KR101383281B1

KR101383281B1 - 기판 분리 장치

Info

Publication number: KR101383281B1
Application number: KR1020110147932A
Authority: KR
Inventors: 황재석
Original assignee: 엘아이지에이디피 주식회사
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2014-04-09
Also published as: KR20130078802A

Abstract

본 발명에 따른 상기 보강기판을 척킹(Chucking)하는 척부재 및 상기 척부재의 일측에 배치되어 상기 공정기판을 척킹하며, 상기 공정기판이 상기 보강기판으로부터 분리되도록 상기 공정기판을 상기 보강기판으로부터 이격시키는 기판 분리 유닛 및 상기 보강기판과 상기 공정기판의 측방에 위치하여 상기 공정기판과 상기 보강기판이 분리되는 부분을 향해 분리용 가스를 분사하는 가스 분사 유닛을 포함한다.

Description

기판 분리 장치{Substrates detaching apparatus}

본 발명은 기판 분리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합착된 기판을 분리시키는 기판 분리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판 디스플레이 패널은 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시 장치(PDP: Plasma Display Panel) 및 유기 발광 소자(OLED: Organic Light-Emitting Diode) 등을 포함한다. 이러한 평판 디스플레이 패널은 평판 디스플레이 패널을 포함하는 표시 장치의 두께가 얇아짐에 따라 좀 더 얇은 평판 디스플레이 패널이 요구되고 있다.

따라서 평판 디스플레이 패널은 제조 공정에 있어 유리로 구비될 수 있는 공정기판의 두께를 점차적으로 감소시키고 있다. 일반적으로 평판 디스플레이 패널에는 0.7mm의 두께를 갖는 공정기판이 사용되었으나, 최근 점차적으로 감소하여 0.2mm의 두께를 갖는 공정기판이 사용되고 있다. 그러나 평판 디스플레이 패널의 제조 공정은 공정기판의 두께가 감소됨에 따라 많은 문제점이 발생되고 있다. 예를 들어 0.2mm의 두께를 갖는 공정기판은 심한 밴딩(Bending)으로 인해 이송이 어렵고, 이로 인해 공정 진행 중 쉽게 파손되는 문제점이 있었다. 이에 따라 공정기판은 일면에 공정기판을 보강하는 보호장치가 부착되어 공정이 진행될 수 있다.

이러한 공정기판의 보호장치에 대해서는 이미 "대한민국 공개특허공보 제 2002-0056696호 : 액정 표시소자 제조용 유리기판 보호장치"에 개시된 바 있다. 상기 공개특허는 기판 보호장치가 공정기판의 하부에 부착되어 기판의 밴딩 및 파손을 방지하는 것을 특징으로 한다. 상기 공개발명은 기판 보호장치의 상부면에 형성되는 안착홈에 점착제를 도포한 뒤 안착홈의 상부에 공정기판을 안착시킨다. 그러나 상기 공개발명은 공정기판과 기판 보호장치의 분리 공정에 대한 기재가 불명확하게 기재되어 있어 기판 보호장치로부터 공정기판을 분리하기 어려운 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제 2002-0056696호: 액정 표시소자 제조용 유리기판 보호장치.

본 발명의 목적은 보강기판으로부터 공정기판을 용이하게 분리시키기 위한 기판 분리 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 기판 분리 장치는 보강기판으로부터 공정기판을 분리하는 기판 분리 장치에 있어서, 상기 보강기판을 척킹(Chucking)하는 척부재; 상기 척부재의 일측에 배치되어 상기 공정기판을 척킹하며, 상기 공정기판이 상기 보강기판으로부터 분리되도록 상기 공정기판을 상기 보강기판으로부터 이격시키는 기판 분리 유닛을 구비한다.

상기 보강기판과 상기 공정기판의 측방에 위치하여 상기 공정기판과 상기 보강기판이 분리되는 부분을 향해 분리용 가스를 분사하는 가스 분사 유닛을 포함할 수 있다.

상기 분리용 가스는 클린 드라이 에어(CDA, Clean dry air) 또는 질소 중 적어도 하나를 포함하는 이온화된 분리용 가스일 수 있다.

상기 기판 분리 유닛은 복수개로 구비되어 개별적으로 구동될 수 있다.

상기 복수개의 기판 분리 유닛 중 상기 공정기판의 일측 끝단을 척킹한 최초 기판 분리 유닛이 최초 분리 동작을 시작한 후 다른 나머지 기판 분리 유닛들이 상기 최초 기판 분리 유닛과 인접한 순서대로 차례로 분리 동작을 수행할 수 있다.

상기 가스 분사 유닛은, 상기 최초 기판 분리 유닛이 기판을 분리하는 부분에 분리용 가스를 분사할 수 있다. 상기 공정기판은 두께가 0.1 내지 0.5mm 일 수 있다.

본 발명에 따른 기판 분리 장치는 분리공정에서 발생되는 공정기판의 파손을 방지하는 효과가 있으며, 이에 따라 기판제조공정의 생산성 및 경제성을 향상시키는 효과가 있다.

또한 상기와 같은 본 발명의 기술적 효과는 상기에서 언급한 효과로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 실시예에 따른 보강기판의 일면에 지지된 공정기판을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 기판 분리 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 기판 분리 방법을 나타낸 블록도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 기판 분리 장치의 상부 플레이트를 나타낸 평면도이다.

이하, 본 발명에 따른 기판 분리 장치 및 기판 분리 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.

도 1은 본 실시예에 따른 보강기판의 일면에 지지된 공정기판을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 공정기판(10)은 보강기판(11)의 일면에 지지될 수 있다. 공정기판(10)은 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시 장치(PDP: Plasma Display Panel) 및 유기 발광 소자(OLED: Organic Light-Emitting Diode)에 사용되는 글라스(Glass)기판일 수 있다. 이러한 공정기판(10)은 0.1mm~0.5mm의 두께를 가질 수 있다. 또한 공정기판(10)은 본 실시예에 따른 분리 공정 전에 공정이 완료된 완성된 기판일 수 있다.

한편 보강기판(11)은 공정기판(10)의 하부에서 공정기판(10)을 지지한다. 이러한 보강기판(11)은 본 실시예에 따른 분리 공정 이전의 공정에서 공정기판(10)의 밴딩(Bending)을 줄여 공정기판(10)이 원활하게 이송될 수 있도록 한다. 또한 보강기판(11)은 공정의 난이도를 개선시켜 공정기판(10)에 원활한 공정이 이루어지도록 할 수 있다. 한편, 이러한 보강기판(11)의 재질은 공정기판(10)과 동일하게 글라스로 구비될 수 있다.

도 2는 본 실시예에 따른 기판 분리 장치를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 분리 장치는 상부 플레이트(100), 하부 플레이트(200) 및 가스 분사 유닛(300)을 포함한다.

하부 플레이트(200)는 베이스(미도시)에 고정되고, 상부 플레이트(100)는 하부 플레이트(200)에 마주하도록 하부 플레이트(200)의 상측에 설치된다. 이러한 상부 플레이트(100)는 하부 플레이트(200)와 상부 플레이트(100)의 사이를 연결시키는 프레임(미도시)에 의해 지지될 수 있다.

한편 상부 플레이트(100)의 일면에는 하부 플레이트(200)를 향하는 기판 분리 유닛(110)이 설치된다. 기판 분리 유닛(110)은 복수개로 구비되어 각각 제 1척(Chuck)부재(111)를 포함한다. 이러한 기판 분리 유닛(110)은 하부 플레이트(200)를 향하는 상부 플레이트(100)의 하부면에 균일하게 설치될 수 있다. 또한 기판 분리 유닛(110)은 리니어 액추에이터(Linear actuator)를 포함하는 동력 전달 수단으로 구비될 수 있다. 이에 따라 기판 분리 유닛(110)은 제 1척부재(111)를 공정 공간에서 승강시킬 수 있다. 또한 복수개의 기판 분리 유닛(110)은 제어부(120)에 연결되어 개별적으로 작동될 수 있다.

한편 제 1척부재(111)는 분리 공정에 있어 기판 분리 유닛(110)에 의해 하부 플레이트(200)를 향해 하강된다. 이때 제 1척부재(111)는 하부 플레이트(200)의 상부면에 안착되는 공정기판(10)에 접촉되어 공정기판(10)을 척킹(Chucking)시킨다. 이러한 제 1척부재(111)는 점착 고무와 같은 점착척, 정전기력을 기반으로 공정기판(10)를 척킹하는 정전척 또는 공정기판(10)를 진공 흡착하는 흡착척으로 구비될 수 있다.

한편 복수개의 기판 분리 유닛(110)에 척킹되어 있는 공정기판(10)은 분리 공정 시 제 1척부재(111)의 개별적인 상승에 따라 보강기판(10)으로부터 분리된다. 기판 분리 유닛(110)은 공정기판(10)이 보강기판(11)과 최초 분리되는 부분부터 순차적으로 분리될 수 있도록 최초 분리되는 부분을 척킹하고 있는 기판 분리 유닛이 먼저 상승될 수 있다.

한편 하부 플레이트(200)의 상부면에는 상부 플레이트(100)을 향하는 제 2척부재(210)가 설치된다. 이러한 제 2척부재(210)는 상부면에 공정기판(10)을 지지하는 보강기판(11)이 안착될 때 보강기판(11)의 일면을 척킹하여 하부 플레이트(200)에 지지시킨다. 이러한 제 2척부재(210)는 점착 고무와 같은 점착척, 정전기력을 기반으로 보강기판(11)을 척킹하는 정전척 또는 보강기판(11)을 진공 흡착하는 흡착척으로 구비될 수 있다.

한편 가스 분사 유닛(300)은 공정기판(10)과 보강기판(11)의 측방에 위치될 수 있다. 이러한 가스 분사 유닛(300)은 프레임(미도시) 또는 제 2정반(200)의 상부에 위치될 수 있다. 가스 분사 유닛(300)은 도시되지 않은 가스 공급 유닛으로부터 분리용 가스가 유입된다. 이러한 가스 분사 유닛(300)은 공정기판(10)가 보강기판(11)으로부터 분리될 때 공정기판(10)과 보강기판(11)이 최초 분리되는 부분을 향해 분리용 가스를 분사한다. 이에 따라 공정기판(10)과 보강기판(11)의 사이에는 분리용 가스에 의한 압력차가 발생된다. 따라서 공정기판(10)은 보강기판(11)으로부터 원활하게 분리된다. 또한 분리용 가스는 공정기판(10)과 보강기판(11)의 사이에서 발생될 수 있는 정전기로 인하여 공정기판(10)이 보강기판(11)으로부터 잘 분리되지 않는 문제점을 해소할 수 있다. 이러한 분리용 가스로는 클린 드라이 에어(CDA : Clean Dry Air) 또는 질소를 포함하는 이온화된 분리용 가스가 사용될 수 있다.

이하. 본 실시예에 따른 기판 분리 장치의 이해를 돕기 위해 분리 순서를 순차적으로 설명하였으나 본 실시예에 따른 기판 분리 장치의 분리 순서는 사용 환경 및 작업자에 의해 변경되어 사용될 수 있다.

도 3는 본 실시예에 따른 기판 분리 방법을 나타낸 블록도이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 분리 방법은 먼저 공정기판(10)을 일면에 지지하고 있는 보강기판(11)이 하부 플레이트(200)의 상부면에 안착된다. 이때 보강기판(11)은 하부 플레이트(200)의 상부면에 설치되는 제 2척부재(210)에 의해 하부 플레이트(200)에 지지된다.

이후 제 1척부재(111)는 제어부(120)에 의해 공정기판(10)을 향해 하강된다. 따라서 공정기판(10)의 일면은 복수개의 제 1척부재(111)에 척킹된다.

이후 제 1척부재(111)는 제어부(120)에 의해 상부 플레이트(100)를 향해 상승된다. 이때 복수개의 제 1척부재(111)는 개별적으로 구동되어 순차적으로 상승된다. 예를 들어 제 1척부재(111)는 공정기판(10)이 보강기판(11)과 최초 분리되는 부분의 일측을 척킹하고 있는 제 1척부재(111)부터 공정기판(10)의 타측을 척킹하고 있는 제 1척부재(111)까지 순차적으로 상승될 수 있다. 이에 따라 공정기판(10)는 제 1척부재(111, 111)의 순차적인 상승에 의해 순차적으로 분리된다. 따라서 공정기판(10)은 보강기판(11)으로부터 밴딩(Bending)되며 안정되게 분리될 수 있다.

이때 가스 분사 유닛(300)은 공정기판(10)과 보강기판(11)이 최초 분리되는 부분을 향해 분리용 가스를 분사시킨다. 이에 따라 공정기판(10)과 보강기판(11)의 사이에는 분리용 가스에 의한 압력차가 발생된다. 따라서 공정기판(10)은 보강기판(11)으로부터 용이하게 분리될 수 있다. 또한 분리용 가스는 공정기판(10)과 보강기판(11)의 사이에서 발생될 수 있는 정전기를 제거하여 정전기에 의해 공정기판(10)이 보강기판(11)로부터 잘 분리되지 않는 문제점을 해소할 수 있다.

상기 본 실시예에 따른 기판 분리 장치는 공정기판(10)을 보강기판(11)으로부터 순차적으로 분리시키며, 공정기판(10)과 보강기판(11)의 사이에 분리용 가스를 유입시킨다. 따라서 기판 분리 장치는 공정기판(10)과 보강기판(11)의 사이에서 발생되는 충격을 최소화시키며 분리 공정을 수행할 수 있다. 이에 따라 공정기판(10)은 보강기판(11)으로부터 안정되게 분리될 수 있다. 이러한 분리용 가스로는 클린 드라이 에어 또는 질소를 포함하는 이온화된 분리용 가스가 사용될 수 있다.

이하, 다른 실시예에 따른 기판 분리 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 이하의 설명에서 상술된 기판 분리 장치와 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하도록 한다. 따라서 이하의 설명에서 상세한 설명이 생략된 구성 요소에 대해서는 상술된 설명을 참조하여 이해할 수 있을 것이다.

도 4는 다른 실시예에 따른 기판 분리 장치의 상부 플레이트를 나타낸 평면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 상부 플레이트(100)의 일면에는 기판 분리 유닛(110a)이 설치된다.

기판 분리 유닛(110a)은 사각형의 보드(Board) 형태로 구비된다. 이러한 기판 분리 유닛(110a)은 하부 플레이트(200, 도 2참조)를 향하는 상부 플레이트(100)의 바닥면에 복수개로 배열된다.

이러한 기판 분리 유닛(110a)은 제어부(120, 도 2참조)에 연결되어 개별적으로 승강된다. 기판 분리 유닛(110a)은 공정기판(10)을 향하는 바닥면에 복수개의 제 2척(chuck, 111c)부재가 각각 설치된다. 이러한 제 3척부재(111c)는 점착 고무와 같은 점착척, 정전기력을 기반으로 공정기판(10)을 척킹하는 정전척 또는 공정기판(10)을 진공 흡착하는 흡착척으로 구비될 수 있다.

한편, 이러한 기판 분리 유닛(110a)은 분리 공정에 있어 공정기판(10)을 향해 하강하여 공정기판(10)의 일면을 척킹한다. 이후 복수개의 기판 분리 유닛(110a)은 제어부(120)에 의해 공정기판(10)의 테두리부를 척킹하고 있는 기판 분리 유닛(110a)부터 순차적으로 상승될 수 있다. 이에 따라 복수개의 기판 분리 유닛(110a)은 일면에 척킹되어 있는 공정기판(10)을 테두리부로부터 순차적으로 분리시킬 수 있다. 이에 따라 공정기판(10)은 보강기판(11)로부터 밴딩되며 안정되게 분리될 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10 : 공정기판 11 : 보강기판
110 : 상부 플레이트 120 : 기판 분리 유닛
121 : 제 1척부재 130 : 제어부
210 : 하부 플레이트 220 : 제 2척부재
310 : 가스 분사 유닛

Claims

보강기판으로부터 공정기판을 분리하는 기판 분리 장치에 있어서,
상기 보강기판을 척킹(Chucking)하는 척부재;
상기 척부재의 일측에 배치되어 상기 공정기판을 척킹하며, 상기 공정기판이 상기 보강기판으로부터 분리되도록 상기 공정기판을 상기 보강기판으로부터 이격시키는 기판 분리 유닛을 포함하며,
상기 기판 분리 유닛은 상기 공정기판의 전면적에 대응하도록 복수 개로 배치되어 개별적으로 구동되고, 상기 공정기판은 두께가 0.1 내지 0.5mm 인 것을 특징으로 하는 기판 분리 장치.
제 1항에 있어서, 상기 보강기판과 상기 공정기판의 측방에 위치하여 상기 공정기판과 상기 보강기판이 분리되는 부분을 향해 분리용 가스를 분사하는 가스 분사 유닛을 포함하는 기판 분리 장치.
제 2항에 있어서, 상기 분리용 가스는 클린 드라이 에어(CDA, Clean dry air) 또는 질소 중 적어도 하나를 포함하는 이온화된 분리용 가스인 것을 특징으로 하는 기판 분리 장치.
삭제
제 2항에 있어서, 상기 복수 개의 기판 분리 유닛 중 상기 공정기판의 일측 끝단을 척킹한 어느 하나의 상기 기판 분리 유닛이 상기 공정기판과 상기 보강기판의 분리 동작을 시작한 후, 다른 상기 기판 분리 유닛이 순차적으로 분리 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 기판 분리 장치.
제 5항에 있어서, 상기 가스 분사 유닛은,
상기 기판 분리 유닛의 순차적인 분리 동작에 연동하여 상기 공정기판과 상기 보강기판 사이에 상기 분리용 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 분리 장치.
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