KR102517921B1 - 클램핑 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 클램핑하기 위한 클램핑 장치에 관한 것으로, 상기 기판의 테두리부 하면을 지지하는 지지모듈; 상기 기판의 테두리부 상면에 접촉한 상태에서, 후방으로 하향 경사지게 경사 이동하여 상기 기판의 테두리부 상면을 가압할 수 있는 상부모듈; 상기 상부모듈 및 상기 지지모듈 사이에 배치되어, 상기 상부모듈의 경사 이동을 가이드하는 하부모듈; 및 상기 상부모듈에 상하방향으로 구동력을 제공하는 구동모듈을 포함하고, 상기 구동모듈이 하방으로 구동력을 제공하여 상기 상부모듈이 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 지지모듈이 상기 상부모듈과 연동하여 후방으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

Description

클램핑 장치{CLAMPING APPARATUS}
본 발명은 기판 또는 글라스와 같은 증착 대상물에 증착을 시행하는 경우, 기판 또는 글라스를 클램핑하는 고정하는 클램핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이 패널이나 전자장치에 미세한 박막을 형성하기 위하여 기판 또는 글라스와 같은 증착 대상물에 유기물질 또는 증착물질을 증착하는 다양한 증착방법이 사용되고 있다.
일반적인 증착방법은, 증착 대상물인 기판을 로딩하는 기판로딩공정과, 기판과 마스크를 얼라인하는 얼라인 공정과, 마스크가 로딩 챔버로 이송되는 로딩공정과, 합착된 마스크 및 글라스가 얼라인 챔버로 이송되는 이송공정이 이루어지는 방식이 사용된다. 이러한 종래의 일반적인 증착 방법에 관한 특허로는 한국등록특허 제10-1562147호에 개시된다.
이러한 증착방법에서 중요한 공정 중 하나가 얼라인 공정이다. 그 이유는 기판과 마스크의 위치가 정밀하게 조절되어야 제조되는 패널의 불량성이 떨어지고 성능이 향상되기 때문이다.
예를 들어, 오엘디이 패널(OLED Panel)을 제조하는 경우, 마스크에는 알지비 패턴(RGB Pattern)이 형성되어 있다. 이 경우, 기판에 알지비 패턴을 증착하기 위해 마스크과 기판을 합착하는 과정에서, 마스크와 기판의 위치를 조절함으로써, 기판에 알지비 패턴이 원하는 위치에 증착되게 된다.
일반적인 얼라인 공정은 아래와 같은 방식으로 이루어진다.
우선, 마스크가 배치된 상태에서, 기판을 미세간격만큼 상기 마스크와 이격되도록 배치한다. 이 경우, 상기 기판의 테두리부는 클램핑 장치에 의해 그립된다. 상기 클램핑 장치가 상기 기판의 테두리부를 그립하는 이유는, 상기 기판의 테두리부 일부를 제외한 나머지 부분에 상기 마스크가 합착되기 때문이다.
이 상태에서, 글라스 상부에서 카메라를 통해 마스크의 패턴 형상에 따라 상기 기판 또는 상기 마스크의 위치를 조절함으로써, 얼라인 공정을 수행한다.
그런데, 제조되는 패널이 대형화되는 현재 추세에 따라 사용되는 기판이 대형화되면서, 얼라인 공정 상에서 아래와 같은 문제가 발생한다.
첫째, 기판이 대형화됨에 따라, 상기 기판의 테두리부를 클램핑 장치가 그립하고 있는 상태에서, 상기 기판이 중심부로 갈수록 하중을 받아 하방으로 쳐지는 문제가 발생한다.
둘째, 상기 기판의 중앙부가 쳐짐에 따라, 상기 기판과 마스크를 얼라인하기 위해 상기 기판과 상기 마스크를 일정간격 이격된 상태로 유지하는 경우, 기판의 중심부와 마스크간의 거리와 기판의 테두리부와 마스크간의 거리가 서로 달라, 패턴을 정밀하게 얼라인하기 어려운 문제가 있고, 이에 따라 제조된 패널의 불량률이 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된다.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치는, 상기 기판의 테두리부 하면을 지지하는 지지모듈; 상기 기판의 테두리부 상면에 접촉한 상태에서, 후방으로 하향 경사지게 경사 이동하여 상기 기판의 테두리부 상면을 가압할 수 있는 상부모듈; 상기 상부모듈 및 상기 지지모듈 사이에 배치되어, 상기 상부모듈의 경사 이동을 가이드하는 하부모듈; 및 상기 상부모듈에 상하방향으로 구동력을 제공하는 구동모듈을 포함하고, 상기 구동모듈이 하방으로 구동력을 제공하여 상기 상부모듈이 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 지지모듈이 상기 상부모듈과 연동하여 후방으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지모듈이 후방으로 이동하면, 상기 상부모듈 및 상기 지지모듈에 의해 상기 기판이 중심에서 상기 테두리부 방향으로 당겨질 수 있다.
또한, 상기 상부모듈은, 상기 구동모듈로부터 구동력을 전달받아 이동하는 제1 이동부; 상기 제1 이동부 하부에 배치되어, 상기 기판의 테두리부 상면에 접촉 가능한 클램핑부; 및 상기 제1 이동부 하부에 배치된 제1 베어링을 포함할 수 있고, 상기 지지모듈은, 상기 기판의 테두리부 하면을 지지하고, 후방으로 이동가능한 제2 이동부; 및 상기 제2 이동부로부터 상방으로 돌출된 고정부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 이동부가 상기 구동모듈로부터 제1 구동력을 전달받아 하방으로 제1 설정거리만큼 이동하면, 상기 제1 베어링이 상기 고정부의 전면에 접촉할 수 있다.
상기 제1 설정거리는 상기 클램핑부가 상기 기판의 테두리부 상면에 접촉하기 위한 거리일 수 있다.
또한, 상기 상부모듈은, 상기 제1 이동부 양 측면에 배치된 제2 베어링을 더 포함할 수 있고, 상기 하부모듈은 베이스부; 및 상기 베이스부로부터 상방으로 돌출되고, 상면이 후방으로 갈수록 하향 경사지게 형성된 가이드부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 이동부가 하방으로 상기 제1 설정거리만큼 이동한 뒤, 상기 구동모듈이 상기 제2 이동부로 제2 구동력을 전달하면, 상기 제2 베어링이 상기 가이드부 상면을 따라 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있다.
또한, 상기 제2 베어링이 상기 가이드부 상면을 따라 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 제1 이동부가 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있다.
또한, 상기 제1 이동부가 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 제1 베어링이 상기 고정부를 후방으로 밀어 상기 제2 이동부가 후방으로 이동할 수 있다.
또한, 상기 제1 이동부와 상기 제2 이동부의 후방거리는 동일할 수 있다.
상기 제1 이동부는, 상기 구동모듈이 연결된 제1 연결부; 상기 제1 연결부로부터 구동력을 전달받아 이동가능한 제1 본체부; 및 상기 제1 연결부와 상기 제1 본체부 사이에 배치되어 상기 제1 연결부와 상기 제1 본체부 사이의 제1 거리를 조절하는 제1 거리조절부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 구동모듈이 상기 제2 구동력을 상기 제1 연결부로 전달하면, 상기 제1 연결부는 하방으로 이동하고 상기 제1 거리조절부는 상기 제1 거리를 감소시킴으로써, 상기 제1 본체부가 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있다.
상기 제2 이동부는, 상기 하부모듈에 연결된 제2 연결부; 상기 기판의 테두리부 하면을 지지하는 기판지지부; 및 상기 제2 연결부와 상기 기판지지부 사이에 배치되어 상기 제2 연결부와 상기 기판지지부 사이의 제2 거리를 조절하는 제2 거리조절부를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 본체부가 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 제1 베어링이 상기 고정부를 후방으로 밀고, 상기 제2 거리조절부가 상기 제2 거리를 감소시킴으로써, 상기 제2 본체부가 후방으로 이동할 수 있다.
또한, 상기 제1 거리조절부 및 상기 제2 거리조절부는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기판의 테두리부를 지지한 상태에서 동시에 기판의 테두리부를 외곽방향으로 당김으로써, 기판의 쳐짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 구동부의 하강동작에 의해 기판을 클램핑함과 동시에 기판의 테두리부를 외곽방향으로 당기기 때문에, 기판의 클램핑과 쳐짐 방지를 동시에 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 기판의 쳐짐이 방지됨에 따라, 기판과 마스크의 얼라인이 간편해지는 효과가 있고, 이에 따라 생산되는 패널의 불량률이 감소하고 패널의 성능이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치에 기판이 장착된 상태의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 제1 하강동작을 도시한 측면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 제2 하강동작을 도시한 측면도.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구조나 방법에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 클램핑장치는 마스크에 기판을 얼라인하는 얼라인 공정에 있어서, 상기 기판의 테두리부를 클램핑하기 위한 장치로 이해된다.
또한, 설명의 편의를 위해, 상기 클램핑장치가 상기 기판(10)을 클램핑하고 있는 상태를 기준으로, 상기 기판(10)의 테두리부에서 중심으로 향하는 방향을 전방, 상기 기판(10)의 중심으로부터 테두리로 향하는 방향을 후방으로 정의한다. 또한, 상기 클램핑장치가 상기 기판(10)을 클램핑하고 있는 상태를 기준으로, 지면에 수직한 방향으로 상기 기판(10)의 상면 방향을 상방, 상기 기판(10)의 하면 방향을 하방으로 정의한다.
상기 클램핑 장치는 구동모듈(100), 상부모듈(200), 하부모듈(300) 및 지지모듈(400)을 포함할 수 있다.
상기 구동모듈(100)은 상기 상부모듈(200)을 상하로 이동시키기 위한 모듈이다. 상세히, 상기 구동모듈(100)은 상기 상부모듈(200)과 연결되어, 상기 상부모듈(200)을 상하로 이동시키기 위해 상기 상부모듈(200)로 구동력을 제공할 수 있다. 더욱 상세히, 상기 구동모듈(100)은 상기 상부모듈(200)이 좌우 방향으로 흔들리지 않고 상하방향으로만 효율적으로 이동할 수 있도록 가이드하는 역할을 한다.
상기 상부모듈(200)은 상기 구동모듈(100)에 연결되어 상하방향으로 수직하게 또는 상하향 경사지게 전후방으로 이동할 수 있고, 상기 기판(10)의 테두리부 상면을 가압할 수 있는 모듈이다. 상기 상부모듈(200)은 기판(10)의 크기에 따라 하나 또는 복 수개 구비될 수 있고, 그 수에 제한은 없다.
상기 하부모듈(300)은 상기 상부모듈(200)의 하측에 배치되어, 상기 구동모듈(100)의 상하 운동에 의해 상기 상부모듈(200)이 상하향 경사지게 전후방으로 이동할 수 있도록, 상기 상부모듈(200)을 가이드하는 모듈이다.
상기 지지모듈(400)은 상기 기판(10)의 테두리부, 상세히 상기 기판(10)의 테두리부 하면을 지지하는 수단이다. 상세히, 상기 지지모듈(400)이 상기 기판(10)의 테두리부 하면을 지지한 상태에서 상기 상부모듈(200)이 상기 기판(10)의 테두리부 상면을 가압함으로써, 상기 기판(10)이 상기 클램핑 장치에 클램핑될 수 있다. 즉, 상기 기판(10)은 상기 상부모듈(200) 및 상기 지지모듈(400)에 의해 클램핑될 수 있다.
또한, 상기 지지모듈(400)은 상기 상부모듈(200)이 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 상부모듈(200)과 함께 연동하여 후방으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 지지모듈(400)과 상기 상부모듈(200)에 의해 클램핑되는 기판(10)이 중심에서 테두리부 방향으로 당겨짐에 따라, 상기 기판(10)의 중심부가 하방으로 쳐지는 문제가 해결될 수 있다.
아래에서는 상기 구동모듈(100), 상기 상부모듈(200), 상기 하부모듈(300) 및 상기 지지모듈(400)의 구성에 대해 상세히 설명한다.
상기 구동모듈(100)은 케이스, 하나 이상의 레일(130) 및 구동부(120)를 포함할 수 있다.
상기 케이스는 상부 플레이트(111), 하부 플레이트(113) 및 상기 상부 플레이트(111)의 후단과 상기 하부 플레이트(113)의 후단을 연장하는 후측 플레이트(112)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 케이스는 측단면이 ㄷ 자 형태를 가지는 프레임일 수 있다.
또한, 상기 케이스의 후측 플레이트(112)에는 지면에 수직한 방향으로 길게 연장된 레일(130)이 형성될 수 있다. 상세히, 상기 후측 플레이트(112) 전면에 상하방향으로 수직하게 연장된 레일(130)이 형성될 수 있고, 상기 구동부(120)는 상기 레일(130)에 연결되어 상기 레일(130)의 연장방향을 따라 상하방향으로 왕복이동 가능하게 배치될 수 있다.
상기 구동부(120)는 전술한 바와 같이 상기 레일(130)에 연결되어 상하방향으로 왕복이동 가능하다. 일 예로, 상기 구동부(120)는 모터와 같은 구동원에 연결되어, 상기 구동원으로부터 동력을 전달받아 이동할 수 있다.
또한, 상기 구동부(120)는 상기 상부모듈(200)이 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 구동부(120)가 상기 레일(130)을 따라 상하방향으로 왕복이동하는 경우, 상기 상부모듈(200) 역시 상기 구동부(120)와 함께 상하방향으로 수직하게 이동하거나, 후술할 상기 하부모듈(300)의 가이드부(320)에 의해 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있다.
상기 구동모듈(100)은 상기 레일(130)의 방향과 평행한 방향으로 연장된 상하가이드부(140)를 더 포함할 수 있다.
상기 상하가이드부(140)는 상기 케이스의 상면 및 후면을 연결하는 파이프 형상을 가질 수 있고, 이 경우 상기 구동부(120)에는 상기 상하가이드부(140)가 관통하는 개구가 형성될 수 있다. 상세히, 상기 상하가이드부(140)는 상기 레일(130)의 연장방향과 평행한 연장방향을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 구동부(120)는 상기 레일(130) 및 상기 상하가이드부(140)의 연장방향을 따라 좌우방향으로 흔들림 없이 지면에 수직한 상하방향으로만 왕복이동 가능한 효과가 있다.
상기 상부모듈(200)은 제1 이동부(210), 클램핑부(220), 제1 베어링(230) 및 제2 베어링(240)을 포함할 수 있다.
상기 제1 이동부(210)는 상기 구동모듈(100)로부터 구동력을 전달받아 이동할 수 있는 수단이다. 상세히, 상기 제1 이동부(210)는 상기 구동부(120)에 연결되어, 상기 구동부(120)의 상하이동에 의해 상하방향으로 왕복 이동하거나, 후방으로 하향 경사지게 또는 전방으로 상향 경사지게 왕복이동 가능한 수단이다. 상세히, 상기 제1 이동부(210)는 상기 구동부(120)가 하방으로 제1 설정거리(L1)만큼 이동하면 하방으로 제1 설정거리(L1)만큼 이동할 수 있고, 상기 구동부(120)가 하방으로 제1 설정거리(L1)만큼 이동한 뒤, 제2 설정거리(L2)만큼 하방으로 더 이동하는 경우 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있다.
또한, 상기 구동부(120)가 반대로 상기 제2 설정거리(L2)만큼 상방으로 이동하면 상기 제1 이동부(210)는 전방으로 상향 경사지게 이동할 수 있고, 상기 제1 설정거리(L1)만큼 상방으로 더 이동하면 상기 제1 이동부(210)는 상방으로 이동할 수 있다.
상기 제1 이동부(210)는 제1 연결부(211), 제1 거리조절부(212) 및 제1 본체부(213)를 포함할 수 있다.
상기 제1 연결부(211)는 상기 구동부(120)에 고정되어, 상기 제1 거리조절부(212) 및 제1 본체부(213)가 상기 구동부(120)와 함께 연동하여 이동할 수 있도록 하는 수단이다. 상세히, 상기 제1 연결부(211)는 상기 구동부(120)의 하단에서 하방으로 돌출된 플레이트 형상일 수 있고, 이 경우 상기 제1 연결부(211)의 전면에 상기 제1 거리조절부(212)가 결합될 수 있다. 또한, 상기 제1 연결부(211)는 상기 구동부(120)의 상하 왕복이동에 의해 상하로 왕복이동 가능하다.
상기 제1 거리조절부(212)는 상기 제1 본체부(213)와 상기 제1 연결부(211) 사이에 배치되어 상기 제1 본체부(213)가 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있도록 상기 제1 본체부(213)와 상기 제1 연결부(211) 사이의 거리를 조절할 수 있는 수단이다.
상세히, 상기 제1 거리조절부(212)는 탄성부재를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 본체부(213)가 후술할 가이드부(320)에 의해 가이드되어 후방으로 하향 경사지게 이동하는 경우, 상기 제1 본체부(213)와 상기 제1 연결부(211) 사이의 거리를 줄이기 위해 수축될 수 있고, 상기 제1 본체부(213)가 상기 가이드부(320)에 의해 가이드되어 전방으로 상향 경사지게 이동하는 경우, 상기 제1 본체부(213)와 상기 제1 연결부(211) 사이의 거리를 늘리기 위해 본래의 길이로 다시 복귀할 수 있다.
상기 제1 본체부(213)는 상기 제1 거리조절부(212)에 연결되어, 상기 구동부(120)의 상하 왕복운동에 따라 상하 방향으로 왕복 이동하거나, 후방으로 하향 경사진 방향으로 왕복 운동하는 수단이다. 상기 제1 본체부(213)는 직육면체 형상을 가질 수 있으나, 그 형상은 제한되지 않음을 밝혀둔다.
상기 클램핑부(220)는 상기 제1 이동부(210)에 배치되어, 상기 기판(10)의 테두리부를 선택적으로 클램핑할 수 있는 수단이다. 상세히, 상기 클램핑부(220)는 상기 제1 본체부(213)에 배치되어, 상기 제1 본체부(213)가 하방으로 상기 제1 설정거리(L1)만큼 이동하면 상기 기판(10)의 테두리부 상면에 접촉하여 상기 기판(10)을 가압할 수 있는 수단이다.
상기 클램핑부(220)는 상기 기판(10)의 테두리부 상면에 접촉하는 마찰부(221) 및 상기 마찰부(221)가 상기 기판(10)의 테두리부 상면을 가압하도록 가압력을 제공하는 탄성부(222)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 탄성부(222)는 상기 제1 본체부(213)의 하단에서 하방으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 탄성부(222)는 탄성부재를 포함할 수 있어, 상기 마찰부(221)가 상기 기판(10)의 테두리부 상면에 접촉한 상태에서, 상기 제1 이동부(210)가 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 탄성부(222)는 수축되면서 수축된 힘을 상기 마찰부(221)로 제공함으로써 상기 기판(10)의 테두리부 상면과 상기 마찰부(221) 사이의 가압력을 증가시킬 수 있다. 일 예로, 상기 탄성부(222)는 일정한 탄성력을 가진 스프링을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 탄성력을 가진 물질이라면 사용될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 마찰부(221)는 상기 탄성부(222)의 하단에 배치되어, 상기 기판(10)에 직접적으로 접촉하는 수단이다. 상세히, 상기 마찰부(221)는 상기 기판(10)의 테두리부 상면에 직접 접촉하여 상기 기판(10)을 가압할 수 있고, 우레탄, 고무 등과 같이 상기 기판(10)과 일정크기 이상의 마찰력을 가지는 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1 베어링(230)은 상기 제1 이동부(210)에 배치되어, 상기 제1 본체부(213)가 후방으로 하향 경사지게 이동하는 경우, 상기 지지모듈(400)에 접촉하여 상기 지지모듈(400)을 후방으로 이동시키는 수단이다.
상세히, 상기 제1 베어링(230)은 상기 제1 본체부(213)의 하단에서 하방으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 또한, 후술할 상기 지지모듈(400)의 고정부(420) 상측에 배치되어, 상기 제1 이동부(210)가 하방으로 상기 제1 설정거리(L1)만큼 이동하면 상기 고정부(420)의 전면(421)에 접촉할 수 있다. 또한, 상기 제1 이동부(210)가 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동한 상태에서, 상기 구동부(120)가 하방으로 제2 설정거리(L2)만큼 더 이동하여 상기 제1 이동부(210)가 후방으로 하향 경사지게 이동하는 경우, 상기 제1 베어링(230)이 상기 고정부(420) 전면에 접촉된 상태에서 상기 고정부(420)를 후방으로 밀어줌으로써, 상기 지지모듈(400)을 후방으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 상기 제1 베어링(230)은 상기 클램핑부(220)보다 후방에 배치될 수 있다. 상기 제1 베어링(230)의 동작에 대한 상세한 설명은 후술한다.
상기 제2 베어링(240)은 상기 제1 본체부(213)의 양 측면에 각각 배치되어, 상기 하부모듈(300)에 접촉하여 상기 제1 본체부(213)를 후방으로 하향 경사지게 또는 상방으로 상향 경사지게 가이드하는 수단이다.
상세히, 상기 제2 베어링(240)은 상기 제1 본체부(213)가 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동하면, 후술할 상기 하부모듈(300)의 가이드부(320)의 상면(321)에 접촉될 수 있다. 상기 가이드부(320)의 상면(321)은 후방으로 하향 경사지도록 형성될 수 있다. 이 상태에서 상기 구동원이 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 더 이동하면, 상기 제2 베어링(240)이 상기 가이드부(320)의 상면(321)을 따라 후방으로 하향 경사지게 가이드됨에 따라, 상기 제1 본체부(213)를 후방으로 하향 경사지게 이동시킬 수 있다. 상기 제2 베어링(240)의 동작에 대한 상세한 설명은 후술한다.
상기 하부모듈(300)은 베이스부(310) 및 가이드부(320)를 포함할 수 있다.
상기 베이스부(310)는 상기 케이스로부터 연장된 플레이트일 수 있다. 상세히, 상기 베이스부(310)는 상기 케이스의 하부 플레이트(113)의 전단에서 연장되는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 베이스부(310)의 상면에는 상기 가이드부(320)가 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 베이스부(310)는 상기 케이스의 상기 하부 플레이트(113)가 전방으로 연장된 형태일 수 있다.
상기 가이드부(320)는 상기 베이스부(310) 상면에서 상방으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 가이드부(320)의 상면(321)은 전방에서 후방으로 갈수록 하향 경사질 수 있다. 상기 가이드부(320)의 경사진 상면을 “경사면”으로 정의한다. 이에 따라, 상기 상부모듈(200)이 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동하면 상기 가이드부(320)의 상기 경사면에 상기 상부모듈(200)의 상기 제2 베어링(240)이 접촉하고, 상기 구동원이 상기 제2 설정거리(L2)만큼 하방으로 이동하면, 상기 제2 베어링(240)이 상기 가이드부(320)의 상기 경사면을 따라 후방으로 하향 경사지게 이동되면서 상기 상부모듈(200)이 후방으로 하향 경사지게 이동하도록 가이드할 수 있다.
상세히, 상기 제1 본체부(213)가 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동하여 상기 클램핑부(220)가 상기 기판(10)에 접촉한 뒤 상기 구동원이 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동하면, 상기 상부모듈(200)의 상기 제2 베어링(240)이 상기 가이드부(320)의 상기 경사면을 따라 후방으로 하향 경사지게 회전 이동함으로써, 상기 제1 본체부(213)가 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있다.
상기 지지모듈(400)은 상기 기판(10)의 테두리부 하면을 지지하는 수단이다. 상세히, 상기 지지모듈(400)은 제2 이동부 및 고정부(420)를 포함할 수 있다.
상기 제2 이동부는 상기 하부모듈(300)의 하측에 배치되어, 상기 제1 본체부(213)가 후방으로 하향 경사지게 이동할 때 상기 제1 본체부(213)와 함께 후방으로 이동할 수 있고, 상기 제1 본체부(213)가 전방으로 상향 경사지게 이동할 때 상기 제1 본체부(213)와 함게 전방으로 이동할 수 있다.
상세히, 상기 제2 이동부는, 제2 연결부(411), 제2 거리조절부(412) 및 기판지지부(413)를 포함할 수 있다.
상기 제2 연결부(411)는 상기 하부모듈(300)의 하단, 상세히 상기 베이스부(310) 하단에 고정되어, 상기 기판지지부(413)가 상기 제1 본체부(213)와 연동하여 이동할 수 있도록 상기 제2 거리조절부(412)에 연결된 수단이다. 상세히, 상기 제2 연결부(411)는 상기 베이스부(310)의 하단에서 하방으로 돌출된 플레이트 형상일 수 있다. 이 경우, 상기 제2 연결부(411)의 전면에 상기 제2 거리조절부(412)가 결합될 수 있다.
상기 제2 거리조절부(412)는 상기 기판지지부(413)와 상기 제2 연결부(411) 사이에 배치되어, 상기 기판지지부(413)가 전후방으로 왕복운동할 수 있도록, 상기 기판지지부(413)와 상기 제2 연결부(411) 사이의 공간길이를 조절할 수 있는 수단이다.
상세히, 상기 제2 거리조절부(412)는 탄성부재를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 거리조절부(412)는 상기 제1 이동부(210)의 상기 제1 본체부(213)가 후방으로 하향 경사지게 이동하는 경우, 상기 기판지지부(413)와 상기 제2 연결부(411) 사이의 거리를 줄임으로써 상기 기판(10) 지지부가 후방으로 이동하도록 상기 기판지지부(413)를 가이드하거나, 상기 제1 이동부(210)의 상기 제1 본체부(213)가 전방으로 상향 경사지게 이동하는 경우, 상기 기판지지부(413)와 상기 제2 연결부(411) 사이의 공간길이를 늘려줌으로써 상기 기판(10) 지지부가 전방으로 이동하도록 상기 기판지지부(413)를 가이드할 수 있다.
상기 기판지지부(413)는 상기 제2 거리조절부(412)에 연결되어, 상기 기판(10)의 테두리부 하면을 지지하는 수단이다. 상세히, 상기 기판지지부(413)는 일단이 상기 제2 거리조절부(412)에 연결되어 상기 제1 이동부(210), 상세히 상기 제1 본체부(213)의 후방 하측 경사방향이나 전방 상측 경사방향의 이동에 따라 후방 또는 전방으로 이동 가능하다.
또한, 상기 기판지지부(413)는 상기 기판(10)의 테두리부 하면이 지지되는 타단의 하면이 경사지게 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 기판지지부(413)의 타단 상면은 상기 기판(10)에 평행하고, 타단 하면은 후방으로 갈수록 하향경사지게 형성되어, 상기 기판(10) 지지부의 타단이 뾰족한 형상을 가질 수 있다.
상기 고정부(420)는 상기 제2 이동부의 상측에 배치되어, 상기 제1 본체부(213)가 후방으로 하향 경사지게 또는 전방으로 상향 경사지게 이동하는 경우, 그 이동력을 상기 제2 이동부에 전달하여 상기 기판지지부(413)를 전후방으로 왕복이동시킬 수 있는 수단이다.
상세히, 상기 고정부(420)는 상기 기판지지부(413)의 상면에서 상방으로 돌출되도록 형성되어, 상기 제1 베어링(230)을 통해 상기 제1 본체부(213)의 이동력을 상기 기판지지부(413)로 전달할 수 있다. 더욱 상세히, 상기 고정부(420)는 상기 기판지지부(413)의 상면에서 상방으로 수직하게 돌출된 플레이트일 수 있다. 일 예로, 상기 고정부(420)는 측단면이 ㄴ 형상의 플레이트일 수 있다.
상기 고정부(420)는 상기 제1 본체부(213)가 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동하여 상기 클램핑부(220)가 상기 기판(10)의 테두리부 상면에 접촉하면, 상기 제1 베어링(230)이 접촉될 수 있다. 상세히, 상기 고정부(420)는 상기 제1 베어링(230)의 하측에 배치되어, 상기 클램핑부(220)가 상기 기판(10)의 테두리부 상면에 접촉하면 상기 제1 베어링(230)이 상기 고정부(420)에 접촉될 수 있다. 이 상태에서, 상기 제1 본체부(213)가 후방으로 하향 경사지게 이동하면 상기 제1 베어링(230)이 상기 고정부(420)를 후방으로 밀어냄으로써, 상기 제1 본체부(213)의 후방 이동력을 상기 기판지지부(413)로 전달할 수 있고, 이에 따라 상기 제1 본체부(213)와 상기 기판지지부(413)가 전후방으로 함께 이동할 수 있게 하는 수단이다.
아래에서는 상기 클램핑 장치의 동작 구성에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치에 기판(10)이 장착된 상태의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 제1 하강동작을 도시한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 제2 하강동작을 도시한 측면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치는 기판(10)이 안착되면 제1 하강운전 및 제2 하강운전으로 동작할 수 있다. 도면상에서는 상기 클램핑 장치가 상기 기판(10)의 테두리부 양 측을 모두 지지하는 것으로 개시되어 있으나, 실제로 상기 기판(10)의 테두리부 전체를 감싸도록 형성될 수도 있고, 상기 기판(10)을 클램핑함과 동시에 상기 기판(10)을 중심으로부터 테두리부 방향으로 당길 수 있으면 제한은 없음을 밝혀둔다.
또한, 설명의 편의를 위해 도 3 내지 도 5에서 상기 기판(10)의 좌측 테두리부에 배치된 클램핑 장치를 제1 클램핑 장치, 상기 기판(10)의 우측 테두리부에 배치된 클램핑 장치를 제2 클램핑 장치로 정의한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치에 기판(10)이 안착된 상태를 확인할 수 있다. 상세히, 상기 기판(10)의 테두리부 하면의 일측은 상기 제1 클램핑 장치에 의해 지지될 수 있고, 타측은 상기 제2 클램핑 장치에 의해 지지될 수 있다.
아래에서는 상기 제1 클램핑 장치 및 제2 클램핑 장치 중 하나의 클램핑 장치의 동작에 대해서만 기술하나, 상기 제1 클램핑 장치 및 상기 제2 클램핑 장치는 서로 대응되는 동작이 동일하게 수행될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 기판(10)의 테두리부 하면은 클램핑 장치의 지지모듈(400) 중 상기 기판지지부(413)의 상면에 안착되어 지지될 수 있다. 이 상태에서는 상기 기판(10)의 중심이 하중에 의해 하방으로 쳐져있음을 도 3을 통해 확인할 수 있다. 이 상태에서 상기 기판(10)과 상기 마스크를 얼라인하면 상기 마스크에 형성된 패턴이 상기 기판(10)에 정밀하게 얼라인되지 않게 된다. 따라서 상기 클램핑 장치는 상기 제1 하강동작 및 제2 하강동작을 수행하여 얼라인 공정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 다른 클램핑 장치의 제1 하강동작을 확인할 수 있다.
상기 제1 하강동작에서 상기 클램핑 장치의 상기 구동모듈(100)이 제1 구동력을 발생시킴으로써, 상기 구동부(120)가 하방으로 상기 제1 설정거리(L1)만큼 이동할 수 있다. 상세히, 상기 구동부(120)가 상기 레일(130) 및 상기 상하가이드부(140)의 연장방향을 따라 하방으로 좌우 흔들림 없이 이동할 수 있다. 즉, 상기 구동원이 제1 구동력을 발생시키면 상기 구동부(120)가 상기 제1 구동력을 전달받아 상하로 이동가능하다.
상기 구동부(120)가 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동하면, 상기 구동부(120)에 연결된 상기 상부모듈(200)의 상기 제1 이동부(210) 역시 상기 구동부(120)와 동일하게 하방으로 상기 제1 설정거리(L1)만큼 이동한다. 상세히, 상기 구동부(120)의 하단에 연결된 상기 제1 연결부(211), 상기 제1 거리조절부(212) 및 상기 제1 본체부(213)가 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동할 수 있다. 즉, 상기 구동부(120)는 상기 제1 구동력을 상기 제1 이동부(210)로 전달할 수 있는 역할을 한다.
상기 제1 본체부(213)가 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동하면서 상기 제1 본체부(213)에 연결된 상기 클램핑부(220) 역시 하방으로 이동하여 상기 기판(10)의 테두리부 상면에 접촉할 수 있다. 상기 클램핑부(220)가 상기 기판(10)의 테두리부 상면을 접촉하고, 상기 기판지지부(413)가 상기 기판(10)의 테두리부 하면을 지지함에 따라, 상기 기판(10)의 테두리부가 상기 기판지지부(413) 및 상기 클램핑부(220)에 의해 클램핑됨으로써, 상기 클램핑 장치에 의해 상기 기판(10)이 고정된다.
더불어 상기 제1 본체부(213)에 연결된 상기 제1 베어링(230) 역시 상기 제1 본체부(213)와 함께 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동한 뒤, 상기 고정부(420)의 전면(421)에 접촉하게 된다. 즉, 상기 제1 설정거리(L1)는 상기 제1 베어링(230)이 상기 고정부(420)의 전면(421)에 접촉하기 위한 거리일 수 있다.
또한, 상기 제1 본체부(213)의 양 측면에 배치된 상기 제2 베어링(240)도 상기 제1 본체부(213)와 함께 상기 제1 설정거리(L1)만큼 하방으로 이동함으로써, 상기 하부모듈(300)에 형성된 상기 가이드부(320)의 경사면에 접촉할 수 있다. 상세히, 상기 제2 베어링(240)은 상기 경사면의 상부에 접촉할 수 있다.
상기 제1 하강동작은 상기 클램핑 장치가 상기 기판(10)을 클램핑하기 위한 동작이기 때문에, 상기 기판(10)의 중심부가 하방으로 쳐진 상태는 유지된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치의 제2 하강동작을 확인할 수 있다.
상기 제2 하강동작에서 상기 구동모듈(100)의 상기 구동부(120)는 상기 레일(130) 및 상기 상하가이드부(140)에 연결된 상태에서 하방으로 더 이동할 수 있다. 상세히, 상기 구동모듈(100)의 구동원이 제2 구동력을 발생시킴으로써, 상기 구동부(120)가 제2 설정거리(L2)만큼 하방으로 이동할 수 있다.
상기 구동부(120)가 상기 제2 설정거리(L2)만큼 하방으로 더 이동하면, 상기 제1 이동부(210)는 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있다.
상세히, 상기 제2 하강동작에서 상기 구동부(120)가 하방으로 더 이동하면, 상기 제1 이동부(210)의 상기 제1 연결부(211) 역시 하방으로 더 이동할 수 있다. 또한, 상기 제1 연결부(211)와 상기 제1 거리조절부(212)에 의해 연결된 상기 제1 본체부(213)는 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있다.
더욱 상세히, 상기 제1 본체부(213)의 양 측면에 형성된 상기 제2 베어링(240)이 상기 하부모듈(300)의 상기 가이드부(320) 경사면에 접촉해 있는 상태에서 상기 제1 연결부(211)가 하방으로 이동하면, 상기 제2 베어링(240)은 상기 가이드부(320)의 경사면을 따라 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있다. 이 때, 상기 제1 거리조절부(212)가 상기 제1 연결부(211) 및 상기 제1 본체부(213) 사이의 거리를 줄이도록 수축하기 때문에 상기 제1 본체부(213) 역시 상기 제2 베어링(240)과 함께 후방으로 하향 경사지게 이동할 수 있다.
동시에, 상기 제1 베어링(230)이 상기 제2 고정부(420)의 전면(421)에 접촉해 있는 상태에서 상기 제1 본체부(213)가 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 제1 베어링(230) 역시 후방으로 하향 경사지게 이동하면서, 상기 제2 고정부(420)를 후방으로 밀어 상기 제2 고정부(420)를 후방으로 이동시킨다.
상기 제2 고정부(420)가 후방으로 이동하면, 상기 제2 연결부(411)에 연결된 상기 제2 거리조절부(412)가 상기 기판지지부(413) 및 상기 제2 연결부(411) 사이의 거리를 줄이도록 수축하기 때문에 상기 기판지지부(413) 역시 후방으로 이동할 수 있다.
이 경우, 상기 클램핑부(220) 역시 상기 제1 본체부(213)와 함께 후방으로 하향 경사지게 이동하면서, 상기 마찰부(221)가 상기 기판(10)의 테두리부 상면을 하방으로 가압한 상태로 후방으로 이동할 수 있다. 또한, 상기 클램핑부(220)가 하방으로 이동하는 힘에 의해 상기 클램핑부(220)의 상기 탄성부(222)가 수축하고, 수축된 힘을 상기 마찰부(221)로 전달하여 상기 기판(10)의 테두리부 상면을 단단하게 가압하기 때문에 상기 마찰부(221)와 상기 기판지지부(413)에 의해 상기 기판(10)은 단단하게 클램핑 된 상태를 유지할 수 있다.
즉, 상기 제2 하강동작에서 상기 상부모듈(200)의 상기 클램핑부(220)와 상기 지지모듈(400)의 상기 기판지지부(413)에 의해 기판(10)이 클램핑 된 상태에서, 상기 상부모듈(200) 및 상기 지지모듈(400)이 후방으로 이동하기 때문에, 상기 기판(10)의 중심이 하방으로 쳐져있는 것이 펴지는 효과가 있다.
상세히, 상기 클램핑부(220) 및 상기 기판지지부(413)가 상기 기판(10)을 테두리부 방향, 즉 후방으로 당기기 때문에 상기 기판(10)이 쳐지지 않고 펴진 상태로 상기 클램핑 장치에 클램핑 될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 클램핑 장치에 의해 상기 기판(10)은 클램핑 된 상태에서 기판(10)의 중심으로부터 테두리부 방향으로 당겨지기 때문에, 기판(10)이 하중에 의해 쳐지는 것을 방지하면서 효과적으로 마스크에 얼라인 될 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 기판을 클램핑하는 클램핑 장치에 있어서,
    상기 기판의 테두리부 하면을 지지하는 지지모듈;
    상기 기판의 테두리부 상면에 접촉한 상태에서, 후방으로 하향 경사지게 경사 이동하여 상기 기판의 테두리부 상면을 가압할 수 있는 상부모듈;
    상기 상부모듈 및 상기 지지모듈 사이에 배치되어, 상기 상부모듈의 경사 이동을 가이드하는 하부모듈; 및
    상기 상부모듈에 상하방향으로 구동력을 제공하는 구동모듈을 포함하고,
    상기 구동모듈이 하방으로 구동력을 제공하여 상기 상부모듈이 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 지지모듈이 상기 상부모듈과 연동하여 후방으로 이동하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지모듈이 후방으로 이동하면, 상기 상부모듈 및 상기 지지모듈에 의해 상기 기판이 중심에서 상기 테두리부 방향으로 당겨지는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부모듈은,
    상기 구동모듈로부터 구동력을 전달받아 이동하는 제1 이동부;
    상기 제1 이동부 하부에 배치되어, 상기 기판의 테두리부 상면에 접촉 가능한 클램핑부; 및
    상기 제1 이동부 하부에 배치된 제1 베어링을 포함하고,
    상기 지지모듈은,
    상기 기판의 테두리부 하면을 지지하고, 후방으로 이동가능한 제2 이동부; 및
    상기 제2 이동부로부터 상방으로 돌출된 고정부를 포함하며,
    상기 제1 이동부가 상기 구동모듈로부터 제1 구동력을 전달받아 하방으로 제1 설정거리만큼 이동하면, 상기 제1 베어링이 상기 고정부의 전면에 접촉하는 것을 특징으로 하는 클램핑장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 설정거리는 상기 클램핑부가 상기 기판의 테두리부 상면에 접촉하기 위한 거리인 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 상부모듈은,
    상기 제1 이동부 양 측면에 배치된 제2 베어링을 더 포함하고,
    상기 하부모듈은,
    베이스부; 및
    상기 베이스부로부터 상방으로 돌출되고, 상면이 후방으로 갈수록 하향 경사지게 형성된 가이드부를 포함하며,
    상기 제1 이동부가 하방으로 상기 제1 설정거리만큼 이동한 뒤, 상기 구동모듈이 상기 제2 이동부로 제2 구동력을 전달하면, 상기 제2 베어링이 상기 가이드부 상면을 따라 후방으로 하향 경사지게 이동하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 베어링이 상기 가이드부 상면을 따라 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 제1 이동부가 후방으로 하향 경사지게 이동하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 이동부가 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 제1 베어링이 상기 고정부를 후방으로 밀어 상기 제2 이동부가 후방으로 이동하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 이동부와 상기 제2 이동부의 후방거리는 동일한 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 이동부는,
    상기 구동모듈이 연결된 제1 연결부;
    상기 제1 연결부로부터 구동력을 전달받아 이동가능한 제1 본체부; 및
    상기 제1 연결부와 상기 제1 본체부 사이에 배치되어 상기 제1 연결부와 상기 제1 본체부 사이의 제1 거리를 조절하는 제1 거리조절부를 포함하고,
    상기 구동모듈이 상기 제2 구동력을 상기 제1 연결부로 전달하면, 상기 제1 연결부는 하방으로 이동하고 상기 제1 거리조절부는 상기 제1 거리를 감소시킴으로써, 상기 제1 본체부가 후방으로 하향 경사지게 이동하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 이동부는,
    상기 하부모듈에 연결된 제2 연결부;
    상기 기판의 테두리부 하면을 지지하는 기판지지부; 및
    상기 제2 연결부와 상기 기판지지부 사이에 배치되어 상기 제2 연결부와 상기 기판지지부 사이의 제2 거리를 조절하는 제2 거리조절부를 포함하고,
    상기 제1 본체부가 후방으로 하향 경사지게 이동하면, 상기 제1 베어링이 상기 고정부를 후방으로 밀고, 상기 제2 거리조절부가 상기 제2 거리를 감소시킴으로써, 상기 제2 본체부가 후방으로 이동하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 거리조절부 및 상기 제2 거리조절부는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 클램핑 장치.

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