KR101690560B1 - 기판모듈 얼라인 보정장치 - Google Patents

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신용욱
장재혁
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Abstract

본 발명은 진공챔버로부터 배출된 기판모듈의 추가 얼라인이 이루어지도록 하는 기판모듈 얼라인 보정장치에 관한 것으로서, 진공챔버에서 합착된 기판모듈을 공급받아 순차적으로 이송시키는 기판이송부; 이송된 기판모듈이 안착되며, 하부기판을 이동시켜 상부기판과 얼라인시키는 스테이지부; 스테이지부를 사이에 두고 배치되며, 상부기판의 장변 양측을 지지하는 장변지지부; 및 스테이지부의 상부에 배치되며, 상부기판의 단변 양측을 지지하고, 상,하부기판의 얼라인 위치정보값을 획득하며, 얼라인 완료된 기판모듈의 각 코너부를 가경화시키는 메인구동부;를 포함하여 구성된다.

Description

기판모듈 얼라인 보정장치{Alignment correction device for Module substrate}
본 발명은 기판모듈 얼라인 보정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공챔버로부터 배출된 기판모듈의 추가 얼라인이 이루어지도록 하는 기판모듈 얼라인 보정장치에 관한 것이다.
OCR(Optical Clear Resin) 라미네이션(Lamination) 공정은 디스플레이패널(TSP; Touch Screen Panel)과 윈도우(LCD; Liquid Crystal Display)를 합착하는 공정으로, 휴대폰이나 Tablet 등의 모바일(Mobile) 제품이나 TV, 모니터 등의 디스플레이 제품 생산 과정에서 디스플레이용 패널과 글라스를 조립할 때, 시인성 향상을 위해 디스플레이패널과 글라스 사이에 레진(Resin)을 도포해 접합하는 공정이다.
이러한 라미네이션 공정은 진공을 형성하는 진공챔버 내에서 디스플레이패널과 글라스의 면(面)대 면(面) 합착을 통해 이루어지게 된다.
그러나, 종래에는 라미네이션 공정 중 진공챔버에서 합착된 디스플레이패널과 윈도우의 얼라인 상태가 미세하게 틀어져 있더라도 별도의 조치 없이 그대로 경화공정을 통해 합착된 기판모듈을 완성하기 때문에 완성된 기판모듈의 얼라인 불량이 많다.
이러한 기판모듈의 얼라인 불량은, 디스플레이패널과 윈도우가 진공챔버에 투입되기 전 비전에 의해 각각 얼라인된 상태로 투입되지만, 디스플레이패널과 윈도우가 레진을 매개로 합착이 이루어지는 과정에서 밀림 등에 의한 기구적 편차가 발생할 수 있기 때문이다.
이러한 경우, 작업자는 불량으로 판단된 기판모듈의 디스플레이패널과 윈도우를 분리한 후 다시 라미네이션 공정에 재투입해야 하므로 재 공정에 따른 인적자원, 시간 및 비용이 증가하게 되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 진공 합착된 기판모듈은 레진의 경화가 이루어지지 않은 상태로 진공챔버로부터 배출되어 별도의 이송장치에 의해 가경화부로 이송되기 때문에 이송되는 과정에서 디스플레이패널과 윈도우의 얼라인 편차가 추가적으로 더 발생할 수도 있는 문제를 갖는다.
국내공개특허 제10-2015-0068630호 국내공개특허 제10-2014-0070229호
본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 진공챔버로부터 배출되는 기판모듈의 디스플레이패널과 윈도우 간의 얼라인 편차가 발생되더라도 후 보정을 통해 디스플레이패널과 윈도우의 얼라인 편차가 보정되도록 함으로써 기판모듈의 얼라인 불량이 원천적으로 방지되도록 하는 기판모듈 얼라인 보정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기판모듈 얼라인 보정장치는,
진공챔버에서 레진을 매개로 상부기판과 하부기판이 합착된 기판모듈을 공급받아 순차적으로 이송시키는 기판이송부; 이송된 상기 기판모듈이 안착되며, 제어장치의 제어에 따라 상기 하부기판을 이동시켜 상기 상부기판과 얼라인시키는 스테이지부; 상기 스테이지부를 사이에 두고 배치되며, 상기 스테이지부에 안착된 상기 상부기판의 장변 양측을 지지하는 장변지지부; 및 상기 스테이지부의 상부에 배치되며, 상기 상부기판의 단변 양측을 지지하고, 상기 상,하부기판의 얼라인 위치정보값을 획득하여 상기 제어장치로 전송하며, 상기 스테이지부를 통해 얼라인 완료된 상기 기판모듈의 각 코너부를 가경화시키는 메인구동부;를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 기판이송부는, 베이스; 소정간격 이격된 상태로 연동하여 슬라이딩되게 상기 베이스에 설치된 한 쌍의 슬라이더; 상기 한 쌍의 슬라이더에 길이방향을 따라 서로 마주하게 설치되며, 상기 슬라이더에 고정된 승강실린더와 상기 승강실린더에 승강 가능하게 설치되어 공급되는 상기 기판모듈의 하면을 지지하도록 마주하는 방향으로 소정길이 연장된 지지암,으로 이루어진 복수개의 이송부재; 및 상기 한 쌍의 슬라이더를 슬라이딩시키는 구동원;으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지암의 길이방향 상면에는 상기 기판모듈의 상기 하부기판을 흡착하기 위한 적어도 하나의 흡착패드가 구비된 것이 바람직하다.
더하여, 스테이지부는, 상기 기판모듈의 상기 하부기판이 안착되며, 상면에 상기 하부기판의 저면을 흡착하기 위한 석션라인들이 형성된 안착편; 상기 안착편의 각 코너에 배치되며, 상기 하부기판의 액티브 에어리어 라인 코너의 위치정보값 획득을 위해 상기 메인구동부 방향으로 빛을 조사하는 복수개의 백라이트; 및 상기 안착편과 연결되며, 상기 제어장치의 제어에 따라 상기 안착편을 X-Y-θ 방향으로 이동할 수 있도록 구동력을 부여하는 UVW구동장치;로 구성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 장변지지부는, 수평플레이트; 상기 수평플레이트에 배치되며, 양방향 나사산이 형성된 볼스크류를 구비한 구동모터; 및 상기 스테이지부를 사이에 두고 서로 마주한 상태로 상기 볼스크류에 결합되며, 상기 볼스크류의 정,역회전에 의해 간격을 줄이면서 상기 스테이지부에 안착된 상기 기판모듈의 상기 상부기판의 장변 양측을 각각 지지하는 한 쌍의 장변클램프; 로 구성된 것이 바람직하다.
한편, 상기 한 쌍의 장변클램프 중 어느 하나의 장변클램프는, 상기 상부기판의 장변과 접촉할 때 장변의 충격이 완화되도록 제1실린더에 의해 지지되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 수평플레이트의 일측에는, 셔틀로부터 공급된 상기 기판모듈이 상기 스테이지부로 이송되기 전 대기하는 버퍼가 더 구비된 것이 바람직하다.
그리고, 메인구동부는, 내측이 개구된 지지플레이트의 상면에 이격되게 배치된 한 쌍의 겐트리; 상기 한 쌍의 겐트리에 각각 이동가능하게 설치된 이동플레이트 및 이동겐트리; 상기 이동플레이트 및 상기 지지플레이트의 하면에 구비되어 상기 스테이지부에 안착된 상기 기판모듈의 상기 상부기판 단변 양측을 각각 지지하는 제1 및 제2단변클램프; 상기 이동겐트리에 설치되며, 상기 이동겐트리의 이동에 따라 상기 스테이지부에 안착된 상기 상,하부기판의 뷰 에어리어 라인과 액티브 에어리어 라인의 각 코너부에 대한 위치정보값을 획득하는 한 쌍의 비전; 및 상기 각 비전 하부에 배치되며, 상기 이동겐트리의 이동에 따라 얼라인 완료된 상기 기판모듈의 각 코너부를 가경화시키는 한 쌍의 경화기;로 구성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1단변클램프는, 상기 이동플레이트의 하면에 배치된 제1단변실린더에 승강 가능하게 설치되어 상기 이동플레이트의 이동에 의해 상기 상부기판(11)의 단변 일측을 지지하며, 상기 제2단변클램프는, 상기 지지플레이트의 하면에 배치된 제2단변실린더에 승강 가능하게 설치되어 상기 상부기판의 단변 타측을 지지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1단변클램프는, 상기 상부기판의 단변과 접촉할 때 단변의 충격을 완화시키기 위해 제2실린더에 의해 지지되는 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 한 쌍의 비전 및 한 쌍의 경화기 사이의 폭이 가변되도록, 상기 이동겐트리에는, 상기 비전 및 경화기가 설치된 상태로 상기 이동겐트리를 타고 각각 양방향으로 이동하는 한 쌍의 이격판이 설치되며, 상기 한 쌍의 이격판은 상기 이동겐트리와 직교하는 방향으로 승강하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 기판모듈 얼라인 보정장치에 의하면,
진공챔버로부터 배출되는 기판모듈의 디스플레이패널과 윈도우 간의 얼라인 편차가 발생 되더라도 레진의 경화 전 후 보정을 통해 디스플레이패널과 윈도우의 얼라인 편차가 보정되도록 함으로써 기판모듈의 얼라인 불량이 원천적으로 방지됨에 따라 제품의 정밀도에 의한 신뢰가 상승할 뿐만 아니라, 종래와 같이 디스플레이패널과 윈도우의 재공급에 따른 인적자원, 시간 및 비용이 절감되는 탁월한 효과가 있다.
또한, 기판모듈의 보정이 이루어짐과 함께 레진의 가 경화가 이루어지도록 함으로써 이후 이동에 따른 디스플레이패널과 윈도우의 얼라인 편차가 방지되는 한층 더 강화된 구조적 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 얼라인 보정장치를 보여주는 사시도 및 측면도이고,
도 3은 도 1의 상태에서 메인구동부를 제거한 상태를 보여주는 요부사시도이며,
도 4는 본 발명에 따른 구성중 기판이송부를 보여주는 사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 구성중 스테이지부를 보여주는 사시도이며,
도 6은 본 발명에 따른 구성중 장변지지부를 보여주는 사시도이고,
도 7은 본 발명에 따른 구성중 메인구동부의 타면을 보여주는 사시도이며,
도 8은 도 7의 I-I선을 보여주는 요부사시도이고,
도 9 및 도 10은 본 발명의 얼라인 보정장치가 기판모듈을 얼라인하는 과정을 보여주는 공정도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 얼라인 보정장치를 보여주는 사시도 및 측면도이고, 도 3은 도 1의 상태에서 메인구동부를 제거한 상태를 보여주는 요부사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 구성중 기판이송부를 보여주는 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 구성중 스테이지부를 보여주는 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 구성중 장변지지부를 보여주는 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 구성중 메인구동부의 타면을 보여주는 사시도이며, 도 8은 도 7의 I-I선을 보여주는 요부사시도이고, 도 9 및 도 10은 본 발명의 얼라인 보정장치가 기판모듈을 얼라인하는 과정을 보여주는 공정도이다.
도 1 내지 도 10에 나타낸 바와 같이 본 발명의 얼라인 보정장치(500)는, 진공챔버에서 레진을 매개로 상부기판(11)과 하부기판(12)이 합착된 기판모듈(10)을 공급받아 순차적으로 이송시키는 기판이송부(100); 이송된 상기 기판모듈(10)이 안착되며, 제어장치의 제어에 따라 상기 하부기판(12)을 이동시켜 상기 상부기판(11)과 얼라인시키는 스테이지부(200); 상기 스테이지부(200)를 사이에 두고 배치되며, 상기 스테이지부(200)에 안착된 상기 상부기판(11)의 장변 양측을 지지하는 장변지지부(300); 및 상기 스테이지부(200)의 상부에 배치되며, 상기 상부기판(11)의 단변 양측을 지지하고, 상기 상,하부기판(11,12)의 얼라인 위치정보값을 획득하여 상기 제어장치로 전송하며, 상기 스테이지부(200)를 통해 얼라인 완료된 상기 기판모듈(10)의 각 코너부를 가경화시키는 메인구동부(400);를 포함하여 구성된다.
본 발명의 얼라인 보정장치(500)는, 진공챔버로부터 합착된 상태로 배출되는 기판모듈(10)에 대하여 레진이 경화되기 전 기판모듈(10)의 상부기판(11) 4변(장변 2, 단변 2)을 기구적으로 고정하고, 비전(460)을 통해 상,하부기판(11,12)의 얼라인 편차를 획득하며, 획득된 정보를 토대로 상,하부기판(11,12)의 추가적인 얼라인(후 보정)이 이루어지도록 하는 것에 가장 큰 특징이 있다.
설명에 앞서, 상부기판(11)은 윈도우(LCD; Liquid Crystal Display)이며, 하부기판(12)은 디스플레이패널(TSP; Touch Screen Panel)을 의미하지만, 상,하부기판(11,12)의 위치는 서로 바뀔수 반드시 그 위치를 한정하지는 않는다.
또한, 후술하는 구조들은 도시하지 않은 제어장치에 의해 제어됨은 물론이고, 상기 제어장치의 제어방식은 통상적인 사항임에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 얼라인 보정장치(500)를 보면, 하측에는 얼라인 보정장치(500)의 외부로 슬라이딩되면서 진공챔버에서 합착된 기판모듈(10)을 순차적으로 공급받아 이동시키는 기판이송부(100)가 설치되어 있다.
그리고, 기판이송부(100)의 내측으로는 기판이송부(100)로부터 공급된 기판모듈(10)이 안착되며, 안착된 기판모듈(10)의 추가 얼라인이 이루어지도록 하는 스테이지부(200)가 마련되어 있다.
스테이지부(200)의 양측에는 안착된 기판모듈(10)의 장변을 지지하는 장변지지부(300)가 구비되어 있다.
더하여, 스테이지부(200)의 상측에는 안착된 기판모듈(10)의 단변을 지지하고, 기판모듈(10)의 얼라인 위치정보값을 획득하며, 얼라인 완료된 기판모듈(10)의 4개소 코너부를 가경화시키는 메인구동부(400)가 위치하고 있다.
이하, 위 서술된 각 구성을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
기판이송부(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 진공챔버 내에서 레진을 매개로 상부기판(11)과 하부기판(12)이 합착된 기판모듈(10)을 셔틀(20)을 통해 공급받아 기판모듈(10)을 순차적으로 이송시키는 것으로, 베이스(110)와, 슬라이더(120)와, 이송부재(130) 및 구동원(140)으로 구성되어있다.
베이스(110)는 사각의 형상을 갖는 판 상으로 이루어져 있으며, 슬라이더(120), 이송부재(130), 구동원(140) 뿐만 아니라 후술하게 되는 구조물들을 지지한다.
슬라이더(120)는 소정간격 이격된 상태로 한 쌍으로 이루어져 베이스(110)의 상면에 L/M가이드(미 부호)에 의해 슬라이딩 가능하게 설치되며, 한 쌍의 슬라이더(120)는 연동하여 슬라이딩 될 수 있도록 서로 연결된 구조를 갖는다.
이송부재(130)는 이송되는 기판모듈(10)을 지지하는 것으로, 한 쌍의 슬라이더(120)에 길이방향을 따라 서로 마주하게 총 6개가 설치되어 있으며, 슬라이더(120)의 상면에 고정된 승강실린더(131)와 승강실린더(131)의 상측방향으로 승강 가능하게 설치되어 공급되는 기판모듈(10)의 하면을 지지하도록 마주하는 승강실린더(131) 방향으로 소정길이 연장된 지지암(132),으로 구성되어 있다.
즉, 도 4와 같이 이송부재(130)는 각 슬라이더(120)에 3 개씩 고정되어 있는 것이다.
본 실시예에서는 이송부재(130)가 6개인 것으로 도시하고 있으나, 대상이 되는 기판모듈(10)의 크기에 따른 구조적 변형에 따라 그 개수를 달리할 수 있기 때문에 반드시 한정하지는 않는다.
그리고, 지지암(132)이 소정의 길이를 갖는 가느다란 막대형상을 갖는 것은, 후술하는 스테이지부(200)에 기판모듈(10)을 안착시킬 때 스테이지부(200)와 간섭이 일지 않도록 하기 위함이다.
더하여, 지지암(132)의 길이방향 상면에는 기판모듈(10)의 이송 간 유동 또는 낙하를 방지하기 위해 기판모듈(10)의 하부기판(12)을 흡착하기 위한 적어도 하나의 흡착패드(133)가 구비된다.
이때, 흡착패드(133)는 지지암(132)의 길이에 따라 개수가 선택되어 설치될 수 있기 때문에 그 개수를 한정하지는 않는다.
구동원(140)은 한 쌍의 슬라이더(120) 중 어느 하나의 슬라이더(120)와 연결된 상태로 배치되어 한 쌍의 슬라이더(120)를 슬라이딩과 동시에 연동시키는 구동력을 부여한다.
한편, 기판이송부(100)로 기판모듈(10)을 공급하는 셔틀(20)은 다양한 구조를 이룰 수 있기 때문에, 기판모듈(10)의 안정적인 공급만 이루어진다면 구조를 한정하지 않는다.
스테이지부(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 기판이송부(100)의 한 쌍의 슬라이더(120) 사이에 배치된 상태(도 3 참조)로 기판이송부(100)에 의해 이송된 기판모듈(10)의 하부기판(12)이 안착되며, 도시하지 않은 제어장치의 제어에 따라 기판모듈(10)의 하부기판(12)을 이동시켜 상부기판(11)과 얼라인시키는 것으로, 안착편(210)과, 백라이트(220) 및 UVW구동장치(230)로 구성되어 있다.
안착편(210)은 기판모듈(10)의 하부기판(12)이 안착될 수 있도록 사각의 형상을 유지하고 있으며, 상면에는 안착된 하부기판(12)의 저면을 광폭적으로 흡착하기 위한 격자형태의 골을 갖는 석션라인(211)들이 형성되어 있다.
또한, 안착편(210)에는 승강실린더(131)의 지지암(132)이 승강하면서 기판모듈(10)을 안착시키거나 인출해 나갈때 지지암(132)이 안착편(210)에 간섭되지 않도록 개구홀(212)이 형성되어 있다.
더하여, 안착편(210)에는 석션라인(211)들로 공기를 흡입 또는 배출하기 위한 흡입노즐(미 도시)이 연결되며, 이러한 구조는 통상적인 사항이다.
백라이트(220)는 도 5와 같이 안착편(210)의 단변 양측 각 코너에 총 4개로 배치되어 있다. 정확하게는 4개의 백라이트(220)가 안착된 기판모듈(10)의 코너부의 위치에 배치되어 후술하는 메인구동부(400)의 비전(460)을 통해 하부기판(12)의 액티브 에어리어 라인 코너의 위치정보값을 획득할 때 메인구동부(400)의 비전(460)방향으로 빛을 조사하여 액티브 에어리어 라인 코너부가 인식될 수 있도록 하는 것이다.
UVW구동장치(230)는 안착편(210)의 저면과 연결되며, 제어장치(미 도시)의 제어에 따라 안착편(210)이 X-Y-θ 방향으로 이동할 수 있도록 구동력을 부여한다.
즉, UVW구동장치(230)는 후술하는 비전(460)으로부터 획득된 기판모듈(10)의 각 코너부에 대한 위치정보값에 따라 제어장치에서 연산된 위치정보값과 일치하도록 안착편(210)을 X-Y-θ 방향으로 이동시키는 것이다. 이렇게 되면 기판모듈(10)의 하부기판(12)은 안착편(210)에 흡착된 상태이기 때문에 UVW구동장치(230)의 구동에 따라 강제적으로 X-Y-θ 방향으로 이동하면서 상부기판(11)과 얼라인을 이루게 된다.
장변지지부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 스테이지부(200)를 사이에 두고 배치되며, 스테이지부(200)에 안착된 상부기판(11)의 장변 양측을 지지하는 것으로, 수평플레이트(310)와, 구동모터(320) 및 한 쌍의 장변클램프(330)로 구성되어 있다.
수평플레이트(310)는 소정의 길이를 가지는 직사각 판의 형상을 유지하고 있으며, 수평플레이트(310)가 베이스(110)로부터 소정의 높이를 유지할 수 있도록 두 개의 고정블럭(311)에 의해 지지되어 있다.
수평플레이트(310)에는 한 쌍의 장변클램프(330) 사이로 스테이지부(200)의 안착편(210) 및 백라이트(220)가 관통된 상태로 배치될 수 있도록 관통공(310a)이 형성되어 있다.
구동모터(320)는 수평플레이트(310)의 도면상 우측 말단부에 배치되어 있으며, 나사산이 양방향으로 형성된 볼스크류(321)가 결합된다. 여기서, 양방향의 나사산은 한 쌍의 장변클램프(330)가 볼스크류(321)의 회전시 서로 간격을 줄이거나 늘리도록 하기 위함이다.
한 쌍의 장변클램프(330)는 스테이지부(200)의 안착편(210)을 사이에 두고(도 3 참조) 서로 마주한 상태로 볼스크류(321)에 결합되며, 볼스크류(321)의 정,역회전에 의해 장변클램프(330) 사이의 간격을 줄이면서 스테이지부(200)에 안착된 기판모듈(10)의 상부기판(11) 장변 양측을 각각 지지한다.
이때, 한 쌍의 장변클램프(330)는 이동 간의 유동이 방지되도록 수평플레이트(310)의 상면에 구비된 L/M가이드(미 부호)와 연결된다.
한편, 한 쌍의 장변클램프(330) 중 어느 하나의 장변클램프(330)는, 볼스크류(321)의 회전에 의해 상부기판(11)의 장변과 접촉할 때 장변의 충격이 완화되도록 제1실린더(340)에 의해 지지되는 것이 바람직하다.
이는, 한 쌍의 장변클램프(330)가 상부기판(11)의 장변과 접촉이 이루어질 때 어느 하나의 장변클램프(330)가 제1실린더(340)를 통한 미약한 압력을 받도록 하여 탄성 지지되게 함으로써 상부기판(11)으로 전달되는 충격이 분산되도록 하기 위함이다. 정확하게는 제1실린더(340)가 장변클램프(330)의 쇼바기능을 갖도록 하는 것이다.
또한, 장변클램프(330)의 선단에는 상부기판(11)의 장변을 접촉한 상태로 지지할 때 상부기판(11)의 장변이 파손되는 것을 방지하기 위한 탄성부재(E)가 더 구비되는 것이 바람직하며, 이 탄성부재(E)의 재질은 실리콘 또는 고무 등과 같은 연성의 재질인 것이 바람직하다.
한편, 수평플레이트(310)의 일측에는, 셔틀(20)로부터 공급된 기판모듈(10)이 스테이지부(200)로 이송되기 전 대기하는 버퍼(350)가 더 구비되며, 이 버퍼(350)는 도 3과 같이 도면상 우측에 배치된 기판이송부(100)의 마주하는 승강실린더(131) 지지암(132)의 상측에 배치된다.
본 실시예에서는 버퍼(350)가 수평플레이트(310)에 구비된 것으로 도시하고 있으나, 승강실린더(131) 지지암(132)의 상측에 배치될 수 있다면 고정위치를 한정하지 않는다.
메인구동부(400)는 도 7 및 도 8과 같이, 스테이지부(200)의 상부에 배치되어 장변지지부(300)의 장변클램프(330)가 상부기판(11)의 장변을 지지할 때 상부기판(11)의 단변 양측을 함께 지지하고, 상,하부기판(11,12)의 얼라인 위치정보값을 획득하여 제어장치로 전송하며, 스테이지부(200)를 통해 얼라인 완료된 기판모듈(10)의 각 코너부를 가열하여 가경화시키는 것으로, 한 쌍의 겐트리(420)와, 이동플레이트(430)와, 이동겐트리(440)와, 제1,2단변클램프(432,450)와 한 쌍의 비전(460) 및 한 쌍의 경화기(470)로 구성되어 있다.
한 쌍의 겐트리(420)는 두 개의 지지블럭(411)에 의해 소정의 높이로 배치된 지지플레이트(410)의 상면에 서로 이격된 상태로 배치되어 있으며, 지지플레이트(410)는 판 상의 직사각 형상으로 판면의 내측이 이동플레이트(430) 및 이동겐트리(440)의 하부로 후술하는 제1단변실린더(431), 제1단변클램프(432), 비전(460) 및 경화기(470)가 구비된 상태로 이동할 수 있도록 개구되어 있다.
이동플레이트(430) 및 이동겐트리(440)는 한 쌍의 겐트리(420)에 일단과 타단이 결합된 상태로 각각 이동가능하게 설치되어 있다. 즉, 도 7과 같이 이동플레이트(430)는 도면상 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 이동하며, 이동겐트리(440)는 도면상 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 이동하도록 설치된 것이다.
여기서, 겐트리(420)에 의한 이동플레이트(430) 및 이동겐트리(440)의 이동은 리니어모터, 벨트방식 및 볼스크류방식 중 어느 하나가 선택되어 사용되는 것이 바람직하며, 그 선택을 반드시 한정하지는 않는다.
제1단변클램프(432)와 제2단변클램프(450)는 각각 이동플레이트(430) 및 지지플레이트(410)의 하면에 구비(도 2 참조)되어 스테이지부(200)의 안착편(210)에 안착된 기판모듈(10)의 상부기판(11) 단변 양측을 각각 지지한다.
이때 제1단변클램프(432)는, 이동플레이트(430)의 하면에 배치된 제1단변실린더(431)에 승강 가능하게 설치되며 이동플레이트(430)의 이동에 의해 스테이지부(200)에 안착된 상부기판(11)의 단변 일측을 지지하며, 제2단변클램프(450)는 상기 상부기판(11)의 단변 타측을 지지하도록 지지플레이트(410)의 하면에 배치된 제2단변실린더(412)에 승강 가능하게 설치되어 있다.
따라서, 제1단변클램프(432)와 제2단변클램프(450)는 제1단변실린더(431)와 제2단변실린더(412)의 구동에 의해 각각 상부기판(11)의 측면위치까지 하강하고, 하강된 상태에서 제1단변클램프(432)는 이동플레이트(430)의 이동에 의해 이동하면서 상부기판(11)의 단변 일측과 접촉되는 순간 단변 일측을 지지하며, 제2단변클램프(450)는 하강된 위치에서 상부기판(11)의 단변 타측을 지지한다.
또한, 제1단변클램프(432)와 제2단변클램프(450)의 선단에는 장변클램프(330)와 마찬가지로 상부기판(11)의 단변을 접촉한 상태로 지지할 때 상부기판(11)의 단변이 파손되는 것을 방지하기 위한 장변클램프(330)에 구비된 것과 동일한 재질을 갖는 탄성부재(E)가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 제1단변클램프(432)는, 이동플레이트(430)의 이동에 의해 상부기판(11)의 단변과 접촉할 때 단변의 충격을 완화시키기 위해 제2실린더(433)에 의해 지지되는 것이 바람직하다. 그 이유는, 앞서 서술된 어느 하나의 장변클램프(330)에 제1실린더(340)가 구비되어야 하는 내용과 동일하기 때문에 설명은 생략하기로 한다.
한 쌍의 비전(460)은 이동겐트리(440)에 설치되며, 이동켄트리의 이동에 따라 이동하면서 스테이지부(200)에 안착된 상,하부기판(11,12)의 뷰 에어리어 라인과 액티브 에어리어 라인의 각 코너부에 대한 변형된 위치정보값을 획득하여 도시하지 않은 제어장치로 전송한다.
여기서, 한 쌍의 비전(460)을 통한 상부기판(11)의 뷰 에어리어 라인과 하부기판(12)의 액티브 에어리어 라인의 각 코너부의 위치 변형에 따른 위치정보값을 획득하는 과정은 통상적인 사항임에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.
제어장치는 전송된 위치정보값을 연산하여 보정되어야 하는 보정값을 산출하고, 보정값에 따라 스테이지부(200)의 UVW구동장치(230)를 제어하면서 안착편(210)에 안착된 하부기판(12)을 이동시켜 상부기판(11)에 하부기판(12)을 얼라인시킨다.
한 쌍의 경화기(470)는 각 비전(460) 하부에 배치되며, 이동켄트리의 이동에 따라 이동하면서 얼라인이 완료된 기판모듈(10)의 각 코너부를 즉 4개소의 코너부를 가경화시킨다.
이때, 한 쌍의 비전(460) 및 한 쌍의 경화기(470)는 기판모듈(10)의 코너부 즉 상부기판(11)의 뷰 에어리어 라인과 하부기판(12)의 액티브 에어리어 라인의 각 코너부의 상부에 위치됨은 물론일 것이다.
한편 이동겐트리(440)에는, 한 쌍의 비전(460) 및 한 쌍의 경화기(470) 사이의 폭이 가변되도록 비전(460) 및 경화기(470)가 설치된 상태로 이동겐트리(440)를 타고 각각 양방향으로 이동하는 한 쌍의 이격판(480)이 설치된다.
이를 위해 각 이격판(480)의 후방에는 이동겐트리(440)를 타고 이동하는 이동블럭(441)이 구비된다.
한 쌍의 비전(460) 및 한 쌍의 경화기(470) 사이의 폭을 가변시키는 것은, 후 보정(얼라인) 대상이 되는 다양한 크기의 기판모듈(10)이 본 발명의 얼라인 보정장치(500)를 통해 보정될 수 있도록 하기 위함이다.
그리고, 한 쌍의 이격판(480)은 이동겐트리(440)와 직교하는 방향으로 승강하는 구조를 갖는 것이 바람직한데, 그 이유는 얼라인이 완료된 기판모듈(10)의 각 코너부를 가경화하기 위해 경화기(470)가 기판모듈(10)에 근접하게 하강할 수 있도록 하기 위함이다.
이하, 본 발명에 따른 얼라인 보정장치(500)를 이용하여 기판모듈(10)이 얼라인되는 과정을 첨부된 도면들을 참조로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 진공챔버에서 레진을 매개로 하여 합착이 완료된 기판모듈(10)을 셔틀(20)에 안착시켜 도 9와 같이 기판이송부(100)의 일측(도면상 우측)으로 이송시킨다.
이때, 기판모듈(10)을 이루는 상부기판(11)과 하부기판(12) 사이의 레진은 완전 경화가 이루어지지 않은 상태이다.
이후, 기판이송부(100)의 슬라이더(120)가 슬라이딩 이동하면서 도면상 우측의 첫 번째 이송부재(130)의 지지암(132)을 도 1과 같이 셔틀(20)의 하부에 위치시킨다.
그리고, 위의 상태에서 지지암(132)을 상측방향으로 이동시켜 셔틀(20)에 안착된 기판모듈(10)을 이격시킴과 동시에 흡착 지지한 후 최초의 위치로 복귀하면서 도 10과 같이 버퍼(350)에 이송시킨다.
계속해서 셔틀(20)은, 동일한 위치로 합착된 기판모듈(10)을 계속적으로 이송시키고, 이송된 셔틀(20)의 기판모듈(10)은 앞서 서술된 바와 같이 기판이송부(100)의 슬라이딩에 의해 순차적으로 이송된다.
이 과정에서 셔틀(20)의 두 번째 기판모듈(10)을 이송할 때 슬라이더(120)의 두 번째 이송부재(130)의 지지암(132)은 버퍼(350)의 하부에 위치하고, 이 상태에서 셔틀(20)의 두 번째 기판모듈(10)을 이송시키면 동시에 두 번째 이송부재(130)의 지지암(132)도 버퍼(350)의 기판모듈(10)을 이송시켜 도 10과 같이 스테이지에 안착시키게 된다.
두 번째 기판은 첫 번째 기판모듈(10)이 이송된 버퍼(350)에 안착됨은 물론이다.
그리고 위와 같은 구동이 한번 더 이루어지게 되면, 스테이지에서 보정이 완료된 기판모듈(10)은 도 10의 도면상 좌측의 지지암(132)에 의해 도면상 좌측방향으로 이송되어 다음 공정을위해 배출될 것이고, 스테이지에는 두 번째 기판모듈(10)이 안착될 것이며, 세 번째 기판모듈(10)이 버퍼(350)에 안착될 것이다.
이후부터는 하나의 기판모듈(10)이 공급되면, 3 개의 기판모듈(10)이 동시에 이송되면서 순차적으로 배출될 것이다.
한편, 스테이지에 기판모듈(10)이 안착되면, 장변지지부(300)에 구비된 구동모터(320)의 구동에 따라 볼스크류(321)가 회전하면서 한 쌍의 장변클램프(330)를 이동시켜 기판모듈(10)의 상부기판(11) 장변 양측을 각각 지지시킨다.
이와 동시에 메인구동부(400)의 제1단변실린더(431)와 제2단변실린더(412)가 구동하면서 각각 제1단변클램프(432)와 제2단변클램프(450)를 스테이지에 안착된 상부기판(11)의 높이와 일치되게 하강시키고, 하강된 상태에서 제1단변클램프(432)의 선단이 이동플레이트(430)의 이동에 의해 상부기판(11) 일측 단변을 가압하여 지지하게 된다.
이때, 제2단변클램프(450)의 선단은 하강이 완료됨과 동시에 상부기판(11)의 타측 단변과 인접된 상태이기 때문에 제1단변클램프(432)와 같이 이동을 하지 않으며, 제1단변클램프(432)의 지지가 이루어질 때 상부기판(11)의 타측 단변을 지지한다.
이렇게 되면, 상부기판(11)은 2개의 장변클램프(330)와 제1,2단변클램프(432,450)에 의해 기계적으로 고정된 상태를 이룬다.
상부기판(11)이 고정되면, 이동겐트리(440)의 한 쌍의 비전(460)이 이동하면서 상부기판(11)의 뷰 에어리어 라인의 각 코너부를 촬영하여 상부기판(11)의 코너부에 대한 위치정보값을 획득하고, 스테이지부(200)의 백라이트(220)를 발광시켜 비전(460)을 다시 이동시키면서 하부기판(12)의 액티브 에어리어 라인의 각 코너부를 촬영하여 하부기판(12)의 코너부에 대한 위치정보값을 획득하여 두 개의 위치정보값을 제어장치로 전송한다.
제어장치에서는 전송된 위치정보값을 연산하고 상부기판(11)에 대한 하부기판(12)의 틀어진 보정값을 산출하여 보정값에 따라 상부기판(11)과 하부기판(12)의 센터를 확인하고, 스테이지부(200) UVW구동장치(230)의 제어에 의한 안착편(210)의 이동을 통해 하부기판(12)을 강제적으로 이동시켜 상부기판(11)에 하부기판(12)을 얼라인 시킨다.
한편, 비전(460)을 통한 상부기판(11)과 하부기판(12)에 대한 위치정보값 획득 순서는 서로 바뀌어도 무방함에 따라 순서를 한정하지는 않는다.
이후 기판모듈(10)의 얼라인 보정이 완료되면, 한 쌍의 경화기(470)가 이격판(480)의 하강에 의해 기판모듈(10)의 상면과 근접하게 하강하고, 이 상태에서 이동겐트리(440)의 이동에 의해 기판모듈(10)의 상면을 이동하면서 기판모듈(10)의 코너부를 가경화하여 기판모듈(10)의 얼라인 보정을 완료한다.
지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 얼라인 보정장치는, 진공챔버로부터 배출되는 기판모듈의 디스플레이패널과 윈도우 간의 얼라인 편차가 발생 되더라도 레진의 경화 전 후 보정을 통해 디스플레이패널과 윈도우의 얼라인 편차가 보정되도록 함으로써 기판모듈의 얼라인 불량이 원천적으로 방지됨에 따라 제품의 정밀도에 의한 신뢰가 상승할 뿐만 아니라, 종래와 같이 디스플레이패널과 윈도우의 재공급에 따른 인적자원, 시간 및 비용이 절감되는 탁월한 효과가 있다.
또한, 기판모듈의 보정이 이루어짐과 함께 레진의 가 경화가 이루어지도록 함으로써 이후 이동에 따른 디스플레이패널과 윈도우의 얼라인 편차가 방지되는 한층 더 강화된 구조적 효과가 있다.
이상, 본 발명의 얼라인 보정장치를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.
즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.
10 : 기판모듈 11 : 상부기판
12 : 하부기판 100 : 기판이송부
110 : 베이스 120 : 슬라이더
130 : 이송부재 131 : 승강실린더
132 : 지지암 133 : 흡착패드
140 : 구동원 200 : 스테이지부
210 : 안착편 211 : 석션라인
220 : UVW구동장치 300 : 장변지지부
310 : 수평플레이트 320 : 구동모터
321 : 볼스크류 330 : 장변클램프
340 : 제1실린더 350 : 버퍼
400 : 메인구동부 410 : 지지플레이트
412 : 제2단변실린더 420 : 겐트리
430 : 이동플레이트 431 : 제1단변실린더
432 : 제1단변클램프 440 : 이동겐트리
450 : 제2단변클램프 460 : 비전
470 : 경화기 480 : 이격판
500 : 얼라인 보정장치

Claims (11)

  1. 진공챔버에서 레진을 매개로 상부기판(11)과 하부기판(12)이 합착된 상기 레진이 경화되지 않은 상태의 기판모듈(10)을 공급받아 순차적으로 이송시키는 기판이송부(100);
    이송된 상기 기판모듈(10)이 안착되며, 제어장치의 제어에 따라 상기 하부기판(12)을 X-Y-θ 방향으로 이동시켜 상기 상부기판(11)과 얼라인시키는 스테이지부(200);
    상기 스테이지부(200)를 사이에 두고 양측에 배치되며, 상기 스테이지부(200)에 안착된 상기 상부기판(11)의 장변 양측을 지지하는 장변지지부(300); 및
    상기 스테이지부(200)의 상부에 배치되며, 승강 및 상기 상부기판(11)의 단변 양측방향으로 이동하면서 상기 상부기판(11)의 단변 양측을 지지하고, 상기 상,하부기판(11,12)의 위치 변형에 따른 위치정보값을 각각 획득하여 상기 제어장치로 전송하며, 상기 스테이지부(200)를 통해 얼라인 완료된 상기 기판모듈(10)의 각 코너부를 가경화시키는 메인구동부(400);를 포함하며,
    상기 기판이송부(100)는, 베이스(110); 소정간격 이격된 상태로 연동하여 슬라이딩되게 상기 베이스(110)에 설치된 한 쌍의 슬라이더(120); 상기 한 쌍의 슬라이더(120)에 길이방향을 따라 서로 마주하게 설치되며, 상기 슬라이더(120)에 고정된 승강실린더(131)와 상기 승강실린더(131)에 승강 가능하게 설치되어 공급되는 상기 기판모듈(10)의 하면을 지지하도록 마주하는 방향으로 소정길이 연장된 지지암(132),으로 이루어진 복수개의 이송부재(130); 및 상기 한 쌍의 슬라이더(120)를 슬라이딩시키는 구동원(140);으로 구성된 것을 특징으로 하는 기판모듈 얼라인 보정장치(500).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지암(132)의 길이방향 상면에는 상기 기판모듈(10)의 상기 하부기판(12)을 흡착하기 위한 적어도 하나의 흡착패드(133)가 구비된 것을 특징으로 하는 기판모듈 얼라인 보정장치(500).
  4. 제1항에 있어서,
    스테이지부(200)는,
    상기 기판모듈(10)의 상기 하부기판(12)이 안착되며, 상면에 상기 하부기판(12)의 저면을 흡착하기 위한 석션라인(211)들이 형성된 안착편(210);
    상기 안착편(210)의 각 코너에 배치되며, 상기 하부기판(12)의 액티브 에어리어 라인 코너의 위치정보값 획득을 위해 상기 메인구동부(400) 방향으로 빛을 조사하는 복수개의 백라이트(220); 및
    상기 안착편(210)과 연결되며, 상기 제어장치의 제어에 따라 상기 안착편(210)을 X-Y-θ 방향으로 이동할 수 있도록 구동력을 부여하는 UVW구동장치(230);로 구성된 것을 특징으로 하는 기판모듈 얼라인 보정장치(500).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 장변지지부(300)는,
    수평플레이트(310);
    상기 수평플레이트(310)에 배치되며, 양방향 나사산이 형성된 볼스크류(321)를 구비한 구동모터(320); 및
    상기 스테이지부(200)를 사이에 두고 서로 마주한 상태로 상기 볼스크류(321)에 결합되며, 상기 볼스크류(321)의 정,역회전에 의해 간격을 줄이면서 상기 스테이지부(200)에 안착된 상기 기판모듈(10)의 상기 상부기판(11)의 장변 양측을 각각 지지하는 한 쌍의 장변클램프(330); 로 구성된 것을 특징으로 하는 기판모듈 얼라인 보정장치(500).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 한 쌍의 장변클램프(330) 중 어느 하나의 장변클램프(330)는, 상기 상부기판(11)의 장변과 접촉할 때 장변의 충격이 완화되도록 제1실린더(340)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 기판모듈 얼라인 보정장치(500).
  7. 제5항에 있어서,
    상기 수평플레이트(310)의 일측에는, 셔틀(20)로부터 공급된 상기 기판모듈(10)이 상기 스테이지부(200)로 이송되기 전 대기하는 버퍼(350)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 기판모듈 얼라인 보정장치(500).
  8. 제1항에 있어서,
    메인구동부(400)는,
    내측이 개구된 지지플레이트(410)의 상면에 이격되게 배치된 한 쌍의 겐트리(420);
    상기 한 쌍의 겐트리(420)에 각각 이동가능하게 설치된 이동플레이트(430) 및 이동겐트리(440);
    상기 이동플레이트(430) 및 상기 지지플레이트(410)의 하면에 구비되어 상기 스테이지부(200)에 안착된 상기 기판모듈(10)의 상기 상부기판(11) 단변 양측을 각각 지지하는 제1단변클램프(432) 및 제2단변클램프(450);
    상기 이동겐트리(440)에 설치되며, 상기 이동겐트리(440)의 이동에 따라 상기 스테이지부(200)에 안착된 상기 상,하부기판(11,12)의 뷰 에어리어 라인과 액티브 에어리어 라인의 각 코너부에 대한 위치정보값을 획득하는 한 쌍의 비전(460); 및
    상기 각 비전(460) 하부에 배치되며, 상기 이동겐트리(440)의 이동에 따라 얼라인 완료된 상기 기판모듈(10)의 각 코너부를 가경화시키는 한 쌍의 경화기(470);로 구성된 것을 특징으로 하는 기판모듈 얼라인 보정장치(500).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1단변클램프(432)는, 상기 이동플레이트(430)의 하면에 배치된 제1단변실린더(431)에 승강 가능하게 설치되어 상기 이동플레이트(430)의 이동에 의해 상기 상부기판(11)의 단변 일측을 지지하며,
    상기 제2단변클램프(450)는, 상기 지지플레이트(410)의 하면에 배치된 제2단변실린더(412)에 승강 가능하게 설치되어 상기 상부기판(11)의 단변 타측을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판모듈 얼라인 보정장치(500).
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1단변클램프(432)는, 상기 상부기판(11)의 단변과 접촉할 때 단변의 충격을 완화시키기 위해 제2실린더(433)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 기판모듈 얼라인 보정장치(500).
  11. 제8항에 있어서,
    상기 한 쌍의 비전(460) 및 한 쌍의 경화기(470) 사이의 폭이 가변되도록,
    상기 이동겐트리(440)에는, 상기 비전(460) 및 경화기(470)가 설치된 상태로 상기 이동겐트리(440)를 타고 각각 양방향으로 이동하는 한 쌍의 이격판(480)이 설치되며, 상기 한 쌍의 이격판(480)은 상기 이동겐트리(440)와 직교하는 방향으로 승강하는 것을 특징으로 하는 기판모듈 얼라인 보정장치(500).
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