KR102613099B1 - Apparatus for bonding substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 유리기판과 마스크의 합착시 유리기판과 마스크의 평행도를 정밀하게 측정하고, 보정할 수 있는 것을 목적으로 하고, 마스크가 안착되어 있는 고정트레이; 상기 고정트레이의 상측으로 상기 고정트레이와 이격되어 위치하고, 유리기판이 로딩(loading)되고, 틸팅(tilting)과 수직운동과 수평운동을 하는 구동부; 상기 구동부와 연결되어 상기 구동부를 지지하고, 수직운동과 수평운동하는 2이상의 로드; 상기 로드에 구동력을 전달하는 원동부;및 상기 구동부에 위치하고, 상기 유리기판과 상기 마스크의 평행도를 측정하는 2이상의 센서;를 포함하고, 2이상의 상기 로드 중 일부만 수직운동하여 상기 구동부가 틸팅(tilting)되는 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치를 제공한다.The purpose of the present invention is to precisely measure and correct the parallelism of the glass substrate and the mask when bonding the glass substrate and the mask, and includes a fixing tray on which the mask is mounted; A driving unit located above the fixed tray and spaced apart from the fixed tray, loads a glass substrate, and performs tilting, vertical movement, and horizontal movement; Two or more rods connected to the driving unit to support the driving unit and moving vertically and horizontally; A driving part that transmits a driving force to the rod; and two or more sensors located in the driving part and measuring the parallelism between the glass substrate and the mask; and a vertical movement of only a portion of the two or more rods so that the driving part tilts. ) provides a substrate bonding device characterized in that.
Description
본 발명은 기판 합착 장치에 관한 것이다The present invention relates to a substrate cementation device
이하에서 기술되는 내용은 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 기재한 것은 아니다.The content described below only provides background information about the present invention and does not describe prior art.
OLED 디스플레이는 포스트 엘시디(Post LCD) 디스플레이로서뿐만 아니라 조명용 면 발광장치로서 그 에너지성과 저렴성이 입증되어 세계적으로 각광받고 있다. OLED 발광장치의 핵심 공정기술로서, 유기물 발광재료를 기체 증발하여 유리기판에 고진공 상태에서 증착하여 유기물 박막을 제조하는 열증발 증착공정(thermal evaporation deposition)이 주로 사용되고 있다.OLED displays are gaining global attention not only as post-LCD displays but also as surface light-emitting devices for lighting, as they have proven to be energy efficient and inexpensive. As a core process technology for OLED light-emitting devices, thermal evaporation deposition is mainly used to produce organic thin films by vaporizing organic light-emitting materials and depositing them on a glass substrate under high vacuum.
열증발 증착공정은, 증착원 기술과 마스크 기술로 분류되며, 증착원 기술은 종래의 점증발원과 최근 대면적증착을 위한 선형증착원, 가스증착기술, 증착 방향에 따라 수직 및 수평증착원 등이 있으며, 마스크 기술은 얼라이너 기술과 패턴마스크 기술 등이 있다.Thermal evaporation deposition process is classified into deposition source technology and mask technology, and deposition source technology includes conventional gradual evaporation source, recent linear deposition source for large-area deposition, gas deposition technology, and vertical and horizontal deposition sources depending on the deposition direction. Mask technologies include aligner technology and pattern mask technology.
얼라이너 기술은, 유리기판과 마스크(RGB MASK)를 정밀하게 정렬한 후 합착하는 것에 관한 기술이다. 일반적으로, 유리기판과 마스크를 포갠 후, 얼라인 마크를 따라 합착하는 과정으로 이루어 진다.Aligner technology is a technology that involves precisely aligning a glass substrate and a mask (RGB MASK) and then bonding them. Generally, it is done by stacking a glass substrate and a mask and then bonding them along alignment marks.
그러나 최근 OLED에 사용되는 유리기판은 대형화되고 있는 추세이다. 따라서 기존과 같이 유리기판과 마스크 간의 평행도를 정밀하게 조절하지 않고 합착하는 경우, 유리기판이 깨지거나 얼라인의 틀어짐 등의 문제가 발생할 수 있다.However, recently, the glass substrate used in OLED is becoming larger. Therefore, if the parallelism between the glass substrate and the mask is not precisely controlled as in the past, problems such as breaking the glass substrate or misalignment may occur.
특히, 얼라인이 틀어지는 경우, 유기물 발광재료가 정해진 위치에 증착되지 않아 기판의 품질을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다.In particular, if the alignment is misaligned, the organic light-emitting material may not be deposited at the designated location, which may cause a problem that deteriorates the quality of the substrate.
상술한 문제점을 해결하고자, 유리기판과 마스크의 합착시 유리기판과 마스크의 평행도를 정밀하게 측정하고, 보정할 수 있는 기판 합착 장치를 제공하고자 한다.In order to solve the above-mentioned problems, we would like to provide a substrate bonding device that can precisely measure and correct the parallelism of the glass substrate and the mask when bonding the glass substrate and the mask.
본 발명에 따른, 기판 합착 장치는, 마스크가 안착되어 있는 고정트레이; 상기 고정트레이의 상측으로 상기 고정트레이와 이격되어 위치하고, 유리기판이 로딩(loading)되고, 틸팅(tilting)과 수직운동과 수평운동을 하는 구동부; 상기 구동부와 연결되어 상기 구동부를 지지하고, 수직운동과 수평운동하는 2이상의 로드; 상기 로드에 구동력을 전달하는 원동부;및 상기 구동부에 위치하고, 상기 유리기판과 상기 마스크의 평행도를 측정하는 2이상의 센서;를 포함하고, 2이상의 상기 로드 중 일부만 수직운동하여 상기 구동부가 틸팅(tilting)되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a substrate bonding apparatus includes a fixing tray on which a mask is mounted; A driving unit located above the fixed tray and spaced apart from the fixed tray, loads a glass substrate, and performs tilting, vertical movement, and horizontal movement; Two or more rods connected to the driving unit to support the driving unit and moving vertically and horizontally; A driving part that transmits a driving force to the rod; and two or more sensors located in the driving part and measuring the parallelism between the glass substrate and the mask; and a vertical movement of only a portion of the two or more rods so that the driving part tilts. ) is characterized by being.
상기 구동부는 직육면체 형태이고, 4개의 상기 센서는 각각 상기 구동부의 수직방향 모서리에 위치하는 것을 특징으로 한다.The driving unit has a rectangular parallelepiped shape, and each of the four sensors is located at a vertical edge of the driving unit.
상기 센서는 광센서이고, 상기 광센서에서 출사된 광 중 일부는 상기 유리기판과 상기 마스크를 차례로 투과하는 것을 특징으로 한다.The sensor is an optical sensor, and some of the light emitted from the optical sensor sequentially passes through the glass substrate and the mask.
상기 로드는, 상기 구동부에서 상측으로 연장되어 형성된 것을 특징으로 한다.The rod is characterized in that it extends upward from the driving unit.
상기 로드는, 상기 로드의 중간에 위치한 연결부를 더 포함하고, 상기 연결부를 기준으로 상기 로드의 하부가 틸팅(tilting)되는 것을 특징으로 한다.The rod further includes a connection portion located in the middle of the rod, and the lower portion of the rod is tilted relative to the connection portion.
상기 연결부는 벨로우즈 커플링인 것을 특징으로 한다.The connection part is characterized in that it is a bellows coupling.
상기 구동부는, 정전척플레이트와 자석플레이트와 커버플레이트가 차례로 적층되어 형성된 것을 특징으로 한다.The driving unit is formed by sequentially stacking an electrostatic chuck plate, a magnet plate, and a cover plate.
상기 유리기판과 상기 마스크 각각에는 얼라인마크가 형성되어 있고, 상기 얼라인마크를 인식하는 비전시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.An alignment mark is formed on each of the glass substrate and the mask, and the display device further includes a vision system that recognizes the alignment mark.
본 발명에서는, 센서에 의해서 유리기판과 마스크간의 평행도를 측정할 수 있고, 틸팅되는 구동부에 의해, 유리기판과 마스크가 평행하도록 정렬할 수 있다.In the present invention, the degree of parallelism between the glass substrate and the mask can be measured by a sensor, and the glass substrate and the mask can be aligned so that they are parallel by a tilting driving unit.
나아가 구동부의 틸팅시, 로드도 연결부에 의해 로드의 하부도 같이 틸팅되므로, 정밀하고 정확한 평행도보정을 수행할 수 있다.Furthermore, when the driving part is tilted, the lower part of the rod is also tilted by the rod connection part, so precise and accurate parallelism correction can be performed.
나아가 센서에서 출사된 광은 유리기판과 마스크를 차례로 투과하고, 유리기판과 마스크에서 반사된 광을 수광하여 이격거리를 측정한다. 그 결과, 동일한 시점에서 마스크와 유리기판의 위치를 측정할 수 있어 정밀하고, 정확한 평행도의 산출이 가능하다.Furthermore, the light emitted from the sensor sequentially passes through the glass substrate and the mask, and the light reflected from the glass substrate and mask is received to measure the separation distance. As a result, the positions of the mask and the glass substrate can be measured at the same point in time, making it possible to calculate precise and accurate parallelism.
나아가 촬영시 피사체에 표시된 광을 사라지게 하여, 촬영 여부를 확인할 수 있다.Furthermore, when shooting, the light displayed on the subject disappears, allowing you to check whether or not the photo was taken.
나아가 회절광학소자 및 반사편의 구동에 의해, 피사체에 표시된 광의 형태가 달라져, 다양한 방법으로 촬영 영역을 지시할 수 있다.Furthermore, by driving the diffractive optical element and the reflection piece, the form of light displayed on the subject changes, allowing the shooting area to be indicated in various ways.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착 장치의 센서부분을 나타낸 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착 장치의 로드를 나타낸 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착 장치의 작동과정을 나타낸 단면도이다.Figure 1 is a perspective view showing a substrate bonding device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the sensor portion of the substrate bonding device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a rod of a substrate bonding device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the operation process of the substrate bonding device according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described through exemplary drawings. When assigning reference numerals to components in each drawing, identical components are indicated with the same reference numerals as much as possible, even if they are shown in different drawings. Additionally, when describing embodiments of the present invention, if detailed descriptions of related known configurations or functions are judged to impede understanding of the embodiments of the present invention, the detailed descriptions will be omitted.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Additionally, when describing the components of an embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected," "coupled," or "connected" to another component, that component may be directly connected, coupled, or connected to that other component, but may not be connected to that component or that other component. It should be understood that another component may be “connected,” “coupled,” or “connected” between elements.
본 실시예를 설명함에 있어서, 도1에서 도시한 X,Y,Z좌표계를 기준으로 설명한다. 이하에서 사용되는 '수직' 또는 '상하'는, Z축 방향을 의미한다. 이하에서 사용되는 '수평'은, X축과 Y축 방향을 의미한다. 이하에서 사용되는 '전후'는, X축 방향을 의미한다. 이하에서 사용되는 '좌우'는 Y축 방향을 의미한다.In explaining this embodiment, the description will be made based on the X, Y, Z coordinate system shown in Figure 1. 'Vertical' or 'up and down' used below means the Z-axis direction. 'Horizontal' used below refers to the X-axis and Y-axis directions. 'Before and after' used below means the X-axis direction. 'Left and right' used below refers to the Y-axis direction.
이하, 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 기판 합착 장치(1)의 구성을 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착 장치의 센서부분을 나타낸 단면도이고, 도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착 장치의 로드를 나타낸 단면도이다.Hereinafter, the configuration of the
본 실시예에 따른 기판 합착 장치(1)는, 고정트레이(100)와 구동부(200)와 센서(300)와 로드(400)와 원동부(미도시)와 비전시스템(미도시)과 제어부(미도시)를 포함한다.The
고정트레이(100)는 후술하는 구동부(200)의 하부에 위치한다. 고정트레이(100)는 베이스 플레이트 형태를 가진다. 고정트레이(100)의 상면에는 마스크(110)가 안착된다. 고정트레이(100)는 구동하지 않는다. 후술하는 구동부(200)가 하측으로 이동하여 마스크(110)와 유리기판(210)이 합착된다. 고정트레이(100)에는, 증발원(미도시)이 형성되어 있을 수 있다. 이 경우, 마스크(110)와 합착되어 마스킹된 유리기판(210)에 유기물질이 상향증발하여 증착될 수 있다.The fixed
마스크(110)는, 고정트레이(100)의 상면에 안착된다. 마스크(110)의 상면은, 유리기판(210)의 하면과 대향되게 위치한다. 유리기판(210)이 고정트레이(110)의 상면에 사영(射影)된 것과 같이 마스크(110)가 배치된다. 마스크(110)는, 유리기판(210)과 합착한다. 본 발명의 마스크(110)에는, 여러 종류의 마스크가 사용될 수 있으나 본 실시예에서는 FMM(Fine metal mask)이 사용되었다. FMM은, FMM방식의 OLED제조공정에서 사용되는 마스크이다. FMM방식은 유기물질에 열을 가해 기체화시켜 기판에 증착하는 방식이다. 기판을 마스킹한 후, 진공상태에서 기판의 특정 영역에만 유기물질을 증착하는 방식으로 진행된다. 특히, FMM를 사용하여, RGB(Red, Green, Blue)각 픽셀을 색상별로 증착하기 때문에 마스크의 정밀도와 마스크와 기판사이의 얼라인(align, 정렬)이 중요하다. 마스크(110)에는 비전시스템(vision system)으로 인식할 수 있는 제1얼라인마크(미도시)가 형성되어 있다.The
구동부(200)는, 직육면체 형태로, 수직방향 모서리에는 센서(300a,300b,300c,300d)가 위치한다. 구동부(200)는 고정트레이(100)와 이격되어 고정트레이(100)의 상부에 위치한다. 구동부(200)는, 정전척플레이트(240)와 자석플레이트(230)와 커버플레이트(220)를 포함하며, 정전척플레이트(240)와 자석플레이트(230)와 커버플레이트(220)가 차례로 적층되어 형성된다. 구동부(200)의 수직방향 모서리는 부채꼴 모양으로 파여 홈을 형성한다. 구동부(200)의 수직방향 모서리 지점에 위치한 홈에는 브라켓이 결합한다. 브라켓에는 센서(300a,300b,300c,300d)가 결합된다. 그 결과, 구동부의 수직방향 모서리 각각에는 4개의 센서(300a,300b,300c,300d)가 위치한다. 구동부(200)의 수직방향 모서리에서 구동부(200)의 무게중심측으로 이격된 각각의 위치에는 4개의 로드(400a,400b,400c,400d)가 연결되어 있다. 구동부(200)는 로드(400a,400b,400c,400d)에 의해 지지되고, 로드(400a,400b,400c,400d)와 일체로 운동한다. 후술하지만 4개의 로드(400a,400b,400c,400d) 중 일부만 수직운동하는 경우, 구동부(200)는 틸팅(tilting)된다. The
정전척플레이트(240)는 구동부(200)의 최하부에 위치한다. 정전척플레이트(240)는 정전기적 인력에 의해, 유리기판(210)을 고정(Chucking)한다. 정전척플레이트(240)의 하면에 유리기판(210)의 상면이 접하여 로딩(loading)된다. The
자석플레이트(230)는 정전척플레이트(240)의 상부에 위치한다. 자석플레이트(230)의 하면과 정전척플레이트(240)의 상면은 서로 접해있다. 자석플레이트(230)는 고정자석으로 구성되어 있다. 따라서 구동부(200)가 고정트레이(100)에 근접하는 경우, 자석플레이트(230)와 마스크(110) 상호간의 자력에 의해 마스크(110)는 접히지 않고, 펴진상태를 유지한다.The
커버플레이트(220)는 외장재로 자석플레이트(230)의 상부에 위치한다. 커버플레이트(220)의 하면과 자석플레이트(230)의 상면은 서로 접해있다.The
구동부(200)에는 흡기구(미도시)가 형성되어 있을 수 있다. 이 경우, 흡기구는 흡기장치(예를 들면, 음압 펌프, 팬, 모터)와 연결된다. 구동부(200)와 고정트레이(100)가 접하여, 유리기판(210)과 마스크(110)가 합착된 후, 흡기장치가 가동하여 진공상태에서 유기물질의 증착공정이 진행된다.An intake port (not shown) may be formed in the
유리기판(210)은, 마스크(110)와 얼라인(align)되어 합착된다. 유리기판(210)은 평판플레이트 형태이다. 유리기판(210)은, 구동부(200)의 하면과 동일한 단면적을 가진다. 마스킹된 유리기판에는 유기물질이 진공증착된다. 유리기판(210)에는 비전시스템(vision system)으로 인식할 수 있는 제2얼라인마크(미도시)가 형성되어 있다.The
센서(300a,300b,300c,300d)는, 브라켓에 고정되어 고정부(200)의 수직방향 모서리에 총 4개가 위치한다. 유리기판(210)과 마스크(110)가 기울어진 경우, 편차가 가장 많이 나는 모서리 부분의 위치를 측정하기 위함이다. 센서(300a,300b,300c,300d)로는, 여러 종류의 거리센서가 사용될 수 있으나 본 실시예에서는 광센서가 사용되었다. 광센서는, 발광부와 수광부로 구성될 수 있다. 발광부에서는 다양한 종류의 광을 출사할 수 있다. 수광부는 출사된 광이 측정대상에서 반사되거나 굴절되면, 반사 또는 굴절된 빛을 수광한다. 수광부에서는 반사되거나 굴정된 빛을 분석하여 측정대상의 거리, 물성 등을 도출할 수 있다.A total of four sensors (300a, 300b, 300c, and 300d) are fixed to the bracket and located at the vertical corners of the fixing
센서(300a,300b,300c,300d)는, 하측으로 광을 출사한다. 센서(300a,300b,300c,300d)는 구동부(200)의 수직방향 모서리에 위치하고, 유리기판(210)은 구동부(200)의 하면과 동일한 단면적을 가진다. 그 결과, 출사된 광의 일부는 유리기판(210)을 투과하거나 유리기판(210)의 상면 또는 하면에서 반사된다. 나아가 마스크(110)는 유리기판과 대향되게 배치된다. 또, 마스크(110)는, 유리기판(210)이 고정트레이(100)의 하면에 사영(射影)된 것과 같이 배치된다. 그 결과, 유리기판(210)을 투과한 광의 일부는 마스크(110)의 상면에서 반사되거나 마스크(110)를 투과하게 된다. 상술한 바를 종합하면, 본 실시예의 센서에서 동시(同時)에 출사된 광은, 유리기판(210)의 상면과 유리기판(210)의 하면과 마스크(110)의 상면에서 반사되어 수광될 수 있다. 즉, 유리기판(210)의 상면과 유리기판(210)의 하면과 마스크(110)의 상면의 위치를 동시(同時)에 측정할 수 있다. 측정된 위치값을 바탕으로, 4개의 모서리 각각의 지점에서의 유리기판(210)과 마스크(110)의 이격거리를 도출할 수 있다.The
로드(400a,400b,400c,400d)는, 총 4개가 존재하고, 원통형태로 각각 구동부(200)의 수직방향 모서리에서 구동부(200)의 무게중심측으로 이격되어 위치하고, 하단부가 구동부(200)의 상면과 연결되어 있어 구동부(200)를 지지한다. 4개의 로드(400a,400b,400c,400d)는, 각각 구동부(200)의 무게중심을 기준으로 전후 또는 좌우 또는 전후좌우 대칭되게 위치한다. 로드(400a,400b,400c,400d)는, 구동부(200)의 상면에서 상측으로 연장돼 형성된다.There are a total of four rods (400a, 400b, 400c, and 400d), each has a cylindrical shape and is located spaced apart from the vertical edge of the
4개의 로드(400a,400b,400c,400d)는 원동부(미도시)로부터 동력을 전달받아 수직 및 수평운동한다. 이 경우, 로드(400a,400b,400c,400d)와 결합된 구동부(200)도 로드와 일체로 수직 및 수평운동한다. 4개의 로드(400a,400b,400c,400d)는 독립적으로 수직운동할 수 있다. 즉, 4개의 로드(400a,400b,400c,400d) 중 일부만이 수직운동할 수 있다. 이 경우, 구동부(200)에는 기울기(경사)가 발생하여 틸팅(tilting)된다. 즉, 좌측에 위치한 로드(400c,400d) 또는 우측에 위치한 로드(400a,400b)만이 수직운동하는 경우, 구동부(200)의 피치(pitch)가 제어된다. 또, 전방에 위치한 로드(400b,400c) 또는 후방에 위치한 로드(400a,400d)만이 수직운동하는 경우, 구동부(200)의 요(yaw)가 제어된다. 또, 1개의 로드만이 수직운동하거나 3개의 로드만이 수직운동하는 경우, 구동부(200)의 피치와 요가 제어된다.The four rods (400a, 400b, 400c, and 400d) receive power from the prime mover (not shown) and move vertically and horizontally. In this case, the driving
로드(400a,400b,400c,400d)의 길이방향 중간에는 연결부가 위치한다. 도 3을 참조하여 전방 우측 로드(400b)를 예를 들어 설명하면, 연결부(410b)를 기준으로 로드의 하부는 틸팅될 수 있다. 즉, 커플링 등이 사용되어 하측로드는 피치 및/또는 요제어될 수 있다. 따라서 커플링을 포함한 여러 종류의 연결체가 사용될 수 있으나 본 실시예에서는, 벨로우즈 커플링이 사용되었다.A connection part is located in the longitudinal middle of the
벨로우즈 커플링은, 상하로 이격된 2개의 허브(420b,430b)와 상측허브(420b)와 하측허브(430b) 사이에 개재되고, 상측허브(420b) 및 하측허브(430b)와 결합하여 2개의 허브(420b,430b)를 잇는 벨로우즈(440b)를 포함할 수 있다. 허브(420b,430b)와 벨로우즈(440b)는 금속재질이다.The bellows coupling is interposed between the two hubs (420b and 430b) spaced apart from each other and the upper hub (420b) and the lower hub (430b), and is combined with the upper hub (420b) and the lower hub (430b) to form two It may include a bellows (440b) connecting the hubs (420b, 430b). The hubs (420b, 430b) and bellows (440b) are made of metal.
상측허브(420b)는 원통형태이다. 상측허브(420b)의 상단은 상측 로드의 하단과 결합되어 있다. 상측허브(420b)의 하단은 벨로우즈(440b)의 상단과 결합되어 있다. 이러한 결합은, 용접에 의한 용착일 수 있다.The
하측허브(430b)는 원통형태이다. 하측허브(430b)의 상단은 벨로우즈(440b)의 하단과 결합되어 있다. 하측허브(430b)의 하단은 하측로드의 상단과 결합되어 있다. 이러한 결합은, 용접에 의한 용착일 수 있다.The
벨로우즈(440b)는, 주름진 원통관형태이다. 벨로우즈(440b)의 상단은 상측로드의 하단과 결합되어 있다. 벨로우즈(440b)의 하단은 하측로드의 상단과 결합되어 있다. 이러한 결합은, 용접에 의한 용착일 수 있다. 벨로우즈(440b)는 형태적 특성에 의해, 유연성이 강하다. 따라서 4개의 로드(400a,400b,400c,400d) 중 일부만이 수직운동하여 구동부(200)가 틸팅되는 경우, 벨로우즈가 만곡될 수 있다. 그 결과, 하측로드는 틸팅된다. 즉, 하측로드는 피치 및/또는 요제어될 수 있다.The
원동부(미도시)는 로드(400a,400b,400c,400d)에 구동력을 제공한다. 원동부는 여러 개의 선형모터로 구성될 수 있다. 4개의 로드(400a,400b,400c,400d)의 상단은, 수평방향으로 이동하는 선형모터와 연결될 수 있다. 그 결과, 4개의 로드(400a,400b,400c,400d)는 일체로 수평운동할 수 있다. 4개의 로드(400a,400b,400c,400d)의 상단은, 각각 수직방향으로 이동하는 4개의 선형모터와 연결될 수 있다. 그 결과, 4개의 로드(400a,400b,400c,400d)는 함께 또는 독립적으로 수직운동할 수 있다.The prime mover (not shown) provides driving force to the
비전시스템(미도시)은, 마스크(110)와 유리기판(210)에 형성된 제1,2얼라인마크를 인식할 수 있다. 유리기판(210)은, 비전시스템에서 인식된 제1,2얼라인마크를 따라 수평(X,Y축 방향)이동되어 마스크(110)와 수평얼라인한다.The vision system (not shown) can recognize the first and second alignment marks formed on the
제어부(미도시)는, 원동부와 센서(300a,300b,300c,300d)와 비전시스템과 전기적으로 연결되어 있다. 제어부에서는, 센서(300a,300b,300c,300d)에서 도출된 유리기판(210)과 마스크(110)의 모서리에서의 이격거리를 분석하여, 평행도를 산출하고, 산출된 평행도를 바탕으로 원동부를 제어하여 구동부(200)가 틸팅되도록 피드백한다. 구동부가 틸팅되는 과정에서 상술한 작업을 지속적으로 수행한다. 그 결과, 본 실시예의 기판 합착 장치(1)는 정확하고 정밀하게 평행도보정을 수행할 수 있다. 제어부에서는, 비전시스템에서 인식한 제1,2얼라인마크를 분석하여, 마스크(110)와 유리기판(210)의 수평오차를 산출한다. 산출된 수평오차를 바탕으로 원동부를 제어하여 구동부(200)가 수평이동하도록 피드백하는 수평얼라인을 수행한다. 제어부는, 평행도보정과 수평얼라인이 완료된 후, 원동부를 제어하여 구동부(200)가 수직방향 하측으로 이동하게 한다. 그 결과, 유리기판(210)과 마스크(110)의 합착이 이루어진다.The control unit (not shown) is electrically connected to the motor unit,
이하, 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 기판 합착 장치(1)의 작동과정을 설명한다. 도 4는 본 실시예에 따른 기판 합착 장치(1)의 작동과정을 나타낸 단면도이다.Hereinafter, the operating process of the
도 4a는, 유리기판(210)이 구동부(200)에 로딩되어 마스크(110)와 인접한 상태를 나타낸 단면도이다. 도 4a에서 나타내는 바와 같이, 마스크(110)는 유리기판(210)을 기준으로 좌측으로 경사져 있다.(기울어져 있다.) 상술한 바와 같이 센서(300a,300b,300c,300d)에서 유리기판(210)과 마스크(110)의 모서리에서의 이격거리를 도출한 후, 제어부에서 이를 분석하여 평행도를 산출한다.FIG. 4A is a cross-sectional view showing the
도 4b는, 구동부(200)가 틸팅되어 평행도를 보정하는 과정을 나타낸 단면도이다. 제어부에서 원동부에 명령하여, 우측에 위치한 2개의 로드(400a,400b)만이 수직(Z축)으로 하강(화살표 A참조)하는 선형동력을 제공하게 한다. 그 결과, 우측에 위치한 2개의 로드(400a,400b)만이 하강하고, 구동부(200)가 좌측으로 경사지게 틸팅(화살표 C참조)되어 평행도가 보정될 수 있다. 그 과정에서 로드(400a,400b,400c,400d)의 양 끝단은 고정단이므로, 모든 로드(400a,400b,400c,400d)의 연결부가 좌측으로 만곡(화살표 B참조)된다. 좀 더 상세하게 설명하면, 연결부의 벨로우즈가 좌측으로 만곡되어 하부로드가 좌측으로 틸팅되게 된다. 이와 같이 연결부는, 평행도 보정시 리지드(rigid)한 로드(400a,400b,400c,400d)가 유연하게 거동할 수 있도록한다. 그 결과, 정밀한 평행도보정을 수행할 수 있다.Figure 4b is a cross-sectional view showing a process in which the
도 4c는, 구동부(200)가 수평이동하여 수평얼라인하는 과정을 나타낸 평면도이다. 도 4c에서 나타내는 바와 같이, 마스크(110)는 유리기판(210)을 기준으로 좌측으로 치우쳐져 있다. 상술한 바와 같이, 비전시스템(vision system)에서 유리기판(210)과 마스크(110)에 형성된 제1,2얼라인마크를 인식하면 제어부에서 유리기판(210)과 마스크(110)의 수평오차(좌측 편향)를 산출한다. 제어부에서는 산출된 수평오차를 바탕으로 원동부에 명령하여, 모든 로드(400a,400b,400c,400d)가 좌측으로 이동(화살표 D참조)하는 수평동력을 제공하게 한다. 이에 따라 구동부(200)가 로드(400a,400b,400c,400d)와 일체로 좌측으로 이동(화살표 D참조)하여 수평얼라인이 이루어진다.Figure 4c is a plan view showing the process of horizontal alignment of the
도 4d는, 구동부(200)가 수직이동하여 유리기판(210)과 마스크(110)를 합착시키는 과정을 나타낸 단면도이다. 상술한 바와 같이, 평행도보정과 수평얼라인이 완료되면, 제어부에서는 원동부에 명령하여, 모든 로드(400a,400b,400c,400d)가 수직방향(Z축 방향) 하측으로 이동(화살표 E, F참조)하는 수직동력을 제공하게 한다. 이에 따라 구동부(200)가 로드(400a,400b,400c,400d)와 일체로 하측으로 이동(화살표 G참조)하여 유리기판(210)과 마스크(110)의 합착이 이루어진다.FIG. 4D is a cross-sectional view showing the process of bonding the
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In the above, just because all the components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, as long as it is within the scope of the purpose of the present invention, all of the components may be operated by selectively combining one or more of them. In addition, terms such as “include,” “comprise,” or “have” described above mean that the corresponding component may be present, unless specifically stated to the contrary, and thus do not exclude other components. Rather, it should be interpreted as being able to include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as consistent with the contextual meaning of the related technology, and should not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined in the present invention.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but rather to explain it, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
1: 기판 합착 장치 100: 고정트레이
110: 마스크 200: 구동부
210: 유리기판 300: 센서
400: 로드1: Substrate bonding device 100: Fixed tray
110: mask 200: driving unit
210: glass substrate 300: sensor
400: load
Claims (8)
상기 고정트레이의 상측으로 상기 고정트레이와 이격되어 위치하고, 유리기판이 로딩(loading)되고, 틸팅(tilting)과 수직운동과 수평운동을 하는 구동부;
상기 구동부와 연결되어 상기 구동부를 지지하고, 수직운동과 수평운동하는 2이상의 로드;
상기 로드에 구동력을 전달하는 원동부;및
상기 구동부에 위치하고, 상기 유리기판과 상기 마스크의 평행도를 측정하는 2이상의 센서;를 포함하고,
2이상의 상기 로드 중 일부만 수직운동하여 상기 구동부가 틸팅(tilting)되고,
상기 로드는 상하로 이격된 2개의 허브와, 상기 2개의 허브 사이에 배치되는 벨로우즈를 포함하고,
상기 벨로우즈는 주름진 원통관이고,
상기 로드의 수직 이동에 따라 상기 구동부의 틸팅(tilting) 시 상기 벨로우즈는 만곡되는 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.Fixed tray on which the mask is seated;
A driving unit located above the fixed tray and spaced apart from the fixed tray, loads a glass substrate, and performs tilting, vertical movement, and horizontal movement;
Two or more rods connected to the driving unit to support the driving unit and moving vertically and horizontally;
A prime mover that transmits driving force to the rod; And
It includes two or more sensors located in the driving unit and measuring the degree of parallelism between the glass substrate and the mask,
Only some of the two or more rods move vertically to tilt the driving unit,
The rod includes two hubs spaced apart vertically, and a bellows disposed between the two hubs,
The bellows is a corrugated cylindrical tube,
A substrate bonding device wherein the bellows is curved when the driving unit tilts as the rod vertically moves.
상기 구동부는, 정전척플레이트와 자석플레이트와 커버플레이트가 차례로 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치. In claim 1,
A substrate bonding device characterized in that the driving unit is formed by sequentially stacking an electrostatic chuck plate, a magnet plate, and a cover plate.
상기 센서는 광센서이고,
상기 광센서에서 출사된 광 중 일부는 상기 유리기판과 상기 마스크를 차례로 투과하는 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.In claim 1,
The sensor is an optical sensor,
A substrate bonding device wherein some of the light emitted from the optical sensor sequentially passes through the glass substrate and the mask.
상기 로드는, 상기 구동부에서 상측으로 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.In claim 1,
A substrate bonding device, wherein the rod is formed to extend upward from the driving unit.
상기 구동부는, 정전척플레이트와 자석플레이트와 커버플레이트가 차례로 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치. In claim 1,
A substrate bonding device characterized in that the driving unit is formed by sequentially stacking an electrostatic chuck plate, a magnet plate, and a cover plate.
상기 유리기판과 상기 마스크 각각에는 얼라인마크가 형성되어 있고,
상기 얼라인마크를 인식하는 비전시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.
In claim 1,
Alignment marks are formed on each of the glass substrate and the mask,
A substrate bonding device further comprising a vision system that recognizes the alignment mark.
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