KR100635224B1 - 기판 합착기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정 표시장치 제조 공정에 필요한 기판 합착기에 관한 것으로, 특히 챔버 내의 스테이지에 부착된 기판을 정밀하게 합착하기 위하여 상, 하부 스테이지를 미세하게 정렬하는 스테이지 정렬 수단을 구비함으로써 고속의 기판 정렬을 가능하게 하는 기판 합착기에 관한 것이다.

본 발명의 기판 합착기는, 합착되는 기판들을 대향시켜 미세정렬과 합착 공정이 수행되는 공간을 제공하되, 그 하부면에 다수개의 개구부를 갖는 챔버와, 상기 챔버의 하부에 설치되어 상기 챔버를 지탱하는 기초판과, 상기 챔버 내부의 상측에 설치되어 칼라 필터를 착탈 자유롭게 고정시키는 상부 스테이지와, 상기 챔버 내부의 하측에 상기 상부 스테이지와 대향 설치되어 TFT 어레이 기판을 착탈 자유롭게 고정시키는 하부 스테이지와, 상기 칼라 필터와 TFT 어레이 기판을 진공 상태에서 합착하기 위하여 챔버 내외부의 소정의 위치에 설치되는 합착수단과, 상기 챔버의 하부면과 이격되어 상기 기초판 상에 설치되되, 상기 챔버 하부면에 형성된 개구부를 통하여 상기 하부 스테이지를 미세 정렬하는 스테이지 정렬 수단과, 상기 챔버의 기밀을 유지하기 위하여 상기 개구부가 형성된 챔버의 하부면과 상기 스테이지 정렬 수단 사이에 설치되는 신축성을 가지는 튜브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

합착기, 스테이지 정렬 수단

Description

기판 합착기{apparatus for joining substrates}

도 1은 스테이지 정렬 수단을 포함하는 종래 기판 합착기의 정면도이다.

도 2는 스테이지 정렬 수단을 포함하는 종래 기판 합착기의 평면도이다.

도 3은 본 발명인 기판 합착기의 정면도이다.

도 4는 본 발명인 기판 합착기의 평면도이다.

도 5는 본 발명인 기판 합착기에 구비되는 스테이지 정렬 수단의 구성도이다.

도 6은 운동 가이드부와 체결부의 결합 구조도이다.

도 7은 챔버 하부면과 체결부의 상세도이다.

도 8은 밀봉 수단의 구성도이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스테이지의 전, 후 이동의 이해도이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 스테이지의 좌, 우 이동의 이해도이다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 스테이지의 회전 이동의 이해도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 상정반 2 : 하정반 3: 챔버

4 : 기초판 5 : 인장 스프링 6 : 캠

100 : 챔버 101 : 개구부 102 : 오목부

110 : 상부스테이지 120 : 하부스테이지 210 : 구동부

230 : 운동가이드부 250 : 체결부 300 : 밀봉수단

310 : 튜브 330, 350 : 조임기구 400 : 기초판

본 발명은 액정 표시장치 제조 공정에 필요한 기판 합착기에 관한 것으로, 특히 챔버 내의 스테이지에 부착된 기판을 정밀하게 합착하기 위하여 상, 하부 스테이지를 미세하게 정렬하는 스테이지 정렬 수단을 구비함으로써 고속의 기판 정렬을 가능하게 하는 기판 합착기에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시 장치는 전극이 형성되어 있는 TFT(Thin Film Transistor) 기판과 형광체가 도포된 CF(Color Filter) 기판 사이에 주입되어 있는 액정 물질을 포함하며, 두 기판 가장자리에 액정 물질을 가두는 봉인재로 결합되어 있으며 두 기판 사이에 산포되어 있는 간격재에 의해 지지되고 있다.

두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전극을 이용하여 전원을 인가하고, 이 전원의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 화상을 표시한다.

상기와 같은 액정표시 장치의 제조 공정에서 액정을 주입하고 TFT 어레이 기 판과 칼라 필터 기판을 합착하는 공정은 매우 중요하다. 특히, 정밀한 합착을 위하여 수행되는 스테이지 정렬 수행 단계는 기판 합착 공정에서 필수적 단계이며 미세한 정렬을 요한다.

따라서, 종래에도 일정 거리로 근접한 스테이지를 미세하게 정렬하기 위하여 기판 합착기에 스테이지 정렬 수단을 부가하여 사용하였다.

도 1은 스테이지 미세 정렬 수단을 포함하는 종래 기판 합착기의 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기판 합착기는 칼라 필터 기판이 부착되는 상부 스테이지(1), TFT 어레이 기판이 부착되는 하부 스테이지(2), 상기 기판의 합착을 수행하는 공간인 챔버(3), 상기 하정반을 고정하고 상기 챔버를 지탱하는 기초판(4), 상기 스테이지의 미세 정렬을 수행하는 인장 스프링(5)과 캠(6)을 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성수단으로 이루어진 종래의 기판 합착기에 관한 바람직한 실시예를 스테이지 정렬을 중심으로 상세하게 설명한다.

도 2는 스테이지 정렬 수단을 포함하는 종래의 기판 합착기에 관한 평면도이다.

챔버 내에서 기판을 합착하기 위해서는 로봇 암 등을 이용하여 기판들을 챔버(3) 내로 로딩하여야 하는데, 먼저 칼라 필터 기판을 챔버(3) 내로 로딩하여 상부 스테이지(1)에 부착시킨 후, TFT 어레이 기판을 챔버(3) 내로 로딩하여 하부 스테이지(2)에 부착시킨다. 상기 각 기판들을 각 스테이지(1, 2)에 부착할 때는 진공 척을 이용하고 챔버를 진공 상태로 하여 기판을 합착하는 공정시에는 정전척을 이용한다.

상기와 같이 각 기판들이 챔버(3) 내로 로딩되어 상부 스테이지(1)와 하부 스테이지(2)에 부착되면, 구동 수단(미도시)의 구동에 의하여 상기 각 스테이지(1, 2)는 일정 간격을 두고 근접한다. 이 상태에서 상부 스테이지(1)와 하부 스테이지(2)를 미세 정렬하기 위하여 인장 스프링(5)과 캠(6)이 동작한다.

즉, 기판 합착을 수행하는 자가 CCD 카메라를 통해 스테이지를 정렬하기 위하여 수행자가 일정 제어 신호를 캠 구동 모터 제어부(미도시)에 송신하면, 제어부(미도시)는 캠 구동 모터를 제어한다. 그러면, 캠 구동 모터의 구동에 따라 캠이 동작하여 스테이지를 정렬하게 된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 인장 스프링(5)은 기초판(4)에 결합되어 세워진 구조물과 챔버에 각각 연결되어 있고, 각 캠들은 편심된 상태로 하부 챔버의 벽에 접촉되어 있다.

챔버의 좌, 우, 전, 후 및 회전 운동의 동작에 따라 스테이지 정렬에 관한 실시예는 다음과 같다.

도 2의 하단에 위치하는 인장 스프링과 캠의 동작에 따라 챔버를 전후로 이동할 수 있다. 즉, 캠 구동 모터(미도시)가 구동되면서 편심된 캠이 회전하면 인장 스프링이 늘어나면서 챔버가 전방으로 미세 이동하고, 캠 구동 모터의 구동을 멈추게 되면 인장 스프링의 수축으로 챔버가 후방으로 이동하게 된다.

도 2의 좌측에 위치하는 한 쌍의 캠과 인장 스프링의 동작에 따라 챔버를 좌, 우 및 회전 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 각각의 캠 구동 모터가 구동되면서 편심된 한 쌍의 캠들이 같은 방향으로 회전하면 한 쌍의 인장 스프링이 모두 늘어나면서 챔버가 우측 방향으로 이동하고, 캠 구동 모터가 구동을 멈추게 되면 인장 스프링의 수축으로 챔버가 좌측 방향으로 이동한다. 한편, 각각의 캠 구동 모터가 구동되면서 편심된 한 쌍의 캠들이 서로 반대 방향으로 회전하면 한 쪽의 인장 스프링은 늘어나고 다른 쪽의 인장 스프링은 수축하면서 챔버가 회전하게 된다.

상기와 같은 동작에 따라 챔버를 좌, 우, 전, 후 및 회전 방향으로 이동시키면서 상부 챔버에 고정되어 있는 상부 스테이지(1)를 기초판(4)에 고정되어 있는 하부 스테이지(2)에 정렬시킬 수 있다.

이상에서 설명한 종래 기술에 의하여 스테이지를 미세 정렬하는 경우에는 택트 타임(Tact time)이 많이 소요되는 문제점이 발생한다. 즉, 인장 스프링 힘으로 캠에 접촉되어 있는 챔버를 이동하여 스테이지를 정렬하기 때문에 정렬 도중에 스프링 반발력으로 인하여 여러 번 반복 정렬을 하여야 한다.

또한, 종래기술에 의하면 볼 조인트의 링크 구조로 인하여 평면상에서 운동시 완전한 평면이 아닌 수직 방향의 운동이 발생하여 미세 정렬에 어려움이 발생한다.

한편, 캠 마모로 인하여 파티클이 발생하여 정상적인 제어가 어렵고, 시간이 지남에 따라 캠의 마모로 인해 정렬 정도가 떨어지는 단점이 있으며, 스프링이 늘어남에 따라 정확한 정렬이 힘들어지는 문제점이 발생한다. 결과적으로 원하는 만큼의 위치 이동이 어려운 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 스테이지 미세 정렬을 위한 스테이지 정렬 수단을 단순화시켜 종래와 같이 스프링의 당기는 힘으로 일어나는 요동 현상을 제거하여 미세 정렬을 위한 택트 타임(Tact time)을 감소시킬 수 있는 스테이지 정렬 수단을 포함한 기판 합착기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 챔버 내부의 진공을 유지하기 위해 설치되는 밀봉 수단의 구조를 간단히 하여 손쉽게 교체하는 것이 가능한 기판 합착기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 창안된 본 발명인 기판 합착기는, 기판 합착기에 있어서, 합착되는 기판들을 대향시켜 미세정렬과 합착 공정이 수행되는 공간을 제공하되, 그 하부면에 다수개의 개구부를 갖는 챔버와, 상기 챔버의 하부에 설치되어 상기 챔버를 지탱하는 기초판과, 상기 챔버 내부의 상측에 설치되어 칼라 필터를 착탈 자유롭게 고정시키는 상부 스테이지와, 상기 챔버 내부의 하측에 상기 상부 스테이지와 대향 설치되어 TFT 어레이 기판을 착탈 자유롭게 고정시키는 하부 스테이지와, 상기 칼라 필터와 TFT 어레이 기판을 진공 상태에서 합착하기 위하여 챔버 내외부의 소정의 위치에 설치되는 합착수단과, 상기 챔버의 하부면과 이격되어 상기 기초판 상에 설치되되, 상기 챔버 하부면에 형성된 개구부 를 통하여 상기 하부 스테이지를 미세 정렬하는 스테이지 정렬 수단과, 상기 챔버의 기밀을 유지하기 위하여 상기 개구부가 형성된 챔버의 하부면과 상기 스테이지 정렬 수단 사이에 설치되는 신축성을 가지는 튜브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 즉, 종래와 같이 챔버 자체를 움직여서 스테이지를 정렬하는 것이 아니라, 챔버 하부와 이격되어 설치되는 스테이지 정렬 수단이 하부 스테이지를 직접 움직여서 스테이지를 정렬할 수 있다.

또한, 상기 스테이지 정렬 수단은, 상기 기초판 위에 설치되되, 직선 및 회전 방향으로 운동이 가능한 다수개의 운동 가이드부와, 상기 운동 가이드부의 일부와 연결되어 상기 운동 가이드부를 구동하는 다수개의 구동부와, 상기 운동 가이드부와 일단이 연결되고 타단은 상기 하부 스테이지와 연결되어 상기 운동 가이드부의 운동 방향에 따라 상기 하부 스테이지를 미세 이동시키는 체결부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 따라서, 종래와 달리 캠과 스프링에 의한 스테이지 정렬이 아닌, 상기와 같이 기초판 위에 설치되는 구동부 및 운동 가이드부 그리고 체결부를 통하여 스테이지를 정렬한다.

또한, 상기 신축성을 가지는 튜브는, 길이 방향을 따라 중앙 부분으로 갈 수록 볼록하게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 챔버의 기밀을 유지하기 위해 사용되는 통상적인 벨로우즈 대신에 상기 튜브를 설치함으로써, 유지보수를 편리하게 할 수 있다.

한편, 상기 튜브의 양 끝단의 외주부를 따라 서로 맞물릴 수 있는 두개의 클램프(Clamp)와, 상기 두 클램프를 맞물린 상태로 고정시키기 위한 체결구로 구성되 어 상기 튜브의 양 끝단을 조일 수 있는 조임기구가 더 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 조임기구에 의해 챔버의 기밀을 확실하게 할 수 있다.

또한, 상기 개구부가 형성된 챔버의 하부면에는, 상기 튜브의 일측과 체결되기 위하여 상기 개구부의 주위를 따라 오목부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기와 같은 구성수단으로 이루어져 있는 본 발명인 기판 합착기에 관한 작용과 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명인 기판 합착기의 정면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기판 합착기는 상부 스테이지(110)와 하부 스테이지(120)를 수용하여 기판 합착이 수행되는 공간인 챔버(100)와, 진공 상태에서 기판을 합착하기 위해 상기 챔버 내외부의 소정 위치에 부가되는 합착수단(미도시, 구동 수단 등)과, 상기 챔버(100)를 지탱하는 기초판(400)과, 상기 하부 스테이지를 미세 정렬하는 스테이지 정렬 수단(200)을 구비하고 있다.

상기 챔버(100) 내에 설치되는 상부 스테이지(110)에는 칼라 필터가 위치하고, 하부 스테이지(120)에는 TFT 어레이 기판이 위치한다. 그런 후, 상기 스테이지 정렬 수단(200)에 의하여 스테이지를 미세 정렬하고, 정렬된 상태에서 상기 합착 수단(미도시)에 의하여 상기 칼라 필터와 TFT 어레이 기판을 합착한다.

그런데, 본 발명은 종래와 같이 캠과 인장 스프링을 사용하여 하부 챔버를 이동시켜 스테이지를 정렬하는 것이 아니고, 기초판(400) 위에 설치되는 스테이지 정렬 수단(200)에 의하여 상기 하부 스테이지(120)를 미세 이동시켜 정렬하는 구조 이다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(100)의 하부면에 개구부(도 3에서는 하나의 개구부만 보여줌)(101)를 형성시키고, 상기 개구부(101)를 통하여 상기 스테이지 정렬 수단(200)의 일부인 체결부(250)가 통과되어 상기 하부 스테이지(120)의 배면에 결합되어 있다. 그리고, 챔버(100) 내부의 기밀을 유지하여 진공 상태를 유지시키기 위하여 상기 개구부(101)가 형성된 챔버의 하부면과 상기 스테이지 정렬 수단(200) 사이에 밀봉수단(300)으로써 신축성 있는 튜브를 설치한다.

한편, 상기 스테이지 정렬 수단은(200), 도 3에 도시된 바와 같이 기초판에 설치되는 구동부(210)와 상기 구동부와 연결되는 운동 가이드부(230)와 상기 운동 가이드부와 일단이 연결되고 타단은 상기 하부 스테이지(120)의 배면에 연결되는 체결부(250)로 이루어져 있다.

상기 구동부(210)는 후술할 운동 가이드부(230)의 일부와 연결되어 운동가이드부가 이동할 수 있도록 구동력을 발생하고, 상기 운동 가이드부(230)는 상기 구동부(210)와 연결되어 상기 구동부의 구동에 따라 전, 후, 좌, 후, 회전 방향으로 이동하며, 상기 체결부(250)는 상기 운동 가이드부(230)의 일부와 연결되어 상기 운동 가이드부(230)의 이동 방향에 따라 상기 하부 스테이지(120)를 이동시킨다.

도 4는 본 발명인 기판 합착기에 대한 개략적인 평면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 기초판(400) 위에 다수개의 스테이지 정렬 수단(230)들이 마련되어 점선으로 표시된 하부 스테이지(120)를 정렬할 수 구조임을 알 수 있다. 도 4에서는 기초판(400) 위에 세개의 구동부(210a, 210b, 210c)와, 이에 연결되는 세개의 운동 가이드부(230a, 230b, 230c)만 보여주지만, 이는 스테 이지를 정렬하기 위한 최소한의 레이아웃이고 기판 합착기의 전체적인 레이아웃에 따라 변경 가능함은 당연하다.

도 5는 상기 스테이지 정렬 수단(200)을 구성하는 구동부(210)와 운동 가이드부(230)의 결합 구조도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 구동부(210)는 운동 가이드부(230)의 일단과 연결되어 있다. 즉, 상기 구동부(210)는 상기 운동 가이드부(230)를 구동하기 위하여 운동 가이드부(230)의 직선 운동 가이드(231, 233)에 결합하여 고정된다.

상기 구동부(210)는 운동 가이드부(230)를 구동하기 위하여 모터(211)와, 이 모터(211)에 순차적으로 연결되는 감속기(213), 커플링(214), 고정 베어링(215), 볼 스크류(216), 고정판(217), 운동판(218)을 포함하여 이루어진다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 운동판(218)은 상기 운동 가이드부(230)의 직선운동 가이드(231, 233)에 결합 고정된다.

상기 운동 가이드부(230)는 하부 스테이지(120)의 미세 이동을 통해 스테이지를 정렬하기 위하여 세개의 운동 가이드로 구성된다. 즉, 하부 스테이지(120)가 전, 후, 좌, 우 방향으로 이동할 수 있도록 직각으로 교차하는 두 개의 직선운동 가이드(231,233)와 하부 스테이지(120)가 회전할 수 있도록 한개의 회전운동 가이드(235)로 구성된다. 한편, 상기 회전운동 가이드(235)는 중앙에 홀이 형성되어 후술할 체결부의 일단과 결합된다.

도 6은 상기에서 설명한 운동 가이드부(230)와 체결부(250)의 결합 구조도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 체결부(250)는 상기 운동 가이드부(230)의 회전운동 가이드(235)에 형성된 홀에 끼워져서 결합되는 부분(251)과 도 3에 도시된 밀봉 수단(300)으로써의 튜브(310)가 결합되는 부분(253)과 도 3에 도시된 개구부(101)를 통과하여 하부 스테이지(120)의 배면과 결합되는 부분(255)으로 나뉘어진다.

도 7은 상기 체결부(250)와 챔버의 하부면의 상세도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 챔버(100)의 하부면에는 상기 밀봉 수단(300)으로써의 신축성을 가지는 튜브(310)의 일측과 체결될 수 있도록 오목 모양의 오목부(102)가 형성된다. 상기 오목부(102)는 체결부(250)가 통과할 수 있도록 상기 챔버(100) 하부면에 형성된 개구부(101)의 주위를 따라 형성된다. 따라서, 상기와 같은 구조에 의하여, 신축성을 가지는 튜브(310)는 상기 챔버(100) 하부면에 형성된 오목부(102)와 상기 체결부(250) 중 밀봉수단(300)으로써의 튜브(310)가 결합되는 부분(253)에 결합 설치될 수 있다.

도 8은 상기 밀봉 수단(300)으로써의 신축성을 가지는 튜브(310)의 구성도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 밀봉 수단(300)으로써 튜브(310)는 길이 방향으로 볼 때, 중앙 부분으로 갈수록 볼곡하게 형성된다. 즉, 중앙으로 갈수록 튜브의 둘레가 증가한다. 따라서, 상기 튜브(310)는 신장 및 압축이 가능한 신축성이 있다.

한편, 상기 튜브(310)의 양 끝단에 조임기구(330, 350)를 더 구비하여 상기 튜브(310)의 양 끝단을 강하게 조일 수 있다. 즉, 상기 조임기구는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 튜브(310)의 양 끝단의 외주부를 따라 서로 맞물릴 수 있는 두개의 클램프(Clamp)(330)와 상기 두 클램프를 상기 튜브(310) 끝단의 외주부를 따라 맞물린 상태로 고정하기 위한 볼트와 너트로 이루어진 체결구(350)로 구성되어 상기 튜브(310)의 양 끝단을 강하게 조인다.

도 8에 도시된 바와 같이, 챔버(100) 하부면에는 개구부(101)의 주위를 따라 오목부(102)가 형성되어 있고, 상기 오목부(102)에 튜브(310)의 끝단을 끼운 후, 상기 조임기구(330, 350)를 이용하여 튜브를 조인다. 한편, 상기 오목부(102)에 결합되는 튜브(310)의 끝단과 반대편의 끝단은 도 6에 도시된 체결부(250)의 일부분인 신축성을 가지는 튜브(310)가 결합되는 부분(253)과 결합된다.

한편, 상기 밀봉수단(300)은 신축성을 가지는 튜브(310)와 조임기구(330, 350)에 의하여 구성되므로, 밀봉 수단의 교체가 필요한 경우에는 조임기구(330, 350)만 풀어서 손쉽게 교체할 수 있다.

도 9 내지 도 11은 본 발명인 기판 합착기에 적용되는 실시예에 따른 이해도이다. 도 9는 하부 스테이지의 전, 후 이동에 관한 이해도이고, 도 10은 하부 스테이지의 좌, 우 이동에 관한 이해도이며, 도 11은 하부 스테이지의 회전 이동에 관한 이해도이다.

이하, 기판을 기판 합착기의 챔버 내에 설치되는 상부 스테이지로 안착시킨 후, 기판 합착 전에 수행되는 스테이지 정렬을 중심으로 설명한다.

도 9는 스테이지가 전후 방향으로 일치하지 않는 경우에 한개의 스테이지 정 렬 수단(기초판(400)의 우측에 설치되는 스테이지 정렬 수단)의 동작에 따라 하부 스테이지(120)를 전방 또는 후방으로 이동시켜 스테이지가 미세 정렬되는 동작을 살펴보면 다음과 같다.

구동부(210a)의 구동 모터(211a)를 회전시켜 감속기(213a)를 돌리면, 이 감속기(213a) 출력단의 축이 커플링(214a)을 움직이고 이 커플링(214a)과 연결된 볼 스크류(216a)가 고정 베어링(215a)의 지지하에 회전하게 된다. 이때 볼 스크류(216a)에 부착된 너트가 전진 혹은 후진하면서 볼 스크류(216a) 고정판(217a)을 움직인다. 이 고정판(217a)이 움직임에 따라 운동 가이드부(230a)의 직선운동 가이드(231a, 233a)에 고정되어 있는 운동판(218a)이 움직인다. 그러면, 상기 운동 가이드부(230a)의 회전운동 가이드(235a)에 삽입 결합된 도 6에 도시되어 있는 체결부(250)가 상기 구동 모터(211a)의 회전 방향에 따라 하부 스테이지(120)를 전, 후로 이동시킨다. 즉, 다수개의 운동 가이드부(230a, 230b, 230c)는 서로 연동하기 때문에 도 6에 도시된 체결부(250)와 결합되어 있는 하부 스테이지(120)는 미세하게 전방 또는 후방으로 이동한다. 이와 같은 동작에 따라 상하부 스테이지가 정확하게 정렬된다.

도 10은 스테이지가 좌우 방향으로 일치하지 않는 경우에 두개의 스테이지 정렬 수단(도 10에서 좌측에 위치하는 두개의 스테이지 정렬 수단)의 동작에 따라 스테이지가 좌우 방향으로 미세 정렬하는 동작을 설명하기 위한 이해도이다.

이하, 상기 도 9를 참조하여 설명한 구동부(210a)의 동작에 따라 하부 스테 이지(120)의 좌, 우 방향으로 이동에 대하여 설명한다.

상기 두개의 스테이지 정렬 수단의 구동부(210b, 210c)에 포함되어 있는 각각의 구동 모터(211a, 211c)가 같은 방향으로 회전하는 경우에는, 상기 두개의 구동부(210b, 210c)에 각각 결합되는 운동 가이드부(230b, 230c)가 받는 힘의 방향이 동일하기 때문에 도 6에 도시되어 있는 체결부(250)와 접촉 결합되어 있는 하부 스테이지(120)는 좌측 또는 우측으로 이동한다. 이와 같은 동작에 따라 하부 스테이지(120)가 좌우 방향으로 이동하여 스테이지가 정렬된다. 상기의 좌우 방향으로 하부 스테이지(120)가 이동하는 경우에 다수의 운동 가이드부(230a, 230b, 230c)는 서로 연동하여 이동한다.

한편, 도 11은 스테이지가 회전 방향으로 일치하지 않는 경우에 두개의 스테이지 정렬 수단(도 11에서 좌측에 위치하는 두개의 스테이지 정렬 수단)의 동작에 따라 스테이지가 회전 방향으로 미세 정렬하는 동작을 설명하기 위한 이해도이다.

이하, 상기 도 9를 참조하여 설명한 구동부(210a)의 동작에 따라 하부 스테이지(120)의 회전 방향으로 이동에 대하여 설명한다.

상기 두개의 스테이지 정렬 수단(도 11에서 좌측에 위치하는 두개의 스테이지 정렬 수단)의 구동부(210b, 210c)에 포함되어 있는 구동 모터(211b, 211c)가 서로 반대 방향으로 회전하는 경우에는, 상기 두개의 구동부(210b, 210c)에 각각 결합되는 운동 가이드부(230b, 230c)가 받는 힘의 방향이 반대 방향이기 때문에 도 6에 도시되어 있는 체결부(250)와 접촉 결합되어 있는 하부 스테이지(120)는 회전하 게 된다. 한편, 상기의 회전 방향으로 하부 스테이지(120)가 이동하는 경우에 다수의 운동 가이드부(230a, 230b, 230c)는 서로 연동하여 이동한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 다수개의 스테이지 정렬 수단의 구동부(210a, 210b, 210c))의 구동에 따라 운동 가이드부(230a, 230b, 230c)에 삽입 결합되어 있는 체결부(250)에 힘이 전달되어, 상기 각 체결부(250)와 결합되어 있는 하부 스테이지(120)가 이동하여 상부 스테이지(110)를 하부 스테이지(120)에 미세 정렬한다.

상기와 같은 구성 및 작용 그리고 바람직한 실시예를 가지는 본 발명인 기판 합착기에 의하면, 스테이지 미세 정렬을 인장 스프링과 캠 구동에 의하여 수행하는 종래와 달리 요동 현상이 발생하지 않는 운동 가이드부와 구동부를 이용하여 수행하므로 스테이지 정렬 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

또한, 챔버 내의 진공 상태 유지를 위해 설치되는 밀봉 수단을 튜브와 클램프(Clamp)로 대체함으로써, 교체가 용이하고 유지 보수면에서 잇점이 있다.

Claims (5)

1. 기판 합착기에 있어서,

   합착되는 기판들을 대향시켜 미세정렬과 합착 공정이 수행되는 공간을 제공하되, 그 하부면에 다수개의 개구부를 갖는 챔버와;

   상기 챔버의 하부에 설치되어 상기 챔버를 지탱하는 기초판과;

   상기 챔버 내부의 상측에 설치되어 칼라 필터를 착탈 자유롭게 고정시키는 상부 스테이지와;

   상기 챔버 내부의 하측에 상기 상부 스테이지와 대향 설치되어 TFT 어레이 기판을 착탈 자유롭게 고정시키는 하부 스테이지와;

   상기 칼라 필터와 TFT 어레이 기판을 진공 상태에서 합착하기 위하여 챔버 내외부의 소정의 위치에 설치되는 합착수단과;

   상기 챔버의 하부면과 이격되어 상기 기초판 상에 설치되되, 상기 챔버 하부면에 형성된 개구부를 통하여 상기 하부 스테이지를 미세 정렬하는 스테이지 정렬 수단과;

   상기 챔버의 기밀을 유지하기 위하여 상기 개구부가 형성된 챔버의 하부면과 상기 스테이지 정렬 수단 사이에 설치되는 신축성을 가지는 튜브를 포함하여 이루어지되,

   상기 스테이지 정렬수단은,

   상기 기초판 위에 설치되되, 직선 및 회전 방향으로 운동이 가능한 다수개의 운동 가이드부와, 상기 운동 가이드부의 일부와 연결되어 상기 운동 가이드부를 구동하는 다수개의 구동부와, 상기 운동 가이드부와 일단이 연결되고 타단은 상기 하부 스테이지와 연결되어 상기 운동 가이드부의 운동 방향에 따라 상기 하부 스테이지를 미세 이동시키는 체결부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 합착기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 튜브는, 길이 방향을 따라 중앙 부분으로 갈 수록 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 합착기.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 튜브의 양 끝단의 외주부를 따라 서로 맞물릴 수 있는 두개의 클램프(Clamp)와, 상기 두 클램프를 맞물린 상태로 고정시키기 위한 체결구로 구성되어 상기 튜브의 양 끝단을 조일 수 있는 조임기구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 합착기.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 개구부가 형성된 챔버의 하부면에는, 상기 튜브의 일측과 체결되기 위하여 상기 개구부의 주위를 따라 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 합착기.

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