KR102266890B1 - 정전척, 이를 포함하는 합착 설비 및 합착 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평면부 및 상기 평면부의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장 형성된 곡면부를 포함하는 피처리물을 지지하는 정전척으로서, 피처리물의 평면부의 후방에 대응 위치되도록 설치되는 정전 필름 및 피처리물의 곡면부의 후방에 대응 위치되며, 이동 가능한 지지 블록을 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 정전척에 의하면, 정전척과 피처리물 간에 틈 또는 죔새 발생을 종래에 비해 줄일 수 있다. 이로 인해, 피처리물의 파손 또는 피처리물들 간의 합착 시에 얼라인 불량 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.

Description

정전척, 이를 포함하는 합착 설비 및 합착 방법{ELECTROSTATIC CHUCK, EQUIPMENT FOR ATTACHING HAVING THE SAME AND METHOD FOR ATTACHING}
본 발명은 정전척, 이를 포함하는 합착 설비 및 합착 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가장자리가 곡면인 피처리물의 지지가 용이한 정전척, 이를 포함하는 합착 설비 및 합착 방법에 관한 것이다.
평판표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device : LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device : PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device : FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display device : ELD), 유기발광소자(organic light emitting diodes : OLED) 등을 들 수 있는데, 이들 평판표시장치는 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 보여 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
또한, 최근에는 곡면을 갖는 윈도우에 패널을 부착하는 곡면형 표시장치(curved display device)에 대한 연구가 진행되고 있다.
곡면형 표시장치 중에서도 평면부와 곡면부에서 모두 화상을 구현할 수 있는 에지 곡면형 표시장치(edge curved display device)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 곡면형 표시장치는 도 1에 도시된 예와 같이, 가장자리가 평판 형상이 아닌 만곡 또는 곡선 형상인 윈도우의 내면에 플랙서블한 패널을 합착시킴으로써 제조된다.
윈도우와 패널을 합착시키는 합착 설비는 가장자리가 곡면인 윈도우를 지지하는 정전척을 포함한다. 정전척은 가장자리가 곡면인 윈도우와 형상에 부합하는 빈 공간을 가지는 바디 및 상기 빈 공간을 구획하는 바디의 내측면에 정전 필름을 포함한다. 이렇게 정전 필름이 바디의 빈 공간을 구획하는 내벽면에 장착됨에 따라, 정전 필름은 윈도우와 대응하는 형상이 된다.
한편, 정전척의 공공부는 가장자리가 곡면인 윈도우의 설계치에 따라 제조되며, 이 설계치는 윈도우의 전체 면적, 곡면부의 곡률 등을 포함한다. 그리고, 윈도우는 통상 열처리 성형 방법에 의해 제조된다.
그런데, 윈도우를 제조하는데 있어서, 설계치와 완전히 동일한 사이즈 또는 형상으로 제조되기는 현실적으로 힘들다.
그리고, 설계치와 다른 사이즈 또는 형상을 가지는 윈도우를 정전척에 지지시킬 때, 정전척과 윈도우 간에 틈새가 발생되거나, 윈도우의 국부 영역이 정전척에 끼이는 죔새가 발생될 수 있다. 이러한 틈새 또는 죔새는 특히 윈도우의 곡면부의 위치에서 빈번히 발생된다.
정전척과 윈도우 간의 틈새 또는 죔새는 윈도우에 패널을 합착시키는 공정시에 윈도우의 파손 또는 윈도우와 패널 간의 얼라인 불량을 야기시키는 요인이 된다.
한국등록특허 KR1619783
본 발명은 가장자리가 곡면인 피처리물의 지지가 용이한 정전척, 이를 포함하는 합착 설비 및 합착 방법을 제공한다.
본 발명은 가장자리가 곡면인 피처리물을 지지하는데 있어서, 피처리물의 곡면 영역에서 지지 불량이 발생되는 것을 억제할 수 있는 정전척, 이를 포함하는 합착 설비 및 합착 방법을 제공한다.
본 발명은 평면부 및 상기 평면부의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장 형성된 곡면부를 포함하는 피처리물을 지지하는 정전척으로서, 상기 피처리물의 평면부의 후방에 대응 위치되도록 설치되는 정전 필름; 및 상기 피처리물의 곡면부의 후방에 대응 위치되며, 이동 가능한 지지 블록;을 포함한다.
상기 피처리물이 수용되는 공공부를 가지는 바디를 포함하고, 상기 공공부를 구획하는 상기 바디의 내벽에 상기 정전 필름 및 지지 블록이 설치된다.
상기 지지 블록 중 상기 피처리물의 곡면부와 마주하는 지지면이 상기 곡면부에 부합하는 곡률을 가지는 형상이다.
상기 정전 필름의 후방에 위치되며, 수축 및 신장이 가능한 탄성력을 가지는 제 1 쿠션부를 포함한다.
상기 지지 블록은 상기 피처리물로부터 가해지는 외력에 의해 후방으로 이동 가능하다.
상기 지지 블록의 후방에 위치되어, 수축 및 신장이 가능한 탄성력을 가지는 제 2 쿠션부를 포함한다.
상기 제 2 쿠션부는 상기 지지 블록의 폭 방향 외측에 위치되는 제 1 쿠션 부재 및 상기 지지 블록의 상측에 위치되는 제 2 쿠션 부재를 포함한다.
상기 지지 블록의 지지면에 설치 가능한 점착 부재 및 상기 지지 블록의 지지면으로 진공 흡입력이 발생되도록 상기 지지 블록의 내부에 설치 가능한 흡입관을 구비하는 흡입부 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 지지 블록의 후방에 위치되어, 공급되는 유체에 의해 팽창 가능하고, 상기 유체의 배출에 의해 수축 가능한 팽창 부재를 포함하고, 상기 지지 블록은 상기 팽창 부재의 팽창에 의해 상기 피처리물이 위치된 전방으로 이동 가능하다.
상기 지지 블록과 바디 사이를 연결하도록 설치되어, 상기 지지 블록을 상기 팽창 부재의 팽창에 의해 이동되기 전 상태로 이동시키는 복원력을 가지는 복원 부재를 포함한다.
상기 팽창 부재는 상기 지지 블록의 폭 방향 외측에 위치되는 제 1 팽창 부재 및 상기 지지 블록의 상측에 위치되는 제 2 팽창 부재를 포함한다.
상기 복원 부재는 상기 지지 블록의 폭 방향으로 연장 형성되어, 상기 지지 블록과 바디 사이를 연결하는 제 1 복원 부재 및 상기 지지 블록의 높이 방향으로 연장 형성되어, 상기 지지 블록과 바디 사이를 연결하는 제 2 복원 부재를 포함한다.
본 발명은 평면부 및 상기 평면부의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장 형성되며, 곡률을 가지는 형상인 곡면부를 포함하는 제 1 피처리물에 제 2 피처리물을 합착시키는 합착 설비로서, 내부 공간을 가지는 챔버부; 상기 챔버부 내부에 위치되어 승하강이 가능하며, 일면에 상기 제 1 피처리물의 지지가 가능한 정전척; 상기 챔버부 내부에서 상기 정전척과 대향 위치되는 가압부; 및 중공형이며, 상기 정전척과 가압부 사이에 위치 가능하고, 상기 제 2 피처리물을 클램핑하여 지지시키는 트레이;를 포함하고, 상기 정전척은 상기 제 1 피처리물의 평면부와 대응하는 영역과, 상기 곡면부와 대응하는 영역으로 분할되어 있고, 상기 곡면부와 대응하는 영역이 이동 가능하다.
상기 정전척은, 상기 피처리물의 평면부의 후방에 대응 위치되도록 설치되는 정전 필름; 및 상기 피처리물의 곡면부의 후방에 대응 위치되며, 이동 가능한 지지 블록;을 포함한다.
상기 지지 블록 중 상기 피처리물의 곡면부와 마주하는 지지면이 상기 곡면부에 부합하는 곡률을 가진다.
상기 정전 필름의 후방에 위치되며, 수축 및 신장이 가능한 탄성력을 가지는 제 1 쿠션부를 포함한다.
상기 지지 블록의 후방에 위치되어, 수축 및 신장이 가능한 탄성력을 가지는 제 2 쿠션부를 포함하고, 상기 지지 블록은 상기 제 2 쿠션부에 의해 상기 피처리물로부터 가해지는 외력에 의해 후방으로 이동 가능하다.
상기 지지 블록의 지지면에 설치 가능한 점착 부재 및 상기 지지 블록의 지지면으로 진공 흡입력이 발생되도록 상기 지지 블록의 내부에 설치 가능한 흡입관을 구비하는 흡입부 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 정전척은, 상기 지지 블록의 후방에 위치되어, 공급되는 유체에 의해 팽창 가능하고, 상기 유체의 배출에 의해 수축 가능한 팽창 부재; 및 상기 지지 블록에 연결되도록 설치되어, 상기 지지 블록을 상기 팽창 부재의 팽창에 의해 이동되기 전 상태로 이동시키는 복원력을 가지는 복원 부재;를 포함하고, 상기 지지 블록은 상기 팽창 부재의 팽창에 의해 상기 피처리물이 위치된 전방으로 이동 가능하고, 상기 팽창 부재의 수축 및 상기 복원 부재의 복원력에 의해 후방으로 이동 가능하다.
본 발명은 평면부 및 상기 평면부의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장 형성되며, 곡률을 가지는 형상인 곡면부를 포함하는 제 1 피처리물에 제 2 피처리물을 합착시키는 방법으로서, 상기 제 1 피처리물을 정전척에 지지시키는 과정; 상기 정전척과 대향 위치된 중공형의 트레이에 제 2 피처리물을 지지시키는 과정; 상기 제 1 피처리물과 제 2 피처리물이 가까워지도록 상기 정전척과 상기 트레이를 이동시켜, 상기 제 1 피처리물에 제 2 피처리물을 합착시키는 과정;을 포함하고, 상기 제 1 피처리물을 상기 정전척에 지지시키는 과정은, 상기 정전척 중 상기 제 1 피처리물의 곡면부와 대응하는 지지 블록을 이동시키는 과정을 포함한다.
상기 제 1 피처리물을 상기 정전척에 지지시키는 과정은, 상기 제 1 피처리물의 평면부가 상기 정전척의 정전 필름과 대향 위치되고, 상기 곡면부가 상기 정전 필름의 가장자리로부터 외측으로 연장 형성되며, 상기 곡면부를 향하는 지지면이 상기 곡면부에 대응하는 곡면 형상인 상기 지지 블록과 마주보도록 배치시키는 과정; 및 상기 제 1 피처리물을 상기 정전척 방향으로 이동시켜, 상기 제 1 피처리물과 상기 정전척이 상호 접촉되도록 하는 과정;을 포함하고, 상기 지지 블록을 이동시키는데 있어서, 상기 제 1 피처리물로부터 상기 정전척에 인가되는 외력에 의해 상기 지지 블록을 후방으로 이동시킨다.
상기 제 1 피처리물을 상기 정전척에 지지시키는 과정은, 상기 제 1 피처리물의 평면부가 상기 정전척의 정전 필름과 대향 위치되고, 상기 곡면부가 상기 정전 필름의 가장자리로부터 외측으로 연장 형성되며, 상기 곡면부를 향하는 지지면이 상기 곡면부에 대응하는 곡면 형상인 상기 지지 블록과 마주보도록 배치시키는 과정; 및 상기 제 1 피처리물을 상기 정전척 방향으로 이동시켜, 상기 제 1 피처리물과 상기 정전척이 상호 접촉되도록 하는 과정;을 포함한다.
상기 지지 블록을 이동시키는데 있어서, 상기 지지 블록을 상기 제 1 피처리물의 곡면부 방향으로 이동시켜, 상기 지지 블록의 지지면을 상기 제 1 피처리물의 곡면부와 접촉시킨다.
상기 제 1 피처리물로부터 상기 정전척에 인가되는 외력에 의해 상기 지지 블록이 후방으로 이동되는데 있어서, 상기 지지 블록의 후방에 위치된 쿠션부의 수축에 의해 상기 지지 블록이 이동된다.
상기 지지 블록을 상기 제 1 피처리물의 곡면부 방향으로 이동시키는데 있어서, 상기 지지 블록의 후방에 위치된 팽창 부재로 유체를 공급하여, 상기 팽창 부재의 팽창에 의해 상기 지지 블록을 이동시킨다.
상기 지지 블록은 상기 지지 블록의 폭 방향 및 상하 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동된다.
본 발명의 실시형태들에 따른 정전척에 의하면, 지지 블록은 제 1 피처리물의 사이즈, 곡률 또는 그 형상에 따라 이동 가능하다. 특히, 제 1 피처리물의 양 가장자리인 곡면부와 대응하는 지지 블록이 폭 방향 외측 및 상측 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동 한다. 이에, 정전척의 공공부는 제 1 피처리물의 사이즈, 곡률 또는 그 형상에 따라 그 크기 또는 체적이 가변될 수 있다.
따라서, 정전척과 제 1 피처리물 간에 틈 또는 죔새 발생을 종래에 비해 줄일 수 있다. 이로 인해, 제 1 피처리물의 파손 또는 제 1 피처리물과 제 2 피처리물 간의 얼라인 불량 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 합착 설비에 의해 가장자리가 곡면인 제 1 피처리물에 제 2 피처리물이 합착 또는 접합된 상태를 나타낸 도면
도 2는 도 1의 A-A'를 따라 절단한 단면도이다. 도 3 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 합착 설비를 도시한 도면
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 정전척을 도시한 도면
도 8은 설계치와 동일하게 제조된 제 1 피처리물(도 5(a)), 설계치와 다르게 제조된 제 1 피처리물(도 5(b), 도 5(c))을 예를 들어 설명하는 도면
도 9는 설계치의 폭(Wfi)과 다른 폭(Wfp)을 가지는 제 1 피처리물(도 5(b))이, 정전척에 지지될 때, 지지 블록의 이동 동작을 설명하기 위한 도면
도 10은 설계치의 높이(Wci)와 다른 높이(Wcp)를 가지는 제 1 피처리물(도 5(c))이 정전척에 지지될 때, 지지 블록의 이동 동작을 설명하기 위한 도면
도 11은 제 1 실시예의 변형예에 따른 정전척을 도시한 도면
도 12 및 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 정전척을 도시한 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명은 가장자리가 곡면인 피처리물의 지지가 용이한 정전척 및 이를 포함하는 합착 설비에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 가장자리가 곡면인 피처리물을 지지하는데 있어서, 피처리물의 곡면 영역에서 지지 불량이 발생되는 것을 억제할 수 있는 정전척 및 이를 포함하는 합착 설비에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 합착 설비에 의해 가장자리가 곡면인 제 1 피처리물에 제 2 피처리물이 합착 또는 접합된 상태를 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 A-A'를 따라 절단한 단면도이다. 도 3 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 합착 설비를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 정전척을 도시한 도면이다. 도 8은 설계치와 동일하게 제조된 제 1 피처리물(도 5(a)), 설계치와 다르게 제조된 제 1 피처리물(도 5(b), 도 5(c))을 예를 들어 설명하는 도면이다.
도 9는 설계치의 폭(Wfi)과 다른 폭(Wfp)을 가지는 제 1 피처리물(도 5(b))이, 정전척에 지지될 때, 지지 블록의 이동 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 10은 설계치의 높이(Wci)와 다른 높이(Wcp)를 가지는 제 1 피처리물(도 5(c))이 정전척에 지지될 때, 지지 블록의 이동 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 피처리물(S1)은 가장자리 또는 에지(edge)가 곡면이 되도록 절곡 또는 굴곡진 형상이다. 보다 구체적으로, 실시예에 따른 제 1 피처리물(S1)은 그 횡단면의 형상이 대략 직사각형의 형상이며, 상호 마주보는 2개의 가장자리가 곡면인 형상이다.
즉, 제 1 피처리물(S1)은 일 방향으로 연장 형성되며 대략 직사각의 형상이며, 경사 및 곡률이 없는 평면 형상인 평면부(FA) 및 평면부(FA)의 4 모서리 중, 상호 마주보는 2개의 모서리로부터 하측 방향으로 연장 형성되며, 상기 평면부(FA)로부터 외측으로 연장되는데 있어서 곡률을 가지도록 또는 라운드 지게 또는 휘어지게 형성된 곡면부(CA)를 포함한다.
평면부(FA)는 상호 나란하게 배치된 한 쌍의 장변 및 상기 한 쌍의 장변과 교차하면서 상호 나란하게 배치된 한 쌍의 단변을 포함하는 직사각형 형상일 수 있다.
곡면부(CA)는 평면부(FA)의 한 쌍의 장변으로부터 하측으로 연장 형성되며, 평면부(FA)와 수직을 이루지 않고, 외측으로 갈수록 상기 평면부(FA)와 멀어지도록 경사를 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 외측으로 갈수록 상기 평면부(FA)와 멀어지도록 경사지는데 있어서, 그 경사가 일정하지 않도록 곡률을 가지는 형상이다. 다른 말로하면, 곡면부(CA)는 제 2 피처리물(S2)과 합착되는 면인 제 1 피처리물(S1)의 내측면 중, 곡면부(CA)에 해당하는 영역의 내측면이 오목한 곡면을 가지도록 형성된다.
그리고, 곡면부(CA)는 그 전체가 곡률을 가지는 곡면이거나, 곡면부(CA) 중, 적어도 평면부(FA)와 연결되는 영역 및 그 주변의 일부 영역만이 곡률을 가지는 곡면이고, 나머지는 곡률이 없는 하향 경사만 가지는 형상일 수 있다.
실시예에 따른 제 1 피처리물(S1)은 유리 또는 쿼츠(quartz)로 제작된 윈도우이나, 이에 한정되지 않고, 가장자리가 곡면인 다양한 소재가 제 1 피처리물(S1)로 적용될 수 있다.
제 2 피처리물(S2)은 화상을 표시하는 패널(P) 및 패널(P)이 부착되는 필름(F)을 포함할 수 있다. 필름(F)은 패널이 부착되는 일면과 제 1 피처리물(S1)과 합착되는 이면에 접착제도 도포된 형태일 수 있다.
제 1 피처리물(S1)과 제 2 피처리물(S2)이 합착되는데 있어서, 제 2 피처리물(S2)과 대향하는 제 1 피처리물(S1)의 일면에 제 2 피처리물(S2)이 합착 및 접착된다. 이때, 제 2 피처리물(S2)은 제 1 피처리물(S1) 일면의 평면부(FA)와 곡면부(CA)에 합착되므로, 제 1 피처리물(S1)과 제 2 피처리물(S2)이 합착된 평판표시장치는 상호 대향하는 2개의 가장자리가 곡면인 형상이며, 평면부(FA) 및 곡면부(CA) 각각에서 화상이 구현되는 평판표시장치가 된다.
제 1 피처리물(S1)에 제 2 피처리물(S2)을 합착 또는 부착시키는 합착 설비는 제 1 피처리물(S1)을 지지하는 정전척(2000)을 포함한다. 여기서, 정전척(2000)은 가장자리가 곡면인 제 1 피처리물(S1)을 정전기력으로 지지할 수 있도록, 가장자리가 곡면인 형상이다. 즉, 정전척(2000) 중, 제 1 피처리물(S1)의 곡면부와 대응 또는 마주하는 영역이 상기 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 대응 또는 동일한 곡률을 가지는 형상으로 제조된다.
정전척(2000)은 가장자리가 곡면인 제 1 피처리물(S1)의 설계치에 따라 제조되는데, 이 설계치는 제 1 피처리물(S1)의 면적, 곡면부(CA)의 곡률 등을 포함한다. 그리고, 제 1 피처리물(S1)이 윈도우일 때, 통상 열처리 성형 방법에 의해 가장자리가 곡면인 윈도우를 제조한다.
그런데, 복수의 제 1 피처리물(S1)을 제조하는데 있어서, 설계치와 완전히 동일한 형상 또는 사이즈로 제조되기는 현실적으로 힘들다. 즉, 설계치와 곡면부(CA)의 곡률이 다르거나, 제 1 피처리물(S1) 전체, 평면부(FA) 및 곡면부(CA) 중 적어도 하나의 X 축 및 Y 축 중 적어도 하나의 방향의 길이가 다를 수 있다.
이러한 경우, 제 1 피처리물(S1)이 정전척에 지지되는데 있어서, 제 1 피처리물(S1)과 정전척(2000) 간에 틈새가 발생되거나, 제 2 피처리물(S2) 중 국부 영역이 정전척(2000)에 끼이는 등의 문제가 발생될 수 있다.
특히, 곡면부(CA)의 곡률 형성 방향인 Y축 방향의 길이가 다르거나, 곡면부(CA)의 높이가 다르거나, 곡률이 다를 때, 틈 또는 죔새가 발생된다. 그리고, 틈 또는 죔새는 제 1 피처리물()과 정전척() 사이 중 제 1 피처리물()의 곡면부(CA)의 위치 또는 그 주변 영역에서 주로 발생된다. 이러한 틈새 또는 죔새는 제 1 피처리물(S1)에 제 2 피처리물(S2)을 합착시키는 공정시에 제 1 피처리물(S1)의 파손 또는 제 1 피처리물(S1)과 제 2 피처리물(S2) 간의 얼라인 불량을 야기시키는 요인이 된다.
따라서, 본 발명에서는 가장자리가 곡면인 제 1 피처리물(S1)을 지지하는데 있어서, 지지 불량 발생을 종래에 비해 억제할 수 있는 정전척(2000) 및 이를 포함하는 합착 설비를 제공한다.
이하, 도 3 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 합착 설비에 대해 설명한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 합착 설비는 가장자리가 곡면인 또는 라운드 형상인 제 1 피처리물(S1)에 제 2 피처리물(S2)을 접합 또는 합착시키는 장치이다. 여기서 제 1 피처리물(S1)은 윈도우일 수 있고, 제 2 피처리물(S2)은 패널(P)이 부착된 필름(F)일 수 있다. 즉, 제 2 피처리물(S2)은 패널(P)의 이면에 필름이 접합되어 있는 구조이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시에 따른 합착 설비는 내부 공간을 가지는 챔버부(100), 제 1 피처리물(S1)의 지지가 가능하도록 챔버부(100) 내부에 위치되는 정전척(2000), 정전척(2000)과 대향 위치되며, 제 1 피처리물(S1)의 방향으로 가압이 가능한 가압부(610)를 구비하는 가압 장치(600), 정전척(2000)과 가압부(610) 사이에서 위치되어 제 2 피처리물(S2)의 지지가 가능한 트레이(410)를 구비하는 지지 장치(400)를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시에 따른 합착 설비는 챔버부(100)와 연결되어, 챔버부(100) 내부를 진공 압력으로 조절하거나, 대기압 분위기로 환원시키는 압력 조절부(310, 320)를 포함한다.
챔버부(100)는 내부 공간을 가지며, 승하강이 가능한 상부 챔버(110) 및 상부 챔버(110) 하측에 위치되며, 가압 장치(600) 및 지지 장치(400)가 장착되는 베이스(120)를 포함한다. 여기서, 상부 챔버(110)는 내측에 소정의 빈 공간을 가지며, 하측이 개방된 형상일 수 있다. 그리고, 상부 챔버(110)의 내 상부벽에는 정전척(2000)이 장착 설치된다.
압력 조절부(310, 320)는 상부 챔버(110)와 연결된 제 1 압력 조절부(310)와, 베이스(120)와 연결된 제 2 압력 조절부(320)를 포함한다.
가압 장치(600)는 챔버부(100) 내부에서 정전척(2000)의 하측에 대향 위치된 가압부(610) 및 가압부(610)를 지지하도록 일단이 가압부(6100)에 연결되고, 타단이 베이스(120)를 관통하여 상기 베이스(120)의 하측에 위치하도록 연장 형성되며, 가압부(610)를 승하강시키는 지지대(620)를 포함한다.
가압부(610)는 제 1 피처리물(S1)의 연장 방향과 대응하는 방향으로 연장 형성되어, 정전척(2000)의 하측에 대향 설치된다. 가압부(610)는 내부로 유입되는 유체 및 외부로부터 가해지는 외력 중 적어도 하나에 의해 그 형상 변형이 가능한 수단으로, 예컨대 튜브 또는 고무 패드일 수 있다. 그리고, 가압부(610)는 그 초기 형상이 도 3에 도시된 바와 같이, 그 상부면이 중심으로부터 가장자리로 갈수록 높이가 낮아지는 곡면 형상일 수 있다.
여기서, 가압부(610)의 초기 형상이란, 유체 및 외력에 의해 형상 변형이 되기 전 상태를 의미하는 것이다.
지지 장치(400)는 챔버부(100)의 내부에서 외부, 외부에서 내부로 이동이 가능하며, 필름의 지지가 가능한 트레이(410) 및 챔버부(100) 내부로 장입된 트레이(410)를 지지하면서, 상기 트레이(410)를 승하강시키는 트레이 승하강부(420)를 포함한다.
트레이(410)는 중심이 빈 중공형이며, 제 2 피처리물(S2)과 대응하는 형상 예컨대 직사각형의 형상일 수 있다. 여기서, 트레이(410)의 중심의 빈 공간의 크기는 제 1 피처리물(S1) 및 제 2 피처리물(S2)에 비해 클 수 있다.
실시예에 따른 트레이(410)는 제 2 피처리물(S2)의 끝단 예컨대, 필름(F)의 가장자리 끝단을 삽입시켜 지지하는 수단 예컨대 클램프 구조일 수 있다.
트레이 승하강부(420)는 트레이(410)를 지지하면서, 상기 트레이(410)를 승하강시킨다. 트레이 승하강부(420)는 일단이 트레이(410)의 하부에 연결된 샤프트(421) 및 샤프트(421)의 타단에 연결되어 샤프트(421)에 승하강 구동력을 제공하는 승하강 동력부(422)를 포함한다. 이러한 트레이 승하강부(420)는 가압부(610) 및 정전척의 외측에 위치하도록 설치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 정전척(2000)은 제 1 피처리물(S1)의 평면부(FA)의 연장 방향으로 연장 형성되어, 제 1 피처리물(S1) 이면의 평면부(FA)와 대향하도록 배치된 정전 필름(2200), 정전 필름(2200)의 연장 방향으로 연장 형성되어 상기 정전 필름(2200)의 후방에 위치된 쿠션부(이하, 제 1 쿠션부(2300a)), 제 1 피처리물(S1)의 후방에서 곡면부(CA)와 대향 위치되며, 제 1 피처리물로부터 가해지는 힘에 의해 후방으로 이동 가능한 지지 블록(2400) 및 지지 블록(2400)의 후방에 위치된 쿠션부(이하, 제 2 쿠션부(2300b))를 포함한다.
또한, 정전척(2000)은 제 1 및 제 2 쿠션부(2300a, 2300b)의 후방에 위치되어, 상부 챔버(110)에 고정 장착되며, 제 1 및 제 2 쿠션부(2300a, 2300b)가 고정 설치되는 바디(2100)를 포함한다.
여기서, 전방은 제 1 피처리물(S1)이 위치되는 방향이고, 후방은 제 1 피처리물(S1)의 위치와 반대 방향을 의미한다.
상술한 정전척(2000)을 다른 말로 설명하면, 제 1 피처리물(S1)의 평면부(FA)와 대향 위치되는 위치에만 정전 필름(2200)이 위치되고, 상기 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 대향하는 위치에는 정전 필름(2200)이 설치되지 않는 구조이다. 또한, 정전척(2000)은 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 대향하도록 지지 블록(2400)이 설치되고, 상기 지지 블록(2400)의 후방에 제 2 쿠션부(2300b)가 설치된다.
또한, 상술한 정전척(2000)에 의하면, 제 1 피처리물(S1)의 평면부(FA)와 대향하는 정전 필름(2200)의 일면과 지지 블록(2400)의 지지면에 의해 소정의 높이를 가지는 빈 공간(이하, 공공부)이 구획되는데, 공공부로 제 1 피처리물(S1)이 장입 또는 인입되어 정전척(2000)에 지지된다.
이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여, 제 1 실시예에 따른 정전척(2000)에 대해 보다 상세히 설명한다.
정전 필름(2200)은 제 1 피처리물(S1)의 평면부(FA)와 대향 위치하도록 배치되어, 정전기력으로 제 1 피처리물(S1)을 지지한다. 이러한 정전 필름(2200)은 플랙서블한 필름 상에 복수의 음의 전극 및 복수의 양의 전극 각각이 패턴화된 형태로 형성된 구조일 수 있다. 그리고 도시되지는 않았지만, 음의 전극과 양의 전극 각각에 전원을 인가하는 전원 인가 수단이 연결된다.
제 1 쿠션부(2300a)는 정전 필름(2200)의 연장 방향으로 연장 형성되어, 정전 필름(2200)의 이면과 대향하도록 설치되며, 탄성을 가진다. 제 1 쿠션부(2300a)는 재료 예컨대 실리콘 고무를 포함하는 원료로 마련되나, 이에 한정되지 않고, 탄성력을 부여할 수 있는 다양한 원료로 제조될 수 있다.
지지 블록(2400)은 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)의 연장 방향으로 연장 형성되며, 적어도 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 마주보는 일면 즉, 지지면(2410)은 내측으로 오목한 곡면 형상을 갖는다.
이러한 지지 블록(2400)은 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)의 갯수와 대응하는 갯수로 마련되어, 각 곡면부(CA)의 후방에 대응 위치된다. 제 1 피처리물(S1)이 Y 축 방향의 양 가장자리에 곡면부(CA)를 구비하는 경우, 2개의 지지 블록이 마련되어 상기 제 1 피처리물(S1)의 양 가장자리 각각의 후방에 위치되도록 바디(2100)에 설치된다.
지지 블록(2400)의 X 축 및 Y 축 방향의 길이 각각은 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)의 X 축 및 Y 축 방향의 길이와 동일하거나, 그보다 크도록 마련되고, 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 대향하는 지지 블록(2400) 지지면(2410)의 곡률은 제 1 피처리물(S1)의 곡면부의 곡률과 대응하도록 형성된다.
여기서, 지지 블록(2400)의 X 축 및 Y 축 방향의 길이를 제 1 피처리물(S1) 곡면부(CA)의 X 축 및 Y 축 방향의 길이와 동일하거나, 크게 마련하는 것과, 지지 블록(2400)의 지지면(2410)의 곡률을 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)의 곡률에 대응 또는 부합하도록 마련한다는 것은, 제 1 피처리물(S1)의 설계치를 기준으로 한 것이다. 즉, 지지 블록(2400)의 X 축 및 Y 축 방향의 길이는 제 1 피처리물(S1)의 설계상 수치인 X 축 및 Y 축 방향의 길이와 동일하거나, 그보다 크게 마련된다. 또한, 지지 블록(2400) 중 제 1 피처리물(S1)과 마주보는 지지면(2410)의 곡률은 제 1 피처리물(S1)의 설계상 수치인 곡면부(CA)의 곡률에 대응 또는 부합하도록 마련된다.
제 2 쿠션부(2300b)는 지지 블록(2400)의 연장 방향으로 연장 형성되어, 지지 블록(2400)의 후방에 위치된다. 그리고, 제 2 쿠션부(2300b)는 전면이 지지 블록(2400)과 접하고, 후면이 바디(2100)에 접하도록 설치된다.
여기서, 지지 블록(2400)의 후방은, 상기 지지 블록(2400)의 상측 방향 및 지지 블록(2400)의 폭 방향 외측이다. 지지 블록(2400)의 폭 방향 외측이란, 지지 블록(2400)의 Y 축 방향에서 바디(2100)와 지지 블록(2400) 사이의 위치를 의미한다.
제 2 쿠션부(2300b)가 지지 블록(2400)의 후방에 위치되는데 있어서, 지지 블록(2400)의 상측 및 폭 방향 외측에 위치하도록 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 2 쿠션부(2300b)는 지지 블록(2400)의 폭 방향 외측에 위치된 제 1 쿠션 부재(2310b)및 지지 블록(2400)의 상측에 위치된 제 2 쿠션 부재(2320b)를 포함한다.
제 1 쿠션 부재(2310b)는 지지 블록(2400)이 폭 방향으로 이동 가능하도록 하고, 제 2 쿠션 부재(2320b)는 지지 블록(2400)이 상측 방향으로 이동 가능하도록 한다.
상기에서는 제 2 쿠션부(2300b)가 제 1 쿠션 부재(2310b)와 제 2 쿠션 부재(2320b)로 분리 형성되는 것으로 설명하였으나, 제 1 쿠션 부재(2310b)와 제 2 쿠션 부재(2320b)가 상호 연결된 일체형일 수 있다.
제 1 및 제 2 쿠션부(2300a, 2300b)는 재료 예컨대 실리콘 고무를 포함하는 원료로 마련되나, 이에 한정되지 않고, 외력에 의해 압축 및 수축이 가능한 탄성력을 가지는 다양한 재료 및 수단이 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 정전척(2000)은 정전 필름(2200)의 후방에 위치된 제 1 쿠션부(2300a) 및 지지 블록(2400)의 후방에 위치된 제 2 쿠션부(2300b)를 포함한다.
이에, 제 1 피처리물(S1)이 정전척(2000)에 접하도록 지지 또는 처킹(chucking)될 때 또는 가압부(610)로 정전척(2000)과 대향 위치된 제 1 피처리물(S1)을 가압할 때, 지지 블록(2400)이 후방으로 이동 또는 유동될 수 있다. 즉, 지지 블록(2400)이 폭 방향(Y 축 방향) 외측에 위치된 제 1 쿠션 부재(2310b)및 상측(Z축 방향)에 위치된 제 2 쿠션 부재(2320b)중 적어도 하나를 가압하도록 이동될 수 있다. 이는, 지지 블록(2400)의 폭 방향(Y축 방향) 외측 및 상측 방향(Z축 방향) 각각에 쿠션 부재(2310b, 2320b)가 마련되고, 쿠션 부재(2310b, 2320b)가 지지 블록(2400)으로부터 가해지는 힘에 의해 수축이 가능하기 때문이다.
한편, 가장자리에 곡면부(CA)를 가지는 제 1 피처리물(S1)을 제조하는데 있어서, 설계치와 다소 차이가 나도록 제조될 수 있다. 즉, 제 1 피처리물(S1)의 X 축 방향의 길이, Y 축 방향의 길이 및 곡면부(CA)의 곡률 중 적어도 하나가 설계치와 다르도록 제조될 수 있다.
보다 구체적으로, 제 1 피처리물(S1)의 평면부(FA)의 X 축 및 Y 축 방향 중 적어도 하나가 설계치와 상이하거나, 곡면부(CA)의 X 축 및 Y 축 방향 중 적어도 하나가 설계치와 상이할 수 있다. 또한, 곡면부(CA)의 곡률이 설계치의 곡률과 상이할 수 있다.
여기서, 곡면부(CA)의 나열 방향인 제 1 피처리물(S1)의 Y 축 방향은 폭 방향으로 명명될 수 있고, 이와 교차 또는 직교하는 방향인 X 축 방향을 길이 방향으로 명명할 수 있다.
한편, 정전척(2000)은 그 형상이 변하지 않기 때문에, 설계치와 다른 제 1 피처리물(S1)을 정전척(2000)에 지지시키고자 하는 경우, 정전척(2000)과 제 1 피처리물(S1) 사이에 틈이 발생되거나, 국부적인 위치에 죔새가 발생될 수 있다. 특히, 곡면부(CA)의 나열 방향인 제 1 피처리물(S1)의 폭(Y 축 방향의 길이) 또는 곡면부(CA)의 곡률이 정전척(2000)과의 틈 또는 죔쇄를 발생시키는 요인이 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 정전척(2000)은 제 1 피처리물(S1)의 폭 및 곡면부(CA)의 곡률 중 적어도 어느 하나에 대응하여 이동 가능한 지지 블록(2400)을 가지는 정전척(2000)을 제공한다. 즉, 실시예에 따른 정전척(2000)은 지지시키고자 하는 제 1 피처리물(S1)의 폭 및 곡률에 따라 정전 필름(2200) 및 지지 블록(2400)이 제 1 및 제 2 쿠션부(2300a, 2300b)에 의해 이동 가능하다. 특히, 정전척(2000)의 양 가장자리에 해당하는 한 쌍의 지지 블록(2400) 각각이 제 1 및 제 2 쿠션 부재(2310b, 2320b)에 의해 폭 방향 및 상측 방향으로 이동될 수 있다. 따라서, 제 1 피처리물(S1)과 정전척(2000) 간에, 특히 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 정전척(2000) 간에 틈새 또는 죔새가 발생되는 것을 종래에 비해 억제할 수 있다.
예를 들어, 실제 지지시키고자 하는 제 1 피처리물(S1)의 평면부(FA)의 폭(도 5(b))(WfP)이 설계치의 평면부의 폭(도 5(a))(Wfi)에 비해 긴 경우, 제 1 피처리물(S1)이 정전척(2000)에 지지될 때, 상기 제 1 피처리물(S1)로부터 가해지는 힘에 의해, 도 9와 같이 지지 블록(2400)이 폭 방향 외측으로 이동할 수 있다. 이때, 지지 블록(2400)의 폭 방향 외측에 위치하는 제 1 쿠션 부재(2310b)가 수축된다.
합착시키고자 하는 제 1 피처리물(S1)의 평면부(FA)의 폭(WfP)이 제 1 피처리물(S1)에 대한 설계치의 평면부(FA)의 폭(Wfi)에 비해 긴 경우, 평면부(FA)로부터 연장 형성된 곡면부(CA)의 위치가 설계치에 비해 더 외측에 위치하게 된다. 따라서, 제 1 피처리물(S1)이 정전척(2000)에 지지될 때, 지지 블록(2400)의 폭 방향 외측으로 힘이 가해며, 이 힘에 의해 지지 블록(2400)이 폭 방향 외측으로 이동하고, 이때 제 1 쿠션 부재(2310b)가 수축한다.
물론, 제 1 피처리물(S1)의 Y 축 방향의 사이즈 및 곡률에 의해 상측 방향으로 힘이 인가될 수 있으며, 이에 지지 블록(2400)이 상측 방향으로 이동될 수 있고, 이때 제 2 쿠션 부재(2320b)가 수축된다.
다른 예로, 지지시키고자 하는 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)의 높이(도 5(c))(Hcp)가 설계치의 곡면부(CA)의 높이(도 5(a))(Hci)에 비해 짧거나, 곡률이 다른 경우, 제 1 피처리물(S1)이 정전척(2000)에 지지될 때, 상기 제 1 피처리물(S1)로부터 가해지는 힘에 따라 도 10과 같이 지지 블록(2400)이 적어도 상측 방향으로 소정거리 이동할 수 있다.
물론, 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)의 높이 및 곡률에 따라, 상측 방향 뿐만 아니라, 폭 방향으로도 힘이 가해져, 지지 블록(2400)이 폭 방향 외측으로도 이동될 수 있고, 이때 제 1 쿠션 부재(2310b)가 수축된다.
지지 블록(2400)이 이동되는 예는 앞에서 상술한 도 8(b) 및 도 8(c)의 예에 한정되지 않고, 지지시키고자 하는 제 1 피처리물(S1)과 설계치 간에 발생할 수 있는 오차의 다양한 경우를 포함한다.
이와 같이, 지지 블록(2400)은 제 1 피처리물(S1)의 사이즈 또는 곡률에 대응하도록 이동 가능하다. 따라서, 정전척(2000)과 제 1 피처리물(S1) 간에 틈 또는 죔새 발생을 종래에 비해 줄일 수 있다. 이로 인해, 제 1 피처리물(S1)의 파손 또는 제 1 피처리물(S1)과 제 2 피처리물(S2) 간의 얼라인 불량 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
도 11은 제 1 실시예의 변형예에 따른 정전척을 도시한 도면이다.
상술한 제 1 실시예에 따른 정전척(2000)은 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 대향하는 영역에 별도의 지지력이 부가되지 않는 구조이다.
하지만, 이에 한정되지 않고, 도 11에 도시된 변형예와 같이 정전척(2000)은 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 대향하는 지지 블록(2400)의 지지면(2410)으로 지지력을 제공하는 지지부(2500)를 포함할 수 있다.
지지부(2500)는 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 대향하는 지지 블록(2400)의 지지면(2410)에 장착된 점착 부재(2510) 및 점착 부재(2510)의 지지면(2410)으로 진공 흡입력을 발생시키는 흡입부(2520)를 포함한다.
점착 부재(2510)는 점착력을 가지는 수단으로, 지지 블록(2400)의 지지면(2410)에 장착 또는 설치된다. 이에 점착 부재(2510)는 지지 블록(2400)의 지지면(2410)의 곡률과 대응 또는 동일한 곡률을 가진다.
흡입부(2520)는 지지 블록(2400)의 내부에서 점착 부재(2510)의 후방에 위치되며, 일단이 점착 부재(2510)와 연결된 흡입관(2521) 및 흡입관(2521)의 타단에 연결된 펌프(2522)를 포함한다.
흡입관(2521)은 내부 공간을 가지는 파이프 형태로서, 점착 부재(2510)를 두께 방향으로 관통하여, 그 일단이 점착 부재의 전면으로 노출되도록 상기 전면까지 연장 형성될 수 있다. 이를 위해, 점착 부재에는 흡입관(2521)이 관통할 수 있는 홀이 마련될 수 있다.
물론, 흡입관(2521)이 점착 부재의 전면까지 연장되지 않고, 점착 부재(2510)의 전면의 후방까지 연장되면서 상기 점착 부재에 마련된 홀과 연결될 수 있다.
또한, 흡입부(2520)는 지지 블록(2400) 내부에서 흡입관(2521)과 펌프(2522) 사이를 연결하도록 마련된 채널(2523)을 포함할 수 있으며, 채널(2523)의 내경은 흡입관(2521)의 내경에 비해 클 수 있다.
이와 같이, 지지 블록(2400)에 지지부(2500)가 추가적으로 더 설치됨으로써, 정전척 중 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 대응하는 영역에 지지력이 더 부가된다. 따라서, 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 대응하는 영역의 지지력이 제 1 실시예에 비해 향상된다. 이에, 정전척(2000)에 의한 제 1 피처리물(S1)의 척킹 불량 및 이에 따른 제 1 피처리물(S1)의 파손을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
상술한 변형예에 따른 지지부(2500)는 점착 부재(2510) 및 흡입부(2520)를 모두 포함한다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 지지부(2500)는 점착 부재(2510) 및 흡입부(2520) 중 어느 하나를 포함하는 구성일 수 있다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 정전척을 도시한 도면이다.
상술한 제 1 실시예 및 변형예에 따른 정전척(2000)은 지지 블록(2400)의 후방에 제 2 쿠션부(2300b)가 설치되고, 지지 블록(2400)에 가해지는 외력에 의해 후방으로 이동한다.
하지만, 이에 한정되지 않고, 도 12 및 도 13에 도시된 제 2 실시예와 같이, 지지 블록(2400)의 후방에 위치된 팽창 부재(2610, 2620)의 팽창 동작에 의해 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
즉, 제 2 실시예에 따른 정전척(2000)은 챔버부(100) 내부에서 가압부(610)와 대향하도록 가압부(610)의 상측에 위치된 바디(2100), 제 1 피처리물(S1)의 평면부(FA)와 대향 위치되도록 일 방향으로 연장 형성되어 바디(2100)의 하부에 장착된 정전 필름(2200), 정전 필름(2200)의 연장 방향으로 연장 형성되어 상기 정전 필름(2200)의 후방에 위치되도록 바디(2100) 내에 설치된 쿠션부(230a), 제 1 피처리물(S1)의 후방에 위치되도록 바디(2100) 내부에 위치되며, 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)를 향하는 지지면(2410)이 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)의 곡률과 대응 또는 부합하는 곡률을 가지고, 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)를 향해 이동 가능한 지지 블록(2400), 바디(2100) 내부에서 지지 블록(2400)의 후방에 위치되어, 팽창 동작에 의해 지지 블록(2400)을 제 1 피처리물(S1)이 위치된 방향으로 이동시키는 팽창 부재(2610, 2620), 지지 블록(2400)과 바디(2100) 사이를 연결하도록 설치되어, 지지 블록(2400)이 원래 상태 위치로 복원시키는 복원력을 가지는 복원 부재(2710, 2720)를 포함한다.
팽창 부재(2610, 2620)는 내부에 유체 예컨대 공기(air)가 공급될 수 있는 내부 공간을 가지며, 공급된 유체에 의해 팽창 및 유체의 배출에 따라 수축이 가능한 튜브일 수 있다.
지지 블록(2400)의 후방에 팽창 부재(2610, 2620)가 위치되는데, 지지 블록(2400)의 후방에 복수의 팽창 부재(2610, 2620)가 위치될 수 있다. 예컨대, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 지지 블록(2400)의 폭 방향 외측 및 지지 블록(2400)의 상측에 각각에 팽창 부재(2610, 2620)가 위치될 수 있다. 이하에서는 지지 블록(2400)의 폭 방향 외측에 위치되는 팽창 부재를 제 1 팽창 부재(2610), 지지 블록(2400)의 상측에 위치되는 팽창 부재를 제 2 팽창 부재(2620)라 명명한다.
제 1 팽창 부재(2610)는 그 팽창에 의해 지지 블록(2400)을 폭 방향으로 이동시키는 것으로, 제 1 팽창 부재(2610)가 팽창되면 그 전방에 위치된 지지 블록(2400)이 제 1 피처리물(S1)과 가까워지도록 폭 방향으로 이동된다.
제 2 팽창 부재(2620)는 그 팽창에 의해 지지 블록(2400)을 상하 방향으로 이동시키는 것으로, 제 2 팽창 부재(2620)가 팽창되면 그 전방에 위치된 지지 블록(2400)이 제 1 피처리물과 가까워지도록 하측 방향으로 이동한다.
제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620)의 동작을 위해 유체의 공급 및 배출을 제어하는 팽창 제어부(2800)가 연결된다. 팽창 제어부(2800)는 일단이 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620) 각각에 연결되며, 유체가 통과하는 내부 공간이 마련된 연결관(2810), 연결관(2810)의 타단에 연결되어 상기 연결관(2810)으로 유체를 공급하는 공급부(2820), 연결관(2810)의 타단에 연결되어 상기 연결관(2810)을 통해 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620) 내부의 유체를 배출시키는 배출부(2830)를 포함한다. 또한, 팽창 제어부(2800)는 각각이 연결관(2810)의 연장 경로상에 설치되어 공급부(2820)와의 연통을 제어하는 제 1 밸브 및 배출부(2830)와의 연통을 제어하는 제 2 밸브를 포함한다.
이러한 팽창 제어부에 의하면, 공급부(2820)의 동작에 의해 유체가 공급되어 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620) 각각이 팽창되며, 배출부(2830)의 동작에 의해 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620) 내 유체가 배출되어 상기 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620)가 수축된다.
복원 부재(2710, 2720)는 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620)가 수축되었을 때, 지지 블록(2400)이 원래 상태 위치로 복원되도록 돕는 역할을 한다.
복원 부재(2710, 2720)는 상술한 바와 같이 바디(2100)와 지지 블록(2400)을 연결하도록 설치되는데, 팽창 부재(2610, 2620)의 갯수와 대응하도록 복수개로 마련될 수 있다.
예컨대, 복원 부재(2710, 2720)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 지지 블록(2400)의 전 방에서 폭 방향으로 연장 형성되어 일단이 지지 블록(2400)에 연결되고 타단이 바디(2100)에 연결된 제 1 복원 부재(2710) 및 상하 방향으로 연장 형성되어 일단이 지지 블록(2400)의 상단과 연결되고 타단이 바디에 연결된 제 2 복원 부재(2720)를 포함한다. 제 1 및 제 2 복원 부재(2710, 2720) 각각은 수축 및 팽창이 가능한 스프링(spring)일 수 있다.
이하, 도 12 및 도 13을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 정전척(2000)의 동작 및 제 1 피처리물(S1)의 지지 과정을 설명한다.
가장자리가 곡면인 제 1 피처리물(S1)을 정전척(2000)의 공공부에 위치되도록 이동시키고, 제 1 피처리물(S1)의 평면부(FA)가 정전 필름(2200)에 접하도록 한다. 그리고, 팽창 제어부(2800)를 이용하여 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620) 중 적어도 하나를 팽창시켜, 지지면(2410)이 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)에 접촉되도록 지지 블록(2400)을 이동시킨다. 즉, 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620) 중 적어도 하나를 팽창시켜, 지지 블록(2400)을 폭 방향 및 하측 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동시켜, 상기 지지 블록(2400)의 지지면(2410)이 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)에 접하도록 한다.
이렇게 지지 블록(2400)은 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)를 향해 이동될 수 있다. 다른 말로 하면, 지지 블록(2400)은 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620) 적어도 하나의 동작에 의해 제 1 피처리물(S1)의 사이즈 또는 형상에 따라 지지면(2410)이 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)에 접하도록 이동될 수 있다. 즉, 제 1 피처리물(S1)의 사이즈 또는 형상에 대응하도록 지지 블록(2400)이 이동될 수 있다. 이로 인해, 정전척(2000)에 의한 제 1 피처리물(S1)의 지지력을 향상시킬 수 있다.
정전척(2000)에 제 1 피처리물(S1)이 지지되면, 제 1 피처리물(S1)에 제 2 피처리물(S2)을 합착시킨다. 그리고, 제 1 피처리물(S1)과 제 2 피처리물(S2) 간의 합착이 종료된 후 이들이 정전척(2000)으로부터 분리되면, 팽창 제어부(2800)의 배출부(2830)를 동작시켜, 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620) 중 유체가 공급된 팽창 부재로부터 유체를 배출시킨다. 이에,제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620) 중 팽창되었던 팽창 부재(2610, 2620)가 수축하며, 이때 제 1 및 제 2 복원 부재(2710, 2720)의 복원력에 의해 지지 블록(2400)이 원래 상태로 복귀된다.
이러한 제 2 실시예에 따른 정전척(2000)에 의하면, 제 1 피처리물(S1)의 사이즈 또는 그 형상에 따라 지지 블록(2400)이 제 1 및 제 2 팽창 부재(2610, 2620)에 의해 능동적으로 이동한다. 즉, 제 1 피처리물(S1)의 사이즈 또는 그 형상에 따라, 지지면(2410)이 상기 제 1 피처리물(S1)의 곡면부(CA)와 접하도록 지지 블록(2400)의 이동 방향 및 이동량을 조절할 수 있다.
따라서, 제 1 피처리물(S1)이 설계치와 다르게 제조되더라도, 정전척(2000)과 제 1 피처리물(S1) 간의 틈새 또는 죔새 발생을 종래에 비해 줄일 수 있다. 또한, 이로 인한 제 1 피처리물(S1)의 파손 및 제 1 피처리물(S1)과 제 2 피처리물(S2) 간의 얼라인 불량 발생을 줄이거나 방지할 수 있다.
상술한, 제 1 실시예, 변형예 및 제 2 실시예에서는 제 1 피처리물이 Y 축 방향의 양 가장자리가 곡면이고, 정전척이 Y 축 방향으로 나열 배치된 2개의 지지 블록을 포함하는 구성을 설명하였다.
하지만, 이에 한정되지 않고, 제 1 피처리물은 X 축 방향으로 곡면이 형성된 형상일 수 있고, 이에 정전척은 제 1 피처리물의 X 축 방향 가장자리에 마련된 곡면부와 대향 위치되도록 지지 블록이 마련된 구조일 수 있다.
또한, 제 1 피처리물은 사각형 형상에 한정되지 않고, 원형 또는 다양한 다각형이면서 가장자리가 곡면인 형상일 수 있다. 그리고 정전척의 지지 블록은 제 1 피처리물의 곡면 위치에 대응하도록 마련된다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 합착 장치의 동작 및 제 1 피처리물과 제 2 피처리물 간의 합착 과정을 설명한다.
먼저, 도 3과 같이 정전척(2000)에 가장자리가 곡면 형상인 제 1 피처리물(S1)을 지지시키고, 트레이(410) 상에 제 2 피처리물(S2)을 지지시킨다. 여기서, 제 2 피처리물(S2)은 필름(F) 및 필름(F) 상에 부착되며 화상을 구현하는 패널(P)을 포함한다.
정전척(2000)에 제 1 피처리물(S1)을 지지시키는데 있어서, 먼저 제 1 피처리물(S1)을 정전척(200)의 하측에 대향 위치시킨다.
그리고, 제 1 피처리물(S1)을 상승시켜, 제 1 피처리물(S1)의 이면이 정전척(2000)의 정전 필름(2200) 및 지지 블록(2400)의 지지면에 접촉되도록 한다. 보다 구체적으로는, 제 1 피처리물(S1)의 평면부(FA)가 정전 필름(2200)에 접촉되고, 곡면부(CA)가 지지 블록(2400)의 지지면(2410)에 접촉되도록 한다.
제 1 피처리물(S1)이 정전척(2000)에 접촉 지지될 때, 정전 필름(2200) 및 지지 블록(2400) 중 적어도 하나가 후방으로 이동될 수 있다. 즉, 정전 필름(2200)이 상측으로 이동하거나, 지지 블록(2400)이 폭 방향 외측 및 상측 중 적어도 하나의 방향으로 이동될 수 있다.
이러한 정전 필름(2200) 및 지지 블록(2400)의 이동은, 제 1 피처리물(S1)의 사이즈, 곡면부의 곡률 또는 그 형상에 의해 정전척(2000)에 접촉될 때 가해지는 가압력 또는 힘에 의한 것이다. 다시 말해, 제 1 피처리물(S1)이 정전척(2000)에 접촉, 지지될 때, 가해지는 힘에 따라 정전 필름(2200) 및 지지 블록(2400)이 고정되어 있지 않고, 이동된다. 즉, 정전척(2000)의 공공부가 제 1 피처리물(S1)의 사이즈, 곡률 또는 그 형상에 따라 그 크기가 가변된다.
따라서, 정전척(2000)과 제 1 피처리물(S1) 간에 틈 또는 죔새 발생을 종래에 비해 줄일 수 있다. 이로 인해, 제 1 피처리물(S1)의 파손 또는 제 1 피처리물(S1)과 제 2 피처리물(S2) 간의 얼라인 불량 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
제 1 피처리물(S1)이 정전척(2000)에 지지되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 가압부(610)의 하측에 위치되도록 트레이(410)를 하강시킨다. 이에, 제 2 피처리물(S2)은 가압부(610)의 형상과 같이 폭 방향 중심 방향으로 갈수록 그 높이가 높은 볼록한 형상이 된다.
이후, 도 5와 같이 챔버부(100)가 밀폐되도록 상부 챔버(110)를 하강시켜, 제 1 피처리물(S1)의 폭 방향 중심과 제 2 피처리물(S2)의 폭 방향 중심이 접촉되도록 한다. 챔버부(100)가 밀폐되면, 상기 챔버부(100) 내부는 필름(F)을 기준으로, 상기 필름(F)의 상부 영역과 하부 영역으로 분할된다. 실시예에서는 챔버부(100)가 밀폐된 후에, 제 1 압력 조절부(310) 및 제 2 압력 조절부(320) 각각을 동작시켜, 필름(F)의 상측 영역과 필름(F)의 하측 영역 각각을 진공 분위기로 조성한다.
다음으로, 제 2 압력 조절부(320)를 이용하여, 필름(F)의 하측 영역을 대기 압력으로 환원시킨다. 이때, 압력 차에 의해, 필름(F) 및 이에 부착된 패널(P)이 윈도우(W)가 위치된 방향으로 밀어 올라가 윈도우(W)를 가압하게 되며, 이에 따라 1차 접합이 실시된다.
그리고, 지지대(620)를 이용하여 가압부(610)를 상승시키면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상측에 고정되어 있는 정전척(2000)에 의해 의해 그 이동이 저지된다. 따라서, 제 2 피처리물(S2)을 제 1 피처리물(S1)이 위치된 방향으로 미는 힘이 발생되며, 이때 가압부(610)가 제 1 피처리물(S1)의 형상에 부합 또는 대응하는 형상으로 그 형태가 변형된다. 이렇게 가압부(610)가 제 2 피처리물(S2)의 하측에서 상기 제 2 피처리물(S2)을 전체적으로 가압하는 힘에 의해, 제 1 피처리물(S1)의 내측면에 제 2 피처리물(S2)이 합착된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 정전척의 정전 필름 및 지지 블록은 제 1 피처리물의 사이즈, 곡률 또는 그 형상에 따라 이동 가능하다. 특히, 제 1 피처리물의 양 가장자리인 곡면부와 대응하는 지지 블록이 폭 방향 외측 및 상측 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동 한다. 이에, 정전척(2000)의 공공부는 제 1 피처리물(S1)의 사이즈, 곡률 또는 그 형상에 따라 그 크기 또는 체적이 가변될 수 있다.
따라서, 정전척(2000)과 제 1 피처리물(S1) 간에 틈 또는 죔새 발생을 종래에 비해 줄일 수 있다. 이로 인해, 제 1 피처리물(S1)의 파손 또는 제 1 피처리물(S1)과 제 2 피처리물(S2) 간의 얼라인 불량 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
2000: 정전척 2100: 바디
2200: 정전 필름 2300a: 제 1 쿠션부
2300b: 제 2 쿠션부 2310b: 제 1 쿠션 부재
2320b: 제 2 쿠션 부재 2400: 지지 블록
2410: 지지면 2510: 점착 부재
2520: 흡입부 2610: 제 1 팽창 부재
2620: 제 2 팽창 부재 2710: 제 1 복원 부재
2720: 제 2 복원 부재

Claims (25)

  1. 평면부 및 상기 평면부의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장 형성된 곡면부를 포함하는 피처리물을 지지하는 정전척으로서,
    상기 피처리물의 평면부의 후방에 대응 위치되도록 설치되는 정전 필름;
    상기 피처리물의 곡면부의 후방에 대응 위치되며, 이동 가능한 지지 블록;
    상기 지지 블록의 지지면에 설치 가능한 점착 부재 및 상기 지지 블록의 지지면으로 진공 흡입력이 발생되도록 상기 지지 블록의 내부에 설치 가능한 흡입관을 구비하는 흡입부 중 적어도 하나를 포함하는 정전척.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 피처리물이 수용되는 공공부를 가지는 바디를 포함하고,
    상기 공공부를 구획하는 상기 바디의 내벽에 상기 정전 필름 및 지지 블록이 설치되는 정전척.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지 블록 중 상기 피처리물의 곡면부와 마주하는 지지면이 상기 곡면부에 부합하는 곡률을 가지는 형상인 정전척.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 정전 필름의 후방에 위치되며, 수축 및 신장이 가능한 탄성력을 가지는 제 1 쿠션부를 포함하는 정전척.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 블록은 상기 피처리물로부터 가해지는 외력에 의해 후방으로 이동 가능한 정전척.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 지지 블록의 후방에 위치되어, 수축 및 신장이 가능한 탄성력을 가지는 제 2 쿠션부를 포함하는 정전척.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 2 쿠션부는 상기 지지 블록의 폭 방향 외측에 위치되는 제 1 쿠션 부재 및 상기 지지 블록의 상측에 위치되는 제 2 쿠션 부재를 포함하는 정전척.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 평면부 및 상기 평면부의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장 형성되며, 곡률을 가지는 형상인 곡면부를 포함하는 제 1 피처리물에 제 2 피처리물을 합착시키는 합착 설비로서,
    내부 공간을 가지는 챔버부;
    상기 챔버부 내부에 위치되어 승하강이 가능하며, 일면에 상기 제 1 피처리물의 지지가 가능한 정전척;
    상기 챔버부 내부에서 상기 정전척과 대향 위치되는 가압부; 및
    중공형이며, 상기 정전척과 가압부 사이에 위치 가능하고, 상기 제 2 피처리물을 클램핑하여 지지시키는 트레이;
    를 포함하고,
    상기 정전척은 상기 제 1 피처리물의 평면부와 대응하는 영역과, 상기 곡면부와 대응하는 영역으로 분할되어 있고, 상기 정전척은 상기 제 1 피처리물의 곡면부의 후방에 대응 위치되며, 이동 가능한 지지 블록을 포함하며,
    상기 지지 블록의 지지면에 설치 가능한 점착 부재 및 상기 지지 블록의 지지면으로 진공 흡입력이 발생되도록 상기 지지 블록의 내부에 설치 가능한 흡입관을 구비하는 흡입부 중 적어도 하나를 포함하는 합착 설비.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 정전척은 상기 제 1 피처리물의 평면부의 후방에 대응 위치되도록 설치되는 정전 필름을 포함하는 합착 설비.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 지지 블록 중 상기 제 1 피처리물의 곡면부와 마주하는 지지면이 상기 곡면부에 부합하는 곡률을 가지는 형상인 합착 설비.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 정전 필름의 후방에 위치되며, 수축 및 신장이 가능한 탄성력을 가지는 제 1 쿠션부를 포함하는 합착 설비.
  17. 청구항 14 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 블록의 후방에 위치되어, 수축 및 신장이 가능한 탄성력을 가지는 제 2 쿠션부를 포함하고,
    상기 지지 블록은 상기 제 2 쿠션부에 의해 상기 제 1 피처리물로부터 가해지는 외력에 의해 후방으로 이동 가능한 합착 설비.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 평면부 및 상기 평면부의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장 형성되며, 곡률을 가지는 형상인 곡면부를 포함하는 제 1 피처리물에 제 2 피처리물을 합착시키는 방법으로서,
    상기 제 1 피처리물을 정전척에 지지시키는 과정;
    상기 정전척과 대향 위치된 중공형의 트레이에 제 2 피처리물을 지지시키는 과정;
    상기 제 1 피처리물과 제 2 피처리물이 가까워지도록 상기 정전척과 상기 트레이를 이동시켜, 상기 제 1 피처리물에 제 2 피처리물을 합착시키는 과정;
    을 포함하고,
    상기 제 1 피처리물을 상기 정전척에 지지시키는 과정은, 상기 정전척 중 상기 제 1 피처리물의 곡면부와 대응하는 지지 블록을 이동시키는 과정을 포함하고,
    상기 제 1 피처리물을 상기 정전척에 지지시키는 과정은,
    상기 제 1 피처리물의 평면부가 상기 정전척의 정전 필름과 대향 위치되고, 상기 곡면부가 상기 정전 필름의 가장자리로부터 외측으로 연장 형성되며, 상기 곡면부를 향하는 지지면이 상기 곡면부에 대응하는 곡면 형상인 상기 지지 블록과 마주보도록 배치시키는 과정; 및
    상기 제 1 피처리물을 상기 정전척 방향으로 이동시켜, 상기 제 1 피처리물과 상기 정전척이 상호 접촉되도록 하는 과정;
    을 포함하며,
    상기 제 1 피처리물과 상기 정전척이 상호 접촉되도록 하는데 있어서,
    상기 지지 블록의 지지면의 점착력 및 상기 지지 블록의 지지면의 진공 흡입력 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제 1 피처리물과 상기 정전척을 접촉시키는 합착 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 지지 블록을 이동시키는데 있어서,
    상기 제 1 피처리물로부터 상기 정전척에 인가되는 외력에 의해 상기 지지 블록을 후방으로 이동시키는 합착 방법.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 지지 블록을 이동시키는데 있어서,
    상기 지지 블록을 상기 제 1 피처리물의 곡면부 방향으로 이동시켜, 상기 지지 블록의 지지면을 상기 제 1 피처리물의 곡면부와 접촉시키는 합착 방법.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 제 1 피처리물로부터 상기 정전척에 인가되는 외력에 의해 상기 지지 블록이 후방으로 이동되는데 있어서,
    상기 지지 블록의 후방에 위치된 쿠션부의 수축에 의해 상기 지지 블록이 이동되는 합착 방법.
  24. 청구항 22에 있어서,
    상기 지지 블록을 상기 제 1 피처리물의 곡면부 방향으로 이동시키는데 있어서,
    상기 지지 블록의 후방에 위치된 팽창 부재로 유체를 공급하여, 상기 팽창 부재의 팽창에 의해 상기 지지 블록을 이동시키는 합착 방법.
  25. 청구항 20 내지 청구항 24 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 블록은 상기 지지 블록의 폭 방향 및 상하 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동되는 합착 방법.




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