KR101506716B1 - 기판과 베어 글라스의 합착을 위한 정렬방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로 대향하도록 배치된 기판과 베어 글라스에 대한 영상을 획득하고, 획득된 영상에서 측정한 기판의 외주와 베어 글라스의 외주 간 이격간격을 이용하여 배치된 기판과 베어 글라스의 상대위치를 정렬하기 때문에, 기판과 베어 글라스를 보다 정밀하게 정렬할 수 있는, 기판과 베어 글라스의 합착을 위한 정렬방법을 제공한다.

Description

기판과 베어 글라스의 합착을 위한 정렬방법 {Alignment Method for Bonding Substrate and Bare Glass}

본 발명은 기판과 기판을 지지하는 베어 글라스(bare glass)를 합착하기 위하여 기판과 베어 글라스의 상대위치를 정렬하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display；LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel；PDP), 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display；FED), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode；OLED)와 같은 평판 디스플레이(Flat Panel Display；FPD)는 두 기판 사이에 영상을 구현할 수 있는 소자가 설치되는데, 이와 같은 구조를 가지도록 하기 위해서는 두 기판을 합착하는 공정을 거쳐야 한다.

LCD를 예로 들면, 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 기판 및 컬러필터(Color Filter, CF) 기판을 각각 제조한 후, TFT 기판과 CF 기판 사이에 액정층이 구비시키고, TFT 기판과 CF 기판을 합착하여 액정표시패널을 제조한다.

액정표시패널을 제조하기 위한 TFT 기판과 CF 기판의 합착공정에는 합착기가 사용된다.

최근, 소비자의 요구와 기술 발달 등에 따라 LCD의 두께가 점차 박막으로 이루어지는 추세에 있다. 0.5t의 LCD가 제조되기도 한다. 이러한 박형 LCD는 합착할 두 박형 기판에 각각 박형 기판을 지지하기 위한 베어 글라스를 합착하여 핸들링이 용이하도록 한 후 합착한다.

기판과 베어 글라스를 합착하려면 기판과 베어 글라스의 상대위치를 정렬하여야 하나, 아직까지 기판과 베어 글라스의 상대위치를 정밀하게 정렬하기 위한 마땅한 방법이 없는바, 이에 대한 적절한 개선책 마련이 요구되는 실정이다.

본 발명의 목적은 기판과 베어 글라스를 합착하기 위하여 기판과 베어 글라스의 상대위치를 보다 정밀하게 정렬할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명이 해결하려는 과제는 위 과제에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제들은 통상의 기술자(본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자)라면 아래의 기재로부터 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 기판과 상기 기판에 대응되는 베어 글라스를 서로 나란하게 대향시키는 배치단계와; 어느 한 위치 또는 서로 다른 복수 위치에서 상기 배치된 기판과 베어 글라스에 대한 수직방향으로 촬영을 함으로써 상기 기판의 외곽부가 포함된 상기 베어 글라스의 외곽부에 대한 영상을 획득하는 촬영단계와; 상기 획득된 영상에서 상기 기판의 외주와 상기 베어 글라스의 외주 간의 이격간격을 측정하고 상기 측정된 이격간격에 기초하여 상기 배치된 기판과 베어 글라스의 정렬 여부를 판단하는 판단단계를 포함하는, 기판과 베어 글라스의 합착을 위한 정렬방법이 제공된다.

상기 촬영단계는 사각형 형상인 베어 글라스의 각 모서리 부분 중 적어도 2개 부분을 촬영할 수 있다.

상기 촬영단계는 상기 배치된 베어 글라스 측에서 빛을 제공하고, 맞은편인 상기 배치된 기판 측에서 촬영을 할 수 있다.

상기 베어 글라스는 면적이 상기 기판에 비하여 클 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 정렬방법은, 상기 판단단계에서 상기 측정된 이격간격이 사전에 정하여 둔 설정간격을 벗어나면, 상기 측정된 이격간격에 기초하여 상기 배치된 기판과 베어 글라스의 상대위치를 정렬하는 정렬단계를 더 포함할 수 있다.

또는, 상기 기판과 상기 베어 글라스는 형상이 동일할 수 있다. 그리고, 상기 정렬방법은, 상기 판단단계에서 상기 기판의 외주와 상기 베어 글라스의 외주 간의 이격간격을 측정한 결과 이격간격이 발생되면, 상기 측정된 이격간격에 기초하여 상기 기판의 외주와 상기 베어 글라스의 외주가 일치하도록 상기 배치된 기판과 베어 글라스의 상대위치를 정렬하는 정렬단계를 더 포함할 수 있다.

위 같은 본 발명의 주요한 과제의 해결 수단은 이하에서 설명하는 실시예(발명을 실시하기 위한 구체적인 내용)나 도면 등을 통하여 보다 구체적이고 명확하게 될 것이고, 나아가서는 위 같은 본 발명의 주요한 과제의 해결 수단 이외에도 다양한 과제의 해결 수단이 이하에서 추가로 제시될 것이다.

본 발명은 서로 대향하도록 배치된 기판과 베어 글라스에 대한 영상을 획득하고, 획득된 영상에서 측정한 기판의 외주와 베어 글라스의 외주 간 이격간격을 이용하여 배치된 기판과 베어 글라스의 상대위치를 정렬하기 때문에, 기판과 베어 글라스를 보다 정밀하게 정렬할 수 있고, 이에 따라 기판과 베어 글라스의 합착공정에 대한 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 정렬방법에 사용되는 장비의 일례를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 장비에 의하여 정렬된 기판과 베어 글라스를 상측에서 본 평면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

도 1은 본 발명에 따른 정렬방법에 사용되는 장비의 일례를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 장비에 의하여 정렬된 기판과 베어 글라스를 나타내는 평면도이다.

도 1에서, 도면부호 100은 기판이고, 도면부호 200은 베어 글라스(bare glass)이다.

기판(100)과 베어 글라스(200)는 베어 글라스(200) 상에 기판(100)이 위치하도록 합착된다.

기판(100)은 사각형의 형상으로 형성된다. 베어 글라스(200)는 면적이 기판(100)에 비하여 약간 큰 사각형의 형상으로 형성된다. 즉, 베어 글라스(200)는 크기가 기판(100)에 대응하여 다소 확대된 형상이다.

다음, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 정렬방법을 이용하는 기판(100)과 베어 글라스(200)의 합착공정을 살펴본다. 참고로, 도 1에 도시된 장비는 합착기의 일부를 나타낸 것이다.

기판(100)과 베어 글라스(200)는 합착 시 기판(100)의 외주를 구성하는 서로 대향하는 X축방향 두 변과 베어 글라스(200)의 외주를 성하는 서로 대향하는 X축방향 두 변 사이의 이격간격(G1)이 동일함과 아울러, 기판(100)의 외주를 구성하는 서로 대향하는 Y축방향 두 변과 베어 글라스(200)의 외주를 구성하는 서로 대향하는 Y축방향 두 변 사이의 이격간격(G2)이 동일하여 기판(100)과 베어 글라스(200)의 중심부가 서로 일치하도록 합착이 진행된다.

먼저, 합착기의 상부 스테이지에 기판(100)을 지지시키고 하부 스테이지에 베어 글라스(200)를 지지시켜 기판(100)과 베어 글라스(200)를 서로 정면으로 대향하고 수평으로 나란하도록 배치한다.

다음, 배치된 기판(100)과 베어 글라스(200)에 대하여 수직방향인 상하방향에서 복수의 촬영기구(카메라)(300)와 조명기구(400)를 이용하여 기판(100)과 베어 글라스(200)의 대응하는 모서리 부분을 같이 각각 촬영함으로써 기판(100)의 모서리 부분이 포함된 베어 글라스(200)의 모서리 부분에 대한 4개 영상을 획득한다.

그 다음, 영상처리수단 등을 이용, 획득된 각 영상에서 기판(100)의 외주를 구성하는 X축방향 두 변과 베어 글라스(200)의 외주를 구성하는 X축방향 두 변 사이의 이격간격(이하, 제1이격간격이라 한다.)(G1)을 각각 측정하고 기판(100)의 외주를 구성하는 Y축방향 두 변과 베어 글라스(200)의 외주를 구성하는 Y축방향 두 변 사이의 이격간격(이하, 제2이격간격이라 한다.)(G2)을 각각 측정한다. 그리고, 측정된 각각의 제1이격간격(G1)과 제2이격간격(G2)에 기초하여 배치된 기판(100)과 베어 글라스(200)의 정렬 여부를 판단한다.

다음, 기판(100)과 베어 글라스(200)의 정렬이 요구되면, 측정된 각각의 제1이격간격(G1)과 제2이격간격(G2)에 기초하여 기판(100)과 베어 글라스(200)의 상대위치를 정렬한다.

그 다음, 기판(100)과 베어 글라스(200)의 상대위치 정렬이 완료되면, 기판(100)과 베어 글라스(200)를 합착한다.

촬영기구(300)는 4개가 구비된다. 조명기구(400)는 하나만 구비될 수 있다. 촬영기구(300)와 조명기구(400)는 배치된 기판(100)과 베어 글라스(200)를 사이에 두고 서로 대향하도록 배치된다. 촬영기구(300)는 상부 스테이지 측에 장착하여 기판(100) 측에 위치시키는 것이 바람직하고, 조명기구(400)는 하부 스테이지 측에 장착하여 베어 글라스(200) 측에 위치시키는 것이 바람직하다.

기판(100)과 베어 글라스(200)의 정렬 여부는 측정된 각각의 제1이격간격(G1)과 제2이격간격(G2)을 미리 설정하여 놓은 설정간격과 비교하고, 그 결과 측정된 각각의 제1이격간격(G1)과 제2이격간격(G2)이 설정간격을 벗어나면 정렬을 하여야 하는 것으로 판단하는 방식으로 결정될 수 있다.

이와 같은 판단방식에 따르면, 제1이격간격(G1)과 제2이격간격(G2)은 모두 측정되지 않을 수 있다. 즉, 제1이격간격(G1)과 제2이격간격(G2) 중 어느 하나, 또는 둘이나 셋만 측정할 수도 있는 것이다. 물론, 이에 따라 구비되는 촬영기구(300)의 개수도 감소될 수 있다.

기판(100)과 베어 글라스(200)의 상대위치 정렬은 상부 스테이지 및/또는 하부 스테이지를 회전 및/또는 수평방향으로의 직선이동 가능하게 구성하여 상부 스테이지 및/또는 하부 스테이지를 회전 및/또는 이동시킴으로써, 기판(100) 및/또는 베어 글라스(200)를 함께 회전 및/또는 이동시키는 방식으로 이루어질 수 있다.

또는, 기판(100)과 베어 글라스(200)의 상대위치 정렬은 하부 스테이지 상에서 베어 글라스(200)를 구동유닛에 의하여 작동하는 얼라인 핀(align pin)으로 밀어 이동시키는 방식으로 진행될 수도 있다.

한편, 위에서는 베어 글라스(200)가 기판(100)에 대응하여 다소 확대된 형상을 가지는 것으로 설명하였으나, 이와 달리, 베어 글라스(200)는 기판(100)과 동일한 형상을 가지도록 형성될 수도 있다.

이와 같은 경우에는 획득된 각 영상에서 기판(100)의 외주를 구성하는 X축방향 두 변과 베어 글라스(200)의 외주를 구성하는 X축방향 두 변 사이의 이격간격이 발생되었는지를 측정하고, 기판(100)의 외주를 구성하는 Y축방향 두 변과 베어 글라스(200)의 외주를 구성하는 Y축방향 두 변 사이의 이격간격이 발생되었는지를 측정한 후, 이격간격이 발생되면 측정된 이격간격에 기초하여 기판(100)과 베어 글라스(200)의 상대위치를 정렬함으로써 기판(100)의 외주(특히, 모서리)와 베어 글라스(200)의 외주(특히, 모서리)를 일치시킨 상태에서 합착을 진행할 수 있다.

이상, 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

100 : 보호유리
200 : 액정표시패널
300 : 촬영기구
400 : 조명기구

Claims (5)

1. 사각 형상인 박형의 기판을, 상기 기판에 대응되는 사각 형상이고 상기 기판의 핸들링을 위한 베어 글라스와 서로 나란하게 대향시키는 배치단계와;
   상기 베어 글라스의 각 모서리 부분 중 적어도 2개 부분 쪽의 위치에서 상기 배치된 기판과 베어 글라스에 대한 수직방향으로의 촬영을 하여 상기 기판의 외곽부가 포함된 상기 베어 글라스의 외곽부에 대한 영상을 획득하는 촬영단계와;
   상기 획득된 영상들에서 상기 기판의 외주와 상기 베어 글라스의 외주 간의 이격간격을 측정하고, 상기 측정된 이격간격에 기초하여 상기 배치된 기판과 베어 글라스의 정렬 여부를 판단하는 판단단계를 포함하고,
   상기 베어 글라스는 면적이 상기 기판에 비하여 크며,
   상기 판단단계에서 상기 측정된 이격간격이 사전에 정하여 둔 설정간격을 벗어나면, 상기 측정된 이격간격을 기초로 상기 배치된 기판과 베어 글라스의 상대위치를 정렬함으로써, 상기 기판의 외주와 상기 베어 글라스의 외주 간의 간격을 상기 설정간격에 해당시키는 정렬단계를 더 포함하는,
   기판의 외주와 베어 글라스의 외주를 이용하는 기판과 베어 글라스의 합착을 위한 정렬방법.
2. 사각 형상인 박형의 기판을, 상기 기판에 대응되는 사각 형상이고 상기 기판의 핸들링을 위한 베어 글라스와 서로 나란하게 대향시키는 배치단계와;
   상기 베어 글라스의 각 모서리 부분 중 적어도 2개 부분 쪽의 위치에서 상기 배치된 기판과 베어 글라스에 대한 수직방향으로의 촬영을 하여 상기 기판의 외곽부가 포함된 상기 베어 글라스의 외곽부에 대한 영상을 획득하는 촬영단계와;
   상기 획득된 영상들에서 상기 기판의 외주와 상기 베어 글라스의 외주 간의 이격간격을 측정하고, 상기 측정된 이격간격에 기초하여 상기 배치된 기판과 베어 글라스의 정렬 여부를 판단하는 판단단계를 포함하고,
   상기 기판과 상기 베어 글라스는 형상이 동일하며,
   상기 판단단계에서 상기 기판의 외주와 상기 베어 글라스의 외주 간의 이격간격을 측정한 결과 이격간격이 발생되면, 상기 측정된 이격간격을 기초로 상기 기판의 외주와 상기 베어 글라스의 외주가 일치하도록 상기 배치된 기판과 베어 글라스의 상대위치를 정렬하는 정렬단계를 더 포함하는,
   기판의 외주와 베어 글라스의 외주를 이용하는 기판과 베어 글라스의 합착을 위한 정렬방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 촬영단계는 상기 배치된 베어 글라스 측에서 빛을 제공하고, 맞은편인 상기 배치된 기판 측에서 촬영을 하는, 기판과 베어 글라스의 합착을 위한 정렬방법.
4. 삭제
5. 삭제

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