KR102245462B1

KR102245462B1 - 레이저 커팅 장치

Info

Publication number: KR102245462B1
Application number: KR1020190176162A
Authority: KR
Inventors: 박영순; 박민호; 이석희; 김종우
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-04-28

Abstract

레이저 커팅 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 레이저 커팅 장치는, 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)이 부착된 기판이 로딩되는 스테이지유닛과, 기판에 부착된 이방 전도성 필름 중 기판에 접촉되지 않은 가장자리 영역을 절단하기 위해 이방 전도성 필름에 레이저 빔(Laser Beam)을 조사(照射, irradiation)하는 레이저유닛과, 스테이지유닛을 지지하며 스테이지유닛을 이동시키는 스테이지 이동유닛을 포함한다.

Description

레이저 커팅 장치{A laser cutting device}

본 발명은, 레이저 커팅 장치에 관한 것에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판에 부착된 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 절단하는 레이저 커팅 장치에 관한 것이다.

표시장치(Display Device)는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시장치, 플라즈마 표시장치, 유기발광 표시장치 등 여러 종류의 표시장치가 상용화되고 있다.

이와 같은 표시장치 중에서 액정 표시장치와 유기발광 표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화 등의 우수한 특성을 가지기 때문에 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 태블릿 컴퓨터, 모니터, 스마트폰, 휴대용 표시기기, 휴대용 정보기기 등의 표시장치로 널리 사용되고 있는 실정이다.

한편, 최근에는 같은 사이즈에서 보다 넓은 화면을 제공하기 위하여 베젤(bezel)의 최소화, 다시 말해 베젤이 거의 없다는 의미의 제로 베젤(zero bezel)이 적용되는 타일형 표시장치에 대한 개발이 진행되고 있다.

도 1을 참조해서 타일형 표시장치(1)에 대해 간략하게 알아본다. 도 1을 참조하면, 타일형 표시장치(1)는 마이크로 LED 표시장치(100, Micro LED Display Device)로 적용될 수 있다.

이러한 타일형 표시장치(1)를 대면적으로 제작하고자 할 때는 단위 셀(unit cell)인 디스플레이용 타일(100)을 이웃되게 타일링(tiling)해서 제작할 수 있다. 디스플레이용 타일(100)을 이웃되게 타일링할 때는 디스플레이용 타일(100)의 간격을 최소화시켜야만 픽셀 피치(Pixel Pitch)와 같은 등간격의 타일 배치가 가능해져서 발광 영역의 공백을 없앨 수 있다. 따라서 제로 베젤의 구현이 가능해질 수 있다.

이러한 제로 베젤의 구현을 위하여 타일형 표시장치(1)를 형성하는 기판의 전면에 발광소자를 배치하는 한편, 후면에 드라이버 IC(Driver IC)를 배치하고, 이들을 배선, 예컨대 연성인쇄회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Board)과 같은 배선으로 연결하는 방식을 적용하고 있다.

하지만, 이와 같은 구조, 즉 기판의 전후면에 발광소자와 드라이버 IC를 각각 배치하고 이들을 연성인쇄회로기판(FPCB)과 같은 배선으로 연결하는 구조는 베젤을 다소 줄이는 데에 도움이 될 수는 있으나 배선 자체의 물리적인 두께로 인해 실질적으로 제로 베젤의 구현에는 어려움이 따른다.

특히, 최근에 연구되고 있는 마이크로 LED 표시장치(Micro LED Display Device)를 대면적으로 제작하려 하는 경우에는 단위 셀(unit cell, 이를 '디스플레이용 타일'이라 함)을 타일링(tiling)해서 제작하게 되는데, 이때 디스플레이용 타일 간의 간격을 최소화시켜야만 픽셀 피치(Pixel Pitch)와 같은 등간격의 타일 배치가 가능해져서 발광 영역의 공백을 없앨 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 제로 베젤을 구현할 수 있다.

디스플레이용 타일을 제작하기 위해 기판에 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)이 부착되는데, 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)의 크기가 기판의 크기가 일치(즉, 기판의 가장자리 라인과 필름의 가장자리 라인이 일치)하지 않은 경우 디스플레이용 타일들 사이의 경계선(seam)이 사용자에게 시각적으로 인식될 수 있어 제품 품질에 악영향을 끼치는 문제점이 있다.

따라서, 기판에 부착될 이방 전도성 필름의 크기를 기판의 크기에 일치시킬 수 있는 가공장치의 개발이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0040166호, (2006.05.10.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판에 부착된 이방 전도성 필름의 크기를 기판의 크기에 일치시킬 수 있는 레이저 커팅 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)이 부착된 기판이 로딩되는 스테이지유닛; 상기 기판에 부착된 상기 이방 전도성 필름 중 상기 기판에 접촉되지 않은 가장자리 영역을 절단하기 위해 상기 이방 전도성 필름에 레이저 빔(Laser Beam)을 조사(照射, irradiation)하는 레이저유닛; 및 상기 스테이지유닛을 지지하며, 상기 스테이지유닛을 이동시키는 스테이지 이동유닛을 포함하는 레이저 커팅 장치가 제공될 수 있다.

상기 스테이지 이동유닛은, 상기 스테이지유닛이 연결되며, 상기 스테이지유닛을 제1축 방향으로 이동시키는 제1축 방향 이동모듈; 및 상기 제1축 방향 이동모듈을 지지하며, 상기 제1축 방향 이동모듈을 상기 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향으로 이동시키는 제2축 방향 이동모듈을 포함할 수 있다.

상기 제1축 방향 이동모듈은, 상기 스테이지유닛이 결합되는 제1축 방향용 이동블록부; 상기 제1축 방향용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1축 방향용 이동블록부의 이동을 가이드하는 제1축 방향용 이동 가이드부; 및 상기 제1축 방향용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1축 방향용 이동블록부를 이동시키는 제1축 방향용 이동 구동부를 포함할 수 있다.

상기 제2축 방향 이동모듈은, 상기 제1축 방향 이동모듈이 결합되는 제2축 방향용 이동블록부; 상기 제2축 방향용 이동블록부에 연결되며, 상기 제2축 방향용 이동블록부의 이동을 가이드하는 제2축 방향용 이동 가이드부; 및 상기 제2축 방향용 이동블록부에 연결되며, 상기 제2축 방향용 이동블록부를 이동시키는 제2축 방향용 이동 구동부를 포함할 수 있다.

상기 스테이지유닛은, 상기 기판을 지지하는 상부 지지블록부; 상기 상부 지지블록부의 하부에 배치되며, 상기 상부 지지블록부를 지지하는 하부 지지블록부; 및 상기 하부 지지블록부를 지지하며, 상기 스테이지 이동유닛에 연결되는 연결 프레임부를 포함할 수 있다.

상기 하부 지지블록부는, 상기 연결 프레임부에 결합되는 하부 지지블록 몸체부; 및 상기 하부 지지블록 몸체부에 결합되는 포집유닛 지지용 플랜지부를 포함할 수 있다.

상기 하부 지지블록 몸체부의 외측벽은, 하측으로 갈수록 외측으로 돌출되도록, 비스듬하게 경사진 형상으로 마련될 수 있다.

상기 상부 지지블록부에는 다수개의 진공 흡착홀이 형성될 수 있다.

상기 스테이지유닛의 가장자리 영역에 배치되고 상기 스테이지유닛에 지지되며, 상기 레이저유닛에 의해 절단되어 분리된 폐필름을 포집하는 폐필름 포집유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 폐필름 포집유닛은, 상기 포집유닛 지지용 플랜지부에 연결되며, 내부에 상기 폐필름을 보관하는 폐필름 보관부; 및 상기 폐필름 보관부의 상측에 배치되고 상기 폐필름 보관부에 지지되며, 상기 레이저 빔에 의해 절단된 상기 폐필름이 상기 폐필름 보관부로 이동되도록 유도하는 폐필름 이동 유도부를 포함할 수 있다.

상기 폐필름 보관부는, 상기 포집유닛 지지용 플랜지부에 접촉되어 지지되는 가로 플레이트부; 상기 가로 플레이트부에 연결되고 상기 하부 지지블록 몸체부에 인접하게 배치되며, 세로방향으로 연장되어 마련되는 내측 세로 플레이트부; 및 상기 가로 플레이트부에 연결되고 상기 내측 세로 플레이트부에 대해 이격되어 배치되며, 세로방향으로 연장되어 마련되는 외측 세로 플레이트부를 포함할 수 있다.

상기 폐필름 이동 유도부는, 상기 외측 세로 플레이트부의 상단부가 삽입되는 절개홈이 형성된 유도부 하부벽; 및 상기 유도부 하부벽에 연결되며, 하측으로 갈수록 상기 하부 지지블록 몸체부에 근접되도록 비스듬하게 경사진 형상으로 마련되는 유도부 내측벽을 포함할 수 있다.

상기 폐필름 포집유닛은, 상기 폐필름 이동 유도부에 지지되고 상기 폐필름 보관부에 연결되며, 상기 폐필름 보관부를 상기 폐필름 이동 유도부에 착탈 가능하게 결합하는 포집유닛용 잠금부를 더 포함할 수 있다.

상기 기판과 상기 레이저유닛의 얼라인(align)을 위해 상기 기판을 촬상하는 얼라인용 촬상유닛을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 기판에 부착된 이방 전도성 필름 중 기판에 접촉되지 않은 가장자리 영역을 절단하기 위해 이방 전도성 필름에 레이저 빔(Laser Beam)을 조사(照射, irradiation)하는 레이저유닛과, 기판이 로딩된 스테이지유닛을 이동시키는 스테이지 이동유닛을 구비함으로써, 이방 전도성 필름을 기판에 부착시킨 상태에서 기판의 크기에 맞게 이방 전도성 필름을 절단할 수 있고, 그에 따라 기판에 부착된 이방 전도성 필름의 크기를 기판의 크기에 일치(즉, 기판의 가장자리 라인과 필름의 가장자리 라인을 일치)시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 타일형 표시장치가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 커팅 장치가 도시된 도면이다.
도 3은 도 2의 'A'의 확대도이다.
도 4는 도 2의 측면도이다.
도 5는 도 2의 정면도이다.
도 6은 도 2의 평면도이다.
도 7은 도 6의 B-B선의 단면이 도시된 도면이다.
도 8은 도 7의 'C'의 확대도이다.
도 9는 도 2의 스테이지 이동유닛이 도시된 도면이다.
도 10은 도 2의 레이저 커팅 장치의 동작상태도이다.

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, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 커팅 장치가 도시된 도면이고, 도 3은 도 2의 'A'의 확대도이며, 도 4는 도 2의 측면도이고, 도 5는 도 2의 정면도이며, 도 6은 도 2의 평면도이고, 도 7은 도 6의 B-B선의 단면이 도시된 도면이며, 도 8은 도 7의 'C'의 확대도이고, 도 9는 도 2의 스테이지 이동유닛이 도시된 도면이며, 도 10은 도 2의 레이저 커팅 장치의 동작상태도이다.

이하에서 제1축 방향(X)은 제2축 방향(Y)에 수직하고, 제3축 방향(Z)은 제1축 방향(X)과 제2축 방향(Y)에 수직한다.

도 2 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 레이저 커팅 장치는, 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)이 부착된 기판이 로딩되는 스테이지유닛(110)과, 기판에 부착된 이방 전도성 필름 중 기판에 접촉되지 않은 가장자리 영역을 절단하기 위해 이방 전도성 필름에 레이저 빔(Laser Beam)을 조사(照射, irradiation)하는 레이저유닛(120)과, 스테이지유닛(110)이 지지되며 스테이지유닛(110)을 이동시키는 스테이지 이동유닛(130)과, 레이저유닛(120) 및 스테이지 이동유닛(130)을 지지하는 지지 프레임(160)과, 스테이지유닛(110)의 가장자리 영역에 배치되고 스테이지유닛(110)에 지지되며 레이저유닛(120)에 의해 절단되어 분리된 폐필름을 포집하는 폐필름 포집유닛(140)과, 지지 프레임(160)에 지지되며 기판과 레이저유닛(120)의 얼라인(align)을 위해 기판을 촬상하는 얼라인용 촬상유닛(150)과, 레이저유닛(120)과 스테이지 이동유닛(130)과 얼라인용 촬상유닛(150)에 전기적으로 연결되는 제어유닛(미도시)을 포함한다.

이와 같은 본 실시예에 따른 레이저 커팅장치는, 기판에 부착된 이방 전도성 필름 중 기판에 접촉되지 않은 가장자리 영역을 절단하기 위해 이방 전도성 필름에 레이저 빔(Laser Beam)을 조사(照射, irradiation)하는 레이저유닛(120)과, 기판이 로딩된 스테이지유닛(110)을 이동시키는 스테이지 이동유닛(130)을 구비함으로써, 이방 전도성 필름을 기판에 부착시킨 상태에서 기판의 크기에 맞게 이방 전도성 필름을 절단할 수 있고, 그에 따라 기판에 부착된 이방 전도성 필름의 크기를 기판의 크기에 일치(즉, 기판의 가장자리 라인과 필름의 가장자리 라인을 일치)시킬 수 있다.

본 실시예에서 기판에 부착된 이방 전도성 필름은 도 10에 도시된 바와 같이 기판의 크기보다 약간 넓은 면적을 가지는 형상으로 마련된다. 따라서 이방 전도성 필름의 가장자리 영역의 일부는 기판에 직접 접촉되지 않는다. 이렇게 기판에 접촉되지 않은 이방 전도성 필름의 가장자리 영역은 레이저 빔에 의해 절단됨으로써, 기판에 부착된 이방 전도성 필름의 크기와 기판의 크기에 일치(즉, 기판의 가장자리 라인과 필름의 가장자리 라인이 일치)될 수 있다.

스테이지유닛(110)에는 이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)이 부착된 기판이 안착된다.

이러한 스테이지유닛(110)은, 도 2 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 기판을 지지하는 상부 지지블록부(111)와, 상부 지지블록부(111)의 하부에 배치되며 상부 지지블록부(111)를 지지하는 하부 지지블록부(113)와, 하부 지지블록부(113)를 지지하며 스테이지 이동유닛(130)에 연결되는 연결 프레임부(115)를 포함한다.

상부 지지블록부(111)는 기판을 지지한다. 이러한 상부 지지블록부(111)는 정반 형상으로 마련된다. 본 실시예의 상부 지지블록부(111)에는 다수개의 진공 흡착홀(111a)이 형성된다. 이러한 진공 흡착홀(111a)은 스테이지유닛(110)에 연결되는 진공 흡입관(미도시)에 연통된다. 진공 흡입관(미도시)은 별도의 진공 펌프(미도시)에 연결되어 진공 흡착홀(111a)에 진공 흡입력을 부여한다.

이와 같이 본 실시예의 상부 지지블록부(111)에는 진공 흡입력이 부여되는 진공 흡착홀(111a)이 형성됨으로써, 기판이 상부 지지블록부(111)에 안정적으로 지지될 수 있다.

하부 지지블록부(113)는 상부 지지블록부(111)의 하부에 배치된다. 이러한 하부 지지블록부(113)는 상부 지지블록부(111)를 지지한다.

본 실시예에 따른 하부 지지블록부(113)는, 도 7 내지 도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 연결 프레임부(115)에 결합되는 하부 지지블록 몸체부(113a)와, 하부 지지블록 몸체부(113a)에 결합되는 포집유닛 지지용 플랜지부(113b)를 포함한다.

하부 지지블록 몸체부(113a)는 연결 프레임부(115)에 결합된다. 하부 지지블록 몸체부(113a)의 외측벽은 하측으로 갈수록 외측으로 돌출된다. 즉, 본 실시예의 하부 지지블록 몸체부(113a)의 외측벽은 비스듬하게 경사진 형상으로 마련된다.

이와 같이 하부 지지블록 몸체부(113a)의 외측벽이 비스듬하게 경사진 형상으로 마련됨으로써, 이방 전도성 필름에서 레이저 빔에 의해 절단된 폐필름이 비스듬하게 경사진 하부 지지블록 몸체부(113a)의 외측벽을 따라 폐필름 포집유닛(140)의 후술할 폐필름 보관부(141)로 이동된다.

포집유닛 지지용 플랜지부(113b)는 하부 지지블록 몸체부(113a)에 결합된다. 이러한 포집유닛 지지용 플랜지부(113b)는 하부 지지블록 몸체부(113a)에 대해 외측방향으로 연장된다. 포집유닛 지지용 플랜지부(113b)는 폐필름 포집유닛(140)에 연결되어 폐필름 포집유닛(140)을 지지한다.

한편, 스테이지 이동유닛(130)에는 스테이지유닛(110)이 지지된다. 이러한 스테이지 이동유닛(130)은 스테이지유닛(110)을 이동시킨다.

본 실시예에 따른 스테이지 이동유닛(130)은, 스테이지유닛(110)이 연결되며 스테이지유닛(110)을 제1축 방향(X)으로 이동시키는 제1축 방향 이동모듈(131)과, 제1축 방향 이동모듈(131)을 지지하며 제1축 방향 이동모듈(131)을 제1축 방향(X)에 교차하는 제2축 방향(Y)으로 이동시키는 제2축 방향 이동모듈(136)을 포함한다.

제1축 방향 이동모듈(131)은 스테이지유닛(110)에 연결된다. 이러한 제1축 방향 이동모듈(131)은 스테이지유닛(110)을 제1축 방향(X)으로 이동시킨다. 본 실시예에 따른 제1축 방향 이동모듈(131)은, 도 2 내지 도 6 및 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 스테이지유닛(110)이 결합되는 제1축 방향용 이동블록부(132)와, 제1축 방향용 이동블록부(132)에 연결되며 제1축 방향용 이동블록부(132)의 이동을 가이드하는 제1축 방향용 이동 가이드부(미도시)와, 제1축 방향용 이동블록부(132)에 연결되며, 제1축 방향용 이동블록부(132)를 이동시키는 제1축 방향용 이동 구동부(133)를 포함한다.

제1축 방향용 이동블록부(132)에는 스테이지유닛(110)의 연결 프레임부(115)가 결합된다.

제1축 방향용 이동 가이드부(미도시)는 제1축 방향용 이동블록부(132)에 연결된다. 이러한 제1축 방향용 이동 가이드부(미도시)는 제1축 방향용 이동블록부(132)의 이동을 가이드한다. 본 실시예에 제1축 방향용 이동 가이드부(미도시)는 제1축 방향용 이동블록부(132)가 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 가이드 레일로 이루어진다.

제1축 방향용 이동 구동부(133)는 제1축 방향용 이동블록부(132)에 연결된다. 이러한 제1축 방향용 이동 구동부(133)는 제1축 방향용 이동블록부(132)를 이동시킨다. 본 실시예에 따른 제1축 방향용 이동 구동부(133)는, 제1축 방향용 이동블록부(132)에 결합되는 이동 너트(미도시)와,이동 너트(미도시)에 치합되는 볼 스크류(미도시)와, 볼 스크류(미도시)에 연결되어 볼 스크류(미도시)를 회전시키는 제1축 방향 이동용 구동모터(133a)를 포함한다.

제2축 방향 이동모듈(136)은 제1축 방향 이동모듈(131)을 지지한다. 이러한 제2축 방향 이동모듈(136)은 제1축 방향 이동모듈(131)을 제1축 방향(X)에 교차하는 제2축 방향(Y)으로 이동시킨다.

본 실시예에 따른 제2축 방향 이동모듈(136)은, 도 2, 도 4 내지 도 6 및 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 제1축 방향 이동모듈(131)이 결합되는 제2축 방향용 이동블록부(137)와, 제2축 방향용 이동블록부(137)에 연결되며 제2축 방향용 이동블록부(137)의 이동을 가이드하는 제2축 방향용 이동 가이드부(미도시)와, 제2축 방향용 이동블록부(137)에 연결되며 제2축 방향용 이동블록부(137)를 이동시키는 제2축 방향용 이동 구동부(138)를 포함한다.

제2축 방향용 이동블록부(137)에는 제1축 방향용 이동 구동부(133)가 결합된다.

제2축 방향용 이동 가이드부(미도시)는 제2축 방향용 이동블록부(137)에 연결된다. 이러한 제2축 방향용 이동 가이드부(미도시)는 제2축 방향용 이동블록부(137)의 이동을 가이드한다. 본 실시예에 제2축 방향용 이동 가이드부(미도시)는 제2축 방향용 이동블록부(137)가 슬라이딩 이동 가능하게 연결되는 가이드 레일로 이루어진다.

제2축 방향용 이동 구동부(138)는 제2축 방향용 이동블록부(137)에 연결된다. 이러한 제2축 방향용 이동 구동부(138)는 제2축 방향용 이동블록부(137)를 이동시킨다. 본 실시예에 따른 제2축 방향용 이동 구동부(138)는, 제2축 방향용 이동블록부(137)에 결합되는 이동 너트(미도시)와,이동 너트(미도시)에 치합되는 볼 스크류(미도시)와, 볼 스크류(미도시)에 연결되어 볼 스크류(미도시)를 회전시키는 제2축 방향 이동용 구동모터(138a)를 포함한다.

한편, 레이저유닛(120)은 지지 프레임(160)에 지지된다. 이러한 레이저유닛(120)은 기판에 부착된 이방 전도성 필름 중 기판에 접촉되지 않은 가장자리 영역을 절단하기 위해 이방 전도성 필름에 레이저 빔을 조사(照射, irradiation)한다.

본 실시예에 따른 레이저유닛(120)은, 도 2 및 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 레이저 빔을 발생시키는 레이저 발진기(121)와, 레이저 발진기(121)에서 방출된 레이저 빔이 필름에 전달되도록 레이저 빔의 경로를 변경시키는 빔 경로변경부(123)와, 빔 경로변경부(123)에 의해 경로가 변경된 레이저 빔을 전달받아 레이저 빔을 집속하는 렌즈부(125)를 포함한다.

레이저 발진기(121)는 레이저 빔을 발생시킨다. 이러한 레이저 발진기(121)는 스테이지유닛(110)의 상부 영역에 배치된다. 레이저 발진기(121)는 제어유닛(미도시)에 연결되어 제어유닛(미도시)의 제어신호에 따라 작동한다. 본 실시예에서 제어유닛(미도시)은 스테이지 이동유닛(130)에 의한 스테이지유닛(110)의 이동 시에는 레이저 발진기(121)를 동작시키지 않는다.

빔 경로변경부(123)는, 레이저 발진기(121)에서 방출된 레이저 빔이 필름에 전달되도록, 레이저 빔의 경로를 변경시킨다. 본 실시예에 따른 빔 경로변경부(123)에는 제2축 방향(Y)으로 입사된 레이저 빔을 제1축 방향(X)과 제2축 방향(Y)에 교차하는 제3축 방향(Z)으로 반사시키는 반사미러(미도시)가 마련된다.

렌즈부(125)는 빔 경로변경부(123)에 제3축 방향(Z)으로 경로가 변경된 레이저 빔을 전달받아 레이저 빔을 집속하여 절단할 이방 전도성 필름으로 방출한다.

한편, 폐필름 포집유닛(140)은 스테이지유닛(110)에 지지된다. 이러한 폐필름 포집유닛(140)은 기판에 부착된 이방 전도성 필름 중 기판에 접촉되지 않은 가장자리 영역이 레이저유닛(120)에 의해 절단되어 분리된 폐필름을 포집한다.

이와 같이 본 실시예에 따른 레이저 커팅 장치는, 이방 전도성 필름이 레이저 빔에 의해 절단되어 발생되는 폐필름을 포집하는 폐필름 포집유닛(140)을 구비함으로써, 이방 전도성 필름에서 분리된 폐필름에 의해 기계장치가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에서 폐필름 포집유닛(140)은 중앙영역이 개구된 사각의 고리 형상으로 마련되어 스테이지유닛(110)의 가장자리 영역에 배치된다. 도 3 도 9에 도시된 바와 같이 폐필름 포집유닛(140)의 중앙영역에는 상부 지지블록부(111)가 위치한다.

이러한 폐필름 포집유닛(140)은, 도 1 내지 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 포집유닛 지지용 플랜지부(113b)에 연결되며 내부에 폐필름을 보관하는 폐필름 보관부(141)와, 폐필름 보관부(141)의 상측에 배치되고 폐필름 보관부(141)에 지지되며 레이저 빔에 의해 절단된 폐필름이 폐필름 보관부(141)로 이동되도록 유도하는 폐필름 이동 유도부(143)와, 폐필름 이동 유도부(143)에 지지되고 폐필름 보관부(141)에 연결되며 폐필름 보관부(141)를 폐필름 이동 유도부(143)에 착탈 가능하게 결합하는 포집유닛용 잠금부(145)를 포함한다.

폐필름 보관부(141)는 포집유닛 지지용 플랜지부(113b)에 연결된다. 이러한 폐필름 보관부(141)는 이방 전도성 필름에서 레이저 빔에 의해 절단된 폐필름을 내부에 보관한다.

본 실시예에 따른 폐필름 보관부(141)는, 도 6 내지 도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 포집유닛 지지용 플랜지부(113b)에 접촉되어 지지되는 가로 플레이트부(141a)와, 가로 플레이트부(141a)에 연결되고 하부 지지블록 몸체부(113a)에 인접하게 배치되며 세로방향으로 연장되어 마련되는 내측 세로 플레이트부(141b)와, 가로 플레이트부(141a)에 연결되고 내측 세로 플레이트부(141b)에 대해 이격되어 배치되며 세로방향으로 연장되어 마련되는 외측 세로 플레이트부(141c)를 포함한다.

가로 플레이트부(141a)는 포집유닛 지지용 플랜지부(113b)의 상면에 접촉된다. 내측 세로 플레이트부(141b)는 가로 플레이트부(141a)에 연결되고 스테이지유닛(110)의 하부 지지블록 몸체부(113a)에 인접하게 배치된다. 이러한 내측 세로 플레이트부(141b)는 세로방향으로 소정의 길이로 연장되어 형성된다.

외측 세로 플레이트부(141c)는 가로 플레이트부(141a)에 연결되고 내측 세로 플레이트부(141b)에 대해 이격되어 배치된다. 이러한 외측 세로 플레이트부(141c)는 세로방향으로 소정의 길이로 연장되어 형성된다. 본 실시예에서 외측 세로 플레이트부(141c)는 내측 세로 플레이트부(141b)보다 세로방향으로 긴 길이를 가지는 형상으로 마련된다.

폐필름 이동 유도부(143)는 폐필름 보관부(141)의 상측에 배치되고 폐필름 보관부(141)에 지지된다. 이러한 폐필름 이동 유도부(143)는 레이저 빔에 의해 절단된 폐필름이 폐필름 보관부(141)의 내부로 이동되도록 유도한다.

폐필름 이동 유도부(143)는, 외측 세로 플레이트부(141c)의 상단부가 삽입되는 절개홈(H)이 형성된 유도부 하부벽(143a)과, 유도부 하부벽(143a)에 연결되며 하측으로 갈수록 하부 지지블록 몸체부(113a)에 근접되도록 비스듬하게 경사진 형상으로 마련되는 유도부 내측벽(143b)을 포함한다.

유도부 하부벽(143a)은 외측 세로 플레이트부(141c)에 접촉된다. 이러한 유도부 하부벽(143a)에는 외측 세로 플레이트부(141c)의 상단부가 삽입되는 절개홈(H)이 형성된다.

이러한 절개홈(H)에는 외측 세로 플레이트부(141c)의 상단부 영역이 삽입됨으로써, 폐필름 이동 유도부(143)가 폐필름 보관부(141)에 안정적으로 지지될 수 있다.

유도부 내측벽(143b)은 유도부 하부벽(143a)에 연결된다. 이러한 유도부 내측벽(143b)은 하측으로 갈수록 하부 지지블록부(113)에 근접되도록 비스듬하게 경사진 형상으로 마련된다. 이와 같이 본 실시예의 폐필름 이동 유도부(143)는, 하측으로 갈수록 하부 지지블록부(113)에 근접되도록 비스듬하게 경사진 형상으로 마련되는 유도부 내측벽(143b)을 구비함으로써, 레이저 빔에 의해 절단된 폐필름이 폐필름 이동 유도부(143)의 하측에 배치된 폐필름 보관부(141)로 자연스럽게 이동되도록 안내할 수 있다.

포집유닛용 잠금부(145)는 폐필름 이동 유도부(143)에 지지되고 폐필름 보관부(141)에 연결된다. 이러한 포집유닛용 잠금부(145)는 폐필름 보관부(141)를 폐필름 이동 유도부(143)에 착탈 가능하게 결합한다.

본 실시예에 따른 포집유닛용 잠금부(145)는, 도 3 및 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 폐필름 보관부(141)의 외벽면에 결합되는 걸림턱부(146)와, 폐필름 이동 유도부(143)의 외벽면에 결합되며 폐필름 이동 유도부(143)에 대해 상대회동 가능하게 마련되는 회동 몸체부(147)와, 일단부가 회동 몸체부(147)에 힌지 결합되는 탄성체부(148)와, 걸림턱부(146)에 걸림결합되며 탄성체부(148)의 타단부가 힌지 결합되는 걸림바아부(149)를 포함한다.

회동 몸체부(147)는 폐필름 이동 유도부(143)의 외벽면에 결합된다. 이러한 회동 몸체는 폐필름 이동 유도부(143)에 대해 상대회동 가능하게 마련된다. 본 실시예에 따른 회동 몸체부(147)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 폐필름 이동 유도부(143)의 외벽면에 고정되는 고정 플레이트(147a)와, 고정 플레이트(147a)에 연결되며 고정 플레이트(147a)에 대해 회동되는 절곡 플레이트(147b)와, 절곡 플레이트(147b)에 연결되어 고정 플레이트(147a)에 대해 회동되는 손잡이부(147c)를 포함한다.

손잡이부(147c)의 외벽에는 탄성체부(148)의 일단부가 힌지결합되는 힌지축(K)이 마련된다.

탄성체부(148)의 일단부는 손잡이부(147c)의 힌지축(K)에 힌지 결합되고 타단부는 걸림바아부(149)에 힌지결합된다. 이러한 탄성체부(148)는 손잡이부(147c)의 회동에 의해 길이가 신장 및 축소되어 탄성력을 보유하게 된다.

걸림바아부(149)는 손잡이부(147c)의 회동에 따라 걸림턱부(146)에 걸림결합될 수 있고 걸림턱부(146)에서 걸림 해제될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 레이저 커팅 장치는, 폐필름 보관부(141)를 폐필름 이동 유도부(143)에 착탈 가능하게 결합하는 포집유닛용 잠금부(145)를 구비함으로써, 폐필름 보관부(141)와 폐필름 이동 유도부(143)의 결합 및 분리가 용이한 이점이 있다.

한편, 얼라인용 촬상유닛(150)은 기판과 레이저유닛(120)의 얼라인(align)을 위해 기판을 촬상한다. 이러한 얼라인용 촬상유닛(150)은 스테이지유닛(110)에 로딩된 기판에 마련된 얼라인용 마커(미도시)를 촬상한다.

얼라인용 촬상유닛(150)에 의해 획득된 얼라인용 마커(미도시)의 위치정보에 따라 기판의 위치정보가 제어유닛(미도시)에 전달된다. 기판의 위치정보를 전달받은 제어유닛(미도시)은 스테이지 이동유닛(130)을 작동시켜 기판을 이동시킴으로써, 기판을 레이저유닛(120)에 얼라인한다.

이하에서 본 실시예에 따른 레이저 커팅 장치의 동작을 도 2 내지 도 10을 참고하여 설명한다.

먼저, 이방 전도성 필름이 부착된 기판이 스테이지유닛(110)에 로딩된다. 얼라인용 촬상유닛(150)은 기판의 얼라인용 마커(미도시)를 촬상하여 기판의 위치정보를 획득하며, 이렇게 획득된 기판의 위치정보에 따라 스테이지 이동유닛(130)이 기판이 로딩된 스테이지유닛(110)을 이동시켜 기판을 레이저유닛(120)에 얼라인한다.

이후, 레이저유닛(120)에서 레이저 빔이 방출되어 기판에 부착된 이방 전도성 필름 중 기판에 접촉되지 않은 가장자리 영역이 절단된다.

이방 전도성 필름이 레이저 빔에 의해 절단되어 이방 전도성 필름에서 분리된 폐필름은 스테이지유닛(110)의 가장자리 영역에 배치된 폐필름 포집유닛(140)에 포집된다. 이와 같이 본 실시예에 따른 이방 전도성 필름에서 분리된 폐필름이 폐필름 포집유닛(140)에 포집됨으로써, 폐필름에 의해 기계장치가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에 따른 레이저 커팅 장치는, 기판에 부착된 이방 전도성 필름 중 기판에 접촉되지 않은 가장자리 영역을 절단하기 위해 이방 전도성 필름에 레이저 빔(Laser Beam)을 조사(照射, irradiation)하는 레이저유닛(120)과, 기판이 로딩된 스테이지유닛(110)을 이동시키는 스테이지 이동유닛(130)을 구비함으로써, 이방 전도성 필름을 기판에 부착시킨 상태에서 기판의 크기에 맞게 이방 전도성 필름을 절단할 수 있고, 그에 따라 기판에 부착된 이방 전도성 필름의 크기를 기판의 크기에 일치(즉, 기판의 가장자리 라인과 필름의 가장자리 라인을 일치)시킬 수 있다.

이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.

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: 스테이지유닛 111: 상부 지지블록부
111a: 진공 흡착홀 113: 하부 지지블록부
113a: 하부 지지블록 몸체부 113b: 포집유닛 지지용 플랜지부
115: 연결 프레임부 120: 레이저유닛
121: 레이저 발진기 123: 빔 경로변경부
125: 렌즈부 130: 스테이지 이동유닛
131: 제1축 방향 이동모듈 132: 제1축 방향용 이동블록부
133: 제1축 방향용 이동 구동부 136: 제2축 방향 이동모듈
137: 제2축 방향용 이동블록부 138: 제2축 방향용 이동 구동부
140: 폐필름 포집유닛 141: 폐필름 보관부
141a: 가로 플레이트부 141b: 내측 세로 플레이트부
141c: 외측 세로 플레이트부 143: 폐필름 이동 유도부
143a: 유도부 하부벽 143b: 유도부 내측벽
145: 포집유닛용 잠금부 150: 얼라인용 촬상유닛
160: 지지 프레임 H: 절개홈

Claims

이방 전도성 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)이 부착된 기판이 로딩되는 스테이지유닛;
상기 기판에 부착된 상기 이방 전도성 필름 중 상기 기판에 접촉되지 않은 가장자리 영역을 절단하기 위해 상기 이방 전도성 필름에 레이저 빔(Laser Beam)을 조사(照射, irradiation)하는 레이저유닛;
상기 스테이지유닛을 지지하며, 상기 스테이지유닛을 이동시키는 스테이지 이동유닛; 및
상기 스테이지유닛의 가장자리 영역에 배치되고 상기 스테이지유닛에 지지되며, 상기 레이저유닛에 의해 절단되어 분리된 폐필름을 포집하는 폐필름 포집유닛을 포함하는 레이저 커팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 스테이지 이동유닛은,
상기 스테이지유닛이 연결되며, 상기 스테이지유닛을 제1축 방향으로 이동시키는 제1축 방향 이동모듈; 및
상기 제1축 방향 이동모듈을 지지하며, 상기 제1축 방향 이동모듈을 상기 제1축 방향에 교차하는 제2축 방향으로 이동시키는 제2축 방향 이동모듈을 포함하는 레이저 커팅 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1축 방향 이동모듈은,
상기 스테이지유닛이 결합되는 제1축 방향용 이동블록부;
상기 제1축 방향용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1축 방향용 이동블록부의 이동을 가이드하는 제1축 방향용 이동 가이드부; 및
상기 제1축 방향용 이동블록부에 연결되며, 상기 제1축 방향용 이동블록부를 이동시키는 제1축 방향용 이동 구동부를 포함하는 레이저 커팅 장치.
제2항에 있어서,
상기 제2축 방향 이동모듈은,
상기 제1축 방향 이동모듈이 결합되는 제2축 방향용 이동블록부;
상기 제2축 방향용 이동블록부에 연결되며, 상기 제2축 방향용 이동블록부의 이동을 가이드하는 제2축 방향용 이동 가이드부; 및
상기 제2축 방향용 이동블록부에 연결되며, 상기 제2축 방향용 이동블록부를 이동시키는 제2축 방향용 이동 구동부를 포함하는 레이저 커팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 스테이지유닛은,
상기 기판을 지지하는 상부 지지블록부;
상기 상부 지지블록부의 하부에 배치되며, 상기 상부 지지블록부를 지지하는 하부 지지블록부; 및
상기 하부 지지블록부를 지지하며, 상기 스테이지 이동유닛에 연결되는 연결 프레임부를 포함하는 레이저 커팅 장치.
제5항에 있어서,
상기 하부 지지블록부는,
상기 연결 프레임부에 결합되는 하부 지지블록 몸체부; 및
상기 하부 지지블록 몸체부에 결합되는 포집유닛 지지용 플랜지부를 포함하는 레이저 커팅 장치.
제6항에 있어서,
상기 하부 지지블록 몸체부의 외측벽은, 하측으로 갈수록 외측으로 돌출되도록, 비스듬하게 경사진 형상으로 마련되는 레이저 커팅 장치.
제5항에 있어서,
상기 상부 지지블록부에는 다수개의 진공 흡착홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 커팅 장치.
삭제
제6항에 있어서,
상기 폐필름 포집유닛은,
상기 포집유닛 지지용 플랜지부에 연결되며, 내부에 상기 폐필름을 보관하는 폐필름 보관부; 및
상기 폐필름 보관부의 상측에 배치되고 상기 폐필름 보관부에 지지되며, 상기 레이저 빔에 의해 절단된 상기 폐필름이 상기 폐필름 보관부로 이동되도록 유도하는 폐필름 이동 유도부를 포함하는 레이저 커팅 장치.
제10항에 있어서,
상기 폐필름 보관부는,
상기 포집유닛 지지용 플랜지부에 접촉되어 지지되는 가로 플레이트부;
상기 가로 플레이트부에 연결되고 상기 하부 지지블록 몸체부에 인접하게 배치되며, 세로방향으로 연장되어 마련되는 내측 세로 플레이트부; 및
상기 가로 플레이트부에 연결되고 상기 내측 세로 플레이트부에 대해 이격되어 배치되며, 세로방향으로 연장되어 마련되는 외측 세로 플레이트부를 포함하는 레이저 커팅 장치.
제11항에 있어서,
상기 폐필름 이동 유도부는,
상기 외측 세로 플레이트부의 상단부가 삽입되는 절개홈이 형성된 유도부 하부벽; 및
상기 유도부 하부벽에 연결되며, 하측으로 갈수록 상기 하부 지지블록 몸체부에 근접되도록 비스듬하게 경사진 형상으로 마련되는 유도부 내측벽을 포함하는 레이저 커팅 장치.
제10항에 있어서,
상기 폐필름 포집유닛은,
상기 폐필름 이동 유도부에 지지되고 상기 폐필름 보관부에 연결되며, 상기 폐필름 보관부를 상기 폐필름 이동 유도부에 착탈 가능하게 결합하는 포집유닛용 잠금부를 더 포함하는 레이저 커팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판과 상기 레이저유닛의 얼라인(align)을 위해 상기 기판을 촬상하는 얼라인용 촬상유닛을 더 포함하는 레이저 커팅 장치.