KR102206594B1 - 가압모듈 및 기판 스트레칭 장치 - Google Patents

가압모듈 및 기판 스트레칭 장치 Download PDF

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Abstract

가압모듈 및 기판 스트레칭 장치가 개시된다. 기판을 스트레칭하는 가압모듈로서, 상기 기판의 상면의 수직방향으로 하향 이동하여 수직의 가압력을 제공하는 가압로드; 상기 수직의 가압력을 전달받아 상기 수직의 가압력을 상기 기판에 대한 수직분력과 상기 기판의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해하는 가압단; 및 상기 가압단의 상면에 구비되어 상기 수직의 가압력의 반대방향으로 탄성력을 제공하는 판스프링을 포함하는, 가압모듈이 제공된다.

Description

가압모듈 및 기판 스트레칭 장치{Pressure module and apparatus for stretching substrate}
본 발명은 가압모듈 및 기판 스트레칭 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 수직의 가압력으로 기판을 스트레칭하여 기판의 처짐을 최소화할 수 있는 가압모듈 및 기판 스트레칭 장치에 관한 것이다.
최근 디스플레이 소자로 액정 표시 소자(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel, PDP), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes, OLED) 등 평판 표시 소자(Flat Panel Display)가 널리 이용되고 있다.
이러한 평판 표시 소자는 유리기판에 일정 패턴으로 금속박막이나 유기박막을 증착하는 증착공정 등의 일련의 공정을 진행하여 제조된다.
유리기판에 금속박막이나 유기박막을 증착하기 위해서는 유리기판의 증착면이 노출되도록 유리기판 단부를 지지하여야 하는데, 최근 평판 표시 소자가 대형화됨에 따라 유리기판이 대형화되어 유리기판의 중앙부에 큰 처짐이 발생하여 정밀한 공정을 수행하는데 문제점이 있다.
특히, 유기 발광 소자의 경우, 유리기판에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등의 유기 박막을 증착하여야 하는데, 이러한 유기 박막은 진공열 증착방법으로 유리기판 상에 증착된다.
진공열 증착방법은 진공챔버 내에 유리기판의 증착면이 하향 노출되도록 유리기판을 상부에 배치하고, 일정 패턴이 형성된 쉐도우 마스크(shadow mask)를 유리기판에 정렬시킨 후, 유리기판의 증착면 하부에 배치된 증발원에 열을 가하여 증발원에서 승화되는 증발물질을 유리기판의 증착면 상에 증착하는 방식으로 이루어진다. 이 과정에서 유리기판의 증착면이 하향 노출되도록 유리기판 단부를 지지하여야 하는데, 유리기판이 대형화됨에 따라 큰 처짐이 발생하여 쉐도우 마스크의 정렬과정에서 오차가 발생할 수 있고 이에 따라 증착의 정밀도가 떨어져 유기발광소자의 수율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 수직의 가압력으로 기판을 스트레칭하여 기판의 처짐을 최소화할 수 있는 가압모듈 및 기판 스트레칭 장치를 제공하는 것이다.
또한, 기판 단부를 정밀하게 클램핑하여 기판의 전면적에 걸쳐 정밀한 인장력을 가할 수 있는 가압모듈 및 기판 스트레칭 장치를 제공하는 것이다.
또한, 가압단에 작용하는 가압력의 반대방향으로 탄성력을 제공함으로써, 가압단이 과도하게 젖혀지며 손상되는 것을 방지할 수 있는 가압모듈 및 기판 스트레칭 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 가압하여 스트레칭하는 가압모듈로서, 상기 기판의 상면의 수직방향으로 하향 이동하여 수직의 가압력을 제공하는 가압로드; 상기 수직의 가압력을 전달받아 상기 수직의 가압력을 상기 기판에 대한 수직분력과 상기 기판의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해하는 가압단; 및 상기 가압단의 상면에 구비되어 상기 수직의 가압력의 반대방향으로 탄성력을 제공하는 판스프링을 포함하는, 가압모듈이 제공된다.
상기 가압단은, 일단이 상기 가압로드의 일단에 결합되고, 상기 일단에서 상기 기판의 외측 단부를 향하여 하향 경사를 이루는 경사부를 포함하는 가압편을 포함할 수 있다.
상기 가압편에는 상기 기판을 가압하는 일단 측에 라운드부가 형성될 수 있다.
상기 가압단은 우레탄을 포함한 천연 또는 고무 재질로 만들어질 수 있다.
상기 가압로드는 복수 개로 구성될 수 있으며, 상기 복수 개의 가압로드는 탄성스프링에 의해 탄성지지되며, 상기 가압단은, 상기 복수 개의 가압로드의 일단에 결합될 수 있다.
상기 가압모듈은, 상기 가압단이 상기 기판의 가압위치에 위치하도록 상기 가압로드의 일단과 상기 가압단 사이에 개재되는 가압위치설정부재를 더 포함할 수 있다.
상기 가압모듈은, 상기 가압로드가 관통되며 상기 가압로드를 가이드하는 가이드블록과; 상기 가이드블록의 상부에 결합되며, 상기 가압로드의 타단이 관통하는 고정블록과; 상기 가이드블록의 상단과 상기 고정블록 사이에 개재되어 상기 가압로드를 탄성적으로 지지하는 탄성스프링을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판의 서로 대향하는 양 단부의 하면을 지지하며 상기 기판의 단부를 따라 이격되어 배치되는 복수의 지지편을 구비하는 지지부; 및 상기 복수의 지지편 상부에 각각 위치하며, 상기 기판의 양 단부의 상면을 가압하는 가압모듈을 구비하는 가압부를 포함하며, 상기 가압모듈은, 상기 기판의 상면의 수직방향으로 하향 이동하여 수직의 가압력을 제공하는 가압로드; 상기 수직의 가압력을 전달받아 상기 수직의 가압력을 상기 기판에 대한 수직분력과 상기 기판의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해하는 가압단; 및 상기 가압단의 상면에 구비되어 상기 수직의 가압력의 반대방향으로 탄성력을 제공하는 판스프링을 포함하는, 가압모듈이 제공된다.
상기 기판의 일 단부를 지지하는 상기 복수의 지지편 중 양단의 최외측 지지편은 상기 기판의 일 단부와 인접한 단부를 따라 길게 연장되며, 이에 대응하는 최외측 가압모듈은 상기 기판의 일 단부와 인접한 단부 상면을 가압할 수 있다.
상기 지지부는, 상기 복수의 지지편이 외측으로 돌출되도록 상기 복수의 지지편이 결합되는 지지플레이트를 포함하며, 상기 가압부는, 상기 복수의 지지편에 각각 대향하는 상기 복수의 가압모듈이 결합되는 가압플레이트를 포함할 수 있고, 상기 가압부는 상하로 이동시키는 승강이동부를 더 포함할 수 있다.
상기 가압단은, 일단이 상기 가압로드의 일단에 결합되고, 상기 일단에서 상기 기판의 외측 단부를 향하여 하향 경사를 이루는 경사부를 구비하는 가압편을 포함할 수 있다.
상기 가압편에는 상기 기판을 가압하는 일단 측에 라운드부가 형성될 수 있다.
상기 가압단은 우레탄을 포함한 천연 또는 고무 재질로 만들어질 수 있다.
상기 가압로드는 복수 개로 구성될 수 있으며, 상기 복수 개의 가압로드는 탄성스프링에 의해 탄성지지되며, 상기 가압단은, 상기 복수 개의 가압로드의 일단에 결합될 수 있다.
상기 가압모듈은, 상기 가압단이 상기 기판의 가압위치에 위치하도록 상기 가압로드의 일단과 상기 가압단 사이에 개재되는 가압위치설정부재를 더 포함할 수 있다.
상기 가압모듈은, 상기 가압로드가 관통하는 가이드블록과; 상기 가이드블록의 상부에 결합되며, 상기 가압로드의 타단이 관통하는 고정블록과; 상기 가이드블록의 상단과 상기 고정블록 사이에 개재되어 상기 가압로드를 탄성적으로 지지하는 탄성스프링을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수직의 가압력으로 기판을 스트레칭하여 기판의 처짐을 최소화하고 이를 통해 공정의 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 기판 단부를 정밀하게 클램핑하여 기판의 전면적에 걸쳐 정밀한 인장력을 가할 수 있다.
또한, 가압단에 작용하는 가압력의 반대방향으로 탄성력을 제공함으로써, 가압단이 과도하게 젖혀지며 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈을 구비한 기판 처짐 방지를 간략히 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈을 간략히 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈을 간략히 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈에 의한 힘의 분해상태를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈의 변형예를 간략히 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈을 구비한 기판 스트레칭 장치의 일부를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈을 구비한 기판처짐 방지 장치의 기판 클램핑 방법을 설명하기 위한 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 가압모듈 및 기판 스트레칭 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈을 구비한 기판 처짐 방지를 간략히 도시한 도면이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈을 간략히 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈을 간략히 도시한 단면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈에 의한 힘의 분해상태를 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈의 변형예를 간략히 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 5에는, 가압모듈(10), 기판(12), 가압로드(14), 가압단(16), 지지부(18), 가이드블록(20), 고정블록(22), 탄성스프링(24), 경사부(26), 라운드부(27), 가압편(28), 가압위치설정부재(30), 판스프링(50), 체결공(52)이 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 가압모듈(10)은, 기판(12)을 가압하여 스트레칭하는 가압모듈(10)로서, 기판(12)의 상면의 수직방향으로 하향 이동하여 수직의 가압력을 제공하는 가압로드(14); 수직의 가압력을 전달받아 수직의 가압력을 기판(12)에 대한 수직분력과 기판(12)의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해하는 가압단(16); 및 가압단(16)의 상면에 구비되어 수직의 가압력의 반대방향으로 탄성력을 제공하는 판스프링(50)을 포함하여, 수직의 가압력으로 기판(12)을 스트레칭하여 기판(12)의 처짐을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 가압모듈(10)을 구비한 기판 스트레칭 장치를 간략히 도시한 도면으로서, 기판(12)의 서로 대향하는 양 단부가 지지부(18)에 의해 지지되고, 본 실시예에 따른 가압모듈(10)이 기판(12)의 서로 대향하는 양 단부의 상부에 배치된 상태에서, 가압모듈(10)이 기판(12)의 양 단부를 각각 가압하면 지지부(18)와 가압모듈(10)에 의해 기판(12)의 양 단부가 클램핑되고, 가압모듈(10)에 의해 기판(12)의 양 단부가 외측으로 밀리면서 기판(12)에 인장력을 가하게 된다. 이에 따라 기판(12)의 처짐을 최소화하여 공정의 정밀도를 높일 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 가압모듈(10)의 각 구성에 대해서 자세히 살펴 보기로 한다.
가압로드(14)는 기판(12)의 양 단부의 상면의 수직방향으로 하향 이동하여 수직의 가압력을 후술한 가압단(16)에 제공한다. 가압로드(14)가 기판(12)의 상면을 향하여 하향 이동함에 따라 가압단(16)은 기판(12)의 단부를 외측으로 밀면서 기판(12)의 단부를 클램핑하여 기판(12)에 인장력을 가하게 된다.
가압단(16)은, 수직의 가압력을 전달받아 수직의 가압력을 기판(12)에 대한 수직분력과 기판(12)의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해한다. 가압단(16)은 가압로드(14)의 일단에 결합될 수 있으며, 가압로드(14)가 기판(12) 상면의 수직방향으로 하향 이동함에 따라 가압로드(14)의 수직의 가압력을 전달받아 이를 기판(12)에 대한 수직분력과 기판(12)의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해한다.
도 4를 참조하면, 가압로드(14)에 의한 수직의 가압력(P)은 가압단(16)의 형상 또는 구성에 따라 기판(12)에 대한 수직분력(Fy)과 기판(12)의 외측 단부를 향하는 수평분력(Fx)으로 분해되는데, 수직분력(Fy)은 기판(12)의 상면에 대하여 마찰력(f)을 발생시키면서 기판(12)을 가압하고 이 상태에서 수평분력(Fx)은 기판(12)의 외측 단부를 향하여 기판(12)을 밀게 된다. 이러한 수평분력(Fx)이 기판(12)의 양 단부를 외측으로 밀면서 기판(12)에 인장력을 발생시킨다. 가압단(16)의 수평분력(Fx)에 의한 인장력으로 기판(12)의 처짐을 줄일 수 있다.
가압로드(14)는 기판(12)의 상면을 탄성적으로 가압하기 위해 탄성스프링(24)에 의해 지지될 수 있다. 가압로드(14)가 탄성력에 의해 기판(12) 단부의 상면을 균일하게 가압하기 위해, 가압로드(14)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개로 구성될 수 있으며, 복수 개의 가압로드(14)는 탄성스프링(24)에 의해 탄성지지되고, 가압단(16)은 복수의 가압로드(14)의 일단에 결합되어, 기판(12)의 상면을 가압한다.
탄성스프링(24)에 의해 탄성지지되는 가압로드(14)를 복수 개로 구성하고 복수의 가압로드(14) 일단에 가압단(16)을 결합함으로써, 기판(12)의 상면의 평탄도가 균일하지 않더라도 각 가압로드(14)의 탄성스프링(24)에 의해 기판(12) 상면에 균일한 가압력을 가할 수 있다.
더불어, 가압로드(14)의 정밀한 직선이동을 가이드하기 위해, 가압모듈(10)은, 가압로드(14)가 관통되며 가압로드(14)를 가이드하는 가이드블록(20)과; 가이드블록(20)의 상부에 결합되며, 가압로드(14)의 타단이 관통하는 고정블록(22)과; 가이드블록(20)의 상단과 고정블록(22) 사이에 개재되어 가압로드(14)를 탄성적으로 지지하는 탄성스프링(24)을 포함할 수 있다.
가압로드(14)가 기판(12)의 상면에 대해 수직으로 가압하기 위해, 가압로드(14)가 관통하는 가이드홀이 기판(12)에 대해 수직으로 형성되는 가이드블록(20) 및 가이드블록(20)을 관통한 가압로드(14)의 타단이 관통하는 고정블록(22)을 두어 가압로드(14)의 직선이동을 정밀하게 가이드하도록 구성하였다. 탄성스프링(24)은 가이드블록(20)을 관통한 가압로드(14)의 타단부에 삽입된 상태에서 가이드블록(20) 상단과 고정블록(22) 사이에 개재되어 가압로드(14)를 탄성적으로 지지하도록 하였다.
도 4는 본 실시예에 따른 가압모듈(10)에 의한 힘의 분해상태를 설명하기 위한 도면으로서, 본 실시예에 따른 가압단(16)은 일단이 따른 가압로드(14)의 일단에 결합되고, 일단에서 기판(12)의 외측 단부를 향하여 하향 경사를 이루는 경사부(26)를 구비한 가압편(28)을 포함한다. 가압편(28)의 일단은 가압로드(14)의 일단에 결합되어 있고, 타단은 기판(12)의 상면에 접하게 된다. 일단에서 연장된 경사부(26)는 기판(12)의 외측 단부를 향하여 하향 경사를 이루게 되며, 경사부(26)에 의해 가압로드(14)의 수직의 가압력(P)이 기판(12)의 외측 단부를 향하여 경사의 힘(F)으로 전환되고 이러한 경사의 힘(F)이 기판(12)에 대한 수직분력(Fy)과 기판(12)의 외측 단부를 향하는 수평분력(Fx)으로 분해된다. 기판(12)에 대한 수직분력(Fy)은 기판(12)의 상면에 대하여 마찰력(f)을 발생시키면서 기판(12)을 가압하여 기판(12)을 클램핑하고 이 상태에서 수평분력(Fx)은 기판(12)의 외측 단부를 향하여 기판(12)을 밀게 된다. 이러한 수평분력(Fx)이 기판(12)의 양 단부를 외측으로 밀면서 기판(12)에 인장력을 발생시키고, 가압편(28)의 수평분력(Fx)에 의한 인장력으로 기판(12)의 처짐을 줄일 수 있다.
한편, 상술한 가압단(16)은 기판(12)에 대한 마찰력을 높이면서 안정적인 지지를 위해 우레탄을 포함한 천연 또는 합성 고무 재질로 만들어진다. 고무 재질로 만들어진 가압단(16)은 수직의 가압력(P)이 가해지는 과정에서 일단이 젖혀지는 문제가 발생할 수 있다. 가압단(16)이 이와 같이 지속적으로 젖혀지게 되면 탄성력이 감소되어 수직의 가압력(P)을 정상적으로 기판(12)에 전달하지 못하게 된다.
따라서, 본 실시예에서는 가압단(16)의 일단이 젖혀지는 것을 방지하기 위해 가압단(16)의 상면에 판스프링(50)이 구비된다. 판스프링(50)은 가압단(16)의 상면에서 수직의 가압력(P)의 반대방향으로 탄성력을 제공하기 때문에 가압단(16)은 자체 탄성력에 판스프링(50)의 탄성력이 더해질 수 있다. 따라서, 가압단(16)에 수직의 가압력(P)이 가해지더라도 가압단(16)의 일단이 젖혀지지 않고 탄성을 유지할 수 있다. 본 실시예에서는 가압단(16)에 추가적으로 판스프링(50)이 구비되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 수직의 가압력(P)의 반대방향으로 탄성력을 제공하는 탄성력을 가진 부재라면 어떠한 것이라도 채용될 수 있다. 판스프링(50)에는 가압단(16)에의 결합을 위한 체결공(52)이 형성될 수 있다.
또한, 가압단(16)에서 가압하는 일단 측에는 젖혀진 일단이 탄성력에 의해 원래의 상태로 잘 복원될 수 있도록 라운드부(27)가 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 가압단(16)의 형상 또는 구성은 상기 가압편(28)에 한정되지 않고, 가압로드(14)에 의한 수직의 가압력을 기판(12)에 대한 수직분력과 기판(12)의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해할 수 있는 것이면 모두 본 발명의 사상 내에 존재한다.
도 5는 본 실시예에 따른 가압모듈(10)의 변형례을 간략히 도시한 도면으로서, 기판(12) 단부 상면의 가압위치는 공정을 진행하고자 하는 기판(12)의 크기 등에 의해 미리 결정되는데, 상기 가압편(28)의 경사부(26)에 의해 가압편(28)의 기판(12)에 대한 접하는 위치가 기 설정된 가압위치에서 벗어날 수 있다. 따라서 가압로드(14)의 일단에 가압위치설정부재(30)를 결합한 상태에서, 가압편(28)이 가압위치에 위치하도록 가압편(28)을 가압위치설정부재(30)에 결합한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈을 구비한 기판 스트레칭 장치의 일부를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압모듈(10)을 구비한 기판 스트레칭 장치의 기판 클램핑 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7에는, 가압모듈(10), 기판(12), 지지부(33), 지지플레이트(32), 지지편(34), 최외측 지지편(35), 가압플레이트(36), 가압부(37), 기판 홀딩 플레이트(38), 승강이동부(40), 승강로드(41), 지지프레임(42), 탄성연결구(44), 탄성부재(46)가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 기판 스트레칭 장치는, 기판(12)의 서로 대향하는 양 단부의 하면을 지지하며 기판(12)의 단부를 따라 이격되어 배치되는 복수의 지지편(34)을 구비하는 지지부(33)와; 복수의 지지편(34) 상부에 각각 위치하며, 기판(12)의 양 단부의 상면을 가압하는 가압모듈(10)을 구비하는 가압부(37)를 포함하며, 가압모듈(10)은, 기판(12)의 상면의 수직방향으로 하향 이동하여 수직의 가압력을 제공하는 가압로드(14)와; 가압로드(14)의 일단에 결합되며, 수직의 가압력을 기판에 대한 수직분력과 기판(12)의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해하는 가압단(16)을 포함한다.
지지부(33)와 가압부(37)에 의해 기판(12)의 단부가 클램핑되는데, 지지부(33) 및 가압부(37)가 기판(12)의 양 단부를 각각 클램핑하면서, 가압부(37)의 가압모듈(10)에 의해 기판(12)의 양 단부가 외측으로 밀리면서 기판(12)에 인장력을 가하게 된다. 이에 따라 기판(12)의 처짐을 최소화하여 공정의 정밀도를 높일 수 있다.
복수의 지지편(34)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(12) 단부의 하면에 서로 이격되게 배치되고, 가압모듈(10)은 각 지지편(34)에 대향하여 기판(12) 단부의 상면을 가압하여 기판(12) 단부를 클램핑한다. 지지편(34) 및 가압편(28)을 복수 개로 구성함으로써 기판(12) 단부를 정밀하게 클램핑하고, 균일한 힘으로 기판(12)의 단부를 외측으로 밀게 된다.
서로 이격되게 배치되는 복수의 지지편(34)과 가압모듈(10)로 기판(12) 단부를 클램핑하도록 함으로써 기판(12) 단부를 정밀하게 클램핑할 수 있고, 이에 따라 기판(12)의 전면적에 걸쳐 정밀한 인장력을 가할 수 있다. 기판(12)을 지지하는 지지편(34)이 작은 조각 형태로 되어 있어 평탄도 높은 정밀한 가공이 가능하고 자체 처짐이 매우 작기 때문에 기판(12)의 단부를 따라 정밀하게 지지할 수 있다.
도 6은 본 실시예에 따른 가압모듈(10)을 구비한 기판 스트레칭 장치의 일부를 도시한 도면으로서, 기판(12)의 양 단부 중 일단부의 클램핑 상태를 도시하고 있으나, 일단부에 서로 대향하는 타단부도 이와 동일하게 클램핑 된다.
지지부(33)는, 복수의 지지편(34)이 외측으로 돌출되도록 복수의 지지편(34)이 결합되는 지지플레이트(32)를 포함할 수 있으며, 가압부(37)는, 복수의 지지편(34)에 각각 대향하는 복수의 가압모듈(10)이 결합되는 가압플레이트(36)를 포함할 수 있다. 승강이동부(40)는 가압부(37)에 결합되어 가압부(37)를 상하로 이동시킨다. 이에 따라 가압플레이트(36)에 결합되어 있는 복수의 가압모듈(10)을 동시에 상하로 이동시키게 된다.
기판 홀딩 플레이트(38)는 기판 스트레칭 장치를 지지하는 역할을 하며, 기판 홀딩 플레이트(38)에 기판 스트레칭 장치가 결합되어 기판(12)의 양 단부를 클램핑하고 기판(12)을 스트레칭하여 기판(12)의 처짐을 방지하면서 기판(12)을 지지하게 된다.
지지플레이트(32)는 기판(12) 단부에 평행하게 배치되고, 복수의 지지편(34)은 지지편(34)의 단부가 외측으로 돌출되도록 서로 이격되어 지지플레이트(32)에 결합된다. 지지플레이트(32)에서 돌출되는 복수의 지지편(34)의 단부가 기판(12) 단부의 하면을 지지한다.
가압플레이트(36)는 지지플레이트(32)의 상부에 배치되고, 복수의 지지편(34)에 각각 대향하는 복수의 가압모듈(10)이 가압플레이트(36)에 결합된다. 지지플레이트(32)에 대한 가압플레이트(36)의 상하 이동으로 가압플레이트(36)에 결합된 가압모듈(10)이 기판(12) 단부의 상면을 가압하여 지지편(34)과 함께 기판(12) 단부를 클램핑하면서 기판(12)을 스트레칭 하게 된다.
가압플레이트(36)에 결합되는 가압모듈(10)은 상술한 바와 같으므로 자세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 기판(12)의 일 단부를 지지하는 복수의 지지편(34) 중 양단의 최외측 지지편(35)은 기판(12)의 일 단부와 인접한 기판(12) 단부를 따라 길게 연장되며, 이에 대응하는 최외측 가압모듈(10)은 기판(12)의 일 단부와 인접한 단부 상면을 가압하도록 구성될 수 있다. 기판(12)의 일 단부를 지지하는 복수의 지지편(34) 중 양단의 최외편 지지편(34)을 기판(12)의 일 단부와 인접한 단부를 따라 연장시킴으로써 기판(12)의 처짐을 줄일 수 있다. 즉, 기판(12)의 네 모서리 부분이 넓게 지지되도록 함으로써 기판(12)의 처짐을 줄이는 것이다.
기판 홀딩 플레이트(38)의 상단에는 가압플레이트(36)를 상하로 이동시키기 위한 승강이동부(40)가 배치될 수 있으며, 승강이동부(40)에서 연장되는 승강로드(41)가 기판 홀딩 플레이트(38)를 관통하여 지지플레이트(32)의 상단에 배치되어 있는 가압플레이트(36)에 결합된다.
지지프레임(42)은 기판 홀딩 플레이트(38)의 하단에 결합되어 있으며, 그 하단부에 지지플레이트(32)가 결합되고, 지지플레이트(32)의 상부에는 가압플레이트(36)가 배치된다.
지지플레이트(32)는 지지프레임(42)의 단부에 고정되어 있으며, 지지플레이트(32)의 상단에 배치되는 가압플레이트(36)가 승강이동부(40)의 작동에 따라 지지플레이트(32)에 대해 상하로 이동한다. 승강이동부(40)에 의한 승강로드(41)의 하강에 따라 가압플레이트(36)가 하강하고, 가압플레이트(36)에 결합되어 있는 복수의 가압모듈(10)이 동시에 기판(12) 단부의 상면을 가압하여 기판(12) 단부를 클램핑하면서 기판(12)을 스트레칭하게 된다. 승강이동부(40)로는 액츄에이터, 랙-피니언 구조 등이 사용될 수 있다.
가압플레이트(36)는 지지플레이트(32)에 대해 벌어지도록 탄성연결구(44)에 의해 지지플레이트(32)에 탄성적으로 결합될 수 있다. 즉, 탄성연결구(44)의 탄성부재(46)에 의해 가압플레이트(36)와 지지플레이트(32)는 일정 거리로 벌어지게 되며, 탄성연결구(44)의 탄성부재(46)의 탄성력보다 큰 힘으로 승강로드(41)가 하강하여 가압플레이트(36)를 하강시키면 가압플레이트(36)가 하강하면서 가압모듈(10)의 가압로드가 기판(12) 단부의 상면을 가압하게 된다. 가압모듈(10)의 가압로드가 하강함에 따라 가압로드의 일단에 결합되어 있는 가압편이 기판(12)의 상면을 가압하고, 가압로드의 수직의 가압력은 기판(12)에 대한 수직분력과 기판(12)의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해되어 기판(12)의 상면에 작용하게 된다.
수직분력은 기판(12)의 상면에 대하여 마찰력을 발생시키면서 기판(12)을 가압하고 이 상태에서 수평분력은 기판(12)의 외측 단부를 향하여 기판(12)을 밀게 된다. 이러한 수평분력이 기판(12)의 양 단부를 외측으로 밀면서 기판(12)에 인장력을 발생시킨다. 가압편의 수평분력에 의한 인장력으로 기판(12)의 처짐을 줄일 수 있다.
기판(12)에 대한 공정이 완료되면, 승강로드(41)가 승강이동부(40)에 의해 상승하고 탄성연결구(44)의 탄성부재(46)의 탄성복원력에 의해 지지플레이트(32)에 대해 가압플레이트(36)가 원 상태로 벌어지게 된다.
이하에서는 본 실시예에 따른 기판 스트레칭 장치의 작동과정을 설명하기로 한다.
탄성연결구(44)에 의해 지지플레이트(32)에 대해 가압플레이트(36)가 벌어진 상태에서, 로봇 암 등에 의해 기판(12)의 양 단부가 지지플레이트(32)의 지지편(34)에 지지되도록 기판(12)이 로딩된다. 다음에, 승강이동부(40)의 작동에 따라 승강로드(41)가 하강하고, 승강로드(41)의 하강에 따라 가압플레이트(36)가 하강하면서 가압모듈(10)이 기판(12) 단부의 상면을 가압하게 된다. 이때, 가압모듈(10)의 하강에 따라 탄성스프링에 의해 탄성지지되는 복수의 가압로드의 단부에 결합되어 있는 가압편이 기판(12)의 상면을 균일하게 가압한다. 균일한 수직의 가압력은 가압편에 의해 수직분력과 수평분력으로 분해되어 기판(12)을 클램핑하면서 스트레칭한다. 기판(12)의 서로 대향하는 양단에 위치한 가압편들에 의해 기판(12)의 양단이 외측으로 밀리면서 기판(12)에 인장력을 발생시켜 기판(12)의 처짐을 줄일 수 있다.
상기와 같이 기판 스트레칭 장치에 의해 기판(12)에 인장력을 가하여 기판(12)의 처짐을 최소화한 상태에서 기판(12)에 대한 공정이 진행되기 때문에 공정의 정밀도를 높일 수 있다.
기판(12)에 대한 공정이 완료되면, 승강이동부(40)의 작동에 따라 승강로드(41)을 승강시키면, 탄성연결구(44)의 탄성부재(46)의 탄성복원력에 의해 지지플레이트(32)에 대해 가압플레이트(36)가 원 상태로 벌어지게 된다. 다음에, 로봇 암 등에 의해 지지플레이트(32)와 가압플레이트(36) 사이에 있는 기판(12)을 언로딩한다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
10: 가압모듈 12: 기판
14: 가압로드 16: 가압단
18, 33: 지지부 20: 가이드블록
22: 고정블록 24: 탄성스프링
26: 경사부 27: 라운드부
28: 가압편 30: 가압위치설정부재
32: 지지플레이트 34: 지지편
35: 최외측 지지편 36: 가압플레이트
37: 가압부 38: 기판 홀딩 플레이트
40: 승강이동부 41: 승강로드
42: 지지프레임 44: 탄성연결구
46: 탄성부재 50: 판스프링
52: 체결공

Claims (16)

  1. 기판을 가압하여 스트레칭하는 가압모듈로서,
    상기 기판의 상면의 수직방향으로 하향 이동하여 수직의 가압력을 제공하는 가압로드;
    상기 수직의 가압력을 전달받아 상기 수직의 가압력을 상기 기판에 대한 수직분력과 상기 기판의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해하는 가압단;
    상기 가압단의 상면에 구비되어 상기 수직의 가압력의 반대방향으로 탄성력을 제공하는 판스프링; 및
    상기 가압단이 상기 기판의 가압위치에 위치하도록 상기 가압로드의 일단과 상기 가압단 사이에 개재되는 가압위치설정부재를 포함하는, 가압모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가압단은,
    일단이 상기 가압로드의 일단에 결합되고, 상기 일단에서 상기 기판의 외측 단부를 향하여 하향 경사를 이루는 경사부를 구비하는 가압편을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가압모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가압편에는 상기 기판을 가압하는 일단 측에 라운드부가 형성되는 것을 특징으로 하는, 가압모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가압단은 우레탄을 포함한 천연 또는 고무 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 가압모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가압로드는 복수 개로 구성되며,
    상기 복수 개의 가압로드는 탄성스프링에 의해 탄성지지되며,
    상기 가압단은,
    상기 복수 개의 가압로드의 일단에 결합되는 것을 특징으로 하는, 가압모듈.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가압로드가 관통되며 상기 가압로드를 가이드하는 가이드블록과;
    상기 가이드블록의 상부에 결합되며, 상기 가압로드의 타단이 관통하는 고정블록과;
    상기 가이드블록의 상단과 상기 고정블록 사이에 개재되어 상기 가압로드를 탄성적으로 지지하는 탄성스프링을 더 포함하는, 가압모듈.
  8. 기판의 서로 대향하는 양 단부의 하면을 지지하며 상기 기판의 단부를 따라 이격되어 배치되는 복수의 지지편을 구비하는 지지부; 및
    상기 복수의 지지편 상부에 각각 위치하며, 상기 기판의 양 단부의 상면을 가압하는 가압모듈을 구비하는 가압부를 포함하며,
    상기 가압모듈은,
    상기 기판의 상면의 수직방향으로 하향 이동하여 수직의 가압력을 제공하는 가압로드;
    상기 수직의 가압력을 전달받아 상기 수직의 가압력을 상기 기판에 대한 수직분력과 상기 기판의 외측 단부를 향하는 수평분력으로 분해하는 가압단;
    상기 가압단의 상면에 구비되어 상기 수직의 가압력의 반대방향으로 탄성력을 제공하는 판스프링; 및
    상기 가압단이 상기 기판의 가압위치에 위치하도록 상기 가압로드의 일단과 상기 가압단 사이에 개재되는 가압위치설정부재를 포함하는, 기판 스트레칭 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판의 일 단부를 지지하는 상기 복수의 지지편 중 양단의 최외측 지지편은 상기 기판의 일 단부와 인접한 단부를 따라 길게 연장되며, 이에 대응하는 최외측 가압모듈은 상기 기판의 일 단부와 인접한 단부 상면을 가압하는 것을 특징으로 하는, 기판 스트레칭 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 복수의 지지편이 외측으로 돌출되도록 상기 복수의 지지편이 결합되는 지지플레이트를 포함하며,
    상기 가압부는,
    상기 복수의 지지편에 각각 대향하는 상기 복수의 가압모듈이 결합되는 가압플레이트를 포함하며,
    상기 가압부는 상하로 이동시키는 승강이동부를 더 포함하는, 기판 스트레칭 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 가압단은,
    일단이 상기 가압로드의 일단에 결합되고, 상기 일단에서 상기 기판의 외측 단부를 향하여 하향 경사를 이루는 경사부를 구비하는 가압편을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 스트레칭 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가압편에는 상기 기판을 가압하는 일단 측에 라운드부가 형성되는 것을 특징으로 하는, 기판 스트레칭 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 가압단은 우레탄을 포함한 천연 또는 고무 재질로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 기판 스트레칭 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 가압로드는 복수 개로 구성되며,
    상기 복수 개의 가압로드는 탄성스프링에 의해 탄성지지되며,
    상기 가압단은,
    상기 복수 개의 가압로드의 일단에 결합되는 것을 특징으로 하는, 기판 스트레칭 장치.
  15. 삭제
  16. 제8항에 있어서,
    상기 가압모듈은,
    상기 가압로드가 관통하는 가이드블록과;
    상기 가이드블록의 상부에 결합되며, 상기 가압로드의 타단이 관통하는 고정블록과;
    상기 가이드블록의 상단과 상기 고정블록 사이에 개재되어 상기 가압로드를 탄성적으로 지지하는 탄성스프링을 더 포함하는, 기판 스트레칭 장치.
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