KR101850408B1 - 액정적하장치 및 액정적하장치의 점착특성 측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정적하장치에 관한 것으로, 특히 액정적하장치의 점착패드의 점착특성 측정장치 및 이의 측정방법에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 액정적하장치가 점착패드의 점착특성을 측정하는 점착특성 측정장치가 더욱 구비하는 것이다.
이를 통해, 자동으로 점착패드의 점착특성을 측정할 수 있어, 작업자의 힘의 차이 및 대기압 분위기 등의 외부 요인으로부터 격리되어 용이한 측정 환경에서 점착특성을 측정할 수 있어, 보다 정확하게 점착패드의 점착특성을 측정할 수 있으며, 점착패드의 점착특성 측정검사를 보다 신속하고 정밀하게 진행할 수 있다.
또한, 언제라도 점착패드의 점착특성을 측정할 수 있어, 생산성을 높이고 측정 검사의 신뢰성을 향상시키게 된다.

Description

액정적하장치 및 액정적하장치의 점착특성 측정방법{Liquid crystal dispensing device and testing method of adhesive chuck for liquid crystal dispensing device}

본 발명은 액정적하장치에 관한 것으로, 특히 액정적하장치 및 액정적하장치의 점착특성 측정방법에 관한 것이다.

근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 여러 가지 다양한 평판표시장치가 개발되어 각광받고 있다.

이 같은 평판표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD) 등을 들 수 있는데, 이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.

이중 특히 액정표시장치는 콘트라스트 비(contrast ratio)가 크고 동화상 표시에 적합하며 소비전력이 적다는 특징을 보여 노트북, 모니터, TV 등의 다양한 분야에서 활용되고 있는데, 이의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로, 주지된 바와 같이 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 광학적 이방성과, 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열 방향이 변화되는 분극성질을 띤다.

즉, 일반적인 액정표시장치는 액정구동을 위한 어레이층(array layer)이 형성된 제 1 기판과 컬러구현을 위한 컬러필터층(color-filter layer)이 갖추어진 제 2 기판 사이로 액정층을 개재해서 합착시킨 액정패널을 필수구성요소로 하며, 이는 내부의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 발생시키게 된다.

이러한 액정표시장치는 액정층을 실(seal)재에 의해 합착된 두 기판 사이를 진공 상태를 유지하여 모세관 현상과 압력 차이를 이용한 진공주입방법으로 형성하게 되는데, 이와 같은 진공주입방법은 많은 시간이 소요되므로 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

그리고, 액정이 고르게 주입되지 않아, 액정 미충진에 의한 불량을 발생시키게 된다.

따라서, 최근에는 어느 하나의 기판에 액정을 적하하고 실재를 도포한 후, 다른 하나의 기판을 액정 및 실재가 형성된 기판 상에 위치시켜 진공 중에서 합착시키는 액정적하공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

액정적하공정은 진공주입방법에 비해 액정주입구 형성, 액정주입, 액정주입구의 밀봉 등의 많은 공정을 생략할 수 있어, 공정이 단순화되고, 생산성이 향상되는 효과를 갖는다.

이러한 액정적하공정은 챔버 내부에 서로 대향하여 배치되는 두개의 점착척을 구비하여, 두개의 점착척에 각각 제 1 기판과 제 2 기판을 부착시키고, 챔버의 내부를 진공분위기로 조성한 후, 제 1 및 제 2 기판을 가압하는 액정적하장치를 통해 진행하게 된다.

이때, 액정적하장치는 액정 및 실재가 형성된 기판 상에 다른 하나의 기판을 위치시키기 위하여, 챔버의 상부에 위치하는 점착척에는 고무 등의 점착력을 갖는 다수의 점착패드를 필요로 하게 된다.

그러나, 다수의 점착패드는 소재의 특성, 사용횟수 및 보관상태에 따라 서로 다른 점착특성을 갖게 되며, 특히, 점착패드의 점착력 등의 점착특성을 정확하게 판단하지 못할 경우, 기판이 파손되는 등의 문제가 발생하게 된다.

따라서 최근에는 작업자의 수작업을 통해 각각의 점착패드의 점착특성을 측정하게 되는데, 이러한 점착특성의 측정은 작업자의 수작업에 의해 진행함으로써, 검사 공정이 규격화되어 있지 않을뿐더러, 점착패드에 가하는 압력 및 유지 시간 등이 실행할 때마다 다르기 때문에 검사의 신뢰성이 낮다.

또한, 액정표시장치가 대형화됨에 따라, 점착패드의 개수 또한 늘어나게 됨으로써, 작업자의 수작업을 통해 각각의 점착패드의 점착특성을 측정하는데 한계가 발생하게 된다.

그리고, 현재에는 점착패드의 점착특성을 대기압 상태에서만 측정이 가능하므로, 액정적하공정을 진행하지 않는 별도의 시간에 측정 검사를 진행해야 하므로, 생산성 등의 공정의 효율성을 위해 점착패드의 점착특성 측정 검사를 자주 진행하기 어려운 실정이다.

또한, 점착패드는 진공상태에서 기판을 지지하고 있으므로, 보다 정확한 점착패드의 점착특성은 진공상태에서 검사하는 것이 바람직하나, 현재로서는 진공상태에서 점착패드의 점착특성을 검사하기 어려운 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 점착패드의 점착특성을 자동으로 검사할 수 있는 액정적하장치를 제공하고자 하는 것을 제 1 목적으로 한다.

또한, 보다 정확하게 점착패드의 점착특성의 측정하고자 하는 것을 제 2 목적으로 하며, 이를 통해 점착패드의 점착특성 측정 공정의 신뢰성을 향상시키고자 하는 것을 제 2 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 베이스프레임과; 상기 베이스프레임에 장착되는 상정반과, 상기 상정반의 상부에 위치하며, 상하 이동가능하며, 상기 상정반과 밀폐된 처리공간을 형성하는 하정반과;

상기 상정반을 향하는 상기 하정반의 일면에 구비되는 적어도 하나의 점착패드와; 상기 점착패드와 부착되는 플레이트를 포함하며, 상기 점착패드와 부착되어 있는 상기 플레이트에 하중을 제공하여, 상기 점착패드와 상기 플레이트의 점착력으로부터 상기 하중을 뺀 힘의 크기를 측정하는 점착특성 측정장치를 포함하며, 상기 점착특성 측정장치는 상기 상정반에 구비되며, 상승함에 따라 상기 플레이트를 상기 점착패드와 부착시키며, 하강함에 따라 상기 힘의 크기를 측정하는 액정적하장치를 제공한다.

이때, 상기 점착특성 측정장치는, 케이스와, 상기 케이스 내부에서 승하강 가능하도록 장착되어 상기 플레이트로 하중을 제공하는 가압수단과, 상기 가압수단의 일단에 구비되는 상기 플레이트, 그리고 상기 가압수단의 타단에 구비되어 상기 가압수단에 구동력을 제공하는 구동부로 이루어지며, 상기 가압수단에는 상기 하중의 크기를 측정하는 하중측정부가 장착되며, 상기 가압수단의 일단에 대응되는 상기 케이스의 일부는 벨로우즈커버(bellows cover)로 이루어진다.

그리고, 상기 가압수단의 타단에는 상기 가압수단의 승강을 제어하는 자물쇠실린더가 구비되며, 상기 구동부에는 상기 하중의 크기와, 상기 플레이트를 상기 점착패드에 부착할 때의 힘의 크기를 제어하는 제어부가 구비된다.

또한, 상기 하중측정부는 하중의 크기를 측정하는 로드셀(load cell)로 구성되며, 상기 점착패드는 다수의 점착돌기를 포함한다.

그리고, 상기 제 1 및 하정반의 서로 마주보는 일면에는 각각 제 1 및 제 2 기판을 고정시키는 제 1 및 제 2 점착척이 구비되며, 상기 제 1 및 제 2 점착척에는 각각 점착패드가 구비되며, 상기 상정반에 고정되는 상기 제 1기판 상에는 적하된 액정이나 도포된 실재가 형성된다.

또한, 본 발명은 베이스프레임과; 상기 베이스프레임에 장착되는 상정반과, 상기 상정반의 상부에 위치하며, 상하 이동가능하며, 상기 상정반과 밀폐된 처리공간을 형성하는 하정반과; 상기 상정반을 향하는 상기 하정반의 일면에 구비되는 적어도 하나의 점착패드와; 상기 점착패드와 부착되는 플레이트를 포함하며, 상기 점착패드와 부착되어 있는 상기 플레이트에 하중을 제공하여, 상기 점착패드와 상기 플레이트의 점착력으로부터 상기 하중을 뺀 힘의 크기를 측정하는 점착특성 측정장치를 포함하며, 상기 점착특성 측정장치는 상기 상정반에 구비되며, 상승함에 따라 상기 플레이트를 상기 점착패드와 부착시키며, 하강함에 따라 상기 힘의 크기를 측정하는 액정적하장치의 점착특성 측정방법에 있어서, 상기 점착특성 측정장치의 상기 플레이트를 상기 점착패드에 부착하는 단계와; 상기 플레이트에 하중을 제공하면서 상기 하중의 크기를 제어하고, 상기 플레이트와 상기 점착패드의 점착력과 상기 하중의 크기를 측정하여, 상기 점착패드의 점착특성을 파악하는 액정적하장치의 점착특성 측정방법을 제공한다.

여기서, 상기 점착패드의 점착특성은 상기 플레이트가 상기 하중에 의해 상기 점착패드로부터 탈착되는 시점까지의 상기 하중의 변화를 측정하여 파악하며, 상기 플레이트를 상기 점착패드에 부착하는 단계에서, 상기 플레이트를 상기 점착패드에 부착할 때 가압하는 힘을 제어한다.

위에 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정적하장치는 점착패드의 점착특성을 측정하는 점착특성 측정장치를 더욱 구비함으로써, 자동으로 점착패드의 점착특성을 측정할 수 있어, 작업자의 힘의 차이 및 대기압 분위기 등의 외부 요인으로부터 격리되어 용이한 측정 환경에서 점착특성을 측정할 수 있는 효과가 있다.

이를 통해, 보다 정확하게 점착패드의 점착특성을 측정할 수 있는 효과가 있으며, 점착패드의 점착특성 측정검사를 보다 신속하고 정밀하게 진행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 언제라도 점착패드의 점착특성을 측정할 수 있는 효과가 있어, 생산성을 높이고 측정 검사의 신뢰성을 향상시키게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정적하장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 점착특성 측정장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3a ~ 3b는 본 발명의 실시예에 따른 점착특성 측정장치를 통해 점착패드의 점착특성을 측정하는 과정을 공정 단계별로 도시한 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정적하장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 액정적하장치(100)는 크게 베이스프레임(110)과 상정반 및 하정반(120, 130) 그리고 챔버 이동수단(140), 제 1및 제 2 점착척(121, 131)을 포함한다.

이들에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 먼저 베이스프레임(110)은 고정된 상태로 액정적하장치(100)의 외관을 형성하며, 액정적하장치(100)를 지지하는 역할을 수행한다.

베이스프레임(110)은 내부에 액정적하장치(100)에 구비된 각종 기계장치(미도시)를 수납하고 있다.

그리고, 상정반 및 하정반(120, 130)는 베이스프레임(110)의 상단 및 하단에 각각 장착되고, 상호 결합되도록 동작된다.

여기서, 제1기판(101a)이 안착되는 상정반(120)와, 제2기판(101b)이 안착되는 하정반(130)는 서로 결합되어 밀폐된 공간인 처리실(processing room : A)을 형성하게 되는데, 처리실(A)을 통해 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)의 합착을 진행하게 된다.

이때, 상정반(120)는 챔버 이동수단(140)에 의해 지지되어, 상하 승강 가능하게 설치되어, 상정반 및 하정반(120, 130)는 서로 결합되며, 상정반(120)와 하정반(130) 사이에는 처리실(A)과 외부 환경 간의 밀봉이 이루어질 수 있도록 오링(o-ring)과 같은 밀봉부재(미도시)가 구비된다.

그리고, 하정반(130)와 대향되는 상정반(120)의 내측으로는 제 1 기판(101a)이 부착되는 제 1 점착척(121)이 구비되며, 제 1 점착척(121)은 상정반(120)와 연동되도록 장착된다.

여기서, 제 1 점착척(121)은 일면에 설치되어 실질적으로 제 1 기판(101a)이 부착되는 다수의 제 1 점착패드(123)를 포함하여 구성되는데, 제 1 점착척(121)에는 제 1 점착패드(123)에 부착된 제 1 기판(101a)이 제 1 점착척(121)으로부터 박리될 수 있도록 제 1 기판(101a)을 가압하는 리프트핀(미도시)이 통과하거나 공기가 주입되는 복수의 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다.

제 1 점착패드(123)는 제 1 기판(101a)이 분자간 인력인 반데르발스 힘으로 제 1 점착패드(123)에 점착되도록 하기 위하여 높은 밀도로 표면에 다수의 점착돌기(미도시)가 구비된다.

여기서, 제 1 기판(101a)은 어레이기판 또는 컬러필터기판 중 선택된 하나일 수 있으며, 상정반(120)의 상부에는 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)들의 얼라인(align)을 위한 다수개의 카메라(125)가 구비될 수 있다.

이때, 다수개의 카메라(125)는 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)의 얼라인마크(미도시)를 관측할 수 있도록 장착되며, 적어도 둘 이상이 고정되어, 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)의 적어도 대각선 두 모서리를 관측하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상정반(110)의 가장자리에는 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)들의 합착시에 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b) 사이의 간격 조정을 위해 상정반(120)와 하정반(130) 사이의 간격을 미세 조절할 수 있는 리니어 액츄에이터(linear actuator : 미도시)가 설치될 수 있다. 그리고, 상정반(120)와 하정반(130) 사이의 간격 확인을 위한 간격 확인센서(미도시)가 더욱 구비될 수 있다.

그리고, 상정반(120)와 대향되는 하정반(130)의 내측으로는 제 2기판(101b)이 부착되는 제 2 점착척(131)이 구비되며, 제 2 점착척(131)은 하정반(130)와 연동되도록 장착된다.

여기서, 제 2 점착척(131)은 일면에 설치되어 실질적으로 제 2 기판(101b)이 부착되는 다수의 제 2 점착패드(133)를 포함하여 구성되며, 제 2 점착패드(133)는 제 2 기판(101b)이 분자간 인력인 반데르발스 힘으로 제 2 점착패드(133)에 점착되도록 하기 위하여 높은 밀도로 표면에 다수의 점착돌기(미도시)가 구비된다.

여기서, 제 2 기판(101b)은 어레이기판 또는 컬러필터기판 중 선택된 하나일 수 있다.

그리고, 하정반(130)에는 제 2 기판(101b)의 상하 이동을 위하여 리프트구동부(미도시)와 리프트구동부(미도시)에 결합되며 하정반(130)와 제 2 점착척(131)을 상하 관통하는 다수의 리프트핀(137)이 구비된다.

따라서, 제 2 기판(101b)은 리프트핀(137)과 리프트구동부(미도시)에 의해서 제 2 점착척(131)에 안착된다. 또한 하정반(130)의 하부에는 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)들의 얼라인을 위한 조명장치(135)가 설치될 수 있는데, 조명장치(135)는 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)의 얼라인마크(미도시)들을 카메라(125)를 통해 확인하는 과정에서 빛을 제공하는 역할을 한다.

이때, 하정반(130)의 제 2점착패드(133)는 제 2 기판(101b)의 유동이 발생하는 것을 방지하기 위해 구비되며, 제 1 기판(101b)의 하중을 모두 지지해야 하는 상정반(120)의 제 1 점착패드(123)에 비해 점착력이 낮아도 상관없다.

특히, 본 발명의 액정적하장치(100)는 하정반(130)에 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정하기 위한 점착특성 측정장치(200)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명의 액정적하장치(100)는 자동으로 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정할 수 있으며, 작업자의 힘의 차이 및 대기압 분위기 등의 외부 요인으로부터 격리되어 용이한 측정 환경에서 점착특성을 측정할 수 있어, 보다 정확하게 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정할 수 있다.

이에 대해 차후 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

그리고, 이러한 액정적하장치(100)에는 진공펌핑수단(미도시)이 상정반 및 하정반(120, 130)의 어느 하나에 구비되어, 상정반 및 하정반(120, 130)에 의해 형성되는 처리실(A)을 진공분위기로 형성하게 된다.

또한, 상정반 및 하정반(120, 130)의 어느 하나에는 광경화수단(미도시)이 구비되어, 제 1 및 제 2 점착척(121, 131)에 고정되는 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)의 실재 도포 영역을 임시 경화하도록 한다.

광경화수단(미도시)은 UV를 조사하는 UV 조사부로 이루어질 수 있다.

이하, 전술한 본 발명의 액정적하장치(100)를 이용한 액정패널의 제조방법을 보다 구체적으로 살펴보도록 하겠다.

먼저, 실재(미도시)가 도포된 제 1 기판(101a)과 액정(미도시)이 적하된 제 2 기판(101b)을 준비한다.

여기서, 제 2 기판(101b)은 박막트랜지스터 어레이기판 및 컬러필터기판 중 하나일 수 있으며, 제 1 기판(101a)은 그 중 나머지 한 기판으로, 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b) 중 어느 하나의 기판에 실재(미도시)와 액정(미도시)이 모두 형성 및 적하되어도 된다.

그러나, 액정(미도시)이 적하된 기판(101b)이 하정반(130)에 안착되도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 실재가 도포된 제 1 기판(101a)은 제 2 기판(101b)과 대향되도록 상정반(120)의 제 1 점착척(121)에 의해 부착 및 고정되며, 제 2 기판(101b)은 하정반(130)의 제 2 점착척(131)에 부착 및 고정된다.

여기서, 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)의 부착 및 고정과정에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 액정적하장치(100) 내부로 제 1 기판(101a)을 지지하는 로봇암(미도시)이 유입되면, 상정반(120)는 하정반(130)를 향해 이동하여 제 1 점착척(121)의 제 1 점착패드(123)를 통해 로봇암(미도시)에 지지되어 있는 제 1 기판(101a)을 부착하여 상승한다.

이후, 로봇암(미도시)은 액정적하장치(100) 외부로 반출된 후, 액정(미도시)이 적하된 제 2 기판(101b)을 다시 액정적하장치(100) 내부로 반입하여, 하정반(130)에 장착되어 있던 리프트핀(137)이 상승하면서 제 2 기판(101b)을 지지하게 된다.

그리고, 로봇암(미도시)이 액정적하장치(100)로부터 반출되면, 리프트핀(137)은 하강하여 제 2 기판(101b)을 하정반(130)의 제 2 점착척(131) 상에 안착시킨다.

따라서, 제 1 기판(101a)은 상정반(120)의 제 1 점착척(121)에 부착 및 고정되며, 제 2 기판(101b)은 하정반(130)의 제 2 점착척(131)에 부착 및 고정된다.

이와 같이, 액정적하장치(100) 내부로 제 1및 제 2 기판(101a, 101b)이 유입되면, 상정반(120)를 하정반(130)를 향해 이동하여, 상정반 및 하정반(120, 130)에 의해 밀폐된 공간인 처리실(A)을 형성한다.

이와 함께, 상정반 및 하정반(120, 130)에 각각 부착 및 고정된 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)은 상정반(120)의 무게 및 대기압에 의해 일정부분의 가압이 이루어지게 되어, 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)은 가합착 하게 된다.

여기서, 상정반(120)와 하정반(130) 간의 사이간격은 리니어 액츄에이터(미도시)와 간격 확인센서(미도시)를 통해 미세하게 조절한다.

이후, 진공펌핑수단(미도시)을 통해 처리실(A)을 진공분위기로 형성시킨 후, 가합착된 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)의 얼라인공정을 진행한다.

얼라인공정은 카메라(125)를 통해 각 기판(101a, 101b)에 형성된 얼라인마크(미도시)를 관측하여, 제 1및/또는 제 2 점착척(121, 131)을 이동시킴으로써 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)을 얼라인한다.

그리고, 상정반(120)의 제 1 점착척(121)으로부터 제 1 기판(101a)을 탈착시킨 후, 처리실(A)을 배기함으로써, 처리실(A)을 대기압 상태로 만든다.

이때, 실재(미도시)에 의해 가합착된 두 기판(101a, 101b)이 배치된 처리실(A)이 밀폐되어 있으므로, 실재(미도시)로 가합착된 두 기판(101a, 101b) 사이의 공간은 진공상태를 유지하게 되고, 이를 통해, 두 기판(101a, 101b) 사이와 외부 처리실(A)과의 기압 차이에 의해 제 1 및 제 2 기판(101a, 101b)의 완전한 합착이 이루어진다.

이후, UV를 조사하여 실재를 경화시킴으로써, 액정패널을 완성하게 된다.

한편, 본 발명의 액정적하장치(100)는 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정하는 점착특성 측정장치(200)가 더욱 구비됨으로써, 자동으로 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정할 수 있어, 작업자의 힘의 차이 및 대기압 분위기 등의 외부요인으로부터 격리되어 용이한 측정 환경에서 점착특성을 측정할 수 있다.

따라서, 보다 정확하게 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정할 수 있어, 이를 통해, 제 1 점착패드(123)의 점착특성 측정검사가 규격화되어 있지 않으며, 제 1 점착패드(123)에 가하는 압력 및 유지 시간이 실행할 때마다 다르기 때문에 측정 검사의 신뢰성이 낮은 종래의 점착패드 점착특성 측정 검사를 보다 신속하고 정밀하게 진행할 수 있다.

이를 통해, 생산성을 높이고 측정 검사의 신뢰성을 향상시키게 된다.

점착특성 측정장치(200)는 제 1 점착패드(123)에 중력방향의 힘을 제공하여, 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정할 수 있는데, 이에 대해 도 2를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 점착특성 측정장치의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 점착특성 측정장치(200)는 케이스(210) 내부에 상하로 승강가능하게 장착되는 가압수단(220)을 포함하며, 가압수단(220)의 일단에는 제 1 점착패드(도 1의 123)에 부착되는 플레이트(230)가 장착되어 있다.

플레이트(230)는 유리 또는 석영재질로 이루어질 수 있다.

그리고, 가압수단(220)의 타단에는 케이스(210) 내부에서 가압수단(220)이 상하로 승강가능하도록 구동력을 전달하는 모터 또는 액츄에이터(actuator) 등을 이용한 구동부(240)가 장착된다.

즉, 점착특성 측정장치(200)는 가압수단(220)의 피스톤로드(piston rod)를 갖는 실린더(cylinder : 케이스(210))로 이루어진다.

그리고, 점착특성 측정장치(200)의 케이스(210) 내부에는 로드셀(load cell)과 같은 하중측정부(250)가 구비되며, 하중측정부(250)는 가압수단(220)에 장착되는 것이 바람직한데, 하중측정부(250)는 가압수단(220)에 걸리는 점착력의 크기 즉, 플레이트(230)에 제공되는 중력방향의 힘(=하중)을 측정하게 된다.

이때, 하중측정부(250)는 플레이트(230)와 제 1 점착패드(도 1의 123)가 부착되어 있는 점착력에서 하중을 가함으로써, 점착력에서 하중을 뺀 값(점점 감소하다가 0이 되는 순간)을 측정하게 된다.

즉, 하중측정부(250)는 플레이트(230)가 하중에 의해 제 1 점착패드(도 1의 123)로부터 탈착되는 시점까지의 하중의 변화를 측정하게 된다.

따라서, 점착특성 측정장치(200)는 가압수단(220)이 상승함으로써 가압수단(220)의 일단에 구비된 플레이트(230)를 제 1 점착패드(도 1의 123)에 부착시킨 후, 플레이트(230)에 중력방향의 하중을 제공하여, 이를 통해 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 측정할 수 있다.

즉, 제 1 점착패드(도 1의 123)에 플레이트(230)를 고정시킨 후, 제 1 점착패드(도 1의 123)가 플레이트(230)를 잡아당기는 힘인 점착력과 대향되는 중력방향의 하중을 가함으로써, 제 1 점착패드(도 1의 123)와 플레이트(230)의 점착상태를 해제시키는 과정에서, 점착특성 측정장치(200)는 하중측정부(250)를 통해 중력방향으로 가해지는 하중의 크기 변화 및 소정 크기의 하중을 가하는 시간 등을 측정하는 것이다.

이를 통해, 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 파악할 수 있다.

여기서, 제 1 점착패드(도 1의 123)와 플레이트(230)를 고정시키는 점착력과 대향되는 하중은 가압수단(220)의 상하 승강운동을 제어하는 구동부(240)를 통해 제공하며, 구동부(240)에는 하중의 크기를 제어할 수 있는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

여기서, 제어부(미도시)를 통해 플레이트(230)를 제 1 점착패드(도 1의 123)로 부착시키는 과정에서도, 플레이트(230)를 제 1 점착패드(도 1의 123)에 부착할 때 가압하는 힘을 균일하게 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이는, 제 1 점착패드(도 1의 123)와 플레이트(230) 부착시 플레이트(230)가 제 1 점착패드(도 1의 123)를 가압하는 힘의 크기에 따라, 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성이 달라질 수 있기 때문이다.

그리고, 하중측정부(250)에는 측정된 값을 출력할 수 있는 출력장치(미도시)와 연결되어, 제어부(미도시)의 제어에 의해 변화하는 하중의 크기를 실시간으로 검출하도록 구성할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 점착특성 측정장치(200)는 실제로 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 효과적으로 측정할 수 있다.

특히, 이러한 점착특성 측정장치(200)는 자동으로 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 측정할 수 있어, 작업자의 힘의 차이 및 대기압 분위기 등의 외부 요인으로부터 격리되어 용이한 측정 환경에서 점착특성을 측정할 수 있다.

즉, 본 발명의 제 1 점착패드(도 1의 123) 측정장치는 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 상정반 및 하정반(도 1의 120, 130)에 의해 형성되는 진공분위기 상태에서도 측정할 수 있어, 실질적으로 제 1 점착패드(도 1의 123)가 기판(도 1의 101a, 101b)을 부착하고 있는 동일한 환경에서도 점착특성을 측정할 수 있어, 보다 정확하게 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 측정할 수 있다.

이를 통해, 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성 측정검사를 보다 신속하고 정밀하게 진행할 수 있다.

또한, 액정적하공정이 완료된 상태에서, 언제라도 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 측정할 수 있어, 생산성을 높이고 측정 검사의 신뢰성을 향상시키게 된다.

이때, 플레이트(230)가 구비되는 가압수단(220)의 일단을 수용하는 케이스(210)의 일부를 벨로우즈커버(bellows cover : 260)로 이루어지도록 함으로써, 가압수단(220)이 승강하는 과정에서 가압수단(220)의 승강에 따른 변형을 벨로우즈커버(260) 자체의 탄성변형으로 수용할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

즉, 가압수단(220)이 승강하는 과정에서 벨로우즈커버(260)가 탄성에 의해 늘어나도록 하고, 가압수단(220)이 구동부(240)를 통해 하강하는 과정에서 탄성 의해 다시 원상태로 수축되도록 하는 것이다.

그리고, 벨로우즈커버(260)를 통해 처리실(도 1의 A) 내부의 환경이 처리실(도 1의 A) 외부에 위치하는 점착특성 측정장치(200)에 의해 영향을 받지 않게 된다.

따라서 가압수단(220)의 승하강에 따른 마찰력이 발생하지 않도록 하여, 제 1 점착패드(도 1의 123)와 플레이트(230)를 해제시키는 과정에서, 하중의 변동이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 구동부(240)가 구비되는 가압수단(220)의 타단을 수용하는 케이스(210)에는 가압수단(220)의 승강을 제어할 수 있는 자물쇠실린더(270)를 더욱 구비하는데, 자물쇠실린더(270)는 가압수단(220)이 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 측정하는 과정 이외에 처리실(도 1의 A) 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

이를 위해 가압수단(220)의 타단 일부에는 자물쇠실린더(270)의 걸림부(271)가 수용되는 걸림홈(221)이 형성되어, 자물쇠실린더(270)는 수평방향으로 슬라이딩 이동가능하다.

즉, 점착특성 측정장치(200)는 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 측정하지 않는 즉, 액정적하공정 중에는 자물쇠실린더(270)의 걸림부(271)가 가압수단(220)의 걸림홈(221)에 끼움 삽입된 상태를 유지하게 됨으로써, 가압수단(220)을 고정하게 된다.

자물쇠실린더(270)가 구비되지 않을 경우, 액정적하장치(도 1의 100)의 상정반 및 하정반(도 1의 120, 130)의 밀폐된 공간인 처리실(도 1의 A)을 진공분위기로 형성하는 과정에서, 가압수단(220)이 처리실(도 1의 A) 내부로 유입될 가능성이 크다.

그리고, 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 측정하는 과정에서는 자물쇠실린더(270)는 수평방향으로 슬라이딩 이동함으로써 걸림부(271)가 가압수단(220)의 걸림홈(221)으로부터 탈착되어, 가압수단(220)의 승하강에 영향을 미치지 않도록 한다.

한편, 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성이 문제되는 것은, 제 1 점착패드(도 1의 123)의 하측으로 기판(도 1의 101a)을 고정시키는 경우이므로, 액정적하장치(도 1의 100)의 상정반(도 1의 120)의 제 1 점착척(도 1의 121)에 구비된 제 1 점착패드(도 1의 123)가 기판(도 1의 101a)을 고정할 수 있는지의 여부가 중요하다.

따라서, 본 발명의 액정적하장치(도 1의 100)는 점착특성 측정장치(200)를 하정반(도 1의 130)에 구비한 후, 하정반(도 1의 130)에 구비된 점착특성 측정장치(200)가 상정반(도 1의 120)의 제 1 점착패드(도 1의 123)에 부착된 상태에서 하중이 가해지도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 점착특성 측정장치(200)는 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 측정하지 않을 경우에는 하정반(도 1의 130) 내부에 위치하고 있다가, 제 1 점착패드(도 1의 123)의 점착특성을 측정할 때에만 하정반(도 1의 130)로부터 가압수단(220)이 승강하여 상정반(도 1의 120)의 제 1 점착척(도 1의 121)의 제 1 점착패드(도 1의 123)로 플레이트(230)가 부착되도록 함으로써, 제 1 및 제 2 기판(도 1의 101a, 101b)의 액정적하공정에 영향을 미치지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이하에서는 전술한 점착특성 측정장치의 구동방법에 대해 도 3a ~ 3b를 참조하여 좀더 자세히 살펴보도록 하겠다.

도 3a및 3b는 본 발명의 실시예에 따른 점착특성 측정장치를 통해 제 1 점착패드의 점착특성을 측정하는 과정을 공정 단계별로 도시한 단면도이다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 상정반(120)가 하정반(130)를 향해 이동하여, 상정반 및 하정반(120, 130)에 의해 밀폐된 공간인 진공상태의 처리실(A)을 형성하게 되는데, 이때 하정반(130)에 구비된 점착특성 측정장치(200)의 가압수단(220)은 하정반(130) 및 제 2 점착척(131)을 관통하여 상정반(120)의 제 1 점착척(121)에 구비된 제 1 점착패드(123)를 향해 즉, 도면상으로 정의한 y축 방향으로 상승하도록 한다.

여기서, 점착특성 측정장치(200)의 승강을 위하여, 하정반(130)와 제 2 점착척(131)에는 관통홀(139)이 형성되어 있다. 그리고, 자물쇠실린더(270)는 도면상으로 정의한 x축 방향으로 슬라이딩 이동함에 따라, 자물쇠실린더(270)의 걸림부(271)는 가압수단(220)의 걸림홈(221)으로부터 탈착된 상태이다.

점착특성 측정장치(200)의 가압수단(220)이 승강함에 따라, 가압수단(220)의 일단에 구비된 플레이트(230)는 상정반(120)의 제 1 점착척(121)에 구비된 제 1 점착패드(123)와 밀착되어, 제 1 점착패드(123)를 가압하게 된다.

이때, 플레이트(230)는 가압수단(220)의 승강에 따라 제 1 점착패드(123)를 가압하게 되며, 가압수단(220)의 승강에 따라 제 1 점착패드(123)를 가압하는 힘은 구동부(240)에 구비된 제어부(미도시)를 통해 균일하게 제어된다.

이처럼 가압수단(220)을 통해 제 1 점착패드(123)를 가압함에 따라, 플레이트(230)가 제 1 점착패드(123)에 부착되는데, 플레이트(230)가 제 1 점착패드(123)에 부착되면, 도 3b에 도시한 바와 같이 가압수단(220)을 서서히 하강시키는 동시에 하중측정부(250)를 이용하여 제 1 점착패드(123)로부터 플레이트(230)가 탈착되는 순간까지 가압수단(220)에 걸리는 점착력의 크기 즉, 플레이트(230)에 제공되는 중력방향의 힘(=하중)을 데이터화 하여 실시간으로 측정하게 된다.

여기서, 가압수단(220)을 하강시키는 과정에서, 제 1 점착패드(123)가 허용할 수 있는 하중의 크기를 측정하고자 하는 경우에는 가압수단(220)을 서서히 하강시켜, 플레이트(230)와 제 1 점착패드(123)가 탈착되는 때의 피크값을 시간에 따른 변화로 측정한다.

이 피크값을 통해 제 1 점착패드(123)의 점착력으로서 검출하게 된다.

그리고, 특정 하중에 대해서 제 1 점착패드(123)가 저항할 수 있는 시간을 측정하고자 하는 경우에는 가압수단(220)을 하강시켜 정지시킨 상태에서 플레이트(230)와 제 1 점착패드(123) 사이의 점착력을 관찰한다.

그리고, 하중측정부(250)를 통해 측정된 데이터는 출력장치(미도시)로 전달되어, 작업자는 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 실시간으로 확인하게 된다.

이러한 점착특성 측정은 측정지점, 측정횟수를 자유롭게 설정할 수 있다.

그리고, 이렇게 측정된 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 통해, 작업자는 안전율을 고려하여 해당 공정에서 제 1 점착패드(123)의 계속 사용, 세정 또는 교체 여부를 검토하게 된다.

이때, 상정반 및 하정반(120, 130)의 밀폐된 공간인 처리실(A) 내부는 실제 제 1 점착패드(123)가 제 1 기판(도 1의 101a)을 부착하고 있는 액정적하공정시의 공정조건과 동일할 수도 있으며, 다음 공정을 위하여 대기상태를 유지할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정적하장치(도 1의 100)는 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정하는 점착특성 측정장치(200)가 더욱 구비됨으로써, 자동으로 상정반(120)에 구비된 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정할 수 있어, 작업자의 힘의 차이 및 대기압 분위기 등의 외부 요인으로부터 격리되어 용이한 측정 환경에서 점착특성을 측정할 수 있다.

이를 통해, 보다 정확하게 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정할 수 있으며, 제 1 점착패드(123)의 점착특성 측정검사를 보다 신속하고 정밀하게 진행할 수 있다.

또한, 언제라도 제 1 점착패드(123)의 점착특성을 측정할 수 있어, 생산성을 높이고 측정 검사의 신뢰성을 향상시키게 된다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

120 : 상정반, 121 : 제 1 점착척, 123 : 제 1 점착패드
130 : 하정반, 131 : 제 2 점착척, 139 : 관통홀
200 : 점착특성 측정장치, 220 : 가압수단(221 : 걸림홈), 230 : 플레이트, 240 : 구동부
250 : 하중측정부, 270 : 자물쇠실린더(271 : 걸림부)

Claims (12)

1. 베이스프레임과;
   상기 베이스프레임에 장착되는 하정반과, 상기 하정반의 상부에 위치하며, 상하 이동가능하며, 상기 하정반과 밀폐된 처리공간을 형성하는 상정반과;
   상기 하정반을 향하는 상기 상정반의 일면에 구비되는 적어도 하나의 제 1 점착패드와;
   상기 제 1 점착패드에 대응되는 플레이트를 포함하며, 상기 제 1 점착패드와 부착되어 있는 상기 플레이트에 하중을 제공하여, 상기 제 1 점착패드와 상기 플레이트의 점착력으로부터 상기 하중을 뺀 힘의 크기를 측정하는 점착특성 측정장치
   를 포함하며,
   상기 점착특성 측정장치는 상기 하정반에 구비되며, 상승함에 따라 상기 플레이트를 상기 하나의 제 1 점착패드와 부착시키며, 하강함에 따라 상기 힘의 크기를 측정하는 액정적하장치.
   
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 점착특성 측정장치는, 케이스와, 상기 케이스 내부에서 승하강 가능하도록 장착되어 상기 플레이트로 하중을 제공하는 가압수단과, 상기 가압수단의 상단에 구비되는 상기 플레이트, 그리고 상기 가압수단의 하단에 구비되어 상기 가압수단에 구동력을 제공하는 구동부로 이루어지며, 상기 가압수단에는 상기 하중의 크기를 측정하는 하중측정부가 장착되는 액정적하장치.
   
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가압수단의 상단에 대응되는 상기 케이스의 일부는 벨로우즈커버(bellows cover)로 이루어지는 액정적하장치.
   
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 가압수단의 하단에는 상기 가압수단의 승강을 제어하는 자물쇠실린더가 더 구비되는 액정적하장치.
   
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 구동부에는 상기 하중의 크기와, 상기 플레이트를 상기 제 1 점착패드에 부착할 때의 힘의 크기를 제어하는 제어부가 구비되는 액정적하장치.
   
   
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 하중측정부는 하중의 크기를 측정하는 로드셀(load cell)로 구성되는 액정적하장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 점착패드는 다수의 점착돌기를 포함하는 액정적하장치.
   
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 상정반을 향하는 상기 하정반의 일면에는 적어도 하나의 제 2 점착패드를 포함하며, 상기 제 1 점착패드와 상기 제 2 점착패드는 서로 엇갈려 배치되는 액정적하장치.
   
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 상정반에 고정되는 제 1기판 상에는 적하된 액정이나 도포된 실재가 형성되는 액정적하장치.
   
10. 베이스프레임과; 상기 베이스프레임에 장착되는 하정반과, 상기 하정반의 상부에 위치하며, 상하 이동가능하며, 상기 하정반과 밀폐된 처리공간을 형성하는 상정반과; 상기 하정반을 향하는 상기 상정반의 일면에 구비되는 적어도 하나의 점착패드와; 상기 점착패드에 대응되는 플레이트를 포함하며, 상기 점착패드와 부착되어 있는 상기 플레이트에 하중을 제공하여, 상기 점착패드와 상기 플레이트의 점착력으로부터 상기 하중을 뺀 힘의 크기를 측정하는 점착특성 측정장치를 포함하며, 상기 점착특성 측정장치는 상기 하정반에 구비되며, 상승함에 따라 상기 플레이트를 상기 하나의 점착패드와 부착시키며, 하강함에 따라 상기 힘의 크기를 측정하는 액정적하장치의 점착특성 측정방법에 있어서,
    상기 점착특성 측정장치의 상기 플레이트를 상기 점착패드에 부착하는 단계와;
    상기 플레이트에 하중을 제공하면서 상기 하중의 크기를 제어하고, 상기 플레이트와 상기 점착패드의 점착력과 상기 하중의 크기를 측정하여, 상기 점착패드의 점착특성을 파악하는 액정적하장치의 점착특성 측정방법.
    
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 점착패드의 점착특성은 상기 플레이트가 상기 하중에 의해 상기 점착패드로부터 탈착되는 시점까지의 상기 하중의 변화를 측정하여 파악하는 액정적하장치의 점착특성 측정방법.
    
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 플레이트를 상기 점착패드에 부착하는 단계에서, 상기 플레이트를 상기 점착패드에 부착할 때 가압하는 힘을 제어하는 액정적하장치의 점착특성 측정방법.

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