JP6220519B2 - 空気圧を用いた基板固定装置 - Google Patents
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Description
本発明は、フレキシブルディスプレイのような薄部材を吸着固定する基板固定装置に関し、特に簡素化された吸着面と吸入手段を備えた基板固定装置に関する。
情報化社会が発展することに伴い、様々な要求に応じた平板ディスプレイ装置に関する研究が益々増加している。このような平板ディスプレイとしてはＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、およびＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ）などが代表的であり、最近では、前記のような様々な平板ディスプレイをフレキシブルな基板に実現したフレキシブルディスプレイ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）が脚光を浴びている。
フレキシブルディスプレイは、薄くて軽いだけでなく、撓んだり曲げたりすることができるため、様々な形態に製作可能であるという長所があるので、現在、平板ディスプレイ市場の次世代技術と評価されている。
フレキシブルディスプレイを用いた平板ディスプレイの製造工程には、フレキシブルディスプレイのような薄部材を固定して切断したりまたは洗浄したりする工程が含まれてもよい。このような工程過程においては、前記フレキシブルディスプレイ基板を破損せずに堅固に固定させる技術が必要である。
フレキシブルディスプレイを用いた平板ディスプレイの製造工程には、フレキシブルディスプレイのような薄部材を固定して切断したりまたは洗浄したりする工程が含まれてもよい。このような工程過程においては、前記フレキシブルディスプレイ基板を破損せずに堅固に固定させる技術が必要である。
従来の基板を固定するための方法として、真空吸着力を利用して基板を固定する技術が用いられている。このような真空吸着力を利用して基板を固定する技術は、複数の吸着用貫通孔が形成された金属板または多孔質板で形成された吸着面およびエア・ポンプのような別途の吸入手段を利用して基板を固定する。
したがって、従来の真空吸着力を用いた基板固定装置は、真空吸着力を生成するための別途の吸入手段と、前記吸着面と吸入手段とを連結する構成要素がさらに必要となるという問題がある。
したがって、従来の真空吸着力を用いた基板固定装置は、真空吸着力を生成するための別途の吸入手段と、前記吸着面と吸入手段とを連結する構成要素がさらに必要となるという問題がある。
そこで、本発明においては、フレキシブルディスプレイのように薄部材を固定するにおいて、脱着および付着が容易で構造が簡単な基板固定装置を提供しようとする。
内部に中空部１１０が形成されているボディーフレーム１００；前記ボディーフレーム１００の上面１００ａに形成され、前記ボディーフレーム１００を貫通して前記中空部１１０と連結される複数の貫通孔１３０；前記中空部１１０内で移動可能に設けられた真空調節レバー２００；および前記ボディーフレーム１００に形成され、前記中空部１１０内の空気を外部に排出したり前記中空部１１０に空気を流入したりするための空気出入口３００を含む基板固定装置を提供する。
前記ボディーフレーム１００の上面１００ａは基板が置かれる基板支持面１２０であってもよい。
前記真空調節レバー２００は、前記中空部１１０の第１方向に配置される圧着部２１０、および前記圧着部２１０を前記第１方向と水平に交差する第２方向に移動させるための取っ手部２２０を含むことができる。
前記真空調節レバー２００の前記圧着部２１０には密着用パッド部２３０が備えられる。
前記真空調節レバー２００は、前記中空部１１０の第１方向に配置される圧着部２１０、および前記圧着部２１０を前記第１方向と水平に交差する第２方向に移動させるための取っ手部２２０を含むことができる。
前記真空調節レバー２００の前記圧着部２１０には密着用パッド部２３０が備えられる。
前記パッド部２３０は弾性体を含んで形成される。
前記取っ手部２２０の一端は前記圧着部２１０と連結され、他端は前記ボディーフレーム１００を貫通して外部に延びる。
前記取っ手部２２０は、１つ以上の方向に折り畳むことのできる関節部２２１を含むことができる。
前記空気出入口３００は、前記ボディーフレーム１００に少なくとも１つ以上形成される。
前記取っ手部２２０の一端は前記圧着部２１０と連結され、他端は前記ボディーフレーム１００を貫通して外部に延びる。
前記取っ手部２２０は、１つ以上の方向に折り畳むことのできる関節部２２１を含むことができる。
前記空気出入口３００は、前記ボディーフレーム１００に少なくとも１つ以上形成される。
前記空気出入口３００は、前記ボディーフレーム１００の上面１００ａと直交する側面に形成される。
前記空気出入口３００は、前記ボディーフレーム１００の基板支持面１２０が形成されない上面１００ａに形成される。
前記空気出入口３００には空気調節バルブ４００が形成される。
前記空気調節バルブ４００は、前記空気が移動できる通路を備えたバルブボディー４１０、および前記バルブボディー４１０の一部に備えられたスプリング４２０を含むことができる。
前記空気出入口３００は、前記ボディーフレーム１００の基板支持面１２０が形成されない上面１００ａに形成される。
前記空気出入口３００には空気調節バルブ４００が形成される。
前記空気調節バルブ４００は、前記空気が移動できる通路を備えたバルブボディー４１０、および前記バルブボディー４１０の一部に備えられたスプリング４２０を含むことができる。
前記空気調節バルブ４００は、前記バルブボディー４１０を前記ボディーフレーム１００に密着させるためのパッド部４３０を含むことができる。
前記貫通孔１３０の直径は１〜１００ｍｍ範囲の値を有する。
前記貫通孔１３０は、単位面積当たり（ｍ２）１０〜１，０００個が形成される。
前記貫通孔１３０の直径は１〜１００ｍｍ範囲の値を有する。
前記貫通孔１３０は、単位面積当たり（ｍ２）１０〜１，０００個が形成される。
本発明の一実施形態による基板固定装置によれば、前記真空調節レバーを利用して前記中空部の内部の空気を外部に排出することにより、前記中空部と外部間の空気圧差を形成して基板を前記ボディーフレームに付着することができる。
本発明の一実施形態による基板固定装置によれば、前記空気調節バルブを利用して前記中空部の内部に外部空気を流入させることにより、前記中空部と外部間に形成された空気圧差を解除して基板を前記ボディーフレームから脱着することができる。
本発明の一実施形態による基板固定装置によれば、前記空気調節バルブを利用して前記中空部の内部に外部空気を流入させることにより、前記中空部と外部間に形成された空気圧差を解除して基板を前記ボディーフレームから脱着することができる。
本発明の一実施形態による基板固定装置によれば、前記真空調節レバーおよび空気調節バルブを利用して容易に基板を前記ボディーフレームに付着または脱着することができる。
本発明の一実施形態による基板固定装置は、別途に空気圧を提供する設備は必要なく、構造が簡単で且つ製造費用が節減される。
本発明の一実施形態による基板固定装置は、別途に空気圧を提供する設備は必要なく、構造が簡単で且つ製造費用が節減される。
以下、本発明の一実施形態による基板固定装置に対して添付図面を参照して詳細に説明するが、本発明の範囲は下記にて説明する実施形態や図面に制限されるものではなく、当該分野で通常の知識を有した者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で本発明を様々な他の形態として実現することができる。
本明細書において、特定な構造的乃至機能的説明は本発明の実施形態を単に説明するための目的として例示したものであり、本発明の実施形態は様々な形態に実施することができ、本明細書にて説明された実施形態に限定されるものとして解釈してはならず、本発明の思想および技術範囲に含まれた全ての変更、均等物乃至代替物を含むものとして理解するべきである。
参考に、図面においては、理解を助けるために各構成要素とその形状などを簡略に描いたりまたは誇張して描いたりもしている。尚、図面上で同一の符号で表示された要素は同一の要素を意味する。
図１は本発明の一実施形態による基板固定装置の構成を説明するための概略的な断面図であり、図２は本発明の一実施形態による基板固定装置の構成を説明するための概略的な斜視図である。
図１および図２を参照すれば、前記基板固定装置は、ボディーフレーム１００および真空調節レバー２００を含むことができ、前記ボディーフレーム１００に形成された空気出入口３００、空気調節バルブ４００、およびレバー固定装置５００などを含むことができる。
図１および図２を参照すれば、前記基板固定装置は、ボディーフレーム１００および真空調節レバー２００を含むことができ、前記ボディーフレーム１００に形成された空気出入口３００、空気調節バルブ４００、およびレバー固定装置５００などを含むことができる。
前記ボディーフレーム１００は所定の横、縦、および高さを有する直方体形状の金属からなる。
前記ボディーフレーム１００の内部には中空部１１０が形成されており、前記ボディーフレーム１００の上面１００ａには前記ボディーフレーム１００を貫通して前記中空部１１０と連結される複数の貫通孔１３０が形成される。
前記ボディーフレーム１００の内部には中空部１１０が形成されており、前記ボディーフレーム１００の上面１００ａには前記ボディーフレーム１００を貫通して前記中空部１１０と連結される複数の貫通孔１３０が形成される。
前記貫通孔１３０は、一定の垂直および水平の間隔を有する格子形状で形成することができる。前記貫通孔１３０の直径は１〜１００ｍｍ範囲の値を有し、前記貫通孔１３０は単位面積当たり（ｍ２）１０〜１，０００個が形成される。前記貫通孔１３０の直径および形成される個数は基板の大きさ、特性、および厚さに応じて適切に調節することができる。
前記複数の貫通孔１３０が備えられたボディーフレーム１００の上面１００ａには、半導体ウェハー、ＬＣＤ、ＯＬＥＤパネルのようなフレキシブル基板などが置かれる基板支持面１２０が形成される。前記基板支持面１２０は、実際に基板が置かれる前記ボディーフレーム１００の上面１００ａの一定領域をいう。前記基板支持面１２０の上部には、前記基板との密着を容易にするためのゴム材質の薄いシートが形成されてもよい。
前記ボディーフレーム１００には、前記中空部１１０の内部に空気が流入したり排出したりするようにする１つ以上の空気出入口３００が形成される。前記空気出入口３００は前記ボディーフレーム１００の上面１００ａを除いた残りの面に備えられることができ、前記ボディーフレーム１００の上面１００ａにおいて前記基板支持面１２０が形成されない領域に備えられることもできる。
前記空気出入口３００の上には後述する空気調節バルブ４００が形成されて、空気の流入または排出を調節することができる。また、前記空気出入口３００は、後述する真空調節レバー２００の取っ手部２２０が往復運動できるようにする移動通路の役割をすることができる。
図１において、前記空気出入口３００には、前記空気調節バルブ４００が形成される空気出入口３００および前記取っ手部２２０の移動通路としての空気出入口３００が示されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、様々な変形例があり得る。
前記ボディーフレーム１００の内部に形成された中空部１１０には、前記中空部１１０内の空気を外部に排出するための真空調節レバー２００が備えられることができる。
前記ボディーフレーム１００の内部に形成された中空部１１０には、前記中空部１１０内の空気を外部に排出するための真空調節レバー２００が備えられることができる。
図２を参照すれば、前記真空調節レバー２００は、前記中空部１１０内において第１方向に配置する圧着部２１０、および前記圧着部２１０を前記第１方向と水平に交差する第２方向に移動させるための取っ手部２２０を含む。
前記第２方向が前記第１方向と水平に交差するということは、直交または一定の角度を持って交差することを含むことができる。
前記第２方向が前記第１方向と水平に交差するということは、直交または一定の角度を持って交差することを含むことができる。
前記中空部１１０の底面１１０ａには、前記圧着部２１０を第２方向に移動させるためのレール１４０が形成される。図２においては、前記レール１４０が前記中空部１１０の底面１１０ａの両末端から第２方向に長く形成されたものとして図示しているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、前記レール１４０は前記圧着部２１０を前記第２方向に均一に移動させるようにする様々な変形例があり得る。
前記ボディーフレーム１００には前記真空調節レバー２００を固定するためのレバー固定装置５００が備えられることができる。以下の図面において、前記真空調節レバー２００、空気調節バルブ４００、およびレバー固定装置５００の構成をより詳細に説明する。
図３は、本発明の一実施形態による真空調節レバー２００の構成を説明するための図である。
前記真空調節レバー２００は、前記中空部１１０の第１方向に配置され、前記中空部１１０の上に存在する空気を排出するための圧着部２１０、および前記第１方向と水平に直交する第２方向に移動させるための取っ手部２２０を含むことができる。
前記真空調節レバー２００は、前記中空部１１０の第１方向に配置され、前記中空部１１０の上に存在する空気を排出するための圧着部２１０、および前記第１方向と水平に直交する第２方向に移動させるための取っ手部２２０を含むことができる。
前記真空調節レバー２００は、前記圧着部２１０および前記中空部１１０の間に空気が漏れないように密着するためのパッド部２３０を含むことができる。
前記パッド部２３０はゴムのような弾性体を含んで形成することができる。
前記圧着部２１０の両端には前記レール１４０上で均一に移動できるようにレール溝２４０が形成される。前記レール溝２４０は前記レール１４０の形態に応じて変形させることができる。
前記パッド部２３０はゴムのような弾性体を含んで形成することができる。
前記圧着部２１０の両端には前記レール１４０上で均一に移動できるようにレール溝２４０が形成される。前記レール溝２４０は前記レール１４０の形態に応じて変形させることができる。
前記取っ手部２２０の一端は前記圧着部２１０と結合され、前記圧着部２１０が第２方向に直線往復移動できるようにする。
また、前記取っ手部２２０の他端は、前記ボディーフレーム１００を貫通する空気出入口３００を通して外部に連結される。
前記外部に連結された取っ手部２２０の他端には、使用者が前記取っ手部２２０を握ることができるように取っ手２２２が形成される。
また、前記取っ手部２２０の他端は、前記ボディーフレーム１００を貫通する空気出入口３００を通して外部に連結される。
前記外部に連結された取っ手部２２０の他端には、使用者が前記取っ手部２２０を握ることができるように取っ手２２２が形成される。
前記取っ手部２２０は１つ以上の関節部２２１を含むことができる。前記関節部２２１を利用して、前記真空調節レバー２００が第２方向に移動する時に外部に排出された取っ手部２２０を折り畳んで固定させることができる。
図４は、本発明の一実施形態による空気調節バルブ４００の構成を説明するための図である。
前記空気調節バルブ４００は、空気が移動できる通路部４１３を備えるバルブボディー４１０、および前記バルブボディー４１０の一部に備えられるスプリング４２０を含むことができる。
前記空気調節バルブ４００は、空気が移動できる通路部４１３を備えるバルブボディー４１０、および前記バルブボディー４１０の一部に備えられるスプリング４２０を含むことができる。
また、前記バルブボディー４１０は、空気が流入する流入部４１１および前記ボディーフレーム１００と密着する密閉部４１２に区分することができる。
前記密閉部４１２とボディーフレーム１００が接触する部分には、空気が抜け出ないように圧着パッド４３０が形成される。
前記スプリング４２０の剛性は、固定される基板にかかる圧力が大きすぎて変形が生じることを防止するために適切なものを用いる。
前記密閉部４１２とボディーフレーム１００が接触する部分には、空気が抜け出ないように圧着パッド４３０が形成される。
前記スプリング４２０の剛性は、固定される基板にかかる圧力が大きすぎて変形が生じることを防止するために適切なものを用いる。
図５ａおよび図５ｂは、本発明の一実施形態による空気調節バルブ４００の作動原理を説明するための図である。
図５ａに示すように、一般的な場合、前記ボディーフレーム１００と前記密閉部４１２は、Ａ−Ｂ間に備えられたスプリング４２０の弾性力によって密着した状態で配置される。このように、前記密閉部４１２は、外部から前記中空部１１０に流入する空気を遮断して前記中空部１１０が密閉されるようにする。
図５ａに示すように、一般的な場合、前記ボディーフレーム１００と前記密閉部４１２は、Ａ−Ｂ間に備えられたスプリング４２０の弾性力によって密着した状態で配置される。このように、前記密閉部４１２は、外部から前記中空部１１０に流入する空気を遮断して前記中空部１１０が密閉されるようにする。
また、図５ｂに示すように、使用者が前記流入部４１１に圧力を加えれば、前記ボディーフレーム１００と前記密閉部４１２の間に空間が形成される。前記バルブボディー４１０の通路部４１３を通して流入した空気は、前記ボディーフレーム１００と前記密閉部４１２の間に形成された空間を通して前記中空部１１０に流入する。
図６は、本発明の一実施形態によるレバー固定装置５００を説明するための図である。
前記レバー固定装置５００は、前記真空調節レバー２００の圧着部２１０を固定するためのラチェット５１０、前記ラチェット５１０を一定の範囲内で移動させるラチェット軸５２０、前記ラチェット軸５２０の移動範囲を制限するための固定部５３０、および前記固定部５３０を解除するための解除部５４０を含むことができる。
前記レバー固定装置５００は、前記真空調節レバー２００の圧着部２１０を固定するためのラチェット５１０、前記ラチェット５１０を一定の範囲内で移動させるラチェット軸５２０、前記ラチェット軸５２０の移動範囲を制限するための固定部５３０、および前記固定部５３０を解除するための解除部５４０を含むことができる。
前記固定部５３０が前記ラチェット軸５２０を前記真空調節レバー２００の圧着部２１０が通過する方向にだけ移動可能に固定させることができる。
したがって、前記真空調節レバー２００は前記ラチェット５１０によって固定されることができ、使用者が前記解除部５４０を押す場合には、前記固定部５３０が前記ラチェット軸５２０の固定を解除して前記真空調節レバー２００を再び移動させることができる。
したがって、前記真空調節レバー２００は前記ラチェット５１０によって固定されることができ、使用者が前記解除部５４０を押す場合には、前記固定部５３０が前記ラチェット軸５２０の固定を解除して前記真空調節レバー２００を再び移動させることができる。
図７は、本発明の一実施形態による基板固定装置の作動例を説明するための図である。
前記真空調節レバー２００の圧着部２１０を前記中空部１１０の一側に押し上げた後、前記基板支持面１２０上に固定しようとする基板１０を位置させる。
前記基板１０を前記基板支持面１２０に位置させた状態で前記真空調節レバー２００を引っ張れば、前記中空部１１０の内部に存在する空気が外部に排出されて、前記中空部１１０と外部との間に空気圧差を形成することができる。
前記真空調節レバー２００の圧着部２１０を前記中空部１１０の一側に押し上げた後、前記基板支持面１２０上に固定しようとする基板１０を位置させる。
前記基板１０を前記基板支持面１２０に位置させた状態で前記真空調節レバー２００を引っ張れば、前記中空部１１０の内部に存在する空気が外部に排出されて、前記中空部１１０と外部との間に空気圧差を形成することができる。
前記基板１０は、前記中空部１１０と外部の空気圧差によって前記基板支持面１２０に固定される。
前記中空部１１０の他の一側に引っ張られた前記真空調節レバー２００は前記レバー固定装置５００で固定することができる。
前記基板１０が基板支持面１２０に固定された状態で所望の作業ができる。前記作業が終われば、前記空気調節バルブ４００の流入部４１１を押して、外部の空気が前記中空部１１０の内部に流入できるようにする。
前記中空部１１０の他の一側に引っ張られた前記真空調節レバー２００は前記レバー固定装置５００で固定することができる。
前記基板１０が基板支持面１２０に固定された状態で所望の作業ができる。前記作業が終われば、前記空気調節バルブ４００の流入部４１１を押して、外部の空気が前記中空部１１０の内部に流入できるようにする。
外部空気が前記中空部１１０の内部に再び流入すれば、外部と前記中空部１１０との間の気圧差が消滅して前記基板１０を容易に分離することができる。
前記のような過程により、本発明は、半導体ウェハー、ＬＣＤ、ＯＬＥＤパネルなどのようなフレキシブル基板の付着および脱着が容易な基板固定装置を提供することができる。
前記のような過程により、本発明は、半導体ウェハー、ＬＣＤ、ＯＬＥＤパネルなどのようなフレキシブル基板の付着および脱着が容易な基板固定装置を提供することができる。
以上で説明した基板固定装置は例示的なものに過ぎず、本発明の保護範囲は本発明の技術分野の通常の知識を有した者であれば、様々な変形および均等例を含むことができる。
１０・・・基板
１００・・・ボディーフレーム
１００ａ・・・ボディーフレーム上面
１１０・・・中空部
１１０ａ・・・中空部底面
１２０・・・基板支持面
１３０・・・貫通孔
１４０・・・レール
２００・・・真空調節レバー
２１０・・・圧着部
２２０・・・取っ手部
２２１・・・関節部
２２２・・・取っ手
２３０・・・パッド部
２４０・・・レール溝
３００・・・空気出入口
４００・・・空気調節バルブ
４１０・・・バルブボディー
４１１・・・流入部
４１２・・・密閉部
４１３・・・通路部
４２０・・・スプリング
４３０・・・圧着パッド
５００・・・レバー固定装置
５１０・・・ラチェット
５２０・・・ラチェット軸
５３０・・・固定部
５４０・・・解除部
１００・・・ボディーフレーム
１００ａ・・・ボディーフレーム上面
１１０・・・中空部
１１０ａ・・・中空部底面
１２０・・・基板支持面
１３０・・・貫通孔
１４０・・・レール
２００・・・真空調節レバー
２１０・・・圧着部
２２０・・・取っ手部
２２１・・・関節部
２２２・・・取っ手
２３０・・・パッド部
２４０・・・レール溝
３００・・・空気出入口
４００・・・空気調節バルブ
４１０・・・バルブボディー
４１１・・・流入部
４１２・・・密閉部
４１３・・・通路部
４２０・・・スプリング
４３０・・・圧着パッド
５００・・・レバー固定装置
５１０・・・ラチェット
５２０・・・ラチェット軸
５３０・・・固定部
５４０・・・解除部
Claims (12)
- 内部に中空部が形成されているボディーフレーム；
前記ボディーフレームの上面に形成され、前記ボディーフレームを貫通して前記中空部と連結される複数の貫通孔；
前記中空部内で移動可能に設けられた真空調節レバー；および
前記ボディーフレームに形成され、前記中空部内の空気を外部に排出したり前記中空部に空気を流入したりするための空気出入口；を含み、
前記真空調節レバーは、
前記中空部の第１方向に配置され、前記ボディーフレームと接触する圧着部；および
前記圧着部を前記第１方向と水平に交差する第２方向に移動させるための取っ手部；を含み、
前記ボディーフレームの上面は、複数の前記貫通孔を備える基板支持面であり、
前記空気出入口には、空気の流入または排出を調節することができる空気調節バルブが形成される、
ことを特徴とする基板固定装置。 - 前記真空調節レバーの前記圧着部には密着用パッド部が備えられることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定装置。
- 前記密着用パッド部は弾性体を含むことを特徴とする、請求項２に記載の基板固定装置。
- 前記取っ手部の一端は前記圧着部と連結され、他端は前記ボディーフレームを貫通して外部に延びることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定装置。
- 前記取っ手部は、１つ以上の方向に折り畳むことのできる関節部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板固定装置。
- 前記空気出入口は、前記ボディーフレームに少なくとも１つ以上形成されることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定装置。
- 前記空気出入口は、前記ボディーフレームの上面を除いた残りの面に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定装置。
- 前記空気出入口は、前記ボディーフレームの上面において基板支持面が形成されない領域に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定装置。
- 前記空気調節バルブは、
前記空気が移動できる通路を備えたバルブボディー；および
前記バルブボディーの一部に備えられたスプリング；を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板固定装置。 - 前記空気調節バルブは、バルブボディーを前記ボディーフレームに密着させるためのパッド部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板固定装置。
- 前記貫通孔の直径は、１〜１００ｍｍ範囲の値を有することを特徴とする、請求項１に記載の基板固定装置。
- 前記貫通孔は、単位面積当たり（ｍ2）１０〜１，０００個備えられることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定装置。
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