KR100384253B1

KR100384253B1 - 기판의 조립장치

Info

Publication number: KR100384253B1
Application number: KR10-2000-0074503A
Authority: KR
Inventors: 이마이즈미기요시; 야와타사토시; 사이토마사유키; 히라이아키라
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 인더스트리즈
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2003-05-16
Also published as: SG87915A1; JP3641709B2; JP2001166272A; KR20010062243A; TW571144B

Abstract

본 발명은 상하기판을 동일형상으로 진공중에서 맞붙일 수 있는 기판의 조립장치에 관한 것이다.

본 발명이 되는 기판의 조립장치는 맞붙이는 2매의 기판을 대향시켜 어느 하나의 기판에 설치한 접착제에 의해 양기판을 맞붙이는 것으로, 진공중에서 양 기판을 상하로 대향시켜 유지하고, 위쪽의 기판의 유지를 해제하여 아래 쪽의 기판상으로 낙하시켜 양 기판을 맞붙인다.

Description

기판의 조립장치{SUBSTRATE ASSEMBLING APPARATUS}

본 발명은 맞붙이는 2매의 기판을 대향시켜 진공중에서 기판끼리의 간격을 좁혀 맞붙이는 기판의 조립장치에 관한 것이다.

액정표시패널의 제조에는 투명전극이나 박막트랜지스터 어레이를 부착한 2매의 유리기판을 수 ㎛정도의 매우 접근한 간격을 두고 접착제(이하, 밀봉제라고도 함)로 맞붙이고(이후, 서로 부착시킨 후의 기판을 셀이라 함), 그에 의하여 형성되는 공간에 액정을 밀봉하는 공정이 있다.

이 액정의 밀봉에는, 주입구를 설치하지 않도록 밀봉제를 폐쇄(close)한 패턴으로 묘획(描劃)한 한쪽의 기판상에 액정을 적하(滴下)하여 두고, 다른쪽의 기판을 한쪽의 기판상에 배치하여 진공중에서 상하의 기판을 접근시켜 맞붙이는 일본국 특개소62-165622호 공보에 제안된 방법이나, 한쪽의 기판상에 주입구를 설치하도록 밀봉제를 패턴묘획하여 진공중에서 기판끼리를 맞붙여 밀봉제의 주입구으로부터 액정을 주입하는 일본국 특개평10-26763호 공보에서 제안된 방법 등이 있다.

상기 기술에서는 양 기판이 진공중에서 맞붙여져 있으나, 진공중에서는 기판을 대기와의 압력차로 흡인흡착할 수 없기 때문에 위쪽의 기판(이하, 상기판이라 함)의 끝부를 기계적으로 유지하고 있다. 이 때문에 테이블상의 기판(이하, 하기판이라 함)과 위치맞춤을 행하면서 상기판을 하강시켜 가기 위해서는 유지부가 하기판과 간섭하지 않도록 상기판에 유지값을 마련해야 하므로 상기판을 크게 할 필요가 있어 상하기판을 동일한 형상으로 할 수 없다.

또 상하기판의 위치맞춤 마크를 검출하여 위치맞춤을 행하면서 상기판을 하강시키기 때문에 맞붙이기 까지 시간이 걸려 생산성이 저하하고 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상하기판이 동일형상이더라도 진공중에서 맞붙일 수 있는 기판의 조립장치를 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 목적은 진공중에서 기판끼리를 단시간으로 맞붙여 생산성을 향상할 수 있는 기판의 조립장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명이 특징으로 하는 점은, 맞붙이는 2매의 기판을 대향시켜 어느 하나의 기판에 설치한 접착제에 의해 양 기판을 맞붙힘에 있어서, 진공중에서 양 기판을 상하로 대향시켜 유지하고, 위쪽의 기판의 유지를 해제하여 아래 쪽의 기판상으로 낙하시켜 양 기판을 맞붙이는 데 있다.

대기중에서 상기판을 낙하시키면 양 기판사이에 존재하는 공기가 상기판의 낙하에 장해가 되어 상기판은 하기판상에 개방시 그대로의 상태로 낙하하지 않는다. 낙엽이나 종이가 팔랑거리며 떠돌아 떨어지는 것은 그 때문이다. 　얇은 낙하물이면 중량이 늘더라도 공기와의 점성저항으로 그대로 낙하하지 않고 위치 어긋남을 일으킨다.

본 발명은 진공중에서는 양 기판 사이에 기체가 존재하지 않는 것에 의거하여 상기판을 개방하는 것만으로 그대로 상기판이 하기판상으로 낙하하는 것을 이용하여 양 기판을 맞붙이는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 기판조립장치의 전체구성을 나타내는 개략도,

도 2는 도 1에 나타낸 기판조립장치로 기판을 맞붙일 때의 상황을 나타내는 기판 접합부의 부분적 단면도,

도 3은 도 1에 나타낸 기판조립장치로 기판을 맞붙이는 상황을 나타내는 기판 접합부의 부분적 평면도,

도 4는 본 발명에 있어서의 제 2 실시형태에 의해 기판을 맞붙이는 상황을 나타내는 기판 접합부의 부분적 단면도,

도 5는 본 발명에 있어서의 제 3 실시형태에 의해 기판을 맞붙이는 상황을 나타내는 기판 접합부의 부분적 단면도,

도 6은 본 발명에 있어서의 제 4 실시형태에 의해 기판을 맞붙이는 상황을 나타내는 기판 접합부의 부분적 단면도,

도 7은 본 발명에 있어서의 제 5 실시형태에 의해 기판을 맞붙이는 상황을 나타내는 기판 접합부의 부분적 단면도,

도 8은 본 발명에 있어서의 제 6 실시형태에 의해 기판을 맞붙이는 상황을 나타내는 기판 접합부의 부분적 단면도,

도 9는 본 발명에 있어서의 제 7 실시형태에 의해 기판을 맞붙이는 상황을 나타내는 기판 접합부의 부분적 단면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

도 1 내지 도 3에 있어서 본 발명에 의한 기판조립장치는 액정적하부(S1)와 기판 접합부(S2)로 구성하고, 이 양 부분은 가대(架臺)(2)상에 인접하여 배치되어 있다. 가대(2)의 위쪽에는 기판 접합부(S2)를 지지하는 프레임(3)이 있다. 또 가대(2)의 상면에는 XYθ스테이지(T1)가 있다. X 스테이지(4a)는 구동모터(5)에 의해 도면상에서 좌우의 X 축 방향으로, 즉 액정적하부(S1)와 기판 접합부(S2) 사이를 왕래할 수 있게 되어 있다. Y 스테이지(4b)는 X 스테이지(4a)상에 있고, 구동모터(6)에 의해 X 스테이지(4a)의 이동방향인 X 축 방향과 직교하는 Y 축 방향으로 왕래할 수 있게 되어 있다.

θ스테이지(4c)는 Y 스테이지(4b)상에 있고, 회전베어링(7)을 거쳐 구동모터 (8)에 의해 Y 스테이지(4b)에 대하여 수평으로 회전가능하게 되고 있고, 하기판 (1a)을 탑재하는 테이블(9)은 θ스테이지(4c)상에 고정되어 있다. 테이블(9)은 진공흡착(흡인흡착)으로 하기판(1a)을 유지탑재하는 수단을 내장하고 있다. 또 Y 스테이지(4b)는 플레이트(13)로 하챔버유닛(10)을 고정하고 있다. θ스테이지(4c)는하챔버유닛(10)에 대하여 회전베어링(11)과 진공실(12)을 거쳐 회전자유롭게 부착되어 있고, θ스테이지(4c)가 회전하여도 하챔버유닛(10)은 따라서 회전하지 않는 구조로 되어 있다.

액정적하부(S1)는 테이블(9)에 유지된 하기판(1a)에 소망량의 액정제를 적하하기 위해 프레임(3)으로부터 돌출한 브래킷(14)으로 지지된 디스펜서(17)와, 이것을 상하이동시키기 위한 Z 축 스테이지(15)와, 그것을 구동하는 모터(16)로 구성되고 있다. 하기판(1a)을 테이블(9)상에 탑재 유지한 XYθ스테이지(T1)는 액정제를 적하하는 디스펜서(17)의 노즐(18)에 대하여 X 및 Y 축 방향으로 이동한다. 이에 의하여 하기판(1a)상의 임의의 개소에 소망량의 액정제를 적하할 수 있다. 액정 적하후의 하기판(1a)을 탑재 유지한 XYθ스테이지(T1)는 기판 접합부(S2)의 하부에 구동모터(5)에 의해 이동한다.

기판 접합부(S2)에서는 상챔버유닛(21)과 진공흡착기능을 내장한 가압판(27)이 각각 독립하여 상하이동할 수 있는 구조로 되어 있다. 즉, 상챔버유닛(21)은 리니어부시와 진공밀봉을 내장한 하우징(30)을 가지고 있고, 프레임(3)에 고정된 실린더(22)에 의해 상하의 Z 축 방향으로 이동한다.

XYθ스테이지(T1)가 기판 접합부(S2)로 이동하고 있어 상챔버유닛(21)이 하강하면 하챔버유닛(10)의 주위에 배치되어 있는 O 링(기밀밀봉부재)(44)에 상챔버유닛(21)의 플랜지(21a)가 접촉하여 일체가 되어 도 2에 나타내는 바와 같이 진공챔버(VC)로서 기능하는 상태가 된다.

23은 진공밸브, 24는 배관호스로서 도시 생략한 진공원에 접속되고, 이들은 진공챔버(VC)(도 2참조)를 감압하여 진공으로 할 때에 사용한다. 또 25는 가스퍼지밸브, 26은 가스튜브로서 질소가스나 청정건조공기 등의 압력원에 접속되어 있고, 이들은 진공챔버를 대기압으로 되돌릴 때에 사용한다.

하우징(30)은 상챔버유닛(21)이 하챔버유닛(10)과 진공챔버를 형성하여 변형되더라도 샤프트(29)에 대하여 진공누설을 일으키지 않고 상하이동 가능한 진공밀봉을 내장하고 있기 때문에 진공챔버의 변형이 샤프트(29)에 미치는 힘을 흡수할 수 있고, 샤프트(29)에 고정된 가압판(27)의 변형을 대략 방지할 수 있으며, 가압판(27)은 테이블(9)과의 평행을 유지하여 강하(하강)하는 것이 가능해진다.

상기판(1b)은 가압판(27)의 하면에 대기하에 있어서 진공흡착(흡인흡착)으로 유지되도록 되어 있다. 즉 41은 흡인흡착용 이음새, 42는 흡인튜브이며, 도시 생략한 진공원에 접속되어 있고, 가압판(27)의 하면에는 그것에 이어지는 복수의 흡인구멍이 있다.

가압판(27)은 샤프트(29)에 부착되어 있고, 샤프트(29)는 하우징(31, 32)에 고정되어 있다. 하우징(31)은 프레임(2)에 대하여 리니어가이드(34)를 거쳐 부착되어 있고, 가압판(27)은 상하이동 가능한 구조로 되어 있다. 이 상하구동은 프레임(3)과 이어지는 프레임(35)상의 브래킷(38)에 고정한 모터(40)에 의해 행한다. 이 구동의 전달은 볼나사(36)와 너트하우징(37)으로 실행한다. 너트하우징(37)은 하중계(33)를 거쳐 하우징(32)과 이어지고, 그 하부의 가압판(27)과 일체로 동작한다. 따라서 모터(40)에 의해 샤프트(29)가 강하함으로써 가압판(27)이 강하하고, 맞붙여진 상기판(1b)과 하기판(1a)에 가압력을 줄 수 있다.

이 경우, 하중계(33)는 가압력센서로서 작용하고, 도시 생략한 제어장치가 하중계(33)로부터 차례로 피드백되어 오는 신호를 기초로 모터(40)를 제어함으로써 상하기판(1a, 1b)에 소망의 가압력을 주는 것이 가능하게 되어 있다.

하기판(1a)을 테이블(9)에 진공흡착으로 흡인흡착유지함과 동시에, 상기판 (1b)을 가압판(27)에 진공흡착으로 흡인흡착유지한 후에 진공챔버(VC)내를 감압하여 가면, 진공이 되는 과정에서 상하기판(1a, 1b)을 유지하고 있는 흡인흡착력이 풀려져 가기 때문에 하기판(1a)과 테이블(9)의 사이, 또는 상기판(1b)과 가압판 (27)의 사이에 들어가 있는 공기가 배출되어, 하기판(1a)가 어긋나게 되거나 상기판 (1b)이 스스로의 무게로 낙하할 염려가 있기 때문에, 하챔버유닛(10)에 하기판(1a)의 이동저지나 상기판(1b)을 유지하는 기구와, 상기판(1b)을 정해진 위치로 낙하시키는 기구(도 2 및 도 3에 도시)를 설치하고 있다.

즉, 이 이동저지와 기판유지나 정해진 위치로 낙하시키는 기구는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 테이블(9)상에 얹어놓여지는 하기판(1a)에 있어서의 4 구석을 X 방향 및 Y 방향으로부터 수평방향으로 눌러 위치결정이나 상기판(1b)을 유지하는 위치결정유지굄목(51)과, 테이블(9)상에 얹어놓여지는 하기판(1a)에 있어서의 4 구석을 X 방향 및 Y 방향으로부터 수평방향으로 눌러 위치결정이나 상기판(1b)을 소망의 위치에 낙하시키는 가이드기구(56)가 θ스테이지(4c)의 리니어가이드(52)로 안내된다. 스프링(53)이 이 위치결정유지굄목(51)나 가이드기구(56)를 하챔버유닛(10)의 내벽측으로 잡아 당기고 있다. 실린더(54)가 하챔버유닛(10) 의 플랜지부(10a)의 바깥 둘레에 브래킷(55)을 거쳐 설치되어 있다. 실린더(54)의 플런저(54a)는 하챔버유닛(10) 내부의 위치결정유지굄목(51)이나 가이드기구(56)를 향하여 신장되어 있다. 실린더(54)는 플런저(54a)에서 스프링(53)의 인장력에 저항하여 위치결정유지굄목(51)으로 하기판(1a)의 측면을 눌러가이드기구(56)로 상하기판(1a, 1b)의 측면을 누르도록 되어 있다.

위치결정유지굄목(51)은 수직부(51a)와 이 수직부(51a)로부터 기판과 평행하게 신장된 수평부(51b)를 가지고 있다. 수평부(51b)는 도 2에 나타내는 바와 같이 하측에서 하기판(1a)의 상면으로부터 떨어져 있어 위쪽에서 상기판(1b)의 하면에 접촉한다. 또 수직부(51a)는 도 2에 나타내는 바와 같이 하기판(1a)의 측면에 접촉하고 있다.

가이드기구(56)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 상하기판(1a, 1b)의 측면에 접촉하고 있다. 가압판(27)에는 가이드기구(56)와 끼워맞추는 Z 축 방향으로 신장된 오목부(27a)가 있고, 가이드기구(56)가 존재하여도 가압판(27)이 강하할 때의 이동을 원활한 것으로 하고 있다.

다음으로 본 기판조립장치로 기판을 맞붙이는 공정에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1에 있어서 주입구를 설치하지 않도록 밀봉제를 폐쇄한 패턴으로 묘획한 하기판(1a)을 테이블(9)상에 탑재하고, 각 4 구석의 위치결정유지굄목(51)을 실린더(54)로 구동하여 하기판(1a)의 위치결정을 행하여 테이블(9)에 진공흡착으로 유지한다. 그리고 각 플런저(54a)를 퇴피시키고 각 위치결정유지굄목(51)을 퇴피시켜 둔다.

그 후 도시 생략한 로봇핸드 등으로 상기판(1b)을 가압판(27)에 흡인(진공) 흡착으로 유지시킨다. 그리고 구동모터(5)로 XYθ스테이지(T1)를 기판 접합부(S2)측으로 이동시키고, 상챔버유닛(21)에 설치되어 있는 도시 생략한 화상처리카메라로 각 기판(1a, 1b)의 위치맞춤 마크를 읽고 XYθ스테이지(T1)를 미소 이동시켜 양기판(1a, 1b)의 위치맞춤을 행한다.

이 위치맞춤에서는 모터(40)로 볼나사(36)를 회전시켜 각 기판(1a, 1b)의 위치맞춤 마크를 카메라로 도입하기 쉽게 가압판(27)을 약간 강하시켜도 좋다.

그런 다음에 XYθ스테이지(T1)에서 하기판(1a)을 액정적하부(S1)로 되돌리고, 디스펜서(17)로부터 하기판(1a)상의 폐쇄된 패턴을 가진 밀봉제의 안쪽에 소망량의 액정을 공급한다. 그리고 다시 XYθ스테이지(T1)에서 하기판(1a)을 기판 접합부(S2)로 이동시킨다. 이 때의 이동량은 구동모터(5)의 회전량으로 확인할 수 있기 때문에 양 기판(1a, 1b) 사이에 위치 어긋남은 발생하지 않는다.

다음으로, 위치결정유지굄목(51)을 실린더(54)의 플런저(54a)로 이동시키고, 위치결정유지굄목(51)의 수직부(51a)와 수평부(51b)에 의해 하기판(1a)의 측면과 상면을 각각 4 구석으로 누른다.

다음으로, 가압판(27)을 강하시켜 상기판(1b)의 하면을 위치결정유지굄목 (51)의 수평부(51b)의 상면에 접근시키고 나서 가이드기구(56)를 실린더(54)의 플런저(54a)로 이동시켜 상하기판(1a, 1b)의 측면을 만약을 위해 느슨하게 4 구석으로 누른다.

그런 다음에 실린더(22)에 의해 상챔버유닛(21)을 강하시키고, 진공챔버(VC) (도 2참조)를 형성하여 감압을 개시한다. 감압을 진행하여 가면 각 기판(1a, 1b)과 테이블(9) 또는 가압판(27) 사이에 존재하고 있는 공기가 배출되나, 각 기판 (1a, 1b)은 위치결정유지굄목(51)과 가이드기구(56)로 이동을 규제하고 있기 때문에 공기의 흐름 등에 의하여 이동되는 일은 없다. 즉 하기판(1a)이 떠오르려고 하여도 수평부(51b)의 하면이 하기판(1a)을 가압하고, 수직부(51a)와 가이드기구(56)가 X 방향과 Y 방향의 움직임을 규제하고 있다.

진공챔버(VC)(도 2참조)의 감압을 진행하여 가면 상기판(1b)은 가압판(27)에서의 흡인흡착력이 풀려 상기판(1b)은 스스로의 무게로 위치결정유지굄목(51)의 수평부(51b)의 상면으로 낙하한다. 상기판(1b)이 낙하할 때에 가이드기구(56)가 상기판(1b)의 X 방향과 Y 방향의 움직임을 규제하고 있다.

진공챔버가 소망의 진공도로 된 곳에서 위치결정유지굄목(51)을 퇴피시키고, 상기판(1b)을 하기판(1a)상으로 낙하시켜 상하기판(1a, 1b)을 맞붙인다.

위치결정유지굄목(51)을 수평방향으로 퇴피시키는 것만으로 상기판(1b)은 하기판(1a)상으로 수직하게 낙하하기 때문에, 상하기판(1a, 1b)의 맞붙임은 단시간으로 끝나고, 양 기판(1a, 1b)은 동일치수의 것을 사용할 수 있다. 필요에 따라 다른 치수의 것을 맞붙이더라도 상관없다.

상기판(1b)이 낙하할 때에 그대로 하기판(1a)상으로 낙하하나, 예기치 않은 원인으로 어긋남이 생기려고 하여도 가이드기구(56)가 상기판(1b)의 X 방향과 Y 방향의 움직임을 규제하고 있기 때문에, 하기판(1a)상의 소망의 위치로 낙하한다.

그리고 다시 가압판(27)을 강하시키고, 상하기판(1a, 1b)을 가압하여 양 기판(1a, 1b)을 소망간격으로 맞붙인다. 맞붙여 가압하는 과정에서도 양 기판(1a, 1b)은 가이드기구(56)에 의해 X 방향과 Y 방향의 움직임이 규제되고 있기 때문에 위치 어긋남을 일으키는 일은 없다.

상기한 실시형태에서는 만약을 위해 가이드기구(56)가 상기판(1b)의 낙하시의 움직임을 규제하고 있으나, 가이드기구(56)는 사용하지 않더라도 각 위치결정유지굄목(51)을 동기하여 고속으로 수평으로 퇴피함으로써 진공중에서는 공기저항이 없고 상기판(1b)은 관성에 의해 대략 수직하게 자연낙하하는 것을 확인하고 있다. 따라서 상기판(1b)을 낙하시킬 때에 가이드기구(56)는 대피하여 두고, 상기판(1b)을 낙하시킨 후에 그대로 가압하여 맞붙여도 좋고, 가이드기구(56)는 장비를 생략하여도 좋다.

만약을 위해, 상기판(1b)이 낙하하고 나서 가이드기구(56)를 실린더(54)의 플런저(54a)로 이동시켜 가이드기구(56)가 상하기판(1a, 1b)의 측면을 4 구석으로 누르도록 하여 양 기판(1a, 1b)의 위치결정을 행하여 맞붙여도 좋다.

그리고, 가이드기구(56)는 이동할 수 있는 구조이나, 이동시키지 않더라도 맞붙일 수 있기 때문에, 가이드기구(56)는 스테이지(4c)나 테이블(9)에 고정하여도 좋다.

맞붙인 다음에는 진공챔버(VC)내를 대기압으로 되돌리고, 상챔버유닛(21)을 실린더(22)로 상승시키고, XYθ스테이지(T1)를 액정적하부(S1)로 되돌려 테이블(9)상으로부터 일체화된 기판(1a, 1b)(셀)을 떼어낸다.

도 4는 본 발명에 의한 제 2 실시형태를 나타내는 도면이며, 도 2에 나타낸 것과 동일물이나 상당물에는 동일부호를 부착하여 중복되는 설명을 생략한다.

이 실시형태는 도 2의 가이드기구(56)와 같은 것을 장비하고 있지 않다. 진공챔버내의 감압은 도 2의 실시형태와 마찬가지로 가압판(27)을 강하시켜 상기판 (1b)의 하면을 위치결정유지굄목(51)의 수평부(51b)의 상면에 접촉시키고 나서 행한다.

그렇게 하면 상기판(1b)을 유지하고 있는 흡인흡착력이 풀려 스스로의 무게로 상기판(1b)은 위치결정유지굄목(51)상에 놓여진다. 이 때 상기판(1b)은 위치결정유지굄목(51)의 수평부(51b)의 상면에 접촉하고 있고, 접촉으로 발생하는 마찰력이 상기판(1b)의 이동을 규제하기 때문에, 상기판(1b)이 감압시에 생기는 공기의 흐름 등에 의하여 이동되는 일은 없다.

위치결정유지굄목(51)상에 유지된 상기판(1b)은 스스로의 무게로 휘기 때문에 위치결정유지굄목(51)의 수평부(51b)의 높이는 상기판(1b)이 휘어 하기판(1a)에 접촉하는 높이로 설정한다.

소망의 진공도로 된 곳에서 위치결정유지굄목(51)을 퇴피하고 상기판(1b)을 하기판(1a)상에 낙하시켜 상하기판(1a, 1b)을 맞붙인다.

상하기판(1a, 1b)은 상기판(1b)의 휜 부분이 접촉하고 있기 때문에, 낙하할 때에 양 기판(1a, 1b) 사이에 마찰저항이 발생한다. 이 마찰저항이 상기판(1b)의 움직임을 규제하기 때문에 제 1 실시형태에서 사용하고 있는 도 2의 가이드기구 (56)가 없더라도 상기판(1b)은 하기판(1a)상의 소망의 위치로 낙하한다. 그리고 다시 가압판(27)을 강하시키고, 상하기판(1a, 1b)을 가압하여 양 기판(1a, 1b)을 소망간격으로 맞붙인다. 특히 상기판(1a)의 대향한 2변이나 각진 부를 위치결정유지굄목(51)으로 유지하도록 하면 나머지 상기판(1a)의 대향한 2변이나 각진 부는 띠형상으로 하기판(1a)과 접촉하기 때문에, 그 접촉부분에 양 기판(1a, 1b)의 위치 맞춤 마크를 설치하여 두면 화상인식카메라를 활용한 위치맞춤 정밀도는 향상된다.

또한 하기판(1a)상에는 미리 기둥형상 스페이서나 점착비즈를 설치함으로써, 상기판(1b)이 휘어 하기판(1a)에 접촉하더라도 상하기판(1a, 1b)을 맞붙인 후의 간격을 똑같은 것으로 할 수 있다. 또 도 2에 나타내는 바와 같이 가이드기구(56)를 병용하여도 좋다.

도 5는 본 발명에 의한 제 3 실시형태를 나타내는 도면이며, 도 4와 마찬가지로 도 2에 나타낸 것과 동일물이나 상당물에는 동일부호를 부착하여 중복되는 설명은 생략한다.

도 5에 있어서, 57은 위치결정 굄목, 58은 기판유지가이드, 59는 축이며, 축(59)을 중심으로 회전하는 기판유지가이드(58)가 상기판(1b)의 4 구석 근방에 설치되어 있고, 이 기판유지가이드(58)에는 평면부(58a)가 있다. 또 도 2의 위치결정유지굄목(51)의 대신에 위치결정 굄목(57)이 하기판(1a)의 4 구석 근방에 설치되어 있다.

도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 진공챔버(VC)내의 감압은 도 4의 실시형태와 마찬가지로 상기판(1b)을 진공흡착한 가압판(27)을 강하시켜 상기판(1b)의 하면을 기판유지가이드(58)의 평면부(58a)의 상면에 접촉시키고 나서 행한다. 그렇게 하면 상기판(1b)을 유지하고 있는 흡인흡착력이 풀려 상기판(1b)은 스스로의 무게로 기판유지가이드(58)의 평면부(58a)상에 놓여진다. 이 때 상기판(1b)의 4 구석부는 기판유지가이드(58)의 평면부(58a)의 상면과 가압판(27)으로 끼워져 있어 이동을 규제하고 있기 때문에 감압으로 생기는 공기의 흐름 등에 의하여 이동하는 일은 없다.

진공챔버(VC)내가 소망의 진공도로 된 곳에서 도 5(b)에 나타내는 바와 같이 모든 기판유지가이드(58)를 그 평면부(58a)가 수직하게 되도록 화살표방향으로 동시에 90도 회전시킨다. 그렇게 하면 상기판(1b)은 하기판(1a)상으로 낙하한다.

기판유지가이드(58)의 평면부(58a)는 낙하하는 상기판(1b)의 가이드로서 기능하고, 상기판(1b)은 X 방향과 Y 방향의 움직임을 규제하여 하기판(1a)상의 소망의 위치로 낙하한다. 그리고 다시 가압판(27)을 강하시키고, 상하기판(1a, 1b)을 가압하여 양 기판(1a, 1b)을 소망간격으로 맞붙인다.

기판유지가이드(58)는 평면부(58a)를 구비하고 있는 것이면 어떠한 형상이더라도 상관없다.

도 6은 본 발명에 의한 제 4 실시형태를 나타내는 도면으로, 도 5와 마찬가지로 도 2에 나타낸 것과 동일물이나 상당물에 동일부호를 부착하여 중복되는 설명은 생략한다.

도 6에 있어서, 57은 도 5에 나타낸 것과 동일한 위치결정 굄목, 60은 기판유지굄목, 59는 축이다.

축(59)을 중심으로 회전하는 기판유지굄목(60)은 도 5에 나타낸 기판유지가이드(58)에 상당하는 것이나, 횡단면이 십자형인 점에서 다르다.

도 6(a)에 나타내는 바와 같이 도 5의 실시형태와 마찬가지로 진공챔버(VC) 내의 감압은 가압판(27)을 강하시켜 상기판(1b)의 하면을 도면에 나타내는 바와 같이 기판유지굄목(60)의 수평부에 접촉시키고 나서 실행한다.

그렇게 하면 상기판(1b)을 유지하고 있는 흡인흡착력이 풀려 스스로의 무게로 상기판(1b)이 기판유지굄목(60)에 놓여진다. 이 때 상기판(1b)은 기판유지굄목(60)의 수직부에서 이동을 규제하기 때문에 감압시의 공기의 흐름 등에 의하여 이동되는 일은 없다.

진공챔버(VC)내가 소망의 진공도로 된 곳에서 도 6(b)와 같이 모든 기판유지굄목(60)을 화살표방향으로 동시에 90도 회전시키고 상기판(1b)을 하기판(1a)상으로 낙하시켜 상하기판(1a, 1b)을 맞붙인다.

진공중에서는 공기저항이 없고, 상기판(1b)은 지구의 인력에 의해 수직하게 낙하하기 때문에 상기판(1b)은 하기판(1a)의 소망의 위치로 낙하한다.

그리고 다시 가압판(27)을 강하시키고 상하기판(1a, 1b)을 가압하여 양 기판 (1a, 1b)를 소망간격으로 맞붙인다.

이 실시형태에서는 기판유지굄목(60)이 상기판(1b)을 낙하시키는 방향으로 유지를 풀기 때문에 상기판(1b)은 수직하게 낙하하기 쉽다. 또한 본 도면에는 생략하였으나, 도 2에 나타내는 바와 같이 가이드기구(56)를 병용하여도 좋다.

도 7은 본 발명에 의한 제 5 실시형태를 나타내는 도면이며, 도 5와 마찬가지로 도 2에 나타낸 것과 동일물이나 상당물에는 동일부호를 부착하여 중복되는 설명은 생략하였다.

도 7에 있어서 61은 위치결정 유지가이드이다.

위치결정 유지가이드(61)는 도 2의 위치결정 유지굄목(51)의 상면부에 수직부를 설치한 형으로, 기판의 4 구석부에 설치하고 있다.

도 7(a)와 같이 상기판(1b)을 유지한 가압판(27)을 강하시켜 상기판(1b)의하면을 위치결정 유지가이드(61)에 접근시키고 나서 진공챔버(VC) 내를 감압한다.

진공챔버(VC) 내의 감압으로 상기판(1b)을 유지하고 있는 흡인흡착력이 풀려상기판(1b)이 낙하하여 도면에 나타내는 바와 같이 위치결정 유지가이드(61)에 유지된다. 이 때 상기판(1b)은 위치결정 유지가이드(61)가 상기판(1b)의 X 방향과 Y 방향의 이동을 규제하여 상기판(1b)이 감압시의 공기의 흐름 등에 의하여 X 방향과 Y 방향으로 이동하는 일은 없다.

소망의 진공도로 된 곳에서 각 위치결정 유지가이드(61)를 동시에 수평방향으로 대피시키고, 상기판(1b)을 하기판(1a)상으로 낙하시켜 상하기판(1a, 1b)을 맞붙인다.

진공중에서는 공기저항이 없고 상기판(1b)은 수직하게 낙하하기 때문에, 상기판(1b)은 하기판(1a)상의 소망의 위치로 낙하한다. 그런 다음에 위치결정 유지가이드(61)를 전진시켜 상하기판(1a, 1b)의 측면을 4 구석으로 누른다. 그리고 다시 가압판(27)을 강하시켜 상하기판(1a, 1b)을 가압하여 양 기판(1a, 1b)을 소망간격으로 맞붙인다.

이 실시형태에서는 도 2의 위치결정 유지굄목(51)과 가이드기구(56)를 함께 한 형으로, 부품수가 줄어 장치의 간략화를 도모할 수 있다.

또한 본 도면에는 생략하였으나, 도 2에 나타내는 바와 같이 가이드기구(56)를 병용하여도 좋고, 위치결정 유지가이드(61)를 대피한 채로 가압하여도 좋다.

도 8, 도 9는 각각 본 발명에 의한 제 6, 제 7 실시형태를 나타내는 도면으로, 진공(감압)상황하에 있더라도 가압판(27)에 상기판(1b)을 유지할 수 있는 기능을 내장시키고 있다.

또한 양 도면에 있어서 도 2에 나타낸 것과 동일물이나 상당물에는 동일부호를 부착하여 중복되는 설명은 생략하고 있다.

도 8에 있어서의 가압판(27)은 내부에 전극판을 내장한 절연성부재로 구성되고, 상기판(1b)을 정전흡착으로 유지하는 기능을 구비한 것이다. 즉 가압판(27)내의 전극판에 전압을 인가하면 상기판(1b)에 정전력이 작용하여 상기판(1b)을 흡착하여 유지하나, 전극판에 인가하고 있는 전압을 해제하면 정전력이 사라지고 흡착유지하고 있는 상기판(1b)에 자연 낙하력이 작용하여 상기판(1b)은 스스로의 무게로 낙하하게 된다.

또 도 9의 가압판(27)은 상기판(1b)을 점착으로 유지하는 점착부(62)와 그것을 구동하는 실린더(63)를 내장하고 있다. 상기판(1b)을 점착으로 유지한 점착부 (62)를 실린더(63)로 가압판(27)내로 대피시키면 가압판(27)의 하면은 상기판(1b)과 점착부(62)를 해리시켜 상기판(1b)에 작용하고 있는 유지력이 풀리기 때문에 가압판(27)의 하면으로부터 상기판(1b)은 스스로의 무게로 낙하하게 된다.

양 도면에 있어서 각 가압판(27)에 상기판(1b)을 정전흡착기능이나 점착부 (62)로 유지시킨 후에 진공챔버(VC)내를 감압한다.

이 때 상기판(1b)은 정전흡착기능이나 점착부(62)로 유지되어 있기 때문에, 진공하에서도 각 가압판(27)으로부터 상기판(1b)은 낙하하지 않고 이동하는 일도 없다.

상기판(1b)의 유지의 해제[정전흡착기능의 해제나 점착부(62)를 가압판(27)내에 실린더(63)로 대피시킴]는 진공챔버(VC)내가 소망의 진공도로 된 곳에서 행한다. 그렇게 하면 상기판(1b)은 하기판(1a)상으로 낙하하여 상하기판(1a, 1b)을 맞붙일 수 있다.

진공중에서는 공기저항이 없고, 상기판(1b)은 수직하게 낙하하기 때문에, 상기판(1b)은 하기판(1a)상의 소망의 위치로 낙하한다. 그리고 다시 가압판(27)을 강하시키고 상하기판(1a, 1b)을 가압하여 양 기판(1a, 1b)을 소망간격으로 맞붙인다.

또한 도 8, 도 9에 나타내는 바와 같이, 위치결정 유지가이드기구(56)를 병용하여도 좋고, 생략하여도 좋다.

이상 설명한 양 실시형태에서도 상하기판(1a, 1b)으로서 동일치수의 것을 사용할 수 있고, 또 기판을 낙하시켜 소망간격으로 맞붙이는 과정에서 기판이 X 방향과 Y 방향으로 이동하지 않기 때문에, 맞붙임을 행하는 단계에서 위치맞춤을 할 필요가 없고, 또 낙하에 의해 단시간으로 맞붙이기 때문에 생산성이 향상된다.

본 발명은 이상 설명한 실시형태에 한정하지 않고, 이하와 같이 실시하여도 좋다.

(1) 하기판(1a)이나 상기판(1b)의 이동저지기구나 유지기구는,

θ스테이지(4c) 또는 테이블(9)에 내장시켜도 좋다.

또 상챔버유닛(21)측에 설치하여도 좋다.

(2) 이동저지기구나 유지기구를 각각 병용하여 조합시켜 사용하여도 좋다.

(3) 본 발명에서는 상하기판(1a, 1b)은 동일형상으로 할 수 있으나, 상하기판(1a, 1b)의 형상이 다르더라도 이동저지기구나 유지기구를 그 형상에 맞춤으로써 맞붙일 수 있다.

(4) 액정표시패널의 기판맞붙임 뿐만 아니라, 다른 기판의 맞붙임에도 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 상하기판이 동일형상이더라도 진공중에서 양 기판을 맞붙일 수 있다. 또 본 발명에 의하면 진공중에서 기판끼리를 단시간으로 맞붙여 생산성을 향상할 수 있다.

Claims

진공챔버와; 상기 진공챔버내를 감압하는 감압수단과; 상기 진공챔버내에 맞붙이는 상기판을 유지하는 가압판과; 상기 진공챔버내에서 상기판에 대향하여 소정의 간격을 두어 하기판을 유지하는 테이블과; 대기중에서 상기 가압판에 상기판을 유지하고, 테이블 위에 하기판을 유지한 상태로 양 기판의 위치맞춤을 행하는 위치맞춤수단을 구비하며, 양 기판의 간격을 좁게 하여 2매의 기판중 어느 하나에 설치한 접착제에 의해 맞붙이는 기판의 조립장치에 있어서,

상기 가압판은 상기판을 진공흡착하여 유지하며,

상기 감압수단으로 상기 진공챔버내를 감압한 후에, 진공중에서 위치맞춤된 상기판의 위치를 유지시키는 상기판 위치결정유지수단과;

상기 진공챔버내의 감압하에서 상기 위치맞춤된 하기판의 이동을 방지하는 하기판 이동방지수단과;

진공하에서 상기 상기판 위치결정유지수단에 그 상기판의 유지를 해제하는 유지개방수단을 구비하고,

상기 감압수단으로 상기 진공챔버내를 갑압한 후에, 진공중에서 상기판을 하기판에 대향시켜 유지함과 동시에, 그 유지를 해제하여 하기판상에 상기판을 낙하시키는 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 가압판으로 유지한 상기판의 아래쪽에 설치된 하기판을 수평으로 유지하는 테이블은, XYθ방향으로 이동하는 이동테이블 위에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 상기판 위치결정유지수단은 상기판의 대변부 내지 대각부를 유지하는 것으로, 그 유지로 생기는 상기판의 휘어진 부분이 수평으로 유지한 하기판에 접촉되는 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 유지개방수단은 상기판 위치결정유지수단을 수평으로 구동하는 수단을 구비하고 있고, 이 구동수단으로 상기판 위치결정유지수단을 수평방향으로 대피이동함으로써 유지되고 있는 상기판을 하기판상으로 낙하시키는 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.
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제 1항에 있어서,

상기판의 낙하를 가이드하는 가이드수단을 설치한 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.
제 1항에 있어서,

상기 진공챔버는 상챔버 유닛과 하챔버 유닛으로 이루어지고,

상기 상챔버 유닛내에 상기 가압판이 설치되어 있고,

상기 하챔버 유닛내에는 하기판을 유지하는 테이블이, 하챔버 유닛 바깥쪽에는 하챔버 유닛을 X 또는 Y방향으로 이동하는 이동기구가 설치되어 있고,

상챔버 유닛과 합체하기 전에, 하기판을 상기 테이블 위에, 상기판을 상기 가압판으로 유지하고, 상하기판의 위치맞춤 종료후에 상하의 챔버 유닛을 기밀 시일을 거쳐 일체화하는 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.
진공챔버와; 상기 진공챔버내를 감압하는 감압수단과; 상기 진공챔버내에 맞붙이는 상기판을 유지하는 가압판과; 상기 진공챔버내에서 상기판에 대향하여 소정의 간격을 두어 하기판을 유지하는 테이블과; 대기중에서 상기 가압판에 상기판을 유지하고, 테이블 위에 하기판을 유지한 상태로 양 기판의 위치맞춤을 행하는 위치맞춤수단을 구비하며, 양 기판의 간격을 좁게 하여 2매의 기판중 어느 하나에 설치한 접착제에 의해 맞붙이는 기판의 조립장치에 있어서,

상기 진공챔버내의 감압하에서 상기 위치맞춤된 하기판의 이동을 방지하는 하기판 이동방지수단과;

상기 가압판에 기판의 유지를 해제하는 유지개방수단을 구비하며,

상기 감압수단으로 상기 진공챔버내를 갑압한 후에, 진공중에서 상기판을 하기판에 대향시켜 유지함과 동시에, 그 유지를 해제하여 하기판상에 상기판을 낙하시키는 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.
제 9항에 있어서,

상기 가압판은 정전흡착으로 상기판을 유지하고, 정전흡착의 해제로 상기판의 유지를 개방하여 하기판상으로 낙하시키는 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.
제 9항에 있어서,

상기 가압판은 상기 가압판내에 내장한 점착수단의 점착력으로 상기판을 유지하고, 점착수단이 상기 가압판내로 대피함으로써 상기판의 유지를 해제하여 하기판상으로 낙하시키는 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.
제 9항에 있어서,

상기판의 낙하를 가이드하는 가이드수단을 설치한 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.
제 9항에 있어서,

상기 진공챔버는 상챔버 유닛과 하챔버 유닛으로 이루어지고,

상기 상챔버 유닛내에는 상기 가압판이 설치되어 있고,

상기 하챔버 유닛내에는 하기판을 유지하는 테이블이, 하챔버 유닛 바깥쪽에는 하챔버 유닛을 X 또는 Y방향으로 이동하는 이동기구가 설치되어 있고,

상챔버 유닛과 합체하기 전에, 하기판을 상기 테이블 위에, 상기판을 상기 가압판으로 유지하고, 상하기판의 위치맞춤 종료후에 상하의 챔버 유닛을 기밀 시일을 거쳐 일체화하는 것을 특징으로 하는 기판의 조립장치.