KR101207385B1 - 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치에 관한 것으로, 그 목적은 평판디스플레이의 평탄도에 상관없이 CVD 방법으로 보수된 증착막 또는 손상된 화소영역에 칼라 보충용 잉크 용액을 공급하도록 코팅액이 묻은 니들을 직접 접촉시켜 도팅(Dotting) 방식으로 도포함으로써 코팅액의 외형크기(면적, 높이)를 동일하게 필요한 위치에 필요한 양만큼 일정하게 도포할 수 있는 니들 접촉식 도포장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 구성은 서보모터(1)와; 서보모터(1) 하부에 축결합된 볼스크류(2)와; 볼스크류(2)에 설치되어 승하강하는 가이드블록과; 상기 가이드블록에 설치되어 보수대상물과 니들이 직접 접촉하여 액을 도팅(dotting)하는 챔버세트와, 상기 챔버세트와 보수대상물과의 접촉 충격을 무게추를 이용하여 완화시키는 완충수단과, 상기 챔버세트의 접촉을 감지하여 서보모터(1)의 작동을 중지시키는 센서수단으로 이루어진 챔버유닛(4);을 포함하여 구성된 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치를 발명의 특징으로 한다.

Description

평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치{Needle contacting type passivation apparatus for repairing flat-panel display panel}

본 발명은 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치에 관한 것으로, 자세하게는 각종 평판디스플레이 또는 반도체의 수율을 높이기 위해 화학기상증착(Chamical Vapor Deposition) 방법으로 보수된 CVD 증착막의 보호를 위한 비전도성 코팅용액 또는 손상된 화소영역에 Red, Green, Blue, Black 칼라의 보충 잉크 용액을 니들을 이용 도팅(dotting) 방식으로 동일한 크기(면적, 높이)로 필요한 위치에 필요한 양을 일정하게 정밀 도포하여 보수하는 장치에 관한 것이다.

평판 디스플레이는 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube) 디스플레이를 비롯하여, LCD(liquid crystal display), PDP(Plasma Display Panel), AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.

최근에는 음극선관 보다 고화질의 대형화가 가능하고, 소비전력이 적고, 무게가 가볍다는 장점들 때문에 음극선관 방식 말고 상기한 LCD, PDP, AMOLED 등이 각광받고 있다.

이러한 평판 디스플레이 중, LCD를 예를 들어 설명하면 LCD는 각 화소마다 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하, TFT)가 구비된 TFT-LCD로 응답 특성이 우수할 뿐만 아니라 고화소수에 적합하기 때문에 상기 CRT에 필적할만한 고화질 및 대형의 표시장치를 실현할 수 있다. 이러한 TFT-LCD의 기본적인 구성은 블랙매트리스와 컬러필터와 공통전극이 형성된 상부기판과, 화소 영역과 화소 전극과 스위칭소자와 배선이 형성된 하부기판, 그리고 상기 상부기판과 하부기판의 사이에 액정이 충전된 구조로 이루어진다. 구체적으로 LCD는 내부에 수백만 개의 화소 전극과 게이트 배선 및 데이터배선이 설비되어 있으며, 이러한 설비를 기준으로 수백만 개의 화소를 구동하기 위해 각 화소마다 수백만 개의 소자를 두며, 아울러 세밀한 패턴을 형성함과 동시에 박막소자들의 특성을 동일하게 제어하는 기술이 매우 중요하다.

이러한 LCD 등은 공정 상의 문제로 인해 화소 ITO(Idium Tin Oxide) 전극에서 결함이 빈번하게 발생되고 있다. 이와 같은 화소 결함(pixel defect)은 쇼트(short)성 결함과 오픈(open)성 결함으로 나눌 수 있으며, 상기 쇼트성 결함은 레이저 리페어 처리를 통해 그 복구(recovery)가 용이한 반면, 상기 오픈성 결함은 그 복구가 용이 하지 못하다. 이때문에 최근 다양한 리페어 기술 등이 제공되고 있다.

상기한 리페어 기술로 각광 받던 것이 리페어를 위한 예비배선을 구비하여 결함시 예비배선을 연결하여 단선을 수리하는 방법이 있는데, 이러한 방법은 리페어 배선이 너무 길 경우에 배선 저항값에 의해 신호레벨이 낮아지게 되어, 액정패널의 동작특성에 나쁜 영향을 미치게 되는 문제점이 있었다.

또 다른 리페어 방법으로 최근 각광을 받고 있는 것이 레이저 CVD(Chamical Vapor Deposition; 화학기상증착)를 이용한 리페어 배선방법이다. 즉, 기본적으로 결함을 발견한 경우에 결함부위의 일정부분을 레이저로 절단하고 CVD 방법에 의해 리페어 배선을 증착하고 패턴을 형성하는 방법이나, 또는 배선이 단선 되는 경우 레이저 화학 기상 증착법(Laser CVD)을 이용하여 금속을 증착함으로써 ,단선된 배선을 전기적으로 연결하는 방법에 나아가 증착된 금속막과 겹치는 부분 이를테면, 데이터배선을 용접부로 하여 용접하여 리페어를 완료하는 방식을 취하여 왔다.

이러한 레이저 CVD 리페어 방식은 배선의 단선 시, 단선 된 부위에 원하는 형상의 금속배선을 바로 성장할 수 있어 수리공정이 간단하고 적용영역도 게이트 배선이나 데이터 배선을 포괄하여 모두 수리가 가능한 장점이 있다.

그러나, 최근에 이러한 레이저 CVD 리페어 방식으로 형성된 리페어 배선은 기판의 대형화가 가속되면서 리페어가 필요하게 되는 부위가 많아지고, 리페어가 완료된 부위에 다른 배선과 쇼트 등의 결함이 재차 발생하여 리페어를 무의미하게 하는 문제가 발생하여 왔다.

이를 위해 CVD 방식으로 리페어된 부위를 보호코팅액을 도포하여 고정하는 보수 기술이 절실히 필요하게 되었다.

이러한 기술로 대한민국 특허출원 제 10-2006-0110257호(명칭 : 평판디스플레이 패널의 결함부위 리페어방법)가 있다. 이 기술의 주된 리페어 방법은 액정표시장치의 리페어 패턴 형성방법에 있어서, 기판상의 배선의 결함을 검출하는 단계; 상기 결함부를 레이저 CVD 장치를 이용하여 리페어 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 리페어 패턴을 형성한 후, 상기 레이저 CVD 장치 후단에 형성된 디스펜서 시스템에 의해, 순차적으로 상기 리페어 패턴의 상면에 보호코팅을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지고, 또한 상기 디스펜서 시스템은 주사기에 담긴 코팅액을 미세노즐을 통하여 리페어패턴 위로 코팅액을 주사하는 것에 의해 코팅공정을 수행하며, 또한 상기 코팅액을 주사하는 공정은 에어 소스부와 상기 에어 소스부에서 공급되는 공기량을 조절하는 공기압을 제어하는 분배제어장치에 의한 공기압의 조절에 의해 분사 정도를 조절하여 주사되도록 구성된다.

하지만 상기와 같은 노즐방식 리페어 방법 역시 치명적인 문제가 있어서 원활한 주사가 이루어지지 않는 경우가 많아 보다 확실한 리페어 방법이 요구되고 있다.

도 13에 도시된 바와 같이 즉, 종래 노즐방식 적용시의 문제점은 정확한 보수 지점 및 높이에 노즐이 위치하지 않음으로 인한 불균일한 코팅액 주사가 이루어진다는 것이다.

이와 같은 이유가 발생하는 이유는 평판디스플레이의 세대가 높아짐으로 인해 평판디스플레이 패널을 이루는 기판의 기본 소재인 대형 유리의 평탄도가 균일하지 않을 수도 있어 부분적으로 1mm정도의 높낮이 차를 가진 굴곡이 있을 수 있기 때문이다. 즉, 기준 유리면보다 1mm 정도 높거나 낮을 수 있어서, 이와 같은 지점에 형성된 CVD 리페어된 ITO 전극 등의 소자 동일한 굴곡을 가진다는 것이다.

따라서 이와 같은 굴곡을 감안한 코팅액의 도포가 절실하나 현재 레이저측정장치를 이용한 코팅액 도포 높낮이 측정이나 이를 정보로 하여 노즐을 승하강 시키는 서보모터는 이러한 높낮이 차를 보정할 수 없기 때문이다.

구체적으로 레이저 측정 장치 자체는 정밀한 측정장치이나 장치 자체의 측정 오류 또는 클린룸 내에 존재하는 공기중의 미세 입자 및 평판 표면 등에 앉은 미세입자 등으로 인해 레이저 측정장치가 잘못된 높이 정보를 가질수 있는데, 이러한 정보를 가지고 서보모터가 구동시 정확한 Z축(상하방향)상의 위치에 노즐을 위치시키지 못해 실제 보수대상 지점보다 높은 위치에서 노즐을 통한 코팅액이 분사시키거나 낮은 위치에서 코팅액을 분사시 필요로 하는 면적 및 높이로 코팅액의 균일 도포가 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

더욱이 유리표면이 돌출된 부분에서 이와 같은 오차가 일어날 경우 서보모터에 장치된 노즐이 유리 및 CVD 리페어부분과 충돌할 수도 있다는 근본적인 문제점이 있다.

또한 종래 보수장치의 문제점으로 상기와 같은 Z축 방향의 높낮이 오류 뿐만 아니라 보수 지점에 대한 XY축(평판 유리의 가로 세로 방향) 방향에도 미세한 오류가 있을 수 있다는 점이다. 즉, 평판디스플레이가 대형화됨에 따라 레이저측정장치, 노즐 및 서보모터로 이루어진 보수유닛이 제공된 XY축 좌표정보를 가지고 보수지점으로 이동시 주어진 좌표값(예; 1.6, 2.6)보다 미세하게 작은 소수점 좌표값(1.6005, 2.6005) 만큼의 더 이동하거나 덜 이동할 수 있는데, 주어진 좌표값과 실제 이동한 좌표값의 미세한 오류를 확인할 수 없어 실제 보수대상 지점에 균일 코팅액 도포가 이루어지지 않을 수 있다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 평판디스플레이 패널의 평탄도에 상관없이 CVD 방법으로 보수된 증착막 또는 손상된 화소영역에 칼라 보충용 잉크 용액을 공급하도록 코팅액이 묻은 니들을 직접 접촉시켜 도팅(Dotting) 방식으로 도포함으로써 코팅액의 외형크기(면적, 높이)를 동일하게 필요한 위치에 필요한 양만큼 일정하게 도포할 수 있는 니들 접촉식 도포장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 니들을 직접 보수 작업대상물(평판유리 표면에 형성된 전극 등)에 접촉시 균일하지 않은 높이를 가진 작업대상물에 유기적으로 대응하여 도팅(Dotting) 대상물 및 니들의 물리적 손상을 최소화하도록 직접 접촉에 의한 센서 터치 방식으로 Z축방향 서보모터를 제어하고, 니들 충돌시 니들과 평판 표면과의 접촉압력 감소를 위해 니들과 연결된 무게추를 사용하여 질량밸런스를 유지토록 한 니들 접촉식 도포장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 보수시 이동한 거리가 주어진 좌표값에 해당하는지를 정밀하게 측정할 수 있는 장치를 더 포함한 니들 접촉식 도포장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 도팅(Dotting)의 품질 유지를 위한 세정장치를 더 포함한 니들 접촉식 도포장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 서보모터와; 서보모터 하부에 축결합된 볼스크류와; 볼스크류에 설치되어 승하강하는 가이드블록과; 상기 가이드블록에 설치되어 보수대상물과 니들이 직접 접촉하여 액을 도팅(dotting)하는 챔버세트와, 상기 챔버세트와 보수대상물과의 접촉 충격을 무게추를 이용하여 완화시키는 완충수단과, 상기 챔버세트의 접촉을 감지하여 서보모터의 작동을 중지시키는 센서수단으로 이루어진 챔버유닛;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치를 제공함으로써 달성된다.

바람직한 실시예로, 상기 챔버세트는 내부에 액이 충전된 챔버와; 챔버 내부에 설치되어 상하 이송하면서 챔버 하부 구멍을 통해 액을 보수 작업대상물에 도팅하는 니들과; 니들을 상승시켜 챔버 내부 액상에 위치시키는 스프링; 및 도팅을 위해 니들을 하강시키는 공압실린더;로 구성할 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 완충수단은 가이드블록에 결합된 챔버프레임의 전면부에 설치된 챔버 가이드와; 상기 챔버 가이드에 승하강 되게 결합된 챔버 가이드블록과; 상기 챔버 가이드블록과 일측이 연결되고 타측은 무게추와 연결된 밸트와; 상기 챔버프레임의 상부에 설치되어 밸트의 이동을 돕는 롤러와; 상기 챔버프레임의 후면에 형성된 홈에 설치된 무게추 가이드와; 상기 무게추 가이드에 승하강 되게 결합되고, 일측이 상기 밸트와 연결되어 상기 챔버 가이드블록, 챔버세트, 공압실린더 및 센서브라켓에 대응하는 질량밸런스를 유지하는 무게추;를 포함하여 구성할 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 무게추 하부에는 하강된 무게추를 상승시키는 무게추 상승용 공압실린더가 되어 구성될 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 챔버프레임의 상면에는 무게추의 상승시 간극을 스크류의 회전으로 제어하는 간극제어 브라켓이 구성될 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 무게추의 상승시 간극은 최고 1mm로 구성할 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 센서수단은 가이드블록에 결합된 챔버프레임에 설치되어 센서브라켓의 진입을 감지하는 근접센서와; 챔버프레임의 전면부에 설치된 챔버 가이드에 승하강 되게 결합된 챔버 가이드블록에 설치된 센서브라켓;으로 구성할 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 챔버세트에 충전되어 저장된 액은 비전도성 코팅용액 또는 Red, Green, Blue, Black 중에서 선택된 화소 보충용 잉크로 구성할 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 챔버세트의 이동 좌표를 정밀 측정하도록 스텝모터와, 스텝모터 하부에 축결합된 볼스크류와, 볼스크류에 설치되어 승하강하는 가이드블록과, 가이드블록에 설치된 카메라;를 더 포함하여 구성할 수 있다.

바람직한 실시예로, 상기 챔버세트의 세정을 위해 세정용씨트(Sheet)가 감겨진 릴과 회수용 릴로 이루어진 세정카세트와; 세정카세트의 일측 회수용 릴을 회전시키는 회전모터와; 회전모터 및 세정카세트가 장치된 테이블을 이송시키는 이송수단;으로 구성된 세정수단을 더 포함하여 구성할 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 평판디스플레이 보수에 사용되는 액상의 접착제, 칼라 잉크 등을 니들(Needle type)을 통해 도팅(Dotting) 방식으로 도포함으로써 보수 결과물의 외형크기(면적, 높이)를 동일하게 필요한 위치에 필요한 양만큼 일정하게 도포할 수 있다는 장점과,

또한 보수시 균일하지 않은 높이를 가진 작업대상물에 유기적으로 대응하도록 종래와 같이 레이저 측정장비에 의한 높이측정이 아닌 직접 접촉에 의한 센서 터치 방식으로 Z축방향 서보모터를 제어토록 함으로써 도포 위치를 정밀하게 측정할 수 있고, 이때 니들과 평판 표면과의 접촉압력 감소를 위해 니들과 연결된 무게추를 사용하여 질량밸런스를 유지토록 함으로써 도팅(Dotting) 대상물 및 니들의 물리적 손상을 최소화 하였다는 장점과,

또한 보수시 종래 노즐방식처럼 평판과의 거리 측정 및 분사 높이 계산과 같은 복잡한 절차를 거친후 분사하지 않고 챔버에 충전된 액을 직접 도팅 방식으로 묻히는 방식이어서 도포 작업시간을 최소화 할 수 있다는 장점과,

또한 보수시 실제 보수지점까지 이동한 거리가 주어진 좌표값에 해당하는지를 정밀하게 측정할 수 있는 위치보정용 카메라 수단을 구비함으로써 정확한 지점에 코팅액을 도포할 수 있다는 장점과,

또한 접착용액 및 잉크가 개방된 상태가 아닌 챔버내에 충전된 상태에서 사용되고, 세정장치에 의해 노즐을 청소함으로써 수명 연장 및 유지관리가 용이하다는 장점과,

또한 필요에 따라 니들과 액이 담겨진 챔버가 일체로 구성된 챔버 세트의 크기를 다른 크기의 챔버 세트로 변경함으로써 보수 대상물에 따라 도팅 크기(Dotting size)의 변경 대응이 용이하다는 장점과,

또한 니들과 챔버의 일체화 설계로 챔버 세트 외형 크기를 슬림(slime)화 하였다는 장점과,

또한 평판디스플레이의 보수 작업 뿐만 아니라 반도체 웨이퍼 등의 보수 작업과 같이 정밀 액 도포가 필요한 다양한 산업분야에 응용 가능하다는 장점을 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전체 구성을 보인 사시도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 정면도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 평면도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 챔버유닛의 전면 구성을 보인 예시도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 챔버유닛의 후면 구성을 보인 예시도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 챔버세트의 내부 구조를 보인 예시도이고,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 센서수단을 보인 예시도이고,
도 8은 본 발명 완충수단의 가이드블록 상승을 보인 전면 예시도이고,
도 9는 본 발명 완충수단의 무게추 하강을 보인 후면 예시도이고,
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 챔버세트의 작동을 보인 예시도이고.
도 11은 본 발명 센서수단의 작동을 보인 예시도이고,
도 12는 본 발명의 한실시예에 따른 도핑 사례를 보인 예시도이고,
도 13은 종래 레이저 측정 및 서보모터를 이용시 Z값(수직방향) 오류에 의한 잘못된 보수예를 보인 예시도이다.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전체 구성을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 정면도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 평면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 구성은 상부에 설치된 X축 및 Y축상에서 이송하는 이송수단의 하부에 설치된 케이스(100) 안에 수납되어 설치된 니들 접촉식 도포장치로 구성된다.

구체적으로 본 발명의 한 실시예에 따른 니들 접촉식 도포장치는 주어진 회전수만큼 정밀 회전을 하는 서보모터(1)와; 서보모터(1) 하부에 축결합된 볼스크류(2)와; 볼스크류(2)에 설치되어 서보모터에 의한 볼스크류의 회전량만큼 Z방향(상하방향)으로 승하강하는 가이드블록(3)과; 상기 가이드블록(3)에 설치되어 보수대상물과 니들이 직접 접촉하여 액을 도팅(dotting)하는 챔버세트와, 상기 챔버세트와 보수대상물과의 접촉 충격을 무게추를 이용하여 완화시키는 완충수단과, 상기 챔버세트의 접촉을 감지하여 서보모터(1)의 작동을 중지시키는 센서수단으로 이루어진 챔버유닛(4);으로 이루어진다

본 발명에서 보수대상물과의 접촉 충격을 무게추를 이용하여 완화시키는 완충수단을 사용하는 이유는 다양한 완충력을 주는 수단 즉, 스프링, 공기스프링 등과 같은 구성은 완충의 목적은 달성할 수 있지만, 완충후 탄성력에 의한 반발력 때문에 결과적으로 보수대상물에 충격을 주기 때문이다. 따라서 무게추를 사용하면 무게추의 챔버세트의 충격을 완화시키면서도 하강된 무게추 때문에 챔버세트의 반발력등이 생기지 않아 안전한 완충력을 제공하게 된다.

또한 본 발명의 한 실시예에 따른 니들 접촉식 도포장치는 상기 챔버세트의 이동 좌표를 정밀 측정하도록 스텝모터(5)와, 스텝모터 하부에 축결합된 볼스크류(6)와, 볼스크류에 설치되어 승하강하는 가이드블록(7)과, 가이드블록에 설치된 카메라(8);를 더 포함하여 구성할 수 있다. 기본적인 스텝모터(5), 볼스크류(6), 가이드블록(7)의 작동 원리는 전술한바 있으므로 생략한다.

다만 이와 같은 장치가 있음으로 해서 대형 평판디스플레이 패널상에 움직이는 본 발명 니들 접촉식 도포장치의 보수가 정밀하게 보정된다.

즉, 니들 접촉식 도포장치가 제공된 XY축 좌표정보를 가지고 보수지점으로 이동시 주어진 좌표값(예; 1.6, 2.6)보다 미세하게 작은 소수점 좌표값(1.6005, 2.6005) 만큼의 오류부분을 정확히 감지하여 이를 보정하게 할 수 있다. 보정방법은 오류 부분 만큼 더 가게 하거나 덜가게 하면 된다. 이 때문에 본 발명은 실제 보수대상 지점에 균일한 코팅액 도포가 이루어지게 된다.

여기서 스텝모터를 사용한 이유는 서보모터 역시 정밀한 이송력을 제공하는 모터지만, 작동후에도 항시 미세한 작동 하고 있기 때문에, 정밀한 카메라 측정을 위해선 작동후에는 작동을 멈추는 스텝모터를 사용하였다.

또한 본 발명의 한 실시예에 따른 니들 접촉식 도포장치는 상기 챔버세트의 세정을 위해 세정용씨트(Sheet, 9)가 감겨진 릴(11)과 회수용 릴(10)로 이루어진 세정카세트(12)와; 세정카세트의 일측 회수용 릴을 회전시키는 회전모터(13)와; 회전모터 및 세정카세트가 장치된 테이블을 이송시키는 이송수단(14);으로 구성을 더 포함하여 구성할 수 있다. 미도시 되었으나 상기 이송수단은 LM가이드와 같은 정밀 이동수단에 공압실린더 또는 서보모터로 구성할 수 있다.

상기 세정수단의 작동은 상기 서보모터(1)를 이용하여 가이드블록(3)을 상승시켜, 여기에 설치된 챔버세트, 완충수단 및 센서수단을 상승시켜 챔버세트의 하부에 위치시킨 챔버세트의 하부부를 세정씨트(Sheet)의 회전모터(13)에 의해 회전하는 세정씨트(Sheet)로 접촉시켜 액 또는 이물질을 닦아 세정하게 구성된다. 이와 같이 하면 항시 니들 또는 챔버유닛(4) 하부가 청결하게 되어 균질한 도포가 가능하게 된다.

또한 미도시되었으나 상기 각 서보모터 및 스텝모터, 공압 실린더, 센서는 컨트롤러와 연결되어 주어진 높이만큼의 서보모터 및 스텝모터의 승하강 명령, 광 근접센서의 온/오프에 따른 서보모터(1)의 구동명령, 니들을 승하강 시키는 공압 실린더의 작동 명령등이 제어된다.

하지만 이와 같은 컨트롤러의 제어는 정밀 장치에서 일반적으로 사용되는 것이고, 또한 본 발명은 컨트롤러의 구체적인 제어흐름에 관한 발명이 아니고 기구적 특징에 관한 것이어서 구체적인 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 챔버유닛의 전면 구성을 보인 예시도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 챔버유닛의 후면 구성을 보인 예시도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 챔버세트의 내부 구조를 보인 예시도이고, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 센서수단을 보인 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 상기 챔버유닛(4)을 구성하는 챔버세트(41)는 내부에 액(411)이 충전된 챔버(412)가 하부에 위치한다. 챔버에 충전된 액은 비전도성 코팅용액 또는 Red, Green, Blue, Black 중에서 선택된 화소 보충용 잉크이다. 또한 이러한 실시예에 따른 액 뿐만 아니라 사용목적에 따라 다양한 액이 충전될수 있음은 물론이다.

이와 같은 액은 외부에서 공급하는 방식이 아닌 충전된 상태로 사용하는 방식으로 구성되고, 충전된 액이 공기에 개방되지 않게 저장되어 있어서 변형되지 않고 지속적인 도팅이 가능하다. 통상 도팅 가능 회수는 보통 수천에서 수만회 정도의 도팅이 가능할 만큼 충전되어 있어서 작업중 액이 모자르는 일은 잘 발생하지 않는다.

상기 챔버는 하부가 경사지게 구성되어 항시 일정한 압력이 이루어져 액이 모여 있게 된다.

또한 상기 챔버의 하부에 개방되게 형성된 챔버 하부 구멍(413)의 크기는 일반적으로 눈으로 잘 보이지 않을 정도의 크기여서 이를 통한 액의 누수등은 일어나지 않는다. 마찬가지로 니들 역시 평판디스플레이 패널에 형성된 ITO 전극등의 회로선이나 화소 픽셀을 보수하도록 형성된 아주 미세한 직경을 가지는 니들이다. 예를 들어 수십 ~ 수백 ㎛ 정도의 크기이다.

상기 챔버 내부에는 니들(414)이 장치되는데, 이 니들은 상하 이송하면서 챔버 하부 구멍(413)을 통해 액을 보수 작업대상물에 정밀 도팅하는 역할을 한다. 즉, 챔버 내에 있는 액에 담겨져 있던 니들이 하강하게 되면 니들의 끝단부에 방울진 액이 작업대상물과 접촉시 도팅되게 된다. 니들의 상부는 상부쪽에 접촉하는 공압실린더의 로드 및 하부에서 접촉하는 스프링을 지지할 정도의 직경을 가진 니들블록(417)이 형성된다. 이 니들블록은 니들은 일체형으로 구성되거나 결합형으로 구성할 수 있다. 중요한 것은 니들의 상하운동이 가능할 수 있는 지지구조를 가지면 충분하다.

니들은 평소에는 스프링(415)의 탄성력 때문에 항시 상승된 상태를 가진다. 따라서 항시 챔버내에 충전된 액(411)에 담긴 상태를 유지하게 된다.

이후 니들은 도팅시 상부방향에 위치한 공압실린더(416)의 로드가 하부로 신장되면서 스프링의 탄성력을 이겨 스프링이 축소되면서 니들 또는 니들블록이 하강하게 되고, 이에 따라 액이 묻은 니들이 챔버하부구멍(413)을 통과후 작업대상물에 도팅하게 된다.

또한 본 발명의 상기 챔버유닛(4)을 구성하는 완충수단(42)은 가이드블록(3)에 결합된 챔버프레임(421)의 전면부에 설치된 챔버 가이드(422)와 이 챔버 가이드에 승하강 되게 챔버 가이드블록(423)이 결합된다.

또한 챔버 가이드블록과 일측이 연결되고 타측은 무게추와 연결된 밸트(424)가 구성된다. 이때 밸트의 원활한 이동을 돕기 위해 챔버프레임의 상부에 설치되어 밸트의 이동을 돕는 롤러(425)가 구성된다.

또한 상기 챔버프레임의 후면에 형성된 홈에는 무게추 가이드(426)가 설치된다. 이 무게추 가이드에는 이와 결합되어 승하강 되게 무게추가 결합된다.

무게추는 일측이 상기 밸트와 연결되어 상기 챔버 가이드블록, 챔버세트, 공압실린더 및 센서브라켓에 대응하는 질량밸런스를 유지하게 된다.

또한 상기 무게추(427) 하부에는 하강된 무게추를 상승시키는 무게추 상승용 공압실린더(428)가 구성된다. 이와 같이 공압실린더가 구성된 이유는 본 발명에 따른 완충수단은 충격완화는 되지만 자체적인 복원력은 없게 구성하였기 때문이다. 만약 자체 복원력이 있게 되면 노즐과 작업대상물 또는 유리와 충돌하여 평판디스플레이 패널에 손상을 입히기 때문이다. 이런 이유 때문에 하강한 무게추의 위치를 복원시키기 위한 공압실린더가 구비되는 것이다.

또한 상기 챔버프레임(421)의 상면에는 무게추의 상승시 간극을 스크류(4291)의 회전으로 제어하는 간극제어 브라켓(429)이 구성된다.

상기 무게추(427)의 상승시 간극은 최고 1mm로 구성한다. 이와 같은 간극은 보수된 CVD증착막 등의 코팅액 도팅시 접촉된 평판디스플레이 패널을 이루는 기판의 기본 소재인 대형 유리의 평탄도가 균일하지 않을 경우라도 보통 부분적으로 1mm 정도의 높낮이 차 정도를 가지기 때문에 이정도면 충분하다. 이보다 큰 높낮이차를 가진 패널은 불량품이어서 폐기 대상에 해당한다.

또한 본 발명의 상기 챔버유닛(4)을 구성하는 센서수단(43)은 가이드블록에 결합된 챔버프레임(421)에 설치되어 센서브라켓의 진입을 감지하는 근접센서(431)와; 챔버프레임(421)의 전면부에 설치된 챔버 가이드(422)에 승하강 되게 결합된 챔버 가이드블록(423)에 설치된 센서브라켓(432);으로 구성된다.

근접센서는 통상적인 비 접촉식 광센서로 일측 발광부에서 주사된 빛이 수광부에 입력될때의 광량에 따른 차이를 감지하는 포토센서이다. 이러한 근접센서로서의 포토센서는 빛의 세기 변화에 따라 변환된 전류값을 감지하여 설정된 기준점 이하의 광세기가 입사되면 그 값을 가지고 On 상태로 판단하게 된다. 따라서 본 발명에 따른 센서브라켓(432)의 상승에 따라 빛의 세기가 저하되어 On 상태가 되면 미도시된 컨트롤러가 서보모터의 작동을 중지시켜 더 이상의 하강을 막고, 동시에 다시 상승시키게 된다. 또한 그 반대일 경우는 Off로 판단하여 계속 서보모터가 작동하게 된다.

즉, On 상태에 이르렀다는 것은 니들이 보수 작업대상물에 접촉하여 도팅되었다는 것이고, 접촉에 따른 충돌을 저감하기 위한 무게추 때문에 챔버세트가 상승하고 있음을 말해 준다.

도 8은 본 발명 완충수단의 가이드블록 상승을 보인 전면 예시도이고, 도 9는 본 발명 완충수단의 무게추 하강을 보인 후면 예시도이고, 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 챔버세트의 작동을 보인 예시도이고, 도 11은 본 발명의 센서수단의 작동을 보인 예시도이다.

본 발명은 CVD 장치에 의해 평판디스플레이 상면에 ITO 전극등이 보수되면 이러한 증착막 위에 코팅액을 도포하기 위해 서버모터(1)가 작동하여 볼스크류(2) 회전에 의해 가이드블록이 하강하게 되고, 하강하다가 챔버유닛(4)을 구성하는 하부에 위치한 챔버세트가 평판위의 증착막에 접촉하게 되면, 챔버세트가 설치된 완충수단의 챔버 가이드블록이 챔버가이드를 따라 상승하게 되고, 이때 대응하는 질량으로 설계된 무게추가 하강하게 된다. 이때 무게추는 간극은 최고 1mm 내외에서 하강하게 된다.

또한 상기 가이드블록이 상승시 센서브라켓도 상승하면서 근접센서의 수광센서의 광량을 줄이게 되어 On 명령이 발생하여 이를 감지한 컨트롤러가 서보모터(1)의 작동을 멈춘 후, 상승시키게 된다.

상기와 같이 서보모터(1)가 상승하게 되면 챔버세트 내부에 장치된 하부 스프링을 누르고 있는 공압실린더(416)가 상승하게 되어 니들(414)이 다시 상승하게 되어 도팅을 마치게 된다.

도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 도핑 사례를 보인 예시도로 평판디스플레이 패널상에 손상된 회로등에 CVD장치를 이용하여 보수된 CVD 증착막이 보이고, 이 상부에 균일하고 정밀한 본 발명에 따른 액이 니들에 의해 도팅된 것이 보인다.즉, 평판디스플레이 패널상의 불량 회로 구간에 CVD장치를 이용하여 CVD증착막을 형성한 후, 이 CVD증착막을 보호하기 위해 니들을 통한 액의 도팅작업으로 보호막이 형성되었음을 알 수 있다. 또한 액으로 도팅면 부분의 형상이 균일한 원형을 이루고 있음을 알 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(1) : 서보모터 (2) : 볼스크류
(3) : 가이드블록 (4) : 챔버유닛
(5) : 스텝모터 (6) : 볼스크류
(7) : 가이드블록 (8) : 카메라
(9) : 세정용씨트 (10) : 회수용 릴
(11) : 릴 (12) : 세정카세트
(13) : 회전모터 (14) : 이송수단
(41) : 챔버세트 (42) : 완충수단
(43) : 센서수단 (100) : 케이스
(411) : 액 (412) : 챔버
(413) : 챔버 하부 구멍 (414) : 니들
(415) : 스프링 (416) : 공압실린더
(417) : 니들블록 (421) : 챔버프레임
(422) : 챔버 가이드 (423) : 챔버 가이드블록
(424) : 밸트 (425) : 롤러
(426) : 무게추 가이드 (427) : 무게추
(428) : 무게추 상승용 공압실린더 (431) : 근접센서
(432) : 센서브라켓 (4291) : 스크류

Claims (10)

1. 서보모터(1)와;
   서보모터(1) 하부에 축결합된 볼스크류(2)와;
   볼스크류(2)에 설치되어 승하강하는 가이드블록(3)과;
   상기 가이드블록(3)에 설치되어 보수대상물과 니들이 직접 접촉하여 액을 도팅하는 챔버세트와, 상기 챔버세트와 보수대상물과의 접촉 충격을 무게추를 이용하여 완화시키는 완충수단과, 상기 챔버세트의 접촉을 감지하여 서보모터의 작동을 중지시키는 센서수단으로 이루어진 챔버유닛(4);을 포함하여 구성하되,
   
   상기 완충수단(42)은 가이드블록에 결합된 챔버프레임(421)의 전면부에 설치된 챔버 가이드(422)와; 상기 챔버 가이드에 승하강 되게 결합된 챔버 가이드블록(423)과; 상기 챔버 가이드블록과 일측이 연결되고 타측은 무게추와 연결된 밸트(424)와; 상기 챔버프레임의 상부에 설치되어 밸트의 이동을 돕는 롤러(425)와; 상기 챔버프레임의 후면에 형성된 홈에 설치된 무게추 가이드(426)와; 상기 무게추 가이드에 승하강 되게 결합되고, 일측이 상기 밸트와 연결되어 상기 챔버 가이드블록, 챔버세트, 공압실린더 및 센서브라켓에 대응하는 질량밸런스를 유지하는 무게추(427);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 챔버세트(41)는 내부에 액(411)이 충전된 챔버(412)와; 챔버 내부에 설치되어 상하 이송하면서 챔버 하부 구멍(413)을 통해 액을 보수 작업대상물에 도팅하는 니들(414)과; 니들을 상승시켜 챔버 내부 액상에 위치시키는 스프링(415); 및 도팅을 위해 니들을 하강시키는 공압실린더(416);로 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 무게추 하부에는 하강된 무게추를 상승시키는 무게추 상승용 공압실린더(428)가 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 챔버프레임의 상면에는 무게추의 상승시 간극을 스크류(4291)의 회전으로 제어하는 간극제어 브라켓(429)이 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 무게추의 상승시 간극은 최고 1mm로 구성한 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서수단(43)은
   가이드블록에 결합된 챔버프레임에 설치되어 센서브라켓의 진입을 감지하는 근접센서(431)와;
   챔버프레임의 전면부에 설치된 챔버 가이드에 승하강 되게 결합된 챔버 가이드블록에 설치된 센서브라켓(432);으로 구성된 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 챔버세트에 충전되어 저장된 액은 비전도성 코팅용액 또는 Red, Green, Blue, Black 중에서 선택된 화소 보충용 잉크인 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 챔버세트의 이동 좌표를 정밀 측정하도록 스텝모터(5)와, 스텝모터 하부에 축결합된 볼스크류(6)와, 볼스크류에 설치되어 승하강하는 가이드블록(7)과, 가이드블록에 설치된 카메라(8);를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 챔버세트의 세정을 위해 세정용씨트(Sheet, 9)가 감겨진 릴(11)과 회수용 릴(10)로 이루어진 세정카세트(12)와;
    세정카세트의 일측 회수용 릴을 회전시키는 회전모터(13)와;
    회전모터 및 세정카세트가 장치된 테이블을 이송시키는 이송수단(14);을 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 평판디스플레이 패널의 보수를 위한 니들 접촉식 도포장치.
    
    

Images