KR19990041114A - 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 메인 테이블(1)에 프레임(2)이 세워 설치되고, 프레임(2)에 노브(6)가 캠축(7)에 의해 회전가능하게 설치된다. 캠축(7)에는 캠(8)이 설치되어, 노브(6)의 회전력은 캠(8)을 통해 프레임(2)에 승강가능하게 설치된 변위 센서(22)로 전달된다. 변위 센서(22)에는 러빙포상에 안착되는 웨이트(29)가 연결되어, 변위 센서(22)가 소정 위치에 설치된 센서 도그(24)와 접촉하고 이격된 거리를 감지하는 것에 의해, 디지털 미터기(30)에 러빙포의 두께가 정확히 디스플레이된다.

Description

액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치

본 발명은 액정표시소자의 러빙(rubbing) 공정용 러빙포(布) 두께 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 액정표시소자의 러빙 공정중 폴리이미드막이 형성된 글래스를 연마하여 액정 분자가 일정한 방향으로 정렬되도록 스크래치(scratch)를 형성시키는 러빙포의 두께를 측정하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정의 위상을 변화시켜 원하는 글자나 문자 또는 숫자를 디스플레이시키는 액정표시소자는 화소전극이 형성된 상하 유리기판의 내측면에 전계 효과를 좋게하는 배향막을 설치하고 이들 양 유리기판을 러빙한 후, 상기 2개의 유리기판 중 어느 하나의 유리기판상에는 접착제를 프린트하고, 다른 하나의 유리기판에는 스페이서를 코팅한 후, 봉착 공정에서 이들 2개의 유리기판을 겹쳐 포갠 상태로 압착장치에 설치하여 건조 오븐에 넣고 열압착을 실시함으로써 제작되어 진다.

상기 공정중 러빙 공정에는 액정 글래스에 도포된 폴리이미드막을 연마하는 공정이 포함되어 있다. 즉, 러빙포로 액정 글래스상의 폴리이미드막을 일정 방향을 따라 연마하여, 액정 분자가 일정한 방향으로 정렬되도록 한다. 따라서, 폴리이미드막이 연마되는 두께는 전적으로 러빙포의 두께에 의해 좌우된다. 그러므로, 러빙포의 두께가 설정된 두께보다 두껍거나 얇게 되면, 폴리이미드막이 연마되는 두께도 그에 따라 변하게 되어, 너무 과다하가 연마되거나 또는 너무 얇게 연마된 액정 글래스는 불량으로 판정되어진다.

상기된 바대로, 액정 글래스의 러빙 공정중 불량율을 낮추기 위해서는, 사전에 러빙포의 두께가 설정된 두께 범위내인지를 측정해야 한다. 종래에는, 작업자가 러빙포 하나를 임의대로 샘플로 선정해서, 러빙포를 한 가닥씩 뜯거나 또는 일정 부위를 절단한 시편을 양면 테이프로 고정시킨 상태에서, 버니어 캘리퍼스와 같은 측정 도구로 두께를 측정하였다.

그러나, 상기와 같이 수작업으로 러빙포의 두께를 측정하게 되면, 러빙포의 시편을 잡고 있던 손이 떨릴 경우에는 정확한 측정이 이루어지지 않는다. 특히, 버니어 캘리퍼스의 눈금을 육안으로 읽어야 하기 때문에, 역시 측정값의 신뢰도가 떨어진다는 문제점이 있었다. 이러한 문제점 때문에, 하나의 샘플을 측정할 때, 측정시마다 러빙포의 두께가 서로 다른 경우가 자주 발생되었다.

이러한 이유 때문에, 종래에는 하나의 샘플을 여러 번 측정하여, 그 평균값으로 러빙포의 두께를 선정하도록 되어 있어서, 실질적으로 정확한 러빙포의 두께를 측정할 수가 없다는 단점이 있었다.

아울러, 상기와 같이 여러 번 측정을 해야 하는 관계로, 측정 시간도 매우 많이 소요된다는 단점도 있었다.

따라서, 본 발명은 종래의 러빙포 측정 방식이 안고 있는 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 러빙포의 샘플을 취하지 않고 러빙포 전체의 두께를 정확하게 측정할 수 있으며, 아울러 측정 시간도 대폭 단축시킬 수 있는 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 러빙포 두께 측정 장치를 나타낸 것으로서,

도 1은 정면도

도 2는 우측면도

도 3은 평면도

도 4 및 도 6은 본 발명의 주요부인 변위 센서와 이를 작동시키는 구성 요소들을 확대해서 나타낸 정면도 및 평면도

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 단면도

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 단면도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 메인 테이블 2 - 프레임

6 - 노브 7 - 캠축

8 - 캠 9 - 링크

10 - 승강 롤러 11 - 고정 롤러

12 - 측정 롤러 13 - 인장 스프링

15 - L형 금구 16 - 슬라이드 플레이트

19 - 센서 브래킷 20 - 측정 로드

21 - 너트 22 - 변위 센서

23 - 센서 도그 플레이트 24 - 센서 도그

25 - 가이드 로드 28 - 측정판

29 - 웨이트 30 - 디지털 미터기

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같은 구성을 갖는다.

메인 테이블에 프레임이 세워 설치된다. 프레임의 정면에 노브가 캠축에 의해 회전가능하게 끼워지고, 프레임의 후면으로 관통된 캠축의 단부에 캠이 끼워진다. 캠의 로브(lobe)에는 걸림홈이 형성되고, 측정 초기 상태에서 걸림홈에 승강 롤러가 지지된다. 승강 롤러에는 횡으로 배치되는 링크의 중간부가 고정되고, 링크의 일단은 프레임의 후면에 힌지연결된 고정 롤러에 연결되며, 링크의 타단은 측정 롤러에 연결된다. 측정 롤러는 인장 스프링에 의해 상향으로 탄력지지된다.

측정 롤러의 상부 외주에는 L형 금구의 밑면이 접촉되고, L형 금구는 프레임에 형성된 개구부를 통해 프레임의 정면에 배치된다. L형 금구의 정면에 슬라이드 프레이트가 설치되고, 슬라이드 플레이트에는 센서 브래킷이 횡으로 연결된다. 센서 브래킷에는 측정 로드가 설치되고, 센서 브래킷을 관통하여 상부로 연장된 측정 로드에 변위 센서가 설치된다. 변위 센서와 연동하여 러빙포의 두께를 측정하는 센서 도그는 센서 브래킷의 상부에 소정 거리를 두고 배치되어 프레임에 고정된 센서 도그 플레이트에 설치된다. 센서 도그 플레이트는 측정 로드와 평행하게 배치된 가이드 로드의 상단에 고정되고, 가이드 로드는 센서 브래킷에 이동가능하게 끼워진다. 측정 로드의 하단에는 러빙포를 누르면서 수평하게 안착되는 일정 무게의 웨이트가 설치되고, 이 웨이트 하부의 메인 테이블상에 러빙포 전체가 안치되는 측정판이 설치된다. 한편, 슬라이드 플레이트의 상하 이동을 원활하게 해줌과 아울러 웨이트의 이탈을 방지하기 위한 스토퍼 블럭이 슬라이드 블럭 상단에 설치되고, 스토퍼 블럭의 하강시 스토퍼 블럭과 접촉되는 스토퍼가 프레임 상단에 설치된다.

변위 센서와 센서 도그에 의해 측정된 러빙포의 두께를 증폭기를 거쳐 디지털 방식으로 디스플레이하는 디지털 미터기가 프레임에 설치된다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 측정판상에 러빙포 전체가 안치되고, 노브의 조작에 의해 변위 센서와 센서 도그가 0점 조정 후, 변위 센서와 같이 하강되는 웨이트가 러빙포를 누르면서 안착되면, 변위 센서와 센서 도그간의 거리가 감지되는 것에 의해 러빙포 전체의 두께가 정확하게 측정된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 러빙포 두께 측정 장치를 나타낸 것으로서, 도 1은 정면도, 도 2는 우측면도, 도 3은 평면도이고, 도 4 및 도 6은 본 발명의 주요부인 변위 센서와 이를 작동시키는 구성 요소들을 확대해서 나타낸 정면도 및 평면도이며, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 취한 단면도이고, 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 취한 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 테이블(1)은 러빙포의 정확한 두께 측정을 위해, 그 표면이 평행 연마와 산화 피막(anodizing) 처리된다. 또한, 메인 테이블(1)의 수평도를 유지시키기 위해, 2개의 사이드 테이블(3)이 메인 테이블(1)의 양측 장측면에 설치된다. 또한, 메인 테이블(1)의 강도 보강을 위해, 2개의 측판(4)이 메인 테이블(1)의 하부 양측에 설치되고, 각 측판(4)의 중앙과 양측에 3개의 보강판(5)이 가로질러 끼워진다.

러빙포 두께를 측정하는 각종 구성요소들이 설치되는 프레임(2)이 메인 테이블(1)에 세워 설치된다. 프레임(2)에 구비되는 측정 요소들의 자세한 구조는 도 4 내지 도 7에 도시되어 있으므로, 이들 도면을 참고로 하여 설명한다.

도시된 바와 같이, 노브(6)가 프레임(2)의 우측 정면에 배치되고, 노브(6)의 중심에 일단이 고정된 캠축(7)이 프레임(2)에 회전가능하게 끼워져서, 프레임(2)의 후면으로 연장된다. 캠축(7)의 타측에는 캠(8)이 설치된다. 캠(8)에는 주지된 사실대로, 로브(81)가 형성되어 있고, 특히 로브(81)의 우측 시작점에 걸림홈(82)이 형성된다.

승강 롤러(9)는 측정 초기 위치에서, 걸림홈(82)내에 지지된 상태가 된다. 링크(10)의 중간부가 승강 롤러(9)에 연결되어 횡으로 배치되고, 링크(10)의 일단은 프레임(2)에 힌지연결된 고정 롤러(11)에 연결되며, 그 타단은 측정 롤러(12)에 연결된다. 여기서, 링크(10)는 측정 및 고정 롤러(12,11)와 별도의 부품으로 구성하였으나, 일체로 연결된 하나의 부품으로 구성하여도 무방하다.

측정 롤러(12)의 하부 외주에는 인장 스프링(13)의 상단이 연결되어서, 측정 롤러(12)는 항시 하향으로 탄력지지를 받게 된다. 인장 스프링(13)의 하단은 프레임(2)에 설치된 스프링 시트(14)에 지지된다.

L형 금구(15)의 밑면에 측정 롤러(12)의 상부 외주가 접촉된다. L형 금구(15)는 프레임(2)에 형성된 개구부(2a)를 통해 프레임(2)의 정면에 상하로 이동가능하게 배치된다. 슬라이드 플레이트(16)가 L형 금구(15)의 외측면에 고정된다. 슬라이드 플레이트(16)의 상단에는 스토퍼 블럭(17)이 설치되고, 스토퍼 블럭(17)과 접촉되는 스토퍼(18)가 프레임(2)의 상단에 설치된다. 스토퍼(18)에는 스토퍼 블럭(17)의 이동이 가능하도록, 스토퍼 블럭(17)에 끼워지는 스토퍼 축(17a)이 설치된다.

얇은 박판 형상의 센서 브래킷(19)이 L형 금구(15)의 외측면에 횡으로 연결된다. 측정 로드(20)가 센서 브래킷(19)에 관통,설치되고, 센서 브래킷(19)에서 상향으로 연장된 측정 로드(20)의 상단에 변위 센서(22)가 설치된다. 특히, 변위 센서(22)의 요동이나 밑으로 처짐이 방지되도록, 센서 브래킷(19)을 중심으로 한 측정 로드(20)의 외주에는 한 쌍의 너트(21)가 체결된다. 즉, 변위 센서(22)는 상부 너트(21)의 상부에 위치하게 된다. 한편, 측정 로드(20)의 하단에는 러빙포를 누르면서 안착되는 소정 무게의 웨이트(29)가 웨이트 핀(27)으로 설치된다.

변위 센서(22)의 상부에 소정 거리(대략 10mm) 정도를 두고 배치되는 센서 도그 플레이트(23)가 프레임(2)에 고정된다. 변위 센서(22)와 함께 변위를 감지하는 센서 도그(24)가 센서 도그 플레이트(23)의 구멍에 끼워져 용접된다. 특히, 센서 도그(24)의 재질은 민감도가 가장 우수한 스틸인 것이 바람직하다.

측정 로드(20)를 중심으로 120。 등간격을 이루는 3개의 가이드 로드(25)가 센서 도그 플레이트(23)에 설치된다. 각 가이드 로드(25)는 센서 브래킷(19)의 상하이동이 가능하도록, 센서 브래킷(19)에 끼워진다. 각 가이드 로드(25)의 하부에 웨이트(29)가 배치된다.

한편, 웨이트(29)가 안착되는 러빙포는 메인 테이블(1)의 상부면에 설치된 측정판(28)상에 안치된다. 또한, 변위 센서(22)의 신호를 증폭하는 증폭기(31)가 프레임(2)에 설치되고, 증폭기(31)에서 증폭된 신호를 디지털로 화면상에 디스플레이하는 디지털 미터기(30)가 프레임(2)에 설치된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

초기 상태는, 웨이트(29)가 측정판(28)상에 맞대어져, 변위 센서(22)와 센서 도그(24)는 설정된 거리인 10mm로 유지된다.

이러한 상태에서, 노브(6)를 시계 방향으로 회전시키면, 걸림홈(82)내에 있던 승강 롤러(9)가 캠(8)의 로브(81)에 의해 상향으로 밀리게 된다. 따라서, 링크(10)의 일단은 고정 롤러(11)에 고정되어 있으므로, 링크(10)의 타단에 설치된 측정 롤러(12)가 인장 스프링(13)을 인장시키면서 위로 들어올려지게 된다.

이어서, L형 금구(15)가 측정 롤러(12)와 같이 상승되고, 슬라이드 플레이트(16)도 같이 상승된다. 슬라이드 플레이트(16)는 스토퍼 블럭(17)과 스토퍼(18)에 의해 가이드되면서 상승 동작과 아울러 이후의 동작인 하강 동작이 진행된다.

슬라이드 플레이트(16)의 상승에 의해, 센서 브래킷(19)과 측정 로드(20)와 웨이트(29) 및 변위 센서(22)가 같이 상승하게 되어서, 변위 센서(22)가 센서 도그(24)에 접촉된다. 따라서, 웨이트(29)는 측정판(28)에서 소정 높이로 상승되어, 웨이트(29)와 측정판(28) 사이에 일정 틈새가 형성된다.

상기 틈새로 러빙포를 집어넣어서 측정판(28)상에 위치시킨다. 동시에, 디지털 미터기(30)의 조작 스위치를 눌러 0점 조정을 한 다음, 노브(6)를 상기와는 반대인 시계 반대 방향으로 회전시킨다. 승강 롤러(9)는 다시 하강되어 걸림홈(82)내로 진입되고, 측정 롤러(12)도 같이 하강된다.

따라서, 센서 도그(24)에 접촉되어 있던 변위 센서(22)는 슬라이드 플레이트(16)를 따라 하강하게 되고, 웨이트(29)는 자중에 의해 러빙포 전체 상부면에 안착된다. 특히, 웨이트(29)는 자중에 의해서도 하강되지만, 측정 롤러(12)를 하향으로 탄력지지하는 인장 스프링(13)이 압축되는 동작에 의해서도 보다 용이하게 하강된다.

이와 같이 되면, 초기 위치보다 변위 센서(22)는 러빙포의 두께만큼 더 높은 위치에 머물게 된다. 예를 들어서, 러빙포의 두께가 2.5mm이면, 변위 센서(22)와 센서 도그(24)간의 거리가 초기 상태에서는 5mm였지만, 러빙포의 두께만큼 상승된 위치에 머무는 변위 센서(22)에 의해 그 거리가 2.5mm로 줄어들게 된다.

이 신호가 증폭기(31)를 통해 디지털 미터기(30)로 전달되어, 디지털 미터기(30)에 러빙포의 두께인 2.5mm가 표시된다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 수작업에 의한 측정이 아니라 센서를 통한 측정 방식이므로, 러빙포의 두께를 정확하게 측정할 수가 있게 된다. 특히, 러빙포의 일부 영역만을 측정하는 것이 아니라, 웨이트(29) 전체가 러빙포상에 안착된 상태하에서 측정이 이루어지므로, 보다 정확한 러빙포의 두께 측정이 가능하게 된다.

따라서, 규격을 벗어난 러빙포의 사용으로 액정표시소자의 수율 감소를 현저하게 줄일 수가 있다.

또한, 러빙포들중 샘플을 선정하여 여러 번 측정할 필요가 없게 되므로써, 측정 시간이 대폭 줄어들게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (9)

1. 메인 테이블; 상기 메인 테이블상에 세워 설치된 프레임; 상기 프레임의 정면에 배치된 노브; 일단이 상기 노브에 연결되고, 타단은 상기 프레임을 관통하여 프레임 후면으로 연장된 캠축; 상기 캠축의 타단에 설치되고, 로브의 시작점에 걸림홈이 형성된 캠; 상기 캠의 걸림홈에 초기 상태에서 끼워지고, 상기 로브에 접촉되는 것에 의해 선택적으로 승강되는 승강 롤러; 중간부가 상기 승강 롤러에 고정되고, 일단은 상기 프레임에 힌지연결된 고정 롤러에 연결되며, 타단은 측정 롤러에 연결되어 횡으로 배치된 링크; 상기 측정 롤러상에 밑면이 접촉되고, 상기 프레임에 형성된 개구부를 통해 프레임의 정면에 배치된 L형 금구; 상기 L형 금구의 외측면에 설치된 슬라이드 플레이트; 상기 슬라이드 플레이트의 외측면에 횡으로 연결된 센서 브래킷; 상기 센서 브래킷에 종으로 설치된 측정 로드; 상기 센서 브래킷상으로 관통된 측정 로드에 설치된 변위 센서; 상기 변위 센서의 상부에 설정된 거리를 두고 배치되고, 상기 변위 센서와 접촉되는 센서 도그가 설치되어, 프레임에 고정된 센서 도그 플레이트; 상기 측정 로드의 하단에 장착되어, 두께 측정이 실시될 러빙포상에 안착되는 소정 무게의 웨이트; 상기 웨이트가 안착되는 러빙포가 안치되고, 상기 메인 테이블상에 설치된 측정판; 및 상기 센서 도그와 변위 센서에서 감지된 신호를 입력받아, 디지털로 화면상에 디스플레이하는 디지털 미터기를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 테이블의 표면은 평행 연마 처리된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 테이블의 표면은 산화 피막 처리된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 테이블의 양측면에, 메인 테이블의 수평도가 유지되도록 지지하는 한 쌍의 사이드 테이블이 설치된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 측정 롤러는 프레임에 하단이 지지된 인장 스프링에 의해 하향으로 탄력지지된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이드 플레이트의 상단에 스토퍼 블럭이 설치되고, 상기 스토퍼 블럭과 선택적으로 접촉되는 스토퍼가 상기 프레임 상단에 설치되며, 상기 스토퍼에 스토퍼 블럭의 승강이 가능하도록 스토퍼 블럭에 끼워지는 스토퍼 축이 설치된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 센서 브래킷을 중심으로 측정 로드의 외주에, 상기 변위 센서의 요동 및 처짐을 방지하기 위한 한 쌍의 너트가 체결되고, 상기 상부 너트상에 변위 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 센서 도그 플레이트에, 상기 측정 로드를 중심으로 등간격으로 배치된 수 개의 가이드 로드 상단이 연결되고, 상기 가이드 로드의 하단은 웨이트에 일정 간격으로 이격,배치된 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 가이드 로드는 120。 등간격으로 배치된 3개인 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 러빙 공정용 러빙포 두께 측정 장치.