KR102178139B1

KR102178139B1 - 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치

Info

Publication number: KR102178139B1
Application number: KR1020190043450A
Authority: KR
Inventors: 양철만
Original assignee: 주식회사 트임
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2020-11-12
Also published as: KR102178139B9; KR20200121009A

Abstract

본 발명은 LCD, OLED 등과 같은 평판 디스플레이를 제조하는 공정 중 유리기판 등의 기판을 가압 적층하기 위하여 일정 간격을 두고 마주보며 설치되는 한 쌍의 포스트와, 상기 각 포스트 내부에 상하로 이동되는 Z축 로봇 등으로 구성된 갠트리(gantry) 구조를 가진 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 각 상하이동 프레임의 수평면 단부에 설치된 회동 지지 포스트와, 양 단부가 상기 회동 지지 포스트에 결합되어 회동되는 회동 브래킷과, 상기 회동 브래킷의 하부에 고정 설치되어 기판 등의 부품이 투입되는 상부 스테이지를 지지하는 지지 포스트를 포함하여 구성되어, 상기 양 포스트에서 수직높이 편차가 발생하면 상기 회동 브래킷이 회동하여 상기 상부 스테이지가 상기 양 포스트와 직각이 되도록 하고, 상기 양 포스트에서 수평길이 편차가 발생하면 상기 회동 지지 포스트가 수평으로 이동되어 상기 양 포스트에서 수직높이 편차에 따른 수평길이 편차를 보정하게 함으로써, 상기 장치의 가공을 일반 공차 수준으로 하여도 무방하여 제조원가를 절감하고 장치 설치가 용이하며 장치의 수명을 보다 연장할 수 있는 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치에 관한 것이다.

Description

기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치{Gantry Apparatus for Process of Plate Pressure Laminating Glass Plate}

본 발명은 LCD, OLED 등과 같은 평판 디스플레이를 제조하는 공정 중 유리기판 등의 기판을 가압 적층하기 위하여 일정 간격을 두고 마주보며 설치되는 한 쌍의 포스트와, 상기 각 포스트 내부에 상하로 이동되는 Z축 로봇와, 상기 각 Z축 로봇의 측면에 상기 Z축 로봇이 상하 이동됨에 따라 함께 이동되도록 고정 설치되는 'ㄱ'자형 상하이동 프레임 등으로 구성된 갠트리(gantry) 구조를 가진 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 각 상하이동 프레임의 수평면 단부에 설치된 회동 지지 포스트와, 양 단부가 상기 회동 지지 포스트에 결합되어 회동되는 회동 브래킷과, 상기 회동 브래킷의 하부에 고정 설치되어 기판 등의 부품이 투입되는 상부 스테이지를 지지하는 지지 포스트를 포함하여 구성되어, 상기 양 포스트에서 수직높이 편차가 발생하면 상기 회동 브래킷이 회동하여 상기 상부 스테이지가 상기 양 포스트와 직각이 되도록 보정하고, 상기 양 포스트에서 수평길이 편차가 발생하면 상기 회동 지지 포스트가 수평으로 이동되어 상기 양 포스트에서 수직높이 편차에 따른 수평길이 편차를 보정하게 함으로써, 상기 장치의 가공을 일반 공차 수준으로 하여도 무방하여 제조원가를 절감하고 장치 설치가 용이하며 장치의 수명을 보다 연장할 수 있는 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치에 관한 것이다.

영상 정보를 출력하는 평판 디스플레이 장치는 액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display), 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode) 등과 같은 평판 디스플레이가 있다.

예를 들어, LCD를 제조하기 위해서는 일반적으로 박막 트랜지스터를 구비한 박막 트랜지스터 어레이 기판(제1기판)과 컬러 필터층을 구비한 컬러필터 어레이 기판(제2 기판)를 가압 적층하는 공정이 있다.

도 1은 종래의 LCD, OLED 등과 같은 평판 디스플레이를 제조하는 공정 중 기판을 가압 적층하기 위하여 갠트리 구조를 가진 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치의 사시도이다. 종래의 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 베이스(100) 상부에 일정 간격을 두고 마주보는 한 쌍의 포스트(110)를 설치하고 상기 포스트(110) 내부에는 상하로 이동되는 Z축 로봇(120)이 설치되며 상기 Z축 로봇(120)의 각 측면에는 상기 Z축 로봇(120)이 상하 이동됨에 따라 함께 이동되도록 상하이동 프레임(130)이 고정 설치되어 있다. 또 상기 상하이동 프레임(130)의 양측을 연결하는 고정 브래킷(140)이 설치되고 고정 브래킷(140)의 중앙 하부에는 기판을 진공 흡착하는 상부 스테이지(150)가 설치되며 상기 상부 스테이지(150)의 하부에는 하부 스테이지(160)가 설치되는 구조로 되어 있다. 이 구조에서 기판을 가압적층하는 공정은 상기 상부 스테이지(150)에 기판을 투입하여 진공 흡착한 뒤 상기 상부 스테이지(150) 가 하강하여 상기 하부 스테이지(160)로 하강하여 진공 챔버를 형성하고 상기 하부 스테이지(160)가 상승하여 상기 상부 스테이지(150)에 진공 흡착된 기판을 가압하여 기판이 가압 적층되게 된다. 종래의 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치는 상기 한 쌍의 포스트(110)가 완전히 고정 체결되는 구조로서 상기 양 포스트(110)의 수직높이 편차 및 수평길이 편차에 의해서 상기 각각의 포스트(110)에서 부하가 발생되고 이로 인하여 상기 포스트(110)의 수명이 단축되는 문제점이 있었다. 이와 문제점을 적게 하기 위하여 설비 가공비가 많이 들고 설비 셋팅이 어렵다는 문제점도 있었다.

상기와 같은 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치에 관한 기술은 등록특허공보 제10-1404057호 등으로 제안된 바 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발된 것으로서, LCD, OLED 등과 같은 평판 디스플레이를 제조하는 공정 중 유리기판 등의 기판을 가압 적층하기 위하여 일정 간격을 두고 마주보며 설치되는 한 쌍의 포스트와, 상기 각 포스트 내부에 상하로 이동되는 Z축 로봇와, 상기 각 Z축 로봇의 측면에 상기 Z축 로봇이 상하 이동됨에 따라 함께 이동되도록 고정 설치되는 ‘ㄱ’자형 상하이동 프레임 등으로 구성된 갠트리(gantry) 구조를 가진 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치에서 상기 각 상하이동 프레임의 수평면 단부에 설치된 회동 브래킷과, 양 단부가 상기 각 상하이동 프레임의 수평면 단부에 설치된 회동 지지 포스트와, 양 단부가 상기 회동 지지 포스트에 결합되어 회동되는 회동 브래킷과, 상기 회동 브래킷의 하부에 고정 설치되어 기판 등의 부품이 투입되는 상부 스테이지를 지지하는 지지 포스트를 포함하여 구성되어, 상기 양 포스트에서 수직높이 편차가 발생하면 상기 회동 브래킷이 회동하여 상기 상부 스테이지가 상기 양 포스트와 직각이 되도록 보정하고, 상기 양 포스트에서 수평길이 편차가 발생하면 상기 회동 지지 포스트가 수평으로 이동되어 상기 양 포스트에서 수직높이 편차에 따른 수평길이 편차를 보정하게 함으로써, 상기 장치의 가공을 일반 공차 수준으로 하여도 무방하여 제조원가를 절감하고 장치 설치가 용이하며 장치의 수명을 보다 연장할 수 있는 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치는, 기판을 가압 적층하기 위해 일정 간격을 두고 마주보며 설치되는 한 쌍의 포스트와, 상기 각 포스트 내부에 상하로 이동되는 Z축 로봇과, 한 쌍의 포스트의 상부 사이에 설치된 회동 브래킷과, 상기 회동 브래킷의 하부면에는 하부로 연장된 지지 포스트에 의하여 지지되면서 고정 설치되는 상부 스테이지를 포함하여 구성된 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치에 있어서, 상기 각 포스트의 상부 측면에 상기 Z축 로봇이 상하 이동됨에 따라 함께 이동되도록 고정 설치되는 한 쌍의 'ㄱ'자형 상하이동 프레임과, 상기 각 상하이동 프레임의 수평면 단부에 돌출 형성되어 회동축을 구비한 회동지지 포스트로 구성되고, 상기 회동 브래킷은 양 단부가 상기 돌출 형성된 회동 지지 포스트의 회동축에 축 결합되어 상기 회동 지지 포스트의 회동축을 중심으로 회동되고, 상기 회동 브래킷의 회동에 따라 상기 상부 스테이지가 이동되며, 상기 양 포스트에서 수직높이 편차가 발생하면 상기 회동 브래킷이 양단부의 회동 지지 포스트의 회동축을 중심으로 회동되면서 상기 회동 브래킷의 하부에 고정 설치된 상부 스테이지에 대하여 상기 한 쌍의 포스트와 직각이 되도록 보정하여 상기 수직높이 편차를 상쇄하고, 상기 양 포스트에서 수직높이 편차에 따라 발생되는 수평길이 편차에 대해서는 일측 회동 지지 포스트가 수평길이 편차가 발생된 반대방향으로 수평으로 이동되어 상기 양 포스트에서 상기 수평길이 편차를 상쇄하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 회동 지지 포스트의 수평이동을 제한하는 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치는, 유리기판 등의 기판을 가압 적층하기 위하여 일정 간격을 두고 마주보며 설치되는 한 쌍의 포스트와, 상기 각 포스트 내부에 상하로 이동되는 Z축 로봇와, 상기 각 Z축 로봇의 측면에 상기 Z축 로봇이 상하 이동됨에 따라 함께 이동되도록 고정 설치되는 ‘ㄱ’자형 상하이동 프레임 등으로 구성된 갠트리(gantry) 구조를 가진 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치에서 상기 각 상하이동 프레임의 수평면 단부에 설치된 회동 지지 포스트와, 양 단부가 상기 회동 지지 포스트에 결합되어 회동되는 회동 브래킷과, 상기 회동 브래킷의 하부에 고정 설치되어 기판 등의 부품이 투입되는 상부 스테이지를 지지하는 지지 포스트를 포함하여 구성되어, 상기 양 포스트에서 수직높이 편차가 발생하면 상기 회동 브래킷이 회동하여 상기 상부 스테이지가 상기 양 포스트와 직각이 되도록 보정하고, 상기 양 포스트에서 수평길이 편차가 발생하면 상기 회동 지지 포스트가 수평으로 이동되어 상기 양 포스트에서 수직높이 편차에 따른 수평길이 편차를 보정하게 함으로써, 상기 장치의 가공을 일반 공차 수준으로 하여도 무방하여 제조원가를 절감하고 장치 설치가 용이하며 장치의 수명을 보다 연장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치의 사시도
도 3은 도 2의 A-A의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치의 정면도
도 5는 본 발명에서 수직높이 편차 및 수평길이 편차 발생에 관한 설명도
도 6은 본 발명에서 수직높이 편차가 발생시 보정 과정을 설명하기 위한 설명도
도 7은 본 발명에서 수평길이 편차가 발생시 보정 과정을 설명하기 위한 설명도

본 발명에 따른 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치는 LCD, OLED 등과 같은 평판 디스플레이를 제조하는 공정 중 유리기판 등의 기판을 가압 적층하기 위하여 일정 간격을 두고 마주보며 설치되는 한 쌍의 포스트와, 상기 각 포스트 내부에 상하로 이동되는 Z축 로봇와, 상기 각 Z축 로봇의 측면에 상기 Z축 로봇이 상하 이동됨에 따라 함께 이동되도록 고정 설치되는 ‘ㄱ’자형 상하이동 프레임 등으로 구성된 갠트리(gantry) 구조를 가진 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치에 관한 것으로서, 첨부된 도면을 참고로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 일정 간격을 두고 마주보며 설치되는 한 쌍의 포스트인 제1 포스트(11) 및 제2 포스트(21)와, 상기 제1 포스트(11) 및 제2 포스트(21) 내부를 따라 구동모터(12a, 22a)에 의하여 상하로 이동되는 제1 Z축 로봇(12) 및 제2 Z축 로봇(22)과, 상기 제1 Z축 로봇(12) 및 제2 Z축 로봇(22)의 측면에 각각 고정 설치되어 상기 제1 Z축 로봇(12) 및 제2 Z축 로봇(22)이 상하 이동됨에 따라 함께 이동되는 ‘ㄱ’자형 상하이동 프레임(13, 23) 등으로 구성되고, 또한 상기 각 상하이동 프레임(13, 23)의 수평면 단부에는 회동축이 형성된 회동 지지 포스트(14, 24)가 설치되고, 상기 회동 지지 포스트(14, 24)에 양단부가 결합되어 상기 회동축을 중심으로 회동되는 회동 브래킷(31)이 설치되며, 상기 회동 브래킷(31)의 하부로 적어도 하나 이상(도면상에는 2개로 도시됨) 연장되어 기판 등의 부품이 투입되는 상부 스테이지(30)를 고정 지지하는 지지 포스트(32) 등으로 구성된다.

기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치는 일정 간격을 두고 마주보며 설치되기 때문에 한 쌍의 포스트인 제1 포스트(11) 및 제2 포스트(21)는 설치 환경과 가공 정도(精度) 등에 따라 상기 양 포스트(11, 21)간에 높이 차이가 발생할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 상기 양 포스트(11, 21)간에 높이의 차이 즉, 수직높이 편차(H)가 발생하게 되면 a축을 기준으로 수평길이 편차[수평길이 편차 b-B, (L)]도 발생하게 된다. 이에 대하여 수직높이 편차(H) 및 수평길이 편차(L)를 방치하게 되면 상기 양 포스트(11, 21)의 수직높이 편차(H) 및 수평길이 편차(L)로 인하여 상기 제1 포스트(11) 및 제2 포스트(21)에서 부하가 발생되어 제1 포스트(11) 및 제2 포스트(21)의 수명이 단축되는 등의 문제점이 발생하게 된다.

이와 같은 현상을 방지하기 위하여 본 발명은 상기 양 포스트(11, 21)간에 수직높이 편차(H)가 발생하면 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 회동 브래킷(31)이 양단부의 회동 지지 포스트(14, 24)의 회동축을 중심으로 회동되어 상기 상부 스테이지(30)가 상기 양 포스트(11, 21)와 직각이 되도록 보정하여 상기 수직높이 편차(H)를 상쇄한다.

또한 상기 양 포스트(11, 21)간에 수평길이 편차(L)가 발생하면 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 회동 지지 포스트(24)가 수평길이 편차(L)가 발생된 반대방향으로 수평으로 이동되어 상기 양 포스트(11, 21)에서 수직높이 편차에 따른 수평길이 편차(L)를 보정하여 상기 수평길이 편차(L)를 상쇄한다.

이 경우 상기 회동 지지 포스트(24)만 수평이동 가능하게 하고 타측의 상기 회동 지지 포스트(14)는 고정되어 수평이동이 불가능한 구조로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회동 지지 포스트(24)가 지나치게 수평이동을 하는 것을 제한하기 위하여 스토퍼(41)를 설치하는 것이 바람직하다.

상기에서는 기판 가압 적층 공정용으로 갠트리 장치를 설명하였지만 그외에도 상기와 같은 구조를 가진 갠트리 장치에서는 모두 적용이 가능하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 아래의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

11: 제1 포스트 12: 제1 Z축 로봇
12a: 구동모터 13: 제1 상하이동 프레임
14: 회동 지지 포스트 21: 제2 포스트
22: 제2 Z축 로봇 22a: 구동모터
23: 제2 상하이동 프레임 24: 회동 지지 포스트
30: 상부 스테이지 31: 지지 포스트
32: 회동 브래킷 41: 스토퍼
100: 베이스 110: 포스트
120: Z축 로봇 130: 상하이동 프레임
140: 고정 브래킷 150: 상부 스테이지
160 하부 스테이지

Claims

기판을 가압 적층하기 위해 일정 간격을 두고 마주보며 설치되는 한 쌍의 포스트와, 상기 각 포스트 내부에 상하로 이동되는 Z축 로봇과, 한 쌍의 포스트의 상부 사이에 설치된 회동 브래킷과, 상기 회동 브래킷의 하부면에는 하부로 연장된 지지 포스트에 의하여 지지되면서 고정 설치되는 상부 스테이지를 포함하여 구성된 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치에 있어서,
상기 각 포스트의 상부 측면에 상기 Z축 로봇이 상하 이동됨에 따라 함께 이동되도록 고정 설치되는 한 쌍의 'ㄱ'자형 상하이동 프레임과, 상기 각 상하이동 프레임의 수평면 단부에 돌출 형성되어 회동축을 구비한 회동지지 포스트로 구성되고,
상기 회동 브래킷은 양 단부가 상기 돌출 형성된 회동 지지 포스트의 회동축에 축 결합되어 상기 회동 지지 포스트의 회동축을 중심으로 회동되고, 상기 회동 브래킷의 회동에 따라 상기 상부 스테이지가 이동되며,
상기 양 포스트에서 수직높이 편차가 발생하면 상기 회동 브래킷이 양단부의 회동 지지 포스트의 회동축을 중심으로 회동되면서 상기 회동 브래킷의 하부에 고정 설치된 상부 스테이지에 대하여 상기 한 쌍의 포스트와 직각이 되도록 보정하여 상기 수직높이 편차를 상쇄하고,
상기 양 포스트에서 수직높이 편차에 따라 발생되는 수평길이 편차에 대해서는 일측 회동 지지 포스트가 수평길이 편차가 발생된 반대방향으로 수평으로 이동되어 상기 양 포스트에서 상기 수평길이 편차를 상쇄하는 것
을 특징으로 하는 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치.
제1항에 있어서,
상기 회동 지지 포스트의 수평이동을 제한하는 스토퍼가 설치된 것
을 특징으로 하는 기판 가압 적층 공정용 갠트리 장치.