습식공정을 위한 기판 이송용 트랙

습식공정을 위한 기판 이송용 트랙{substrate convey track for wet process}

도 1은 일반적인 기판 이송용 트랙에 대한 개략적인 사시도.

도 2는 일반적인 기판 이송용 트랙이 구비된 습식공정용 베스의 모식도.

도 3은 본 발명에 따른 기판 이송용 트랙에 대한 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 기판 이송용 트랙의 일부 분해사시도.

도 5는 본 발명에 따른 기판 이송용 트랙이 구비된 습식공정용 베스의 모식도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

52 : 메인샤프트축 54 : 보조샤프트축

90 : 커플러 92 : 환형프레임

94 : 개구홈 96 : 통공

98 : 삽입홈 100 : 볼트부재

102 : 헤드 104 : 너트부재

본 발명은 습식공정을 위한 기판 이송용 트랙에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 평판표시장치의 제조를 위한 습식공정이 진행되는 베스 내에 회전 가능하도록 서로 나란하게 일렬로 늘어선 복수개의 샤프트축으로 구성되어져 처리대상물인 기판을 슬라이딩 이동시키는 기판 이송용 트랙에 관한 것이다.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 각종 전기적 신호 정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이(display) 산업이 급속도로 발전하였고, 이에 부응하여 경량화, 박형화, 저소비전력화의 장점을 지닌 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display device : ELD) 등 여러 가지 다양한 평판표시장치가 소개되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.

일반적인 평판표시장치는 각각 한 쌍의 투명기판 사이에 고유의 형광 또는 편광 물질층을 개재한 후 대면 합착시킨 평판표시패널(flat display panel)을 필수적인 구성요소로 갖추고 있으며, 최근에는 특히 이들 평판표시패널에 화상표현 기본단위인 화소(pixel)를 행렬로 배열하고 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : TFT)와 같은 스위칭 소자로 각각을 개별 제어하는 능동행렬방식(active matrix type)이 동영상 구현능력과 색 재현성에서 뛰어나 널리 이용되고 있다.

한편, 일반적인 평판표시장치 제조공정에는 기판 표면에 소정물질의 박막을 형성하는 박막증착(deposition)공정, 상기 박막의 선택된 일부를 노출시키는 포토리소그라피(photo lithography)공정, 상기 노출된 부분을 제거하여 목적하는 형태로 패터닝(patterning) 하는 식각(etching) 공정이 수 차례 반복해서 포함되며, 그 외에도 세정과 절단 등의 수많은 공정이 수반된다.

이 같은 평판표시장치의 제조공정 중 특히 소정의 액체를 이용하여 기판 표면을 처리하는 공정을 습식공정이라 통칭하는데, 그 대표적인 예로는 습식식각과 세정 등을 들 수 있다. 그리고 이들 평판표시장치의 제조를 위한 습식공정은 통상 밀폐된 반응조인 베스(bath)에서 진행되는 것이 일반적이며, 상기 베스 내에는 기판을 일 방향으로 슬라이딩 이동시키기 위한 기판 이송용 트랙(이하, 간략하게 트랙이라 한다.)이 구비된다.

첨부된 도 1은 일반적인 트랙을 개략적으로 나타낸 사시도로서, 회전 가능한 다수의 샤프트축(10)을 서로 나란하게 일렬로 배열시켜 완성되며, 각각의 샤프트축(10)에는 고리형상을 갖는 복수개의 회전롤러(20)가 일정 간격을 유지하도록 둘러 장착되어 있다. 따라서 처리대상물인 기판(2)은 각 샤프트축(10)에 장착된 회전롤러(20)에 얹혀져 상기 샤프트축(10)과 회전롤러(20)의 회전에 의해 슬라이딩 방식으로 이동되고, 이 같은 이동 중에 분사노즐 등을 통해 기판(2) 표면으로 분사되는 에천트 내지는 세정액에 접촉되어 목적하는 습식공정이 진행된다.

한편, 이 같은 트랙은 통상 습식공정용 반응조인 베스 내에 구비된다 하였는바, 첨부된 도 2는 일반적인 트랙이 구비된 습식공정용 베스(30)를 기판(2) 이송방 향에서 바라본 모식도이다.

보이는 바와 같이 일반적인 베스(30)는 통상 양 측면(32)과 바닥면(34)을 구비하여 내부로 소정의 습식 처리공간을 정의하고, 트랙은 이 같은 처리공간을 관통하는 경로를 갖도록 설치되는 바, 상기 트랙을 구성하도록 서로 나란하게 일렬로 배열된 샤프트축(10) 각각의 양 말단은 베스(32) 양 측면을 관통해서 외부로 노출되어 있다. 이때 각각의 샤프트축(10)에 장착된 복수개의 회전롤러(20)는 베스(30)의 처리공간 내에 위치한다.

그리고 외부로 노출된 각각의 샤프트축(10) 양 말단에는 모터와 같은 구동수단이 연결되어 회전력을 발휘하고, 필요에 따라 타이밍벨트 등이 설치되어 이웃하는 샤프트축과 회전력을 공유한다.

아울러 각 샤프트축(10) 양 말단에 의해 관통되어지는 베스(30)의 양 측면(32) 내부로는 에천트나 세정액 내지는 이로부터 발생된 유독가스의 누출을 방지하는 실링 역할의 인너커버(inner cover : 42)가 구비되고, 그 이면인 베스(30)의 양 측면 외부로는 샤프트축(10) 양 말단을 비롯하여 모터와 같은 구동수단 내지는 타이밍벨트 등을 덮어씌우는 함체 형상의 아우터커버(outer cover : 44)가 부설되어 해당 요소들을 수납 보호하게 된다.

그러나 이 같은 일반적인 습식공정용 베스(30)에 설치된 트랙은 사용상 몇 가지 불편한 점을 나타내는데, 가장 주요하게는 트랙을 구성하는 각각의 샤프트축(10)이 일체의 봉 형태를 나타내어 분해 및 조립이 매우 까다로운 점이다.

즉, 앞서 도면에서 보인 바와 같이 각각의 샤프트축(10)은 일체의 봉 형상을 나타내면서 베스(30) 폭보다 큰 길이로 이루어져 양 말단이 베스(30) 양 측면 외부로 관통 노출되는 바, 일례로 회전롤러(20)의 수리나 교체 또는 샤프트축(10)의 수리나 교체를 위해서는 인너커버(42)와 아우터커버(44)를 모두 제거한 후 샤프트축(10) 전체를 측방으로 인출하여야만 하고, 따라서 매우 번거로운 단점을 보인다.

또한 이 과정 중에 각각의 샤프트축(10)이 베스(30)의 일 측방으로 완전히 인출될 수 있도록 베스(30)의 적어도 일 측면 외측으로는 샤프트축(10) 길이 이상의 충분한 여유공간이 마련되어야만 하고, 따라서 불필요하게 설치면적이 넓어지는 문제점이 있다.

아울러 상기와 같은 복잡한 과정을 거쳐야만 비로소 샤프트축(10) 내지는 회전롤러(20)의 수리 및 교체가 가능한 관계로 조립 후 샤프트축(10)을 비롯한 구동롤러(20)의 정확한 정렬이 어렵고, 그 결과 기판(2)이 목적하지 않는 방향으로 슬라이딩 이송되어 파손되는 현상이 빈번하게 나타나고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것이다.

즉, 본 발명은 습식공정용 베스에 장착되는 다수개의 샤프트축으로 이루어진 기판 이송용 트랙에 있어서, 상기 각각의 샤프트축 내지는 여기에 장착된 복수개의 회전롤러를 간단하고 편리하게 인출 및 분해할 수 있고, 이 과정 중에 샤프트축을 비롯한 회전롤러의 정확한 정렬리 가능하여 기판 이송에 대한 신뢰도를 크게 향상 시킬 수 있는 기판 이송용 트랙을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 바닥면과 양 측면을 구비하여 내부로 기판 처리공간이 정의된 습식 공정용 베스 설치되어, 상기 처리공간을 관통하는 경로를 갖는 기판 이송용 트랙으로서, 상기 처리공간 내에서 서로 나란하게 배열되고, 각각 고리형상을 갖는 복수개의 회전롤러가 장착된 다수의 메인샤프트축과; 상기 각각의 메인샤프트축 양 말단에 부설되는 한 쌍의 커플러와; 상기 한 쌍의 커플러에 의해 상기 각 메인샤프트축 양 말단에 일직선으로 결합되며, 각각의 말단이 상기 베스 양 측면을 각각 관통하여 외부로 노출된 한 쌍의 보조샤프트축을 포함하는 습식공정을 위한 기판 이송용 트랙을 제공한다.

이때 상기 커플러는 각각, 길이방향에 따른 개구홈에 의해 일측이 개방되고, 서로 근접하는 상기 메인샤프트축과 보조샤프트축 단부를 함께 감싸는 내부 길이방향의 통공이 형성된 환형 프레임과; 상기 개구홈의 간격을 조절하여 상기 통공의 내적을 조절하는 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 조절수단은 상기 개구홈을 실질적으로 수직 관통하도록 상기 환형프레임 일측을 꿰뚫는 적어도 하나의 볼트부재와; 상기 볼트부재에 각각 체결되는 동수(同數)의 너트부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 환형프레임 일측의 상하단에는 각각 상기 볼트부재의 헤드와 너트부재가 수평하게 안착될 수 있는 삽입홈이 더욱 포함된 것을 특징으로 한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

첨부된 도 3은 본 발명에 따른 기판 이송용 트랙(이하 트랙이라 한다.)에 대한 사시도로서, 서로 나란하게 배열된 다수의 샤프트어셈블리(50)를 요체로 한다.

즉, 본 발명에 따른 트랙은 상부에 안착되는 기판(2)이 슬라이딩 이동될 수 있도록 회전 가능한 다수의 샤프트어셈블리(50)가 서로 나란하게 일렬로 늘어선 형태를 띠는 바, 각각의 샤프트어셈블리(50)는 고리형상을 갖는 복수개의 회전롤러(60)가 일정간격으로 둘러 장착된 메인샤프트축(52)과, 한 쌍의 보조샤프트축(54) 그리고 상기 메인샤프트축(52) 양단에 한 쌍의 보조샤프트축(54)을 긴밀하게 결합시켜 일직선을 이루도록 하는 한 쌍의 커플러(90)를 포함한다.

따라서 본 발명에 따른 트랙의 샤프트어셈블리(50)는 크게 메인샤프트축(52)과 두 개의 보조샤프트축(54) 세 부분으로 구분되어지고, 이들을 일직선으로 연결할 수 있는 연결부재로서 한 쌍의 커플러(90)를 사용하고 있다.

이때 한 쌍의 커플러(90)는 연결되는 양 축간의 일정범위 오차를 허용하고 진동과 충격 감소 기능을 겸비한 플렉시블 커플링(Fleible Coupling)이나 또는 슬로우 스타트 동작을 통해 동력전달 계통의 부하를 줄여주는 유체 커플링(Fluid Coupling)이 사용될 수 있지만, 본 발명에서의 가장 중요한 역할은 메인샤프트축(52)과 보조샤프트축(54)의 긴밀한 결합상태를 유지함과 동시에 원할 경우 이들이 용이하게 분해되도록 하는 것에 있는 바, 이를 위해 일례로 이른바 리지드 커플링(Rigid Coupling)이 사용될 수 있다.

구체적으로, 첨부된 도 4는 본 발명에 따른 기판 이송용 트랙의 일부 분해사시도로서, 특히 하나의 커플러(90) 및 이를 통해 연결되는 메인샤프트축(52)과 임의의 보조샤프트축(54) 일부를 나타낸 분해사시도이다.

이때 보이는 바와 같이 본 발명에 따른 커플러(90)는 서로 근접한 메인샤프트축(52)과 보조샤프트축(54) 말단을 일직선으로 연결할 수 있도록 내부 길이방향을 따라 통공(96)이 형성되어진 환형프레임(92)을 포함하고, 여기에는 바람직하게는 상기 통공(96)을 외부로 노출시키는 일측의 개구홈(94)이 길이방향에 따라 형성되어 있다. 그리고 이 같은 개구홈(94)의 사이간격을 조절함으로써 통공(96)의 내적을 증감시킬 수 있는 조절수단이 구비되는 바, 이는 일례로 환평프레임(92)의 일측을 꿰뚫어 개구홈(94)을 수직 관통하는 적어도 하나의 볼트부재(100)와, 여기에 체결되는 동수(同數)의 너트부재(104)로 이루어질 수 있다.

따라서 볼트부재(100)의 헤드(202)와 너트부재(104)를 체결하여 서로 가까워지도록 하면 개구홈(94)의 사이간격이 줄어들어 통공(96)의 크기가 전체적으로 감소됨에 따라 상기 통공(96) 내에 삽입된 메인샤프트축(52) 및 보조샤프트축(54) 말단이 긴밀하게 조여지고, 반대의 경우에는 개구홈(94)의 사이간격이 늘어 통공(96)의 크기가 전체적으로 증가함에 따라 메인샤프트축(52) 및 보조샤프트축(54) 말단이 느슨하게 분리될 수 있다.

이때 상기 환형프레임(92)의 두께, 즉 메인샤프트축(52)과 보조샤프트축(54)의 말단을 서로 연결한 경우 그 외면으로 돌출되는 정도는 회전롤러(도 3의 60 참조)의 높이 이하로 결정되는 것이 기판이송을 방해하지 않아 바람직하다. 그리고 환형프레임(92)의 일측 상하단부에는 각각 볼트부재(100)의 헤드(102)와 너트부재(104)가 수평하게 안착될 수 있는 단턱 형상의 삽입홈(98)이 구비되는 것이 보다 큰 결합력을 발휘할 수 있음과 동시에 커플러(90) 외부로 돌출되는 부분을 줄여 기판이송에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 트랙 역시 습식공정용 베스 내에 설치되어 기판을 슬라이딩 이송시킬 수 있는 바, 상기한 트랙이 구비된 습식공정용 베스를 기판 이송방향에서 바라본 모식도를 도 5에 나타내었다.

보이는 바와 같이 본 발명에 따른 트랙이 이용될 수 있는 습식공정용 베스는 양 측면(72)과 바닥면(74)을 구비하여 내부로 기판(2)이 처리되는 소정의 습식 처리공간을 정의하고 있고, 여기에서 트랙은 상기 처리공간을 관통하는 경로를 갖도록 설치되어 있다. 그리고 목적에 따라 처리공간 상단에는 분사노즐이 구비되어 트랙에 의해 슬라이딩 이동되는 기판(2) 표면으로 소정의 액체를 분사할 수 있는 바, 습식공정 종류에 따라 습식식각인 경우에 에천트, 세정인 경우에 세정액이 분사된다.

이때 트랙을 구성하도록 서로 나란하게 일렬로 배열된 샤프트어셈블리(50)는 각각 상기 처리공간 내로 복수의 회전롤러(60)가 장착된 메인샤프트축(52) 그리고 이의 양 말단에 조립된 한 쌍의 커플러(90)가 위치하게 되고, 이들 한 쌍의 커플러(90)를 매개로 메인샤프트축(52) 양 말단에 일직선으로 연결되어진 두 개의 보조샤프트축(54)은 각각 베스(70)의 양 측면을 관통하여 단부가 외부로 노출되어 진다. 따라서 메인샤프트축(52)의 길이는 베스(70)의 처리공간 폭 보다 작다.

그리고 외부로 노출된 두 보조샤프축(54) 단부에는 모터 등의 구동수단 내지는 타이밍벨트 등이 연결될 수 있는 바, 베스(70)의 양 측면(72) 내부로는 에천트나 세정액 내지는 이로부터 발생된 유독가스의 누출을 방지하는 실링 역할의 인너커버(82)가 구비되고, 그 이면인 베스(70) 양 측면 외부로는 보조샤프트축(54) 양 말단을 비롯하여 모터와 같은 구동수단 내지는 타이밍벨트 등을 덮어씌우는 함체 형상의 아우터커버(84)가 부설되어 해당 요소들을 수납 보호하게 된다.

한편, 상기와 같은 베스(70) 내에서 본 발명에 따른 트랙을 구성하는 샤프트어셈블리(50)는 각각 인너커버(82) 및/또는 아우터커버(84)를 분리하지 않고도 외부로 쉽게 인출되는 것을 특징으로 하고, 그 결과 메인샤프트축(52)이나 회전롤러(60) 내지는 보조샤프트축(54)의 수리나 교체에 편의를 제공한다.

즉, 이에 대하여 앞서의 도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 수리나 교체 시 작업자는 베스(70)의 처리공간 내에서 한 쌍의 커플러(90)에 마련된 복수개의 볼트부재(100)를 풀어 헤드(102)와 너트부재(104) 사이 간격이 멀어지도록 하면 환형프레임(92) 내부 길이방향의 통공(96) 전체적인 크기가 증가되고, 그 결과 메인샤프트축(52)과 보조샤프트축(54)은 용이하게 분리될 수 있다.

따라서 처리공간의 폭보다 작은 길이의 메인샤프트축(52)을 비롯한 보조샤프트축(54)을 베스(70) 측방으로 인출하는 대신 처리공간으로부터 직접 들어내어 목적하는 수리나 교체를 진행하거나 또는 처리공간 내에서 해당 작업을 완료할 수 있다. 그리고 수리나 교체 완료 후에는 분해의 역순으로 트랙을 완성할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 트랙은 수리나 교체를 위하여 일반적인 경우와 같이 베스의 인너커버와 아우터커버 등을 제거할 필요가 없고, 단지 한 쌍의 커플러에 구비된 볼트부재를 조이거나 풀어내는 간단한 동작을 통해서 메인샤프트축과 보조샤프트축 각각을 외부로 쉽게 인출할 수 있는 편리함을 나타낸다.

그리고 이 과정은 한 사람의 인력으로도 충분하며, 특히 샤프트어셈블리의 인출을 위해 베스의 적어도 일 측방으로 그 길이 이상의 여유공간이 마련될 필요가 없어 전체적인 설치면적을 크게 감소하는 효과가 있으며, 아울러 처리공간 내에서 분해 조립의 모든 과정이 진행되므로 메인 및/또는 보조샤프트축을 비롯한 구동롤러의 정확한 얼라인이 보다 용이한 장점이 있다.

따라서 기판 이송에 대한 신뢰성이 크게 향상된다.