KR101699718B1 - 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치 - Google Patents

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신용욱
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Abstract

본 발명은 진공챔버 내부로 듀얼 스테이지를 구비하여 하나의 합착장치를 통해 다양한 크기를 갖는 패널들의 합착공정이 이루어지도록 하는 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치에 관한 것으로, 한 쌍의 수직플레이트가 소정간격 이격된 상태로 설치된 베이스; 상기 수직플레이트 사이에 설치되어 결합에 의해 내부에 진공을 형성하며, 제1패널이 각각 안착되는 두 개의 하부스테이지가 구비된 하부챔버와, 상기 하부챔버의 상부에 배치되며 상기 제1패널들과 합착되는 제2패널들이 안착되는 상부스테이지가 구비된 상부챔버,로 구성되어 상기 제1,2패널의 크기에 따라 상기 상,하부스테이지에 결합되는 개별지그 또는 싱글지그에 의해 상기 제1,2패널을 듀얼 또는 싱글로 합착하는 진공챔버; 상기 한 쌍의 지지플레이트를 타고 승강 가능하게 설치되며, 상기 상부챔버를 승강시키면서 상기 하부챔버와 결합시키는 승강유닛; 및 상기 진공챔버의 하부로 상기 각 하부스테이지와 연결되어 개별구동하며, 상기 하부챔버의 상기 하부스테이지에 안착된 상기 제1패널의 안착위치를 얼라인 하도록 상기 하부스테이지를 X-Y-θ 방향으로 이동시키는 얼라인유닛;을 포함하여 구성되어 있다.

Description

듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치{Sticking device of vacuum chamber having dual stage}
본 발명은 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공챔버 내부로 듀얼 스테이지를 구비하여 하나의 합착장치를 통해 다양한 크기를 갖는 패널들의 합착공정이 이루어지도록 하는 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치에 관한 것이다.
최근에는 사용의 편리성 때문에, 휴대폰, 태블릿 PC, 노트북 등 모바일 통신 기기와 내비게이션, TV 등의 전자기기에서 터치스크린패널(Touch Screen Panel)을 널리 사용하고 있다.
일반적으로 터치스크린패널은 디스플레이패널(display panel)과 함께 사용되는데, 최근에는 디스플레이패널의 전면에 설치되는 윈도우 글래스 또는 커버 글래스에 터치스크린 기능이 내장되거나 필름 형태의 터치스크린을 디스플레이 패널의 전면에 부착하는 구조 또는 디스플레이패널 내부 등에 터치스크린 패턴이 내재되는 구조 등이 구현되고 있다.
특히, 최근에는 터치스크린패널 또는 터치스크린 기능이 내장된 디스플레이패널 표면의 내구성 확보 및 보호를 위하여 강화유리로 이루어진 윈도우 글래스(window glass) 또는 커버 글래스(cover glass)(이하 '윈도우'라 함)를 터치스크린패널 전면에 설치하는 구조가 많이 사용되고 있다.
이러한 구조의 터치스크린패널의 제조 과정에서는 윈도우를 터치스크린패널 전면에 안정적으로 합착하는 과정을 필연적으로 수행하게 된다. 윈도우를 터치스크린패널 전면에 접착하는 방법 중에는 상기 터치스크린패널 전면에 합착용 레진을 도포하고 그 상부에 윈도우를 밀착시킨 상태에서 자외선을 조사하여 터치스크린패널과 윈도우를 접착하는 방법이 널리 사용되고 있다.
그러나, 터치스크린패널과 윈도우 합착이 대기압 상태에서 이루어지는 경우, 레진에 기포가 발생하여 제품의 불량을 초래하기 때문에 기포 발생 문제를 원천적으로 해결하기 위해 합착공정이 진공챔버 내에서 진행되도록 하는 기술이 개발되었다.
위와 같이, 터치스크린패널과 윈도우를 합착하는 기술들은 한국공개특허 제2007-0113843호, 한국등록특허 제0994718호, 한국등록특허 제1073558호 및 한국등록특허 제0499571호 등에서 다양하게 제안되고 있다.
상기와 같은 종래의 기술들은 진공챔버의 하부스테이지에 제1기판(패널 또는 윈도우)을 올려놓고, 상부스테이지의 고정용 척(chuck)에 제2기판(윈도우 또는 패널)을 고정한 상태에서 제1기판을 직상부로 상승시키거나 혹은 제2기판을 직하부로 하강시켜 서로 밀착시켜 합착하는 방식을 사용하였다.
그러나, 상기의 기술들은 합착 대상이 되는 패널과 윈도우의 크기에 따른 스테이지 만을 구비하여 합착공정이 이루어지기 때문에 패널과 윈도우의 크기가 변경되는 경우에는 합착공정이 이루어질 수 없는 문제가 있다.
즉, 패널과 윈도우에 대한 단일의 스테이지 만이 적용되어 있기 때문이며, 만일 변경된 크기로의 합착공정을 이루기 위해서는 반드시 해당 패널과 윈도우의 크기에 대응하는 스테이지가 구비된 장비가 추가해야한다. 따라서, 추가되는 장비에 따른 비용이 상승하는 문제가 있다.
국내공개특허 제2007-0113843호 국내등록특허 제0994718호 국내등록특허 제1073558호 국내등록특허 제0499571호
본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 진공챔버 내부로 듀얼 스테이지를 구비하고, 합착 대상이 되는 패널들의 크기에 따라 스테이지를 듀얼 또는 싱글로 변경 함으로써 하나의 합착장치를 통해 다양한 크기를 갖는 패널들의 합착공정이 이루어지도록 하는 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치는, 한 쌍의 수직플레이트가 소정간격 이격된 상태로 설치된 베이스; 상기 수직플레이트 사이에 설치되어 결합에 의해 내부에 진공을 형성하며, 제1패널이 각각 안착되는 두 개의 하부스테이지가 구비된 하부챔버와, 상기 하부챔버의 상부에 배치되며 상기 제1패널들과 합착되는 제2패널들이 안착되는 상부스테이지가 구비된 상부챔버,로 구성되어 상기 제1,2패널의 크기에 따라 상기 상,하부스테이지에 결합되는 개별지그 또는 싱글지그에 의해 상기 제1,2패널을 듀얼 또는 싱글로 합착하는 진공챔버; 상기 한 쌍의 수직플레이트를 타고 승강 가능하게 설치되며, 상기 상부챔버를 승강시키면서 상기 하부챔버와 결합시키는 승강유닛; 및 상기 진공챔버의 하부로 상기 각 하부스테이지와 연결되어 개별구동하며, 상기 하부챔버의 상기 하부스테이지에 안착된 상기 제1패널의 안착위치를 얼라인 하도록 상기 하부스테이지를 X-Y-θ 방향으로 이동시키는 얼라인유닛;을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 개별지그는 패널의 합착이 상기 진공챔버 내부에서 듀얼로 동시에 이루어질 수 있도록, 상기 두 개의 각 하부스테이지와 상기 하부스테이지와 대응하는 상기 상부스테이지에 각각 결합되어 상기 제1,2패널을 지지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 싱글지그는 패널의 합착이 진공챔버 내부에서 싱글로 이루어질 수 있도록, 각각 상기 하부챔버의 상기 두 개의 하부스테이지를 하나로 연결하여 상기 제1패널을 지지하고, 상기 상부스테이지에 결합되어 상기 제2패널을 지지하는 것이 바람직하다.
더하여, 상기 상,하부스테이지의 둘레에는 상기 싱글지그에 지지된 상기 제1,2패널의 위치를 기계적으로 얼라인시키기 위한 복수개의 실린더가 구비된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 상,하부스테이지에는 상기 개별지그 또는 상기 싱글지그에 끼워짐으로써 상기 개별지그 또는 상기 싱글지그의 결합 포지션을 잡아주는 돌출된 적어도 하나의 가이드부재가 구비된 것이 바람직하다.
한편, 상기 승강유닛에는 상기 상부챔버와 함께 승강하면서 상기 상부챔버와 상기 하부챔버가 결합될 때 챔버 내부에 안착된 상기 제1패널 및 제2패널의 안착위치를 감지하는 비전이 구비된 것이 바람직하다.
이때, 상기 싱글지그를 이용한 패널의 합착시, 어느 하나의 상기 얼라인유닛은 기준 축 역할을 하고, 다른 하나의 상기 얼라인유닛은 어느 하나의 상기 얼라인유닛을 기준으로 구동하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 얼라인유닛은, 상기 각 하부챔버의 저면으로 직립되게 설치되며, 상측 단부가 상기 하부스테이지와 연결된 적어도 하나의 지지축; 상기 지지축의 하측이 고정된 지지플레이트; 및 상기 지지플레이트와 연결된 상태로 상기 지지플레이트의 저면에 배치되며, 상기 지지플레이트가 X-Y-θ 방향으로 이동할 수 있도록 구동력을 부여하는 UVW구동장치;로 구성된 것이 바람직하다.
마지막으로, 상기 승강유닛은, 상기 한 쌍의 지지플레이트에 각각 승강 가능하게 설치되며, 구동모터에 의해 상기 지지플레이트를 타고 승강하는 한 쌍의 승강블럭; 양단이 상기 한 쌍의 승강블럭과 각각 결합되며, 하측으로 상기 상부챔버가 결합된 승강부재; 및 상기 승강부재에 배치되며, 상기 상부챔버와 상부스테이지를 관통하면서 공급되는 상기 제2패널을 흡착하여 상기 상부스테이지에 흡착된 상태로 안착되게 하는 픽업유닛;으로 구성된 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치에 의하면, 진공챔버 내부로 듀얼 스테이지를 구비하여 패널과 윈도우의 크기가 소형일 경우에는 듀얼 스테이즈를 적용하여 합착공정이 이루어지도록 하고, 패널과 윈도우의 크기가 대형일 경우에는 듀얼 스테이지를 싱글 스테이지로 변경하여 합착공정이 이루어지도록 함으로써 하나의 합착장치를 통해 다양한 크기를 갖는 패널과 윈도우의 합착공정이 이루어지도록 하는 탁월한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 합착장치를 나타낸 정면도이고,
도 2는 도 1의 측면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 합착장치의 구성 중 진공챔버와 얼라인유닛을 보여주는 요부정면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 합착장치의 구성 중 진공챔버에 듀얼로 개별지그가 배치된 상태를 보여주는 요부정면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 합착장치의 구성 중 진공챔버에 싱글지그가 배치된 상태를 보여주는 요부정면도이다.
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 1은 본 발명에 따른 합착장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 합착장치의 구성 중 진공챔버와 얼라인유닛을 보여주는 요부정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 합착장치의 구성 중 진공챔버에 듀얼로 개별지그가 배치된 상태를 보여주는 요부정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 합착장치의 구성 중 진공챔버에 싱글지그가 배치된 상태를 보여주는 요부정면도이다.
도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 본 발명의 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치는, 한 쌍의 수직플레이트(111)가 소정간격 이격된 상태로 설치된 베이스(110); 상기 수직플레이트(111) 사이에 설치되어 결합에 의해 내부에 진공을 형성하며, 제1패널(10)이 각각 안착되는 두 개의 하부스테이지(122)가 구비된 하부챔버(121)와, 상기 하부챔버(121)의 상부에 배치되며 상기 제1패널(10)들과 합착되는 제2패널(20)들이 안착되는 상부스테이지(124)가 구비된 상부챔버(123),로 구성되어 상기 제1,2패널(10,20)의 크기에 따라 상기 상,하부스테이지(124,122)에 결합되는 개별지그(125) 또는 싱글지그(126)에 의해 상기 제1,2패널(10,20)을 듀얼 또는 싱글로 합착하는 진공챔버(120); 상기 한 쌍의 수직플레이트(111)를 타고 승강 가능하게 설치되며, 상기 상부챔버(123)를 승강시키면서 상기 하부챔버(121)와 결합시키는 승강유닛(130); 및 상기 진공챔버(120)의 하부로 상기 각 하부스테이지(122)와 연결되어 개별구동하며, 상기 하부챔버(121)의 상기 하부스테이지(122)에 안착된 상기 제1패널(10)의 안착위치를 얼라인 하도록 상기 하부스테이지(122)를 X-Y-θ 방향으로 이동시키는 얼라인유닛(140);을 포함하여 구성된다.
설명에 앞서, 본 발명의 가장 큰 특징은 진공챔버(120) 내부에서 패널이 듀얼(두 개)로 합착이 동시에 이루어지거나 또는 싱글로 이루어지도록 합착이 이루어지도록 하는 것이다. 즉, 합착대상이 되는 패널의 크기(size)를 사전에 분류하고, 분류된 크기의 범위 내에서 개별지그(125) 또는 싱글지그(126)를 적용하여 패널을 합착하는 것이다.
쉽게 말해서, 개별지그(125)는 7~15.6인치 패널(이하 '소형패널' 이라 함)까지이고, 싱글지그(126)는 15.6~27인치 패널(이하 '대형패널' 이라 함)까지 라고 예를 들어 생각하면 될 것이다.
또한, 후술하는 제1패널(10) 및 제2패널(20)이 지칭하는 것은 윈도우 또는 패널이며, 윈도우 또는 패널이 안착되는 위치는 한정하지는 않는다.
본 발명의 합착장치는 크게 베이스(110)와, 진공챔버(120)와, 승강유닛(130) 및 얼라인유닛(140)으로 구성되어 있다.
베이스(110)는, 진공챔버(120)와 승강유닛(130) 및 얼라인유닛(140)을 고정 지지하는 역할을 하는 것으로, 이들을 지지하기 위해 하측에는 편평한 평판부재(미 부호)가 구비되어 있으며, 평판부재의 상부에는 소정간격 이격된 상태로 수직하게 한 쌍의 수직플레이트(111)가 설치되어 있다.
진공챔버(120)는, 소정간격으로 이격된 한 쌍의 수직플레이트(111) 사이에 설치되어 결합과 함께 패널의 합착을 위해 내부에 진공을 형성하는 것으로, 하부챔버(121)와 상부챔버(123)로 구성되어 있다.
하부챔버(121)는 상부챔버(123) 방향으로 개구된 상태로 내부에는 제1패널(10)이 각각 안착 되는 소정의 크기를 갖는 두 개의 하부스테이지(122)가 구비되어 있다.
상부챔버(123)는 하부챔버(121) 방향으로 개구된 상태로 내부에는 제1패널(10)과 합착되는 제2패널(20)들이 흡착된 상태로 안착되는 하나의 상부스테이지(124)가 구비되어 있다.
여기서, 상부스테이지(124)의 크기는 두 개의 하부스테이지(122)의 크기를 커버하는 것이 바람직한데, 이는 후술하는 싱글지그(126) 적용시 상기 싱글지그(126)에 안착된 제1패널(10)의 크기가 포함될 수 있도록 하기 위함이다.
더하여, 하부챔버(121)에는 제1,2패널(10,20)의 합착시 진공챔버(120) 내부를 진공상태로 만들기 위한 진공펌프(미 도시)와 진공챔버(120) 내부의 대기압을 맞추도록 질소(N2)를 분사하기 위한 질소탱크(미 도시)와 연결된 공급,배출관이 연결되어 있다.
위와 같은 구조를 갖는 진공챔버(120)는 합착 대상이 되는 제1,2패널(10,20)의 크기에 따라 상,하부스테이지(124,122) 상부로 결합되는 개별지그(125) 또는 싱글지그(126)에 의해 제1,2패널(10,20)을 듀얼 또는 싱글로 합착하게 된다.
즉, 개별지그(125)는 소형패널을 합착할 때 두 개의 스테이지에 각각 패널을 안착시켜 두 개의 스테이지에서 동시에 합착이 이루어지도록 합착이 듀얼로 진행되게 하는 것이며, 싱글지그(126)는 대형패널을 합착할 때 두 개의 스테이지를 하나 즉 싱글로 만들어 대형패널의 합착이 이루어지도록 하는 것이다.
이를 위해, 개별지그(125)는 도 4와 같이 패널의 합착이 진공챔버(120) 내부에서 듀얼로 동시에 이루어질 수 있도록, 두 개의 각 하부스테이지(122)와 하부스테이지(122)와 대응하는 상부스테이지(124)에 각각 결합되어 제1,2패널(10,20)을 지지하게 된다.
이때, 후술하는 승강유닛(130)에는 상부챔버(123)와 함께 승강하면서 상부챔버(123)와 하부챔버(121)가 결합될 때 챔버 내부에 안착된 제1패널(10) 및 제2패널(20)의 얼라인마크(엣지부위)를 확인하여 안착위치를 감지하는 두 개의 비전(150)이 구비된다.
이때, 비전(150)은 도면상 후방에 배치된 것으로 도시하고 있지만, 패널들의 얼라인마크를 인식할 수 있는 위치라면 한정하지는 않는다.
이러한 비전(150)은, 상부챔버(123)가 하강할 때 하부챔버(121)와 결합이 이루어지기 전 먼저 상부챔버(123)의 제1패널(10)을 확인하면서 백라이트를 조사하여 제1패널(10)과 겹쳐지는 제2패널(20)의 얼라인마크를 읽어들인다. 이를 통해 도시하지 않은 제어장치에 의해 후술하는 얼라인유닛(140)을 이용하여 제1패널(10)을 제2패널(20)의 위치에 맞게 얼라인시킨다.
싱글지그(126)는 도 5와 같이 패널의 합착이 진공챔버(120) 내부에서 싱글로 이루어질 수 있도록, 각각 하부챔버(121)의 두 개의 하부스테이지(122)를 하나로 연결하여 제1패널(10)을 지지하고, 상부스테이지(124)에 결합되어 제2패널(20)을 지지하게 된다.
이때, 상,하부스테이지(124,122)의 둘레에는 싱글지그(126)에 지지된 제1,2패널(10,20)의 위치를 기계적으로 얼라인시키기 위한 복수개의 실린더(127)가 구비된다.
즉, 싱글지그(126)를 적용하는 경우 하나의 패널 위치만을 얼라인시키기 때문에 사전에 패널들의 크기에 따라 입력된 데이터를 토대로 각 위치의 실린더(127) 조절에 의해 싱글지그(126)를 미세조절시킴으로써 싱글지그(126)에 안착된 제1,2패널(10,20)을 기계적으로 얼라인시키는 것이다. 이 경우는 싱글지그(126) 적용 시 패널의 얼라인 방법이다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상,하부스테이지(124,122)에는 개별지그(125) 또는 싱글지그(126)에 끼워짐으로써 개별지그(125) 또는 싱글지그(126)의 결합 포지션을 잡아주는 돌출된 적어도 하나의 가이드부재(128)가 구비되는 것이 바람직한데, 이는 개별지그(125) 또는 싱글지그(126)가 합착 대상이 되는 패널들의 크기에 따라 교체가 이루어져야 하기 때문에 개별지그(125) 또는 싱글지그(126)의 포지션을 미리 정해질 수 있도록 함으로써 교체의 용이성이 제공되도록 하기 위함이다.
승강유닛(130)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 베이스(110)에 소정간격으로 이격된 한 쌍의 수직플레이트(111) 사이로 수직플레이트(111)를 타고 승강 가능하게 설치되 있으며, 진공챔버(120)의 상부챔버(123)를 승강시키면서 하부챔버(121)와 결합시키는 역할을 한다.
상기 승강유닛(130)은, 승강블럭(131)과, 승강부재(132) 및 픽업유닛(134)으로 구성되어 있다.
승강블럭(131)은 한 쌍으로 수직하게 설치된 수직플레이트(111)에 각각 승강 가능하게 설치되어 있으며, 수직플레이트(111)의 상부에 설치된 구동모터(133)의 구동력에 의해 수직플레이트(111)를 타고 승강한다. 이때, 승강블럭(131)은 수직플레이트(111)에 설치된 L/M가이드와 연결되어 있다.
승강부재(132)는 소정의 길이로 한 쌍의 승강블럭(131) 사이에 배치되어 양단이 각각 승강블럭(131)에 결합되어 있으며, 하측으로는 진공챔버(120)의 상부챔버(123)가 결합되어 있다. 따라서, 승강부재(132)는 승강블럭(131)과 함께 승강하면서 상부챔버(123)를 승강시킨다.
픽업유닛(134)은 승강부재(132)에 배치되며, 상부챔버(123)와 상부스테이지(124)를 관통하면서 상부챔버(123)로 공급되는 제2패널(20)을 흡착하여 상부챔버(123) 내부의 상부스테이지(124)에 흡착된 상태로 안착(지지)되게 하는 역할을 한다.
도시하지는 않았지만, 픽업유닛(134)에는 공급되는 제2패널(20)을 흡착하여 상부스테이지(124)에 안착시키는 버큠척이 구비되어 있다. 그러나, 버큠척은 통상적인 사항임에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.
위와 같은 승강유닛(130)은, 상부챔버(123)를 승강시키면서 하부챔버(121)와의 결합을 유도하며, 상부챔버(123)의 하강이 완료된 즉 결합이 완료된 상태에서는 제1패널(10)과 제2패널(20)의 합착을 위해 후술하는 얼라인유닛(140)에 의해 상승하는 하부스테이지(122)의 압력으로부터 상부챔버(123)의 변위가 방지되도록 상부챔버(123)를 고정시킨다.
얼라인유닛(140)은 도 1, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 진공챔버(120)의 하부로 두 개의 하부스테이지(122)와 각각 연결되어 개별구동하며, 하부챔버(121)의 하부스테이지(122)에 안착된 제1패널(10)의 안착위치를 얼라할 수 있도록 하부스테이지(122)를 X-Y-θ 방향으로 이동시킨다.
얼라인유닛(140)은, 지지축(141)과, 지지플레이트(142) 및 UVW구동장치(143)로 구성되어 있다.
지지축(141)은 봉 형상으로 하부챔버(121)의 저면으로 직립되게 두 개가 설치되어 있으며, 상측 단부가 하부챔버(121)를 관통하여 하부스테이지(122)와 연결되어 있다.
즉, 두 개의 하부스테이지(122)에 두 개의 지지축(141)이 연결되어 있는 것이다.
이때, 지지축(141)의 외면은 벨로우즈관(미 부호)에 의해 외부와 차단된 상태이다.
지지플레이트(142)는 판 상의 형태를 유지한 상태로 지지축(141)의 하측이 고정되어 있다. 즉, 복수개 지지축(141)의 무게를 지지하는 역할을 하는 것이다.
UVW구동장치(143)는 지지플레이트(142)의 저면과 연결된 상태로 지지플레이트(142)의 저면에 배치되어 있으며, 지지플레이트(142)가 X-Y-θ 방향으로 이동할 수 있도록 구동력을 부여한다.
즉, UVW구동장치(143)는 앞서 서술된 진공챔버(120)에 개별지그(125)를 적용하여 듀얼로 제1,2패널(10,20)의 합착이 이루어질 때, 비전(150)에 의해 획득된 제1패널(10)의 위치를 제2패널(20)에 맞추어 X-Y 방향으로 이동시켜 얼라인시키고, 지지플레이트(142)를 θ방향으로 상승시켜 패널간의 합착이 이루어지도록 하는 것이다. 더하여 UVW구동장치(143)의 구조는 통상적으로 이용되는 기술임에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 두 개의 얼라인유닛(140)은 소형패널을 합착하는 공정에서는 스테이지가 듀얼로 사용되기 때문에 서로 개별구동이 이루어진다.
그러나, 싱글지그(126)를 이용한 대형패널의 합착시, 어느 하나의 얼라인유닛(140)은 기준 축 역할을 하고, 다른 하나의 얼라인유닛(140)은 어느 하나의 얼라인유닛(140)을 기준으로 구동하도록 제어되는 것이 바람직하다.
이는, 싱글지그(126)가 적용되는 경우는 상대적으로 대형패널의 합착을 이루기 때문에, 패널의 얼라인이 기준이 되는 축(어느 하나의 얼라인유닛(140))을 시점으로 X-Y 방향으로 이동하면서 이루어지도록 하기 위함이다.
본 실시예에서는 두 개의 얼라인유닛(140) 중 어느 하나가 기준 축 역할을 하도록 설명하고 있으나, UVW구동장치(143)에 의해 다양하게 구형될 수 있기 때문에 그 구동방법을 한정하 않는다.
한편, 앞서 서술된 구조들은 도시하지 않은 별도의 제어장치에 의해 제어됨은 물론일 것이다.
이하, 본 발명에 따른 합착장치를 이용하여 패널의 합착이 듀얼 또는 싱글로 적용되는 과정을 도면들을 참조하여 함께 설명하면 다음과 같다.
먼저, 합착 대상이 되는 패널의 크기에 맞추어 상,하부스테이지(124,122)에 싱글지그(126) 또는 개별지그(125)를 결합시킨다.
이때, 상부챔버(123)는 상측으로 이동되어 하부챔버(121)와 이격된 상태이다.
위와 같은 상태에서, 먼저 상부챔버(123)의 픽업유닛(134)을 하강시켜 하부챔버(121)에 공급된 제2패널(20)을 흡착한 상태로 승강시며 상부챔버(123)의 싱글지그(126) 또는 개별지그(125)에 안착시킨다.
이후, 제1패널(10)을 하부챔버(121)의 싱글지그(126) 또는 개별지그(125)에 안착시킨다.
그리고, 승강유닛(130)을 통해 승강블럭(131)을 하강시키면서 상부챔버(123)를 하부챔버(121)와 결합시킨다.
승강유닛(130)의 승강블럭(131)은 상부챔버(123)가 하부챔버(121)와 결합되는 순간 정지되면서 상부챔버(123)의 하강 위치를 고정시킨다.
만일, 진공챔버(120)에 싱글지그(126)가 적용된 경우, 상부챔버(123)와 하부챔버(121)의 결합이 이루어지는 과정에서 상,하부스테이지(124,122)에 구비된 복수개의 실린더(127)들이 구동하면서 상부챔버(123)와 하부챔버(121)의 제1,2패널(10,20)의 위치를 기 설정된 데이터에 맞게 기계적으로 얼라인 시킨다.
또한, 진공챔버(120)에 개별지그(125)가 적용된 경우, 두 개의 비전(150)이 각각 상부챔버(123)와 하부챔버(121)의 결합이 이루어지는 과정에서 결합이 이루어지기 전 먼저 상부챔버(123)의 제1패널(10)을 확인하면서 백라이트를 조사하여 제1패널(10)과 겹쳐지는 제2패널(20)의 얼라인마크(엣지부위)를 읽어들여 데이터 값을 도시하지 않는 제어장치로 송신한다.
제어장치는 각 비전(150)으로부터 송신된 데이터 값을 토대로 두 개의 얼라인유닛(140)을 각각 개별구동시키면서 각 개별지그(125)의 제1,2패널(10,20)의 위치에 얼라인시킨다.
위의 패널들이 얼라인되면, 진공펌프가 구동하여 하부챔버(121)에 내부를 진공상태로 만든다.
이후, 얼라인유닛(140)들의 구동에 의해 하부챔버(121)의 싱글지그(126) 또는 개별지그(125)를 상승시키면서 제1패널(10)과 제2패널(20)을 압축하여 패널의 합착공정을 완료한다.
패널의 합착이 완료되면, 질소탱크의 질소(N2)를 진공챔버(120) 내부로 분사시키면서 내부의 압력을 대기압과 일치시킨다.
이후, 상부챔버(123)가 승강유닛(130)의 구동에 의해 원위치로 복귀하면서 진공챔버(120)를 개방시키고, 이러한 상태에서 작업자는 합착된 패널을 배출시킨다.
지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치는, 진공챔버 내부로 듀얼 스테이지를 구비하여 패널들의 크기가 소형일 경우에는 듀얼 스테이즈를 적용하여 합착공정이 이루어지도록 하고, 패널들의 크기가 대형일 경우에는 듀얼 스테이지를 싱글 스테이지로 변경하여 합착공정이 이루어지도록 함으로써 하나의 합착장치를 통해 다양한 크기를 갖는 패널과 윈도우의 합착공정이 이루어지도록 하는 탁월한 효과가 있다.
이상, 본 발명의 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치를 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 : 제1패널 20 : 제2패널
100 : 합착장치 111 : 수직플레이트
120 : 진공챔버 121 : 하부챔버
122 : 하부스테이지 123 : 상부챔버
124 : 상부스테이지 125 : 개별지그
126 : 싱글지그 127 : 실린더
128 : 가이드부재 129 : 공급,배출관
130 : 승강유닛 131 : 승강블럭
132 : 승강부재 133 : 구동모터
134 : 픽업유닛 140 : 얼라인유닛
141 : 지지축 142 : 지지플레이트
143 : UVW구동장치 150 : 비전

Claims (9)

  1. 한 쌍의 수직플레이트(111)가 소정간격 이격된 상태로 설치된 베이스(110);
    상기 수직플레이트(111) 사이에 설치되어 결합에 의해 내부에 진공을 형성하며, 제1패널(10)이 각각 안착되는 두 개의 하부스테이지(122)가 구비된 하부챔버(121)와, 상기 하부챔버(121)의 상부에 배치되며 상기 제1패널(10)들과 합착되는 제2패널(20)들이 안착되는 상부스테이지(124)가 구비된 상부챔버(123),로 구성되어 상기 제1,2패널(10,20)의 크기에 따라 상기 상,하부스테이지(124,122)에 결합되는 개별지그(125) 또는 싱글지그(126)에 의해 상기 제1,2패널(10,20)을 듀얼 또는 싱글로 합착하는 진공챔버(120);
    상기 한 쌍의 수직플레이트(111)를 타고 승강 가능하게 설치되며, 상기 상부챔버(123)를 승강시키면서 상기 하부챔버(121)와 결합시키는 승강유닛(130); 및
    상기 진공챔버(120)의 하부로 상기 각 하부스테이지(122)와 연결되어 개별구동하며, 상기 하부챔버(121)의 상기 하부스테이지(122)에 안착된 상기 제1패널(10)의 안착위치를 얼라인 하도록 상기 하부스테이지(122)를 X-Y-θ 방향으로 이동시키는 얼라인유닛(140);을 포함하며,
    상기 상,하부스테이지(124,122)에는 상기 개별지그(125) 또는 상기 싱글지그(126)에 끼워짐으로써 상기 개별지그(125) 또는 상기 싱글지그(126)의 결합 포지션을 잡아주는 돌출된 적어도 하나의 가이드부재(128)가 구비되고,
    상기 상,하부스테이지(124,122)의 둘레에는 상기 싱글지그(126)에 지지된 상기 제1,2패널(10,20)의 위치를 기계적으로 얼라인시키기 위한 복수개의 실린더(127)가 구비된 것을 특징으로 하는 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개별지그(125)는 패널의 합착이 상기 진공챔버(120) 내부에서 듀얼로 동시에 이루어질 수 있도록, 상기 두 개의 각 하부스테이지(122)와 상기 하부스테이지(122)와 대응하는 상기 상부스테이지(124)에 각각 결합되어 상기 제1,2패널(10,20)을 지지하는 것을 특징으로 하는 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 싱글지그(126)는 패널의 합착이 진공챔버(120) 내부에서 싱글로 이루어질 수 있도록, 각각 상기 하부챔버(121)의 상기 두 개의 하부스테이지(122)를 하나로 연결하여 상기 제1패널(10)을 지지하고, 상기 상부스테이지(124)에 결합되어 상기 제2패널(20)을 지지하는 것을 특징으로 하는 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 승강유닛(130)에는 상기 상부챔버(123)와 함께 승강하면서 상기 상부챔버(123)와 상기 하부챔버(121)가 결합될 때 진공챔버(120) 내부에 안착된 상기 제1패널(10) 및 제2패널(20)의 안착위치를 감지하는 비전(150)이 구비된 것을 특징으로 하는 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치.
  7. 제1항 내지 제3항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 싱글지그(126)를 이용한 패널의 합착시, 어느 하나의 상기 얼라인유닛(140)은 기준 축 역할을 하고, 다른 하나의 상기 얼라인유닛(140)은 어느 하나의 상기 얼라인유닛(140)을 기준으로 구동하는 것을 특징으로 하는 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치.
  8. 제1항 내지 제3항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 얼라인유닛(140)은,
    상기 하부챔버(121)의 저면으로 직립되게 설치되며, 상측 단부가 상기 하부스테이지(122)와 연결된 적어도 하나의 지지축(141);
    상기 지지축(141)의 하측이 고정된 지지플레이트(142); 및
    상기 지지플레이트(142)와 연결된 상태로 상기 지지플레이트(142)의 저면에 배치되며, 상기 지지플레이트(142)가 X-Y-θ 방향으로 이동할 수 있도록 구동력을 부여하는 UVW구동장치(143);로 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치.
  9. 제1항 내지 제3항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 승강유닛(130)은,
    상기 한 쌍의 수직플레이트(111)에 각각 승강 가능하게 설치되며, 구동모터(133)에 의해 상기 수직플레이트(111)를 타고 승강하는 한 쌍의 승강블럭(131);
    양단이 상기 한 쌍의 승강블럭(131)과 각각 결합되며, 하측으로 상기 상부챔버(123)가 결합된 승강부재(132); 및
    상기 승강부재(132)에 배치되며, 상기 상부챔버(123)와 상부스테이지(124)를 관통하면서 공급되는 상기 제2패널(20)을 흡착하여 상기 상부스테이지(124)에 흡착된 상태로 안착되게 하는 픽업유닛(134);으로 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼 스테이지를 구비한 진공챔버 합착장치.
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