KR20140133350A - 고형 박판 분리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수 장의 고형 박판이 부착되어 있는 다층 접착 기판 중에서 최외곽 고형 박판을 박판에 손상을 가하지 않으면서 분리할 수 있는 고형 박판 분리 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 고형 박판 분리 장치는, 다공질 소재로 이루어지며, 다층 접착 기판 중 최하층 기판의 하면을 진공 흡착력으로 흡착하는 하부척; 다공질 소재로 이루어지며, 상기 다층 접착 기판 중 최상층 기판의 상면을 진공 흡착력으로 흡착하는 상부척; 상기 하부척의 상면 가장자리에 폐곡선 형상으로 형성되며, 상기 다층 접착 기판 중 최하층 기판의 하면과 상기 하부척 상면 사이에 밀폐 공간을 형성하는 하측 밀폐부재; 상기 상부척의 하면 가장자리에 폐곡선 형상으로 형성되며, 상기 다층 접착 기판 중 최상층 기판의 상면과 상기 상부척 하면 사이에 밀폐 공간을 형성하는 상측 밀폐부재; 상기 하부척을 상하 방향으로 구동시키는 하부척 상하 구동수단; 및 상기 상부척을 상하 방향으로 구동시키는 상부척 상하 구동수단;을 포함한다.

Description

고형 박판 분리 장치{THE APPARATUS FOR SEPARATING THE THIN PLATES}

본 발명은 고형 박판 분리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수 장의 고형 박판이 부착되어 있는 다층 접착 기판 중에서 최외곽 고형 박판을 박판에 손상을 가하지 않으면서 분리할 수 있는 고형 박판 분리 장치에 관한 것이다.

최근 LCD, AMOLED 등의 디스플레이 분야에서는 매우 얇은 두께의 유리 기판 등을 취급하면서 제조 공정이 진행된다. 따라서 이러한 디스플레이 장치의 제조 과정에서 기판의 파손을 방지하기 위하여 보조 기판을 외곽에 부착한 상태에서 제조 공정을 진행하는 경우가 있다. 또한 최근 사용이 급증하고 있는 터치 스크린 패널 제조 과정에서도 여러가지 고형 박판을 다층으로 부착하여 제조공정을 진행하는 경우가 발생한다.

이러한 경우에는 필연적으로 다층 접착 기판 중에서 일부 기판을 분리하는 작업이 요구된다. 그러나 접착 기판의 두께가 얇고 면적이 넓은 경우 이를 기판에 손상을 주지 않은 상태에서 용이하게 분리하는 것은 매우 어려운 작업이다.

따라서 이러한 고형 박판을 효과적으로 분리할 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 다수 장의 고형 박판이 부착되어 있는 다층 접착 기판 중에서 최외곽 고형 박판을 박판에 손상을 가하지 않으면서 분리할 수 있는 고형 박판 분리 장치를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 고형 박판 분리 장치는, 다공질 소재로 이루어지며, 다층 접착 기판 중 최하층 기판의 하면을 진공 흡착력으로 흡착하는 하부척; 다공질 소재로 이루어지며, 상기 다층 접착 기판 중 최상층 기판의 상면을 진공 흡착력으로 흡착하는 상부척; 상기 하부척의 상면 가장자리에 폐곡선 형상으로 형성되며, 상기 다층 접착 기판 중 최하층 기판의 하면과 상기 하부척 상면 사이에 밀폐 공간을 형성하는 하측 밀폐부재; 상기 상부척의 하면 가장자리에 폐곡선 형상으로 형성되며, 상기 다층 접착 기판 중 최상층 기판의 상면과 상기 상부척 하면 사이에 밀폐 공간을 형성하는 상측 밀폐부재; 상기 하부척을 상하 방향으로 구동시키는 하부척 상하 구동수단; 및 상기 상부척을 상하 방향으로 구동시키는 상부척 상하 구동수단;을 포함한다.

그리고 본 발명에서 상기 하부척 또는 상부척 중 어느 하나의 표면에는, 진공 그루브(groove)가 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 하측 밀폐 부재는, 상기 하부척의 가장자리에 형성되는 밀폐부재 설치홈을 따라 입설되되, 상단이 상기 하부척 표면보다 상측으로 돌출되는 것이 바람직하다.

또한 상기 상측 밀폐 부재는, 상기 상부척의 가장자리에 형성되는 밀폐부재 설치홈을 따라 입설되되, 하단이 상기 상부척 표면보다 하측으로 돌출되는 것이 바람직하다.

또한 상기 하부척 상하 구동수단 또는 상기 상부척 상하 구동수단은, 웨지 스테이지(wedge stage)로 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 상부척과 하부척 사이에는, 상기 상부척과 하부척 사이의 간격을 조절하는 간격 조절수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 간격 조절수단은, 상기 상부척과 하부척 사이에 삽입되는 간격 유지 지그인 것이 바람직하다.

또한 상기 간격 조절수단은, 상기 상부척과 하부척 사이에 삽입되는 웨지 스테이지으로 구성될 수도 있다.

또한 상기 상부척 표면은, 중앙 부분이 가장자리부분보다 하측으로 완만하게 돌출되는 형상인 것이 바람직하다.

본 발명의 고형 박판 분리장치는 얇은 박판형태의 기판에 대해서도 기판에 손상을 주지 않으면서 용이하게 분리할 수 있는 효과가 있다. 특히, 상부척과 하부척 사이의 간격을 정확하게 제어함으로써 정확한 기판 분리 작업이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고형 박판 분리장치의 구조를 도시하는 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부척의 구조를 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 푸쉬 핀의 작동 과정을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 갭 형성 나이프의 작동 과정을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부척 상하 구동수단의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부척의 구조를 도시하는 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 고형 박판 분리장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하부척(10), 상부척(20), 하측 밀폐부재(30), 상측 밀폐부재(40), 하부척 상하 구동수단(50), 상부척 상하 구동수단(60)을 포함하여 구성된다.

먼저 하부척(10)은 분리 작업의 대상인 다층 접착 기판(S) 중 최하측에 배치되는 기판(S1)의 하면을 진공 흡착력으로 흡착하는 구성요소이다. 여기에서 다층 접착 기판이라 함은, 다수장의 박판 형상의 기판이 정전력 또는 별도의 접착력에 의하여 서로 포개어져 부착되어 있는 상태의 기판들을 말하는 것이다. 따라서 상기 하부척(10)은 전체 고형 박판 분리장치(1)의 하측에 배치되며, 분리 작업 과정에서 상기 다층 접착 기판(S)이 움직이지 않도록 진공 흡착력을 이용하여 고정하는 역할을 한다.

따라서 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부척(10)에는 진공 흡착력 부여를 위한 진공 흡착부가 구비된다. 상기 진공 흡착부는 다양한 구조로 구비될 수 있으며, 예를 들어 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부척(10) 표면에 진공 흡입을 위한 진공 그루브(12)가 형성되고, 상기 진공 그루브(12)는 별도로 구비되는 진공 펌프(도면에 미도시)와 연결된다. 이렇게 진공 그루브(12)를 상기 하부척(10) 표면의 전면에 걸쳐서 고르게 형성하는 이유는, 상기 하부척(10) 표면의 전면에 걸쳐서 균일한 흡착력을 부여하기 위함이다.

또한 본 실시예에서는 상기 하부척(10)의 전면에 걸쳐서 균일한 진공 흡착력을 부여하기 위하여 상기 하부척(10)을 다공성 재질의 소재로 구성하는 것이 바람직하다.

또한 상기 하부척(10)의 내부에는 상기 하부척(10) 표면에 흡착되는 상기 다층 접착 기판(S)을 가열하기 위한 가열부(14)가 더 구비될 수 있다. 상기 가열부(14)를 이용하여 상기 다층 접착 기판(S)을 가열하면 상기 다층 접착 기판(S) 사이의 접착력이 약해져서 분리가 용이해지기 때문이다.

다음으로 상기 상부척(20)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 다층 접착 기판(S) 중 최상측에 배치되는 기판(S2)의 상면을 진공 흡착력으로 흡착하는 구성요소이다. 상기 상부척(20)은 상기 하부척(10)과 완벽하게 대향되는 위치에 평행하게 설치되며, 그 내부에 설치되는 세부 구성요소도 실질적으로 상기 하부척(10)과 동일하다. 즉, 상기 하부척(10)과 마찬가지로 상기 상부척(20)에도 진공 그루브(22), 가열부(24) 등이 설치된다.

다만, 상기 상부척(20)의 하면은 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙 부분이 가장자리 부분보다 하측으로 완만하게 돌출되는 구조를 가지는 것이 바람직하다. 이는 기판을 분리하는 과정에서 기판의 중앙 부분이 먼저 분리되어 상부척(20) 방향으로 휘게 되는데, 휘는 정도가 심한 경우에 기판이 손상될 수 있는 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 분리 과정에서 가장 심하게 변형되는 부분이 기판의 중앙 부분의 변형 정도를 감소시키기 위하여 상기 상부척 하면을 하측으로 돌출시켜서 기판의 손상을 방지하는 것이다.

다음으로 상기 하측 밀폐부재(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부척(10)의 상면 가장자리에 폐곡선 형상으로 형성되며, 상기 다층 접착 기판(S) 중 최하층 기판(S1)의 하면과 상기 하부척(10) 상면 사이에 밀폐 공간을 형성하는 구성요소이다.

따라서 상기 하측 밀폐부재(30)는 신축성이 있는 소재로 이루어지며, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하부척(10)의 가장자리에 형성되는 밀폐부재 설치홈(16)을 따라 입설되어 설치된다. 이때 상기 하측 밀폐부재(30)는 그 상단이 상기 하부척(10) 표면보다 상측으로 돌출되도록 설치되는 것이 바람직하다. 이렇게 상단이 상기 하부척(10) 표면보다 돌출되어야 상기 다층 접착 기판(S)의 하층 기판(S1)과 상기 하부척(10) 사이에 밀폐 공간을 형성할 수 있다.

그리고 상기 밀폐부재 설치홈(16)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하측 밀폐부재(30)가 변형되어 삽입될 수 있는 공간이 형성되는 구조를 가지는 것이 바람직하다. 상기 하측 밀폐부재(30)는 신축성을 가지는 다양한 소재로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 실리콘 오링으로 이루어질 수 있다.

다음으로 상기 상측 밀폐부재(40)는 상기 상부척(20)의 하면 가장자리에 폐곡선 형상으로 형성되며, 상기 다층 접착 기판(S) 중 최상층 기판(S2)의 상면과 상기 상부척(20) 하면 사이에 밀폐 공간을 형성하는 구성요소이다. 상기 상측 밀폐부재(40)도 상기 하측 밀폐 부재(30)와 마찬가지로, 상기 상부척(20)의 가장자리에 형성되는 밀폐부재 설치홈(26)을 따라 입설되되, 하단이 상기 상부척(20) 표면보다 하측으로 돌출되는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 하부척 상하 구동수단(50)은, 상기 하부척(10)을 상하 방향으로 구동시키는 구성요소이다. 상기 하부척 상하 구동수단(50)은 상기 하부척(10)을 상하 방향으로 정밀하게 구동시킬 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이, 웨지 스테이지(wedge stage)로 구성될 수 있다. 여기에서 웨지 스테이지라 함은 도 5에 도시된 바와 같이, 빗면을 서로 대향되게 접촉하고 있는 상부 블럭(52)과 하부 블럭(54)이 각각 구비되고, 상부 블럭(52)은 상하 방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 상하 이동 가이드(도면에 미도시)에 결합되어 있으며, 하부 블럭(54)은 수평 방향으로 이동할 수 있도록 안내하는 수평 이동 가이드(도면에 미도시)에 결합되어 있는 구조를 가진다. 그리고 상기 하부 블럭(54)은 수평 구동을 위한 구동수단(56)에 결합되어 수평 방향으로 구동되며, 상기 하부 블럭(54)의 수평 구동에 의하여 상기 상부 블럭(52)이 상하 방향으로 구동된다. 이러한 웨지 스테이지는 상하 방향으로 매우 미세한 간격 조정이 가능하게 상부에 많은 하중에 부과되어도 안정적으로 이를 지탱할 수 있는 장점이 있다.

물론 상기 하부척 상하 구동수단(50)은 실린더, 볼 스크류, 리니어 모터, 랙&피니언 기어 등 다양한 구조로 변형될 수 있을 것이다.

다음으로 상기 상부척 상하 구동수단(60)은 상기 상부척(20)을 상하 방향으로 구동시키는 구성요소이다. 상기 상부척 상하 구동수단(60)은 분리 작업이 진행되는 과정에서 상부척(20) 표면과 다층 접착 기판(S)의 상면을 접촉시키는 과정에서 상기 상부척(20)을 다층 접착 기판(S)에 접근시키기 위하여 상기 상부척(20)을 상하 방향으로 구동시키는 것이다.

한편 본 실시예에 따른 고형 박판 분리장치(1)에서 상기 상부척(20)과 하부척(10) 사이에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 상부척(20)과 하부척(10) 사이의 간격을 조절하는 간격 조절수단(70)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 다층 접착 기판(S)을 분리하는 작업에서는 상기 상부척(20)과 하부척(10) 사이의 간격이 정확하게 제어되는 것이 매우 중요하다. 특히, 상기 상부척(20)과 하부척(10)이 완벽한 평행을 이루어야만, 정확한 기판 분리 작업이 진행될 수 있다. 따라서 상기 간격 조절수단(70)이 도 1에 도시된 바와 같이, 다층 접착 기판(S)이 로딩된 상태에서 상기 상부척(20)과 하부척(10) 사이에 장입되어 상기 상부척(20)과 하부척(10) 사이의 간격을 정확하게 유지하는 것이다. 이때 상기 상부척(20)과 하부척(10) 사이의 간격은 분리 대상 기판의 두께 등에 의하여 미리 정해진다.

본 실시예에서 상기 간격 조절수단(70)은, 상기 상부척(20)과 하부척(10) 사이에 삽입되는 간격 유지 지그로 구성될 수 있다. 상기 간격 유지 지그는 일정한 간격을 두고 다양한 두께로 구비되어 필요한 간격에 맞는 간격 유지 지그를 매 작업시 마다 상기 상부척(20)과 하부척(10) 사이에 삽입하여 분리 작업을 진행하는 것이다.

한편 상기 간격 조절수단(70)은, 상기 상부척(20)과 하부척(10) 사이에 삽입되어 설치되며 자체 동력으로 간격을 변화시키는 간격 능동 변동부로 구비될 수도 있다. 상기 간격 능동 변동부는 자체 동력으로 상하 방향 간격을 조정할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 웨지 스테이지로 구성될 수도 있다. 이렇게 상기 간격 조절수단(70)이 웨지 스테이지로 구성되는 경우에는, 미리 설정된 프로그램에 의하여 요청되는 간격으로 상기 웨지 스테이지를 상하 구동시켜서 상기 상부척과 하부척 사이의 간격을 조정하는 것이다.

이하에서는 전술한 박판 분리 장치(1)를 사용하여 다층 적층 기판(S)을 분리하는 과정을 설명한다.

먼저 분리 작업이 진행될 다층 접착 기판(S)은 상기 박판 분리 장치(1)에 로딩되기 전에 사전작업이 진행될 수 있다. 사전 작업으로는 도 3에 도시된 바와 같이, 모서리 부분을 미리 박리하는 작업일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 다층 접착 기판(S) 중 하측 기판(S1)은 모서리 부분이 모따기 되어 있고, 상측 기판(S2)은 그렇지 않는 구조를 가지는 경우에 하측에서 상측으로 반복 구동하는 푸쉬 핀(push pin, 80)을 이용하여 상측 기판(S2)의 모서리를 들어올려서 미리 분리시킨다.

그리고 나서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 푸쉬 핀(80)에 의하여 분리된 틈으로 갭(gap) 형성 나이프(90)를 삽입하고, 상기 갭 형성 나이프(90)를 수평이동시켜 상기 상측 기판(S2)의 일측 가장자리부분이 분리되도록 한다.

이러한 사전 작업을 진행하면 상기 박판 분리 장치(1) 내에서 이루어지는 분리 작업이 보다 용이하게 이루어진다.

다음으로는 다층 접착 기판(S)을 로딩하는 단계가 진행된다. 상기 다층 접착 기판(S)은 상기 상부척(20)과 하부척(10) 사이의 공간으로 진입한 후, 상기 상부척(20) 또는 하부척(10) 중 어느 하나의 척에 흡착된 상태로 로딩된다. 그리고 나서 상, 하부척(20, 10)을 접근시켜서 서로 상기 다층 접착 기판(S)에 접촉할 정도로 이동시킨다.

다음으로는 상기 상부척(20)과 하부척(10)에 진공 흡입력을 인가한다. 그러면 상기 하부척(10)과 하측 기판(S1) 및 하측 밀폐부재(30) 사이의 공간에 진공이 형성되고, 상기 상부척(20)과 상측 기판(S2) 및 상측 밀폐부재(40) 사이의 공간에도 진공이 형성된다. 이렇게 진공이 형성되면, 그 진공 흡착력에 의하여 기판의 분리 작업이 이루어지는 것이다.

그리고 나서 분리된 기판들을 외부로 언로딩하는 과정이 진행된다. 물론 추가적인 분리 작업을 위하여 기판을 뒤집어서 다시 로딩하고 분리 작업을 추가적으로 진행할 수도 있다.

1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 고형 박판 분리장치
10 : 하부척 20 : 상부척
30 ; 하측 밀폐부재 40 : 상측 밀폐부재
50 ; 하부척 상하 구동수단 60 : 상부척 상하 구동수단
70 : 간격 유지수단 80 : 푸쉬 핀
90 : 갭 형성 나이프 S : 다층 접착 기판

Claims (9)

1. 다공질 소재로 이루어지며, 다층 접착 기판 중 최하층 기판의 하면을 진공 흡착력으로 흡착하는 하부척;
   다공질 소재로 이루어지며, 상기 다층 접착 기판 중 최상층 기판의 상면을 진공 흡착력으로 흡착하는 상부척;
   상기 하부척의 상면 가장자리에 폐곡선 형상으로 형성되며, 상기 다층 접착 기판 중 최하층 기판의 하면과 상기 하부척 상면 사이에 밀폐 공간을 형성하는 하측 밀폐부재;
   상기 상부척의 하면 가장자리에 폐곡선 형상으로 형성되며, 상기 다층 접착 기판 중 최상층 기판의 상면과 상기 상부척 하면 사이에 밀폐 공간을 형성하는 상측 밀폐부재;
   상기 하부척을 상하 방향으로 구동시키는 하부척 상하 구동수단;
   상기 상부척을 상하 방향으로 구동시키는 상부척 상하 구동수단;을 포함하는 고형 박판 분리장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 하부척 또는 상부척 중 어느 하나의 표면에는,
   진공 그루브(groove)가 형성되는 것을 특징으로 하는 고형 박판 분리장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 하측 밀폐 부재는,
   상기 하부척의 가장자리에 형성되는 밀폐부재 설치홈을 따라 입설되되, 상단이 상기 하부척 표면보다 상측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 고형 박판 분리장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 상측 밀폐 부재는,
   상기 상부척의 가장자리에 형성되는 밀폐부재 설치홈을 따라 입설되되, 하단이 상기 상부척 표면보다 하측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 고형 박판 분리장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 하부척 상하 구동수단 또는 상기 상부척 상하 구동수단은,
   웨지 스테이지(wedge stage)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고형 박판 분리장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 상부척과 하부척 사이에는,
   상기 상부척과 하부척 사이의 간격을 조절하는 간격 조절수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고형 박판 분리장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 간격 조절수단은,
   상기 상부척과 하부척 사이에 삽입되는 간격 유지 지그인 것을 특징으로하는 고형 박판 분리장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 간격 조절수단은,
   상기 상부척과 하부척 사이에 삽입되는 웨지 스테이지인 것을 특징으로 하는 고형 박판 분리장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 상부척 표면은,
   중앙 부분이 가장자리부분보다 하측으로 완만하게 돌출되는 형상인 것을 특징으로 하는 고형 박판 분리장치.
   

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