KR20050001279A - 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LCD 패널등 평판표시장치 제조에 적용되는 페이스트 도포장치의 구동 방식을 스테이지와 헤드가 동시에 구동하는 방식으로 변경함과 더불어 상기 스테이지 및 헤드의 구동을 리니어 모터에 의한 구동 방식으로 변경함으로써 장비의 사이즈 및 장비 구동시 발생되는 진동 및 소음을 효과적으로 줄일 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 고정 테이블과, 상기 고정 테이블 상부에 프레임 전·후 방향으로 이동가능하도록 설치되는 스테이지와, 상기 스테이지를 프레임 전·후 방향으로 구동시키는 제1리니어 모터와, 상기 고정 테이블 양측에 프레임 전·후 방향으로 길이를 갖도록 각각 배치되는 Y축과, 상기 Y축을 따라 이동가능하도록 설치됨과 더불어 양측 축 사이를 가로질러 설치되는 칼럼과, 상기 칼럼을 Y축 방향으로 구동시키는 제2리니어 모터와, 상기 칼럼의 일측면에 길이방향을 따라 Y축과 직교하는 방향으로 이동가능하도록 설치되어 스테이지에 안착된 기판상에 소정 패턴으로 페이스트를 도포하게 되는 복수개의 헤드 유니트와, 상기 각 헤드 유니트를 Y축과 직교하는 방향으로 구동시키는 제3리니어 모터를 포함하여 구성되는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치가 제공된다.

Description

평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치{Paste dispenser for Manufacturing Flat Type Display}

본 발명은 평판표시장치의 제조과정에서 기판 상에 소정의 패턴으로 페이스트를 도포하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정표시장치(LCD)와 같은평판표시장치를 구성하는 유리기판 상에 페이스트를 소정의 패턴으로 도포하는 장비의 구동 방식을 개선한 것이다.

주지하는 바와 같이, 평판표시장치의 하나인 액정표시장치(LCD)는 음극선관(CRT)에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 CRT에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display 패널)나 전계방출 표시장치(FED:Field Emission Display)와 함께 최근에 휴대폰이나 컴퓨터의 모니터, 텔레비젼 등의 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

이러한 액정표시장치(LCD)는 하나의 유리기판에 복수개의 픽셀 패턴을 형성하고 대향된 다른 하나의 유리기판에 칼라필터층을 형성한 다음, 이들 두 유리기판을 합착하고, 합착된 상기 두 유리기판과 내부 밀봉제에 의해 형성된 공간에 소정의 방법으로 액정이 주입되는 방식으로 제조된다.

상술한 액정표시장치의 제조과정에서 유리기판에 소정의 패턴으로 페이스트를 도포하는 작업은 페이스트 도포장치에 의해 이루어지는데, 종래의 페이스트 도포장치는 헤드의 위치를 XY평면상의 일지점에 고정시킨 상태에서 유리기판에 놓이는 스테이지를 X,Y축 방향으로 이동시키면서 페이스트를 도포하게 된다.

기존의 페이스트 도포장치의 구성 및 작용을 보다 상세히 살펴보면, 기존의 페이스트 도포장치는 작업자의 위치를 기준으로 하여 스테이지가 좌·우 방향으로 구동(이를 "X축 구동"으로 정의한다)하거나, 전·후 방향으로 구동(이를 "Y축 구동"으로 정의한다)할 수 있도록 구성되고, 페이스트를 디스펜싱하는 시린지가 장착되는 헤드는 헤드부에 구비되는데, 상기 헤드부는 유리기판(예;LCD 패널)의 패턴에따른 장비 셋팅시 헤드부가 전체적으로 좌·우 방향(즉, 스테이지의 X축 구동 방향)으로 구동할 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 상기 스테이지는 볼 스크류와 로터리 모터를 이용하여 구동하되, 전·후 구동축 및 좌·우 구동축이 서로 직교하도록 구성된다.

그리고, 상기 헤드부 또한 볼 스크류와 로터리 모터에 의해 구동하는 방식을 취하고 있는데, 전술한 바와 같이 상기 헤드부는 유리기판의 사이즈등에 따라 달라지는 패턴 위치에 대응하기 위하여 헤드부의 위치 셋팅용으로 좌·우로 구동할 수 있도록 되어 있으며, 페이스트 도포시에는 좌·우 구동을 하지 않고 고정되어 상하 구동만을 하는 방식이었다.

즉, 상기 헤드부는 유리기판의 사이즈등에 따라 달라지는 패턴 위치에 대응하도록 헤드부의 위치를 변경할 때만 좌·우로 구동할 수 있도록 되어 있고, 페이스트 도포 과정에서는 아무런 XY평면상의 움직임은 없게 된다.

요컨대, 기존의 페이스트 도포 장치는 스테이지 및 헤드부가 모두 볼 스크류와 로터리 모터의 조합에 의해 구동하는 구조를 이루고 있으며, 로터리 모터의 구동에 따라 스테이지가 전·후 및 좌·우 방향으로 구동함으로써 페이스트의 도포가 이루어지게 되며, 헤드부는 페이스트 도포시에는 평면상에서의 위치가 고정된 상태로 상하 구동만을 하게 된다.

한편, 상기한 바와 같이 구성 및 동작하게 되는 기존의 도포장치는 다음과 같은 여러 가지 단점 및 문제점을 안고 있으며, 이러한 문제점은 유리기판의 대형화 추세에 따라 더욱 심각해질 것으로 예상된다.

먼저, 기존의 페이스트 도포장치 구동방식은 볼 스크류를 채용하여 구동하는 방식으로써, 유리기판의 사이즈가 커짐에 따라 스테이지의 사이즈와 무게도 함께 증가하게 됨으로써, 구동부등에서의 소음이나 진동을 증대시키는 요인으로 작용하게 된다.

이와 더불어, 기존의 페이스트 도포장치는 볼 스크류를 채용하고 있어, 정밀도면에서도 리니어 모터와 비교 했을 때 정도 오차범위가 더 크게 발생할 수 있다는 문제점을 안고 있다.

즉, 기존의 페이스트 도포 방식에서는, 헤드는 고정된 상태에서 테이블만의 X,Y축 구동에 의해 유리기판 전체 면적에 페이스트를 도포해야 함으로 인해, 평판표시장치가 대형화될 경우, 유리기판의 사이즈 증가에 비례하여 스테이지 및 스테이지 이동공간 확보를 위해 도포장치의 전체적인 사이즈가 급격히 커져야 하는 단점이 있으며, 사이즈 및 무게 증가에 따라 소음 및 진동 역시 증가하고, 도포 정밀도는 저하되는 등 여러 가지 문제점을 나타내게 된다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 액정표시장치와 같은 평판표시장치의 유리기판 상에 페이스트를 소정의 패턴으로 도포하는데 적용되는 도포장치의 구동 방식을 변경함으로써, 디스펜스 헤드의 움직임을 최소화함과더불어 도포 작업시 진동을 감소시켜 정확한 패턴 형성이 가능하도록 하며, 장비 전체의 크기를 크게 증가시키지 않고도 평판표시장치의 대형화에 대응하여 효과적인 페이스트 도포가 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 페이스트 도포장치를 나타낸 사시도

도 2는 도 1의 평면도

도 3은 도 1의 A방향에서 바라본 정면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:프레임 2:와이축

2a:마그네트 2b:LM 가이드

3:칼럼 3a:마그네트

3b:LM 가이드 4:고정 테이블

4a:마그네트 4b:LM 가이드

5:스테이지 6:헤드 마운트

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 프레임과, 상기 프레임 상면에 구비되는 고정 테이블과, 상기 고정 테이블 상부에 프레임 전·후 방향으로 이동가능하도록 설치되는 스테이지와, 상기 스테이지를 프레임 전·후 방향으로 구동시키는 제1리니어 모터와, 상기 고정 테이블 양측에 프레임 전·후 방향으로 길이를 갖도록 각각 배치되는 Y축과, 상기 Y축을 따라 이동가능하도록 설치됨과 더불어 양측 축 사이를 가로질러 설치되는 칼럼과, 상기 칼럼을 Y축 방향으로 구동시키는 제2리니어 모터와, 상기 칼럼의 일측면에 길이방향을 따라 Y축과 직교하는 방향으로 이동가능하도록 설치되어 스테이지에 안착된 기판상에 소정 패턴으로 페이스트를 도포하게 되는 복수개의 헤드 유니트와, 상기 각 헤드 유니트를 Y축과 직교하는 방향으로 구동시키는 제3리니어 모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 페이스트 도포장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3은 도 1의 A방향에서 바라본 정면도로서, 본 발명의 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치는 프레임(1)과, 상기 프레임(1) 상면에 구비되는 고정 테이블(4)과, 상기 고정 테이블(4) 상부에 프레임(1) 전·후 방향으로 이동가능하도록 설치되며 그 상부에는 페이스트가 도포 될 기판이 안착되게 되는 스테이지(5)와, 상기 스테이지(5)를 프레임 전·후 방향(즉, Y방향)으로 구동시키는 제1리니어모터와, 상기 고정 테이블 양측에 프레임(1) 전·후 방향으로 길이를 갖도록 각각 배치되는 Y축(2)과, 상기 Y축(2)을 따라 이동가능하도록 설치됨과 더불어 양측 축 사이를 가로질러 설치되는 칼럼(3)과, 상기 칼럼(3)을 Y축(2) 방향으로 구동시키는 제2리니어 모터와, 상기 칼럼(3)의 일측면에 길이방향을 따라 Y축(2)과 직교하는 방향(즉, X방향)으로 이동가능하도록 설치되어 스테이지(5)에 안착된 기판상에 소정 패턴으로 페이스트를 도포하게 되는 복수개의 헤드 유니트와, 상기 각 헤드 유니트를 Y축(2)과 직교하는 방향으로 구동시키는 제3리니어 모터를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 제1리니어 모터는, 상기 고정 테이블(4) 상면에 프레임(1) 전·후 방향으로 배치되는 마그네트(4a)와, 상기 마그네트(4a)에 대응하여 스테이지(5)에 구비되는 가동자로 이루어진다.

그리고, 상기 제2리니어 모터는, 상기 Y축(2) 상면에 프레임(1) 전·후 방향으로 배치되는 마그네트(2a)와, 상기 마그네트(2a)에 대응하여 칼럼(3) 양측 하단부에 구비되는 가동자로 이루어진다.

그리고, 상기 제3리니어 모터는, 칼럼(3) 일측면 상에 프레임(1) 좌·우 방향을 따라 배치되는 마그네트(3a)와, 상기 마그네트(3a)에 대응하여 각 헤드 마운트(6) 상에 내장되는 가동자로 이루어진다.

이와 더불어, 상기 고정 테이블(4)과 Y축(2) 및, 칼럼(3)의 각 마그네트(2a)(3a)(4a) 주변에는 상기 스테이터와 칼럼(3) 및, 각 헤드 마운트(6)의 직선운동을 정확히 안내하는 LM 가이드(2b)(3b)(4b)가 각각 구비된다.

그리고, 상기 헤드 유니트는, 제3리니어 모터의 구동력을 직접 전달받아 칼럼(3) 길이방향으로 이동하는 헤드 마운트(6)와, 상기 헤드 마운트(6) 상에 장착되는 헤드(도시는 생략함)와, 상기 헤드에 장착되며 내부에 페이스트가 충진되는 시린지(syringe)(도시는 생략함)가 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 도포장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 작용 설명에 앞서, 작업자의 위치를 기준으로 하여 스테이지(5)가 좌·우 방향으로 구동하는 것을 "X축 방향 구동"으로 정의하고, 상기 스테이지(5)가 전·후 방향으로 구동하는 것을 "Y축 방향 구동"으로 정의함을 전제한다.

즉, X축 방향 구동은 프레임(1) 좌·우 방향으로의 직선운동을 말하고, Y축 방향 구동은 프레임(1) 전·후 방향으로의 직선운동을 말한다.

먼저, 본 발명에서는 스테이지(5)상에 유리기판(도시는 생략함)이 놓인 상태에서 제1리니어 모터 및 제3리니어 모터의 작동에 따라 스테이지(5) 또는 헤드의 이동이 이루어지면서 페이스트 도포 작업이 수행된다.

이때, 스테이지(5)의 구동방향과 헤드부의 구동방향은 서로 직교하게 되어 있다.

그리고, 페이스트 도포시에는 칼럼(3)의 이동은 없고, 스테이지(5)와 헤드부의 이동만이 수행된다.

즉, 페이스트 도포시 스테이지(5)는 제1리니어 모터를 이용하여 프레임(1)의 전·후 방향으로 직선운동 하도록 되어 있으며, 칼럼(3)의 일측면에 장착된 헤드 유니트는 프레임(1)의 좌·우 방향(즉, X방향)으로 직선운동 할 수 있도록 되어 있다.

이 때, 상기 각 헤드 유니트는 개별적으로 제어될 수 있으므로, 본 발명의 도포장치는 유리기판의 종류 및 상기 유리기판에 형성된 패턴의 형태 차이에 효과적으로 대응할 수 있게 된다.

즉, 헤드 유니트의 직선운동을 개별적으로 별도 제어함으로써, 상기 각 헤드 유니트의 위치는 유리기판의 종류 및 상기 유리기판에 형성된 패턴의 형태 차이등에 대응하여 달라지게 된다.

한편, Y축(2)은 겐트리 방식(Gantry type)으로 멀리 떨어져 있는 두개의 리니어 모터를 동기화 제어하여 동시에 움직일 수 있도록 하여 작업을 한다.

요컨대, LCD 패널 제품을 생산하는데 있어서 기존에는 페이스트 도포를 위해 스테이지(5)의 전·후 및 좌·우 구동이 필요하며, 그 구동을 스테이지(5)로만 했을 때에는 장비의 사이즈는 유리기판의 사이즈 증가에 비례하여 급격히 커지게 된다.

이에 반해, 본 발명에서는 스테이지(5)로만 전·후 및 좌·우 구동하여 페이스트를 도포하던 방식을 변경, 스테이지(5)와 헤드가 동시에 서로 직교하는 방향으로 구동할 수 있게 함으로써, 장비의 사이즈를 줄일 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 페이스트 도포장치는 스테이지(5)를 고정한 상태에서 헤드를 전·후 및 좌·우 방향으로 구동하면서 페이스트를 도포하는 방식과 비교함에 있어서도 장비 구동시 발생되는 진동의 요인을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

또한, 스테이지(5)가 한 축으로만 움직이게 되고 다른 한 축은 헤드부에서움직에 함으로써 유리기판의 사이즈 증가에 따른 장비 사이즈의 증가를 최소한으로 할 수 있다.

그리고, 본 발명의 페이스트 도포장치는 리니어 모터 및 LM 가이드를 채용함으로써 장치의 소음 및 진동을 효과적으로 억제하여 안정적인 작업성을 얻을 수 있게 되며, 리니어 모터를 이용함으로써 급감속 및 급가속이 용이하게 이루어지게 됨으로써 도포 품질을 향상시킬 수 있다.

상기에서 본 발명은 하나의 실시예만을 설명하였으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한 여러 가지 다양한 형태로의 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다는 것을 이해할 것이다.

예컨대, 상기한 실시예에서는 칼럼(3)이 1개 설치된 것을 예시하여 설명하였으나, 유리기판의 사이즈 및, 단위 시간당 생산량등을 고려하여 칼럼(3)을 2개 혹은 그 이상의 갯수로 설치하고, 전술한 실시예에서와 마찬가지로 각 칼럼에는 복수개의 헤드 유니트를 장착하여 개별적으로 제어할 수 있음은 물론이다.

상술한 본 발명에 따른 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 리니어 모터를 이용하여 직교축을 구성하여 스테이지와 칼럼 및 헤드가 직선 운동을 하게 함으로써, 구동부의 마찰에 따른 소음 및 진동문제를 효과적으로 해소하여 안정적인 작업성을 얻을 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 리니어 모터를 채용함으로써 급감속 및 급가속의 구현에도 이점이 있어 도포 속도 및 위치의 신속, 정확한 제어를 통해 페이스트 도포 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 스테이지가 한 축으로만 움직이게 되고 다른 한 축으로는 헤드부가 움직임으로써 유리기판의 사이즈 증가에 따른 장비 사이즈의 증가를 최소화시킬 수 있는 효과를 도모하게 된다.

Claims (9)

1. 고정 테이블과;

   상기 고정 테이블 상부에 프레임 전·후 방향으로 이동가능하도록 설치되는 스테이지와;

   상기 스테이지를 프레임 전·후 방향으로 구동시키는 제1리니어 모터와;

   상기 고정 테이블 양측에 프레임 전·후 방향으로 길이를 갖도록 각각 배치되는 Y축과;

   상기 Y축을 따라 이동가능하도록 설치됨과 더불어 양측 축 사이를 가로질러 설치되는 칼럼과;

   상기 칼럼을 Y축 방향으로 구동시키는 제2리니어 모터와;

   상기 칼럼의 일측면에 길이방향을 따라 Y축과 직교하는 방향으로 이동가능하도록 설치되어 스테이지에 안착된 기판상에 소정 패턴으로 페이스트를 도포하게 되는 복수개의 헤드 유니트와;

   상기 각 헤드 유니트를 Y축과 직교하는 방향으로 구동시키는 제3리니어 모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1리니어 모터는,

   상기 고정 테이블 상면에 프레임 전·후 방향으로 배치되는 마그네트와, 상기 마그네트에 대응하여 스테이지에 구비되는 가동자로 이루어짐을 특징으로 하는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2리니어 모터는,

   상기 Y축 상면에 프레임 전·후 방향으로 배치되는 마그네트와, 상기 마그네트에 대응하여 칼럼 양측 하단부에 구비되는 가동자로 이루어짐을 특징으로 하는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3리니어 모터는,

   상기 칼럼 일측면 상에 프레임 좌·우 방향을 따라 배치되는 마그네트와, 상기 마그네트에 대응하여 각 헤드 마운트 상에 내장되는 가동자로 이루어짐을 특징으로 하는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 헤드 유니트를 구성하는 헤드 마운트는,

   상기 제3리니어 모터를 구성하는 각 가동자의 개별적 제어에 의해 별도로 구동됨을 특징으로 하는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 고정 테이블과 Y축 및, 칼럼 상에 구비된 각 마그네트 양측에,

   상기 스테이터와 칼럼 및, 각 헤드 마운트의 직선운동을 안내하는 LM 가이드가 각각 구비됨을 특징으로 하는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 헤드 유니트는,

   상기 제3리니어 모터를 구성하는 각 가동자의 구동력을 개별적으로 직접 전달받아 칼럼의 길이방향으로 이동하는 헤드 마운트와;

   상기 헤드 마운트 상에 장착되는 헤드와;

   상기 헤드에 장착되며 내부에는 페이스트가 충진되는 시린지(syringe)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 칼럼은 복수개 설치됨을 특징으로 하는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치.
9. 프레임과;

   상기 프레임 상면에 구비되는 고정 테이블과;

   상기 고정 테이블 상부에 프레임 전·후 방향으로 이동가능하도록 설치되는스테이지와;

   상기 스테이지를 프레임 전·후 방향으로 구동시키는 제1리니어 모터와;

   상기 고정 테이블 양측에 프레임 전·후 방향으로 길이를 갖도록 각각 배치되는 Y축과;

   상기 Y축을 따라 이동가능하도록 설치됨과 더불어 양측 축 사이를 가로질러 설치되는 적어도 2개 이상의 칼럼과;

   상기 칼럼을 Y축 방향으로 구동시키는 제2리니어 모터와;

   상기 칼럼의 일측면에 길이방향을 따라 Y축과 직교하는 방향으로 이동가능하도록 설치되어 스테이지에 안착된 기판상에 소정 패턴으로 페이스트를 도포하게 되는 복수개의 헤드 유니트와;

   상기 각 헤드 유니트를 Y축과 직교하는 방향으로 구동시키는 제3리니어 모터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 평판표시장치 제조용 페이스트 도포장치.