KR101318171B1 - Ｏｌｅｄ 기판의 합착장치 - Google Patents

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Abstract

OLED 기판의 합착장치가 개시된다. 본 발명의 OLED 기판의 합착장치는, 제1 기판에 합착될 제2 기판을 흡착하는 흡착 플레이트; 흡착 플레이트의 상부에서 흡착 플레이트와 연결되며, 흡착 플레이트 방향으로 가압되는 합착 플레이트; 흡착 플레이트와 합착 플레이트를 연결하며, 합착 플레이트에 가해지는 가압력을 흡착 플레이트로 전달하는 복수의 스크류모듈; 및 합착 플레이트에 대한 흡착 플레이트의 상대 회전을 허용하면서 흡착 플레이트와 합착 플레이트의 연결을 지지하는 복수의 링크모듈을 포함한다. 본 발명에 의하면, 상호 합착될 제1 기판과 제2 기판 간의 상대적인 평형도를 정밀하게 조정하여 균일한 가압력을 제공할 수 있어 제1 기판과 제2 기판에 대한 합착 공정의 수율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 품질 향상을 기대할 수 있다.

Description

ＯＬＥＤ 기판의 합착장치{Apparatus for attaching OLED substrates}
본 발명은, OLED 기판의 합착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 상호 합착될 제1 기판과 제2 기판 간의 상대적인 평형도를 정밀하게 조정함으로써 균일한 가압력을 제공하여 제1 기판과 제2 기판에 대한 합착 공정의 수율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 품질 향상을 기대할 수 있는 OLED 기판의 합착장치에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, 이하, OLED라 함)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 '자체발광형 유기물질'을 말한다. OLED는 낮은 전압에서 구동이 가능하고 얇은 박형으로 만들 수 있으며, 넓은 시야각과 빠른 응답 속도를 갖고 있어 현재의 LCD를 대체할 수 있는 차세대 디스플레이 장치로 각광받고 있다.
OLED는 구동방식에 따라 수동형인 PMOLED와 능동형인 AMOLED로 나눌 수 있다. 특히 AMOLED는 자발광형 디스플레이로서 기존의 디스플레이보다 응답속도가 빠르며, 색감도 자연스럽고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 또한, AMOLED는 유리 기판이 아닌 필름(Film) 등에 적용하면 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 기술을 구현할 수 있게 된다.
이러한 OLED의 제조 공정은 크게 패턴(Pattern) 형성 공정, 유기박막 증착 공정, 봉지 공정, 그리고 유기박막이 증착된 기판과 봉지 공정을 거친 기판을 붙이는 합착 공정이 있다.
합착 공정에서는 봉지 공정을 거친 기판과 증착 공정을 거친 기판을 붙이는 합착 과정이 진행되는데, 주로 봉지 공정을 거친 기판이 하판(이하, 제1 기판이라 함)이 되고, 증착 공정을 거친 기판이 상판(이하, 제2 기판이라 함)이 된다.
두 장의 제1 기판과 제2 기판의 합착 과정이 이루어지기에 앞서, 먼저 척을 통해 상판인 제2 기판을 흡착하는 흡착 과정이 진행된다. 이때 사용되는 척은 정전기력으로 기판을 부착하는 정전척, 진공력에 의해 기판을 흡착하는 진공척 및 점착력에 의해 기판을 점착하는 점착척이 사용될 수 있다.
한편, 제2 기판이 척에 흡착되고 나서 척에 흡착된 제2 기판을 제1 기판과 합착할 때에는 기판의 평탄도, 평행도 및 위치(이하, 이들을 통틀어 평형도라 함)를 정밀하게 유지시키면서 합착 공정을 진행시켜야 하는데, 종래의 합착 장치를 통해서는 평형도 조절을 진행시키기 어렵다.
만약, 평형도가 유지되지 않은 채 합착 공정이 진행되면 두 기판 사이에 가압력이 골고루 작용되지 않음으로써, 제1 기판과 제2 기판 사이에 개재되는 합착 실런트(sealant)도 일정하게 분포되지 않아 합착 수율이 떨어지는 문제점이 있으므로 이에 대한 대안이 요구된다.
본 발명의 목적은, 상호 합착될 제1 기판과 제2 기판 간의 상대적인 평형도를 정밀하게 조정하여 균일한 가압력을 제공할 수 있어 제1 기판과 제2 기판에 대한 합착 공정의 수율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 품질 향상을 기대할 수 있는 OLED 기판의 합착장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 기판에 합착될 제2 기판을 흡착하는 흡착 플레이트; 상기 흡착 플레이트의 상부에서 상기 흡착 플레이트와 연결되며, 상기 흡착 플레이트 방향으로 가압되는 합착 플레이트; 상기 흡착 플레이트와 상기 합착 플레이트를 연결하며, 상기 합착 플레이트에 가해지는 가압력을 상기 흡착 플레이트로 전달하는 복수의 스크류모듈; 및 상기 합착 플레이트에 대한 상기 흡착 플레이트의 상대 회전을 허용하면서 상기 흡착 플레이트와 상기 합착 플레이트의 연결을 지지하는 복수의 링크모듈을 포함하는 OLED 기판의 합착장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 스크류모듈은 상기 흡착 플레이트와 상기 합착 플레이트가 접근할 때 상기 흡착 플레이트와 상기 합착 플레이트를 상호 이격시키도록 탄성 바이어스되는 탄성부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스크류모듈은 상기 합착 플레이트에 결합되는 상부 플랜지; 상기 상부 플랜지와 나사결합되는 푸셔; 및 상기 푸셔에 슬라이딩 가능하게 삽입되며 상기 흡착 플레이트에 결합되는 탄성부재 홀더를 더 포함하며, 상기 탄성부재는 상기 흡착 플레이트를 가압하도록 상기 푸셔와 탄성부재 홀더에 개재될 수 있다.
또한, 상기 푸셔는 상기 상부 플랜지에 나사결합을 위한 나사산이 외주면에 형성된 체결부; 및 상기 체결부로부터 연장되어 마련되며, 표면으로부터 함몰 형성된 푸셔홈이 형성되는 푸셔부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성부재 홀더는 상기 흡착 플레이트에 결합되는 하부 플랜지;및 상기 하부 플랜지로부터 상부로 연장되어 마련되며, 상기 푸셔홈에 삽입되는 홀더부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 홀더부에는 표면으로부터 함몰 형성되는 홀더홈이 마련되며, 상기 탄성부재는 스프링으로서 상기 홀더홈과 상기 푸셔홈에서 상기 홀더부와 상기 푸셔부 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 홀더부의 외주면에는 상기 푸셔의 결합 깊이를 체크할 수 있는 눈금이 형성될 수 있다.
또한, 상기 링크모듈은 상기 합착 플레이트에 결합되는 상부 링크부; 상기 흡착 플레이트에 결합되는 하부 링크부; 및 상기 상부 링크부와 상기 하부 링크부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 링크부는 상기 합착 플레이트에 결합되는 상부 링크홀더; 상기 상부 링크홀더에 상대 회전 가능하게 결합되는 상부 슬리부; 상기 상부 슬리브를 지지하도록 상기 상부 링크홀더에 결합되는 상부 링크커버; 상기 상부 슬리브의 상부에 나사결합되는 상부 캡; 및 상기 상부 슬리브를 관통하여 상기 상부 캡에 나사결합되는 체결부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 연결부는 상기 체결부재의 하부에서 나사결합되는 링크스터드; 및 상기 링크스터드에 결합되는 링크시트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부 링크부는 상기 흡착 플레이트에 결합되는 하부 링크홀더; 상기 링크시트와 나사결합되며, 상기 하부 링크홀더에 상대 회전 가능하게 결합되는 하부 슬리브; 상기 하부 슬리브를 관통한 상기 링크시트 부분과 결합되는 하부 캡; 및 상기 하부 슬리브를 지지하도록 상기 하부 링크홀더에 결합되는 하부 링크커버를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상부 슬리브 및 상기 하부 슬리브에는 상기 상부 링크홀더 및 상기 하부 링크홀더에 대해 상대 회전 가능하도록 외주부에 볼베어링이 각각 마련될 수 있다.
또한, 상기 복수의 스크류모듈은 상기 흡착 플레이트 및 상기 합착 플레이트의 테두리부를 따라 배치되되, 상기 복수의 링크모듈보다 더 상기 흡착 플레이트 및 상기 합착 플레이트의 외측에 배치될 수 있다.
본 발명은, 상호 합착될 제1 기판과 제2 기판 간의 상대적인 평형도를 정밀하게 유지시키면서 균일한 가압력을 제공할 수 있어 제1 기판과 제2 기판에 대한 합착 공정의 수율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 품질 향상을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 제조용 합착장치에 적용되는 챔버의 사시도이다.
도 2는 OLED 기판의 합착장치를 도시한 개략적인 측면 구조도이다.
도 3은 흡착 플레이트와 합착 플레이트의 결합 사시도이다.
도 4는 스크류모듈이 합착 플레이트와 흡착 플레이트에 결합된 상태의 단면 사시도이다.
도 5는 스크류모듈의 분해 사시도이다.
도 6은 링크모듈이 합착 플레이트와 흡착 플레이트에 결합된 상태의 단면 사시도이다.
도 7은 링크모듈의 분해 사시도이다.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 기판의 합착장치의 평탄도 조절 과정이 도시된 상태도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도면 대비 설명에 앞서, 이하에서 설명될 기판이란, OLED 소자 형성을 위한 유리로 형성된 기판을 말하는 것이나, LCD 및 그 밖의 다른 장치소자를 생산하는 경우, 유리 외에 특수 플라스틱이나 필름(Film) 등의 합성 고분자 재질로 형성될 수 있다.
OLED 제조 공정에서, 합착 공정이 이루어지기 전에 각 기판의 증착 공정과 봉지 공정 및 제2 기판(2)의 흡착 공정을 거치게 되는데, 하나의 기판에 증착 공정과 봉지 공정이 모두 이루어지는 것이 아니고 하나의 기판에 증착 공정이 이루어지면 다른 하나의 기판에는 봉지 공정이 이루어지게 된다. 이에 따라 앞으로 언급될 제1 기판(1)은 봉지 공정을 거친 봉지 기판으로서 하판을 나타내고, 제2 기판(2)은 증착 공정을 거친 증착 기판으로서 상판이 됨을 전제로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 제조용 합착장치에 적용되는 챔버의 사시도이고, 도 2는 OLED 기판 합착장치를 도시한 개략적인 측면 구조도이고, 도 3은 흡착 플레이트와 합착 플레이트의 결합상태를 도시한 사시도이다.
본 실시예의 OLED 기판의 합착장치(100)는, 봉지 공정이 끝난 제1 기판(1)을 미리 설정된 해당 위치에 배치시킨 다음, 제2 기판(2)과 상호 접면되어 상호 정밀한 평형도를 유지하도록 한 후에, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 상호 합착시키는 합착 공정을 진행하는 장치이다. 합착 공정이 진행되기 전에 제2 기판(2)을 정위치에 배치하고 고정하는 흡착 공정이 선행된다.
제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 흡착 공정과 합착 공정은 도 1에서 도시된 바와 같이 진공 상태의 챔버(10) 내에서 이루어지는데, 이는 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 흡착 공정과 합착 공정이 진행될 때 기판이 외부 요소에 의해 영향을 받지 않도록 하기 위함이다.
여기서, 평형도를 유지하는 것은 제2 기판(2)과 제1 기판(1)이 상호 전체 면적에 걸쳐서 나란하게 배치되어 상호 접촉 시 균일하게 접촉되는 것을 말한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 기판의 합착장치는, 제1 기판(1)에 합착될 제2 기판(2)을 흡착하는 흡착 플레이트(110)와, 흡착 플레이트(110)의 상부에서 흡착 플레이트(110)와 연결되며 흡착 플레이트(110) 방향으로 가압되는 합착 플레이트(120)와, 흡착 플레이트(110)와 합착 플레이트(120)를 연결하며 합착 플레이트(120)에 가해지는 가압력을 흡착 플레이트(110)로 전달하는 복수의 스크류모듈(130)과, 합착 플레이트(120)에 대한 흡착 플레이트(110)의 상대 회전을 허용하면서 흡착 플레이트(110)와 합착 플레이트(120)의 연결을 지지하는 복수의 링크모듈(140)을 포함한다.
흡착 플레이트(110)에는 제2 기판(2)을 진공에 의해 흡착하기 위한 진공라인(미도시)이 형성된다. 제2 기판(2)은 흡착 플레이트(110)에 흡착되기 전에 얼라인부(102)를 통해서 흡착 플레이트(110)의 흡착면에 정렬된다. 얼라인부(102)는 합착기 본체(101)의 상부에 마련되어, 제2 기판(2)을 흡착 플레이트(110)에 흡착시키기 전에 정위치에 배치시키는 역할을 수행하는데 이를 위해, 얼라인부(102)는 기판 홀더(미도시)와, 기판 홀더를 전후/좌우 구동시키는 구동수단(미도시)을 구비할 수 있다.
합착 플레이트(120)는 흡착 플레이트(110)의 상부에 마련된다. 합착기 본체(101)에 연결된 구동부(103)는 합착 플레이트(120)의 상부에 마련된 구동부재(104)에 연결되어 합착 플레이트(120)을 상하 방향으로 구동시킨다.
합착 플레이트(120)는 합착 플레이트(120)와 흡착 플레이트(110) 사이에 개재되는 스크류모듈(130)과 링크모듈(140)에 의해 흡착 플레이트(110)와 연결된다.
먼저, 스크류모듈에 대해 설명한다. 도 4는 스크류모듈이 합착 플레이트와 흡착 플레이트에 결합된 상태의 단면 사시도이고, 도 5는 스크류모듈의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 스크류모듈(130)은, 합착 플레이트(120)에 결합되는 상부 플랜지(131)와, 상부 플랜지(131)와 나사결합되는 푸셔(132)와, 푸셔(132)에 슬라이딩 가능하게 삽입되며 흡착 플레이트(110)에 결합되는 탄성부재 홀더(134)와, 푸셔(132)와 탄성부재 홀더(134)에 개재되어 흡착 플레이트(110)를 가압하는 탄성부재(133)를 포함한다.
상부 플랜지(131)는 볼트에 의해 합착 플레이트(120)에 결합된다. 상부 플랜지(131)의 중앙부에는 푸셔(132)가 나사결합되는 체결홀(131a)이 형성된다.
푸셔(132)는, 상부에 형성된 체결부(132a)와, 하부에 형성된 푸셔부(132b)를 포함한다.
체결부(132a)는 봉 형상으로 외주면에 나사산이 형성되어 있어 상부 플랜지(131)의 체결홀(131a)에 나사결합된다. 또한, 수동 또는 자동에 의해 상부 플랜지(131)와의 결합 길이를 조절할 수 있도록 상부 플랜지(131)의 상부로 돌출되어 결합된다. 이러한 체결부(132a)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 조정함으로써 푸셔부(132b)와 탄성부재 홀더(134)와의 결합 깊이가 조절되고, 이에 의해 탄성부재(133)의 탄성력이 조절된다.
푸셔부(132b)는 체결부(132a)로부터 연장되어 마련되는데, 내측에 형성되는 푸셔홈(132c)에 탄성부재(133)와 탄성부재 홀더(134)가 삽입된다. 탄성부재 홀더(134)의 외주면에는 눈금(134c)이 형성되어 있어 푸셔부(132b)의 푸셔홈(132c)에 탄성부재 홀더(134)가 삽입될 때 탄성부재 홀더(134)와의 결합 깊이가 체크될 수 있다.
탄성부재 홀더(134)는, 흡착 플레이트(110)에 볼트에 의해 결합되는 하부 플랜지(134b)와, 하부 플랜지(134b)로부터 상부로 연장되어 마련되며 푸셔(132)의 푸셔홈(132c)에 삽입되는 원통형의 홀더부(134a)를 포함한다.
탄성부재(133)는 본 실시예에서 스프링이 적용되고 있으며, 홀더부(134a)가 푸셔부(132b)의 푸셔홈(132c)에 삽입된 상태에서 홀더부(134a)에 형성되는 홀더홈(134d)에 삽입된다. 각 스크류모듈(130)에 삽입되는 탄성부재(133)는 푸셔(132)와 탄성부재 홀더(134)의 결합 깊이에 따라 서로 다른 힘으로 흡착 플레이트(110)를 가압하게 된다.
이러한 스크류모듈(130)은, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 개재되는 합착 실런트(S) 부위를 가압할 수 있도록 흡착 플레이트(110)와 합착 플레이트(120)의 테두리부를 따라 복수개 배치된다. 따라서 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 완전히 평행하게 대면되지 않더라도 추후 일정한 힘으로 합착 실런트(S) 부위를 가압할 수 있게 된다.
도 6은 링크모듈이 흡착 플레이트와 흡착 플레이트 사이에 결합된 상태의 단면 사시도이고, 도 7은 링크모듈의 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 링크모듈(140)은, 합착 플레이트(120)에 결합되는 상부 링크부(141)와, 흡착 플레이트(110)에 결합되는 하부 링크부(161)와, 상부 링크부(141)와 하부 링크부(161)를 연결하는 연결부(151)를 포함한다.
여기서 상부 링크부(141)는, 합착 플레이트(120)에 결합되는 상부 링크홀더(145)와, 상부 링크홀더(145)에 상대 회전 가능하게 결합되는 상부 슬리브(144)와, 상부 슬리브(144)를 지지하도록 상부 링크홀더(145)에 결합되는 상부 링크커버(142)와, 상부 슬리브(144)의 상부에 나사결합되는 상부 캡(143)과, 상부 슬리브(144)를 관통하여 상부 캡(143)에 나사결합되는 체결부재(146)를 포함한다.
상부 링크홀더(145)의 중앙부에는 상부 슬리브(144)가 삽입되기 위한 슬리브 삽입홀(145b)이 형성된다. 슬리브 삽입홀(145b)의 하단부에는 제1 단턱(145b)이 형성되어 있어, 상부 슬리브(144)가 이 제1 단턱(145b)에 안착되어 지지된다.
상부 슬리브(144)의 내주면에는 나사산이 형성되고, 외주부에 볼베어링(144a)이 마련된다. 이러한 볼베어링(144a)이 상부 링크홀더(145)의 내측에 접촉함으로써 상부 슬리브(144)는 합착 플레이트(120)에 고정 결합된 상부 링크홀더(145)에 대한 상대 회전이 가능해진다. 따라서 상부 슬리브(144)는 결과적으로 합착 플레이트(120)에 대해서도 상대 회전이 가능하다.
상부 슬리브(144)가 상부 링크홀더(145)의 제1 단턱(145b)에 안착된 상태에서 상부 슬리브(144)의 하부 내측으로 체결부재(146)가 삽입된다. 그리고 나서 체결부재(146)의 상부에 상부 캡(143)을 나사결합시키고 상부 링크커버(142)를 상부 링크홀더(145)에 볼트에 의해 결합시키면 상부 슬리브(144)는 상부 링크홀더(145) 내에 유동 가능하되 이탈되지 않는 상태로 결합된다.
연결부(151)는, 체결부재(146)의 하부에서 나사결합되는 링크스터드(152)와, 링크스터드(152)에 결합되는 링크시트(153)를 포함한다. 링크스터드(152)는 상부에 체결부재(146)가 결합되고, 하부에 링크시트(153)가 결합될 수 있도록 외주면에 나사산이 형성된다. 또한, 링크시트(153)도 상부에 링크스터드(152)가 결합하고 하부에 하부 슬리브(164)와 하부 캡(163)이 결합할 수 있도록 상부 내주면과 하부 내, 외주면에 각각 나사산이 형성된다.
한편, 하부 링크부(161)는, 흡착 플레이트에 결합되는 하부 링크홀더(165)와, 링크시트(153)와 나사결합되며 하부 링크홀더(165)에 상대 회전 가능하게 결합되는 하부 슬리브(164)와, 하부 슬리브(164)를 관통한 링크시트(153) 부분과 결합되는 하부 캡(163)과, 하부 슬리브(164)를 지지하도록 하부 링크홀더(165)에 결합되는 하부 링크커버(162)를 포함한다.
하부 링크부(161)도 상부 링크부(141)와 같이, 하부 슬리브(164)가 하부 링크홀더(165)의 제2 단턱(165b)에 안착된 상태에서 하부 슬리브(164)의 상부에 체결부재(146)가 나사결합하고, 하부 슬리브(164)의 하부에 하부 캡(163)이 나사결합된다. 그리고 나서 하부 링크커버(162)를 하부 링크홀더(165)에 볼트에 의해 결합시키면 하부 슬리브(164)는 하부 링크홀더(165) 내에 유동 가능하되 이탈되지 않는 상태로 결합된다.
하부 슬리브(164)의 외주부에 볼베어링(164a)이 마련됨으로써 하부 슬리브(164)는 흡착 플레이트(110)에 고정 결합된 하부 링크홀더(165)에 상대 회전이 가능하고, 결과적으로 하부 슬리브(164)는 흡착 플레이트(110)에 상대 회전이 가능하다.
이와 같이 상부 슬리브(144)와 하부 슬리브(164)가 각각 합착 플레이트(120)와 합착 플레이트(110)에 상대 화전 가능하도록 결합됨으로써, 합착 플레이트(120)와 흡착 플레이트(110)는 상호 어느 정도 자유도를 가지고 연결 지지된다.
다시 말해서 링크모듈(140)의 구성에 의해서, 흡착 플레이트(110)는 합착 플레이트(120)에 지지되면서 연결될 뿐만 아니라, 스크류모듈(130)의 조정 시 흡착 플레이트(110)가 합착 플레이트(120)에 대해 어느 정도 상대 회전이 가능해진다. 즉, 링크모듈(140)에 의해서 흡착 플레이트(110)와 합착 플레이트(120)는 어느 정도 자유도를 가지면서 연결 지지되므로, 스크류모듈(130)의 조정 시 흡착 플레이트(110)가 합착 플레이트(120)에 대해 상대 회전이 가능해짐으로써 조정 작업이 원활히 이루어질 수 있게 된다.
이하에서는 상술한 구조를 갖는 OLED 기판의 합착장치의 합착 공정에 대해 도 1 내지 도 7과 함께 도 8를 참조하여 설명한다.
먼저, 로봇(미도시)을 이용하여 챔버(10) 내부로 증착 공정을 거친 제2 기판(2)이 인입된다. 인입된 제2 기판(2)은 흡착 플레이트(110)에 의한 흡착 전에 얼라인부(102)를 통한 얼라인(align) 하는 전처리 공정이 이루어진다.
이어서 흡착 플레이트(110)가 제2 기판(2)과 접촉한 다음, 다시 진공압에 의해서 흡착 플레이트(110)가 제2 기판(2)을 흡입하면 제2 기판(2)이 흡착 플레이트(110)의 흡착면에 흡착된다.
제2 기판(2)이 흡착된 상태에서 흡착 플레이트(110)와 합착 플레이트(120)의 평형도 상태가 체크된다. 만일, 도 2에서와 같이 흡착 플레이트(110)와 합착 플레이트(120)의 평형도가 유지되는 상태라면 흡착 공정이 완료된 후, 챔버(10) 내부에 마련되는 테이블(3) 상에 외부로부터 인입된 제1 기판(1)이 안착되고, 제2 기판(2)이 제1 기판(1)의 상측에서 정렬한 후 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 합착 공정이 진행된다.
그런데, 흡착 공정이 완료된 상태에서 흡착 플레이트(110)와 합착 플레이트(120)의 평형도가 유지되지 않는 경우에는 제2 기판(2)과 제1 기판(1)을 합착하는 과정에서 두 기판 사이에 가압력이 골고루 작용되지 않음으로써, 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 개재되는 합착 실런트(S, sealant)도 일정하게 분포되지 않아 합착 수율이 떨어지는 문제점이 발생한다.
이러한 상태를 설명하기 위하여, 도 8에서는 합착 플레이트(120)에 대하여 흡착 플레이트(110)가 약 1도 정도 왼쪽으로 기울어진 상태가 도시된다.
이와 같이 상태는 흡착 플레이트(110)를 이용하여 진공압에 의하여 제2 기판(2)을 흡착하는 과정에서 압력 불균형에 의하여 흡착 플레이트(110)가 기울어지거나 또는 흡착 플레이트(110)가 다른 장치에 접촉하는 경우에 발생할 수 있다.
도 8과 같이 왼쪽으로 기울어진 경우, 왼쪽 영역의 스크류모듈(130)의 탄성부재(133)는 오른쪽 영역의 스크류모듈(130)의 탄성부재(133)에 비하여 이완된 상태이다. 이러한 상태는 왼쪽 영역의 탄성부재(133)는 흡착 플레이트(110)에 대하여 오른쪽 영역의 탄성부재(133)에 비하여 더 큰 압력을 가하고 있는 것으로도 설명될 수 있다.
이 경우, 흡착 플레이트(110)의 합착 플레이트(120)에 대한 평형도를 조정하는 공정이 선행된다. 즉, 왼쪽 영역의 스크류모듈(130)의 푸셔(132)를 회전시켜 푸셔(132)와 스프링 홀더(134)와의 결합 깊이를 줄이면, 탄성부재(133)가 이완되며 왼쪽 영역의 흡착 플레이트(110)를 미는 탄성부재(133)의 가압력이 줄어들게 된다.
이때, 푸셔(132)에 형성된 눈금을 이용하여 각 스크류모듈(130)에서 푸셔(132)와 스프링 홀더(134)와의 결합 깊이를 체크할 수 있다.
푸셔(132)의 조정에 의해 왼쪽 영역 탄성부재(133)의 가압력이 줄어들게 되면 상대적으로 오른쪽 영역의 탄성부재(133)의 흡착 플레이트(110)를 가압하는 힘이 증가하여 흡착 플레이트(110)는 시계 방향으로 회전하게 되고 평형도가 조절된다.
한편, 평형도를 조절하는 과정에서 흡착 플레이트(110)와 합착 플레이트(120)를 연결하는 링크모듈(140)은 볼베어링(144a, 164a)에 의해 흡착 플레이트(110)의 움직임에 연동하며 흡착 플레이트(110)을 지지하게 된다.
만일, 스크류모듈(130)에 의한 평형도 조절에도 불구하고 흡착 플레이트(110)와 합착 플레이트(120)의 평형도 조절이 완벽하게 이루어지지 않은 경우라도, 스크류모듈(130)은 합착 플레이트(120)의 가압력을 흡착 플레이트(110)에 분산하여 전달하는 역할을 하게 된다.
즉, 흡착 플레이트(110)가 왼쪽으로 약간 기울어진 상태로 합착 플레이트(120)가 하강하여 제2 기판(2)과 제1 기판(1)이 접촉한다면, 제2 기판(2)의 왼쪽 부분이 제1 기판(1)과 먼저 접촉하게 되고 왼쪽 영역의 스크류모듈(130)에만 탄성력이 작용하게 된다.
합착 플레이트(120)의 가압력이 계속 작용함에 따라 왼쪽 영역의 스크류모듈(130)은 가압력을 분산하여 흡착 플레이트(110)에 전달하고 제2 기판(2) 및 제1 기판(1)에 순차적으로 전달된다.
이후 작용하는 가압력이 왼쪽 영역으로 분산되고 점차 오른쪽 영역의 제2 기판(2)과 제1 기판(1)이 접촉함에 따라 오른쪽 영역의 스크류모듈(130)에도 탄성력이 작용하게 된다. 결국, 합착 플레이트(120)에 대하여 흡착 플레이트(110)가 상대적으로 시계 방향으로 회동하는 결과가 된다.
즉, 가압력이 흡착 플레이트(110)의 일부 국부 영역에만 작용한다 하더라도, 스크류모듈(130)이 그 가압력을 흡착 플레이트(110)에 분산하여 전달시킬 수 있어 기판 전면에 걸쳐 가압력이 균일하게 제공될 수 있다.
앞에서 설명한 평형도 조절이 끝나면, 합착 공정이 진행되어 제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 합착된다. 테이블(3)에 안착된 제1 기판(1)은 봉지 공정을 거친 기판으로 제1 기판(1)이 제2 기판(2)과 마주하는 면에는 접착 물질인 합착 실란트(S)가 도포되어 있다.
제1 기판(1)과 제2 기판(2)이 합착된 상태에서 UV 경화기가 합착된 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 향해 UV를 조사하게 되면 제1 기판(1)에 묻어있는 실란트(S)가 녹으면서 제1 기판(1)과 제2 기판(2)의 합착 공정이 마무리된다.
이와 같이, 본 실시예를 따르면, 합착 플레이트(120)를 하강시켜 제1 기판(1)에 제2 기판(2)을 합착시키기 전에 링크모듈(140)에 의해 어느 정도 자유도를 가지고 합착 플레이트(120)에 연결 지지되는 흡착 플레이트(110)의 평형도를 스크류모듈(130)을 통해서 조정할 수 있어 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 일정하고 균일하게 가압이 이루어질 수 있다. 이에 의해 제1 기판(1)과 제2 기판(2) 사이에 개재되는 합착 실런트(S)의 폭을 기판의 전면적에 걸쳐 일정하게 유지함으로써 합착 수율이 향상될 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 제1 기판 2 : 제2 기판
101 : 합착기 본체 102 : 얼라인부
103 : 구동부 110 : 흡착 플레이트
120 : 합착 플레이트 130 : 스크류모듈
131 : 상부 플랜지 132 : 푸셔
133 : 탄성부재 134 : 탄성부재 홀더
140 : 링크모듈 141 : 상부 링크부
151 : 연결부 161 : 하부 링크부

Claims (13)

  1. 제1 기판에 합착될 제2 기판을 흡착하는 흡착 플레이트;
    상기 흡착 플레이트의 상부에서 상기 흡착 플레이트와 연결되며, 상기 흡착 플레이트 방향으로 가압되는 합착 플레이트;
    상기 흡착 플레이트와 상기 합착 플레이트를 연결하며, 상기 합착 플레이트에 가해지는 가압력을 상기 흡착 플레이트로 전달하는 복수의 스크류모듈; 및
    상기 합착 플레이트에 대한 상기 흡착 플레이트의 상대 회전을 허용하면서 상기 흡착 플레이트와 상기 합착 플레이트의 연결을 지지하는 복수의 링크모듈을 포함하며,
    상기 스크류모듈은,
    상기 흡착 플레이트와 상기 합착 플레이트가 접근할 때 상기 흡착 플레이트와 상기 합착 플레이트를 상호 이격시키도록 탄성 바이어스되는 탄성부재를 포함하며,
    상기 스크류모듈은,
    상기 합착 플레이트에 결합되는 상부 플랜지;
    상기 상부 플랜지와 나사결합되는 푸셔; 및
    상기 푸셔에 슬라이딩 가능하게 삽입되며, 상기 흡착 플레이트에 결합되는 탄성부재 홀더를 더 포함하며,
    상기 탄성부재는 상기 푸셔와 탄성부재 홀더에 개재되어 상기 흡착 플레이트를 가압하는 OLED 기판의 합착장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 푸셔는,
    상기 상부 플랜지에 나사결합을 위한 나사산이 외주면에 형성된 체결부; 및
    상기 체결부로부터 연장되어 마련되며, 표면으로부터 함몰 형성된 푸셔홈이 형성되는 푸셔부를 포함하는 OLED 기판의 합착장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄성부재 홀더는,
    상기 흡착 플레이트에 결합되는 하부 플랜지; 및
    상기 하부 플랜지로부터 상부로 연장되어 마련되며, 상기 푸셔홈에 삽입되는 홀더부를 포함하는 OLED 기판의 합착장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 홀더부에는 표면으로부터 함몰 형성되는 홀더홈이 마련되며,
    상기 탄성부재는 스프링으로서 상기 홀더홈과 상기 푸셔홈에서 상기 홀더부와 상기 푸셔부 사이에 배치되는 OLED 기판의 합착장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 홀더부의 외주면에는 상기 푸셔의 결합 깊이를 체크할 수 있는 눈금이 형성되는 OLED 기판의 합착장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 링크모듈은,
    상기 합착 플레이트에 결합되는 상부 링크부;
    상기 흡착 플레이트에 결합되는 하부 링크부; 및
    상기 상부 링크부와 상기 하부 링크부를 연결하는 연결부를 포함하는 OLED 기판의 합착장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상부 링크부는,
    상기 합착 플레이트에 결합되는 상부 링크홀더;
    상기 상부 링크홀더에 상대 회전 가능하게 결합되는 상부 슬리브;
    상기 상부 슬리브를 지지하도록 상기 상부 링크홀더에 결합되는 상부 링크커버;
    상기 상부 슬리브의 상부에 나사결합되는 상부 캡; 및
    상기 상부 슬리브를 관통하여 상기 상부 캡에 나사결합되는 체결부재를 포함하는 OLED 기판의 합착장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 체결부재의 하부에서 나사결합되는 링크스터드; 및
    상기 링크스터드에 결합되는 링크시트를 포함하는 OLED 기판의 합착장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 하부 링크부는,
    상기 흡착 플레이트에 결합되는 하부 링크홀더;
    상기 링크시트와 나사결합되며, 상기 하부 링크홀더에 상대 회전 가능하게 결합되는 하부 슬리브;
    상기 하부 슬리브를 관통한 상기 링크시트 부분과 결합되는 하부 캡; 및
    상기 하부 슬리브를 지지하도록 상기 하부 링크홀더에 결합되는 하부 링크커버를 포함하는 OLED 기판의 합착장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상부 슬리브 및 상기 하부 슬리브에는 상기 상부 링크홀더 및 상기 하부 링크홀더에 대해 상대 회전 가능하도록 외주부에 볼베어링이 각각 마련되는 OLED 기판의 합착장치.
  13. 삭제
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