KR20100025668A - 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템 - Google Patents

액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 설치되어 액정 패널을 지지고정하는 스테이지; TCP를 진공흡착하는 TCP 가압헤드와, 상기 TCP 가압헤드를 수직하방으로 구동시켜 상기 TCP를 상기 액정 패널에 가압착시키는 가압력을 제공하는 실리더를 포함하는 복수개의 TCP 가압착 유닛; 개별적으로 수평이동하도록 마련된 각 캐리지에 상기 각 TCP 가압착 유닛을 탑재시켜 상기 TCP 가압착 유닛 각각을 X축 방향으로 이송시키는 X축 갠트리 로봇; 상기 각 캐리지에 장착되어 상기 TCP 가압착 유닛 각각을 Z축 방향으로 이송시키는 Z축 LM가이드 액추에이터; 및 상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 X축 갠트리 로봇을 Y축 방향으로 이송시키는 Y축 갠트리 로봇을 포함하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템을 제공한다.
액정표시장치(LCD), 테이프 캐리어 패키지(TCP), 가압착, 실장

Description

액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템{System for multi-mounting Tape Carrier Package onto LCD}
본 발명은 액정표시장치를 제조하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액정표시장치(LCD: Liguid Crystal Display)의 액정 패널에 구동 IC가 장착된 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package)를 부착시키는 탭(TAB: Tape Automated Bonding) 공정 중, 테이프 캐리어 패키지(TCP)를 액정 패널에 가압착시키는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 액정표시장치(LCD)를 제조하는 공정은 유리 기판에 박막트랜지스터를 배열하여 제작하는 TFT 공정과, 유리 기판에 배향막을 도포하고 액정을 주입함으로써 완제품 셀(Cell)을 제작하는 셀 공정과, 완성된 셀에 구동 IC 및 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)을 부착하고 백라이트유닛(Back Light Unit) 및 하우징을 조립하는 모듈(Module) 공정으로 이루어진다.
상기 모듈 공정에서 액정표시장치(LCD)에 구동 IC를 실장하는 방식은 크게 씨오지(COG: Chip on Glass) 실장 방식과, 탭(TAB: Tape Automated Bonding) 실장 방식으로 나뉘어 진다. 상기 씨오지(COG) 실장 방식은 별도의 구조물 없이 액정 패널의 게이트 영역과 데이터 영역에 직접 구동 IC를 실장하는 방식이며, 상기 탭(TAB) 실장 방식은 구동 IC가 탑재된 테이프 캐리어 패키지(TCP)를 통해 액정 패널의 게이트 영역과 데이터 영역에 간접적으로 구동 IC를 실장하는 방식이다.
전술한 바와 같이, 액정표시장치(LCD)에 구동 IC를 실장하는 방식으로 상기 탭(TAB) 실장 방식을 택할 경우, 액정 패널의 전극과 테이프 캐리어 패키지(TCP)의 구동 IC와의 전기적 연결을 위한 매개체로 이방성 도전필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)을 액정 패널에 일정한 규격으로 부착한 다음, 상기 이방성 도전필름(ACF)이 부착된 액정 패널의 전극에 테이프 캐리어 패키지(TCP)의 전극을 정렬하여 가압착유닛으로 가압착을 수행하고, 다시 열압착유닛을 이용하여 본압착을 행함으로써 테이프 캐리어 패키지(TCP)를 액정 패널에 부착하는 작업을 완료한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 테이프 캐리어 패키지(TCP) 가압착 장치에 대해 간략히 살펴본다. 도 1은 종래의 테이프 캐리어 패키지(TCP) 가압착 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 평면 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 테이프 캐리어 패키지(TCP) 가압착 장치는, 액정 패널(L)이 놓여지는 작업대(1)와, 테이프 캐리어 패키지(T)를 연속적으로 공급하는 공급부(2)와, 상기 공급부(2)로부터 공급되는 테이프 캐리어 패키지(T)를 진공 흡착하여 이방성 도전필름(ACF)이 도포된 액정 패널(L)의 전극 패드에 가압착시키는 가압착유닛(3)으로 이루어진다.
상기 가압착유닛(3)은 90°씩 회전이 가능하도록 설치된 로터리헤드(3a)와, 상기 로터리헤드(3a)에 90°간격으로 설치되어 테이프 캐리어 패키지(T)를 진공 흡착하는 4개의 흡착부(3b)로 이루어진다.
전술한 구성을 갖는 종래 기술에 따른 테이프 캐리어 패키지(TCP) 가압착 장치의 작동에 대해 간략히 살펴보면, 먼저, 상기 가압착유닛(3)은 그 로터리헤드(3a)가 90°씩 회전하면서 상기 흡착부(3b)들이 공급부(2) 상의 테이프 캐리어 패키지(T)를 순차적으로 진공 흡착한다. 이때, 액정 패널(L)은 이전 단계에서 전극 패드에 이방성 도전필름(ACF)이 도포된 상태로 가압착 위치로 공급된다. 이후, 상기 가압착유닛(3)의 로터리헤드(3a)가 회전하여 상기 흡착부(3b)가 액정 패널(L)의 가압착 위치로 오게 되면, 가압착유닛(3)이 하강하여 진공 흡착된 테이프 캐리어 패키지(T)를 액정 패널(L)의 전극 패드에 가압착시키게 된다. 이때, 작업대(1)는 한 스텝씩 진행하면서 액정 패널(L)의 다음 가압착될 전극 패드가 상기 가압착유닛(3)의 흡착부(3b)의 수직 하부에 정렬되도록 한다.
그런데, 전술한 종래 기술에 따른 테이프 캐리어 패키지(TCP) 가압착 장치는 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 상기 가압착유닛(3)은 그 로터리헤드(3a)가 90°씩 회전하여 상기 흡착부(3b)가 순차적으로 하나씩 테이프 캐리어 패키지(T)를 액정 패널(L)의 전극 패드에 가압착시키기 때문에 한 액정 패널(L)의 모든 전극 패드에 필요한 테이프 캐리어 패키지(T)를 가압착시키는 공정 시간, 즉 택트 타임(Tact time)이 길어지게 되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 복수개의 TCP를 액정 패널에 한 번에 가압착시킬 수 있도록 함으로써 액정 패널에 필요한 모든 TCP를 가압착시키는 공정 시간, 즉 택트 타임(Tact time)을 단축시켜 액정표시장치의 생산성을 향상시킬 수 있는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 실장장치의 제공을 기술적 과제로 삼고 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템은 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 설치되어 액정 패널을 지지고정하는 스테이지; TCP를 진공흡착하는 TCP 가압헤드와, 상기 TCP 가압헤드를 수직하방으로 구동시켜 상기 TCP를 상기 액정 패널에 가압착시키는 가압력을 제공하는 실리더를 포함하는 복수개의 TCP 가압착 유닛; 개별적으로 수평이동하도록 마련된 각 캐리지에 상기 각 TCP 가압착 유닛을 탑재시켜 상기 TCP 가압착 유닛 각각을 X축 방향으로 이송시키는 X축 갠트리 로봇; 상기 각 캐리지에 장착되어 상기 TCP 가압착 유닛 각각을 Z축 방향으로 이송시키는 Z축 LM가이드 액추에이터; 및 상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 X축 갠트리 로봇을 Y축 방향으로 이송시키는 Y축 갠트리 로봇을 포함한다.
상기 TCP 가압헤드는 전방 브라켓에 지지되고, 상기 실리더는 후방 브라켓에 장착되어 상기 전방 브라켓을 수직하방으로 구동시키며, 상기 후방 브라켓은 상기 Z축 LM가이드 액추에이터에 의해 Z축 방향으로 이동하는 지지 브라켓에 연결되는 구조일 수 있다.
상기 지지 브라켓에 장착되어 상기 후방 브라켓을 Y축 방향으로 이동시켜 상기 TCP 가압착 유닛의 Y축 방향 위치를 미세조정하는 Y축 LM가이드 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
상기 전방 브라켓에 장착되어 상기 TCP 가압헤드를 Z축을 중심으로 회전시켜 상기 TCP 가압헤드의 Z축을 중심으로 한 회전각을 미세조정하는 로터리 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
상기 TCP 가압헤드에 진공흡착된 TCP의 얼라인 마크로 빛을 조사하는 링조명이 일단에 마련된 경통과, 상기 경통의 일측에 설치되어 상기 TCP의 얼라인 마크로 빛을 조사하는 낙사조명과, 상기 경통 내부에 설치된 반사미러를 통해 상기 액정 패널의 얼라인 마크로 빛을 조사하는 동축조명, 및 상기 경통의 타단에 설치되어 상기 TCP 및 액정 패널의 얼라인 마크로부터 반사된 빛을 상기 반사미러를 통해 수신하는 CCD를 포함하여 상기 TCP 및 액정 패널의 각 얼라인 마크를 인식하는 복수개의 카메라 유닛을 갖는 TCP 얼라인 비젼유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 TCP 얼라인 비젼유닛은, 개별적으로 수평이동하도록 마련된 각 캐리지에 상기 각 카메라 유닛을 탑재시켜 상기 카메라 유닛 각각을 X축 방향으로 이송시키도록 상기 베이스 프레임에 설치되는 X축 갠트리 로봇을 더 포함할 수 있다.
이전 공정을 마친 후 이송되어온 TCP를 진공흡착하는 복수개의 진공흡착부와, 상기 각 진공흡착부를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 구동 실린더와, 상기 각 진공흡착부 및 Z축 구동 실린더를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 LM가이드 액추에이터, 및 상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 Y축 LM가이드 액추에이터를 X축 방향으로 이동시키는 X축 LM가이드 액추에이터를 포함하여 상기 이전 공정을 마친 후 이송되어온 TCP를 상기 각 TCP 가압착 유닛에 전달하는 TCP 전달유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 TCP 전달유닛은, 구동모터에 의해 회전하는 구동풀리와, 상기 구동풀리의 회전력을 상기 진공흡착부에 전달하여 상기 진공흡착부를 Z축을 중심으로 회전시키는 벨트, 및 상기 구동풀리의 회전각을 검출하는 센서를 포함하여 상기 진공흡착부에 진공흡착된 TCP를 Z축을 중심으로 회전시키는 TCP 회전유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 TCP 가압헤드에 진공흡착된 TCP의 접착면을 크리닝하는 회전브러쉬를 구비한 TCP 크리닝 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 TCP 크리닝 유닛은, Y축을 따라 구동하여 상기 TCP 가압헤드에 진공흡착된 TCP의 일측면을 쳐줌으로써 상기 회전브러쉬에 의한 크리닝과정에서 발생할 수 있는 상기 TCP의 틀어진 진공흡착상태를 정렬시키는 게이징 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 TCP 크리닝 유닛은, 상기 게이징 플레이트의 Z축을 중심으로 한 회전각을 미세조정하는 마이크로 미터를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템에 의하면, 복수개의 TCP를 액정 패널에 한 번에 가압착시킬 수 있기 때문에 액정 패널에 필요한 모든 TCP를 가압착시키는 공정 시간, 즉 택트 타임(Tact time)을 단축시킴으로써 액정표시장치의 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템의 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 복수개의 TCP 가압착 유닛 및 이들 각각을 이송시키는 TCP 가압착 유닛 이송 장치만을 따로 분리하여 도시한 사시도, 도 4는 도 3에 도시된 TCP 가압착 유닛의 확대 사시도, 도 5는 도 3에 도시된 TCP 가압착 유닛의 미세위치 조정을 위한 장치를 구체적으로 나타낸 사시도, 도 6은 도 2에 도시된 TCP 얼라인 비젼유닛만을 따로 분리하여 도시한 사시도, 도 7은 도 6에 도시된 카메라 유닛의 확대 사시도, 도 8은 도 2에 도시된 TCP 크리링 유닛만을 따로 분리하여 도시한 사시도, 도 9는 도 2에 도시된 TCP 전달유닛만을 따로 분리하여 도시한 사시도이다.
본 발명은 액정표시장치(LCD)를 제조하기 위한 공정 중, 이방성 도전필름(ACF)이 부착된 액정 패널의 전극에 테이프 캐리어 패키지(이하, 'TCP'라 함)의 전극을 정렬하여 가압착을 수행하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템으로서, 크게 베이스 프레임(10), 상기 베이스 프레임(10)에 설치되어 액정 패널을 지지고정하는 스테이지(20), TCP 가압착 유닛(100), TCP 가압착 유닛 이송 장치(200), TCP 가압착 유닛 미세위치 조정장치(300), TCP 얼라인 비젼유닛(400), TCP 크리링 유닛(500), TCP 전달유닛(600)을 포함하여 구성된다.
먼저, 도 2 내지 도 5를 참조하여 TCP 가압착 유닛(100), TCP 가압착 유닛 이송 장치(200), TCP 가압착 유닛 미세위치 조정장치(300)에 대해 설명한다.
상기 TCP 가압착 유닛(100)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, TCP(미도시)를 진공흡착하는 TCP 가압헤드(110)와, 상기 TCP 가압헤드(110)를 수직하방으로 구동시켜 진공흡착된 TCP를 상기 스테이지(20)에 지지고정된 액정 패널(미도시)에 가압착시키는 가압력을 제공하는 실리더(130)를 포함하며, 후술할 TCP 가압착 유닛 이송 장치(200)를 통해 개별적으로 이동하는 복수개로 구성된다. 이하에서 설명할 실시예에서 상기 TCP 가압착 유닛(100)은 4개로 구성되어, 한 번에 4개의 TCP를 액정 패널에 가압착시킬 수 있다. 그러나 상기 TCP 가압착 유닛(100)의 개수가 반드시 전술한 4개로 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 증감하여 변경구성할 수도 있다.
상기 TCP 가압헤드(110)는 그 내부에 진공흡입라인(미도시)이 마련되어 TCP 를 진공흡착하는 툴팁(112)과, 상기 툴팁(112)의 상부에 마련되어 상기 툴팁(112)으로 열을 공급하는 히터블록(114)으로 구성된다. 상기 TCP 가압헤드(110)는 전방 브라켓(120)에 지지되고, 상기 실리더(130)는 후방 브라켓(140)에 장착되어 상기 전방 브라켓(120)을 수직하방으로 구동시키며, 상기 후방 브라켓(140)은 후술할 TCP 가압착 유닛 이송 장치(200)의 Z축 LM가이드 액추에이터(220)에 의해 Z축 방향으로 이동하는 지지 브라켓(222)에 연결되는 구조를 갖는다.
상기 TCP 가압착 유닛 이송 장치(200)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 개별적으로 수평이동하도록 마련된 각 캐리지(212)에 전술한 각 TCP 가압착 유닛(100)을 탑재시켜 상기 TCP 가압착 유닛(100) 각각을 X축 방향으로 이송시키는 X축 갠트리 로봇(210)과, 상기 베이스 프레임(10)에 설치되어 상기 X축 갠트리 로봇(210)을 Y축 방향으로 이송시키는 Y축 갠트리 로봇(230), 및 상기 X축 갠트리 로봇(210)의 각 캐리지(212)에 장착되어 상기 TCP 가압착 유닛(100) 각각을 Z축 방향으로 이송시키는 Z축 LM가이드 액추에이터(220)를 포함한다. 상기 X축 갠트리 로봇(210) 및 Y축 갠트리 로봇(230)으로 사용되는 갠트리 로봇(Gantry Robot) 및 상기 Z축 LM가이드 액추에이터(220)로 사용되는 LM가이드 액추에이터에 대해서는 이미 다양한 유형의 것들이 공지되어 있으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 TCP 가압착 유닛 이송 장치(200)는 상기 X축 갠트리 로봇(210), Z축 LM가이드 액추에이터(220), 및 Y축 갠트리 로봇(230)을 통해 상기 TCP 가압착 유닛(100) 각각을 X축, Y축, 및 Z축 방향으로 이동시켜 후술할 TCP 전달유닛(600)이 진공흡착하여 전달하기 위해 대기하는 각 TCP의 위치까지 이송시킨다.
상기 TCP 가압착 유닛 미세위치 조정장치(300)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지지 브라켓(222)에 장착되어 상기 후방 브라켓(140)을 Y축 방향으로 이동시켜 상기 TCP 가압착 유닛(100)의 Y축 방향 위치를 미세조정하는 Y축 LM가이드 액추에이터(320)와, 상기 전방 브라켓(120)에 장착되어 TCP를 진공흡착하는 TCP 가압헤드(110)를 Z축을 중심으로 회전시켜 상기 TCP 가압헤드(110)의 Z축을 중심으로 한 회전각을 미세조정하는 로터리 액추에이터(330)으로 구성된다.
상기 TCP 얼라인 비젼유닛(400)은 상기 TCP 가압착 유닛(100)을 통해 TCP를 액정 패널에 가압착하기에 앞서, 상기 TCP 및 액정 패널의 각 얼라인 마크(미도시)를 인식하여 상기 TCP 및 액정 패널이 정위치에 얼라인(align), 즉 위치정렬되도록 하기 위한 것으로서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 TCP 및 액정 패널의 각 얼라인 마크를 인식하는 복수개의 카메라 유닛(410) 및 상기 카메라 유닛(410) 각각을 개별적으로 수평이동하도록 마련된 각 캐리지(422)에 탑재시켜 상기 카메라 유닛(410) 각각을 X축 방향으로 이송시키도록 상기 베이스 프레임(10)에 설치되는 X축 갠트리 로봇(420)으로 구성된다.
상기 각 카메라 유닛(410)은 상기 TCP 가압헤드(110)에 진공흡착된 TCP의 얼라인 마크로 빛을 조사하는 링조명(412)이 일단에 마련된 경통(411)과, 상기 경통(411)의 일측에 설치되어 상기 TCP의 얼라인 마크로 빛을 조사하는 낙사조 명(413)과, 상기 경통(411) 내부에 설치된 반사미러(미도시)를 통해 상기 액정 패널의 얼라인 마크로 빛을 조사하는 동축조명(414), 및 상기 경통(411)의 타단에 설치되어 상기 TCP 및 액정 패널의 얼라인 마크로부터 반사된 빛을 상기 반사미러를 통해 수신하는 CCD(415)를 포함하여 구성된다. 상기 각 카메라 유닛(410)의 링조명(412)은 상기 TCP가 가압착될 상기 액정 패널의 수직하부에 배치되며, 상기 카메라 유닛(410) 각각은 상기 X축 갠트리 로봇(420)을 통해 X축을 따라 수평이동하게 된다.
상기 TCP 크리링 유닛(500)은 상기 TCP 가압착 유닛(100)을 통해 TCP를 액정 패널에 가압착하기에 앞서, 상기 TCP의 하면, 즉 접착면에 존재하는 이물질을 크리닝(cleaning)하기 위한 것으로서, 도 8에 도시된 바와 같이, TCP의 접착면을 크리닝하는 회전브러쉬(510)를 기본적으로 구비한다.
한편, 상기 회전브러쉬(510)에 의한 크리닝 과정에서 경우에 따라 상기 TCP 가압헤드(110)에 진공흡착된 TCP가 틀어지는 경우가 발생할 수 있다. 이를 보정하기 위해 상기 TCP 크리링 유닛(500)은 Y축을 따라 이동하는 Y축 구동 스테이지(540)에 장착되어 상기 TCP 가압헤드(110)에 진공흡착된 TCP의 일측면을 쳐줌으로써 상기 회전브러쉬(510)에 의한 크리닝과정에서 발생할 수 있는 상기 TCP의 틀어진 진공흡착상태를 정렬시키는 게이징 플레이트(520)를 더 구비한다.
부가적으로, 상기 Y축 구동 스테이지(540)에 장착된 상기 게이징 플레이트(520)의 Z축을 중심으로 한 회전각을 수동으로 미세조정하는 마이크로 미터(530) 와, 상기 Y축 구동 스테이지(540)의 Y축 방향 위치를 수동으로 미세조정하는 마이크로 미터(550)를 더 구비할 수 있다. 상기 마이크로 미터(530,550)들을 통해 미리 상기 게이징 플레이트(520) 및 Y축 구동 스테이지(540)를 미세조정하여 정위치를 갖도록 세팅한다.
상기 TCP 전달유닛(600)은 이전 공정을 마친 후 이송되어온 복수개의 TCP를 진공흡착하여 그 각각을 상기 각 TCP 가압착 유닛(100)에 전달하기 위한 것으로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 기본적으로 이전 공정을 마친 후 이송되어온 TCP를 진공흡착하는 복수개의 진공흡착부(610)와, 상기 각 진공흡착부(610)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 구동 실린더(620)와, 상기 각 진공흡착부(610) 및 Z축 구동 실린더(620)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 LM가이드 액추에이터(630), 및 상기 베이스 프레임(10)에 설치되어 상기 Y축 LM가이드 액추에이터(630)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 LM가이드 액추에이터(640)를 포함하여 구성된다. 상기 TCP 전달유닛(600)은 상기 Z축 구동 실린더(620), Y축 LM가이드 액추에이터(630), 및 X축 LM가이드 액추에이터(640)를 구동하여 이전 공정을 마친 후 TCP 공급장치(미도시)를 통해 공급되는 복수개의 TCP 각각의 위치로 상기 각 진공흡착부(610)를 이동시킨다.
한편, 상기 TCP 공급장치(미도시)를 통해 공급되는 복수개의 TCP 각각의 방향이 경우에 따라 상기 스테이지(20)에 지지고정된 액정 패널에 가압착될 방향과 다른 방향일 수 있다. 따라서 이를 보정하기 위해 상기 TCP 전달유닛(600)은 상기 각 진공흡착부(610)에 진공흡착된 TCP를 Z축을 중심으로 회전시키는 TCP 회전유닛(650)을 더 구비할 수 있다. 상기 TCP 회전유닛(650)은 구동모터(미도시)에 의해 회전하는 구동풀리(652)와, 상기 구동풀리(652)의 회전력을 상기 진공흡착부(610)에 전달하여 상기 진공흡착부(610)를 Z축을 중심으로 회전시키는 벨트(654), 및 상기 진공흡착부(610)가 필요한 만큼 회전되었는지 여부를 판별하도록 상기 구동풀리(652)의 회전각을 검출하는 센서(656)를 포함하여 구성된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 이전 공정을 마친 후, TCP 공급장치(미도시)를 통해 복수개의 TCP 각각이 이송되어 특정위치에 대기하면, 상기 TCP 전달유닛(600)은 상기 X축 LM가이드 액추에이터(640) 및 Y축 LM가이드 액추에이터(630)를 구동시켜 상기 각 진공흡착부(610)를 상기 각 TCP의 수직 하부로 이동시킨다. 이후, Z축 구동 실린더(620)를 구동시켜 상기 각 진공흡착부(610)를 상승시킨 후, 상기 각 TCP를 진공흡착한다. 이후, 상기 X축 LM가이드 액추에이터(640), Y축 LM가이드 액추에이터(630), 및 Z축 구동 실린더(620)를 구동시켜 상기 각 진공흡착부(610)를 지정된 위치로 이동시킨다. 이때, 상기 TCP 공급장치를 통해 공급되는 각 TCP의 방향이 상기 스테이지(20)에 지지고정된 액정 패널에 가압착될 방향과 다른 방향인 경우, 상기 TCP 회전유 닛(650)을 통해 상기 각 TCP를 진공흡착한 상기 각 진공흡착부(610)를 Z축을 중심으로 필요한 만큼 회전시켜 상기 각 TCP가 올바른 방향으로 정렬되도록 한다.
상기 TCP 전달유닛(600)의 작용이 완료되면, 상기 TCP 가압착 유닛 이송 장치(200)는 상기 X축 갠트리 로봇(210) 및 Y축 갠트리 로봇(230)을 통해 상기 TCP 가압착 유닛(100) 각각을 X축 및 Y축 방향으로 이동시켜 상기 각 TCP를 진공흡착한 상기 각 진공흡착부(610)의 수직상부로 이송시킨다. 이후, Z축 LM가이드 액추에이터(220)를 통해 상기 TCP 가압착 유닛(100) 각각을 하강시키고, 상기 TCP 전달유닛(600)의 각 진공흡착부(610)가 진공흡착을 해제하면, 상기 각 TCP 가압착 유닛(100)의 TCP 가압헤드(110)를 통해 상기 각 TCP를 진공흡착한다. 이후, 상기 TCP 가압착 유닛 이송 장치(200)는 상기 X축 갠트리 로봇(210), Y축 갠트리 로봇(230), 및 Z축 LM가이드 액추에이터(220)를 구동하여 상기 각 TCP 가압헤드(110)가 진공흡착한 TCP 각각이 상기 TCP 크리링 유닛(500)의 회전브러쉬(510) 직상부에 위치하도록 이송시킨다.
이후, 상기 TCP 크리링 유닛(500)은 그 회전브러쉬(510)를 회전시키고, 상기 TCP 가압착 유닛 이송 장치(200)는 상기 Z축 LM가이드 액추에이터(220)를 통해 상기 각 TCP 가압착 유닛(100)을 하강시켜 상기 회전브러쉬(510)에 의해 상기 각 TCP의 하면, 즉 접착면에 존재하는 이물질을 크리닝(cleaning)하도록 한다. 이때, 상기 회전브러쉬(510)에 의한 크리닝 과정에서 경우에 따라 상기 TCP 가압헤드(110) 에 진공흡착된 TCP가 틀어지는 경우가 발생할 수 있으므로, 상기 TCP 크리링 유닛(500)의 Y축 구동 스테이지(540)에 장착된 게이징 플레이트(520)를 이용하여 상기 TCP 가압헤드(110)에 진공흡착된 TCP의 일측면을 쳐줌으로써 상기 회전브러쉬(510)에 의한 크리닝과정에서 발생할 수 있는 상기 TCP의 틀어진 진공흡착상태를 정렬시킨다.
상기 TCP 크리링 유닛(500)의 작용이 완료되면, 상기 TCP 가압착 유닛 이송 장치(200)는 상기 X축 갠트리 로봇(210), Y축 갠트리 로봇(230), 및 Z축 LM가이드 액추에이터(220)를 구동하여 상기 각 TCP 가압착 유닛(100)을 이송시켜 상기 각 TCP 가압헤드(110)가 진공흡착한 TCP 각각이 스테이지(20)에 지지고정된 액정 패널의 가압착위치에 배치되도록 한다.
이후, 상기 TCP 얼라인 비젼유닛(400)은 X축 갠트리 로봇(420)을 구동하여 각 카메라 유닛(410)의 링조명(412)이 상기 각 TCP의 수직하부에 위치하도록 상기 각 카메라 유닛(410)을 이동시킨다. 이후, 상기 각 카메라 유닛(410)은 상기 링조명(412), 낙사조명(413), 동축조명(414), 및 CCD(415)를 통해 상기 TCP 및 액정 패널의 각 얼라인 마크(미도시)를 인식하여 상기 TCP 및 액정 패널이 가압착하기 위한 정위치에 얼라인(align), 즉 위치정렬되었는지 여부를 검출한다.
이후, 상기 TCP 가압착 유닛 미세위치 조정장치(300)는 상기 TCP 얼라인 비 젼유닛(400)이 검출한 정보를 바탕으로 상기 Y축 LM가이드 액추에이터(320)를 통해 상기 각 TCP 가압헤드(110)의 Y축 방향 위치를 미세조정하고, 로터리 액추에이터(330)를 통해 상기 TCP 가압헤드(110)를 Z축을 중심으로 회전시켜 Z축을 중심으로 한 회전각을 미세조정하여 상기 TCP 및 액정 패널이 가압착하기 위한 정위치에 얼라인(align)되도록 한다.
이후, 상기 TCP 가압착 유닛 이송 장치(200)는 상기 Z축 LM가이드 액추에이터(220)를 구동하여 상기 각 TCP 가압착 유닛(100)을 하강시켜 상기 각 TCP 가압헤드(110)가 진공흡착한 TCP 각각이 스테이지(20)에 지지고정된 액정 패널의 가압착 위치의 직상부에 미세간격 이격된 위치로 이동시킨다.
이후, 상기 각 TCP 가압착 유닛(100)은 각 실린더(130)를 구동하여 상기 각 TCP 가압헤드(110)를 하강시켜 한 번에 복수개의 각 TCP를 상기 스테이지(20)에 지지고정된 액정 패널에 가압착시킨다. 이후, 상기 각 TCP 가압헤드(110)는 상기 각 TCP에 대한 진공흡착을 해제하고, 상기 각 TCP 가압착 유닛(100)은 상기 Z축 LM가이드 액추에이터(220)를 구동하여 상기 각 TCP 가압착 유닛(100)을 이전 위치로 복귀시킨다.
이후, 지금까지 설명한 전체 과정을 동일하게 반복함으로써 액정 패널에 필요한 모든 TCP를 가압착시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 테이프 캐리어 패키지 가압착 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 평면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 복수개의 TCP 가압착 유닛 및 이들 각각을 이송시키는 TCP 가압착 유닛 이송 장치만을 따로 분리하여 도시한 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 TCP 가압착 유닛의 확대 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 TCP 가압착 유닛의 미세위치 조정을 위한 장치를 구체적으로 나타낸 사시도,
도 6은 도 2에 도시된 TCP 얼라인 비젼유닛만을 따로 분리하여 도시한 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 카메라 유닛의 확대 사시도,
도 8은 도 2에 도시된 TCP 크리링 유닛만을 따로 분리하여 도시한 사시도,
도 9는 도 2에 도시된 TCP 전달유닛만을 따로 분리하여 도시한 사시도이다.
**도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명**
10 : 베이스 프레임 20 : 스테이지
100 : TCP 가압착 유닛 110 : TCP 가압헤드
112 : 툴팁 114 : 히터블록
120 : 전방 브라켓 130 : 실린더
140 : 후방 브라켓 200 : TCP 가압착 유닛 이송 장치
210 : X축 갠트리 로봇 220 : Z축 LM가이드 액추에이터
222 : 지지 브라켓 230 : Y축 갠트리 로봇
300 : TCP 가압착 유닛 미세위치 조정장치
320 : Y축 LM가이드 액추에이터 330 : 로터리 액추에이터
400 : TCP 얼라인 비젼유닛 410 : 카메라 유닛
411 : 경통 412 : 링조명
413 : 낙사조명 414 : 동축조명
415 : CCD 500 : TCP 크리링 유닛
510 : 회전브러쉬 520 : 게이징 플레이트
530 : 마이크로 미터 600 : TCP 전달유닛
610 : 진공흡착부 620 : Y축 구동 실린더
630 : Y축 LM가이드 액추에이터 640 : X축 LM가이드 액추에이터
650 : TCP 회전유닛 652 : 구동풀리
654 : 벨트 656 : 센서

Claims (16)

  1. 베이스 프레임;
    상기 베이스 프레임에 설치되어 액정 패널을 지지고정하는 스테이지;
    TCP(테이프 캐리어 패키지)를 진공흡착하는 TCP 가압헤드와, 상기 TCP 가압헤드를 수직하방으로 구동시켜 상기 TCP를 상기 액정 패널에 가압착시키는 가압력을 제공하는 실리더를 포함하는 복수개의 TCP 가압착 유닛;
    개별적으로 수평이동하도록 마련된 각 캐리지에 상기 각 TCP 가압착 유닛을 탑재시켜 상기 TCP 가압착 유닛 각각을 X축 방향으로 이송시키는 X축 갠트리 로봇;
    상기 각 캐리지에 장착되어 상기 TCP 가압착 유닛 각각을 Z축 방향으로 이송시키는 Z축 LM가이드 액추에이터; 및
    상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 X축 갠트리 로봇을 Y축 방향으로 이송시키는 Y축 갠트리 로봇을 포함하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 TCP 가압헤드는 전방 브라켓에 지지되고, 상기 실리더는 후방 브라켓에 장착되어 상기 전방 브라켓을 수직하방으로 구동시키며, 상기 후방 브라켓은 상기 Z축 LM가이드 액추에이터에 의해 Z축 방향으로 이동하는 지지 브라켓에 연결되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 지지 브라켓에 장착되어 상기 후방 브라켓을 Y축 방향으로 이동시켜 상기 TCP 가압착 유닛의 Y축 방향 위치를 미세조정하는 Y축 LM가이드 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전방 브라켓에 장착되어 상기 TCP 가압헤드를 Z축을 중심으로 회전시켜 상기 TCP 가압헤드의 Z축을 중심으로 한 회전각을 미세조정하는 로터리 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 TCP 가압헤드에 진공흡착된 TCP의 얼라인 마크로 빛을 조사하는 링조명 이 일단에 마련된 경통과, 상기 경통의 일측에 설치되어 상기 TCP의 얼라인 마크로 빛을 조사하는 낙사조명과, 상기 경통 내부에 설치된 반사미러를 통해 상기 액정 패널의 얼라인 마크로 빛을 조사하는 동축조명, 및 상기 경통의 타단에 설치되어 상기 TCP 및 액정 패널의 얼라인 마크로부터 반사된 빛을 상기 반사미러를 통해 수신하는 CCD를 포함하여 상기 TCP 및 액정 패널의 각 얼라인 마크를 인식하는 복수개의 카메라 유닛을 갖는 TCP 얼라인 비젼유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 TCP 얼라인 비젼유닛은,
    개별적으로 수평이동하도록 마련된 각 캐리지에 상기 각 카메라 유닛을 탑재시켜 상기 카메라 유닛 각각을 X축 방향으로 이송시키도록 상기 베이스 프레임에 설치되는 X축 갠트리 로봇을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    이전 공정을 마친 후 이송되어온 TCP를 진공흡착하는 복수개의 진공흡착부와, 상기 각 진공흡착부를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 구동 실린더와, 상기 각 진공흡착부 및 Z축 구동 실린더를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 LM가이드 액추에이터, 및 상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 Y축 LM가이드 액추에이터를 X축 방향으로 이동시키는 X축 LM가이드 액추에이터를 포함하여 상기 이전 공정을 마친 후 이송되어온 TCP를 상기 각 TCP 가압착 유닛에 전달하는 TCP 전달유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 TCP 전달유닛은,
    구동모터에 의해 회전하는 구동풀리와, 상기 구동풀리의 회전력을 상기 진공흡착부에 전달하여 상기 진공흡착부를 Z축을 중심으로 회전시키는 벨트, 및 상기 구동풀리의 회전각을 검출하는 센서를 포함하여 상기 진공흡착부에 진공흡착된 TCP를 Z축을 중심으로 회전시키는 TCP 회전유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 TCP 가압헤드에 진공흡착된 TCP의 접착면을 크리닝하는 회전브러쉬를 구비한 TCP 크리닝 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 TCP 크리닝 유닛은,
    Y축을 따라 구동하여 상기 TCP 가압헤드에 진공흡착된 TCP의 일측면을 쳐줌으로써 상기 회전브러쉬에 의한 크리닝과정에서 발생할 수 있는 상기 TCP의 틀어진 진공흡착상태를 정렬시키는 게이징 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 TCP 크리닝 유닛은,
    상기 게이징 플레이트의 Z축을 중심으로 한 회전각을 미세조정하는 마이크로 미터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이전 공정을 마친 후 이송되어온 TCP를 진공흡착하는 복수개의 진공흡착부와, 상기 각 진공흡착부를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 구동 실린더와, 상기 각 진공흡착부 및 Z축 구동 실린더를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 LM가이드 액추에이터, 및 상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 Y축 LM가이드 액추에이터를 X축 방향으로 이동시키는 X축 LM가이드 액추에이터를 포함하여 상기 이전 공정을 마친 후 이송되어온 TCP를 상기 각 TCP 가압착 유닛에 전달하는 TCP 전달유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 TCP 전달유닛은,
    구동모터에 의해 회전하는 구동풀리와, 상기 구동풀리의 회전력을 상기 진공흡착부에 전달하여 상기 진공흡착부를 Z축을 중심으로 회전시키는 벨트, 및 상기 구동풀리의 회전각을 검출하는 센서를 포함하여 상기 진공흡착부에 진공흡착된 TCP를 Z축을 중심으로 회전시키는 TCP 회전유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 TCP 가압헤드에 진공흡착된 TCP의 접착면을 크리닝하는 회전브러쉬를 구비한 TCP 크리닝 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 TCP 크리닝 유닛은,
    Y축을 따라 구동하여 상기 TCP 가압헤드에 진공흡착된 TCP의 일측면을 쳐줌으로써 상기 회전브러쉬에 의한 크리닝과정에서 발생할 수 있는 상기 TCP의 틀어진 진공흡착상태를 정렬시키는 게이징 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 TCP 크리닝 유닛은,
    상기 게이징 플레이트의 Z축을 중심으로 한 회전각을 미세조정하는 마이크로 미터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 테이프 캐리어 패키지 멀티 가압착 시스템.
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