(57)【要約】【課題】レーザーを利用する非接触式加工を行って、排気ホール加工の加工効率を向上させるとともに作業環境を改善させ、基板の効率的な移送設計及び摩擦係数最小化を可能にし、基板整列の容易化を提供するようにしたディスプレイパネル用排気ホール加工装置を提供する。【解決手段】ディスプレイパネル用基板に排気ホールを加工するための装置であって、基板を磁性による回転力で３段階に分けて移送処理するための基板移送ユニットと、前記基板の整列の際、基板摩擦係数最小化し、基板の密着固定で安定な基板加工を可能にする加工ステージユニットと、前記基板を加工ステージユニット上で進行方向の中央に整列させ、基板の寸法誤差に対応するための基板整列ユニットと、前記基板にレーザーによる非接触式ドリリングを行い、レーザーの加工位置及び高低を調整しながら排気ホールを加工するための排気ホール加工ユニットとを含む。【選択図】図１
2008084847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイパネル用基板に排気ホールを加工するための装置において、
基板を磁性による回転力で３段階に分けて移送処理するための基板移送ユニットと；
前記基板の整列の際、基板摩擦係数最小化し、基板の密着固定で安定な基板加工を可能にする加工ステージユニットと；
前記基板を加工ステージユニット上で進行方向の中央に整列させ、基板の寸法誤差に対応するための基板整列ユニットと；
前記基板にレーザーによる非接触式ドリリングを行い、レーザーの加工位置及び高低を調整しながら排気ホールを加工するための排気ホール加工ユニットと；
を含むことを特徴とする、ディスプレイパネル用排気ホール加工装置。
【請求項２】
前記基板移送ユニットは、
ローディング部、加工部及び排出部に画成された各フレームを有し、一列に水平に配置され、前記加工部が上下に垂直に直線移動するコンベヤー本体と；
前記コンベヤー本体を成す各フレームに一定間隔で多列に配置されて連結され、回転動力のための第１磁性体が結合された多数のシャフトと；
前記シャフトごとに回転可能に結合され、多数が備えられ、離隔して配置されたコンベヤーローラーと；
前記第１磁性体の下側に第２磁性体を配置し、モーターにベルトを介して結合されるプーリーに連結されたモーター連結軸上に結合され、前記シャフトに磁性による回転動力を提供する動力提供手段と；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル用排気ホール加工装置。
【請求項３】
前記加工ステージユニットは、
前記基板移送ユニットの上側中央に固定配置され、ローラー挿入孔、真空吸入孔及び整列ガイド孔が多数形成された平板ステージと；
前記真空吸入孔を介する真空吸着によって基板を前記平板ステージ上に密着固定させるための基板吸着部と；
前記平板ステージの上面に表面が露出するように設けられ、空気ブロー用微細通気孔を有する本体である多数のブローパッドと；
前記ブローパッドに空気圧を供給するための空気圧供給部と；
前記平板ステージ上に位置する基板の排気ホール加工の際に発生する粉塵を除去するための吸込部と；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル用排気ホール加工装置。
【請求項４】
前記基板整列ユニットは、
前記加工ステージユニットの後方に配置され、上下に垂直移動できるようにシリンダー結合を成し、サーボモーターの動作制御によってＸ軸方向に位置移動する第１整列器と；
前記加工ステージユニットの両側部に配置され、サーボモーターの動作制御によってＹ軸方向に位置移動する第２整列器と；
前記加工ステージユニットの前方に配置され、上下に垂直移動できるようにシリンダー結合を成し、移送される基板の進行方向に対する位置移動を規制するストッパーと；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル用排気ホール加工装置。
【請求項５】
前記排気ホール加工ユニットは、
基板に排気ホール加工のためのレーザーを発生させるレーザーソースと；
前記レーザーソースから発生したレーザーの焦点を１次に調節するための第１フォーカスレンズと；
前記第１フォーカスレンズによって１次に焦点調節されたレーザーを基板側に反射させるＸ及びＹミラーと；
前記Ｘ及びＹミラーの位置調節のためのＸ及びＹガルバノメーターと；
前記Ｘ及びＹミラーによって反射されるレーザーの焦点を２次に調節するための第２フォーカスレンズと；
前記Ｘ及びＹガルバノメーターを精密に駆動するためのドライバーと；
前記ドライバーを制御するための制御部と；
前記レーザーによる基板加工の際、冷却作用で基板の凝固を防止するためのエア供給部と；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のディスプレイパネル用排気ホール加工装置。
【請求項６】
前記第１整列器、第２整列器及びストッパーはそれぞれ垂直支持部の上部に位置し、回転可能にベアリングが結合され、基板の整列の際、接触摩擦力を最小化し、基板を保護するための整列ローラーが備えられることを特徴とする、請求項４に記載のディスプレイパネル用排気ホール加工装置。
【請求項７】
前記第１整列器及び第２整列器はスプリング締結によるテンション構造を有するように構成され、多様な寸法で提供される基板の寸法誤差に対応することを特徴とする、請求項４に記載のディスプレイパネル用排気ホール加工装置。
【請求項８】
前記レーザーソースは紫外線レーザーを使用することを特徴とする、請求項５に記載のディスプレイパネル用排気ホール加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスプレイパネル用排気ホール加工装置に係り、より詳しくはレーザーを利用する非接触式加工を行って、排気ホールの加工効率を向上させるとともに作業環境を改善させ、基板の効率的な移送設計及び最小の摩擦係数を可能にし、基板整列の容易性を提供するディスプレイパネル用排気ホール加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、平板ディスプレイ素子であるＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）はプラズマ表示装置の表示部分であるパネルであって、２枚の薄いガラス基板間の狭い隙間にネオンなどのガスが封入され、ガラス基板の内面に水平方向及び垂直方向に配列された透明電極を備える構成を有する。
【０００３】
前記ＰＤＰは、その製造工程において、２枚のガラス基板を接合するとき、内部に残留する空気を外部に排出させるために、ガラス基板のいずれか一方に排気ホールを予め加工する工程を含む。
【０００４】
このような排気ホールの加工においては、従来ダイヤモンドを利用する機械的ドリリングが実施されているが、これは、ガラス基板との直接的な接触方式のため、加工が精密でなく、しかも振動によってガラス基板の破損する問題点があり、排気ホールの加工部位にバリ（ｂｕｒｒ）が形成され、このようなバリの形成は、ＰＤＰの製造工程時に行われる熱処理の際に、クラック及び破損の要因として作用する問題点があった。
【０００５】
また、排気ホール形成の際、機械的ドリリングを行うので、ガラスの粉塵が多く発生して作業環境に有害であるだけでなく、洗浄工程が必須に行われなければならない問題点があり、パネルの大型化及び多面取り工法の導入による対処が容易でない問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は前述した問題点らに鑑みてなされたもので、その目的とするところは、レーザーを利用する非接触式加工を行って、排気ホール加工の加工効率を向上させるとともに作業環境を改善させ、基板の効率的な移送設計及び摩擦係数の最小化を可能にし、基板整列の容易化を提供するようにしたディスプレイパネル用排気ホール加工装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、非接触式基板加工によって、基板の破損を防止し、精密加工を可能にし、排気ホール加工部位のバリの形成を防止することにより、後工程の熱処理の際に、クラックが発生するか破損する従来の問題点を克服することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記のような目的を達成するため、本発明は、ディスプレイパネル用基板に排気ホールを加工するための装置において、基板を磁性による回転力で３段階に分けて移送処理するための基板移送ユニットと；前記基板の整列の際、基板摩擦係数最小化し、基板の密着固定で安定な基板加工を可能にする加工ステージユニットと；前記基板を加工ステージユニット上で進行方向の中央に整列させ、基板の寸法誤差に対応するための基板整列ユニットと；前記基板にレーザーによる非接触式ドリリングを行い、レーザーの加工位置及び高低を調整しながら排気ホールを加工するための排気ホール加工ユニットとを含む構成をその技術的構成上の基本特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明によるディスプレイパネル用排気ホール加工装置によれば、レーザーを利用する非接触式加工を行うので、排気ホール加工による加工効率を大きく向上させることができ、基板の摩擦係数を最小化するための移送設計及び整列構造によって、基板の移送及び整列の際に、容易性はとともに向上した作業性を発揮することができ、排気ホール加工の際に、粉塵発生の最小化及び除去によって作業環境を改善させることができ、精密な加工が可能であり、既存の機械的接触式ドリリングに比べ、排気ホール加工部位でのバリの発生を防止することができ、後工程の熱処理の際に、クラックが発生するか破損する問題点を予め遮断することができる有用性がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１は本発明によるディスプレイパネル用排気ホール加工装置を示す正面図、図２は図１の平面図、図３は図１の左側面図、図４は本発明において基板移送ユニットを示す構成図、図５は本発明において加工ステージユニットを示す構成図、図６は本発明の加工ステージユニットを示すブロック構成図、図７は本発明において整列器及びストッパーの基本構成を説明するために示す図、図８は本発明において排気ホール加工ユニットを示す構成図、図９は本発明において排気ホール加工ユニットのレーザービーム制御関係を示すブロック構成図である。
【００１２】
図１〜図９に示すように、本発明によるディスプレイパネル用排気ホール加工装置は、ディスプレイパネル用材料である基板Ｇを磁性による回転力によって３段階に分けて移送処理するための基板移送ユニット１００と、前記基板Ｇの整列の際、基板の摩擦係数を最小化し、基板の密着固定によって、安定な基板加工を可能にする加工ステージユニット２００と、前記基板Ｇを加工ステージユニット２００上で進行方向の中央に整列させ、基板Ｇの寸法誤差に対応するための基板整列ユニット３００と、前記基板Ｇにレーザーによる非接触式ドリリングを行い、レーザーの加工位置及び高低を調整しながら排気ホールを加工するための排気ホール加工ユニット４００とからなる。
【００１３】
前記基板移送ユニット１００は、ローディング部１１１、加工部１１２及び排出部１１３に分離形成された各フレームを有し、一列に水平に配置され、前記加工部１１２が上下に垂直に直線移動するコンベヤー本体１１０と、前記コンベヤー本体１１０を成す各フレームに一定間隔で多列に配置されて連結され、回転動力のための第１磁性体１２１が結合された多数のシャフト１２０と、前記シャフト１２０ごとに回転可能に結合され、離隔して配置される多数のコンベヤーローラー１３０と、前記第１磁性体１２１の下側に第２磁性体１４１が配置され、モーター１４２にベルトを介して連結されるプーリー１４３に連結されたモーター連結軸１４４に結合され、前記シャフト１２０に磁性による回転動力を提供する動力提供手段１４０とを含む。
【００１４】
前記コンベヤー本体１１０の加工部１１２は、シリンダーＣの作動により上下直線移動するように構成される。
【００１５】
前記第１磁性体１２１と第２磁性体１４１は、それぞれ磁極が斜めに配置され、相互に押し出す作用による反発力により回転するように、上下位置に同一磁極が配置されるようにする。
【００１６】
前記加工ステージユニット２００はベース上に締結固定され、前記コンベヤー本体１１０の加工部１１２上に配置されるものであって、ローラー挿入孔２１１、真空吸入孔２１２及び整列ガイド孔２１３が多数形成された平板ステージ２１０と、前記真空吸入孔２１２を介する真空吸着によって基板Ｇを平板ステージ２１０上に密着固定させるための基板吸着部２２０と、前記平板ステージ２１０の上面に表面が露出するように設けられ、空気ブロー用微細通気孔を有する本体である多数のブローパッド２３０と、前記ブローパッド２３０に空気圧を供給するための空気圧供給部２４０と、前記平板ステージ２１０上に位置する基板Ｇの排気ホールの加工時に発生する粉塵を除去するための吸込部２５０とを含む。
【００１７】
この際、前記ブローパッド２３０はポリエチレン（ＰＥ）の射出成形によって製作され、視覚では確認できない微細通気孔が形成される。
【００１８】
前記吸込部２５０は平板ステージ２１０の上下側にそれぞれ連結配置され、基板の加工の際に粉塵を吸いこむことになり、上側は前記排気ホール加工ユニット４００に連結される。
【００１９】
前記基板整列ユニット３００は、前記平板ステージ２１０の後方に配置され、上下垂直移動可能にシリンダー３１２に結合され、サーボモーター３１１の動作制御によってＸ軸方向に位置移動する第１整列器３１０と、前記平板ステージ２１０の両側部に配置され、サーボモーター３２１の動作制御によってＹ軸方向に位置移動する第２整列器３２０と、前記平板ステージ２１０の前方に配置され、上下に垂直移動可能にシリンダー３３１に結合され、移送される基板Ｇの進行方向に対する位置移動を規制するストッパー３３０とを含む。
【００２０】
この際、前記第１整列器３１０、第２整列器３２０及びストッパー３３０は、図７に示すように、共通して垂直支持部Ｓの上部に位置し、回転可能にベアリングＢが結合され、基板の整列の際、接触摩擦力を最小化し、基板を保護するための整列ローラーＲが備えられる。
【００２１】
また、前記第２整列器３２０のいずれか一側には、図３に示すように、スプリング３２２の締結によるテンション構造を適用して、多様な寸法で提供される基板の寸法誤差に容易に対応するように構成することが望ましく、図示しなかったが、前記第１整列器にも、スプリング締結によるテンション構造を適用することが望ましい。
【００２２】
前記排気ホール加工ユニット４００は、前記平板ステージ２１０上に配置され、基板に排気ホール加工のためのレーザーを発生させるレーザーソース４１０と、前記レーザーソース４１０から発生したレーザーのフォーカスを調整してＺ軸方向高低を可変させるフォーカス調整器４２０と、前記フォーカス調整器４２０によって高低が調整されたレーザーを基板Ｇ側に反射させるＸ及びＹミラー４３１、４３２と、前記Ｘ及びＹミラーの位置調節のためのＸ及びＹガルバノメーター４４１、４４２と、前記Ｘ及びＹミラーで反射されるレーザーを基板側にフォーカシングするフォーカスレンズ４５０と、前記Ｘ及びＹガルバノメーターを精密に駆動するためのドライバー４６０と、前記ドライバーを制御するための制御部４７０と、前記レーザーによる排気ホール加工の際、冷却作用で基板Ｇの凝固を防止するためのエア供給部４８０とを含む。
【００２３】
この際、前記排気ホール加工ユニット４００は、多数のユニットを配設するか、あるいは単一ユニットを設置することができ、サーボモーター（図示せず）によってＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に対する移動を精密に制御するように構成することができる。
【００２４】
前記レーザーソース４１０としては、熱的損傷を引き起こさない材料を除去した高エネルギー光子と鋭利な焦点を可能にする短波長によって空間分解能を向上させる紫外線レーザーを使用することが望ましく、特に非常に速い最大出力と高パルスエネルギーを持ち、３５５ｎｍで１０Ｗに至るようにするＱ−スイッチンググループの紫外線レーザーを使用することにより、排気ホール加工の効率性を向上させるとともに精密な加工を可能にする。
【００２５】
また、前記紫外線レーザーはレーザーソースの最も望ましい例であって、これに特に限定されるものではなく、排気ホール加工の容易性及び精密な加工を可能にするレーザーソースであればいずれも適用可能であろう。
【００２６】
前記フォーカス調整器（ＢＥＴ；Ｂｅａｍ Ｅｘｔｅｎｄｅｒ）４２０はレーザービームのＺ軸方向（高低）に対するフォーカスを調整する可変調整方式（Ｖａｒｉａｂｌｅ ＢＥＴ）の機器であって、早いフォーカシング移動が可能である利点を有する。
【００２７】
さらに、本発明では、前記フォーカス調整器４２０を無くし、前記フォーカスレンズ４５０をモーター（図示せず）の駆動によってＺ軸方向上下移動させることで、レーザーのフォーカス高低を調整するように構成することもできる。
【００２８】
本発明の加工装置に適用される基板Ｇはガラスが主材料である。
【００２９】
このような構成からなる本発明によるディスプレイパネル用排気ホール加工装置の動作及び作用を説明すれば次のようである。
【００３０】
コンベヤー本体１１０のローディング部１１１、加工部１１２及び排出部１１３が水平状態をなすようにし、動力提供手段１４０を作動させてコンベヤーローラー１３０を回転させる。
【００３１】
この際、加工部１１２は下降状態から上昇してローディング部１１１及び排出部１１３と同一面上に位置し、モーター連結軸１４４上に結合された第２磁性体１４１の回転力によって、シャフト１２０に結合された第１磁性体１２１が対応する磁性を形成することにより回転して、シャフト１２０及びコンベヤーローラー１３０を回転させることになる。
【００３２】
また、平板ステージ２１０の後方に位置する第１整列器３１０は、基板Ｇのコンベヤー本体１１０側へのローディング及び移送のために、基板のかかりがないように初期下降動作し、平板ステージ２１０の前方に位置するストッパー３３０は、移送される基板の進行を規制するように上側に突出して上昇動作する。
【００３３】
コンベヤーローラー１３０の回転力により、これに接触する基板Ｇはローディング部１１１を経って加工部１１２に移送され、平板ステージ２１０上に進入し、上昇動作したストッパー３３０によって停止される。
【００３４】
ストッパー３３０によって基板Ｇの進行が規制されれば、上昇動作状態の加工部１１２を下降させて平板ステージ２１０に基板を載置させ、同時に空気圧供給部２４０からブローパッド２３０に空気を供給し、ブローパッド２３０上に供給される空気圧によって平板ステージ２１０に位置する基板を浮上させる。
【００３５】
このような基板Ｇの浮上を利用すれば、基板の整列の際、基板の位置調整が容易になされ、基板の位置調整による基板の摩擦係数を最小化させることでスクラッチを防止することができる利点を提供し、微細通気孔を有するブローパッド２３０を介して空気を供給するので、騷音発生がなくなるだけでなく、空気圧調節が容易になり、過多に消費される空気消耗を防止することができる利点を提供する。
【００３６】
基板Ｇが浮上した状態で、第１整列器３１０が上昇動作するとともにサーボモーター３１１の動作によってＸ軸方向に移動して、基板をストッパー３３０の方向に押しながら、ストッパーと協調してＸ軸方向位置を整列させ、第２整列器３２０が両側でＹ軸方向に移動して、進行方向の中央に基板を押して中央に整列させる。
【００３７】
この際、第１整列器３１０と第２整列器３２０のいずれか一つはテンション構造であって、基板の寸法誤差に対応しながら基板を中央に整列させる。
【００３８】
基板Ｇの中央整列が完了すれば、ブローパッド２３０側に供給される空気を遮断し、平板ステージ２１０の上面に基板を載置させ、基板吸着部２２０の作動で基板を真空吸着し、平板ステージ２１０の上面に基板を密着して固定させる。この際、吸込部２５０を作動させる。
【００３９】
排気ホール加工ユニット４００によって、レーザーによる加工位置及び高低を調節しながら基板Ｇの平面上に排気ホールを加工する。
【００４０】
この際、レーザーの加工位置調整は、Ｘ及びＹミラー４３１、４３２に連結されたＸ及びＹガルバノメーター４４１、４４２によってなされ、ドライバー４６０及び制御部４７０によって精密に制御され、レーザーの高低調整は可変ＢＥＴ方式のフォーカス調整器４２０によって速く行われ、排気ホール加工の際、基板Ｇの加工深さに対応することになる。
【００４１】
ここで、レーザーが接触する基板の２次元平面は、分子構造が破壊されながら接触部位が開けられて排気ホールが加工され、加工時に発生する微細粉塵を基板の上下側で吸込部２５０が吸いこんで除去することになる。
【００４２】
基板Ｇに対する排気ホール加工が完了すれば、基板整列の際に使用された第１整列器３１０及び第２整列器３２０を原位置に復帰させ、基板吸着部２２０及び吸込部２５０をオフさせ、ストッパー３３０を下降させるとともにコンベヤー本体１１０の下降した加工部１１２を上昇させ、排気ホールの加工された基板をコンベヤー本体１１０の排出部１１３を介して排出させる。
【００４３】
ここで、コンベヤー本体１１０を構成する加工部１１２の下降状態の際、動力提供手段１４０がオフされ、加工部１１２の上昇状態の際、動力提供手段１４０がオンされる。
【００４４】
一方、本発明によるディスプレイパネル用排気ホール加工装置を前述したような具体的な実施例及び添付図面に基づいて説明したが、これに特に限定されるものではなく、本発明の特許請求範囲の技術的思想の類似範疇内でなされる当該技術分野での多様な変形及び修正は本発明に属するものである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、レーザーを利用する非接触式加工を行って、排気ホールの加工効率を向上させるとともに作業環境を改善させ、基板の効率的な移送設計及び最小の摩擦係数を可能にし、基板整列の容易性を提供するディスプレイパネル用排気ホール加工装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のディスプレイパネル用排気ホール加工装置を示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】本発明において基板移送ユニットを示す構成図である。
【図５】本発明において加工ステージユニットを示す構成図である。
【図６】本発明の加工ステージユニットを示すブロック構成図である。
【図７】本発明において整列器及びストッパーの基本構成を説明するために示す図である。
【図８】本発明において排気ホール加工ユニットを示す構成図である。
【図９】本発明において排気ホール加工ユニットのレーザービーム制御関係を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
【００４７】
１００    基板移送ユニット
１１０    コンベヤー本体
１１１    ローディング部
１１２    加工部
１１３    排出部
１２０    シャフト
１２１    第１磁性体
１３０    コンベヤーローラー
１４０    動力提供手段
１４１    第２磁性体
２００    加工ステージユニット
２１０    平板ステージ
２２０    基板吸着部
２３０    ブローパッド
２４０    空気圧供給部
２５０    吸込部
３００    基板整列ユニット
３１０    第１整列器
３２０    第２整列器
３３０    ストッパー
４００    排気ホール加工ユニット
４１０    レーザーソース
４２０    フォーカス調整器
４３１    Ｘミラー
４３２    Ｙミラー
４４１    Ｘガルバノメーター
４４２    Ｙガルバノメーター
４５０    フォーカスレンズ
【図１】
2008084847.tif 000003
【図２】
2008084847.tif 000004
【図３】
2008084847.tif 000005
【図４】
2008084847.tif 000006
【図５】
2008084847.tif 000007
【図６】
2008084847.tif 000008
【図７】
2008084847.tif 000009
【図８】
2008084847.tif 000010
【図９】
2008084847.tif 000011