KR100745796B1 - Load cell board for LCD panel cutting apparatus and the scribing control method thereby light exposure apparatus for manufacturing flat panel display based on laser - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LCD 패널 절단장치의 로드셀에 관한 것으로, 대형 TFT-LCD 패널 절단장치에서 기판에 홈을 형성하는 스크라이빙 작업시 합착기판 절단용 휠이나 롤러에 인가되는 하중을 감지하는 로드셀로부터 입력되는 하중치에 의거하여 휠이나 롤러의 수직방향의 구동을 신속하고도 정밀하게 제어할 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 TFT 기판과 CF 기판의 합착기판의 적어도 일 면에 홈을 형성하기 위한 상부휠, 상부롤러 및 하부휠을 각각 수직 방향으로 승강시키는 회전 동력을 발생시키는 상부휠용 Z서보모터, 롤러용 Z서보모터 및 하부휠용 Z서보모터; 상부휠용 Z서보모터, 롤러용 Z서보모터 및 하부휠용 Z서보모터 각각을 구동시키는 상부휠용 Z서보 구동부; 롤러용 Z서보 구동부 및 하부휠용 Z서보 구동부; 상부휠이나 상부롤러 및 하부휠이 합착기판에 인가되는 하중치를 각각 감지하는 로드셀을 포함하여 이루어진 로드셀 회로부; 상부휠 Z서보모터용 펄스신호, 롤러 Z서보모터용 펄스신호 및 하부휠 Z서보모터용 펄스신호를 각각 발생시키는 외부의 모션보드와의 사이에서 입/출력 인터페이스를 담당하는 I/O 인터페이스; 및 I/O 인터페이스를 통해 입력되는 상부휠 Z서보모터용 펄스신호, 롤러 Z서보모터용 펄스신호 및 하부휠 Z서보모터용 펄스신호에 의해 상부휠용 Z서보 구동부, 롤러용 Z서보 구동부 및 하부휠용 Z서보 구동부를 제어하되 로드셀에 의해 감지된 각각의 실제 하중치를 미리 설정된 기준 하중치와 비교한 결과에 따라 상부휠이나 상부롤러 및 하부휠의 수직 위치 보정을 위한 상부휠용 Z서보모터, 롤러용 Z서보모터 및 하부휠용 Z서보모터의 정/역 제어를 수행하는 마이크로 컨트롤러를 포함하여 이루어진다.The present invention relates to a load cell of an LCD panel cutting device, which is input from a load cell that senses a load applied to a wheel or roller for cutting a bonded substrate during a scribing operation of forming a groove in a substrate in a large-sized TFT-LCD panel cutting device. The purpose is to enable rapid and precise control of the driving of the wheel or roller in the vertical direction based on the load value. The present invention constituted for this purpose is a Z servo motor for an upper wheel for generating a rotational power for elevating the upper wheel, the upper roller, and the lower wheel in a vertical direction, respectively, to form a groove in at least one surface of the bonded substrate of the TFT substrate and the CF substrate. , Z servo motor for roller and Z servo motor for lower wheel; An upper servo Z servo motor for driving each of the upper servo Z servo motor, the roller Z servo motor and the lower wheel Z servo motor; Z-servo drive for roller and Z-servo drive for lower wheel; A load cell circuit part including a load cell in which an upper wheel or an upper roller and a lower wheel respectively sense load values applied to the bonded substrate; An I / O interface which is responsible for an input / output interface between an external motion board generating pulse signals for the upper wheel Z servo motor, pulse signals for the roller Z servo motor, and pulse signals for the lower wheel Z servo motor, respectively; And Z servo drive part for upper wheel, Z servo drive part for roller and lower wheel by pulse signal for upper wheel Z servo motor, pulse signal for roller Z servo motor and pulse signal for lower wheel Z servo motor inputted through I / O interface. Z servo motor for control of Z servo motor, Z servo motor for upper wheel or upper roller to correct vertical position of upper wheel or upper roller according to the result of comparing each actual load value detected by load cell with preset reference load value It includes a microcontroller for performing the forward and reverse control of the servo motor and the Z servo motor for the lower wheel.
LCD 패널, 절단, 로드셀, 하중치, 상부휠, 하부휠, 롤러, 기준 LCD panel, cutting, load cell, load value, upper wheel, lower wheel, roller, reference
Description
도 1 은 본 발명에 따른 대형 TFT-LCD 패널 절단장치를 보인 평면도.1 is a plan view showing a large-sized TFT-LCD panel cutting device according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 대형 TFT-LCD 패널 절단장치를 보인 정면도.Figure 2 is a front view showing a large TFT-LCD panel cutting device according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 대형 TFT-LCD 패널 절단장치를 보인 측면도.Figure 3 is a side view showing a large TFT-LCD panel cutting device according to the present invention.
도 4 는 도 2 에 따른 대형 TFT-LCD 패널 절단장치의 상·하부휠 어셈블리 상세 구조를 보인 사시도.4 is a perspective view showing a detailed structure of the upper and lower wheel assembly of the large-sized TFT-LCD panel cutting device according to FIG.
도 5a 는 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 상부휠과 하부휠을 통해 합착기판에 홈이나 크랙의 형성을 개략적으로 보인 측면도.Figure 5a is a side view schematically showing the formation of grooves or cracks in the bonded substrate through the upper and lower wheels of the LCD panel cutting device according to the present invention.
도 5b 는 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 상부롤러와 하부휠을 통해 합착기판의 하부면 상에 부착된 CF 기판에 홈의 형성을 개략적으로 보인 측면도.Figure 5b is a side view schematically showing the formation of grooves in the CF substrate attached on the lower surface of the bonded substrate through the upper roller and the lower wheel of the LCD panel cutting device according to the present invention.
도 6 은 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치에서의 스크라이빙 방향 및 순서를 설명하기 위한 설명도.6 is an explanatory diagram for explaining a scribing direction and procedure in the LCD panel cutting device according to the present invention;
도 7 은 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치에서 로드셀 보드의 전기적인 구성을 보인 블록 구성도.Figure 7 is a block diagram showing the electrical configuration of the load cell board in the LCD panel cutting device according to the present invention.
도 8 은 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치에서 로드셀 보드에 의한 스크라이빙 제어방법을 보인 흐름도.8 is a flowchart showing a scribing control method by a load cell board in the LCD panel cutting device according to the present invention.
도 9a 및 도 9b 는 본 발명에 따른 LCD 패널절단 장치의 스크라이빙 제어방법에서 상부휠 대 하부휠 및 상부롤러 대 하부휠에 의한 스크라이빙 과정을 설명하기 위한 설명도.9A and 9B are explanatory views for explaining a scribing process by an upper wheel to a lower wheel and an upper roller to a lower wheel in the scribing control method of the LCD panel cutting device according to the present invention.
도 10 은 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 스크라이빙 제어방법에서 상부휠과 하부휠의 하중설정 입력창을 예시한 컴퓨터 화면.10 is a computer screen illustrating a load setting input window of the upper wheel and the lower wheel in the scribing control method of the LCD panel cutting device according to the present invention.
도 11a 및 도 11b 는 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 스크라이빙 제어방법에서 하부휠과 상부휠의 수직보정 과정을 설명하기 위한 그래프.11A and 11B are graphs for explaining a vertical calibration process of a lower wheel and an upper wheel in a scribing control method of an LCD panel cutting device according to the present invention;
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
10. 합착기판 10u. TFT 기판10. Bonded
10l. CF 기판 100. TFT-LCD 패널 절단장치10l.
110. 바디 프레임 112. 가이드 레일110. Body frame 112. Guide rail
120. 척 유닛 130, 130a. 이동대120. Chuck
140, 140a. 이동대 구동 리니어 모터 150, 150a. 컨베이어140, 140a. Movable
160, 160a. 상·하부 휠 어셈블리 161. 상부휠용 Z서보모터160, 160a. Upper and
161a. 하부휠용 Z서보모터 162, 162a, 166. 볼 스크류161a. Z servo motors for
163, 163a, 167. 로드셀 164. 상부휠163, 163a, 167.
164a. 하부휠 165a. 하부휠용 Y서보모터164a.
165. 상부롤러용 Z서보모터 168. 상부롤러165. Z Servo Motor for Upper Roller 168. Upper Roller
170, 170a. 휠 어셈블리 구동 리니어 모터170, 170a. Wheel assembly driven linear motor
180. 휠 어셈블리 가이드 레일180. Wheel Assembly Guide Rail
190. 얼라인 마크와 스크라이빙 라인 인식 비전190. Align Mark and Scribing Line Recognition Vision
200. 모션보드 그룹 210. 상부휠 Z서보용 모션보드200.
220. 하부휠 Z서보용 모션보드 230. 상부롤러 Z서보용 모션보드220. Lower Servo Z Servo Motion Board 230. Upper Roller Z Servo Motion Board
300. 로드셀 보드 310. 마이크로 컨트롤러300. Load
320. I/O 인터페이스 330. 상부휠용 Z서보 구동부320. I /
334. 로드셀 회로부 336. 엔코더펄스 발생부334. Load
340. 하부휠용 Z서보 구동부 344. 로드셀 회로부340. Z Servo Drive for
346. 엔코더펄스 발생부 350. 상부롤러용 Z서보 구동부346.
354. 로드셀 회로부 356. 엔코더펄스 발생부354.
본 발명은 LCD 패널 절단장치의 로드셀 보드 및 이를 통한 스크라이빙 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대형 TFT-LCD 패널 절단장치에서 기판에 홈을 형성하는 스크라이빙 작업시 상부휠 어셈블리 및 하부휠 어셈블리에 각각 포함되어 있는 로드셀로부터 입력되는 하중치에 의거하여 상부휠과 상부롤러 및 하부휠의 수직방향의 구동을 신속하고도 정밀하게 제어하는 LCD 패널 절단장치의 로드셀 보드 및 이를 통한 스크라이빙 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a load cell board of an LCD panel cutting device and a scribing control method through the same, and more particularly, to an upper wheel assembly and a lower part in a scribing operation of forming a groove in a substrate in a large TFT-LCD panel cutting device. Load cell board and scribing through the LCD panel cutting device for quickly and precisely controlling vertical driving of the upper wheel, upper roller, and lower wheel based on load values input from load cells included in the wheel assembly, respectively. It relates to a control method.
일반적으로 근래 들어 화상 정보의 전달매체인 표시장치의 대형화 및 고품질화에 많은 관심이 집중됨에 따라 지금까지 사용되어 왔던 CRT(Cathode Ray Tube)를 대신하는 각종 평판표시장치가 개발되어 보급되고 있다. 그리고, 이러한 평판표시장치들 중의 하나인 액정표시장치가 화질의 색상 측면에서 CRT 이상의 수준으로 발전되었음은 주지하는 바와 같다.In general, as much attention has been focused on the enlargement and high quality of the display device, which is a medium for transmitting image information, various flat panel display devices have been developed and disseminated in place of the CRT (Cathode Ray Tube), which has been used until now. Also, it is noted that the liquid crystal display, which is one of the flat panel display devices, has been developed to a level higher than the CRT in view of color of image quality.
전술한 바와 같은 액정표시장치를 이루는 일반적인 LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel)의 일반적인 제조공정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 개요로써 TFT-LCD 패널의 한 개 픽셀(R, G, B 3개의 서브 픽셀로 이루어진다)은 폭이 약 0.3mm 정도로 미세하다. 물론, 그 안에 들어가는 TFT (Thin Film Transistor; 박막 트랜지스터)의 크기는 더 작다. 더군다나, 해상도가 1600 x 1200 수준이 되려면 그 픽셀의 수가 무려 192만개가 되며 여기에 각 서브 픽셀까지 고려한다면 3배(R, G, B)를 해야 하므로 576만개의 TFT가 필요하다. 그러므로, 전체 공정 자체의 정밀도도 높아야하는 공정으로 반도체 수준의 공정이 요구된다.A general manufacturing process of a liquid crystal display panel (LCD) constituting the liquid crystal display device as described above is as follows. First, as an overview, one pixel (comprising three subpixels R, G, and B) of a TFT-LCD panel is as fine as about 0.3 mm in width. Of course, the size of TFTs (Thin Film Transistors) contained therein is smaller. What's more, the resolution is 1600 x 1200, which means that the number of pixels is 1.19 million. If you consider each sub-pixel, you need 3 times (R, G, B), so you need 576 million TFTs. Therefore, a semiconductor level process is required as a process that requires high precision of the entire process itself.
한편, TFT-LCD 패널의 제조 공정은 크게 TFT 공정, 컬러 필터(Color Filter; 이하 간단히 "CF"라 한다) 공정, 셀(Cell) 공정, 모듈 공정으로 나뉘어 진행되는데, TFT 공정과 CF 공정을 거친 두 개의 글라스를 가지고 셀 공정을 거쳐 한 개의 패널이 만들어지고, 셀 공정을 거친 패널이 모듈 공정을 거쳐 실제로 모니터나 TV에 들어가는 TFT-LCD 패널 한 장이 만들어진다.On the other hand, the TFT-LCD panel manufacturing process is divided into a TFT process, a color filter (hereinafter simply referred to as "CF") process, a cell process, and a module process. One panel is made with two glass cells through a cell process, and one panel with a cell process is made through a module process to make a TFT-LCD panel that actually enters a monitor or TV.
먼저, TFT 공정은 기본적인 전극을 형성하는 공정으로, 가장 기본이 되면서도 핵심적인 공정으로 각 셀의 전극을 만들어 주게 된다. 그 공정 순서로는 게이트 전극 생성, 절연막 및 반도체막 생성, 데이터 전극 생성, 보호막 생성, 화소 전극 생성의 5단계를 거치지만 각 단계마다 1회 이상의 패턴 공정이 필요하다. 이 패턴 공정이야말로 TFT-LCD 패널 제조공정의 핵심이라고도 부를 수 있는 공정으로 TFT 공정뿐만 아니라 CF 공정에도 유사한 패턴 공정이 필요하다.First, the TFT process is a process of forming a basic electrode, which makes the electrode of each cell as the most basic and essential process. The process sequence includes five steps of gate electrode generation, insulating film and semiconductor film generation, data electrode generation, protective film generation, and pixel electrode generation, but at least one pattern process is required for each step. This pattern process can be called the core of the TFT-LCD panel manufacturing process. Similar pattern processes are required for the CF process as well as the TFT process.
전술한 바와 같은 패턴 공정은 그 하나만으로도 매우 정밀하고 복잡한 공정이다. 한 장의 TFT-LCD 패널을 만들기 위해서 적어도 이 공정을 여러 번 거치게 된다. 물론, 그때그때 동일한 증착 재료와 공법을 사용하는 것은 아니지만 개략적인 공정은 비슷하다. 이러한 패턴 공정은 증착, 세정, 감광물질(Photo Registor, 이하 PR) 코팅, 노광, 현상, 식각(Etching 공정), PR 박리(Strip 공정) 및 검사의 순서로 이루어지고, TFT 공정에서만 5번 이상의 공정이 필요하다.The pattern process as described above is a very precise and complicated process by itself. At least this process is performed several times to make a single TFT-LCD panel. Of course, the same process is not used then, but the schematic process is similar. This pattern process consists of deposition, cleaning, photoresist (PR) coating, exposure, development, etching (PR) process, PR stripping (Strip process), and inspection process. This is necessary.
한편, TFT-LCD는 PDP나 OLED(유기 EL)처럼 각 셀이 스스로 발광하는 것이 아 니라 백라이트에서 나오는 일정한 빛을 각 셀에 있는 액정의 배열을 조절하여 빛의 밝기를 조절한다. 백라이트 자체는 백색광이므로 액정의 배열을 변화시켜 빛의 양을 조절하지만 색을 구현하기 위한 R, G, B로 만들기 위해서 CF(Color Filter)가 중요한 역할을 하게 된다. 이러한 CF는 TFT-LCD 패널의 상판에 위치하며 TFT 공정과는 별도의 공정을 통해 만들어진다. CF 공정에서도 앞서 설명했던 패턴 공정이 필요하다.TFT-LCD, on the other hand, does not emit each cell by itself like PDP or OLED (organic EL), but controls the brightness of light by controlling the arrangement of liquid crystals in each cell for constant light from the backlight. Since the backlight itself is white light, CF (Color Filter) plays an important role in changing the arrangement of liquid crystals to control the amount of light, but to make R, G, and B to realize color. This CF is located on the top of the TFT-LCD panel and is made through a process separate from the TFT process. The CF process also requires the pattern process described above.
전술한 CF(Color Filter) 공정은 BM(Black Matrix) 공정(증착, 세정, PR 코팅, 노광, 현상, 식각, 박리 순의 패턴 공정이 필요하다), 화소별 공정(이 패턴 공정은 앞서 했던 2가지 공정과는 약간 다른 공정으로 증착과 세정 과정이 필요없이 컬러를 갖는 감광물질을 도포하여 노광과 현상의 공정을 거치면 된다) 및 ITO 공정(Indum Tin Oxide : 투과성과 도전성이 좋으며 화학적, 열적 안정성이 우수한 투명 전극 재료)으로 이루어진다. 이외에도 패널의 타입(VA, IPS, TN 등)에 따라 몇 가지 공정이 더 추가되기도 한다.The above-described CF (Color Filter) process requires a BM (Black Matrix) process (deposition, cleaning, PR coating, exposure, development, etching, and peeling pattern process), and pixel-by-pixel process (this pattern process was performed as described above. It is a slightly different process from the process of evaporation and cleaning, and it is possible to apply the photosensitive material with color and go through the process of exposure and development) and ITO process (Indum Tin Oxide: good permeability and conductivity, chemical and thermal stability Excellent transparent electrode material). In addition, some additional processes may be added depending on the type of panel (VA, IPS, TN, etc.).
다음으로, 셀 공정은 CF 공정과 TFT 공정에서 만들어진 2개의 글라스를 하나로 합치고 절단하는 공정으로, CF와 TFT 세정, 배향막(Polyimide) 인쇄, 러빙(Rubbing) 공정, 스페이서(Spacer) 산포, 합착(TFT 기판과 CF 기판을 정밀하게 합착; 이하 이렇게 합착된 기판을 "합착기판"이라 한다), 절단(합착기판을 절단하여 각각의 패널로 분리), 액정 주입 및 최종 검사의 순서로 이루어진다.Next, the cell process is a process of combining and cutting two glasses made in the CF process and the TFT process into one, and cleaning the CF and TFT, alignment film printing, rubbing process, spacer spreading, and bonding (TFT). The substrate and the CF substrate are precisely bonded; hereafter, the bonded substrates are referred to as a "bonded substrate", cutting (cutting the bonded substrate into separate panels), liquid crystal injection, and final inspection.
마지막으로, 전술한 제조공정 중 모듈공정은 완제품 패널을 만들기 위한 마지막 공정으로 셀 공정으로 만들어진 패널에 편광판과 PCB, 백라이트유닛 등을 부 착하는 최종 단계로, 세정, 편광판 부착, TAB 부착, 탈포(Autoclave), PCB 부착, BLU(Back Light Unit) 조립 및 검사의 순서로 이루어진다.Lastly, the module process of the above-described manufacturing process is a final step for attaching a polarizing plate, a PCB, a backlight unit, etc. to a panel made of a cell process as a final process for making a finished product panel, and cleaning, attaching a polarizing plate, attaching a TAB, and defoaming ( Autoclave, PCB attachment, BLU (Back Light Unit) assembly and inspection.
한편, 전술한 바와 같은 TFT-LCD 패널의 제조공정 중 셀 공정에서 TFT 공정과 CF 공정을 거친 TFT 기판과 CF 기판을 정밀하게 합착시키는 합착 공정을 거쳐 합착기판을 절단하는 절단공정이 이루어지는데, 이 절단공정에서는 TFT 기판과 CF 기판의 합착기판을 패널로 분리하기 위해 합착기판을 절단한 후에 TAB을 부착하기 위해 CF 기판의 일단을 절단하게 된다. 이때, TFT 기판과 CF 기판의 합착기판의 절단과 TAB의 부착을 위한 CF 기판의 일단을 절단하는 장치가 LCD 패널 절단장치이다.Meanwhile, a cutting process of cutting the bonded substrate is performed through a bonding process of precisely bonding the TFT substrate and the CF substrate, which have undergone the TFT process and the CF process, in the cell process of the TFT-LCD panel manufacturing process as described above. In the cutting process, one end of the CF substrate is cut to attach the TAB after cutting the bonded substrate to separate the bonded substrate of the TFT substrate and the CF substrate into the panel. In this case, the LCD panel cutting device is an apparatus for cutting one end of the CF substrate for cutting the bonded substrate of the TFT substrate and the CF substrate and for attaching the TAB.
그러나, 전술한 바와 같은 종래의 LCD 패널 절단장치에서는 합착기판 절단용 휠이나 롤러의 수직 위치를 제어하는 서보모터의 토크량을 제어하는 것에 의해 합착기판에 원하는 깊이만큼의 홈(이하, "홈"이라 한다)을 형성하고 있는데, 이에 따르면 홈의 절단 깊이를 정밀하게 제어하지 못할 뿐만 아니라 절단 깊이가 그 허용 한도를 벋어나는 경우에 신속한 보정이 어렵고, 이외에도 서보모터의 토크량을 모니터링하기가 쉽지 않다는 문제점이 있다.However, in the conventional LCD panel cutting device as described above, a groove having a desired depth (hereinafter referred to as "groove") on the bonded substrate by controlling the torque amount of the servomotor controlling the vertical position of the wheel or roller for cutting the bonded substrate. According to this, not only does not precisely control the cutting depth of the groove, but also it is difficult to quickly compensate when the cutting depth exceeds the allowable limit, and it is not easy to monitor the torque amount of the servomotor. There is a problem.
본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 대형 TFT-LCD 패널 절단장치에서 기판에 홈을 형성하는 스크라이빙 작업시 합착기판 절단용 휠이나 롤러에 인가되는 하중을 감지하는 로드셀로부터 입력되는 하중치에 의거하여 휠이나 롤러의 수직방향의 구동을 신속하고도 정밀하게 제어할 수 있도록 한 LCD 패널 절단장치의 로드셀 보드 및 이를 통한 스크라이빙 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and detects the load applied to the wheel or roller for cutting the bonded substrate during the scribing operation of forming a groove in the substrate in the large-sized TFT-LCD panel cutting device. The purpose of the present invention is to provide a load cell board of the LCD panel cutting device and a scribing control method through the LCD panel cutting device which can control the driving of the wheel or roller in the vertical direction quickly and precisely based on the load value input from the load cell. have.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 대형 TFT-LCD 패널 절단장치에서 기판에 홈을 형성하는 스크라이빙 작업시 합착기판 절단용 휠이나 롤러에 인가되는 하중을 감지하는 로드셀로부터 입력되는 하중치에 의거하여 휠이나 롤러의 수직방향의 구동을 신속하고도 정밀하게 제어함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있음은 물론, 이외에도 로드셀 보드로부터 전달되는 로그 파일에 의해 현재의 스크라이빙 조건의 적정성 여부나 거리별 하중치 등을 를 실시간으로 모니터링할 수 있도록 함에 있다.In addition, the technique according to the present invention is based on the load value input from the load cell for sensing the load applied to the wheel or roller for cutting the bonded substrate during the scribing operation to form a groove in the substrate in a large-sized TFT-LCD panel cutting device Fast and precise control of the vertical movement of wheels and rollers not only improves the reliability of the product, but also the log files transmitted from the load cell board to ensure that the current scribing conditions are appropriate or load by distance Value in real time.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 로드셀 보드는 TFT 기판과 CF 기판의 합착기판의 적어도 일 면에 홈을 형성하기 위한 상부휠, 상부롤러 및 하부휠을 각각 수직 방향으로 승강시키는 회전 동력을 발생시키는 상부휠용 Z서보모터, 롤러용 Z서보모터 및 하부휠용 Z서보모터; 상부휠용 Z서보모터, 롤러용 Z서보모터 및 하부휠용 Z서보모터를 각각 구동하는 상부휠용 Z서보 구동부; 롤러용 Z서보 구동부 및 하부휠용 Z서보 구동부; 상부휠이나 상부롤러 및 하부휠이 합착기판에 인가하는 하중치를 각각 감지하는 로드셀을 포함하여 이루어진 로드셀 회로부; 상부휠 Z서보모터용 펄스신호, 롤러 Z서보모터용 펄스신호 및 하부휠 Z서보모터용 펄스신호를 각각 발생시키는 외부의 모션보드와의 사이에서 입/출력 인터페이스를 담당하는 I/O 인터페이스; 및 I/O 인터페이스를 통해 입력되는 상부휠 Z서보모터용 펄스신호, 롤러 Z서보모터용 펄스신호 및 하부휠 Z서보모터용 펄스신호에 의해 상부휠용 Z서보 구동부, 롤러용 Z서보 구동부 및 하부휠용 Z서보 구동부를 제어하되 로드셀에 의해 감지된 각각의 실제 하중치를 미리 설정된 기준 하중치와 비교한 결과에 따라 상부휠이나 상부롤러 및 하부휠의 수직 위치 보정을 위한 상부휠용 Z서보모터, 롤러용 Z서보모터 및 하부휠용 Z서보모터의 정/역 제어를 수행하는 마이크로 컨트롤러를 포함한 구성으로 이루어진다.The present invention configured to achieve the above object is as follows. That is, the load cell board of the LCD panel cutting device according to the present invention has a rotational power for elevating the upper wheel, the upper roller and the lower wheel to form a groove on at least one surface of the bonded substrate of the TFT substrate and the CF substrate, respectively, in the vertical direction. Z servo motor for upper wheel, Z servo motor for roller and Z servo motor for lower wheel to generate; An upper wheel Z servo motor driving the upper servo Z servo motor, the roller Z servo motor and the lower wheel Z servo motor, respectively; Z-servo drive for roller and Z-servo drive for lower wheel; A load cell circuit unit including a load cell for sensing a load value applied by the upper wheel or the upper roller and the lower wheel to the bonded substrate; An I / O interface which is responsible for an input / output interface between an external motion board generating pulse signals for the upper wheel Z servo motor, pulse signals for the roller Z servo motor, and pulse signals for the lower wheel Z servo motor, respectively; And Z servo drive part for upper wheel, Z servo drive part for roller and lower wheel by pulse signal for upper wheel Z servo motor, pulse signal for roller Z servo motor and pulse signal for lower wheel Z servo motor inputted through I / O interface. Z servo motor for control of Z servo motor, Z servo motor for upper wheel or upper roller to correct vertical position of upper wheel or upper roller according to the result of comparing each actual load value detected by load cell with preset reference load value It consists of a configuration including a microcontroller that performs the forward and reverse control of the servo motor and the Z servo motor for the lower wheel.
전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 외부의 상위 PC와의 통신은 USB에 의해 수행될 수 있다.In the configuration of the present invention as described above, communication with an external upper PC may be performed by USB.
한편, 본 발명의 LCD 패널 절단장치의 로드셀 보드를 통한 스크라이빙 제어방법은 TFT 기판과 CF 기판의 합착기판의 적어도 일 면에 홈을 형성하기 위한 상부휠, 상부롤러 및 하부휠을 각각 수직 방향으로 승강시키는 승강 수단 및 상부휠이나 상부롤러 및 하부휠이 합착기판에 인가하는 하중치를 각각 감지하는 로드셀을 구비한 로드셀 보드에 의해 수행되되, (a) 홈 형성을 위한 스크라이빙 작업을 시작하는 단계; (b) 스크라이빙 작업 과정에서 로드셀에 의해 감지된 실제 하중치를 실시간으로 입력받는 단계; (c) 실제 하중치를 미리 정해진 동작 안정범위를 이탈하는지를 판단하는 단계; 및 (d) 단계 (c)에서의 판단 결과, 실제 하중치가 동작 안정범위를 이탈하지 않는 경우에는 상부휠이나 상부롤러 및 하부휠을 현재 상태로 유지시키고, 이탈하는 경우에는 이를 보상하기 위해 상부휠이나 상부롤러 및 하부휠의 수직 위치 보정을 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the scribing control method through the load cell board of the LCD panel cutting device of the present invention in the vertical direction of the upper wheel, the upper roller and the lower wheel to form a groove on at least one surface of the bonded substrate of the TFT substrate and CF substrate, respectively And a load cell board having a lifting means for lifting and lowering a load cell and a load cell sensing a load value applied by the upper wheel or the upper roller and the lower wheel to the bonded substrate, respectively (a) to start a scribing operation for forming a groove. step; (b) receiving a real load value detected by the load cell in a scribing operation in real time; (c) determining whether the actual load value deviates from a predetermined operating stability range; And (d) As a result of the determination in step (c), if the actual load value does not deviate from the operating stability range, the upper wheel or the upper roller and the lower wheel are kept in the current state, and in case of deviation, the upper wheel is compensated for. Or performing vertical position correction of the upper roller and the lower wheel.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성은 (e) 실제 하중치를 동작 안정범위 의 외부에 설정되고 최대 허용 하중치 및 최소 허용 하중치를 각각 나타내는 (+)헌팅값 및 (-)헌팅값과 비교하는 단계; 및 (f) 실제 하중치가 (+)헌팅값 및 (-)헌팅값을 이탈하는 경우에는 스크라이빙 작업을 중지시키는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.As described above, the configuration according to the present invention comprises the steps of (e) comparing the actual load value with the positive and negative hunting values, which are set outside the operating stability range and represent the maximum and minimum allowable load values, respectively. ; And (f) stopping the scribing operation when the actual load value deviates from the (+) hunting value and the (-) hunting value.
그리고, 전술한 바와 같은 본 발명에는 (g) 감지된 실제 하중치 데이터가 담긴 로그 파일을 외부의 상위 PC에 전달하는 단계가 더 포함될 수도 있다.In addition, the present invention as described above may further include (g) transferring a log file containing the detected actual load data to an external upper PC.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 LCD 패널 절단장치의 로드셀 보드 및 이를 통한 스크라이빙 제어방법에 대해 상세하게 설명하는데, 본 발명에 대한 이해를 돕기에 일반적인 LCD 패널 절단장치의 전반적인 구조에 대해 간략하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a load cell board and a scribing control method of the LCD panel cutting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail, a general LCD panel cutting device to help the understanding of the present invention Briefly describes the overall structure of the.
도 1 은 본 발명에 따른 대형 TFT-LCD 패널 절단장치를 보인 평면도, 도 2 는 본 발명에 따른 대형 TFT-LCD 패널 절단장치를 보인 정면도, 도 3 은 본 발명에 따른 대형 TFT-LCD 패널 절단장치를 보인 측면도이다.1 is a plan view showing a large TFT-LCD panel cutting device according to the present invention, Figure 2 is a front view showing a large TFT-LCD panel cutting device according to the present invention, Figure 3 is a large TFT-LCD panel cutting according to the present invention Side view of the device.
도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 대형 TFT-LCD 패널 절단장치(100)는 평탄한 지면상에 일정 높이로 설치되어지되 그 양측에 길이 방향으로 가이드 레일(114)이 구비되는 바디 프레임(110), 바디 프레임(110)의 전방 측에 일정 높이로 다수 구비되어 합착기판(10)의 일단을 잡아 고정시키는 척 유닛(120), 바디 프레임(110)의 가이드 레일(112) 상에 전후로 슬라이딩 가능하게 전후에 일정 간격으로 두 개가 구비되는 이동대(130, 130a), 전후의 이동대(130, 130a)를 전후로 이동시키는 이동대 구동 리니어 모터(140, 140a), 전후 각각의 이동대(130, 130a) 상부에 설치되어 구동모터에 의해 전후 회전 가능하게 설치된 컨베이어(150, 150a), 후방측 이동대(130a)의 선단 상하에 횡방향으로 직선이동 가능하게 설치되어 합착기판(10)의 상하부면에 홈을 형성(이하, 이러한 공정을 "스크라이빙"(scribing) 공정이라 한다)하는 상·하부 휠 유닛(도시하지 않음)이 구비된 상·하부 휠 어셈블리(160, 160a), 상·하부 휠 어셈블리(160, 160a)를 횡방향으로 직선 이동시키는 휠 어셈블리 구동 리니어 모터(170, 170a), 상·하부 휠 어셈블리(160, 160a)를 가이드하는 휠 어셈블리 가이드 레일(180) 및 척 유닛(120)과 전방측 컨베이어(150) 상에 고정 지지된 합착기판(10)의 얼라인 마크(Align mark)와 스크라이빙 라인을 검사하는 얼라인 마크와 스크라이빙 라인 인식 비전(190)을 포함하는 구성으로 이루어진다.As shown in FIGS. 1 to 3, a large TFT-LCD
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 대형 TFT-LCD 패널 절단장치(100)를 통해 TFT 공정과 CF 공정을 거친 TFT 기판과 CF 기판을 정밀하게 합착시키는 합착 공정을 거쳐 얻어진 합착기판(10)을 패널로 분리하기 위해 합착기판(10)의 스크라이빙 작업은 먼저, 전방측 이동대(130)의 컨베이어(150) 상부에 합착기판(10)을 올려놓은 상태에서 합착기판(10)의 선단부를 척 유닛(120)을 통해 물어 고정시킨다. 이와 같이 척 유닛(120)을 통해 전방측 이동대(130)의 컨베이어(150) 상부에 지지된 합착기판(10) 선단을 고정시킨 후에는 이동대 구동 리니어 모터(140, 140a)의 구동을 통해 전후의 이동대(130, 130a)를 이동시켜 합착기판(10)의 스크라이빙 작업 위치에 상·하부 휠 어셈블리(160, 160a)를 위치시킨 상태에서 상·하부 휠 어셈블리(160, 160a)의 상·하부 휠 유닛을 합착기판(10)의 상·하부면으로 이동시 켜 후술하는 상부휠과 하부휠이 합착기판(10)의 상·하부면에 접촉되도록 한다.Through the large TFT-LCD
한편, 전술한 바와 같이 상·하부 휠 유닛을 합착기판(10)의 상·하부면으로 이동시켜 상부휠과 하부 휠이 합착기판(10)의 상·하부면에 접촉되도록 한 상태에서 이동대 구동 리니어 모터(140, 140a)를 구동시켜 이동대(130, 130a)를 전진(스크라이빙)시키면 상부휠과 하부휠에 의해 합착기판(10)의 상하부면에 홈이 형성된다. 이처럼 합착기판(10) 상에 전후의 길이방향으로 설정된 길이만큼 홈을 형성한 후에는 이동대 구동 리니어 모터(140, 140a)의 구동을 정지시켜 길이방향으로의 스크라이빙 작업을 마치고, 후술하는 휠 어셈블리 구동 리니어 모터(170, 170a)를 구동시켜 상·하부 휠 어셈블리(160, 160a)를 횡방향으로 이동시켜 횡방향으로의 스크라이빙 작업을 수행한다. 이러한 스크라이빙 작업에 대해서는 후에 상세하게 설명한다.Meanwhile, as described above, the upper and lower wheel units are moved to the upper and lower surfaces of the bonded
전술한 바와 같이 방법으로 이동대(130, 130a)를 전진시켜 일측의 길이방향으로 합착기판(10)의 상하부면에 홈을 형성한 상태에서 상·하부 휠 어셈블리(160, 160a)를 횡방향으로 이동시켜 일측 횡방향으로 합착기판(10)에 홈을 형성한 후에 이동대(130, 130a)를 후진시켜 타측의 길이방향으로 합착기판(10)에 홈을 형성한 상태에서 상·하부 휠 어셈블리(160, 160a)를 상부휠 및 하부휠의 출발점 방향으로 이동시켜 합착기판(10)에 홈을 형성함으로써 홈이 형성된 부분의 절단을 통해 패널로 분리하게 된다.As described above, the upper and
한편, 전술한 바와 같이 합착기판(10)을 패널로 분리한 후에는 상부 휠 어셈블리(160)에 구성된 후술하는 상부롤러 유닛의 상부롤러와 하부 휠 어셈블리(160a) 의 하부휠을 홈이 형성된 합착기판(10)의 상하부로 위치시켜 TAB의 부착을 위한 CF 기판 일측에 홈을 형성하게 된다. TFT-LCD 패널 절단장치의 보다 상세한 구성은 본 출원인이 "대형 TFT-LCD 패널 절단장치"를 발명의 명칭으로 하여 출원한 특허출원 제2004-88828호(공개번호 10-2004-99220, 공개일: 2004년 11월 26일)에 개시되어 있으므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, after separating the bonded
도 4 는 도 2 에 따른 대형 TFT-LCD 패널 절단장치의 상·하부휠 어셈블리 상세 구조를 보인 사시도이다.4 is a perspective view showing a detailed structure of the upper and lower wheel assembly of the large TFT-LCD panel cutting device according to FIG.
도 4 에 도시된 바와 같이 상부휠 어셈블리(160)는 합착기판(10)의 상부기판 즉, TFT 기판에 홈을 형성하기 위한 상부휠(164), 상부휠(164)에 인가되는 하중치를 감지하는 로드셀(163), 상부휠(164)을 수직(이하, "Z축" 또는 "Z"라고도 한다) 방향으로 이동시키는 회전 동력을 발생시키는 상부휠용 Z서보모터(161), 상부휠용 Z서보모터(161)의 축에 결합되어 상부휠(164)을 승강시키는 볼 스크류(162), 상부휠(164)과 나란히 설치되어 TAB 형성시 TFT 기판을 가압하는 가압용 상부롤러(168), 상부롤러(168)에 가해지는 하중치를 감지하는 로드셀(167), 상부롤러(168)를 수직방향으로 이동시키는 회전 동력을 발생시키는 상부롤러용 Z서보모터(165) 및 상부롤러용 Z서보모터(165)의 축에 결합되어 상부롤러(168)를 승강시키는 볼 스크류(166)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 4, the
다음으로, 하부휠 어셈블리(160a)는 합착기판(10)의 하부기판 즉, CF 기판에 홈을 형성하기 위해 상부휠(164)과 상부롤러(168)의 구성과 대향되게 설치되는 하부휠(164a), 하부휠(164a)에 인가되는 하중치를 감지하는 로드셀(163a), 하부 휠(164a)을 수직방향으로 이동시키는 회전 동력을 발생시키는 하부휠용 Z서보모터(161a), 하부휠용 Z서보모터(161a)의 축에 결합되어 하부휠(164a)을 승강시키는 볼 스크류(162a), 하부휠(164a)이 상부휠(164) 또는 상부롤러(168)와 대향하는 위치에 정렬되도록 하부휠(164a)을 수평 방향(이하, "Y축 방향"이라고 한다)으로 이동시키는 동력을 발생시키는 하부휠용 Y서보모터(165a) 및 하부휠용 Y서보모터(165a)의 축에 결합되어 하부휠(164a)을 수평 이동시키는 볼 스크류(166a)를 포함하여 이루어질 수 있다.Next, the
도 5a 는 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 상부휠과 하부휠을 통해 합착기판에 홈이나 크랙의 형성을 개략적으로 보인 측면도, 도 5b 는 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 상부롤러와 하부휠을 통해 합착기판의 하부면 상에 부착된 CF 기판에 홈의 형성을 개략적으로 보인 측면도이다.Figure 5a is a side view schematically showing the formation of grooves or cracks in the bonded substrate through the upper and lower wheels of the LCD panel cutting device according to the present invention, Figure 5b is an upper roller and a lower wheel of the LCD panel cutting device according to the invention The side view schematically showing the formation of grooves in the CF substrate attached on the lower surface of the bonded substrate through.
먼저, 도 5a 에 도시된 바와 같이 합착기판(10)의 절단을 위해서는 상부휠(164)을 합착기판(10)의 TFT 기판(10u)에 대해 소정의 깊이로 가압하고 이와 함께 하부휠(164a)을 상부휠(164)과 정대향하도록 정렬시키고, 다시 합착기판(10)의 CF 기판(10l)에 대해 소정의 깊이로 가압한 상태에서 이동대 구동 리니어 모터(140, 140a) 또는 휠 어셈블리 구동 리니어 모터(170, 170a)를 구동시켜서 TFT 기판(10u) 및 CF 기판(10l) 모두에 홈을 형성시키게 된다. First, in order to cut the bonded
반면, TAB을 형성하기 위해서는 도 5b 에 도시된 바와 같이 상부롤러(168)를 합착기판(10)의 TFT 기판(10u)에 대해 가압한 후, 이와 함께 하부휠(164a)을 상부롤러(168)와 대향하도록 정렬시키고, 다시 합착기판(10)의 CF 기판(10l)에 대해 소 정의 깊이로 가압한 상태에서 이동대 구동 리니어 모터(140, 140a) 또는 휠 어셈블리 구동 리니어 모터(170, 170a)를 구동시켜서 CF 기판(10l)에만 홈을 형성시키게 된다.On the other hand, to form the TAB, as shown in FIG. 5B, the
도 6 은 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치에서의 스크라이빙 방향 및 순서를 설명하기 위한 설명도로, 실선의 화살표는 스크라이빙 작업 방향 및 궤적을 나타내고, 점선의 화살표는 상부휠이나 상부롤러 및 하부휠의 이동 방향 및 궤적을 나타낸다. 6 is an explanatory view for explaining a scribing direction and order in the LCD panel cutting device according to the present invention, the solid arrow indicates the scribing operation direction and trajectory, the dotted arrow indicates the upper wheel or upper roller and The direction and the trajectory of the lower wheel are shown.
도 6 에 도시된 바와 같이 한 장으로 이루어진 대형 TFT-LCD 패널을 이 보다 작은 사이즈를 갖는 여러 장, 예를 들어 총 12장의 소형 TFT-LCD 패널로 절단하기 위해서는 전술한 바와 같이 전방측 이동대(130)의 컨베이어(150) 상부에 합착기판(10)을 올려놓은 상태에서 합착기판(10)의 선단부를 척 유닛(120)을 통해 물어 고정시킨다. 이러한 상태에서 상부휠(164)과 하부휠(164a) 또는 상부롤러(168)와 하부휠(164a)을 합착기판(10)에 미리 정해진 하중으로 접촉시킨 상태에서 실선으로 도시된 바와 같은 방향 및 궤적을 따라 스크라이빙 작업을 수행하고, 매 다음 번의 스크라이빙 작업을 위한 이동시에는 상부휠(164)과 하부휠(164a) 또는 상부롤러(168)와 하부휠(164a)의 합착기판(10)에의 접촉을 해제시킨 상태에서 점선으로 도시한 바와 같은 방향 및 궤적을 따라 지그재그로 이동하게 된다.As shown in FIG. 6, in order to cut a large TFT-LCD panel consisting of one sheet into several sheets having a smaller size, for example, a total of 12 small TFT-LCD panels, a front side moving table ( In the state in which the cemented
도 7 은 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치에서 로드셀 보드의 전기적인 구성을 보인 블록 구성도이다.7 is a block diagram showing the electrical configuration of the load cell board in the LCD panel cutting apparatus according to the present invention.
도 7 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 로드셀 보드의 전기적인 구성은 크게 로드셀 보드(300)의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어하는 마이크로 컨트롤러(310), 각각 상부휠 Z서보모터용 펄스신호, 하부휠 Z서보모터용 펄스신호 및 롤러 Z서보모터용 펄스신호를 발생시키는 상부휠 Z서보용 모션보드(210), 하부휠 Z서보용 모션보드(220) 및 롤러 Z서보용 모션보드(230)를 포함하여 이루어진 모션보드 그룹(200)과의 사이에서 입/출력 인터페이스를 담당하는 I/O 인터페이스(320), LCD 패널 절단장치의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어하는 상위 PC와의 사이에서 USB(Universal Serial Bus) 통신을 지원하는 USB 통신부(360), 상부휠용 Z서보모터(161)를 구동하는 상부휠용 Z서보 구동부(330), 로드셀(163)을 포함한 구성으로 이루어져 상부휠(164)에 의한 합착기판(10)의 TFT 기판(10u)에의 가압 하중치를 감지한 후 이를 마이크로 컨트롤러(310)에 제공하는 상부휠용 로드셀 회로부(334), 상부휠용 Z서보의 정밀제어를 위한 엔코더 펄스신호를 생성하여 상부휠 Z서보용 모션보드(210)에 전달하는 엔코더 펄스발생부(336), 하부휠용 Z서보모터(161a)를 구동하는 하부휠용 Z서보 구동부(340), 로드셀(163a)을 포함한 구성으로 이루어져 하부휠(164a)에 의한 합착기판(10)의 CF 기판(10l)에의 가압 하중치를 감지한 후 이를 마이크로 컨트롤러(310)에 제공하는 하부휠용 로드셀 회로부(344), 하부휠용 Z서보의 정밀 제어를 위한 엔코더 펄스신호를 생성하여 하부휠 Z서보용 모션보드(220)로 전달하는 엔코더 펄스발생부(346), 상부롤러용 Z서보모터(165)를 구동하는 롤러용 Z서보 구동부(350), 로드셀(167)을 포함한 구성으로 이루어져 상부롤러(168)에 의한 합착기판(10)의 TFT 기판(10u)에의 가압 하중치를 감지한 후 이를 마이크로 컨트롤러(310)에 제공하는 롤러용 로드셀 회로부(354), 롤러용 Z서보모터(352)의 정밀제어를 위한 엔코더 펄스신호를 생성하여 롤러 Z서보용 모션보드(230)로 전달하는 엔코더 펄스발생부(356)를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 7, the electrical configuration of the load cell board of the LCD panel cutting device according to the present invention is largely for the
전술한 바와 같은 구성에서 각각의 엔코더 펄스발생부(336, 346, 356)는 잘 알려진 바와 같이 다수의 슬릿이 원판의 가장자리에 등간격으로 배열된 슬릿 원판(도시하지 않음)과 슬릿 원판의 슬릿을 사이에 두고 대향하도록 배치된 포토 커플러(도시하지 않음)를 포함한 구성으로 이루어져 상부휠용 Z서보모터(161), 하부휠용 Z서보모터(161a) 및 상부롤러용 Z서보모터(165)의 회전각, 즉 상부휠(164)과 하부휠(164a) 및 상부롤러(168)의 승강량을 감지한 후 이를 대응되는 모션보드(210, 220, 230)에 제공하게 된다.In the above-described configuration, each of the
한편, 각각의 모션보드(210, 220, 230)는 전술한 각각의 엔코더 펄스발생부(336, 346, 356)에서 제공하는 펄스신호에 의거하여 상부휠(164), 하부휠(164a) 또는 상부롤러(168)를 각각 승강 구동시키기 위한 상부휠용 Z서보모터(161), 하부휠용 Z서보모터(161a) 및 상부롤러용 Z서보모터(165) 제어용 펄스신호, 즉 CW(Clockwise; 정) 또는 CCW(Counter Clockwise; 역) 펄스신호를 발생시키게 된다. 다음으로, I/O 인터페이스(320)는 각각의 모션보드(210, 220, 230)와 로드셀 보드(300) 사이에서 상부휠용 Z서보모터(161), 하부휠용 Z서보모터(161a) 및 상부롤러용 Z서보모터(165) 제어용 펄스신호를 로드셀 보드(300)의 마이크로 컨트롤러(310)에 전달하고 각각의 엔코더 펄스발생부(336, 346, 356)로부터 제공된 엔코더 펄스를 대응되는 모션보드(210, 220, 230)로 전달하는 등의 입/출력 인터페이스를 담당한다. 마지막으로, USB 통신부(360)는 상위 PC(도시하지 않음)에서 발생된 상부휠(164), 하부휠(164a) 및 상부롤러(168)의 설정 하중치를 로드셀 보드(300)에 전달하고, 로드셀 보드(300)에서 감지된 상부휠(164), 하부휠(164a) 및 상부롤러(168)의 실제 하중치에 대한 로그 파일을 상위 PC로 전달하는 등의 이더넷 통신 기능을 담당한다.On the other hand, each motion board (210, 220, 230) is based on the above-mentioned pulse signal provided by the respective
도 8 은 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치에서 로드셀 보드에 의한 스크라이빙 제어방법을 보인 흐름도로, 별 다른 설명이 없는 한 마이크로 컨트롤러(310)가 주체가 되어 수행함을 밝혀둔다.8 is a flowchart illustrating a scribing control method by a load cell board in the LCD panel cutting apparatus according to the present invention, and unless otherwise stated, the
도 8 에 도시된 바와 같이 먼저, 단계 S100에서는 상위 PC로부터 상부휠(164), 하부휠(164a) 및 상부롤러(168)의 합착기판(10)에 대한 설정 하중치를 USB 통신부(360)를 경유하여 전달받은 후에 내장된 데이터 저장부(미도시)에 저장하게 된다.As shown in FIG. 8, first, in step S100, the set load value of the
다음으로, 단계 S102에서는 여러 장의 소형 패널을 얻기 위해 한 장의 대형 TFT-LCD 패널 합착기판(10)에 대해 스크라이빙 작업을 해야 될 스크라이빙 횟수 카운터(Cs)를 초기화시킨다. 이어지는 단계 S106에서는 각각의 모션보드(210, 220, 230)로부터 상부휠용 Z서보나 롤러용 Z서보 및 하부휠용 Z서보 구동용 CW 또는 CCW 펄스신호를 전달받는다.Next, in step S102, the scribing frequency counter Cs to be scribed to one large TFT-LCD
다음으로, 단계 S106에서는 단계 S104에서 전달받은 CW 또는 CCW 펄스신호에 의해 상부휠용 Z서보모터(161)나 롤러용 Z서보모터(165) 및 하부휠용 Z서보모터(161a)를 구동하여 상부휠(164)이나 상부롤러(168) 및 하부휠(164a)을 합착기판(10)의 TFT 기판(10u)과 CF 기판(10l)에 설정 하중치로 가압한 상태에서 스크라 이빙 작업을 시작하게 된다.Next, in step S106, the upper wheel
도 9a 및 도 9b 는 본 발명에 따른 LCD 패널절단 장치의 스크라이빙 제어방법에서 상부휠 대 하부휠 및 상부롤러 대 하부휠에 의한 스크라이빙 과정을 설명하기 위한 설명도이다.9A and 9B are explanatory views for explaining a scribing process by an upper wheel to a lower wheel and an upper roller to a lower wheel in the scribing control method of the LCD panel cutting device according to the present invention.
도 9a 에 도시된 바와 같이 절단을 위한 스크라이빙 작업시에는 상부휠(164)과 하부휠(164a)이 합착기판(10)의 TFT 기판(10u)과 CF 기판(10l)에 각각 도시된 점선 깊이만큼의 홈을 형성하게 되고, 반면에 TAB 형성을 위한 스크라이빙 작업시에는 상부롤러(168)에 의해 합착기판(10)의 TFT 기판(10u) 표면을 가압한 상태에서 하부휠(164a)만에 의해 CF 기판(10l)에 도시된 점선 깊이만큼의 홈이 형성되게 된다. 도 9a 및 도 9b에서 Wheel Depth Time은 스크라이빙의 시작 전 휠 위치에서 Wheel Depth Gap까지 도달하는데 걸리는 시간을 말한다.In the scribing operation for cutting as shown in FIG. 9A, the
다시 도 8 로 돌아가서, 단계 S108에서는 각각의 로드셀 회로부(334, 344, 354)로부터 실제의 하중치를 소정 시간 주기, 예를 들어 5㎲ 주기로 입력받고, 다시 단계 S110에서는 이렇게 입력받은 실제 하중치(아날로그 신호임)를 상응하는 크기의 디지털 신호로 A/D 변환하고, 이어지는 단계 S112에서는 이렇게 변환된 실제 하중치가 미리 설정된 안정범위를 이탈하는지를 판단한다.8 again, in step S108, an actual load value is input from each load
단계 S112에서의 판단 결과 각각의 로드셀(163, 163a, 167)의 감지 하중치가 설정 안정범위 내에서 유지되는 경우에는 상부휠용 Z서보모터(161)나 상부롤러용 Z서보모터(165) 및 하부휠용 Z서보모터(161a)를 현재의 상태로 유지시킨 채로 단계 S118로 직행하는 반면에 설정 안정범위를 이탈하는 경우에는 다시 단계 S114로 진 행하여 미리 정해진 (+)Hunting값이나 (-)Hunting값(후술함)까지도 이탈하는지를 판단한다.As a result of the determination in step S112, when the detected load values of the
도 10 은 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 스크라이빙 제어방법에서 상부휠과 하부휠의 하중설정 입력창을 예시한 컴퓨터 화면이다.10 is a computer screen illustrating load setting input windows of an upper wheel and a lower wheel in a scribing control method of an LCD panel cutting device according to the present invention.
도 10 에 도시된 바와 같이 작업자는 상위 PC에 절단제어 프로그램을 실행시킨 상태에서 컴퓨터 화면에 보이는 상부휠(164)과 하부휠(164a)의 하중설정 입력창에 각각의 로드셀(163, 163a)의 원하는 하중치를 설정할 수 있다. 도 10 에서 "(+)안정치"와 "(-)안정치"는 각각 스크라이빙 작업시 상부휠(164)과 하부휠(164a)에 인가되는 하중치, 즉 로드셀 감지값의 안정동작 범위를 나타내고, "(+)Hunting(헌팅)값"과 "(-)Hunting(헌팅)값"은 각각 상부휠(164)과 하부휠(164a)에 인가되는 하중치, 즉 로드셀 감지값의 허용 상한치 및 허용 하한치를 나타낸다.As shown in FIG. 10, the operator of each of the
나아가, 도 10 의 예에서는 상부휠(164)에 대한 (+)안정치가 0.780㎏, (-)안정치가 0.750㎏, (+)Hunting값이 0.785㎏, (-)Hunting값이 0.745㎏로 각각 설정되어 있는 반면에 하부휠(164a)에 대한 (+)안정치가 0.980㎏, (-)안정치가 0.750㎏, (+)Hunting값이 0.985㎏, (-)Hunting값이 0.945㎏로 각각 설정되어 있어서 상부휠(164)에 대한 설정 하중치보다 큰 값으로 설정되어 있는데, 이는 스크라이빙 작업시 하부휠(164a)이 상부휠(164)보다 하중을 더 크게 받기 때문이다.Furthermore, in the example of FIG. 10, the positive settling value of the
도 11a 및 도 11b 는 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 스크라이빙 제어방법에서 하부휠과 상부휠의 수직보정 과정을 설명하기 위한 그래프이다.11A and 11B are graphs for explaining a vertical correction process between the lower wheel and the upper wheel in the scribing control method of the LCD panel cutting device according to the present invention.
도 11a 및 도 11b 에 도시된 바와 같이 스크라이빙 작업 과정에서 상부휠 로 드셀(163)과 하부휠 로드셀(163a)에 인가되는 하중치는 각각 합착기판(10)의 강도 불균일 등에 의해 (+)안정치(Wuua, Wlua)와 (-)안정치(Wula, Wlla)의 중간치, 도 10 의 예에서는 0.765㎏와 0.965㎏를 중심으로 점선으로 도시한 바와 같이 변화하게 된다. 이때, 상부휠(164)의 경우에 그 로드셀(163)에 인가되는 하중치가 (+)안정치(Wuua)를 초과하는 경우에 즉시 상부휠용 Z서보모터(161)를, 예를 들어 CW 방향으로 회전시킴으로써 그 로드셀(163)에 인가되는 하중치를 줄이게 되고, 반면에 (-)안정치(Wula)에 미달하는 경우에 상부휠용 Z서보모터(161)를 예를 들어 CCW 방향으로 회전시킴으로써 그 로드셀(163)에 인가되는 하중치를 증가시키게 된다.As shown in FIGS. 11A and 11B, the load values applied to the upper
한편, 전술한 하부휠(164a)의 경우에도 마찬가지로 그 로드셀(163a)에 인가되는 하중치가 (+)안정치(Wlua)를 초과하는 경우에 즉시 하부휠용 Z서보모터(161a)를, 예를 들어 CW 방향으로 회전시킴으로써 그 로드셀(163a)에 인가되는 하중치를 줄이게 되고, 반면에 (-)안정치(Wlla)에 미달하는 경우에 하부휠용 Z서보모터(161a)를 예를 들어 CCW 방향으로 회전시킴으로써 그 로드셀(163a)에 인가되는 하중치를 증가시키게 된다.On the other hand, in the case of the
다시 도 8 로 돌아가서, 단계 S114에서의 판단 결과 실제 하중치가 각각의 (+)Hunting값(Wuuh, Wluh)이나 (-)Hunting값(Wulh, Wllh)을 이탈하는 경우에는 단계 S124로 진행하여 스크라이빙 작업을 즉시 중지시키고, 다시 단계 S126에서는 이 사실을 해당 모션보드(210, 220, 230)에 알림으로써 해당 모션보드(210, 220, 230)가 경보를 발생시키도록 한다. 이후, 각각의 모션보드(210, 220, 230)는 상부휠(164)이나 상부롤러(168) 및 하부휠(164a)의 합착기판(10)에의 가압 해제를 지시하는 펄스 신호를 로드셀 보드(300)에 전달하게 되는데, 이에 의해 마이크로 컨트롤러(310)가 상부휠용 Z서보모터(161)나 롤러용 Z서보모터(165) 및 하부휠용 Z서보모터(161a)를 제어하여 상부휠(164)이나 상부롤러(168) 및 하부휠(164a)의 합착기판(10)에의 가압을 해제하게 된다. 물론, 이러한 가압 해제 작업은 마이크로 컨트롤러(310)가 모션보드(210, 220, 230)의 지시 없이 독립적으로 수행할 수도 있을 것이다.Returning to FIG. 8 again, if the actual load value deviates from each of the (+) Hunting values (W uuh , W luh ) or (-) Hunting values (W ulh , W llh ) as a result of the determination in step S114, the process returns to step S124. Proceeds immediately stop the scribing operation, and again in step S126 to inform the motion board (210, 220, 230) of the fact that the motion board (210, 220, 230) to generate an alarm. Thereafter, each
한편, 단계 S114에서의 판단 결과 실제 하중치가 각각의 (+)Hunting값(Wuuh, Wluh)이나 (-)Hunting값(Wulh, Wllh)을 이탈하지 않은 경우에는 단계 S116으로 진행하여 상부휠용 Z서보모터(161)나 롤러용 Z서보모터(165) 및 하부휠용 Z서보모터(161a)를 전술한 바와 같이 수직 보정한다.On the other hand, as a result of the determination in step S114, the actual load value is each positive + hunting value (W uuh , If W luh ) or (-) Hunting values (W ulh , W llh ) are not released, proceed to step S116 to proceed with step Z116 for the upper wheel
그리고, 단계 S118에서는 해당 순서의 스크라이빙이 완료되었는지를 판단하는데, 완료되지 않은 경우에는 단계 S108로 복귀하는 반면에 완료된 경우에는 단계 S120으로 진행하여 스크라이빙 횟수 카운터(Cs)의 값을 1만큼 증가시키고, 다시 단계 S122에서는 스크라이빙 횟수 카운터(Cs)의 값이 미리 정해진 기준 회수(n)에 도달하였는지를 판단한다.In step S118, it is determined whether scribing of the corresponding sequence is completed. If not, the process returns to step S108. If the process is completed, the process proceeds to step S120. In step S122, it is determined whether or not the value of the scribing number counter Cs has reached the predetermined reference number n.
단계 S122에서의 판단 결과 스크라이빙 횟수 카운터(Cs)의 값이 기준 회수(n)에 도달하지 않은 경우에는 단계 S104로 복귀하는 반면에 도달한 경우에는 단 계 S128로 진행하여 각각의 로드셀(163, 163a, 167)의 감지 하중치가 기록된 로그 파일을 생성하여 상위 PC로 전송하게 된다. 물론, 이러한 각각의 로드셀(163, 163a, 167)의 감지 하중치는 스크라이빙 작업을 하는 도중에 실시간으로 상위 PC에 전달될 수도 있을 것이다.As a result of the determination in step S122, if the value of the scribing count counter Cs does not reach the reference number n, the process returns to step S104. , 163a, 167 generates a log file that records the detected load value and transmits to the host PC. Of course, the sensing load values of each of the
본 발명의 LCD 패널 절단장치의 로드셀 보드 및 이를 통한 스크라이빙 제어방법은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The load cell board of the LCD panel cutting device of the present invention and the scribing control method through the same are not limited to the above-described embodiments and can be modified in various ways within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 LCD 패널 절단장치의 로드셀 보드 및 이를 통한 스크라이빙 제어방법에 따르면 대형 TFT-LCD 패널 절단장치에서 기판에 홈을 형성하는 스크라이빙 작업시 합착기판 절단용 휠이나 롤러에 인가되는 하중을 감지하는 로드셀로부터 입력되는 하중치에 의거하여 휠이나 롤러의 수직방향의 구동을 신속하고도 정밀하게 제어함으로써 제품의 신뢰성을 향상시킬 수가 있고, 이외에도 로드셀 보드로부터 전달되는 로그 파일에 의해 현재의 스크라이빙 조건의 적정성 여부나 거리별 하중치 등을 언제든 실시간으로 모니터링할 수 있다.As described above, according to the load cell board and the scribing control method of the LCD panel cutting apparatus according to the present invention, the wheel for cutting the bonded substrate in the scribing operation of forming a groove in the substrate in the large-sized TFT-LCD panel cutting apparatus In addition, the reliability of the product can be improved by quickly and precisely controlling the driving of the wheel or roller in the vertical direction based on the load value input from the load cell sensing the load applied to the roller. In addition, the log transmitted from the load cell board The file can be monitored in real time at any time to determine the adequacy of the current scribing conditions or the load value by distance.
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