KR100742385B1 - 마스크 정렬장치 및 그 정렬방법 - Google Patents

마스크 정렬장치 및 그 정렬방법 Download PDF

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KR100742385B1
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Abstract

본 발명은 마스크를 유리기판 상에 얼라인하는 공정에 있어서, 마스크가 유리기판의 표면에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있는 마스크 정렬장치 및 그 정렬방법에 관한 것이다.
본 발명은 몸체; 상기 몸체 상에 구비되며, 회전 및 상하이동이 가능하여 기판을 반입 및 반출하는 이송부; 상기 이송부 상에 구비되며, 기판을 고정 및 지지하는 기판 스테이지; 및 상기 기판 스테이지 상부면의 테두리에 구비되며, 마스크를 흡착하는 마스크 흡착부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
마스크 정렬장치.

Description

마스크 정렬장치 및 그 정렬방법{Align Apparatus Of Mask And Align Method Of The Same}
도 1은 종래 마스크 정렬장치의 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 정렬장치의 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치의 단면도.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 정렬장치의 정렬방법을 나타낸 도면.
<도면 주요부호에 대한 부호의 설명>
200 : 마스크 정렬장치 210 : 몸체
220 : 장치지지대 230 : 이송부
240 : 기판 스테이지 250 : 진공흡입구
260 : 마스크 흡착부 270 : 진공펌프
280 : 유기전계발광표시장치
본 발명은 마스크 정렬장치 및 그 정렬방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 마스크를 유리기판 상에 얼라인하는 공정에 있어서, 마스크가 유리기판의 표면에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있는 마스크 정렬장치 및 그 정렬방법에 관한 것이다.
최근에 음극선관(cathode ray tube)과 같은 종래의 표시소자의 단점을 해결하는 액정표시장치(liquid crystal display device), 유기전계발광장치(organic electroluminescence device) 또는 PDP(plasma display panel)등과 같은 평판형 표시장치(flat panel display device)가 주목받고 있다.
상기 액정표시장치는 자체발광소자가 아니라 수광소자이기 때문에 밝기, 콘트라스트, 시야각 및 대면적화 등에 한계가 있고, PDP는 자체발광소자이기는 하지만, 다른 평판형표시장치에 비해 무게가 무겁고, 소비전력이 높을 뿐만 아니라 제조 방법이 복잡하다는 문제점이 있다.
반면에, 유기전계발광표시장치는 자체발광소자이기 때문에 시야각, 콘트라스트 등이 우수하고, 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량, 박형이 가능하고, 소비 전력 측면에서도 유리하다. 또한, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며 전부 고체이기 때문에 외부 충격에 강하고 사용 온도 범위도 넓을 뿐만 아니라 제조 방법이 단순하고 저렴하다는 장점을 가지고 있다.
한편, 상기와 같은 유기전계발광표시장치를 제조하는 공정에 있어서, 기판과 봉지기판을 봉지하는 봉지재로 글라스 프릿을 사용하는 추세이다. 상기 글라스 프 릿은 기판과 같은 유리재질이기 때문에, 뛰어난 봉지능력을 보여주고 있다.
도 1은 종래 마스크 정렬장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 몸체(110)와 기판 스테이지(120)가 구비되어 있는 마스크 정렬장치(100)가 구성되고, 상기 마스크 정렬장치(100) 상부에는 마스크척(150)과 마스크척 지지대(151)을 구비한 마스크 이동장치(140)가 구성되어 있다.
기판과 봉지기판이 글라스 프릿으로 합착된 패널(130)이 상기 기판 스테이지(120) 상에 위치되고, 상기 글라스 프릿에 레이저를 조사하기 위해 열마스크(thermal mask)(160)가 상기 마스크척(150)을 통해 상기 패널 상에 얼라인되어 위치된다.
그러나, 상기 글라스 프릿에 레이저를 조사하기 위한 상기 열마스크는 상기 패널의 봉지기판과 동일한 물질인 유리로 이루어져 있어서 상기 봉지기판 상에 위치하게되면, 유리와 유리 사이의 정전기 현상으로 미끄러지는 현상이 발생된다.
따라서, 레이저가 글라스 프릿 외의 다른 영역에 조사되고 이는 소자에 열데미지를 주어 소자가 손상되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마스크를 유리기판 상에 얼라인하는 공정에 있어서, 마스크가 유리기판의 표면에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있는 마스크 정렬장치 및 그 정렬방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 몸체; 상기 몸체 상에 구비되며, 회전 및 상하이동이 가능하여 기판을 반입 및 반출하는 이송부; 상기 이송부 상에 구비되며, 기판을 고정 및 지지하는 기판 스테이지; 및 상기 기판 스테이지 상부면의 테두리에 구비되며, 마스크를 흡착하는 마스크 흡착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 장치를 제공하는 단계; 이송부가 상승 및 회전하여 기판을 반입하는 단계; 상기 이송부가 기판을 기판 스테이지 상에 정렬하는 단계; 상기 기판 스테이지 상에 마스크척을 이용하여 마스크를 정렬하는 단계; 마스크 흡착부 상부면에 상기 마스크를 정렬하는 단계; 상기 마스크 흡착부가 상기 마스크를 흡착하는 단계; 상기 마크스척으로부터 마스크를 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치의 정렬방법에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 상기 목적은 이송부가 상승 및 회전하여 봉지기판과 유기전계발광소자가 형성된 기판을 글라스 프릿으로 합착한 유기전계발광표시장치를 반입하는 단계; 상기 이송부가 상기 유기전계발광표시장치를 기판 스테이지 상에 정렬하는 단계; 상기 기판 스테이지 상에 마스크척을 이용하여 마스크를 정렬하는 단계; 마스크 흡착부 상부면에 상기 마스크를 정렬하는 단계; 상기 마스크 흡착부가 상기 마스크를 흡착하는 단계; 상기 마크스척으로부터 마스크를 분리하는 단계; 상기 마스크를 통해 상기 유기전계발광표시장치에 레이저를 조사하여 접착하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법에 의해 달성된다.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 또한 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 정렬장치의 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 마스크 정렬장치(200)는 메인바디(main body) 역할을 하는 몸체(210)와, 상기 몸체(210) 상에 구비되고 기판을 반입 및 반출하는 이송부(230)와, 상기 이송부(230) 상에 구비되고 기판을 고정 및 지지하는 기판 스테이지(240)와, 상기 기판 스테이지(240) 상부면의 테두리와 일정한 간격으로 이격되게 위치하며, 소정 높이만큼 돌출되어 마스크를 고정하는 마스크 흡착부(260)로 구성된다.
보다 구체적으로 설명하면, 몸체(210)는 사각의 함체형상으로 형성되고, 그 상부에는 몸체(210)를 지지하는 장치지지대와 그 하측에는 다수의 바퀴로 이루어질 수 있는 이동수단(미도시)이 마련된다. 상기 몸체(210) 내부에는 다수의 프레임이 구비되어 마스크 정렬장치(200)를 지지하게 된다.
상기 이송부(230)는 상기 몸체(210) 상에 구비되며, 회전할 수 있는 다수의 원통형 롤러(231)와 상기 롤러(231)의 외측에 구비되며 상기 롤러(231)를 회전시키 는 롤러축(233)과, 상기 롤러(231)를 상승 및 하강시킬 수 있는 실린더(232)가 구비된다.
상기 이송부(230)는 기판을 반입 및 반출할 때, 상기 실린더(232)를 작동하여 상기 기판 스테이지(240) 상부로 상기 롤러(231)를 상승시키고, 상기 롤러축(233)에 연결되어 있는 모터(234)를 작동하여 상기 롤러(231)를 회전시켜 기판을 반입 및 반출할 수 있는 역할을 하게 된다.
이때, 상기 실린더(232)는 상기 기판 스테이지(240) 상부로 상기 롤러(231)를 상승시킬 때, 상기 마스크 흡착부(260)의 높이보다 더 높게 상기 롤러(231)를 상승시키게 된다. 이는 기판을 반입 및 반송할 때, 상기 마스크 흡착부(260)에 기판이 걸릴 수 있기 때문이다.
상기 기판 스테이지(240)는 판형상으로 형성되어 있고, 상기 롤러(231)가 상승할 수 있도록 개구부(241)가 형성되어 있다. 상기 기판 스테이지(240)는 기판을 지지 및 고정시키는 역할을 하게 된다. 또한, 상기 기판 스테이지(240)와 상기 장치몸통(210)을 지지하는 지지대(220)가 구비된다.
상기 마스크 흡착부(260)는 상기 기판 스테이지(240) 상부면의 테두리와 일정한 간격으로 이격되게 위치하며, 소정 높이만큼 돌출되어 형성되어 있다. 또한, 상기 마스크 흡착부(260)는 상기 기판 스테이지 상부면에 사각틀의 형상으로 이루어진다.
상기 마스크 흡착부(260)는 마스크를 흡착할 수 있는 다수의 진공흡입구(250)를 구비하고 있다. 상기 진공흡입구(250)는 상기 마스크 흡착부(260)의 상부 면에 일정한 간격으로 각각 이격되면서 점형으로 형성되어 있다.
또한, 상기 마스크 흡착부(260)는 상승 및 하강이 가능하도록 장치몸통(210) 일측에 실린더(255)를 구비하며, 상기 마스크 흡착부(250)의 하단에는 진공펌프(270)가 구비된다.
이로써, 마스크가 상기 마스크 흡착부(260)의 상부로 안착되게 되면, 상기 진공펌프(270)를 작동시켜 상기 진공흡입구(250)를 통해 상기 마스크를 흡착하여 고정시키는 역할을 한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 유기전계발광표시장치의 제조방법을 마스크 정렬장치의 정렬방법와 함께 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광표시장치의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 기판(400)을 제공한다. 상기 기판(400)은 절연유리, 플라스틱 또는 도전성 기판을 사용할 수 있다. 상기 기판(400) 상에 제 1 전극(410)을 형성한다. 상기 제 1 전극(410)은 ITO, IZO 및 ZnO로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용할 수 있다.
이어서, 상기 제 1 전극(410) 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기막층(420)을 형성한다. 상기 유기막층(410)은 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 또는 전자주입층을 더 포함할 수 있다.
다음에, 상기 유기막층(410) 상에 제 2 전극(430)을 형성한다. 상기 제 2 전극(430)은 일함수가 낮은 Mg, Ag, Al, Ca 및 이들의 합금 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기와 같이, 기판(400) 상에 유기전계발광소자를 형성한다.
이어서, 상기 기판(400)에 대향하는 봉지기판(440)을 제공한다. 상기 봉지기판(440)의 외측에 글라스 프릿(450)을 도포한다. 상기 글라스 프릿(450)은 산화납(PbO), 삼산화이붕소(B2O3) 및 이산화규소(SiO2)로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용할 수 있다.
또한, 상기 글라스 프릿(450)은 디스펜싱법 또는 스크린 인쇄법으로 형성할 수 있다.
본 실시 예에서는 글라스 프릿(450)을 봉지기판(440)에 형성하였으나 상기 기판(400) 상에 형성할 수도 있다.
이후에, 상기 기판(400)과 봉지기판(440)을 얼라인 한 후, 합착한다.
이어서, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 마스크 정렬장치의 정렬방법을 나타낸 도면이다.
이어서, 도 5 내지 도 8을 참조하여 상기 유기전계발광소자가 형성된 기판(400)과 봉지기판(440)이 합착된 유기전계발광표시장치를 본 발명의 마스크 정렬장치(200)를 통해 레이저를 조사하는 방법을 설명한다.
먼저, 본 발명의 마스크 정렬장치(200)를 제공한다. 상기 마스크 정렬장치(200)의 외측면에 기판이동장치(300)를 연결한다. 상기 기판이동장치(300)는 본 발명의 마크스 정렬장치(200)의 이송부와 동일한 이송부가 구비되어 있다.
상기 마스크 정렬장치(200)의 이송부(230)의 실린더(232)를 작동하여 상기 롤러(231)를 상승시키고, 모터(234)를 작동하여, 롤러(231)를 회전시키며, 기판 스 테이지(240) 상부로 상기 롤러(231)를 상승시킨다.
이어서, 상기 기판이동장치(300)의 롤러를 통해 기판, 즉 봉지기판과 유기전계발광소자가 형성된 기판을 글라스 프릿으로 합착한 유기전계발광표시장치(280)를 반입한다. 상기 유기전계발광표시장치(280)가 상기 기판 스테이지(240) 상에 위치하게 되면, 이송부(230)의 롤러(231)의 회전을 정지하고, 상기 실린더(232)가 상기 롤러(231)를 하강시켜 상기 기판 스테이지(240) 상부면에 상기 유기전계발광표시장치(280)를 정렬한다.
다음에, 상기 롤러(231)를 통해 반입된 유기전계발광표시장치(280)를 기판 스테이지(240)에 안착시켜 고정한다. 이어 상기 유기전계발광표시장치(280)를 합착하는 상기 글라스 프릿(450)에 레이저를 조사하기 위한 마스크(290)를 마스크이동장치(295)의 마스크척(296)과 마스크척 지지대(297)를 통해 상기 유기전계발광표시장치(280) 상부로 이동시킨다.
이때, 상기 마스크(290)는 상기 유기전계발광표시장치(280)의 글라스 프릿(450)에 레이저를 조사하기 위해 투과영역(290b)과 비투과영역(290a)을 구비한다. 상기 투과영역(290b)은 상기 유기전계발광표시장치(280)의 글라스 프릿(450)이 형성되어 있는 영역이고, 상기 비투과영역(290a)은 상기 글라스 프릿(450)이 형성되어 있는 영역 이외의 영역이다. 또한, 상기 마스크척(296)은 상기 마스크(290)를 진공흡착하여 이동시키게 된다.
이어서, 상기 마스크(290)와 유기전계발광표시장치(280)를 얼라인한 후, 상기 유기전계발광표시장치(280)의 상부면에 안착한다. 이때, 상기 기판 스테이지 (240) 상에 위치한 마스크 흡착부(260)에도 상기 마스크(290)가 안착되게 된다.
다음에, 상기 마스크(290)를 고정시키게 위해, 상기 마스크 흡착부(260)의 하단에 연결된 진공펌프(270)를 작동시켜 상기 마스크 흡착부(260)의 상부면에 위치한 진공흡입구(250)를 통해 상기 마스크(290)를 흡착하여 고정하게 된다.
이어서, 상기 마스크척(296)이 분리되고, 레이저조사장치(460)가 상기 마스크(290)의 상부에 얼라인된다. 이어, 상기 레이저조사장치(460)로 마스크(290)의 투과영역(290b)을 통해 상기 유기전계발광표시장치(280)의 글라스 프릿(450)에 레이저를 조사하여 상기 글라스 프릿(450)을 용융하고, 고상화하여 상기 기판(400)과 봉지기판(440)을 완전 접착하여 본 발명의 유기전계발광표시장치를 완성한다.
상기 레이저 조사공정이 끝난 후에는, 상기 마스크이동장치(295)의 마스크척(296)으로 상기 마스크(290)를 흡착하여 고정하고, 상기 진공펌프(270)의 진공흡입을 정지시켜 상기 마스크(290)를 분리시킬 수 있도록 한다.
다음에, 상기 마스크(290)를 분리한 후, 상기 이송부(230)의 롤러(231)를 상기 기판 스테이지(240) 상부로 상승 및 회전시켜 상기 유기전계발광표시장치(280)를 다음에 이어질 공정으로 반출시키게 된다.
상기와 같이, 종래 패널의 글라스 프릿에 레이저를 조사하기 위해 유리로 이루어진 열마스크를 사용하는데 있어서, 상기 열마스크가 봉지기판 상에 위치하였을 경우, 유리와 유리 사이의 정전기 현상으로 미끄러지는 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 레이저가 글라스 프릿 외의 다른 영역에 조사되고 이는 소자에 열데 미지를 주어 소자가 손상되는 문제점을 방지할 수 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 마스크 정렬장치 및 그 정렬방법은 마스크를 유리기판 상에 얼라인하는 공정에 있어서, 마스크가 유리기판의 표면에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 글라스 프릿에 레이저를 조사하는데 있어서, 마스크가 미끄러져 레이저가 글라스 프릿 외의 다른 영역에 조사되면서 소자에 열데미지를 주어 소자가 손상되는 문제점을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (16)

  1. 몸체;
    상기 몸체 상에 구비되며, 회전 및 상하이동이 가능하여 기판을 반입 및 반출하는 이송부;
    상기 이송부 상에 구비되며, 기판을 고정 및 지지하는 기판 스테이지; 및
    상기 기판 스테이지 상부면의 테두리에 구비되며, 마스크를 흡착하는 마스크 흡착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체는 장치를 이송하는 이송수단과 장치를 지지하는 장치지지대가 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는 기판을 운송하는 다수의 롤러와 상기 롤러를 회전시키는 롤러축 및 상기 롤러를 승강시키는 실린더가 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지는 상기 이송부가 상승 및 하강할 수 있는 개구부가 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 흡착부는 상기 기판 스테이지 상부면의 테두리와 소정 간격 이격되어 사각틀 형상인 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 흡착부는 상기 기판 스테이지 상부쪽으로 소정 높이로 돌출되어 상승 및 하강할 수 있는 고정축과 실린더가 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 흡착부는 상부면에 다수의 진공흡입구가 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 진공흡입구는 각각 소정 간격 이격되어 구비되며, 홀형상인 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스크 흡착부의 하단에 에어라인과 진공펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치.
  10. 장치를 제공하는 단계;
    이송부가 상승 및 회전하여 기판을 반입하는 단계;
    상기 이송부가 기판을 기판 스테이지 상에 정렬하는 단계;
    상기 기판 스테이지 상에 마스크척을 이용하여 마스크를 정렬하는 단계;
    마스크 흡착부 상부면에 상기 마스크를 정렬하는 단계;
    상기 마스크 흡착부가 상기 마스크를 흡착하는 단계;
    상기 마크스척으로부터 마스크를 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치의 정렬방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 이송부는 실린더, 모터, 롤러축 및 롤러로 되어 있고, 실린더 및 모터를 작동시켜 롤러를 상승 및 회전시켜 상기 기판을 상기 기판 스테이지 상으로 반입하고, 롤러를 하강시켜 상기 기판 스테이지 상부면에 안착시키는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치의 정렬방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 마스크 흡착부는 실린더, 고정축, 진공흡입구 및 진공펌프로 되어 있고, 상기 실린더를 작동하여 고정축을 상승시키고, 상기 진공펌프를 작동하여 상기 진공흡입구를 통해 마스크를 흡착하는 것을 특징으로 하는 마스크 정렬장치의 정렬방법.
  13. 이송부가 상승 및 회전하여 봉지기판과 유기전계발광소자가 형성된 기판을 글라스 프릿으로 합착한 유기전계발광표시장치를 반입하는 단계;
    상기 이송부가 상기 유기전계발광표시장치를 기판 스테이지 상에 정렬하는 단계;
    상기 기판 스테이지 상에 마스크척을 이용하여 마스크를 정렬하는 단계;
    마스크 흡착부 상부면에 상기 마스크를 정렬하는 단계;
    상기 마스크 흡착부가 상기 마스크를 흡착하는 단계;
    상기 마크스척으로부터 마스크를 분리하는 단계;
    상기 마스크를 통해 상기 유기전계발광표시장치에 레이저를 조사하여 접착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 글라스 프릿은 산화납(PbO), 삼산화이붕소(B2O3) 및 이산화규소(SiO2)로 이루어진 군에서 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 글라스 프릿은 상기 기판의 외측에 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 글라스 프릿은 디스펜싱법 또는 스크린 인쇄법으로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치의 제조방법.
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