KR101353994B1 - 필름과 글라스의 어셈블리 장치 - Google Patents

필름과 글라스의 어셈블리 장치 Download PDF

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Abstract

필름과 글라스의 어셈블리 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 필름과 글라스의 어셈블리 장치는, 평판표시소자(Flat Panel Display)의 제조를 위한 글라스(glass)를 지지하는 글라스 스테이지(glass stage); 글라스 스테이지에 이웃하게 배치되고, 글라스의 일면에 면접촉되어 글라스와 어셈블리(assembly)되는 필름(film)을 지지하되 필름의 중앙 영역을 지지하는 필름 지지용 중앙 스테이지와, 필름 지지용 중앙 스테이지의 외곽에 배치되어 필름의 사이드 영역을 지지하는 필름 지지용 사이드 스테이지를 구비하는 필름 스테이지(film stage); 글라스 스테이지와 필름 지지용 사이드 스테이지를 지지하는 바텀 바디(bottom body); 및 바텀 바디의 상부 영역에 배치되며, 필름 지지용 중앙 스테이지를 지지하는 탑 바디(top body)를 포함한다.

Description

필름과 글라스의 어셈블리 장치{Apparatus for assembly film and glass}
본 발명은, 필름과 글라스의 어셈블리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단하고 효율적인 구조를 통해 필름(film)과 글라스(glass)를 어셈블리(assembly)시킬 수 있어 전반적인 증착 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 필름과 글라스의 어셈블리 장치에 관한 것이다.
정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광 받고 있다.
이러한 평판표시소자에는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.
이 중에서 유기발광소자, 즉 OLED는 빠른 응답속도, 기존의 LCD보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.
이러한 유기발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다.
다시 말해, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며, 남는 여기 에너지가 빛으로 발생되는 것이다. 이때 유기 물질의 도펀트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.
도 1은 OLED의 구조도이다.
이 도면에 도시된 바와 같이, OLED는 기판 상에 양극(anode), 정공 주입층(hole injection layer), 정공 운송층(hole transfer layer), 발광층(emitting layer), 정공 방지층(hole blocking layer), 전자 운송층(electron transfer layer), 전자 주입층(electron injection layer), 음극(cathode) 등의 막이 순서대로 적층되어 형성된다.
이러한 구조에서 양극으로는 면 저항이 작고 투과성이 좋은 ITO(Indium Tin Oxide)가 주로 사용된다. 그리고 유기 박막은 발광 효율을 높이기 위하여 정공 주입층, 정공 운송층, 발광층, 정공 방지층, 전자 운송층, 전자 주입층의 다층으로 구성된다. 발광층으로 사용되는 유기물질은 Alq3, TPD, PBD, m-MTDATA, TCTA 등이 있다. 또한 음극으로는 LiF-Al 금속막이 사용된다. 그리고 유기 박막이 공기 중의 수분과 산소에 매우 약하므로 소자의 수명(life time)을 증가시키기 위해 봉합하는 봉지막이 최상부에 형성된다.
전술한 여러 가지 층(layer) 중에서 발광층이 소자 특성에 있어서 매우 중요하다. 종전만하더라도 발광층은 저분자 유기물과 고분자 유기물이 사용되어 왔다.
하지만, 저분자 유기물은 그 증착 공정에서 얇은 철판인 마스크(Mask)를 필요로 하고 있기 때문에, 마스크의 휨 현상과 설비의 복잡성으로 인하여 OLED의 대형화에 어려움이 많다고 알려지고 있다.
그리고 고분자 유기물의 경우에는 잉크젯 프린팅 방식으로 화소 패턴을 형성시키므로 대형화에는 유리하지만 수명이 짧은 단점을 보여 왔다.
이에 따라, 근래에 들어서는 발광층을 비롯하여 정공 주입층, 정공 운송층, 정공 방지층, 전자 운송층, 전자 주입층 등의 각 층(layer)을 증착하는 증착 공정으로서, 레이저 열전사를 이용한 공정인 레이저 열전사(LITI, Laser Induced Thermal Image) 공정을 적용 중에 있거나 적용을 예상하고 있다.
한편, 이러한 증착 공정에는 필름(film), 특히 하부 필름과 글라스(glass)를 맞대어 어셈블리의 형태로 만든 후에 후 공정으로 이송시키는 공정이 있다. 이는 소위, 도너(donor) 공정이라 불리는 공정의 한 단계일 수 있다.
필름은 글라스에 비해 상대적으로 얇기 때문에 글라스의 전 영역에서 필름이 들뜨지 않고 면접촉되어 어셈블리(assembly)되어야 후 공정에서의 완성도가 높아진다. 때문에 필름과 글라스를 어셈블리(assembly)시키기 위한 설비 혹은 장치에 대한 필요성이 강하게 요구되지만 현재까지는 필름과 글라스를 어셈블리시키기 위한 필름과 글라스의 어셈블리 장치가 개발되지 않았기 때문에 이에 대한 장치의 개발이 시급하다.
대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 제10-0994718호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 간단하고 효율적인 구조를 통해 필름(film)과 글라스(glass)를 어셈블리(assembly)시킬 수 있어 전반적인 증착 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 필름과 글라스의 어셈블리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 평판표시소자(Flat Panel Display)의 제조를 위한 글라스(glass)를 지지하는 글라스 스테이지(glass stage); 상기 글라스 스테이지에 이웃하게 배치되고, 상기 글라스의 일면에 면접촉되어 상기 글라스와 어셈블리(assembly)되는 필름(film)을 지지하되 상기 필름의 중앙 영역을 지지하는 필름 지지용 중앙 스테이지와, 상기 필름 지지용 중앙 스테이지의 외곽에 배치되어 상기 필름의 사이드 영역을 지지하는 필름 지지용 사이드 스테이지를 구비하는 필름 스테이지(film stage); 상기 글라스 스테이지와 상기 필름 지지용 사이드 스테이지를 지지하는 바텀 바디(bottom body); 및 상기 바텀 바디의 상부 영역에 배치되며, 상기 필름 지지용 중앙 스테이지를 지지하는 탑 바디(top body)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치가 제공될 수 있다.
상기 탑 바디에는 상기 글라스 스테이지에 연결되는 스테이지 샤프트가 통과되는 제1 출입로와, 상기 필름 지지용 사이드 스테이지가 통과되는 제2 출입로가 더 형성될 수 있다.
상기 필름 지지용 중앙 스테이지는, 상기 글라스와 상기 필름을 핸들링하는 핸들링 로봇에 마련되는 다수의 포크 아암이 사이사이에 배치될 수 있도록 상호간 이격되게 배치되는 다수의 필름 지지용 중앙 스테이지 블록일 수 있다.
상기 다수의 필름 지지용 중앙 스테이지 블록은 상기 탑 바디의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
상기 다수의 필름 지지용 중앙 스테이지 블록 중에서 적어도 어는 하나에는 그에 해당되는 필름 지지용 중앙 스테이지 블록의 위치조절을 위한 위치조절부가 연결될 수 있다.
상기 위치조절부는, 상기 탑 바디에 마련되는 위치조절용 슬롯; 및 상기 위치조절용 슬롯과 상기 필름 지지용 중앙 스테이지 블록을 연결하는 연결부재를 포함할 수 있다.
상기 필름 지지용 사이드 스테이지는, 막대 형상으로 마련되며, 상호간 이격되게 대향 배치되는 한 쌍의 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록; 및 요철 형상으로 마련되며, 상기 한 쌍의 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록에 교차되는 방향으로 상호간 이격되게 대향 배치되는 한 쌍의 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록을 포함할 수 있다.
상기 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들과 상기 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들에 각각 개별적으로 연결되어 상기 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들과 상기 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들을 상기 제2 출입로를 통해 업/다운(up/down) 구동시키는 블록용 업/다운 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 블록용 업/다운 구동부는, 상기 바텀 바디에 결합되는 제1 실린더 본체; 상기 제1 실린더 본체에 대해 길이 연장 또는 축소되는 제1 실린더 로드; 및 상기 제1 실린더 로드의 단부에 결합되어 상기 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들과 상기 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들을 하부에서 지지하는 제1 지지판을 포함할 수 있다.
상기 블록용 업/다운 구동부는, 상기 제1 실린더 로드의 주변에서 상기 제1 실린더 본체와 상기 제1 지지판에 연결되어 상기 제1 지지판의 업/다운 운동을 가이드하는 다수의 제1 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 바텀 바디와 상기 탑 바디 사이에 배치되어 상기 탑 바디를 상기 바텀 바디에 대해 업/다운(up/down) 구동시키는 탑 바디용 업/다운 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 탑 바디용 업/다운 구동부는, 상기 바텀 바디에 결합되는 제2 실린더 본체; 상기 제2 실린더 본체에 대해 길이 연장 또는 축소되는 제2 실린더 로드; 및 상기 제2 실린더 로드의 단부에 결합되어 상기 탑 바디를 하부에서 지지하는 제2 지지판을 포함할 수 있다.
상기 바텀 바디와 상기 탑 바디 사이에 배치되며, 상기 탑 바디용 업/다운 구동부의 동작 시 상기 탑 바디의 업/다운 운동을 가이드하는 다수의 제2 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 스테이지 샤프트와 연결된 상태에서 상기 바텀 바디에 결합되어 상기 스테이지 샤프트를 회전시키는 샤프트 회전용 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
상기 바텀 바디에는 상기 바텀 바디를 지지하는 다수의 지지축이 코너(corner) 영역에 배치될 수 있으며, 상기 평판표시소자는 유기발광소자(OLED, Organic Light Emitting Diodes)일 수 있다.
본 발명에 따르면, 간단하고 효율적인 구조를 통해 필름(film)과 글라스(glass)를 어셈블리(assembly)시킬 수 있어 전반적인 증착 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 OLED의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름과 글라스의 어셈블리 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 측면도이다.
도 5 내지 도 18은 모두가 도 4의 도면에서 일부 겹쳐 보이는 부분을 편의상 삭제한 것으로서 필름과 글라스가 어셈블리되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름과 글라스의 어셈블리 장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이며, 도 4는 도 2의 측면도이고, 도 5 내지 도 18은 모두가 도 4의 도면에서 일부 겹쳐 보이는 부분을 편의상 삭제한 것으로서 필름과 글라스가 어셈블리되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
이들 도면을 참조하되 주로 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예의 필름과 글라스의 어셈블리 장치는, 평판표시소자(Flat Panel Display)의 제조를 위한 글라스(glass)와 필름(film)을 상호간 맞대어 어셈블리로 제작하는 장치로서, 글라스를 지지하는 글라스 스테이지(110, glass stage)와, 필름을 지지하는 필름 스테이지(120, film stage)를 포함한다.
여기서, 평판표시소자는 전술한 바와 같이, 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes) 등일 수 있고, 본 실시예의 경우, 평판표시소자를 OLED로 적용하고 있지만 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
글라스 스테이지(110)는 글라스를 하부에서 떠받쳐 지지하는 부분으로서, 도 3에 도시된 것처럼 둘레를 따라 다수 개(본 실시예의 경우, 8개)가 마련될 수 있다. 다시 말해, 핸들링 로봇(1)의 포크 아암(2)에 의해 이송된 글라스는 다수의 글라스 스테이지(110)의 표면에 안착된다.
자세히 후술하겠지만 글라스 스테이지(110)는 글라스가 투입될 때 회전되고, 글라스가 필름과 어셈블리될 때 역으로 회전될 수 있다. 글라스 스테이지(110)와 연결된 구조 및 그에 따른 동작은 후술한다.
필름 스테이지(120)는 글라스 스테이지(110)에 이웃하게 배치되고, 글라스의 일면, 특히 하면에서 글라스와 어셈블리되는 필름을 지지하는 부분이다.
글라스 스테이지(110)와 달리, 필름 스테이지(120)는 독립적으로 구동되는 2개의 파트(part)로 나뉠 수 있다. 즉 본 실시예에서 필름 스테이지(120)는, 필름의 중앙 영역을 지지하는 필름 지지용 중앙 스테이지(130)와, 필름 지지용 중앙 스테이지(130)의 외곽에 배치되어 필름의 사이드 영역을 지지하는 필름 지지용 사이드 스테이지(140)를 포함할 수 있다.
이와 같은 글라스 스테이지(110)와 필름 스테이지(120)를 지지하기 위해, 본 실시예의 어셈블리 장치는, 글라스 스테이지(110)와 필름 지지용 사이드 스테이지(140)를 지지하는 바텀 바디(150, bottom body)와, 바텀 바디(150)의 상부 영역에 배치되며, 필름 지지용 중앙 스테이지(130)를 지지하는 탑 바디(160, top body)를 포함한다.
바텀 바디(150)는 본 실시예의 어셈블리 장치가 설치되는 장소에 고정되게 배치되는 구조물이다. 이러한 바텀 바디(150)에는 바텀 바디(150)를 지지하는 다수의 지지축(151)이 코너(corner) 영역에 하나씩 배치된다.
바텀 바디(150)가 고정된 구조물인 반면, 탑 바디(160)는 바텀 바디(150)의 상부 영역에 배치되어 바텀 바디(150)에 대하여 업/다운(up/down) 구동되면서 글라스와 필름이 어셈블리되는 데 기여한다.
탑 바디(160)가 바텀 바디(150)에 대하여 업/다운 구동될 수 있도록 바텀 바디(150)와 탑 바디(160) 사이에는 탑 바디용 업/다운 구동부(170)가 마련된다.
본 실시예의 경우, 탑 바디용 업/다운 구동부(170)가 바텀 바디(150) 상에서 상호 이격된 위치에 하나씩 한 쌍으로 마련되고 있지만 이의 수치에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
탑 바디용 업/다운 구동부(170)는, 바텀 바디(150)에 결합되는 제2 실린더 본체(171)와, 제2 실린더 본체(171)에 대해 길이 연장 또는 축소되는 제2 실린더 로드(172)와, 제2 실린더 로드(172)의 단부에 결합되어 탑 바디(160)를 하부에서 지지하는 제2 지지판(173)과, 바텀 바디(150)와 탑 바디(160) 사이에 배치되어 제2 실린더 로드(172)의 동작 시 탑 바디(160)의 업/다운 운동을 가이드하는 다수의 제2 가이드(174)를 포함할 수 있다.
제2 실린더 본체(171)에는 작동유로서 유압, 공압 혹은 유공압이 복합적으로 사용될 수 있다. 제2 실린더 로드(172)의 단부에 결합되는 제2 지지판(173)은 그 상면이 탑 바디(160)의 하면에 고정되는 매개체이다.
그리고 다수의 제2 가이드(174)는 제2 실린더 로드(172)와 함께 탑 바디(160)의 하중을 지지하면서 탑 바디(160)가 안정적으로 업/다운 구동될 수 있도록 보조 역할을 수행한다. 제2 가이드(174)들은 바텀 바디(150)와 탑 바디(160) 사이의 코너(corner) 영역에 하나씩 갖춰질 수 있다.
이에, 제2 실린더 본체(171)에 작동유가 공급되어 제2 실린더 로드(172)의 길이가 연장되면 탑 바디(160)가 업(up)될 수 있고, 반대로 제2 실린더 본체(171)에 작동유가 배출되어 제2 실린더 로드(172)의 길이가 축소되면 탑 바디(160)가 다운(down)될 수 있다.
탑 바디(160)에는 글라스 스테이지(110)에 연결되는 스테이지 샤프트(111)가 통과되는 제1 출입로(161)가 형성된다. 본 실시예의 경우, 8개의 글라스 스테이지(110)가 적용되고 있으므로 제1 출입로(161) 역시 글라스 스테이지(110)의 스테이지 샤프트(111)에 대응되는 위치에 8개 형성될 수 있다. 제1 출입로(161)들의 주변에는 제2 출입로(162a,162b)가 형성된다. 제2 출입로(162a,162b)들은 필름 지지용 사이드 스테이지(140)가 통과되는 장소를 형성한다.
한편, 이하에서는 글라스 스테이지(110)와 필름 스테이지(120)의 세부 구조 및 연결 구조, 그리고 동작에 대해 순차적으로 자세히 설명하도록 한다.
우선, 글라스 스테이지(110)는 글라스가 안착되는 부분으로서, 글라스 스테이지(110)에는 스테이지 샤프트(111)가 연결된다. 봉 형상으로서 상하 방향을 따라 길게 배치되는 스테이지 샤프트(111)는 탑 바디(160)가 구동되는 방향, 즉 상하 방향을 따라 탑 바디(160)에 형성되는 제1 출입로(161)를 통해 출입된다.
글라스 스테이지(110)는 스테이지 샤프트(111)의 상단부에 착탈 가능하게 연결됨으로써 스테이지 샤프트(111)와 한 몸체를 이룰 수 있다. 글라스 스테이지(110)가 스테이지 샤프트(111)의 상단부에서 착탈됨으로써 글라스의 사이즈 혹은 중량에 따라 다른 종류의 글라스 스테이지(미도시)를 사용할 수 있는 이점이 있다.
글라스 스테이지(110)는 글라스의 하면에 직접 접촉되어 글라스를 떠받쳐 지지하는 구조물이므로 글라스에 스크래치 등의 손상을 입히지 않는 재질, 예컨대 고무나 실리콘, 혹은 우레탄 등의 재질이 표면에 더 결합될 수 있다.
스테이지 샤프트(111)의 하단부는 바텀 바디(150)에 결합되는 샤프트 회전용 액추에이터(112)에 연결된다. 예컨대, 모터 등으로 적용될 수 있는 샤프트 회전용 액추에이터(112)는 바텀 바디(150)에 결합된 상태에서 스테이지 샤프트(111)를 지지함으로써 스테이지 샤프트(111)를 통해 글라스 스테이지(110)가 도 3의 확대 부분처럼 회전될 수 있도록 한다.
부연하면, 본 장치로 글라스가 투입되기 전이나 글라스가 투입되어 필름과 어셈블리된 상태에서는 샤프트 회전용 액추에이터(112)의 동작에 의해 글라스 스테이지(110)가 도 3의 확대 부분의 실선처럼 배치되나 본 장치로 글라스가 투입된 상태에서는 샤프트 회전용 액추에이터(112)의 동작에 의해 글라스 스테이지(110)가 도 3의 확대 부분의 점선처럼 회전된다.
다음으로, 필름 스테이지(120)는 필름을 지지하는 부분으로서, 앞서 기술한 것처럼 필름의 중앙 영역을 지지하는 필름 지지용 중앙 스테이지(130)와, 필름 지지용 중앙 스테이지(130)의 외곽에 배치되어 필름의 사이드 영역을 지지하는 필름 지지용 사이드 스테이지(140)를 포함한다.
본 실시예에서 필름 지지용 중앙 스테이지(130)는, 글라스와 필름을 핸들링하는 핸들링 로봇(1)에 마련되는 다수의 포크 아암(2)이 사이사이에 배치될 수 있도록 상호간 이격되게 배치되는 다수의 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)으로 마련된다. 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들의 형상이 모두 동일한 것은 아니지만 편의를 위해 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들에는 모두 동일한 참조부호를 부여하였다.
도 2에 도시된 핸들링 로봇(1)이 필름을 떠받쳐 필름 지지용 중앙 스테이지(130)로 이송시킨 후, 필름 지지용 중앙 스테이지(130)의 표면에 필름을 내려놓으려면 다수의 포크 아암(2)이 다운(down)되어 취출될 수 있는 여유 공간이 확보되어야 한다. 따라서 본 실시예처럼 필름 지지용 중앙 스테이지(130)를 일체형의 블록(block) 구조가 아닌, 상호간 이격된 다수의 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)으로 마련하게 되면 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들 사이사이로 핸들링 로봇(1)의 포크 아암(2)들이 배치될 수 있는 공간이 확보되기 때문에 필름의 이송에 전혀 문제가 되지 않는다.
이러한 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들은 탑 바디(160)의 중앙 영역에 배치되며, 탑 바디(160)의 업/다운 동작에 연동되어 함께 업/다운 동작된다.
이때, 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들 모두를 탑 바디(160)의 중앙 영역에 고정시켜 놓는 구조를 고려해볼 수도 있으나 필름의 사이즈를 고려할 때, 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들 중 일부 혹은 전부가 탑 바디(160) 상에서 위치조절된다면 편리할 수 있다.
이를 위해, 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들 중 적어도 어느 하나에는 그에 해당되는 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들의 위치를 조절하는 수단으로서 위치조절부(180)가 더 연결된다.
위치조절부(180)는, 탑 바디(160)에 마련되는 위치조절용 슬롯(181)과, 위치조절용 슬롯(181)과 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)을 연결하는 연결부재(182)를 포함할 수 있다. 이에, 연결부재(182)를 위치조절용 슬롯(181)의 길이 방향을 따라 이동시키면 연결부재(182)와 연결된 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)이 연결부재(182)와 함께 이동될 수 있기 때문에 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)의 위치조절을 자유롭게 수행할 수 있게 된다.
필름 지지용 사이드 스테이지(140)는, 막대 형상으로 마련되며, 상호간 이격되게 대향 배치되는 한 쌍의 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)과, 요철 형상으로 마련되며, 한 쌍의 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)에 교차되는 방향으로 상호간 이격되게 대향 배치되는 한 쌍의 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)을 포함한다.
요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들 쪽으로 핸들링 로봇(1)의 포크 아암(2)이 배치되어야 하기 때문에, 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들은 전술한 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들과 마찬가지로 핸들링 로봇(1)의 포크 아암(2)이 이동될 수 있는 공간을 제공한다.
막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들은 모두, 바텀 바디(150) 측에 마련되며, 글라스와 필름 간의 어셈블리 공정이 완료되어 취출되기 전에 상방으로 업(up)된다. 즉 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들은 각각 탑 바디(160)의 제2 출입로(162a,162b)를 통해 업/다운 동작될 수 있다.
이처럼 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들은 각각 탑 바디(160)의 제2 출입로(162a,162b)를 통해 업/다운 구동될 수 있도록, 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들에는 블록용 업/다운 구동부(190)가 개별적으로 마련된다.
즉 본 실시예에서 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들은 2개씩 총 4개 마련되므로 블록용 업/다운 구동부(190) 역시 4개가 갖춰진다. 물론, 이러한 수치에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다. 따라서 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들이 하나의 업/다운 구동부(미도시)에 의해 일체로 업/다운 구동되도록 구현할 수도 있으며, 이러한 사항 역시 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.
블록용 업/다운 구동부(190)는, 바텀 바디(150)에 결합되는 제1 실린더 본체(191)와, 제1 실린더 본체(191)에 대해 길이 연장 또는 축소되는 제1 실린더 로드(192)와, 제1 실린더 로드(192)의 단부에 결합되어 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들을 하부에서 지지하는 제1 지지판(193)과, 제1 실린더 로드(192)의 주변에서 제1 실린더 본체(191)와 제1 지지판(193)에 연결되어 제1 지지판(193)의 업/다운 운동을 가이드하는 다수의 제1 가이드(194)를 포함할 수 있다.
제1 실린더 본체(191)에는 작동유로서 유압, 공압 혹은 유공압이 복합적으로 사용될 수 있다. 제1 실린더 로드(192)의 단부에 결합되는 제1 지지판(193)은 그 상면이 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들의 하면에 고정되는 매개체이다.
그리고 다수의 제1 가이드(194)는 제1 실린더 로드(192)와 함께 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들의 하중을 지지하면서 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들이 안정적으로 업/다운 구동될 수 있도록 보조 역할을 수행한다. 제1 가이드(194)는 제1 실린더 로드(192)의 양측에 하나씩 배치될 수 있다.
이에, 제1 실린더 본체(191)에 작동유가 공급되어 제1 실린더 로드(192)의 길이가 연장되면 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들이 그에 대응되는 제2 출입로(162a,162b)들을 통해 업(up)될 수 있고, 반대로 제1 실린더 본체(191)에 작동유가 배출되어 제1 실린더 로드(192)의 길이가 축소되면 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들이 다운(down)될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 실시예의 필름과 글라스의 어셈블리 장치에 의해 필름과 글라스가 어셈블리되는 과정에 대해 도 5 내지 도 18을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
참고로, 본 실시예의 어셈블리 장치에 대한 정확한 측면도는 도 4이고, 도 5 내지 도 18은 본 실시예의 어셈블리 장치에 대한 정확한 측면도 혹은 측단면도는 아니다. 다시 말해, 도 5 내지 도 18은 본 장치로 필름과 글라스가 투입되고 어셈블리된 후에 취출되는 단계적인 동작을 보여주기 위하여 도 4의 도면에서 중첩되는 부분들을 일부 삭제하고 나타낸 부분 측단면도들이다. 동작을 설명한다.
도 5는 초기 단계로서, 탑 바디용 업/다운 구동부(170)의 제2 실린더 로드(172)가 길이 연장되어 탑 바디(160)가 업(up) 동작된 상태이다. 이때는 글라스 스테이지(110)의 상면이 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들의 상면보다 낮은 위치에 배치되며, 블록용 업/다운 구동부(190)는 아직 동작되지 않는다.
이 상태에서 핸들링 로봇(1)의 포크 아암(2) 상면에 필름이 올려진 상태로 도 6처럼 포크 아암(2)이 탑 바디(160)의 상부 영역에 배치된다. 그런 다음, 포크 아암(2)이 도 7처럼 다운(down)된다.
이때, 포크 아암(2)은 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들 사이사이로 배치되며, 이에 따라 필름은 중앙 스테이지 블록(131)들과 필름 지지용 사이드 스테이지(140) 상에 올려진다. 이후에, 도 8처럼 핸들링 로봇(1)의 포크 아암(2)은 취출된다.
다음, 도 9처럼 탑 바디용 업/다운 구동부(170)의 제2 실린더 로드(172)가 길이 축소되어 탑 바디(160)가 다운(down) 동작된다. 그러면, 글라스 스테이지(110)가 중앙 스테이지 블록(131)들과 필름 지지용 사이드 스테이지(140) 상면보다 높은 위치에 배치된다.
이러한 상태에서, 핸들링 로봇(1a)의 포크 아암(2a) 상면에 글라스가 올려진 상태로 도 10처럼 포크 아암(2)이 글라스 스테이지(110)의 상부 영역에 배치된다. 이때, 글라스 스테이지(110)는 샤프트 회전용 액추에이터(112)의 동작에 기초하여 회전된다.
그런 다음, 포크 아암(2)이 도 11처럼 다운(down)된 후, 도 12처럼 취출된다. 그러면 글라스는 글라스 스테이지(110)에 로딩된 상태가 된다. 참고로, 본 실시예의 경우, 필름을 운반하는 핸들링 로봇(1)과 글라스를 운반하는 핸들링 로봇(1a)을 서로 다르게 도시하고 있지만, 이들은 동일한 로봇일 수도 있다.
핸들링 로봇(1a)이 취출되고 나면, 도 13처럼 탑 바디용 업/다운 구동부(170)의 제2 실린더 로드(172)가 길이 연장되어 탑 바디(160)가 업(up) 동작된다.
탑 바디(160)가 업(up) 동작됨에 따라 필름의 중앙 영역을 지지하던 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들이 필름과 함께 업(up) 동작되며, 필름은 그 상부 영역에 배치된 글라스와 중앙 영역에서 어셈블리되어 글라스와 함께 업(up) 동작된다.
이처럼 탑 바디(160)가 업(up) 동작되면, 필름은 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들에 의해서만 지지되는 상태로 탑 바디(160)가 업(up) 동작되면서 그 상부의 글라스에 접촉되기 때문에, 필름의 사이드 영역은 도 14의 확대 그림처럼 하방으로 처지게 된다. 이러한 상태에서 탑 바디(160)가 좀 더 업(up) 동작되면 글라스가 글라스 스테이지(110)로부터 상방으로 이격된 상태가 되며, 이 상태에서 도 14처럼 글라스 스테이지(110)는 원위치로 회전된다.
글라스 스테이지(110)가 다시 원위치로 회전되고 나면, 도 15처럼 블록용 업/다운 구동부(190)가 동작되어 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(141)들과 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록(142)들이 업(up) 동작되며, 이에 따라 사이드 영역에서 글라스와 필름이 어셈블리된다.
도 15처럼 글라스와 필름이 어셈블리되고 나면, 도 16처럼 핸들링 로봇(1)이 투입되어 포크 아암(2)이 필름 지지용 중앙 스테이지 블록(131)들 사이사이로 배치되며, 이후에 도 17처럼 업(up) 동작되어 상호간 어셈블리된 글라스와 필름을 들고 도 18처럼 취출된다.
이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따른 필름과 글라스의 어셈블리 장치에 따르면, 간단하고 효율적인 구조를 통해 필름과 글라스를 어셈블리(assembly)시킬 수 있어 전반적인 증착 공정의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.a
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 글라스 스테이지 111 : 스테이지 샤프트
112 : 샤프트 회전용 액추에이터 120 : 필름 스테이지
130 : 필름 지지용 중앙 스테이지 131 : 필름 지지용 중앙 스테이지 블록
140 : 필름 지지용 사이드 스테이지
141 : 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록
142 : 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록
150 : 바텀 바디 151 : 지지축
160 : 탑 바디 161 : 제1 출입로
162a,162b : 제2 출입로 170 : 탑 바디용 업/다운 구동부
171 : 제2 실린더 본체 172 : 제2 실린더 로드
173 : 제2 지지판 174 : 제2 가이드
180 : 위치조절부 181 : 위치조절용 슬롯
182 : 연결부재 190 : 블록용 업/다운 구동부
191 : 제1 실린더 본체 192 : 제1 실린더 로드
193 : 제1 지지판 194 : 제1 가이드

Claims (16)

  1. 평판표시소자(Flat Panel Display)의 제조를 위한 글라스(glass)를 지지하는 글라스 스테이지(glass stage);
    상기 글라스 스테이지에 이웃하게 배치되고, 상기 글라스의 일면에 면접촉되어 상기 글라스와 어셈블리(assembly)되는 필름(film)을 지지하되 상기 필름의 중앙 영역을 지지하는 필름 지지용 중앙 스테이지와, 상기 필름 지지용 중앙 스테이지의 외곽에 배치되어 상기 필름의 사이드 영역을 지지하는 필름 지지용 사이드 스테이지를 구비하는 필름 스테이지(film stage);
    상기 글라스 스테이지와 상기 필름 지지용 사이드 스테이지를 지지하는 바텀 바디(bottom body); 및
    상기 바텀 바디의 상부 영역에 배치되며, 상기 필름 지지용 중앙 스테이지를 지지하는 탑 바디(top body)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탑 바디에는 상기 글라스 스테이지에 연결되는 스테이지 샤프트가 통과되는 제1 출입로와, 상기 필름 지지용 사이드 스테이지가 통과되는 제2 출입로가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필름 지지용 중앙 스테이지는, 상기 글라스와 상기 필름을 핸들링하는 핸들링 로봇에 마련되는 다수의 포크 아암이 사이사이에 배치될 수 있도록 상호간 이격되게 배치되는 다수의 필름 지지용 중앙 스테이지 블록인 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 다수의 필름 지지용 중앙 스테이지 블록은 상기 탑 바디의 중앙 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 다수의 필름 지지용 중앙 스테이지 블록 중에서 적어도 어는 하나에는 그에 해당되는 필름 지지용 중앙 스테이지 블록의 위치조절을 위한 위치조절부가 연결되는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 위치조절부는,
    상기 탑 바디에 마련되는 위치조절용 슬롯; 및
    상기 위치조절용 슬롯과 상기 필름 지지용 중앙 스테이지 블록을 연결하는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 필름 지지용 사이드 스테이지는,
    막대 형상으로 마련되며, 상호간 이격되게 대향 배치되는 한 쌍의 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록; 및
    요철 형상으로 마련되며, 상기 한 쌍의 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록에 교차되는 방향으로 상호간 이격되게 대향 배치되는 한 쌍의 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들과 상기 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들에 각각 개별적으로 연결되어 상기 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들과 상기 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들을 상기 제2 출입로를 통해 업/다운(up/down) 구동시키는 블록용 업/다운 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 블록용 업/다운 구동부는,
    상기 바텀 바디에 결합되는 제1 실린더 본체;
    상기 제1 실린더 본체에 대해 길이 연장 또는 축소되는 제1 실린더 로드; 및
    상기 제1 실린더 로드의 단부에 결합되어 상기 막대식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들과 상기 요철식 필름 지지용 사이드 스테이지 블록들을 하부에서 지지하는 제1 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 블록용 업/다운 구동부는, 상기 제1 실린더 로드의 주변에서 상기 제1 실린더 본체와 상기 제1 지지판에 연결되어 상기 제1 지지판의 업/다운 운동을 가이드하는 다수의 제1 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 바텀 바디와 상기 탑 바디 사이에 배치되어 상기 탑 바디를 상기 바텀 바디에 대해 업/다운(up/down) 구동시키는 탑 바디용 업/다운 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 탑 바디용 업/다운 구동부는,
    상기 바텀 바디에 결합되는 제2 실린더 본체;
    상기 제2 실린더 본체에 대해 길이 연장 또는 축소되는 제2 실린더 로드; 및
    상기 제2 실린더 로드의 단부에 결합되어 상기 탑 바디를 하부에서 지지하는 제2 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 바텀 바디와 상기 탑 바디 사이에 배치되며, 상기 탑 바디용 업/다운 구동부의 동작 시 상기 탑 바디의 업/다운 운동을 가이드하는 다수의 제2 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 스테이지 샤프트와 연결된 상태에서 상기 바텀 바디에 결합되어 상기 스테이지 샤프트를 회전시키는 샤프트 회전용 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 바텀 바디에는 상기 바텀 바디를 지지하는 다수의 지지축이 코너(corner) 영역에 배치되며,
    상기 평판표시소자는 유기발광소자(OLED, Organic Light Emitting Diodes)인 것을 특징으로 하는 필름과 글라스의 어셈블리 장치.
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