 3은 도 1에 도시된 기판 턴 겸용 이송장치의 세부 구조도이고, 도 4는 바디 보강부 영역의 확대 사시도이며, 도 5는 기판 턴 겸용 이송장치의 기판 이송유닛에 대한 확대도이고, 도 6은 기판 턴 겸용 이송장치의의 기판 턴유닛에 대한 확대도이다.
이들 도면을 참조하되 우선 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 기판 이송시스템은 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 예컨대, OLED 증착기 내에서 기판을 이송하는 데에 적합하며, 무엇보다도 시스템 전체적인 레이아웃(Layout)의 길이가 종전보다 현저하게 짧아질 수 있어서 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 기판 이송시스템은 상호 이격 배치되는 제1 및 제2 프로세스 챔버(PM1,PM2) 사이에 기판 적재장치(600) 및 기판 턴 겸용 이송장치(700)이 배치되어 제1 및 제2 프로세스 챔버(PM1,PM2)를 연결하는 구조를 갖는다.
참고로, 본 실시예에 적용되는 기판은 가로/세로의 길이가 2m 이상인 6세대 OLED 대형 기판일 수 있으며, 제1 및 제2 프로세스 챔버(PM1,PM2)는 증착 공정을 진행하는 다수의 챔버일 수 있다. 하지만, 제1 및 제2 프로세스 챔버(PM1,PM2) 대신에 제1 및 제2 트랜스퍼 모듈(transfer module)이 적용될 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.
본 실시예의 경우, 제1 및 제2 프로세스 챔버(PM1,PM2) 사이에서 기판 적재장치(600) 및 기판 턴 겸용 이송장치(700)는 인라인(in-line)으로 배치된다. 이처럼 단지 2대의 기판 적재장치(600) 및 기판 턴 겸용 이송장치(700)를 인라인(in-line)으로 배치해서 기판의 이송, 특히 6세대 OLED 대형 기판의 이송을 담당하기 때문에 종전보다 시스템 전체적인 레이아웃(Layout)의 길이를 현저하게 줄일 수 있으며, 이로 인해 풋 프린트(foot print) 감소에 기여할 수 있다.
본 실시예에 따른 평면디스플레이용 기판 이송시스템을 이루는 기판 적재장치(600)에 대해 먼저 살펴본다. 기판 적재장치(600)는 기판(glass)에 대한 증착 공정을 담당하는 제1 프로세스 챔버(PM1)의 일측에 배치되며, 제1 프로세스 챔버(PM1)에서 해당 공정이 완료된 기판이 전달되어 적재되는 장소를 이룬다.
이러한 기판 적재장치(600)는 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 장치 하우징(610)과, 장치 하우징(610) 내에 마련되는 기판 적재부(620) 및 적재부 승하강 구동부(640)를 포함한다.
장치 하우징(610)은 기판 적재장치(600)의 외관 구조를 이룬다. 장치 하우징(610) 내에는 기판이 적재되는 진공 적재공간이 형성되는데, 이러한 진공 적재공간에 기판 적재부(620) 및 적재부 승하강 구동부(640)가 마련된다.
장치 하우징(610)의 양측에는 제1 게이트부(630)가 마련된다. 제1 게이트부(630)는 기판이 출입되는 장소를 이룬다. 이러한 제1 게이트부(630)는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 프로세스 챔버(PM1) 및 기판 턴 겸용 이송장치(700)와 연결되며, 기판의 상황에 맞게 열리고 닫힌다. 기판 턴 겸용 이송장치(700)에 마련되는 제2 게이트부(120, 도 2 참조) 역시, 동일한 작용을 한다.
기판 적재부(620)는 장치 하우징(610) 내의 진공 적재공간에 마련된다. 제1 프로세스 챔버(PM1)에서 전달되는 기판이 기판 적재부(620)에 그 높이 방향을 따라 적재될 수 있다.
일반적인 물류 이송 시에는 기판 적재장치(600)의 기판 적재부(620)에 기판이 장기간 적재되지 않고 기판 턴 겸용 이송장치(700) 쪽으로 그대로 전달된다. 하지만, 후단 물류의 정체 현상이 있을 때는 기판이 기판 적재부(620) 상에 장기간 적재될 수 있다.
기판 적재부(620) 상에 적재된 기판을 제1 게이트부(630)를 통해 기판 턴 겸용 이송장치(700)로 전달하기 위해 적재부 승하강 구동부(640)가 갖춰진다. 적재부 승하강 구동부(640)는 기판 적재부(620)를 승하강 구동시키는 역할을 한다.
적재부 승하강 구동부(640) 역시, 장치 하우징(610) 내의 진공 적재공간에 마련되되 기판 적재부(620)와 연결될 수 있다. 자세히 도시하지는 않았으나 적재부 승하강 구동부(640)는 리니어 모터, 볼 스크루의 조합으로 구현될 수 있다.
한편, 기판 턴 겸용 이송장치(700)은 제1 프로세스 챔버(PM1)의 반대편에 배치되는 제2 프로세스 챔버(PM2)와 기판 적재장치(600) 사이에 연결되는 장치로서, 기판 적재장치(600)로부터 기판을 전달 받아 턴(turn)시켜 제2 프로세스 챔버(PM2)로 전달하는 역할을 한다.
도 3 내지 도 7에 보다 자세히 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 기판 이송시스템에 적용되는 기판 턴 겸용 이송장치(700)는 내부가 진공 유지되는 챔버 바디(100)와, 챔버 바디(100) 내에서 기판을 이송시키는 기판 이송유닛(200)과, 기판 이송유닛(200)으로부터 기판을 전달받은 기판을 턴(turn)시키는 기판 턴유닛(300)을 포함할 수 있다.
이처럼 기판 턴 겸용 이송장치(700)가 챔버 바디(100), 기판 이송유닛(200) 및 기판 턴유닛(300)을 구비함으로써 하나의 장비를 통해 기판의 이송 및 턴(turn)을 담당할 수 있다. 따라서 전술한 기판 적재장치(600)와 더불어 시스템 전체적인 레이아웃(Layout)의 길이를 줄여 풋 프린트(foot print)를 감소시키는 데에 기여할 수 있다.
챔버 바디(100)는 기판 턴 겸용 이송장치(700)의 외관을 이루며, 제2 프로세스 챔버(PM2)와 기판 적재장치(600)를 연결한다. 챔버 바디(100)는 길이가 긴 박스(box)형 구조물로 형성된다. 공정 진행 시 챔버 바디(100)의 내부는 미리 결정된 진공 압력으로 유지된다.
챔버 바디(100)의 외벽에는 바디 보강부(110)가 마련된다. 바디 보강부(110)는 챔버 바디(100)의 외벽 일측에 결합되며, 챔버 바디(100) 외벽에 대한 굽힘 강성을 보강한다. 따라서 챔버 바디(100)의 내부가 진공 유지되어도 챔버 바디(100)가 뒤틀리는 현상을 예방할 수 있다.
바디 보강부(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버 바디(100)의 길이 방향으로 길게 연장되고 상호 이격되어 배치되는 복수의 제1 보강용 리브(111)와, 제1 보강용 리브(111)에 연결되며, 챔버 바디(100)의 폭 방향으로 길게 연장되되 상호 이격되어 배치되는 복수의 제2 보강용 리브(112)를 포함할 수 있다.
챔버 바디(100)의 길이 방향을 따라 양측에는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판이 출입되는 한편 기판 적재장치(600) 및 제2 프로세스 챔버(PM2)와 연결되는 제2 게이트부(120)가 마련된다.
기판 이송유닛(200)은 전술한 바와 같이, 챔버 바디(100) 내에 마련되며, 챔버 바디(100) 내에서 기판을 이송시키는 역할을 한다. 기판 이송유닛(200)은 기판을 지지하되 챔버 바디(100) 내에서 이송되는 기판 이송모듈(210)과, 기판 이송모듈(210)에 연결되며, 기판 이송모듈(210)의 이송을 가이드하는 이송용 가이드모듈(220)과, 기판 이송모듈(210)에 연결되며 기판 이송모듈(210)을 구동시키는 이송용 구동모듈(230)을 포함할 수 있다.
기판 이송모듈(210)은 기판을 지지하여 챔버 바디(100)의 내부에서 기판을 이송시킨다. 기판 이송모듈(210)은 이송용 가이드모듈(220)과 이송용 구동모듈(230)에 연결되는 셔틀 본체부(211)와, 셔틀 본체부(211)에 연결되며 상호 이격되어 배치되어 기판을 지지하는 셔틀 핑거부(212)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 셔틀 핑거부(212)는 기판의 둘레 방향을 따라 배치되되 중앙의 LM 가이드를 기초로 해서 상호간 오픈/클로즈(open/close)되면서 기판을 파지할 수 있다.
이송용 가이드모듈(220)은 기판 이송모듈(210)에 연결되며, 기판 이송모듈(210)의 이송을 가이드한다. 이송용 가이드모듈(220)은 챔버 바디(100)의 내벽에 지지되는 지지부(221)와, 지지부(221)에 결합되며 기판 이송모듈(210)이 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 레일식 연결부(222)를 포함한다.
지지부(221)는 챔버 바디(100)의 내벽에 마련되는 고정용 지지대(130)에 지지된다. 본 실시예에서 레일식 연결부(222)는 한 쌍으로 마련된다. 한 쌍의 레일식 연결부(222)는 상호 이격되어 배치된다. 이러한 레일식 연결부(222)는 지지부(221)에 결합되며 셔틀 본체부(211)에 슬라이딩 이동 가능하게 연결될 수 있다.
이송용 구동모듈(230)은 기판 이송모듈(210)에 연결되며, 기판 이송모듈(210)을 구동시킨다. 이송용 구동모듈(230)은, 셔틀 본체부(211)에 결합되는 이송용 너트부(미도시)와, 이송용 너트부(미도시)에 치합되는 이송용 볼 스크루부(232)와, 이송용 볼 스크루부(232)에 연결되며 이송용 볼 스크루부(232)를 턴시키는 이송용 턴 구동부(233)를 포함할 수 있다.
이송용 턴 구동부(233)는 이송용 볼 스크루부(232)에 연결된다. 이송용 턴 구동부(233)는 이송용 볼 스크루부(232)를 턴시킨다. 본 실시예에 따른 이송용 턴 구동부(233)는, 챔버 바디(100)의 외부에 배치되며 이송용 볼 스크루부(232)에 턴 동력을 공급하는 이송용 서보모터(234)와, 챔버 바디(100)의 외벽에 결합되며, 챔버 바디(100)의 외벽을 관통하고 이송용 서보모터(234)의 턴 동력을 이송용 볼 스크루부(232)에 전달하는 이송동력 전달용 턴축(235)이 턴 가능하게 연결되고, 외부의 공기가 챔버 바디(100)의 내부로 유입되는 것을 방지는 이송용 피드스루부(236)를 포함할 수 있다.
이송용 서보모터(234)는 챔버 바디(100)의 외부에 배치된다. 이러한 이송용 서보모터(234)는 이송용 볼 스크루부(232)에 턴(turn) 동력을 공급할 수 있다.
이송용 피드스루부(236)는 챔버 바디(100)의 측벽에 지지된다. 이러한 이송용 피드스루부(236)에는 이송동력 전달용 턴축(235)이 턴 가능하게 연결된다. 본 실시예의 이송용 피드스루부(236)는 이송동력 전달용 턴축(235)이 관통한 챔버 바디(100)의 측벽 부위에 배치되어 외부 공기가 챔버 바디(100) 내부로 유입되는 것을 방지한다.
이송용 피드스루부(236)는, 챔버 바디(100)의 측벽에 결합되며 이송동력 전달용 턴축(235)이 턴 가능하게 연결되는 이송용 밀봉몸체(236a)와, 이송동력 전달용 턴축(235)의 외주면과 이송용 밀봉몸체(236a)의 내주면 사이에 배치되는 자성유체(Magnetic Fluid, 미도시)를 포함한다.
한편, 기판 턴유닛(300)은 챔버 바디(100)에 연결되며, 기판 이송유닛(200)으로부터 기판을 전달받아 기판을 지지하되 전달받은 기판을 턴(turn)시킨다. 참고로, 도면에는 기판 턴유닛(300)이 챔버 바디(100)의 하부 일측에 연결되고 있으나 챔버 바디(100)의 상부에 기판 턴유닛(300)이 적용될 수도 있다. 따라서 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
본 실시예에 따른 기판 턴유닛(300)은 기판을 지지하며 챔버 바디(100)의 내부에서 턴되는 턴모듈(310)과, 턴모듈(310)에 연결되며 턴모듈(310)을 업/다운(up/down) 이송시키는 업/다운 구동모듈(320)과, 턴모듈(310)에 연결되며 턴모듈(310)을 턴 구동시키는 턴 구동모듈(330)을 포함한다.
턴모듈(310)은 기판을 지지하며, 챔버 바디(100)의 내부에서 턴된다. 턴모듈(310)은 턴 구동모듈(330)과 업/다운 구동모듈(320)에 연결되는 턴모듈 본체부(311)와, 턴모듈 본체부(311)에 연결되며 상호 이격되어 배치되어 기판을 지지하는 턴모듈 핑거부(312)를 포함한다.
턴모듈 본체부(311)는, 셔틀 본체부(211)와의 기판 전달과정에서 간섭을 회피되도록 셔틀 본체부(211)가 턴모듈 본체부(311)의 중앙영역에 배치될 수 있는 크기로 마련된다. 즉, 턴모듈 본체부(311)는 셔틀 본체부(211)가 턴모듈 본체부(311)의 중앙영역에 배치된 상태에서 업/다운 구동모듈(320)에 의해 상승되어 셔틀 본체부(211)로부터 기판을 전달받는다.
물론, 턴모듈 본체부(311)가 기판을 전달받기 위해 턴모듈 본체부(311)는 셔틀 본체부(211)보다 약간 낮은 높이에 배치되어 전달을 준비한다. 셔틀 핑거부(212)들과 턴모듈 핑거부(312)들은 기판의 전달과정에서 서로의 이격공간에 배치되어 간섭되지 않는다.
업/다운 구동모듈(320)은 턴모듈(310)에 연결된다. 업/다운 구동모듈(320)은 턴모듈(310)을 업/다운(up/down) 이송시킨다. 본 실시예에 따른 업/다운 구동모듈(320)은 챔버 바디(100)의 외벽을 관통하여 턴모듈 본체부(311)에 결합되고 챔버 바디(100)의 외벽에 업/다운(up/down) 이송 가능하게 연결되는 승강관(322)을 구비하는 승강부(321)와, 승강부(321)에 연결되며 승강부(321)의 이송을 가이드하는 승강 가이드부(324)와, 승강부(321)에 연결되며 승강부(321)를 이송시키는 승강 구동부(326)를 포함한다.
승강부(321)는 상하 방향으로 업/다운(up/down) 이송 가능하다. 이러한 승강부(321)에는 챔버 바디(100)의 외벽을 관통하여 턴모듈 본체부(311)에 결합되고 챔버 바디(100)의 외벽에 업/다운(up/down) 이송 가능하게 연결되는 승강관(322)이 마련된다.
승강 가이드부(324)는 승강부(321)에 연결된다. 이러한 승강 가이드부(324)는 승강부(321)의 이송을 가이드한다. 본 실시예에서 승강 가이드부(324)는, 챔버 바디(100)에 연결되는 가이드 프레임부(324a)와, 가이드 프레임부(324a)에 지지되는 가이드 샤프트(324b)와, 가이드 샤프트(324b)에 슬라이딩 이송 가능하게 연결되며 승강부(321)가 결합되는 볼 부쉬(324c)를 포함한다.
가이드 프레임부(324a)는 챔버 바디(100)에 연결되어 챔버 바디(100)에 지지된다. 이러한 가이드 프레임부(324a)는 가이드 샤프트(324b)의 상단부 영역과 하단부 영역에 연결된다.
가이드 샤프트(324b)는 가이드 프레임부(324a)에 결합되어 지지된다. 본 실시예에서 가이드 샤프트(324b)는 한 쌍으로 마련되어 후술할 승강용 볼 스크루부(326b)를 사이에 두고 상호 이격되어 배치된다.
볼 부쉬(324c)는 가이드 샤프트(324b)에 슬라이딩 이송 가능하게 연결된다. 이러한 볼 부쉬(324c)에는 승강모듈 프레임부가 결합된다. 본 실시예의 볼 부쉬(324c)에는 가이드 샤프트(324b)가 관통되는 관통구(미도시)가 형성되며, 관통구의 내벽에는 복수의 볼(ball) 턴체(미도시)가 턴 가능하게 결합된다.
승강 구동부(326)는 승강부(321)에 연결된다. 이러한 승강 구동부(326)는 승강부(321)를 업/다운(up/down) 이송시킨다. 본 실시예에 따른 승강 구동부(326)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 승강부(321)에 결합되는 승강용 너트부(326a)와, 승강용 너트부(326a)에 치합되는 승강용 볼 스크루부(326b)와, 승강용 볼 스크루부(326b)에 연결되는 승강용 벨트부(326c)와, 승강용 벨트부(326c)에 연결되며 승강용 볼 스크루부(326b)를 턴시키는 승강용 서보모터부(326d)를 포함한다.
턴 구동모듈(330)은 턴모듈 본체부(311)에 연결되며, 턴모듈(310)을 턴 구동시킨다. 턴 구동모듈(330)은 승강관(322)의 내부를 관통하여 턴모듈(310)에 결합되는 턴모듈용 턴축(미도시)과, 승강부(321)에 지지되며 턴모듈용 턴축(미도시)을 턴시키는 턴모듈용 턴 구동부(332)와, 승강관(322)에 연결되며 턴모듈용 턴축(미도시)이 턴 가능하게 연결되고, 외부의 공기가 승강관(322)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 턴 구동용 피드스루부(미도시)를 포함한다.
턴모듈용 턴 구동부(332)는, 턴 구동용 서보모터(333)와 턴 구동용 서보모터(333)와 턴모듈용 턴축(미도시)을 연결하는 턴용 벨트부(334)를 포함한다. 본 실시예의 턴 구동용 서보모터(333)는 승강부(321)에 지지된다.
턴 구동용 피드스루부(미도시)는 승강부(321)에 지지되어 승강관(322)에 연결된다. 이러한 턴 구동용 피드스루부(미도시)에는 턴모듈용 턴축(미도시)이 턴 가능하게 연결된다. 본 실시예의 턴 구동용 피드스루부(미도시)는 승강관(322)에 연결되어 외부 공기가 승강관(322)을 통해 챔버 바디(100)의 내부로 유입되는 것을 방지한다.
기판 턴유닛(300)에는, 승강부(321)와 챔버 바디(100)에 연결되며 승강관(322)과 챔버 바디(100)가 연결되는 부위를 밀봉하는 벨로우즈(V)가 마련된다. 벨로우즈(V)는 그 일단부가 챔버 바디(100)에 결합되고 타단부가 승강부(321)의 외벽에 결합된다. 벨로우즈(V)의 내부에 승간관이 배치됨으로써 승강관(322)과 챔버 바디(100)가 연결되는 부위가 외부공기에 차폐될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 제1 및 제2 프로세스 챔버(PM1,PM2) 사이에 기판 적재장치(600) 및 기판 턴 겸용 이송장치(700)를 인라인으로 배치하여 제1 및 제2 프로세스 챔버(PM1,PM2)를 연결하는 구조를 제시함으로써 시스템 전체적인 레이아웃(Layout)의 길이가 종전보다 현저하게 줄어들 수 있다.
실제, 최근의 치열한 수주 경쟁에서 경쟁사 대비 원가를 줄일 수 있는 방법은 공급하는 시스템의 레이아웃(Layout)의 길이를 줄여, 고객사의 공장 생산 비용을 줄이는 게 가장 효과적이라 점에서 본 실시예에 따른 평면디스플레이용 기판 이송시스템은 수주 경쟁력을 향상시킬 수 있을 것이다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 예컨대, OLED 증착기 내에서 기판을 이송하는 데에 적합하며, 무엇보다도 시스템 전체적인 레이아웃(Layout)의 길이가 종전보다 현저하게 짧아질 수 있어서 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있게 된다.
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 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
PM1 : 제1 프로세스 챔버 PM2 : 제2 프로세스 챔버
100 : 챔버 바디 200 : 기판 이송유닛
300 : 기판 턴유닛 600 : 기판 적재장치
700 : 기판 턴 겸용 이송장치

Claims (16)

  1. 평면디스플레이용 기판(glass)에 대한 소정의 공정을 담당하는 제1 프로세스 챔버(process chamber)의 일측에 배치되며, 상기 제1 프로세스 챔버에서 해당 공정이 완료된 기판이 전달되어 적재되는 기판 적재장치; 및
    상기 제1 프로세스 챔버의 반대편에 배치되는 제2 프로세스 챔버와 상기 기판 적재장치 사이에 연결되며, 상기 기판 적재장치로부터 기판을 전달 받아 턴(turn)시켜 상기 제2 프로세스 챔버로 전달하는 기판 턴 겸용 이송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 적재장치와 상기 기판 턴 겸용 이송장치는 상기 제1 및 제2 프로세스 챔버 사이에서 인라인(in-line)으로 배치되는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판 적재장치는,
    외관을 형성하는 장치 하우징;
    상기 장치 하우징 내에 마련되며, 상기 제1 프로세스 챔버에서 전달되는 기판이 높이 방향을 따라 적재되는 다수의 기판 적재부; 및
    상기 장치 하우징의 양측에 결합되며, 상기 제1 프로세스 챔버 및 상기 기판 턴 겸용 이송장치와 연결되는 제1 게이트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판 적재장치는,
    상기 기판 적재부와 연결되며, 상기 기판 적재부를 승하강 구동시키는 적재부 승하강 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판 턴 겸용 이송장치는,
    내부가 진공 유지되는 챔버 바디;
    상기 챔버 바디 내에서 상기 기판을 이송시키는 기판 이송유닛; 및
    상기 기판 이송유닛으로부터 기판을 전달받은 기판을 턴(turn)시키는 기판 턴유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 챔버 바디의 양측에는 상기 기판이 출입되는 한편 상기 기판 적재장치 및 상기 제2 프로세스 챔버와 연결되는 제2 게이트부가 마련되는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기판 이송유닛은,
    상기 기판을 지지하되 상기 챔버 바디 내에서 이송되는 기판 이송모듈; 및
    상기 기판 이송모듈에 연결되며, 상기 기판 이송모듈의 이송을 가이드하는 이송용 가이드모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판 이송유닛은,
    상기 기판 이송모듈에 연결되며, 상기 기판 이송모듈을 구동시키는 이송용 구동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판 이송모듈은,
    상기 이송용 가이드모듈과 상기 이송용 구동모듈에 연결되는 셔틀 본체부; 및
    상기 셔틀 본체부에 연결되며, 상호 이격되어 배치되어 상기 기판을 지지하는 셔틀 핑거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 이송용 가이드모듈은,
    상기 챔버 바디의 내벽에 지지되는 지지부; 및
    상기 지지부에 결합되며, 상기 기판 이송모듈이 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 레일식 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 이송용 구동모듈은,
    상기 기판 이송모듈에 결합되는 이송용 너트부에 치합되는 이송용 볼 스크루부; 및
    상기 이송용 볼 스크루부에 연결되며 상기 이송용 볼 스크루부를 턴시키는 이송용 턴 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 기판 턴유닛은,
    상기 기판을 지지하며, 상기 챔버 바디의 내부에서 턴(turn)되는 턴모듈;
    상기 턴모듈에 연결되며, 상기 턴모듈을 업/다운(up/down) 이송시키는 승하강 구동모듈; 및
    상기 턴모듈에 연결되며 상기 턴모듈을 턴(turn) 구동시키는 턴 구동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 턴모듈은,
    상기 턴 구동모듈과 상기 승하강 구동모듈에 연결되는 턴모듈 본체부; 및
    상기 턴모듈 본체부에 연결되며, 상호 이격되어 배치되어 상기 기판을 지지하는 턴모듈 핑거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 승하강 구동모듈은,
    상기 챔버 바디의 외벽을 관통하여 상기 턴모듈에 결합되고 상기 챔버 바디의 외벽에 업/다운(up/down) 이송 가능하게 연결되는 승강관을 구비하는 승강부;
    상기 승강부에 연결되며, 상기 승강부의 이송을 가이드하는 승강 가이드부; 및
    상기 승강부에 연결되며, 상기 승강부를 이송시키는 승강 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  15. 제5항에 있어서,
    상기 챔버 바디의 외벽에 결합되며, 상기 챔버 바디의 외벽에 대한 강성을 보강하는 바디 보강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 가로/세로의 길이가 2m 이상인 6세대 OLED 대형 기판이며,
    상기 공정은 OLED 증착 공정인 것을 특징으로 하는 평면디스플레이용 기판 이송시스템.
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