KR20050112231A

KR20050112231A - 평면표시장치의 생산장비 및 제조공정

Info

Publication number: KR20050112231A
Application number: KR1020040037158A
Authority: KR
Inventors: 백문구; 황일권; 이정숙; 최명길
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2005-11-30
Also published as: JP2005338757A; TW200539368A; CN1702496A; TWI253135B

Abstract

본 발명은 평면표시장치의 생산장비 및 제조공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평면표시장치의 제조공정 중 완성된 패널에 IC칩이나 PCB기판 등을 부착시켜 하나의 모듈을 완성하는 모듈공정에서의 물류 흐름과 이에 사용되는 장비에 관한 것이다.

본 발명에 따른 평면표시장치의 생산장비는 복수의 스테이지 중 어느 하나의 스테이지가 이송한 패널이 공정수행장비에서 공정이 수행되는 동안 다른 스테이지는 패널을 이송하여 공정 준비작업을 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 평면표시장치의 제조공정은 어느 하나의 스테이지가 이송한 패널이 공정수행장비에서 공정이 수행되는 동안 다른 하나의 스테이지가 이송하는 패널에는 공정을 위한 준비작업이 수행되는 것을 특징으로 한다.

Description

평면표시장치의 생산장비 및 제조공정 {PRODUCING EQUIPMENT AND MANUFACTURING PROCESS OF FLAT PANEL DISPLAY}

종래의 음극선관(Cathode-Ray Tube)방식의 디스플레이 장치는 화질면에서 매우 우수하지만 표시면적이 커지면 부피도 따라서 커지는 단점이 있다. 더욱이 최근 휴대용 컴퓨터, PDA, 핸드폰 등과 같이 휴대성, 이동성을 요구하는 제품이 많아지면서 평면표시장치(FPD, Flat Panel Display)가 이를 대체하고 있다.

평면표시장치 중 하나로서 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display)는 액정의 광학적 성질이 전기적으로 변화하는 특성을 이용한 것으로 컴퓨터 모니터나 노트북에 많이 사용되고 있다.

이 액정표시장치의 제조공정은 크게 TFT공정과, 액정공정과, 모듈공정으로 이루어진다. TFT공정은 증착공정(deposition), 사진식각공정(Photolithography) 및 식각공정(Etching)을 반복하여 유리기판 위에 박막트랜지스터를 배열하는 공정이고, 액정공정은 TFT하판과 컬러필터가 형성된 상판에 배향막을 형성하고 액정을 주입하는 공정이다. 모듈공정은 액정공정에서 완성된 패널에 IC칩이나 PCB기판 등을 부착하여 하나의 LCD 모듈을 완성하는 공정이다.

이 모듈공정을 좀더 상세히 설명하면, 액정공정으로부터 이송된 패널 상의 각종 이물질들을 세정액과 세정용 천을 이용하여 닦아내는 클리닝공정과, 각 패널에 고유의 바코드 라벨을 발행하여 패널 상면에 부착하는 라벨프린팅공정과, 패널을 구동하기 위한 IC나 PCB등을 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용하여 패널에 부착시키는 IC 및 PCB부착공정과, 이들 공정이 완료된 후 각 공정상의 오류여부를 체크하는 검사 등으로 구성된다.

한편, 평면표시장치 중 다른 하나로서 플라스마표시패널(Plasma Display Panel, PDP)은 기체 방전 시에 생기는 플라즈마를 이용한 장치로서 시야각이 크고 대형화에 접합하여 벽걸이형TV등에 사용되고 있다.

이 플라스마표시패널의 제조공정은 크게 전공정, 후공정, 모듈공정으로 구성된다. 전공정은 평면유리에 여러 가지 막을 입혀 상면패널과 하면패널을 제조하는 공정이고, 후공정은 상면패널과 하면패널을 합착 및 배기한 후 방전가스를 주입하여 패널을 완성하는 공정이고, 모듈공정은 완성된 패널에 패널을 구동할 IC 및 PCB 등을 부착하여 하나의 PDP모듈을 완성하는 공정이다. 이 모듈공정은 상기한 LCD의 모듈공정과 유사하다.

이와 같은 평판표시장치의 제조공정에 사용되는 생산장비에 있어서, 특히 모듈공정을 구성하는 클리닝, 라벨프린팅, IC 및 PCB부착, 검사 등의 각 단위공정에 사용되는 공정장비는 도1에 도시한 바와 같다. 즉 각 단위공정을 수행하기 위한 공정수행장비(10)와, 각 공정장비간의 패널을 이송하기 위한 핸들러(20)와, 각 공정장비 내에서 공정이 수행될 위치로의 패널을 이동시키기 위한 스테이지(30)와, 패널의 위치를 감지하여 이동경로를 계산하고 패널 상의 각종 정보를 공정수행장비(10)로 전송하는 정보인식유닛(40)으로 구성된다.

이러한 공정장비를 이용한 각 단위공정에서의 물류 흐름은 다음과 같다.

우선 핸들러(20)에 의하여 바로 전단계의 단위공정을 거친 패널이 공급된다. 스테이지(30)는 핸들러(20)로부터 패널을 전달받으며, 스테이지(30) 상의 패널은 정보인식유닛(40)에 의해 위치가 감지되어 이동경로가 결정되고 공정수행에 필요한 정보를 공정수행장비(10)에 전달한 후 공정수행장비(10)로 공급된다. 공정수행장비(10)에서 공정이 완료된 패널은 스테이지(30)에 의해 다음 공정의 공정장비의 핸들러로 전달된다.

그런데 이와 같은 생산장비를 이용한 모듈공정에 있어서, 각 단위공정을 수행하는 공정장비는 모든 과정을 직렬적으로 처리한다. 즉 하나의 패널에 대한 단위 공정을 완료한 후 다음 패널에 대한 단위공정을 시작하게 된다. 따라서 각 공정에서의 사이클 타임이 길어지는 문제가 있었다.

또한, 이와 같은 공정장비에 있어서 어느 하나의 단위 공정장비에 오류가 발생할 경우 이 오류가 복구될 때 까지 전체 물류의 흐름이 중단되는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 각 단위공정에서의 사이클 타임을 줄여 생산성이 높은 평면표시장치의 생산장비 및 제조공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하나의 단위공정에 오류가 발생하더라도 전체 물류의 흐름이 중단되는 것을 방지할 수 있는 평면표시장치의 생산장비 및 제조공정을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 평면표시장치의 생산장비는 평면표시장치 패널 제조를 위한 모듈공정 상의 클리닝, 라벨프린팅, IC 및 PCB 부착, 검사 등의 단위 공정을 수행하는 공정장비를 복수로 구비하는 평면표시장치의 생산장비에 있어서,

상기 각각의 공정장비는 패널에 공정을 수행하는 공정수행장비와, 상기 공정장비 내에 이동 가능하게 마련되어 상기 공정수행장비로 패널을 이송하는 복수의 스테이지와, 상기 공정장비 간의 패널 이송을 위한 핸들러를 포함하고,

상기 복수의 스테이지 중 어느 하나의 스테이지가 이송한 패널이 상기 공정수행장비에서 공정이 수행되는 동안 다른 스테이지는 패널을 이송하여 공정 준비작업을 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공정장비는 상기 스테이지 상의 패널의 위치를 인식하여 패널의 이동경로를 결정하고 패널 상의 정보를 인식하여 상기 공정수행장비로 전달하기 위한 복수의 정보인식유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 스테이지와 상기 복수의 정보인식유닛은 각각 2개로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평면표시장치의 제조공정은 패널에 공정을 수행하는 공정수행장비와, 상기 공정수행장비로 패널을 이송할 수 있도록 마련되어 공정 준비작업이 수행되는 제1 및 제2스테이지를 구비하는 단위 공정장비가 복수로 구비된 생산장비로 평면표시장치를 제조하는 제조공정에 있어서,

상기 제1 및 제2스테이지 중 어느 하나의 스테이지가 이송한 패널이 상기 공정수행장비에서 공정이 수행되는 동안 다른 하나의 스테이지가 이송하는 패널에는 공정을 위한 준비작업이 수행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공정수행장비에서 공정이 완료되면, 상기 공정수행장비는 공정이 완료된 패널을 이를 인계 받았던 스테이지에 전달하고, 다른 하나의 스테이지로부터 준비작업이 완료된 패널을 인계 받는 것을 특징으로 하는 한다.

또한, 상기 공정수행장비가 공정이 완료된 패널을 이를 인계 받았던 스테이지에 전달하는 동작과, 다른 하나의 스테이지로부터 준비작업이 완료된 패널을 인계받는 동작은 동시에 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공정수행장비에서 새로 인계받은 패널에 공정이 수행되는 동안,

공정이 완료된 패널은 상기 공정장비 간의 패널 이송을 위한 핸들러에 의해 다음 단계의 공정장비에 전달되고, 당해 공정장비의 핸들러는 이전 단계의 공정장비로부터 패널을 인계 받아 공정이 완료된 패널이 빠져나가 비어 있는 스테이지에 전달하고, 새로 패널을 인계받은 스테이지의 패널에는 공정을 위한 준비작업이 수행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다른 하나의 패널에 준비작업이 수행되는 동안 상기 공정장비에 마련된 정보인식유닛은 패널의 위치 및 공정 수행에 필요한 정보를 인식하여, 패널의 이동경로를 결정하고, 공정수행에 필요한 정보를 상기 공정수행장비에 전달하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평면표시장치의 생산장비 및 제조공정을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평면표시장치의 생산장비를 도시한 것으로, 모듈공정을 구성하는 클리닝, 라벨프린팅, IC 및 PCB부착, 검사 등의 단위 공정을 수행하는 공정장비를 개략적으로 도시한 것이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 평면표시장치 생산장비의 공정장비는 클리닝, 라벨프린팅, IC 및 PCB 부착 등의 단위공정을 수행하는 공정수행장비(110)와, 공정장비 간의 패널(P)을 이송하기 위한 핸들러(120)와, 핸들러(120)로부터 패널(P)을 인계받아 공정수행장비(110)에 패널(P)을 전달하고 공정이 수행된 패널(P)을 다음 공정을 위한 핸들러(220)에 전달하는 제1,2스테이지(130,131)와, 각 스테이지(130,131)에 놓인 패널(P)의 위치 및 패널(P) 상의 각종 정보를 인식하여 패널(P)의 이동경로를 계산하고 공정수행에 필요한 정보를 공정수행장비(110)에 전달하는 제1,2정보인식유닛(140,141)으로 구성된다.

공정수행장비(110)는 실질적인 공정이 수행되는 장비로서 공정이 수행되는 동안 패널(P)을 지지해 주기 위한 작업대를 구비한다. 핸들러(120)는 직교로봇 또는 LCD 이송로봇(LCD Transfer Robot, LTR)으로서 패널(P)을 하부에서 지지하거나 진공으로 흡착하여 이송한다. 제1,2스테이지(130,131)는 공정장비로 패널(P)이 인입되는 로딩위치와, 공정이 수행되는 작업위치와, 다음 단계의 공정장비로 패널(P)이 반출되는 언로딩위치로 이동하면서 패널(P)을 이송하는 장치이다. 이들 공정수행장비(110), 핸들러(120), 제1,2스테이지(130,131) 그리고 제1,2정보인식유닛(140,141)은 종래에 사용되던 통상의 장치와 동일하나, 본 발명에 따른 공정장비는 패널(P)의 물류흐름을 병렬적으로 구성하기 위하여 스테이지(130,131)와 정보인식유닛(140,141)을 복수로 구성했다는 점에 그 특징이 있다.

이하에서는 도3을 참조하여, 상기 실시예에 따른 생산장비에 의한 평면표시장치의 제조공정을 설명한다.

우선 공정이 시작되면, 핸들러(120)는 이전 단계의 공정장비로부터 패널(P)을 인계받아 제1스테이지(130)에 패널(P)을 넘겨준다(S100). 제1스테이지(130) 상의 패널(P)의 위치와 기타 정보들은 제1정보인식유닛(140)에 의해 인식되며, 이에 따라 제1스테이지(130)의 이동경로와 속도가 결정되고 패널(P) 상의 정보를 공정수행장비(110)에 전달하는 등 기타 공정에 필요한 준비작업이 완료된다(S102). 제1스테이지(130)는 준비작업이 완료된 패널(P)을 공정수행장비(110)에 전달한다(S104).

공정수행장비(110)에서 해당 공정이 수행되는 동안, 핸들러(120)는 다시 이전 단계의 공정장비로부터 하나의 패널(P)을 더 인계받아 제2스테이지(131)에 전달한다(S106). 제2스테이지(131)에서는 제2정보인식유닛(141)에 의해 패널(P)의 위치와 기타 정보들이 인식되어 이동경로가 결정되고 공정에 필요한 준비작업이 완료된 상태로 대기한다.(S108)

공정수행장비(110)에서 공정이 완료되면, 공정수행장비(110)는 공정을 마친 패널(P)을 제1스테이지(130)에 전달한다(S110). 그리고 제2스테이지(131)는 대기하고 있던 패널(P)을 공정수행장비(110)에 전달한다(S112). 이 두 가지 동작은 순차로 일어날 수도 있겠으나 동작 시간을 줄이기 위하여 동시에 일어나도록 하는 것이 바람직하다.

공정수행장비(110)에서 다시 공정이 수행되는 동안, 제1스테이지(130)는 공정을 마친 패널(P)을 다음 공정의 공정장비의 핸들러(220)에 전달한다(S114). 당해 공정장비의 핸들러(120)는 이전 공정의 공정장비로부터 패널(P)을 인계 받아 비어있는 제1스테이지(130)에 전달한다(S116). 제1스테이지(130)에서는 제1정보인식유닛(140)에 의해 위치가 인식되고 공정에 필요한 준비작업을 완료한 후 대기한다(S118).

공정수행장비(110)에서 공정이 완료되면, 공정수행장비(110)는 공정을 마친 패널(P)을 제2스테이지(131)에 전달한다(S120). 제1스테이지(130)는 대기 중인 패널(P)을 공정수행장비(110)에 전달한다(S122). 이 두 가지 동작은 순차로 일어날 수도 있겠으나 동작 시간을 줄이기 위하여 동시에 일어나도록 하는 것이 바람직하다.

공정수행장비(110)에서 공정이 진행되는 동안, 제2스테이지(131)는 공정을 마친 패널(P)을 다음 단계의 공정장비의 핸들러(220)에 전달한다(S124). 그리고 당해 공정장비의 핸들러(120)는 이전 단계의 공정장비로부터 패널(P)을 받아 제2스테이지(131)에 전달한다. 그리고 다시 S106~S124의 동작이 반복적으로 수행된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 평면표시장치의 생산장비는 단위 공정장비 내에서 공정수행장비에 패널을 공급하는 스테이지를 2개 구비하고 있어 어느 하나의 스테이지 상의 패널에 공정 작업이 수행되는 동안 다른 스테이지 상의 패널에는 공정에 필요한 준비작업을 완료할 수 있기 때문에 공정에 소요되는 사이클 타임을 줄일 수 있다. 예를 들면 상기 실시예 상의 제조공정 중 제2스테이지의 패널이 공정수행장비에 전달되어 공정이 진행되는 동안(S114~S118), 공정을 마친 제1스테이지의 패널이 다음 단계의 공정장비에 전달되는 동작과, 핸들러가 이전 단계의 공정장비로부터 패널을 인계 받아 비어있는 제1스테이지에 전달하는 동작과, 제1스테이지에서 공정에 필요한 준비작업을 하는 동작 등이 동시에 수행되기 때문에 그만큼 사이클 타임이 줄어들게 된다. 따라서 생산성이 향상된다.

또한, 전체 생산라인 상에서 어느 하나 혹은 그 이상의 단위 공정장비에서 어느 하나의 스테이지에 오류가 발생하여 작업이 중단되더라도, 다른 하나의 스테이지로 작업을 진행할 수 있기 때문에 전체 생산라인이 중단되는 것을 방지할 수 있다.

도1은 종래 기술에 따른 평면표시장치의 생산장비에 있어서 단위공정을 수행하는 공정장비를 도시한 개략도.

도2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평면표시장치 생산장비에 있어서 단위공정을 수행하는 공정장비를 도시한 개략도.

도3은 도2의 실시예에 따른 평면표시장치 생산장비에 의한 평면표시장치의 제조공정을 도시한 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110: 공정수행장비 120: 핸들러

130,131: 제1 및 제2스테이지 140, 141: 제1 및 제2정보인식유닛

Claims

평면표시장치 패널 제조를 위한 모듈공정 상의 클리닝, 라벨프린팅, IC 및 PCB 부착, 검사 등의 단위 공정을 수행하는 공정장비를 복수로 구비하는 평면표시장치의 생산장비에 있어서,

상기 각각의 공정장비는 패널에 공정을 수행하는 공정수행장비와, 상기 공정장비 내에 이동 가능하게 마련되어 상기 공정수행장비로 패널을 이송하는 복수의 스테이지와, 상기 공정장비 간의 패널 이송을 위한 핸들러를 포함하고,

상기 복수의 스테이지 중 어느 하나의 스테이지가 이송한 패널이 상기 공정수행장비에서 공정이 수행되는 동안 다른 스테이지는 패널을 이송하여 공정 준비작업을 하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 생산장비.
제1항에 있어서,

상기 공정장비는 상기 스테이지 상의 패널의 위치를 인식하여 패널의 이동경로를 결정하고 패널 상의 정보를 인식하여 상기 공정수행장비로 전달하기 위한 복수의 정보인식유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 생산장비.
제2항에 있어서,

상기 복수의 스테이지와 상기 복수의 정보인식유닛은 각각 2개로 구성된 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 생산장비.
패널에 공정을 수행하는 공정수행장비와, 상기 공정수행장비로 패널을 이송할 수 있도록 마련되어 공정 준비작업이 수행되는 제1 및 제2스테이지를 구비하는 단위 공정장비가 복수로 구비된 생산장비로 평면표시장치를 제조하는 제조공정에 있어서,

상기 제1 및 제2스테이지 중 어느 하나의 스테이지가 이송한 패널이 상기 공정수행장비에서 공정이 수행되는 동안 다른 하나의 스테이지가 이송하는 패널에는 공정을 위한 준비작업이 수행되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 제조공정.
제4항에 있어서,

상기 공정수행장비에서 공정이 완료되면, 상기 공정수행장비는 공정이 완료된 패널을 이를 인계 받았던 스테이지에 전달하고, 다른 하나의 스테이지로부터 준비작업이 완료된 패널을 인계 받는 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 제조공정.
제5항에 있어서,

상기 공정수행장비가 공정이 완료된 패널을 이를 인계 받았던 스테이지에 전달하는 동작과, 다른 하나의 스테이지로부터 준비작업이 완료된 패널을 인계받는 동작은 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 제조공정.
제5항에 있어서,

상기 공정수행장비에서 새로 인계받은 패널에 공정이 수행되는 동안,

공정이 완료된 패널은 상기 공정장비 간의 패널 이송을 위한 핸들러에 의해 다음 단계의 공정장비에 전달되고, 당해 공정장비의 핸들러는 이전 단계의 공정장비로부터 패널을 인계 받아 공정이 완료된 패널이 빠져나가 비어 있는 스테이지에 전달하고, 새로 패널을 인계받은 스테이지의 패널에는 공정을 위한 준비작업이 수행되는 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 제조공정.
제4항에 있어서,

상기 다른 하나의 패널에 준비작업이 수행되는 동안 상기 공정장비에 마련된 정보인식유닛은 패널의 위치 및 공정 수행에 필요한 정보를 인식하여, 패널의 이동경로를 결정하고, 공정수행에 필요한 정보를 상기 공정수행장비에 전달하는 것을 특징으로 하는 평면표시장치의 제조공정.