KR100851960B1

KR100851960B1 - 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지

Info

Publication number: KR100851960B1
Application number: KR1020060114360A
Authority: KR
Inventors: 한성욱; 이용훈
Original assignee: 한성욱; 이용훈
Priority date: 2006-11-20
Filing date: 2006-11-20
Publication date: 2008-08-12
Also published as: KR20080045348A

Abstract

본 발명은 LCD 글래스 등과 같은 디스플레이장치 제조장비에서 로테이션, X-축 및 Y-축 틸트 동작을 수행하는 틸트앤로테이션 스테이지에 관한 것이다.

본 발명은 스프링의 힘으로 자세를 유지하는 예압 조정 방식, 스프링 예압과 연계하여 미세 조정을 가능하게 하는 정밀 회전 조정 방식 등을 채용한 새로운 형태의 스테이지 시스템을 구현함으로써, 로테이션 및 틸트시 원활한 회전 및 흔들림을 배제할 수 있고, 무엇보다도 Z-축 방향에 대한 우수한 고정성을 확보할 수 있으며, 특히 틸트 스테이지의 전체적인 외형을 대폭 축소할 수 있어 주변 부품과의 기구적 결합 및 간섭조건을 효율적을 맞출 수 있는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지를 제공한다.

디스플레이장치 제조장비, 로테이션 스테이지, 틸트 스테이지, 스프링 예압

Description

디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지{Tilt ＆ rotation stage for semiconductor production}

도 1a, 1b는 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 전체적인 조립상태를 나타내는 사시도

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지에서 로테이션 스테이지를 나타내는 평면 사시도

도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 로테이션 스테이션을 나타내는 저면 사시도

도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 로테이션 스테이지에서 상하부 로테이션 블럭의 조립상태를 나타내는 단면도

도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 로테이션 스테이지에서 로테이션 조정방법을 보여주는 단면도

도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 틸트 스테이션을 나타내는 정면 사시도

도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 틸트 스테이션을 나타내는 배면 사시도

도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 틸트 스테이션에서 틸트 조정방법을 보여주는 단면도

도 9는 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 적용상태를 나타내는 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 로테이션 조절장치 11 : 가동형 로테이션 블럭

12 : 고정형 로테이션 블럭 13 : 로테이션 스테이지

14 : X-축 틸트 조절장치 15 : 가동형 틸트 블럭

16 : 고정형 틸트 블럭 17 : X-축 틸트 스테이지

18 : Y-축 틸트 조절장치 19 : 베이스 틸트 블럭

20 : Y-축 틸트 스테이지 21 : 유격조절용 플레이트

22 : 유격조절용 고정볼트 23 : 유격조절용 가동볼트

24 : 단차부 25 : 가동블럭

26 : 고정블럭 27 : 로테이션 조절볼트

28 : 로테이션 지지볼트 29 : 스프링

30 : 로테이션 지지핀 31 : X-축 틸트 조절볼트

32 : X-축 틸트 스프링 33a,33b : 열처리 핀

34 : Y-축 틸트 조절볼트 35 : Y-축 틸트 스프링

36 : 결속용 브라켓 37 : 공구삽입용 홀

38 : 지지대 39 : 보조 블럭

40 : 돌출부 41a,41b : 힌지부

본 발명은 LCD 검사장비 등과 같은 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 X-축 및 Y-축에 대한 미세 조정 및 확실한 고정, 특히 Z-축에 대한 확실한 고정이 가능하고, 스프링을 이용한 예압방식의 적용으로 고정해제시 자세유지가 용이한 동시에 조정시 최소한의 움직임으로 정밀도를 맞출 수 있으며, 특히 콤팩트한 구조의 구현이 가능하여 외형을 축소하고 가격을 낮춤으로써, 여러 분야에 폭넓게 적용할 수 있고 충분한 경쟁력을 확보할 수 있는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지에 관한 것이다.

최근 전자산업의 발전으로 전자부품의 고집적화, 소형화, 경량화의 기술요소가 필수적인 요소로 자리 잡아가고 있다.

액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display) 등의 디스플레이장치 분야에서도 고해상도 및 고성능화 추세가 갈수록 가속화되고 있다.

이러한 추세에 따라 디스플레이장치를 생산 및 제조하는 공정에서도 각 공정별 부품에 대해서 엄격한 검사 등을 통해 품질확보에 주력하고 있다.

일반적으로 액정표시장치를 제조하는 과정에서는 글래스의 결함을 검사하는 공정이 여러 차례 반복된다.

LCD 글래스의 결함검사는 보통 목시검사(Macro inspection)와 미세검사(Micro inspection)로 구분되며, 목시검사는 작업자가 직접 눈으로 결함여부를 확인하는 방법이고, 미세검사는 전(前) 공정에서 발견된 결함부위를 현미경을 이용하여 자세하게 검사하는 검사방법이다.

이러한 검사를 수행하는 장비는 검사목적에 따라 목시검사를 하는 장비와, 미세검사를 목적으로 하는 장비와, 목시검사 및 미세검사를 동시에 수행하는 목시/미세 검사장비로 구분된다.

또한, LCD 글래스의 생산방식에 따라 배치생산방식에 사용되는 단독 검사장비와, 프리플로우(Free flow)생산방식에서 사용되는 인라인 검사장비로 구분되기도 한다.

상기 목시검사방식이나 미세검사방식을 통해 LCD 글래스에 대한 결함검사를 수행하기 위해서는 기본적으로 LCD 글래스 안착을 위한 검사 스테이지, 틸팅 유니트, X-Y축 이동 유니트, 조명장치, 링크 기구, 위치 보정을 위한 틸트앤로테이션 스테이지 등을 포함하는 장비가 사용된다.

현재 상용화된 틸트앤로테이션 스테이지류들의 동작방식은 X-축과 Y-축 위치 변형 및 회전에 대한 움직임으로 이루어진다.

그러나, 현재 상용화되어 있는 스테이지는 Z-축에 대한 고정성이 미비하여 위치를 위한 보정 작업 후에도 고정시 원하는 위치에서 확실한 고정에 어려움이 있었으며, 요구하는 성능에 비해 외곽 크기가 상당히 크고 구조 또한 복잡해서 기구적인 결합 및 간섭 조건을 맞추기에 어려움이 있다.

그리고, 현재 상용화된 스테이지의 가격 또한 성능에 비해 비싸서 많은 제품에 적용하기에 어려움이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 스프링의 힘으로 자세를 유지하는 예압 조정 방식, 스프링 예압과 연계하여 미세 조정을 가능하게 하는 정밀 회전 조정 방식 등을 채용한 새로운 형태의 스테이지 시스템을 구현함으로써, 로테이션 및 틸트시 원활한 회전 및 흔들림을 배제할 수 있고, 무엇보다도 Z-축 방향에 대한 우수한 고정성을 확보할 수 있으며, 특히 틸트 스테이지의 전체적인 외형을 대폭 축소할 수 있어 주변 부품과의 기구적 결합 및 간섭조건을 효율적을 맞출 수 있는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서로 평면상에서 회전가능하게 상하 조합되는 동시에 위아래 방향으로 유격조절이 가능하며 로테이션 조절장치에 의해 로테이션 위치 보정이 가능한 상부의 가동형 로테이션 블럭 및 하부의 고정형 로테 이션 블럭으로 구성되는 로테이션 스테이지와, 상기 로테이션 스테이지의 저부에 일체식으로 조립되며 상하 일정 갭을 유지하면서 나란하게 배치되는 동시에 하나의 블럭에 대해 다른 하나의 블럭이 베어링을 통해 축지지되어 시이소 동작이 가능하게 되고 X-축 틸트 조절장치에 의해 X-축 위치 보정이 가능한 상부의 가동형 틸트 블럭과 하부의 고정형 틸트 블럭으로 구성되는 X-축 틸트 스테이지와, 상기 X-축 틸트 스테이지의 저부에 일체식으로 조립되며 고정형 틸트 블럭과 상하 일정 갭을 유지하면서 나란하게 배치되는 동시에 이 고정형 틸트 블럭을 베어링으로 축지지하여 시이소 동작을 가능하게 해주고 Y-축 틸트 조절장치에 의해 Y-축 위치 보정이 가능한 베이스 틸트 블럭으로 구성되는 Y-축 틸트 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로테이션 스테이지의 가동형 로테이션 블럭과 고정형 로테이션 블럭은 상기 고정형 로테이션 블럭측에 밀착 지지되는 유격조절용 플레이트를 매개로 하여 가동형 로테이션 블럭에 아래에서 위로 체결되는 다수의 유격조절용 고정볼트와, 상기 가동형 로테이션 블럭에 위에서 아래로 체결되는 동시에 그 끝이 유격조절용 플레이트측과 접하면서 아래로 밀어줄 수 있는 유격조절용 가동볼트에 의해 위아래 방향으로 유격조절이 가능한 구조로 조합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로테이션 조절장치는 가동형 로테이션 블럭의 외주 일측에 고정설치되는 가동블럭과, 상기 가동블럭을 일부 내측으로 수용하면서 고정형 로테이션 블럭의 외주 일측에 고정설치되는 고정블럭 및 이 고정블럭상에 체결되면서 가동블럭을 사이에 두고 서로 일직선상으로 마주보며 접하는 로테이션 조절볼트 및 로테 이션 지지볼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로테이션 지지볼트는 스프링에 의한 후단 지지를 받으면서 가동블럭의 한쪽 면을 탄력적으로 받쳐주는 로테이션 지지핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 X-축 틸트 조절장치는 X-축 틸트 스테이지의 고정형 틸트 블럭의 한쪽 측면부에 체결되는 동시에 그 끝이 가동형 틸트 블럭의 밑면과 접하면서 가동형 틸트 블럭의 한쪽을 밀어줄 수 있는 X-축 틸트 조절볼트와, 상기 가동형 틸트 블럭의 축지지부위를 기준하여 X-축 틸트 조절볼트의 반대쪽에서 위아래 가동형 틸트 블럭과 고정형 틸트 블럭 사이에 개재되어 각 블럭이 서로 간에 위아래로 탄력지지되도록 하는 X-축 틸트 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 X-축 틸트 조절볼트의 끝과 접하는 블럭에는 마모방지에 따른 이물질 생성을 막아주기 위한 열처리 핀이 삽입 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 Y-축 틸트 조절장치는 X-축 틸트 스테이지의 고정형 틸트 블럭의 한쪽 측면부에 체결되는 동시에 그 끝이 베이스 틸트 블럭의 윗면과 접하면서 고정형 틸트 블럭을 포함하는 X-축 틸트 스테이지 전체를 상대적으로 한쪽으로 밀려나도록 해주는 Y-축 틸트 조절볼트와, 상기 고정형 틸트 블럭의 축지지부위를 기준하여 Y-축 틸트 조절볼트의 반대쪽에서 위아래 가동형 틸트 블럭과 고정형 틸트 블럭 사이에 개재되어 각 블럭이 서로 간에 위아래로 탄력지지되도록 하는 Y-축 틸트 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 Y-축 틸트 조절볼트의 끝과 접하는 블럭에는 마모방지에 따른 이 물질 생성을 막아주기 위한 열처리 핀이 삽입 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 X-축 틸트 스테이지와 Y-축 틸트 스테이지는 가동형 틸트 블럭과 고정형 틸트 블럭, 고정형 틸트 블럭과 베이스 틸트 블럭을 각각 일체식으로 고정시켜줄 수 있는 결속용 브라켓을 각각 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 X-축 틸트 조절볼트와 Y-축 틸트 조절볼트의 헤드부에는 조작시 공구삽입을 용이하게 해주는 적어도 4방향의 공구삽입용 홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 전체적인 조립상태를 나타내는 사시도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 틸트앤로테이션 스테이지는 원판형의 위아래 2개의 블럭이 밀착 조합되는 형태로 이루어진 로테이션 스테이지(13)와, 사각판형의 위아래 3개의 블럭이 차례로 밀착 조합되는 형태로 이루어진 X-축 틸트 스테이지(17) 및 Y-축 틸트 스테이지(20)로 구성되어 있다.

상기 로테이션 스테이지(13)는 윗면의 4개의 작은 나사홀을 통해 장비 본체(미도시)측에 체결되는 구조로 설치되고, 틸트 스테이지측과는 윗면의 4개의 큰 관통홀을 통해 틸트 스테이지측에 체결되는 볼트에 의해 일체식으로 조립된다.

또한, 상기 Y-축 틸트 스테이지(20)의 4곳 모서리에는 홀이 형성되어 있으며, 이곳을 통해 LCD 글래스 안착을 위한 검사 스테이지(미도시)측과 조립되는 구조로 설치된다.

상기 로테이션 스테이지(13)는 평면상에서 화살표 방향으로 회전가능한 구조로 조합되어 로테이션 위치 보정을 수행하는 부분이고, 상기 X-축 틸트 스테이지(17) 및 Y-축 틸트 스테이지(20)는 X-축 및 Y-축 방향으로의 틸트, 예를 들면 “B" 방향의 축을 기준할 때 좌우방향(X-축 틸트)으로의 틸트 및 “A"방향의 축을 기준할 때 좌우방향(Y-축 틸트)으로의 시이소 동작이 가능한 구조로 조합되어 틸트 위치 보정을 수행하는 부분이다.

이를 위하여, 상기 로테이션 스테이지(13)와 X-축 틸트 스테이지(17) 및 Y-축 틸트 스테이지(20)에는 각각 로테이션 조절장치(10)와 X-축 틸트 조절장치(14) 및 Y-축 틸트 조절장치(18)가 구비되어 있으며, 이때의 각 조절장치를 조작하여 로테이션과 X-축 및 Y-축 틸트를 조절할 수 있게 된다.

특히, 로테이션 스테이지는 현재 상용하된 스테이지에 비해 회전각은 작으나 미세한 회전 및 정밀 회전이 가능한 특징을 가지고 있으며, 후술하는 바와 같이 Z-축에 대한 예압값, 즉 상하방향으로의 예압값을 갖고 있어 흔들림을 최소화할 수 있도록 되어 있다.

또한, 틸트 스테이지는 일반 틸트 스테이지에 비해 외형상 크기가 훨씬 작으며 성능면에서도 우수한 성능을 보여줄 수 있으며, 크기나 외형상의 제약을 가지는 일반 상용 틸트 스테이지에 비해 크기가 작고 콤팩트한 구조로 이루어져 있기 때문에 고객의 요구에 맞도록 설계 제작이 가능한 특징을 갖는다.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지에서 로테이션 스테이지를 나타내는 평면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 로테이션 스테이션을 나타내는 저면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 로테이션 스테이지에서 상하부 로테이션 블럭의 조립상태를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 로테이션 스테이지에서 로테이션 조정방법을 보여주는 단면도이다.

도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 여기서는 로테이션 스테이지(13)의 전체적인 구조를 보여준다.

상부의 가동형 로테이션 블럭(11)과 하부의 고정형 로테이션 블럭(12)은 위아래에서 각각 동심원상으로 배치되면서 밀착되고, 서로가 면마찰 형태로 회전이 가능한 구조로 조립된다.

예를 들면, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 고정형 로테이션 블럭(12)의 중심부에 마련되어 있는 단차부(24) 내에 가동형 로테이션 블럭(11)의 중심축 부분이 안착되면서 접촉되는 형태로 배치되고, 이때의 각 블럭은 후술하는 유격조절수단의 각 볼트에 의해 체결되어 일체식으로 결합되는 구조로 조립된다.

이렇게 조립되는 가동형 로테이션 블럭(11)은 단차부(24) 내에 지지되는 중심축 부분을 축으로 하여 회전될 수 있게 된다.

도 4에서 점선으로 도시한 볼트는 고정형 로테이션 블럭(12)과 후술하는 X-축 틸트 스테이지(17)의 가동형 틸트 블럭(16)과 체결되는 볼트로서, 이에 따라 로테이션 스테이지(13) 전체가 틸트 스테이지측에 일체식으로 조립될 수 있게 된다.

이러한 로테이션 스테이지(13)는 블럭 간의 위아래 유격을 조절함으로써 Z-축 방향(상하방향)에 대한 예압값을 가질 수 있도록 해주는 수단을 포함한다.

이를 위하여, 도 3과 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 고정형 로테이션 블럭(12)의 저면 중심부의 홈 내에는 유격조절용 플레이트(21)가 수평으로 나란하게 밀착(또는 근접) 위치되고, 이렇게 위치되는 유격조절용 플레이트(21)를 관통하는 형태로 아래쪽에서부터 적어도 3개의 유격조절용 고정볼트(22)가 가동형 로테이션 블럭(11)에 체결되는 한편, 가동형 로케이션 블럭(11)에는 그 중심부에 위에서 아래로 유격조절용 가동볼트(23)가 체결되는 동시에 이때의 볼트 끝은 유격조절용 플레이트(21)의 윗면과 접하는 형태가 된다.

이에 따라, 유격조절용 고정볼트(22)를 해제한 상태에서 유격 조절용 가동볼트(23)를 조작하여(체결하거나 해제하는 방향으로 조작하여) 유격조절용 플레이 트(21)를 밀어내는 형태로 가동형 로테이션 블럭(11)의 아래쪽으로 로테이션에 필요한 공간(유격)을 확보하고, 계속해서 유격조절용 고정볼트(22)를 체결하여 이를 고정함으로써, 예압값을 조정 및 블럭을 조립할 수 있게 된다.

또한, 상기 로테이션 스테이지(13)는 로테이션 위치 보정을 미세하고 정밀하게 조정할 수 있도록 해주는 로테이션 조절장치(10)를 포함한다.

이를 위하여, 도 2와 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 가동형 로테이션 블럭(11)의 외주 일측에는 대략 “T"자 형상을 가지는 가동블럭(25)에 체결구조로 고정 설치되고, 이와 인접한 고정형 로테이션 블럭(12)의 외주 일측에는 대략 “ㄷ"자 형상을 가지는 고정블럭(26)이 가동블럭(25)의 일부를 내측으로 수용하는 형태로 고정 설치되는 한편, 상기 고정블럭(26)에는 그 내측으로 위치되는 가동블럭(25)을 사이에 두고 양편에서 서로 일직선상으로 마주보며 접하는 형태의 로테이션 조절볼트(27) 및 로테이션 지지볼트(28)가 각각 체결 설치된다.

이때의 로테이션 조절볼트(27)는 작업자의 조작을 통한 그 체결진행력을 이용하여 가동블럭(25)을 포함하는 가동형 로테이션 블럭(11) 전체를 밀어주는 역할을 하며, 상기 로테이션 지지볼트(28)는 로테이션 조절볼트(27)의 반대쪽에서 가동블럭(25)을 지지하면서 조절된 상태를 유지시켜주는 역할을 한다.

물론, 로테이션 지지볼트(28)의 경우에도 가동블럭(25)을 밀어주는 역할을 할 수도 있다.

즉, 로테이션 조절볼트(27)와 로테이션 지지볼트(28)는 양쪽에 상호 협력하면서 가동형 로테이션 블럭(11)을 밀어주거나 또 위치 보정된 상태를 함께 고정시 켜주는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 로테이션 지지볼트(28)의 경우에는 직접 가동블럭(25)측과 접하지 않고 중간에 로테이션 지지핀(30)을 거쳐 가동블럭(25)을 지지할 수 있도록 되어 있다.

예를 들면, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 상기 로테이션 지지핀(30)은 그 후단이 볼트측과의 사이에 설치되는 스프링(29)에 의해 지지되므로서, 가동블럭(25)의 한쪽 면을 탄력적으로 받쳐줄 수 있게 된다.

이에 따라, 로테이션 위치 보정시 한쪽의 로테이션 조절볼트(27)를 조작하면(체결하거나) 그 끝이 가동블럭(25)의 한쪽 면을 밀게 되므로, 가동블럭(25)을 포함하는 가동형 로테이션 블럭(11) 전체(실질적으로는 유격조절수단까지 포함하여)는 한쪽으로 밀려나면서 회전하게 되고, 이때의 반대쪽에서는 로테이션 지지핀(30)이 가동블럭(25)의 반대쪽 면을 탄력적으로 받쳐주면서 이때의 움직임을 지지할 수 있게 된다.

이렇게 로테이션 조절볼트(27)의 피치 이동력과 스프링의 탄력적인 지지력이 동시에 작용하고 있는 조건에서 로테이션이 이루어짐에 따라 로테이션 스테이지의 회전각을 미세하고 정밀하게 조절할 수 있게 되고, 또한 조절이 완료된 상태에서도 확실한 고정력을 확보할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에서 제공하는 로테이션 조절장치의 경우 일정간격, 예를 들면 약 ±5°에 대한 고객의 요구에 맞게 설계될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 틸트 스테이 션을 나타내는 정면 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 틸트 스테이션을 나타내는 배면 사시도이다.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 틸트 스테이션은 X-축 틸트와 Y-축 틸트를 수행하는 부분으로서, 모두 3개의 사각 플레이트 형상의 블럭을 차례로 적층 조합시킨 형태로 이루어져 있으며, 각 블럭들은 서로 유기적으로 조합되면서 각각의 틸트 동작을 수행할 수 있도록 되어 있다.

예를 들면, X-축 방향으로의 틸트의 경우 가장 윗쪽에 배치되어 있는 1개의 블럭이 도 1a의 “B" 방향의 축을 기준할 때 좌우로 동작하고, Y-축 방향으로의 틸트의 경우 윗쪽 2개의 블럭이 함께 도 1b의 “A"방향의 축을 기준할 때 좌우로 동작하는 형태로 틸트 동작을 수행할 수 있게 된다.

이를 위하여, 상기 X-축 틸트 스테이지(17)는 상부의 가동형 틸트 블럭(15)과 하부의 고정형 틸트 블럭(16)으로 구성되는데, 상기 가동형 틸트 블럭(15)과 고정형 틸트 블럭(16)은 서로 위아래로 일정 갭을 유지하면서 나란하게 배치되고, 이렇게 배치된 상태에서 가동형 틸트 블럭(16)의 양옆에서 수직 연장되는 2개의 지지대(38) 사이에 가동형 틸트 블럭(15)의 서로 위아래 이웃하는 2개의 변 중심이 베어링을 매개로 하여 조립되므로서, 가동형 틸트 블럭(15)은 X-축 틸트 조절장치(14)의 조작에 의해 베어링 조립부위, 즉 힌지부(41a)를 축으로 하여 시이소 동작과 같은 틸트 동작을 수행할 수 있게 된다.

이때의 상기 지지대(38)는 하단을 고정형 틸트 블럭(16)측에 체결구조로 지지되면서 상단에 개재되는 베어링을 이용하여 가동형 틸트 블럭(15)의 양쪽 변의 중심에서 돌출형성되는 축(미도시)을 회전가능한 형태로 잡아주는 구조로 설치된다.

이러한 가동형 틸트 블럭(15)과 고정형 틸트 블럭(16)은 틸트 보정이 끝난 후 실제 장비에 세팅되는 경우 두 블럭의 한쪽 면에 접하면서 체결되는 “ㄷ"자 형태의 결속용 브라켓(36)에 의해 일체식의 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

특히, 상기 결속용 브라켓(36)이 가지는 4곳의 체결부위 중에서 적어도 2곳의 볼트 체결을 위한 홀은 볼트의 직경보다 다소 큰 직경으로 이루어져 있어서 틸트 보정에 의해 블럭이 어느 한쪽으로 기울어져도 간섭없이 견고한 체결상태를 유지할 수 있도록 되어 있다.

상기 X-축 틸트 스테이지(17)의 X-축 틸트 보정을 위한 수단으로 X-축 틸트 조절장치(14)가 제공된다.

상기 X-축 틸트 조절장치(14)는 블럭의 한쪽을 볼트 체결력으로 밀어주고 힌지부를 기준하여 반대쪽에서는 스프링의 힘으로 이를 탄력적으로 지지하면서 블럭을 틸트시켜주는 방식으로 이루어져 있다.

이를 위하여, 고정형 틸트 블럭(16)의 한쪽 변에는 사각막대형상의 길다란 보조 블럭(39)이 나란하게 돌출 설치되고, 이렇게 설치되는 보조 블럭(39)에 X-축 틸트 조절볼트(31)가 아래에서 윗쪽 방향으로 체결되며, 이때의 X-축 틸트 조절볼트(31)의 끝은 가동형 틸트 블럭(15)이 가지는 돌출부(40)의 밑면과 접하게 되는 한편, 상기 가동형 틸트 블럭(15)의 축지지부위, 즉 힌지부(41a)를 기준하여 X-축 틸트 조절볼트(31)의 반대쪽에는 적어도 양쪽 2개의 X-축 틸트 스프링(32)이 위아 래의 가동형 틸트 블럭(15)과 고정형 틸트 블럭(16) 사이에서 홈 내에 안착되는 상태로 개재되어 각 블럭을 위아래로 탄력지지하게 된다.

이에 따라, X-축 틸트 조절볼트(31)를 조작하면(체결하거나 해제하는 방향으로 돌리면) 가동형 틸트 블럭(15)은 볼트에 의해 밀려나면서 힌지부(41a)를 중심으로 회전하게 되므로, X-축 방향으로의 틸트 보정이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

물론, 이때의 틸트 보정은 결속용 브라켓을 해제한 상태에서 수행되며, 틸트 보정 후 결속용 브라켓을 체결하여 틸트 보정상태를 유지하게 된다.

또한, 틸트 보정을 위한 X-축 틸트 조절볼트(31)의 조작을 보다 용이하게 하기 위하여 X-축 틸트 조절볼트(31)의 헤드부에는 적어도 4방향의 공구삽입용 홀(37)이 형성되어 있어서 이곳에 공구를 걸고 볼트를 손쉽게 조작할 수 있다.

특히, 상기 X-축 틸트 조절볼트(31)의 끝과 접하는 가동형 틸트 블럭(16)의 돌출부(40)에는 열처리 핀(33b)이 삽입 장착되고 있으며, 이때의 열처리 핀(33b)이 볼트와 직접 접하게 되므로서, 블럭 등의 마모를 방지할 수 있고, 결국 마모로 인한 이물질의 생성을 방지하여 고정밀도를 요하는 검사환경의 오염문제를 예방할 수 있게 된다.

Y-축 틸트 보정과 관련한 Y-축 틸트 스테이지(20)는 상기 X-축 틸트 스테이지(17)의 고정형 틸트 블럭(16)의 저부에 베이스 틸트 블럭(19)이 상하 일정 갭을 유지하면서 나란하게 배치되고, 이렇게 배치된 상태에서 베이스 틸트 브럭(19)의 양옆에서 수직 연장되는 2개의 지지대(38) 사이에 고정형 틸트 블럭(16)의 서로 위아래 이웃하는 2개의 변 중심이 베어링을 매개로 하여 조립되므로서, 고정형 틸트 블럭(16)을 포함하는 X-축 틸트 스테이지(17) 전체는 Y-축 틸트 조절장치(18)의 조작에 의해 베어링 조립부위, 즉 힌지부(41b)를 축으로 하여 시이소 동작과 같은 틸트 동작을 수행할 수 있게 된다.

이때의 상기 지지대(38)도 X-축 틸트 스테이지(17)의 경우와 마찬가지로 상단의 베어링을 통해 고정형 틸트 블럭(16)을 회전가능하게 잡아주고, 하단을 통해 베이스 틸트 블럭(19)상에 고정되는 구조로 설치된다.

이러한 베이스 틸트 블럭(19)과 고정형 틸트 블럭(16)은 틸트 보정이 끝난 후 실제 장비에 세팅되는 경우 두 블럭의 한쪽 면에 접하면서 체결되는 “ㄷ"자 형태의 결속용 브라켓(36)에 의해 일체식의 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 Y-축 틸트 스테이지(20)의 Y-축 틸트 보정은 Y-축 틸트 조절장치(18)가 담당한다.

이를 위하여, 상기 Y-축 틸트 조절장치(18)는 블럭의 한쪽을 볼트 체결력으로 상대적으로 움직이게 하고 힌지부를 기준하여 반대쪽에서는 스프링의 힘으로 이를 탄력적으로 지지하면서 블럭을 틸트시켜주는 방식으로 이루어져 있다.

예를 들면, 고정형 틸트 블럭(16)의 한쪽 변(X-축 틸트 조절볼트의 체결을 위한 보조 블럭이 있는 변과 90°접하는 변)에는 사각막대형상의 길다란 보조 블럭(39)이 나란하게 돌출 설치되고, 이렇게 설치되는 보조 블럭(39)에 Y-축 틸트 조절볼트(34)가 위에서 아래쪽 방향으로 체결되며, 이때의 Y-축 틸트 조절볼트(34)의 끝은 베이스 틸트 블럭(19)이 가지는 돌출부(40)의 윗면과 접하게 되는 한편, 상기 고정형 틸트 블럭(16)의 축지지부위, 즉 힌지부(41b)를 기준하여 Y-축 틸트 조절볼 트(34)의 반대쪽에는 적어도 양쪽 2개의 Y-축 틸트 스프링(35)이 위아래의 고정형 틸트 블럭(16)과 베이스 틸트 블럭(19) 사이에서 홈 내에 안착되는 상태로 개재되어 각 블럭을 위아래로 탄력지지하게 된다.

이에 따라, Y-축 틸트 조절볼트(34)를 조작하면(체결하거나 해제하는 방향으로 돌리면) 고정형 틸트 블럭(15)을 포함하는 X-축 틸트 스테이지(17) 전체는 볼트에 의해 상대적으로 움직이면서 힌지부(41B)를 중심으로 회전하게 되므로, Y-축 방향으로의 틸트 보정이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

물론, 이때에도 틸트 보정은 결속용 브라켓을 해제한 상태에서 수행되며, 틸트 보정 후 결속용 브라켓을 체결하여 틸트 보정상태를 유지하게 된다.

또한, 이때에도 틸트 보정을 위한 Y-축 틸트 조절볼트(34)의 조작을 보다 용이하게 하기 위하여 Y-축 틸트 조절볼트(34)의 헤드부에는 적어도 4방향의 공구삽입용 홀(37)이 형성되며, Y-축 틸트 조절볼트(34)의 끝과 접하는 가동형 틸트 블럭(16)의 돌출부(40)에도 마모방지를 위한 열처리 핀(33b)이 삽입 장착된다.

도 8은 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 틸트 스테이션에서 틸트 조정방법을 보여주는 단면도이다.

여기서는 Y-축 틸트 조정방법을 보여준다.

베어링을 포함하는 힌지부를 중심으로 한 축의 회전의 한쪽 위치에 스프링을 넣고 다른 한쪽에 볼트로 변위를 조정한다.

베어링은 원활한 회전축을 구성하고, 스프링은 방향성에 대한 예압을 주며, 볼트는 조정의 역할을 한다.

볼트가 체결되어 만나는 접촉면은 열처리 핀을 삽입하여 마모를 방지함으로써 이물질 생성을 막는다.

도 9는 본 발명의 일 구현예에 따른 틸트앤로테이션 스테이지의 적용상태를 나타내는 개략도이다.

디스플레이장치, 예를 들면 LCD 글래스의 결함검사를 위하여 본 발명의 틸트앤로테이션 스테이지(100)는 로테이션 스테이지가 가지는 윗면 4개의 나사홀을 이용하여 윗쪽의 장비 본체(110)측에 설치되고, 이와 동시에 Y-축 틸트 스테이지가 가지는 4곳 모서리의 홀을 이용하여 아래쪽의 검사 스테이지(120)측에 설치된다.

이렇게 설치된 상태에서 장비의 가동과 함께 목시검사(Macro inspection) 또는 미세검사(Micro inspection) 방식으로 LCD 글래스에 대한 결함을 검사하게 된다.

LCD 글래스에 대한 결함검사를 수행하는 과정에서 각 위치의 보정을 필요로 하는 경우 로테이션 보정은 로테이션 조절장치로, X-축 및 Y-축 틸트 보정은 각 틸트 조절장치로 보정을 수행할 수 있게 된다.

로테이션 보정의 경우 바깥쪽에 보이는 로테이션 조절장치를 조정함으로써 손쉽게 조정이 가능하고, 틸트 보정의 경우에도 바깥쪽에 보이는 틸트 조절장치를 조정함으로써 손쉽게 조정이 가능하다.

또한, 로테이션의 경우 중심에서 밀어주는 볼트와 체결하는 볼트로 구성되어 예압 조정이 가능하다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 틸트앤로테이션 스테이지는 현재 상용화되고 있는 스테이지의 모든 기능을 구현함은 물론, 강한 압축 스프링을 사용하여 고정/해제시 자세유지가 우수하고, 고정블럭측에만 볼트 체결 구조를 적용하여 고정시에도 최소한의 움직임을 보상할 수 있고, 특히 로테이션 동작과 관련하여 Z-축 방향에 대한 고정성이 우수한 장점이 있다.

또한, 로테이션 스테이지 역시 필요구간만을 이동시키면서 예압을 줄 수 있는 타입으로 고객이 요구하는 정밀도에 맞게 보정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 스테이지는 기존의 상용화된 스테이지에 비해 가격을 낮추고 외형상의 축소화를 도모함으로써, 충분한 경쟁력을 확보할 수 있는 장점이 있다.

또한, 외형상의 확대 축소가 가능하여 여러 분야에서 폭넓게 적용할 수 있을 뿐 아니라 변형 및 응용이 용이하다는 등의 추가적인 장점도 있다.

Claims

디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지에 있어서,

서로 평면상에서 회전가능하게 상하 조합되는 동시에 위아래 방향으로 유격조절이 가능하며, 로테이션 조절장치(10)에 의해 로테이션 위치 보정이 가능한 상부의 가동형 로테이션 블럭(11) 및 하부의 고정형 로테이션 블럭(12)으로 구성되는 로테이션 스테이지(13);

상기 로테이션 스테이지(13)의 저부에 일체식으로 조립되며, 상하 일정 갭을 유지하면서 나란하게 배치되는 동시에 하나의 블럭에 대해 다른 하나의 블럭이 베어링을 통해 축지지되어 시이소 동작이 가능하게 되고, X-축 틸트 조절장치(14)에 의해 X-축 위치 보정이 가능한 상부의 가동형 틸트 블럭(15)과 하부의 고정형 틸트 블럭(16)으로 구성되는 X-축 틸트 스테이지(17);

상기 X-축 틸트 스테이지(17)의 저부에 일체식으로 조립되며, 고정형 틸트 블럭(16)과 상하 일정 갭을 유지하면서 나란하게 배치되는 동시에 이 고정형 틸트 블럭(16)을 베어링으로 축지지하여 시이소 동작을 가능하게 해주고, Y축 틸트 조절장치(18)에 의해 Y-축 위치 보정이 가능한 베이스 틸트 블럭(19)으로 구성되는 Y-축 틸트 스테이지(20)를 포함하는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지.
청구항 1에 있어서, 상기 로테이션 스테이지(13)의 가동형 로테이션 블럭(11)과 고정형 로테이션 블럭(12)은 상기 고정형 로테이션 블럭(12)측에 밀착 지지되는 유격조절용 플레이트(21)를 매개로 하여 가동형 로테이션 블럭(11)에 아래에서 위로 체결되는 다수의 유격조절용 고정볼트(22)와, 상기 가동형 로테이션 블럭(11)에 위에서 아래로 체결되는 동시에 그 끝이 유격조절용 플레이트(21)측과 접하면서 아래로 밀어줄 수 있는 유격조절용 가동볼트(23)에 의해 위아래 방향으로 유격조절이 가능한 구조로 조합되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지.
청구항 1에 있어서, 상기 로테이션 조절장치(10)는 가동형 로테이션 블럭(11)의 외주 일측에 고정설치되는 가동블럭(25)과, 상기 가동블럭(15)을 일부 내측으로 수용하면서 고정형 로테이션 블럭(12)의 외주 일측에 고정설치되는 고정블럭(26) 및 이 고정블럭(26)상에 체결되면서 가동블럭(25)을 사이에 두고 서로 일직선상으로 마주보며 접하는 로테이션 조절볼트(27) 및 로테이션 지지볼트(28)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지.
청구항 3에 있어서, 상기 로테이션 지지볼트(28)는 스프링(29)에 의한 후단 지지를 받으면서 가동블럭(25)의 한쪽 면을 탄력적으로 받쳐주는 로테이션 지지핀(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지.
청구항 1에 있어서, 상기 X-축 틸트 조절장치(14)는 X-축 틸트 스테이지(17)의 고정형 틸트 블럭(16)의 한쪽 측면부에 체결되는 동시에 그 끝이 가동형 틸트 블럭(15)의 밑면과 접하면서 가동형 틸트 블럭(15)의 한쪽을 밀어줄 수 있는 X-축 틸트 조절볼트(31)와, 상기 가동형 틸트 블럭(15)의 축지지부위를 기준하여 X-축 틸트 조절볼트(31)의 반대쪽에서 위아래 가동형 틸트 블럭(15)과 고정형 틸트 블럭(16) 사이에 개재되어 각 블럭이 서로 간에 위아래로 탄력지지되도록 하는 X-축 틸트 스프링(32)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지.
청구항 5에 있어서, 상기 X-축 틸트 조절볼트(31)의 끝과 접하는 블럭에는 마모방지에 따른 이물질 생성을 막아주기 위한 열처리 핀(33a)이 삽입 장착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지.
청구항 1에 있어서, 상기 Y-축 틸트 조절장치(18)는 X-축 틸트 스테이지(17)의 고정형 틸트 블럭(16)의 한쪽 측면부에 체결되는 동시에 그 끝이 베이스 틸트 블럭(19)의 윗면과 접하면서 고정형 틸트 블럭(16)을 포함하는 X-축 틸트 스테이지(17) 전체를 상대적으로 한쪽으로 밀려나도록 해주는 Y-축 틸트 조절볼트(34)와, 상기 고정형 틸트 블럭(16)의 축지지부위를 기준하여 Y-축 틸트 조절볼트(34)의 반대쪽에서 위아래 가동형 틸트 블럭(15)과 고정형 틸트 블럭(16) 사이에 개재되어 각 블럭이 서로 간에 위아래로 탄력지지되도록 하는 Y-축 틸트 스프링(35)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지.
청구항 7에 있어서, 상기 Y-축 틸트 조절볼트(34)의 끝과 접하는 블럭에는 마모방지에 따른 이물질 생성을 막아주기 위한 열처리 핀(33b)이 삽입 장착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지.
청구항 1, 청구항 5 및 청구항 7 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 X-축 틸트 스테이지(17)와 Y-축 틸트 스테이지(20)는 가동형 틸트 블럭(15)과 고정형 틸트 블럭(16), 고정형 틸트 블럭(16)과 베이스 틸트 블럭(19)을 각각 일체식으로 고정시켜줄 수 있는 결속용 브라켓(36)을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지.
청구항 5 또는 청구항 7에 있어서, 상기 X-축 틸트 조절볼트(31)와 Y-축 틸트 조절볼트(34)의 헤드부에는 조작시 공구삽입을 용이하게 해주는 적어도 4방향의 공구삽입용 홀(37)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이장치 제조장비의 틸트앤로테이션 스테이지.