KR20120053205A - 클램프 압력측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는, 클램프에 의해 가해진 압력을 감지하는 감지부; 감지부에 가해진 압력에 대응한 감지신호를 생성하는 회로부; 및 회로부로부터 감지신호를 입력받고 이를 이용하여 클램프에 의해 가해진 압력을 표시하는 데이터 표시부를 포함하는 클램프 압력측정 장치를 제공한다.

Description

클램프 압력측정 장치{Apparatus for Measuring of clamp preasure}
본 발명의 실시예는 클램프 압력측정 장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 전기영동표시장치(Electro Phoretic Display; EPD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다. 이와 같은 표시장치는 텔레비전(TV)이나 비디오 등의 가전분야에서 노트북(Note book)과 같은 컴퓨터나 핸드폰과 등과 같은 산업분야 등에서 다양한 용도로 사용되고 있다.
위와 같은 표시장치 중 액정표시장치나 유기전계발광표시장치는 얇은 기판 상에 증착, 사진 및 식각 등을 이용하여 표시소자 등을 포함하는 패널을 형성한다. 이에 따라, 기판 상에 표시소자 등을 형성할 때에는 기판이 증착장치 내에서 이동될 때 유동이 발생하지 않도록 클램프를 이용하여 고정한다.
그런데, 증착 공정을 진행하는 증착 장치에서 캐리어는 기판을 수직으로 세워서 이송하기 때문에 클램프의 형상과 압력에 의해 기판의 파손과 같은 영향이 미치게 된다. 이로 인하여, 종래에는 압력 및 힘 측정에 사용되는 로드 셀(load cell)이나 압전 센서를 이용하는데, 이는 얇은 두께의 기판을 고정해주는 클램프의 압력 측정이 불가능하다.
따라서, 종래 사용되고 있는 장치로는 클램프가 기판을 누르는 압력을 정밀하게 측정할 수 없기 때문에 클램프의 압력 관리, 최적 형상 및 압력 도출에 대한 정량적인 데이터를 얻을 수 없고, 클램프에 의한 기판의 파손을 유발하고 있어 이의 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, 클램프에 의한 기판의 파손을 방지하며 표시장치를 제작할 수 있도록 클램프가 기판을 누르는 압력을 정밀하게 측정할 수 있는 클램프 압력측정 장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예는, 클램프에 의해 가해진 압력을 감지하는 감지부; 감지부에 가해진 압력에 대응한 감지신호를 생성하는 회로부; 및 회로부로부터 감지신호를 입력받고 이를 이용하여 클램프에 의해 가해진 압력을 표시하는 데이터 표시부를 포함하는 클램프 압력측정 장치를 제공한다.
감지부는, 클램프에 의해 가해진 압력에 따라 저항이 가변 되는 소자를 포함할 수 있다.
회로부는, 감지부의 일단에 공급된 전압과 감지부의 타단으로부터 출력되는 전압차를 이용하여 감지신호로 생성할 수 있다.
회로부는, 비교부, 전원부 및 저항기를 포함하며, 비교부는 제1입력단이 전원부의 제1전극에 연결되고 제2입력단이 감지부의 타단에 연결되고 출력단이 데이터 표시부에 연결되며, 전원부는 제1전극이 비교부의 제1입력단에 연결되고 제2전극이 감지부의 일단에 연결되며, 저항기는 일단이 비교부의 제2입력단에 연결되고 타단이 비교부의 출력단에 연결될 수 있다.
센서부는, 연성 배선부에 의해 전원부의 제2전극과 비교부의 제2입력단에 연결될 수 있다.
클램프는, 압력을 전달하는 발부분이 전면에 걸쳐 접촉하는 일자형과, 양쪽 외곽만 접촉하는 양방형을 포함할 수 있다.
감지부는, 클램프의 형상에 대응하여 적어도 두 개의 감지부로 구성될 수 있다.
회로부는, 비교부 및 저항기가 감지부의 개수에 대응하여 각기 구분되어 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 클램프의 압력 관리, 최적 형상 및 압력 도출에 대한 정량적인 데이터를 산출하여 클램프에 의한 기판의 파손을 방지하며 표시장치를 제작할 수 있도록 클램프가 기판을 누르는 압력을 정밀하게 측정할 수 있는 클램프 압력측정 장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 압력측정 장치의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 클램프 압력측정 장치의 평면도.
도 3은 다른 실시예에 따른 클램프 압력측정 장치의 평면도.
도 4는 클램프의 형상을 나타낸 도면.
도 5는 클램프 압력측정 장치의 회로 구성도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
이하에서 설명되는 클램프 압력측정 장치는 액정표시장치나 유기전계발광표시장치와 같이 얇은 기판 상에 증착, 사진 및 식각 등을 이용하여 표시소자 등을 형성할 때, 기판의 유동을 방지하는 클램프의 압력을 측정하는 장치에 관한 것이다. 여기서, 클램프는 압력을 전달하는 기구로서 푸셔 스프링(Pusher Spring)이라고도 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 압력측정 장치의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 클램프 압력측정 장치의 평면도이며, 도 3은 다른 실시예에 따른 클램프 압력측정 장치의 평면도이며, 도 4는 클램프의 형상을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 압력측정 장치에는 감지부(121), 회로부(126) 및 데이터 표시부(127)가 포함된다.
감지부(121)는 클램프(140)에 의해 가해진 압력을 감지하는 역할을 한다. 감지부(121)는 클램프(140)에 의해 가해진 압력에 따라 저항이 가변 되는 소자 예컨대, 압력센서를 포함한다. 감지부(121)는 클램프(140)에 의해 가해진 압력을 정밀하게 감지할 수 있도록 그 표면이 평평한 압력센서가 선택될 수 있다. 감지부(121)는 연성필름(123) 내에 형성된 배선부(122)에 의해 회로부(126)에 연결될 수 있다. 감지부(121)는 클램프(121)의 형상에 대응하여 적어도 두 개의 감지부(121)로 구성될 수 있다.
도 2에서는 클램프(140)의 발부분(145)이 전면에 걸쳐 접촉하는 일자형이므로 다섯 개의 감지부(121)로 구성된 것을 일례로 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 감지부(121)는 세 개의 감지부(121)로 구성될 수도 있다.
한편, 클램프(140)는 캐리어(130) 상에 형성된 고정부에 부착된 스프링(142)의 재질, 선경 및 권선수에 따라 압력을 전달하는 발부분(145)을 통해 누르는 압력이 달라진다. 실시예에 따른 클램프(140)는 압력을 전달하는 발부분(145)이 전면에 걸쳐 접촉하는 일자형과, 양쪽 외곽만 접촉하는 양방형을 포함한다. 실시예에 사용되는 클램프(140)는 압력을 전달하는 발부분(145)의 형상이 도 4와 같이 다양하다. 그러므로, 감지부(121)는 클램프(140)의 발부분(145)의 형상에 대응하여 형성될 수 있다. 또한, 감지부(121)는 클램프(140)의 발부분(145)으로부터 전달되는 압력을 더욱 정밀하게 감지하기 위해서 도 2와 같이 복수로 형성할 수도 있다.
회로부(126)는 감지부(121)에 가해진 압력에 대응하는 감지신호를 생성하는 역할을 한다. 회로부(126)는 감지부(121)의 일단에 공급된 전압과 감지부(121)의 타단으로부터 출력되는 전압차를 이용하여 감지신호를 생성한다.
데이터 표시부(127)는 회로부(126)로부터 감지신호를 입력받고 이를 이용하여 클램프(121)에 의해 가해진 압력을 표시하는 역할을 한다.
한편,실시예에서는 클램프 압력측정 장치에 포함된 감지부(121), 회로부(126) 및 데이터 표시부(127)가 측정지그(110) 상에 위치하는 인쇄회로기판(120) 상에 형성된 것을 일례로 도시하였으나 이에 한정되지 않는다.
이하, 클램프 압력측정 장치를 구성하는 회로의 구성에 대해 설명한다.
도 5는 클램프 압력측정 장치의 회로 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 클램프 압력측정 장치에는 감지부(121), 회로부(126) 및 데이터 표시부(127)가 포함된다. 도시된 바와 같이 회로부(126)에는 비교부(AMP), 전원부 (PWR) 및 저항기(R)가 포함된다.
비교부(AMP)는 제1입력단(+)이 전원부(PWR)의 제1전극(+)에 연결되고 제2입력단(-)이 감지부(121)의 타단에 연결되고 출력단(#1)이 데이터 표시부(127)에 연결된다. 비교부(AMP)는 오피앰프(Operational Amplifier; OP AMP)와 같은 소자로 구성된다.
전원부(PWR)는 제1전극(+)이 비교부(AMP)의 제1입력단(+)에 연결되고 제2전극(-)이 감지부(121)의 일단에 연결된다. 전원부(PWR)는 직렬로 연결된 배터리를 일례로 도시하였으나 이에 한정되지 않는다.
저항기(R)는 일단이 비교부(121)의 제2입력단(-)에 연결되고 타단이 비교부(AMP)의 출력단(#1)에 연결된다. 저항기(R)는 비교부(121)의 출력단(#1)을 통해 출력되는 감지신호를 조절할 수 있도록 가변 저항기로 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
데이터 표시부(127)는 비교부(AMP)의 출력단(#1)으로부터 출력된 감지신호를 처리하여 감지부(121)가 감지한 압력을 수치화하여 표시부(Data Display)에 표시한다. 데이터 표시부(127)는 비교부(AMP)의 출력단(#1)으로부터 출력된 감지신호를 수치화하여 표시부(Data Display)에 표시할 수 있는 장치 예컨대 데이터 자동 기록기(Data Logger)로 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 앞서 설명된 회로부(126)는 클램프(140)의 발부분(145)이 감지부(121)를 누르게 되면 다음과 같이 동작하게 된다.
감지부(121)는 클램프(140)에 의해 받은 압력변화를 저항의 변화로 출력한다. 그러므로, 감지부(121)의 일단에 입력된 전압과 타단으로 출력되는 전압은 감지부(121)를 누르는 클램프(140)의 압력에 의해 변하게 된다. 이때, 회로부(126)에 포함된 비교부(AMP)는 감지부(121)에 의한 저항변화를 아날로그 형태의 전압으로 구성된 감지신호로 생성하고 생성된 감지신호를 데이터 표시부(127)에 출력된다. 그러면, 데이터 표시부(127)에는 회로부(126)로부터 전달된 감지신호를 수치화하여 클램프(140)에 의해 받은 압력을 표시한다.
여기서, 데이터 표시부(127)는 비교부(AMP)의 출력단(#1)으로부터 출력된 감지신호를 기록할 수 있다. 그러므로, 실시예에 따른 클램프 압력측정 장치를 이용하면, 클램프(140)별로 가해진 압력의 정도 및 균일성 등을 측정하고 이를 이용한 정량적인 데이터를 산출하여 표시장치의 제작시 유용하게 사용할 수 있게 된다.
이하, 실시예에 의해 제작된 클램프 압력측정 장치를 이용한 측정 결과에 대해 설명한다.
표 1은 클램프의 위치별 압력 분포를 확인한 측정 결과이다.
Figure pat00001
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예에 의해 제작된 클램프 압력측정 장치를 이용하면 클램프가 위치별로 기판을 누르는 압력을 확인할 수 있다.
측정 결과에 따르면, 클램프는 ②, ④ 위치에서 가장 큰 압력을 받고 있음이 확인되었다. 클램프의 압력이 위와 같이 다를 경우, 표시장치에 사용되는 기판은 압력 불균형에 의한 파손이 야기된다. 따라서, 실시예에 의해 제작된 클램프 압력측정 장치를 이용하여 클램프의 압력 상태를 확인하고 이에 대응하여 클램프의 압력을 조절하면 표시장치 제작시, 압력 불균형에 의한 파손은 방지될 수 있게 된다.
표 2는 클램프의 종류별 압력 수준을 확인한 측정 결과이다.
Figure pat00002
표 2는 기존에 사용 이력이 있는 클램프(Pusher Spring)에 대한 압력을 실시예에 의해 제작된 클램프 압력측정 장치로 측정한 측정 결과이다.
측정 결과에 따르면, 클램프(Pusher Spring)의 종류 및 스프링(Coil Spring)의 종류에 따라 압력에 대한 측정값은 다르게 측정되나 클램프는 0.3 ~ 0.4N의 압력 범위일 때 기판의 파손을 방지하는데 유리한 것으로 판단된다.
이상 본 발명의 실시예는, 클램프의 압력 관리, 최적 형상 및 압력 도출에 대한 정량적인 데이터를 산출하여 클램프에 의한 기판의 파손을 방지하며 표시장치를 제작할 수 있도록 클램프가 기판을 누르는 압력을 정밀하게 측정할 수 있는 클램프 압력측정 장치를 제공하는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
121: 감지부 126: 회로부
127: 데이터 표시부 130: 캐리어
140: 클램프 142: 스프링
AMP: 비교부 PWR: 전원부
R: 저항기

Claims (8)

  1. 클램프에 의해 가해진 압력을 감지하는 감지부;
    상기 감지부에 가해진 압력에 대응한 감지신호를 생성하는 회로부; 및
    상기 회로부로부터 상기 감지신호를 입력받고 이를 이용하여 클램프에 의해 가해진 압력을 표시하는 데이터 표시부를 포함하는 클램프 압력측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 클램프에 의해 가해진 압력에 따라 저항이 가변 되는 소자를 포함하는 클램프 압력측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회로부는,
    상기 감지부의 일단에 공급된 전압과 상기 감지부의 타단으로부터 출력되는 전압차를 이용하여 상기 감지신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 클램프 압력측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회로부는,
    비교부, 전원부 및 저항기를 포함하며,
    상기 비교부는 제1입력단이 상기 전원부의 제1전극에 연결되고 제2입력단이 상기 감지부의 타단에 연결되고 출력단이 상기 데이터 표시부에 연결되며,
    상기 전원부는 제1전극이 상기 비교부의 제1입력단에 연결되고 제2전극이 상기 감지부의 일단에 연결되며,
    상기 저항기는 일단이 상기 비교부의 제2입력단에 연결되고 타단이 상기 비교부의 출력단에 연결된 것을 특징으로 하는 클램프 압력측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    연성 배선부에 의해 상기 전원부의 제2전극과 상기 비교부의 제2입력단에 연결되는 것을 특징으로 하는 클램프 압력측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 클램프는,
    압력을 전달하는 발부분이 전면에 걸쳐 접촉하는 일자형과,
    양쪽 외곽만 접촉하는 양방형을 포함하는 클램프 압력측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 클램프의 형상에 대응하여 적어도 두 개의 감지부로 구성되는 것을 특징으로 하는 클램프 압력측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회로부는,
    상기 비교부 및 상기 저항기가 상기 감지부의 개수에 대응하여 각기 구분되어 형성된 것을 특징으로 하는 클램프 압력측정 장치.
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