KR100811115B1 - 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판의 설정된 모델별로 레이저유닛의 마킹 헤드좌표를 설정하고 마킹을 위한 대기위치로 레이저유닛을 이동시키는 과정과; 상기 기판을 로딩부와 상/하 수직 이동되는 정렬가공부 및 배출부로 나누어진 이송컨베이어에 로딩시키고 정렬가공부 상에 배치한 가공스테이지 상에 진입되었는가를 확인하는 과정과; 상기 가공스테이지 상에 기판 진입이 확인되면, 상기 이송컨베이어의 정렬가공부를 다운시켜 기판과의 접촉을 해제함과 동시에 가공스테이지의 상측으로 공기를 불어넣어 기판을 부상시키는 과정과; 상기 기판의 부상상태에서 기판의 X축과 Y축 센터링을 조정하여 가공스테이지의 중앙으로 정렬시키고 기판의 중앙 정렬이 완료되었는가를 확인하는 과정과; 상기 기판의 중앙 정렬이 완료되면, 기판의 부상상태를 해제하고 진공흡착을 통해 가공스테이지에 기판을 고정시키는 과정과; 상기 레이저유닛을 통해 기판의 가공위치로 레이저를 주사하여 배기홀을 가공함과 동시에 분진 제거를 위한 석션을 행하는 과정과; 상기 기판의 배기홀 가공이 완료되면, 기판의 진공흡착을 해제하고 다운상태의 정렬가공부를 업시켜 이송컨베이어에 기판을 접촉시키는 과정과; 상기 이송컨베이어를 통해 기판을 배출시키되 기판의 엔드라인 통과여부를 확인하는 과정을 포함하는 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 패널용 배기홀 가공방법{EXHAUST HOLE PROCESSING METHOD FOR DISPLAY PANEL}

도 1은 본 발명에 의한 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법을 나타낸 흐름도.

도 2는 본 발명의 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법을 위한 장치를 포함하는 개념도.

도 3은 본 발명에 있어 기판의 레이저 가공을 위한 개념도.

도 4는 본 발명에 있어 레이저 가공시 Z축 방향 조정을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 레이저유닛 11: 레이저소스

12: 광학계 13: 가변 BET

14,15: 미러 16,17: 갈바노미터

18: 포커스렌즈 20: 이송컨베이어

30: 가공스테이지 41: 스토퍼

42: X정렬기 43: Y정렬기

본 발명은 디스플레이 패널에 배기홀을 가공하기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저를 이용한 비접촉식 가공을 행하여 배기홀의 효율적인 가공을 행할 수 있도록 하며 기판의 정렬시 기판 마찰계수를 없앨 수 있도록 한 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이소자인 PDP(Plasma Display Panel)는 플라즈마 표시장치의 표시부분인 패널로서 2장의 얇은 유리기판 사이의 좁은 틈에 네온 등의 가스를 봉입하고 유리기판의 내면에 수평방향과 수직방향으로 배열된 투명전극이 구비되는 구성으로 이루어진다.

상기 PDP는 그 제조공정에 있어 2개의 유리기판을 접합시 내부에 잔류된 공기를 외부 배출시키기 위한 용도로 유리기판의 어느 하나에 배기홀을 미리 가공하는 공정이 포함된다.

이러한 배기홀의 가공으로는 종래 다이아몬드를 이용한 기계적 드릴링이 실시되고 있는데, 이는 유리기판과의 직접적인 접촉방식으로 가공이 정밀하지 않을뿐더러 진동에 의해 유리기판이 파손되는 문제점이 있었으며, 배기홀의 가공부위에 버(burr)가 형성되고 이러한 버의 형성은 PDP의 제조공정시 행해지는 열처리시에 크랙 및 파손의 요인으로 작용되는 문제점이 있었다.

또한, 배기홀 형성시 기계적 드릴링을 행하므로 유리가루의 분진이 많이 발생되어 작업환경에 유해할뿐더러 세정공정이 필수적으로 수행되어야 하는 문제점이 있었으며, 패널의 대형화 및 다면취 공법 도입에 따른 대처가 용이하지 못한 문제 점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점 등을 감안하여 창출된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 레이저를 이용한 비접촉식 가공을 행하여 배기홀 가공에 따른 가공효율을 향상시킬 수 있도록 하고 기판의 효율적인 이송은 물론 기판의 마찰계수를 없앨 수 있도록 하며 패널의 대형화 및 다면취 공법 도입에 따른 배기홀 가공의 용이한 처리를 가능하게 하는 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 비접촉식 기판 가공으로 기판의 파손을 방지하고 정밀가공을 가능하게 하며 배기홀 가공부위의 버(burr) 형성을 방지하여 후공정의 열처리시에 크랙이 가거나 파손되는 종래의 문제점을 극복할 수 있도록 하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판의 설정된 모델별로 레이저유닛의 마킹 헤드좌표를 설정하고 마킹을 위한 대기위치로 레이저유닛을 이동시키는 과정과; 상기 기판을 로딩부와 상/하 수직 이동되는 정렬가공부 및 배출부의 3단계로 나누어진 이송컨베이어를 통해 이송 처리하되 상기 정렬가공부 상에 배치한 가공스테이지 상에 기판이 진입되었는가를 확인하는 과정과; 상기 가공스테이지 상에 기판의 진입이 확인되면, 상기 이송컨베이어의 정렬가공부를 다운시킴에 의해 정렬가공부와 기판과의 접촉을 해제시켜 가공스테이지에 기판을 안착시킴과 동시에 상기 가공스테이지의 상측으로 공기를 불어넣어 기판을 부상시키는 과정과; 상기 기판의 부상상태에서 기판의 X축과 Y축 센터링을 조정하여 가공스테이지의 중앙으로 정렬시키고 기판의 중앙 정렬이 완료되었는가를 확인하는 과정과; 상기 기판의 중앙 정렬이 완료되면, 기판의 부상상태를 해제하고 진공흡착을 통해 가공스테이지에 기판을 고정시키는 과정과; 상기 대기위치로 이동된 레이저유닛을 통해 기판의 가공위치로 레이저를 주사하여 배기홀을 가공함과 동시에 가공시 발생되는 분진 제거를 위한 석션을 행하는 과정과; 상기 기판의 배기홀 가공이 완료되면, 기판의 진공흡착을 해제하고 다운상태의 정렬가공부를 업시켜 이송컨베이어의 정렬가공부에 기판을 접촉시키는 과정과; 상기 이송컨베이어를 통해 기판을 배출시키되 기판의 엔드라인 통과여부를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법을 위한 장치를 포함하는 개념도이고, 도 3은 본 발명에 있어 기판의 레이저 가공을 위한 개념도이고, 도 4는 본 발명에 있어 레이저 가공시 Z축 방향 조정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법은 레이저유닛(10)에서 포커싱(focusing) 조정되는 레이저를 기판(G)의 2차원 평면에 주사하여 배기홀을 비접촉식으로 가공하기 위한 것으로서, 기판(G)의 설정된 모델별로 레이저유닛(10)의 마킹(marking) 헤드좌표를 설정하고 마킹을 위한 대기위치로 레이저유닛(10)을 이동시키는 과정(S1)과, 상기 기판(G)을 로딩부(21)와 상/하 수직 이동되는 정렬가공부(22) 및 배출부(23)의 3단계로 나누어진 이송컨베이어(20)에 로딩(loading)시켜 이송 처리하되 상기 정렬가공부(22) 상에 배치한 가공스테이지(30) 상에 기판이 진입됨을 확인하는 과정(S2)과, 상기 가공스테이지(30) 상에 기판(G)의 진입이 확인되면 이송컨베이어(20)의 정렬가공부(22)를 다운(down)시킴에 의해 정렬가공부(22)와 기판(G)과의 접촉을 해제시켜 가공스테이지(30)에 기판을 안착시킴과 동시에 가공스테이지(30)의 상측으로 공기를 불어넣어 기판(G)을 부상(浮上)시키는 과정(S3)과, 상기 기판(G)의 부상상태에서 기판의 X축과 Y축 센터링(centering)을 조정하여 가공스테이지(30)의 중앙으로 정렬시키고 기판(G)의 중앙 정렬이 완료되었는가를 확인하는 과정(S4)과, 상기 기판(G)의 중앙 정렬이 완료되면 기판의 부상상태를 해제하고 진공흡착을 통해 가공스테이지(30)에 기판을 고정시키는 과정(S5)과, 상기 대기위치로 이동된 레이저유닛(10)을 통해 기판의 가공위치로 레이저를 주사하여 배기홀을 가공함과 동시에 가공시 발생되는 분진 제거를 위한 석션(suction)을 행하는 과정(S6)과, 상기 기판(G)의 배기홀 가공이 완료되면 기판의 진공흡착을 해제하고 다운(down)상태의 정렬가공부(22)를 업(up)시켜 이송컨베이어(20)의 정렬가공부(22)에 기판을 접촉시키는 과정(S7)과, 상기 이송컨베이어(20)를 통해 기판(G)을 배출시키되 기판의 엔드라인(end line) 통과여부를 확인하는 과정(S8)을 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 기판(G)의 배기홀 가공시 사용되는 레이저로는 자외선레이저를 사용토록 함이 바람직한데, 이는 열적 손상을 일으키지 않는 재료들을 제거한 고에너지 광자들과 예리한 초점을 가능하게 하는 짧은 파장에 의해 공간 분해능을 향상 시키는 작용을 하며, 특히 매우 빠른 최대출력과 높은 펄스 에너지를 가지고 355nm에서 10W에 이를 수 있게 하는 Q-스위칭 그룹의 자외선레이저를 사용토록 함으로써 배기홀 가공의 효율성을 추구할 수 있도록 함은 물론 정밀한 가공이 이루어질 수 있게 한다.

또한, 상기 자외선레이저는 레이저소스의 가장 바람직한 실시예로서, 이에 특별히 한정된다 할 수 없으며, 배기홀 가공의 용이성 및 정밀한 가공을 가능하게 하는 레이저소스이면 모두 적용 가능하다 할 것이다.

상기 레이저유닛(10)은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 레이저소스(11)와 광학계(12)의 사이에 가변 BET(Variable Beam Extender)(13)를 배치하여 레이저의 Z축 방향(높낮이)에 대한 포커싱(focusing) 조정이 빠르게 수행될 수 있도록 하며, X 및 Y 미러(14)(15)와 X 및 Y 갈바노미터(16)(17)와 포커스렌즈(18)로 구비되는 광학계(12)에서 레이저의 위치 조정을 수행할 수 있도록 구성되게 한다.

상기 기판(G)의 X축 및 Y축 방향 정렬은 가공스테이지(30)의 전방과 후방 및 양측부에 배치되는 스토퍼(41)와 텐션구조를 갖는 X정렬기(42) 및 Y정렬기(43)에 의해 수행되게 한다.

본 발명에 적용되는 기판(G)은 유리(glass)가 주재료가 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 레이저소스와 광학계 및 가변 BET로 이루어진 레이저유닛(10)을 가공하고자 하는 기판(G)의 설정된 모델에 맞추어 마킹을 위한 헤드좌표를 설정하고 마 킹을 위한 대기위치로 레이저 헤드를 이동시킨다(S1).

배기홀 가공용 기판(G)을 이송컨베이어(20)의 로딩부(21)로 로딩(loading)시켜 기판(G)과 이송컨베이어(20)를 접촉되게 한 후 정렬가공부(22)측으로 이송 처리하되 정렬가공부(22) 상에 배치한 가공스테이지(30) 상에 기판이 진입되었는가를 확인한다(S2).

이때, 기판(G)의 진입여부는 스토퍼(41)에 근접하여 바로 뒤에 설치된 포토센서(미 도시됨)의 감지로 신호 처리되며, 이와 동시에 이송컨베이어(20)의 동작이 정지되고 관성에 의해 이송되는 기판은 가공스테이지(30)의 전방에 UP상태로 위치되는 스토퍼(41)에 의해 규제되어 정지된다.

가공스테이지(30) 상에 기판(G)의 진입이 확인되면, 기판의 이송 처리에 사용되는 이송컨베이어(20)의 정렬가공부(22)를 다운(down)시킴에 의해 정렬가공부(22)와 기판(G)과의 접촉상태를 해제시켜 가공스테이지(30)에 기판을 안착시킴과 동시에 가공스테이지(30)의 아래에서 상측으로 공기를 불어넣어 기판(G)을 부상(浮上)시킨다(S3).

기판(G)을 부상시킨 상태에서 X정렬기(42)와 Y정렬기(43)를 위치 조정하여 가공스테이지(30)의 중앙으로 기판을 정렬시키고 기판(G)의 중앙 정렬이 완료되었는가를 확인한다(S4).

이때, 기판(G)의 적용모델에 따라 메인컨트롤부(미 도시됨)에 기 설정된 값만큼 서보모터(미 도시됨)를 제어하여 X정렬기(42) 및 Y정렬기(43)를 위치 이동시켜 기판의 중앙 정렬을 시도하게 되며, 서보모터의 위치 이동 완료가 기판(G)의 중앙 정렬에 대한 완료를 알리는 신호가 된다.

여기서, 기판(G)의 부상을 이용함은 공중에 뜬 상태의 기판을 접촉하여 위치를 조정하므로 기판의 위치 조정이 용이해지고 기판의 정렬시 기판(G)과 가공스테 이지(30)간의 마찰을 제거함에 의한 스크래치를 방지할 수 있을뿐더러 기판의 마찰계수를 없애는 이점을 제공한다.

기판의 중앙 정렬이 완료되면, 공기 공급을 차단하여 기판의 부상을 해제하고 진공흡착을 통해 가공스테이지(30)에 기판을 밀착 고정시킨다(S5).

이후, 대기위치로 이동된 레이저유닛(10)에서 레이저를 발생시키고 가변 BET에 의한 Z축 포커싱을 조정함과 동시에 X 및 Y 갈바노미터에 의한 X 및 Y 미러의 위치를 조정하면서 기판의 가공위치로 레이저의 초점을 맞추어 배기홀을 가공 처리한다(S6).

이때, 석션(suction)을 행하여 배기홀 가공시 기판에서 발생되는 분진을 제거할 수 있도록 한다.

기판(G)의 배기홀 가공이 완료되면, 기판의 진공흡착을 차단하여 밀착 고정을 해제하고 다운(down)상태에 있는 이송컨베이어(20)의 정렬가공부(22)를 다시 업(up)시켜 이송컨베이어(20)에 기판(G)을 접촉시킨다(S7).

이때, 이송컨베이어(20)의 정렬가공부(22)에 대한 업(up) 동작으로 기판(G)은 이송컨베이어(20)와 접촉되면서 가공스테이지(30)와는 분리되어지며, 기판(G)의 배출을 위해 업(up)상태의 스토퍼(41)가 다운(down)되고, X정렬기(42) 및 Y정렬기(43)가 초기 위치로 원상 복귀된다.

이송컨베이어(20)를 작동시켜 정렬가공부(22)에 위치된 기판(G)을 배출부(23)로 이송시켜 배출 처리하되 기판의 엔드라인(end line) 통과여부를 확인한다(S8).

이때, 기판(G)의 통과여부는 스토퍼(41)에 근접하여 바로 앞에 설치된 포토 센서(미 도시됨)의 감지로 신호 처리되며, 다운된 스토퍼(41)를 다시 업시킨다.

한편, 본 발명에 의한 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법은 상술한 바와 같은 구체적인 실시예 및 첨부한 도면을 참조하여 설명하였으나, 이에 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명 특허청구범위의 기술적 사상의 유사범주 내에서 행해지는 당해 기술분야의 다양한 변형 및 수정은 본 발명에 귀속될 수 있다 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법에 의하면, 레이저를 이용한 비접촉식 가공을 행하므로 배기홀 가공에 따른 가공효율을 크게 향상시킬 수 있으며 기판의 마찰계수 없이 용이하게 중앙 정렬시킬 수 있고 정밀한 가공이 가능할 뿐만 아니라 패널의 대형화 및 다면취 공법 도입에 따른 배기홀 가공의 용이한 처리가 가능하며 분자구조를 파괴하는 가공이므로 기존 기계적 접촉식 드릴링에 비해 배기홀 가공부위의 버(burr) 형성을 방지할 수 있고 후공정의 열처리시에 크랙이 가거나 파손되는 문제점을 사전 차단할 수 있는 유용함을 제공한다.

Claims (4)

1. 기판의 설정된 모델별로 레이저유닛의 마킹 헤드좌표를 설정하고 마킹을 위한 대기위치로 레이저유닛을 이동시키는 과정과;

   상기 기판을 로딩부와 상/하 수직 이동되는 정렬가공부 및 배출부의 3단계로 나누어진 이송컨베이어를 통해 이송 처리하되 상기 정렬가공부 상에 배치되는 가공스테이지 상에 기판이 진입되었는가를 확인하는 과정과;

   상기 가공스테이지 상에 기판의 진입이 확인되면, 상기 이송컨베이어의 정렬가공부를 다운시킴에 의해 정렬가공부와 기판과의 접촉상태를 해제시켜 가공스테이지에 기판을 안착시킴과 동시에 상기 가공스테이지의 상측으로 공기를 불어넣어 기판을 부상시키는 과정과;

   상기 기판의 부상상태에서 기판의 X축과 Y축 센터링을 조정하여 가공스테이지의 중앙으로 정렬시키고 기판의 중앙 정렬이 완료되었는가를 확인하는 과정과;

   상기 기판의 중앙 정렬이 완료되면, 기판의 부상상태를 해제하고 진공흡착을 통해 가공스테이지에 기판을 고정시키는 과정과;

   상기 대기위치로 이동된 레이저유닛을 통해 기판의 가공위치로 레이저를 주사하여 배기홀을 가공함과 동시에 가공시 발생되는 분진 제거를 위한 석션을 행하는 과정과;

   상기 기판의 배기홀 가공이 완료되면, 기판의 진공흡착을 해제하고 다운상태에 있는 이송컨베이어의 정렬가공부를 업시켜 이송컨베이어에 기판을 접촉시키는 과정과;

   상기 이송컨베이어를 통해 기판을 배출시키되 기판의 엔드라인 통과여부를 확인하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 레이저는 자외선레이저인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 배기홀 가공시에는 빔의 포커싱을 가변 조정하는 가변 BET를 레이저소스와 광학계의 사이에 배치하여 Z축 방향에 대한 레이저의 포커싱을 조정할 수 있도록 하며, X 및 Y 미러와 X 및 Y 갈바노미터와 포커스렌즈로 구비되는 광학계를 통해 X축 및 Y축 방향에 대한 레이저의 위치를 조정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 기판은 가공스테이지의 전방과 후방 및 양측부에 배치되는 스토퍼와 X정렬기 및 Y정렬기를 통하여 중앙 정렬을 행하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 배기홀 가공방법.

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