KR100881632B1 - 기판 합착 장치 - Google Patents

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KR100881632B1
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주식회사 에이디피엔지니어링
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Abstract

평판 표시 장치 제조를 위한 기판 합착 장치를 제공한다. 기판 합착 장치는 평판 표시 장치 제조를 위한 한 쌍의 기판 중 상측에 위치하는 제1기판이 반입되며, 수직 방향으로 복수의 제1관통공이 형성된 상부 챔버와, 상기 상부 챔버의 내부에 설치되고 수직 방향으로 복수의 제2관통공이 형성되며, 상기 제1기판을 지지하는 상부 지지대와, 상기 상부 챔버와 마주보게 설치된 하부 챔버와, 상기 하부 챔버의 내부에 상기 상부 지지대와 마주보게 설치되며, 상기 제1기판과 합착되도록 상기 제1기판의 하측에 위치하는 제2기판을 지지하는 하부 지지대와, 각각 상기 제1관통공 및 상기 제2관통공을 통과하며, 상기 상부 지지대와 상기 하부 지지대 사이 간격을 측정하는 복수의 측정 부재와, 상기 복수의 측정 부재에서 측정한 상기 상부 지지대와 상기 하부 지지대 사이 간격들이 동일해지도록 상기 상부 지지대의 위치를 조절하는 평면 조정 부재를 포함한다.
기판, 합착, 상부 챔버, 하부 챔버, 리니어 게이지

Description

기판 합착 장치{APPARATUS FOR ASSEMBLING SUBSTRATES}
본 발명은 평판 표시 장치 제조를 위한 기판 합착 장치에 관한 것이다.
최근 디스플레이 산업의 발전으로 인해 평판 표시 장치(FPD, flat panel display)에 대한 수요가 높다. 기존에 TV나 컴퓨터 모니터 등의 표시 장치(display)로 사용된 음극선관(CRT, cathode ray tube)은 부피가 크고 무거운 단점이 있었기 때문에, 음극선관보다 두께가 얇고 가벼운 평판 표시 장치가 연구되어 왔다. 상기 평판 표시 장치에는 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel), ELD(electroluminescent display), OLED(organic light emitting diode) 등이 있고 이 중 일부는 이미 실생활에 널리 사용되고 있다.
LCD의 대표적인 예로 TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display)가 있다. TFT-LCD 패널의 제조를 위해서는 유리 기판 위에 복수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)가 매트릭스 형으로 패턴 형성된 박막 트랜지스터 기판과, 유리 기판 위에 색을 구현하기 위한 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 셀(cell)이 패턴 형성된 컬러 필터(Color Filter, CF) 기판이 필요하다. 박막 트랜지스터 기판 및 컬러 필터 기판은 각 유리 기판 위에 증 착(deposition), 식각(etching) 등의 서로 다른 공정을 거쳐 각각 제조된다. TFT-LCD 패널은 각각의 공정을 거쳐 제조된 박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판을 합착하고, 합착된 TFT 기판과 CF 기판 사이에 액정을 주입하여 제조된다.
PDP의 경우에는 전극이 형성된 2개의 기판이 필요하다. PDP는 각각의 공정을 거쳐 제조된 두 기판을 합착하고, 합착된 기판 사이에 플라즈마를 형성하기 위한 가스를 주입하여 제조된다.
이와 같이, 일반적인 평판 표시 장치 제조를 위해서는 TFT 기판 또는 CF 기판과 같이 각각의 공정을 거쳐 제조된 두 기판을 합착하는 공정이 필요하다. 기판 합착 공정은 마주보는 두 기판 중 상부에 위치하는 제1 기판이 하부에 위치하는 제2 기판 위로 낙하하는 과정을 포함한다. 이때 제1 기판이 평면을 유지하고, 제1 기판이 제2 기판과 평행을 유지하면서 낙하해야 기판의 파손을 막을 수 있고, 기판 합착을 정밀하게 할 수 있다. 따라서 제1 기판을 지지하는 상부 지지대의 면이 평면이 되도록 상부 지지대의 평면도를 조정하고, 상부 지지대와 제2 기판을 지지하는 하부 지지대 사이가 평행하도록 평행도를 조정하는 것이 중요하다.
기판 합착 공정은 진공 상태에서 이루어지기 때문에, 진공 상태에서 상부 지지대가 평면을 유지하고, 진공 상태에서 상부 지지대와 하부 지지대 사이가 평행을 유지할 수 있도록 해야 한다. 대기 상태에서 상부 지지대가 평면을 유지하고, 상부 지지대와 하부 지지대 사이가 평행을 유지하더라도, 기판 합착 장치 내부가 진공 상태가 되면 기판 합착 장치 내부와 외부의 압력차로 인해 상부 지지대와 하부 지지대가 변형되기 때문이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 진공 상태에서 상부 지지대가 평면을 유지하고, 상부 지지대와 하부 지지대 사이가 평행을 유지할 수 있는 기판 합착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상부 지지대의 평면도 조정 및 상부 지지대와 하부 지지대 사이의 평행도 조정을 진공 상태에서 할 수 있는 기판 합착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 그 밖의 기술적 과제는 체적이 감소된 기판 합착 장치를 제공하는 것이다.
일 양태에 있어서, 기판 합착 장치는 평판 표시 장치 제조를 위한 한 쌍의 기판 중 상측에 위치하는 제1기판이 반입되며, 수직 방향으로 복수의 제1관통공이 형성된 상부 챔버와, 상기 상부 챔버의 내부에 설치되고 수직 방향으로 복수의 제2관통공이 형성되며, 상기 제1기판을 지지하는 상부 지지대와, 상기 상부 챔버와 마주보게 설치된 하부 챔버와, 상기 하부 챔버의 내부에 상기 상부 지지대와 마주보게 설치되며, 상기 제1기판과 합착되도록 상기 제1기판의 하측에 위치하는 제2기판을 지지하는 하부 지지대와, 각각 상기 제1관통공 및 상기 제2관통공을 통과하며, 상기 상부 지지대와 상기 하부 지지대 사이 간격을 측정하는 복수의 측정 부재와, 상기 복수의 측정 부재에서 측정한 상기 상부 지지대와 상기 하부 지지대 사이 간격들이 동일해지도록 상기 상부 지지대의 위치를 조절하는 평면 조정 부재를 포함한다.
다른 양태에 있어서, 기판 합착 장치는 상기 평면 조정 부재의 일단이 상기 상부 지지대에 연결되고, 타단이 상기 상부 챔버에 연결된 복수의 리니어 액츄에이터를 포함할 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 기판 합착 장치는 상기 평면 조정 부재가 상기 상부 지지대에 연결되고 상기 상부 챔버를 관통할 수 있다.
복수의 측정 부재를 이용해 진공 상태에서의 상부 지지대와 하부 지지대 사이 간격을 측정할 수 있고, 그 간격들이 동일해지도록 평면 조정 부재를 이용해 상부 지지대의 위치를 조절할 수 있어, 진공 상태에서 상부 지지대가 평면을 유지하고, 상부 지지대와 하부 지지대 사이가 평행을 유지할 수 있는 기판 합착 장치를 제공할 수 있다.
복수의 리니어 리니어 액츄에이터가 포함된 평면 조정 부재를 이용하여 상부 지지대의 평면도 조정 및 상부 지지대와 하부 지지대 사이의 평행도 조정을 진공 상태에서 할 수 있어, 공정 시간을 단축할 수 있는 기판 합착 장치를 제공할 수 있다.
상부 지지대에 연결되고 상기 상부 챔버를 관통하는 평면 조정 부재로 인해 체적이 감소된 기판 합착 장치를 제공할 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 합착 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 기판 합착 장치는 상부 챔버(110)와, 상부 챔버(110)와 마주보게 설치된 하부 챔버(150)와, 상부 챔버(110)와 하부 챔버(150)를 연결하는 승강 구동부(160)와, 상부 챔버(110)의 외측에 설치된 복수의 측정 부재(120)를 포함한다. 그리고 기판 합착 장치는 외측에 기판이송장치(미도시), 배기부(미도시) 및 기체 공급부(미도시)와 연결된다.
기판이송장치는 기판 합착을 위해 각각의 공정을 거쳐 제조된 제1기판(S1, 도 2 참조)과 제2기판(S2, 도 2 참조)을 기판 합착 장치 내부로 반입한다. 그리고 합착된 제1 기판(S1)과 제2 기판(S2)을 기판 합착 장치 외부로 반출한다. 예를 들어 TFT-LCD의 경우, 제1기판(S1)은 컬러 필터 기판일 수 있고, 제2기판(S2)은 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 배기부 및 기체 공급부는 기판 합착 장치 내부 압력을 조절하여 기판 합착 장치 내부를 진공 상태 또는 대기 상태로 만든다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ´선으로 바라본 평단면도이다.
도 2를 참조하면, 상부 챔버(110)는 상부 챔버(110)의 내부에 설치된 상부 지지대(111)와, 상부 챔버(110)를 수직 방향으로 관통하는 복수의 측정 부재(120)와, 상부 챔버(110)와 상부 지지대(111) 사이에 설치된 평면 조정 부재(140)를 포함한다.
상부 챔버(110)는 측정 부재(120)가 관통할 수 있도록 수직 방향으로 복수의 제1관통공(112)이 형성되어 있다. 상부 챔버(110)는 평판 표시 장치 제조를 위한 한 쌍의 기판 중 상측에 위치하는 제1기판(S1)이 반입된다.
상부 지지대(111)는 상부 챔버(110)의 내부에 설치되고 수직 방향으로 복수의 제2관통공(113)이 형성되며, 제1기판(S1)을 지지한다. 예를 들어, 상부 지지대(111)는 정전기력을 이용해 기판을 고정하는 정전척(Electro Static Chuck, ESC)이거나, 점착 부재로 구성된 점착 척(SFC, Stick Film Chuck)일 수 있다.
측정 부재(120)는 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151)의 간격을 측정한다. 측정 부재(120)는 제1관통공(112)을 통과하고, 일단이 상부 지지대(111)에 연결되는 샤프트(121)와, 샤프트(121)의 내부에 설치되며, 신축 가능한 탐침(123, 도 3참조)과, 샤프트(121)에 연결되고 상부 챔버(110) 외측에 설치되며, 탐침(123)이 신장한 길이를 검출하는 리니어 게이지(linear gauge, 122)를 포함한다. 측정 부재(120)는 상부 챔버(110)와 탈착이 가능하다.
샤프트(121)는 일단이 상부 지지대(111)의 상면에 연결되고, 타단은 리니어 게이지(122)에 연결되어 있다. 샤프트(121)의 내부에는 신축 가능한 탐침(123)이 내장되어 있다.
탐침(123)은 제2관통공(113)을 통해 상부 지지대(111)의 상면에서부터 상기 하부 지지대의 상면에 접촉할 때까지 신장할 수 있다.
리니어 게이지(122)는 상부 챔버(110)의 외측에 설치되어 대기 상태에서 작동한다. 리니어 게이지(122)는 탐침(123)이 신장하거나 수축하는 경우, 탐침(123)의 길이 변화량을 측정한다. 리니어 게이지(122)는 탐침(123)이 제2관통공(113)을 통해 상기 상부 지지대의 상면에서부터 상기 하부 지지대의 상면에 접촉할 때까지 신장한 길이를 측정하여 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 간격을 검출할 수 있다.
오링(131)은 측정 부재(120)와 제1관통공(112) 사이 틈에 설치된다. 오링(131)은 틈을 막아 상부 챔버(110)를 밀폐시킨다.
평면 조정 부재(140)의 일단은 상부 챔버(110)의 내측 하면에 연결되고, 타단은 상부 지지대(111)의 상면에 연결된다. 평면 조정 부재(140)는 복수의 측정 부재(120)에서 측정한 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이 간격들이 동일해지도록 상부 지지대(111)의 위치를 조절하여, 상부 지지대(111)의 평면도 및 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 평행도를 조정한다.
하부 챔버(150)는 상부 챔버(110)의 상부 지지대(111)와 마주 보도록 하부 챔버(150)의 내부에 설치된 하부 지지대(151)와, 하부 챔버(150)의 상면 둘레에 구비된 밀봉 부재(152)를 포함한다.
하부 지지대(151)는 제1기판(S1)과 합착되도록 제1기판(S1)의 하측에 위치하는 제2기판(S2)을 지지한다. 하부 지지대(151)는 정전기력을 이용해 기판을 고정하는 정전척(Electro Static Chuck, ESC)이거나, 점착 부재로 구성된 점착 척(SFC, Stick Film Chuck)일 수 있다.
밀봉 부재(152)는 상부 챔버(110)와 하부 챔버(150)가 밀착되었을 때, 상부 챔버(110)와 하부 챔버(150) 사이에 생기는 틈을 막아 밀폐시킨다.
승강 구동부(160)의 일단은 상부 챔버(110)의 하면에 연결되고, 타단은 하부 챔버(150)의 상면에 연결된다. 승강 구동부(160)는 수직 방향으로 신축이 가능하여, 상부 챔버(110)와 하부 챔버(150)를 밀착시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 합착 장치의 측정 부재의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 측정 부재(120)는 도 2에서 설명한 측정 부재(120)와 동일하다. 도 3에서는 샤프트(121)의 내부에 설치된 탐침(123)이 신장되었을 때를 도시한 것이다.
측정 부재(120)는 상부 챔버(110)와 분리 가능하다. 따라서 상부 챔버(110)와 분리하여 측정 부재(120)를 공용할 수 있고, 기판 합착 장치마다 측정 부 재(120)를 설치할 필요가 없어 공정 비용을 절약할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 합착 장치의 측정 부재가 분리된 상부 챔버를 부분 절개한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 상부 챔버(110)에 형성된 제1관통공(112)과, 상부 지지대(111)에 형성된 제2관통공(113)은 도 2에서 설명한 제1관통공(112)과 제2관통공(113)과 동일하다. 기판 합착 장치에서 측정 부재(120, 도 2 참조)를 상부 챔버(110)와 분리한 경우, 기판 합착 장치 내부의 기밀 유지를 위해서 제1관통공(112)을 막아야 한다. 이를 위해, 상부 챔버(110) 외측 상면에는 제1관통공(113)을 밀폐하는 마개(132)가 설치된다. 마개(132)는 기판 합착 장치의 밀폐를 위해 고무 재질로 만드는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 합착 장치에서 상부 챔버와 하부 챔버가 밀착되었을 때 기판 합착 장치의 단면도이다. 도 5는 도 2의 상부 챔버(110)와 하부 챔버(150)가 밀착된 기판 합착 장치를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 기판 합착 장치는 기판을 반입하지 않은 상태에서 승강 구동부(160)를 이용해 상부 챔버(110)와 하부 챔버(150)가 밀착되고, 밀봉 부재(152)에 의해 밀폐 공간(1000)을 형성한다.
기판 합착 장치에 연결된 배기부는 밀폐 공간(1000)을 진공 상태로 만든다. 밀폐 공간(1000)에 진공이 형성되면 탐침(123)이 상부 지지대(111)의 상면으로부터 제2관통공(113)을 통해 탐침(123)의 끝단이 하부 지지대(151)의 상면에 접촉할 때까지 수직 아래 방향으로 신장한다.
리니어 게이지(122)는 탐침(121)이 신장한 길이를 측정하여 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 간격을 검출한다. 탐침(123)이 신장한 길이에서 상부 지지대(111)의 두께(t)를 빼면, 진공 상태에서 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 간격이 된다.
예를 들어, 일직선상에 있지 않은 3개의 측정 부재(120)에서 검출한 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 간격을 각각 L1, L2, L3라 할 때, L1, L2, L3가 모두 동일하다면 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151)는 평행에 가까울 것이다. 만일, L1, L2, L3가 동일하지 않다면, 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151)는 평행하지 않으므로 L1, L2, L3가 동일해지도록 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 간격의 조절이 필요하다.
측정 부재(120)를 통해 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 간격을 검출한 후, 기판 합착 장치에 연결된 기체 공급부를 이용해 밀폐 공간(1000)에 기체를 주입한다. 밀폐 공간(1000)의 압력이 대기와 동일해지면, 승강 구동부(160)를 신장시켜 상부 챔버(110)와 하부 챔버(150)의 사이를 벌린다.
상부 챔버(110)와 하부 챔버(150)의 사이가 벌어지면, 대기 상태에서 평면 조정 부재(140)를 통해 상부 지지대(111)의 위치를 조정함으로써, 상부 지지대(111)의 평면도 및 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 평행도를 조정 한다. 평면 조정 부재(140)는 다수의 측정 부재(120)에서 검출한 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 간격이 동일해지도록 상부 지지대(111)의 위치를 조정한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 합착 장치의 일부 단면도이다. 도 6은 상부 챔버(110)와 상부 지지대(111) 사이에 설치된 평면 조정 부재(140)을 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 평면 조정 부재(140)는 나사(141)와, 상부 챔버(110)의 하면에 고정되어 암나사가 형성된 상부 체결 부재(142)와, 상부 지지대(111)의 상면에 고정된 암나사가 형성된 하부 체결 부재(143)와, 상부 체결 부재(142)와 하부 체결 부재(143) 사이에 설치되어 상부 챔버(110)와 상부 지지대(111)를 이격시켜주는 탄성 부재(144)를 포함한다. 평면 조정 부재(140)를 설치하기 위해 상부 지지대(111)에는 나사(141)의 체결을 위한 제3관통공(114)이 형성되고, 상부 지지대(111)의 하면에는 나사 머리 자리홈(115)이 형성된다.
나사(141)는 제3관통공(114)를 통해 상부 지지대(111)를 관통하고, 상부 체결 부재(142)를 통해 상부 챔버(110)에 나사 결합되며, 나사(141)의 체결 깊이를 조정해 상부 지지대(111)의 위치를 조절한다. 도 5에서 설명한 바와 같이, 복수의 측정 부재(120)에서 검출한 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 간격이 동일해지도록 상부 지지대(111)의 위치를 조정하여, 상부 지지대(111)의 평면도 및 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 평행도를 조정한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 합착 장치의 평면 조정 부재의 상하를 뒤집어 도시한 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예는 도 1 내지 도 5의 기판 합착 장치에서 평면 조정 부재(140)를 도 7의 평면 조정 부재(240)로 사용하는 것이다.
도 7을 참조하면, 평면 조정 부재(240)는 복수의 리니어 액츄에이터(linear actuator, 241, 242, 243, 244, 245, 246)와, 결합대(248)와, 받침대(249)를 포함한다.
결합대(248)는 상부 지지대(111)의 상면에 결합되고, 받침대(249)는 결합대(248)와 이격되어 설치되며 상부 챔버(110)의 내측 하면에 결합된다. 복수의 리니어 액츄에이터(241, 242, 243, 244, 245, 246)는 상단은 결합대(248)에 링크 결합되고, 하단은 받침대(249)에 링크 결합되어 결합대(248)와 받침대(249) 사이에 설치된다. 복수의 리니어 액츄에이터(241, 242, 243, 244, 245, 246)는 결합대(248)와 받침대(249)에 각각 유니버설 조인트로 결합될 수 있다. 또는 복수의 리니어 액츄에이터(241, 242, 243, 244, 245, 246) 각각은 상부 지지대(111) 및 상부 챔버(110)에 직접 결합될 수도 있다.
복수의 리니어 액츄에이터(241, 242, 243, 244, 245, 246)는 먼저 제1 리니어 액츄에이터(241)와 제2 리니어 액츄에이터(242)가 한 쌍을 이루며 서로 "V"자 형태로 배치되어 설치되고, 제3 리니어 액츄에이터(243)와 제4 리니어 액츄에이터(244)가 한 쌍을 이루며 서로 "V"자 형태로 배치된다. 또한 제5 리니어 액츄에이 터(245)와 제6 리니어 액츄에이터(246)가 한 쌍을 이루며 서로 "V"자 형태로 배치된다.
평면 조정 부재(240)는 6자유도 동작이 가능하다. X, Y, Z, 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw) 동작이 이루어진다.
평면 조정 부재(240)를 포함하는 기판 합착 장치는 도 6의 평면 조정 부재(140)를 사용할 때와는 달리, 상부 챔버(110)와 하부 챔버(150)가 밀착되어 형성하는 진공 상태의 밀폐 공간(1000)에서 바로 상부 지지대(111)의 위치를 조정할 수 있다. 따라서 상부 지지대(111)의 평면도 및 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 평행도를 조정하기 위해 소요되는 시간을 단축할 수 있다. 그리고 6자유도 동작이 가능하므로 상부 지지대(111)의 평면도 및 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 평행도를 조정을 정밀하게 수행할 수 있다.
이하에서는 평면 조정 부재(240)의 동작 상태에 대하여 설명한다.
평면 조정 부재(240)는 상부 지지대(111)의 X축 방향으로의 이동을 복수의 리니어 액츄에이터(241, 242, 243, 244, 245, 246)의 신장 정도를 다르게 함으로써 수행한다. 제6 리니어 액츄에이터(246)의 신장 정도를 가장 작게 하고, 다음으로 제1 과 제5 리니어 액츄에이터(241, 245)의 신장 정도를 좀 더 크게 하고, 계속해서 제2 와 제4 리니어 액츄에이터(242, 244)의 신장을 좀 더 크게 하고, 마지막으로 제3 리니어 액츄에이터(243)를 가장 크게 신장시키면 상부 지지대(111)이 X축 방향으로 이동한다. 마이너스 X축 방향으로의 이동의 경우, 복수의 리니어 액츄에 이터(241, 242, 243, 244, 245, 246)들의 신장 크기를 X축 방향으로의 이동과 반대로 하면 상부 지지대(111)이 마이너스 X축 방향으로 이동한다.
평면 조정 부재(240)는 상부 지지대(111)의 X축에 대한 회전인 롤을 제3 과 제6 리니어 액츄에이터(243, 246)를 고정시킨 상태에서 제1 과 제2 리니어 액츄에이터(241, 242)를 신장시키고, 제4 와 제5 리니어 액츄에이터(244, 245)를 수축시키거나 또는 그 반대 방향으로 동작시킴으로써 수행한다.
평면 조정 부재(240)는 상부 지지대(111)의 Y축 방향으로의 이동은 제1 리니어 액츄에이터(241)의 신장 정도를 가장 작게 하고, 다음으로 제2 과 제6 리니어 액츄에이터(242, 246)의 신장 정도를 좀 더 크게 하고, 계속해서 제3 와 제5 리니어 액츄에이터(243, 245)의 신장을 좀 더 크게 하고, 마지막으로 제4 리니어 액츄에이터(244)를 가장 크게 신장시키면 상부 지지대(111)이 Y축 방향으로 이동한다. 마이너스 Y축 방향으로의 이동의 경우, 복수의 리니어 액츄에이터(241, 242, 243, 244, 245, 246)들의 신장 크기를 Y축 방향으로의 이동과 반대로 하면 상부 지지대(111)이 마이너스 Y축 방향으로 이동한다.
평면 조정 부재(240)는 상부 지지대(111)의 Y축에 대한 회전인 피치를 제1 과 제4 리니어 액츄에이터(241, 244)를 고정시킨 상태에서 제5 과 제6 리니어 액츄에이터(245, 246)를 신장시키고, 제2 와 제3 리니어 액츄에이터(242, 243)를 수축시키거나 또는 그 반대 방향으로 동작시킴으로써 수행한다.
평면 조정 부재(240)는 상부 지지대(111)의 Z축 방향으로의 상부 지지대(111) 이동은 상부 지지대(111)를 상승시키거나 하강시킨다. 복수의 리니어 액츄 에이터(241, 242, 243, 244, 245, 246)를 동일하게 수축시키거나 신장시키면 상부 지지대(111)이 Z축 방향으로 이동한다.
평면 조정 부재(240)는 상부 지지대(111)의 요는 복수의 리니어 액츄에이터(241, 242, 243, 244, 245, 246)를 설정된 크기로 함께 수축시키거나 신장시킬 때 동작이 진행된다.
이와 같이 평면 조정 부재(240)의 동작은 상부 지지대(111)를 정확하게 조절위치로 이동시키기 위하여 6자유도 중 두 가지 이상의 동작이 복합적인 연동이 이루어지도록 한다. 따라서 상부 지지대(111)의 평면도 및 상부 지지대(111)와 하부 지지대(151) 사이의 평행도를 조정을 보다 정밀하고, 신속하게 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 합착 장치의 사시도이다.
도 8의 기판 합착 장치는 도 1의 기판 합착 장치와 상부 챔버(310)에 차이가 있다. 상부 챔버(310)의 외측 상면에는 복수의 측정 부재(120) 및 평면 조정부(340)가 설치된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 합착 장치의 일부 단면도이다.
도 9를 참조하면, 기판 합착 장치는 평면 조정부(340)는 상부 지지대(111)에 연결되고, 상부 챔버(310)를 관통한다.
상부 챔버(310)에는 평면 조정부(300)이 관통할 수 있도록 제4관통공(316)이 형성되어 있다.
평면 조정부(340)는 평면 조정 부재(341)와, 벨로우즈(bellows, 342)와, 브래킷(bracket, 343)을 포함한다. 도 9에서는 평면 조정 부재(341)를 6자유도 동작이 가능한 평면 조정 부재(240, 도 7 참조)를 사용하여 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
평면 조정 부재(341)의 결합대(248, 도 7 참조)는 상부 지지대(111)의 상면에 결합되고, 받침대(249)는 브래킷(343)에 결합되어, 상부 챔버(310)를 관통한다.
벨로우즈(342)는 기판 합착 장치를 밀폐하기 위해 받침대(249, 도 7 참조) 아래에서부터 상부 챔버(310)의 상면까지 평면 조정 부재(341)를 둘러싼다.
브래킷(343)은 상부 챔버(310) 외측에 설치되며, 평면 조정 부재(341)를 고정한다.
평면 조정부(340)가 상부 챔버(310)를 관통하게 설치함으로써, 기판 합착 장치의 체적을 줄일 수 있다. 기판 합착 장치의 체적이 줄면, 생산 비용을 감소시킬 수 있다. 그리고 기판 합착을 위한 밀폐 공간의 체적이 줄어, 밀폐 공간의 진공 형성을 위한 배기 시간을 단축할 수 있다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범 위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 합착 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ´선으로 바라본 평단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 합착 장치의 측정 부재의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 합착 장치의 측정 부재가 분리된 상부 챔버를 부분 절개한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 합착 장치에서 상부 챔버와 하부 챔버가 밀착되었을 때 기판 합착 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 합착 장치의 일부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 합착 장치의 평면 조정 부재의 상하를 뒤집어 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 합착 장치의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 합착 장치의 일부 단면도이다.
** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **
110 : 상부 챔버
120 : 측정 부재
140 : 평면 조정 부재
150 : 하부 챔버

Claims (9)

  1. 평판 표시 장치 제조를 위한 한 쌍의 기판 중 상측에 위치하는 제1기판이 반입되며, 수직 방향으로 복수의 제1관통공이 형성된 상부 챔버와,
    상기 상부 챔버의 내부에 설치되고 수직 방향으로 복수의 제2관통공이 형성되며, 상기 제1기판을 지지하는 상부 지지대와,
    상기 상부 챔버와 마주보게 설치된 하부 챔버와,
    상기 하부 챔버의 내부에 상기 상부 지지대와 마주보게 설치되며, 상기 제1기판과 합착되도록 상기 제1기판의 하측에 위치하는 제2기판을 지지하는 하부 지지대와,
    각각 상기 제1관통공 및 상기 제2관통공을 통과하며, 상기 상부 지지대와 상기 하부 지지대 사이 간격을 측정하는 복수의 측정 부재와,
    상기 상부 챔버와 상기 상부 지지대 사이에 설치되며, 상기 복수의 측정 부재에서 측정한 상기 상부 지지대와 상기 하부 지지대 사이 간격들이 동일해지도록 상기 상부 지지대의 위치를 조절하는 평면 조정 부재를 포함하는 기판 합착 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 측정 부재는 상기 제1관통공을 통과하고, 일단이 상기 상부 지지대에 연결되는 샤프트와,
    상기 샤프트의 내부에 설치되며, 신축 가능한 탐침과,
    상기 샤프트에 연결되고 상기 상부 챔버 외측에 설치되며, 상기 탐침이 상기 제2관통공을 통해 상기 상부 지지대로부터 상기 하부 지지대의 상면에 접촉할 때까지 신장한 길이를 검출하는 리니어 게이지를 포함하는 기판 합착 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 측정 부재와 상기 제1관통공 사이의 틈을 밀폐하는 오링을 더 포함하는 기판 합착 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 측정 부재는 상기 상부 챔버와 분리 가능한 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 측정 부재를 상기 상부 챔버와 분리한 경우, 상기 제1관통공을 밀폐하는 마개를 더 포함하는 기판 합착 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 평면 조정 부재는 상기 상부 지지대를 관통하고 상기 상부 챔버에 나사 결합되며, 상기 상부 지지대의 위치를 조절하는 나사를 포함하는 기판 합착 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 평면 조정 부재는 일단이 상기 상부 지지대에 연결되고, 타단이 상기 상부 챔버에 연결된 복수의 리니어 액츄에이터를 포함하는 기판 합착 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 평면 조정 부재는 상기 상부 지지대에 연결되고 상기 상부 챔버를 관통하는 기판 합착 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 상부 챔버 외측에 설치되며, 상기 평면 조정 부재를 고정하는 브래킷과, 상기 평면 조정 부재를 둘러싸 상기 상부 챔버를 밀폐하는 벨로우즈를 더 포함하는 기판 합착 장치.
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