KR20030069327A - 액정표시소자용 합착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시소자의 진공 합착을 위한 공정에서 진공 챔버 내부를 진공 상태로 이루기 위한 작업시 기판을 임시로 받쳐주는 과정 중 기판의 특정 부위 처짐을 방지할 수 있도록 하고, 전체적인 기판의 받침 형상이 안정적으로 이루어지도록 하며, 여타의 장비 동작에 대한 간섭이 없도록 형성한 액정표시소자용 진공 합착 장치의 기판 받침수단에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 기판의 합착 공정이 수행되는 진공 챔버와; 상기 진공 챔버 내의 상측 공간과 하측 공간에 각각 대향 설치되어 상기 진공 챔버 내부로 반입된 각 기판을 흡착하여 각 기판간 합착을 수행하도록 구성된 상부 스테이지 및 하부 스테이지와; 상기 진공 챔버 내에 설치되고, 상기 상부 스테이지에서 분리되는 기판의 저면에 형성된 셀 영역과 셀 영역 사이의 더미 영역이 위치되는 부위와 접촉하는 최소 둘 이상의 기판 받침 수단:를 가지는 기판 받침 수단을 진공 챔버 내부에 설치된 구성을 제공한다.

Description

액정표시소자용 합착 장치{bonding device for liquid crystal display}

본 발명은 제조 장비에 관한 것으로, 특히, 대면적의 액정표시소자에 유리한 액정 적하 방식을 적용한 액정표시소자의 제조 장비에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Lipuid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고 일부는 이미여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징에 따른 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)을 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이 하는 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.

이와 같이 액정표시소자는 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어 졌음에도 불구하고 화면 표시장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 특징 및 장점과 배치되는 면이 많이 있다. 따라서, 액정표시소자가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고 품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.

상기와 같은 액정표시소자의 제조 방법으로는 한쪽의 기판상에 주입구가 형성되도록 밀봉제를 패턴 묘화하여 진공 중에서 기판을 접합한 후에 밀봉제의 주입구를 통해 액정을 주입하는 통상적인 액정 주입 방식과, 일본국 특개평11-089612 및 특개평 11-172903호 공보에서 제안된 액정을 적하한 어느 하나의 기판과 주입구를 설치하지 않도록 밀봉제를 차단한 패턴으로 묘화한 다른 하나의 기판을 준비하고, 그 후 상기 다른 하나의 기판을 상기 어느 하나의 기판상에 배치하여 진공 중에서 상하의 기판을 근접시켜 접합하는 액정 적하 방식 등으로 크게 구분할 수 있다.

이 때, 상기한 각각의 방식 중 액정 적하 방식은 액정 주입 방식에 비해 많은 공정(예컨대, 액정 주입구의 형성, 액정의 주입, 액정 주입구의 밀봉 등을 위한 각각의 공정)을 단축하여 수행함에 따라 상기 추가되는 공정을 따른 각각의 장비를 더 필요로 하지 않는다는 장점을 가진다.

이에 최근에는 상기한 액정 적하 방식을 이용하기 위한 각종 장비의 연구가 이루어지고 있다.

도시한 도 1 및 도 2는 상기한 바와 같은 종래의 액정 적하 방식을 적용한 기판의 조립장치를 나타내고 있다.

즉, 종래의 기판 조립장치는 외관을 이루는 프레임(10)과, 스테이지부(21,22)와, 밀봉제 토출부(도시는 생략함) 및 액정 적하부(30)와, 챔버부(31,32)와, 챔버 이동수단과, 받아멈춤 수단 그리고, 스테이지 이동수단으로 크게 구성된다.

이 때, 상기 스테이지부는 상부 스테이지(21)와 하부 스테이지(22)로 각각 구분되고, 밀봉제 토출부 및 액정 적하부(30)는 상기 프레임의 합착 공정이 이루어지는 위치의 측부에 장착되며, 상기 챔버부는 상부 챔버 유닛(31)과 하부 챔버 유닛(32)으로 각각 합체 가능하게 구분된다.

이와 함께, 상기 챔버 이동수단은 하부 챔버 유닛(32)를 상기 합착 공정이 이루어지는 위치 혹은, 밀봉제의 토출 및 액정의 적하가 이루어지는 위치에 선택적으로 이동시킬 수 있도록 구동하는 구동 모터(40)로 구성되며, 상기 스테이지 이동수단은 상기 상부 스테이지(21)를 선택적으로 상부 혹은, 하부로 이동시킬 수 있도록 구동하는 구동 모터(50)로 구성된다.

그리고, 상기 받아멈춤 수단은 상부 스테이지(21)에 부착 고정되는 기판(52)의 양 대각위치에서 상기 챔버부 내부의 진공시 상기 기판을 임시로 받쳐주는 역할을 수행하게 된다.

이 때, 상기 받아멈춤 수단은 상부 챔버 유닛(31)의 외측으로부터 상기 상부 챔버 유닛(31)의 내측으로 관통한 상태로써 회전 가능하게 장착된 회전축(61)과, 상기 회전축의 일단인 상기 상부 챔버 유닛(31)의 외측에 고정 설치되어 상기 회전축(61)을 선택적으로 회전시키도록 구동하는 회전 액츄에이터(63) 및 상기 회전축을 선택적으로 승강시키는 승강 액츄에이터(64)와, 상기 회전축의 타단에 일체화되어 선택적으로 기판의 모서리를 받치는 받침판(62)으로 구성된다.

이하, 상기한 종래의 기판 조립장치를 이용한 액정표시소자의 제조 과정을 그 공정 순서에 의거하여 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.

우선, 상부 스테이지(21)에는 어느 하나의 기판(이하, “제2기판”이라 함)(52)이 로딩된 상태로 부착 고정되고, 하부 스테이지(22)에는 다른 하나의 기판(이하, “제1기판”이라 함)(51)이 로딩된 상태로 부착 고정된다.

이 상태에서 상기 하부 스테이지(22)를 가지는 하부 챔버 유닛(32)는 챔버 이동수단(40)에 의해 도시한 도 1과 같이 밀봉제 도포 및 액정 적하를 위한 공정 위치 상으로 이동된다.

그리고, 상기 상태에서 밀봉제 토출부 및 액정 적하부(30)에 의한 제1기판에의 밀봉제 도포 및 액정 적하가 완료되면 다시 상기 챔버 이동수단(40)에 의해 도시한 도 2와 같이 기판간 합착을 위한 공정 위치 상으로 이동하게 된다.

이후, 챔버 이동수단(40)에 의한 각 챔버 유닛(31,32)간 합착이 이루어져 각 스테이지(21,22)가 위치된 공간이 밀폐되고, 받아멈춤 수단을 구성하는 승강 액츄에이터(64)가 구동하면서 회전축을 하향(상부 스테이지의 하측을 향하여) 이동시킴과 더불어 회전 액츄에이터(63)가 구동하면서 상기 회전축(61)을 회전시켜 받침판(62)을 상부 스테이지(31)에 부착 고정된 제2기판(52)의 두 모서리에 위치시키게 된다.

이 상태에서 스테이지 이동수단은 상부 스테이지를 하향 이동시킴과 더불어 상기 받아멈춤 수단을 구성하는 받침판(62)이 위치된 높이까지 근접시킨 후 제2기판(52)을 고정하던 흡착력을 해제하여 도시한 도 3과 같이 상기 제2기판을 상기 받아멈춤 수단의 각 받침판(62)에 얹게 된다.

이는, 챔버부 내부가 진공 상태를 이룰 경우 제2기판(52)을 고정시키기 위해 부여하고 있는 상부 스테이지(31)의 진공 흡착력에 비해 상기 챔버부 내부의 진공도가 커짐으로써 상기 제1기판(51)의 낙하에 따른 파손이 발생될 수 있기 때문에 챔버부 내부가 완전히 진공 상태를 이루기전에 임시적으로 상기 제2기판(52)을 보관할 수 있도록 하기 위한 과정이다.

이와 함께, 도시하지 않은 별도의 진공 수단을 이용하여 챔버부 내부를 완전히 진공 상태를 이루도록 하고, 상기 챔버부 내부가 완전한 진공 상태를 이루게 되면 상부 스테이지(31)에 정전력을 인가하여 상기 제2기판(52)을 부착 고정함과 더불어 받아멈춤 수단의 회전 액츄에이터(63) 및 승강 액츄에이터(64)를 구동하여 받침판(62) 및 회전축(61)을 원위치(합착 공정에 간섭을 주지 않는 위치)로 복귀시킨다.

그리고, 상기한 진공 상태에서 스테이지 이동수단(50)에 의해 상부 스테이지(21)가 하향 이동하면서 상기 상부 스테이지(21)에 부착 고정된 제2기판(52)을 하부 스테이지(22)에 부착 고정된 제1기판(51)에 밀착됨과 더불어 계속적인 가압을 통한 각 기판간 합착을 수행함으로써 액정표시소자의 제조가 완료된다.

그러나 전술한 바와 같은 종래 기판의 조립장치는 다음과 같은 각각의 문제점을 발생시키게 된다.

첫째, 진공 챔버 내부를 진공 시키는 과정에서 상기 진공력에 의해 제2기판이 상부 스테이지로부터 떨어져 파손됨을 방지하기 위한 받아멈춤 수단이 있기는 하지만 이 받아멈춤 수단을 구성하는 받침판의 형상이 상기 제2기판의 두 모서리 끝부분만 받쳐줄 수 있도록 형성됨에 따라 상기 제2기판의 중간부위가 하부로 처질 수 있는 문제점을 발생시켰다.

특히, 최근에는 액정표시소자가 점차 대형화되고 있음을 고려할 때 전술한 종래의 받아멈춤 수단의 구성을 상기 대형화된 액정표시소자의 제조 장비에 적용할 경우 대형화된 상태에 반해 그 두께가 상당히 얇기 때문에 상기한 기판의 처짐 정도는 더욱 커지게 됨으로써 기판의 변형에 따른 문제점을 발생시키게 되어 그 적용이 사실상 불가능하여 시급한 보완을 필요로 하고 있다.

둘째, 종래 받아멈춤 수단을 구성하는 받침판의 크기가 제2기판의 전체적인 크기에 비해 상당히 작아 상기 제2기판과 접촉되는 면적이 상당히 좁을 수밖에 없다.

이에 받아멈춤 수단을 구성하는 회전 액츄에이터의 동작 불량에 의해 회전축의 정확한 회전이 이루어지지 않을 경우 받침판과 제2기판간 접촉 면적이 상기 제2기판을 지지할 정도로 충분하지 못하여 상기 제2기판이 떨어질 수 있는 문제점을 가지게 된다.

특히, 대형 액정표시소자의 제조를 위한 기판 합착 장치에 상기한 구성이 적용될 경우 제2기판의 전체 면적에 비해 받침판의 접촉 면적이 비율적으로 더욱 낮음에 따라 그 문제점은 더욱 심화될 수밖에 없다.

셋째, 종래의 기판 조립 장치는 받아 멈춤 수단의 숫자가 기판의 전체적인 크기에 비해 적게 구비됨으로써 대형의 기판을 이용한 액정표시소자의 제조 공정에 효과적으로 대응하기 어려운 문제점이 있다.

넷째, 기판의 모델이 변경됨에 따라 기판의 각 셀(cell)이 형성된 영역이 아닌 다른 부분 즉, 브레이킹되어 제거되는 더미(dummy) 영역이 변하게 되는데, 이에 효과적으로 대응하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 각종 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 액정표시소자의 진공 합착을 위한 공정시 진공 챔버 내부의 진공 상태를 위한 작업 도중 상부 스테이지에 고정된 기판이 하부로 떨어짐을 방지할 수 있도록 임시로 받쳐주는 구성을 받침 대상 기판의 특정 부위 처짐을 방지할 수 있도록 하고, 전체적인기판의 받침 형상이 안정적으로 이루어지도록 하며, 여타의 장비 동작에 대한 간섭이 없도록 형성한 액정표시소자용 진공 합착 장치의 기판 받침 수단을 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 액정표시소자에 대한 요구가 점차 대형화되어지고 있음을 고려하여 대형 액정표시소자의 제조 공정에도 적합한 구조의 기판 받침 수단을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 및 도 2 는 종래 액정표시소자의 제조 장비 중 기판 조립장치를 개략적으로 나타낸 구성도

도 3 은 종래 기판 조립장치의 받아멈춤 수단의 동작 상태를 개략적으로 나타낸 요부 사시도

도 4 는 본 발명 제1실시예에 따른 기판 받침 수단이 적용된 진공 합착 장치를 개략적으로 나타낸 구성도

도 5a 는 도 4의 I-I선을 단면한 상태를 평면에서 본 상태도

도 5b 는 도 5a의 기판 받침 수단이 이루는 위치에 대한 다른 형태를 평면에서 본 상태도

도 6a 는 본 발명에 따른 기판 받침 수단의 동작 상태를 개략적으로 나타낸 구성도

도 6b 는 도 4의 기판 받침 수단이 기판을 받치는 상태를 개략적으로 나타낸 구성도

도 7 은 본 발명 제2실시예에 따른 기판 받침 수단이 적용된 진공 합착 장치를 개략적으로 나타낸 구성도

도 8 은 도 7에 따른 기판 받침 수단의 다른 배치 상태를 나타낸 구성도

도 9 는 도 7에 따른 기판 받침 수단의 또 다른 배치 상태를 나타낸 구성도

도 10 은 본 발명 기판 받침 수단을 진공 챔버 내의 상면에 적용한 상태를 개략적으로 나타낸 구성도

도 11 은 본 발명 기판 받침 수단을 진공 챔버의 내벽면에 적용한 상태를 나타낸 구성도

도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

110. 진공 챔버 121. 상부 스테이지

122. 하부 스테이지 300. 로더부

400. 기판 받침 수단 410. 회전축

420. 받침대 430. 실린더

440. 회전 모터

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면 기판의 합착 공정이 수행되는 진공 챔버와; 상기 진공 챔버 내의 상측 공간과 하측 공간에 각각 대향 설치되어 상기 진공 챔버 내부로 반입된 각 기판을 흡착하여 각 기판간 합착을 수행하도록 구성된 상부 스테이지 및 하부 스테이지와; 상기 진공 챔버 내에 설치되고, 상기 상부 스테이지에서 분리되는 기판의 저면에 형성된 셀 영역과 셀 영역 사이의 더미 영역이 위치되는 부위와 접촉하는 최소 둘 이상의 기판 받침 수단:을 포함하여 구성된 액정표시소자용 진공 합착 장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 각 실시예를 첨부한 도 4 내지 도 11을 참조하여 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

우선, 도시한 도 4 내지 도 6a, 6b는 본 발명 액정표시소자의 진공 합착 장치에 대한 제1실시예를 개략적으로 나타내고 있으며, 이를 통해 알 수 있듯이 본 발명의 진공 합착 장치는 크게 진공 챔버(110)와, 상부 스테이지(121) 및 하부 스테이지(122)와, 스테이지 이동장치, 진공 장치(200) 그리고, 로더부(300)를 포함하여 구성되며, 이에 추가하여 기판 받침 수단(400)을 더 포함되어 구성됨이 제시된다.

상기에서 본 발명의 합착 장치를 구성하는 진공 챔버(110)는 그 내부가 선택적으로 진공 상태 혹은, 대기압 상태를 이루면서 각 기판간 합착 작업이 수행될 수 있도록 형성되어 이루어지며, 상기 진공 상태로의 전환을 위해 공기 흡입력을 전달하는 공기 배출관(112)이 상기 진공 챔버(110)의 내부공간과 연통되도록 일체로 형성된다.

그리고, 본 발명의 합착 장치를 구성하는 상부 스테이지(121) 및 하부 스테이지(122)는 상기 진공 챔버(110) 내의 상측 공간과 하측 공간에 각각 대향 설치되며, 상기 진공 챔버(110) 내부로 반입된 각 기판(510,520)을 정전 흡착하여 상기 진공 챔버(110) 내의 해당 작업 위치에 고정된 상태로 유지시킴과 더불어 이 고정된 각 기판간 합착을 수행하도록 선택적 이동이 가능하게 구성된다.

이 때, 상기 상부 스테이지(121)는 그 저면에 다수의 정전력을 제공하여 기판의 고정이 가능하도록 최소 하나 이상의 정전척(ESC;Electro Static Chuck)(121a)이 요입 장착되어 이루어진 것임을 제시한다.

뿐만 아니라, 상기 정전척(121a)의 구성에 추가하여 본 발명에서는 상기 상부 스테이지(121)의 저면에 진공력을 전달받아 기판의 흡착 고정이 가능하도록 최소 하나 이상의 진공홀(121b)을 더 포함하여 형성한 것을 제시한다.

상기와 같은 정전척(121a)은 서로 다른 극성의 직류 전압이 각각 인가되어 각 기판의 정전 부착이 가능하도록 최소 둘 이상 서로 다른 극성을 가지면서 쌍을이루도록 구비됨을 그 실시예로써 제시하지만, 반드시 이로 한정되지는 않으며, 하나의 정전척 자체가 두 극성을 동시에 가지면서 정전력이 제공될 수 있도록 구성할 수도 있다.

또한, 상기한 상부 스테이지(121)의 구성에서 진공홀(121b)은 상기 상부 스테이지(121)의 저면에 장착된 각 정전척(121a)의 둘레부위를 따라 다수 형성하여 배치되며, 이 각각의 진공홀(121b)은 상부 스테이지(121)에 연결된 진공 펌프(123)에 의해 발생된 진공력을 전달받을 수 있도록 단일 혹은, 다수의 관로(121c)를 통해 서로 연통되도록 형성한다.

이와 함께, 상기 하부 스테이지(122)의 상면에도 상기한 상부 스테이지의 저면 형상과 같이 최소 하나 이상의 정전척(122a)을 장착함과 더불어 이 정전척의 둘레 부위를 따라 최소 하나 이상의 진공홀(도시는 생략함)을 형성한 것을 제시한다.

하지만, 상기 하부 스테이지(122)의 상면에 장착하고 형성하는 정전척(122a) 및 진공홀은 반드시 상기 상부 스테이지(121)의 구성과 동일한 형상으로 구현할 수 있는 것으로만 한정하지는 않으며, 통상 작업 대상 기판의 전반적인 형상 또는 각 액정 도포 영역 등을 고려하여 상기 정전척 및 진공홀의 배치가 이루어질 수 있도록 함이 보다 바람직하다.

그리고, 본 발명 합착 장치를 구성하는 스테이지 이동장치는 상부 스테이지(121)를 선택적으로 상하 이동시키도록 구동하는 이동축(131)을 가지고, 하부 스테이지(122)를 선택적으로 좌우 회전시키도록 구동하는 회전축(132)을 가지며, 진공 챔버(110)의 내측 또는 외측에 상기 각 스테이지(121,122)와 축결합된 상태로 상기한 각각의 축을 선택적으로 구동하기 위한 구동 모터(133,134)를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 스테이지 이동장치는 단순히 상기 상부 스테이지(121)를 상하로만 이동시키거나, 하부 스테이지(122)를 좌우로만 회전시키도록 구성한 것으로 한정되지는 않으며, 상기 상부 스테이지(121)를 좌우 회전 가능하도록 구성할 수도 있을 뿐 아니라 상기 하부 스테이지(122)를 상하 이동시킬 수 있도록 구성할 수도 있으며, 이의 경우 상기 상부 스테이지(121)에는 별도의 회전축(도시는 생략함)을 추가로 설치하여 그 회전이 가능하도록 하고, 상기 하부 스테이지(122)에는 별도의 이동축(도시는 생략함)을 추가로 설치하여 그 상하 이동이 가능하도록 한다.

그리고, 본 발명 합착 장치를 구성하는 진공 장치(200)는 상기 진공 챔버(110)의 내부가 선택적으로 진공 상태를 이룰 수 있도록 흡입력을 전달하는 역할을 수행하며, 통상의 공기 흡입력을 발생시키기 위해 구동하는 흡입 펌프로 구성하고, 이 진공 장치(200)가 구비된 공간은 진공 챔버(110)의 공기 배출관(112)과 연통하도록 형성한다.

그리고, 본 발명 합착 장치를 구성하는 로더부(300)는 상기한 진공 챔버(110) 및 상기 진공 챔버(110) 내부에 구비되는 각종 구성부분과는 별도의 장치로써 상기 진공 챔버(110)의 외측에 구축되어, 액정이 적하된 기판(이하, “제1기판”이라 한다)(510) 및 씨일재가 도포된 기판(이하, “제2기판”이라 한다)(520)을 각각 전달받아 상기 합착 장치의 진공 챔버(110) 내부에 선택적으로 반입 혹은, 반출하는 역할을 수행한다.

이 때, 상기와 같은 로더부는 액정이 적하된 제1기판(510)의 반송을 위한 어느 하나의 아암(이하, “제1아암”이라 한다)(310)과, 씨일재가 도포된 제2기판(520)의 반송을 위한 다른 하나의 아암(이하, “제2아암”이라 한다)(320)을 포함하여 구성되며, 각각의 기판(510,520)이 상기 각 아암(310,320)에 얹혀진 상태로써 진공 챔버(110) 내부로 반송되기 전의 대기 상태에서는 상기 제1아암(310)이 제2아암(320)에 비해 상측에 위치되도록 구성된다.

상기에서 제1아암(310)에 얹혀지는 제1기판(510)이 제2아암(320)에 얹혀지는 제2기판(520)의 상측에 위치하는 이유는 그 상면에 액정이 적하된 상태임과 더불어 제2아암(320)에 얹혀지는 제2기판(520)은 씨일재가 도포된 면이 하면에 위치됨을 고려할 때 만일, 상기 제2아암(320)이 제1아암(310)에 비해 상측에 위치될 경우 상기 제2아암(320)의 움직임에 따라 발생되어 비산될 수 있는 각종 이물질이 상기 제1아암(310)에 얹혀있는 제1기판(510)의 액정에 낙하되어 그 손실을 유발할 수 있는 문제점을 미연에 방지할 수 있도록 상기 제1아암(310)을 제2아암(320)의 상측에 위치되도록 구성하는 것이다.

하지만, 상기와 같은 로더부의 각 아암 중 제1암(310)은 반드시 액정이 적하된 제1기판(510)만 반송하고, 제2아암(320)은 반드시 씨일재가 도포된 제2기판(520)만 반송하도록 구성되는 것은 아니다.

즉, 상기 제1아암(310)은 제1기판(510)이든 제2기판(520)이든 액정이 적하되어 있는 기판만을 반송하도록 하고, 제2아암(320)은 액정이 적하되어 있지 않은 기판만을 반송하도록 구성함이 보다 바람직하다. 물론, 상기에서 어느 한 기판에 액정이 적하됨과 동시에 씨일재가 도포된다면 이 기판을 제1아암(310)이 반송하도록 하고, 다른 한 기판은 제2아암(320)이 반송하도록 설정할 수 있다.

또한, 본 발명 합착 장치를 구성하는 기판 받침 수단(400)은 상부 스테이지(121)에서 분리되는 제2기판(520)의 저면에 형성된 셀 영역과 셀 영역 사이의 더미 영역이 위치되는 부위와 접촉하도록 구성되며, 크게 회전 가능하게 장착된 회전축(410)과, 받침대(420) 그리고, 구동부로 크게 구성되며, 진공 챔버(110)의 내측 저면 중 하부 스테이지(122)의 측면이 위치되는 부위와 인접되는 부위에 장착함을 제시한다.

이 때, 상기 기판 받침 수단(400)은 대략 2개 이상, 10개 이하로 구성함을 제시한다.

특히, 상기한 기판 받침 수단(400)은 상기 진공 챔버(110) 내부를 그 평면에서 봤을 때 도시한 도 5a와 같이 각 스테이지(121,122)의 장변(長邊)(혹은, 단변(短邊))측 모서리 부분 혹은, 도시한 도 5b와 같이 각 스테이지(121,122)의 장변(長邊)(혹은, 단변(短邊))측 중앙 부분으로부터 인접된 부위(혹은, 일정 간격을 가지는 위치)인 진공 챔버(110)의 내측 저면에 회전축(410)이 결합된 받침대(420)의 일단이 위치되도록 장착하고, 상기 받침대(420)의 타단은 각 스테이지의 측면 내측 부위를 향하여 위치되도록 하는 것이다.

즉, 상기한 기판 받침 수단은 하부 스테이지(122)의 일측면 어느 한 모서리 부위(혹은, 양 모서리 부위)나, 타측면 어느 한 모서리 부위(혹은, 양 모서리 부위)에 인접되어 위치하도록 각각 설치할 수 있을 뿐 아니라, 하부 스테이지의 일측면 중앙 부위나, 타측면 중앙 부위에 인접되어 위치하도록 각각 설치할 수도 있고, 각 모서리 및 중앙 부위에 동시에 설치할 수도 있다. 또한, 상기 하부 스테이지의 일측면(혹은, 타측면) 중앙 부위에 인접하여 설치할 경우 기판 받침 수단을 복수개로 설치하여도 무방하다.

이 때, 상기 기판 받침 수단(400)을 구성하는 받침대(420)는 회전축(410)의 일단에 일체화되며, 상기 회전축(410)에 의한 선택적 회동을 수행하면서 상부 스테이지(121)의 저부에서 상기 상부 스테이지(121)에 고정된 제2기판(520)의 일측면으로부터 그 대각 방향 또는, 타측면 방향을 향하도록 길게 위치되거나 혹은, 각 스테이지의 이동에 간섭을 주지 않는 위치에 안착되도록 형성된다.

이와 함께, 상기 받침대(420)의 상면에는 제2기판(520)과의 접촉 면적을 최대한 줄이기 위하여 받침 돌기(420a)가 최소 하나 이상 돌출 형성됨을 제시하며, 특히 상기 받침 돌기(420a)는 상기 받침대(420)가 작업 위치인 상부 스테이지(121)의 하부에 위치되었을 경우 상기 상부 스테이지(121)에 고정된 제2기판(520)의 각 부위 중 더미 영역이 위치된 부위에 대응하여 각각 위치되도록 조정한다.

이 때, 상기 각 받침 돌기(420a)는 서로 동일한 돌출 높이를 가지도록 형성되지만 필요에 따라서는 서로 돌출 높이를 틀리게 형성할 수도 있는 등 그 조절이 가능하도록 함이 바람직하다.

만일, 받침대(420)의 상면에 형성되는 받침 돌기(420a)가 둘 이상일 경우 상기 각각의 받침 돌기간 간격은 기판의 처짐을 최대한 방지할 수 있는 위치를 이룰 수 있는 간격을 가지도록 한다.

즉, 각 받침 돌기(420a)간 간격이 좁을수록 많은 받침 돌기(420a)의 형성을 필요로 함에 따른 손실이 발생될 수 있음과 더불어 각 받침 돌기(420a)간 간격이 넓을수록 상호간의 사이에 위치되는 제2기판(520)의 소정 부위가 처질 수 있음을 고려할 때 상기 각각의 문제 발생을 최대한 저감시킬 수 있도록 한 간격을 가지도록 배치함을 제시하는 것이다.

하지만, 상기와 같은 배치는 각 기판의 크기 또는, 모델에 따라 각 받침 돌기간 최적 간격이 각기 틀릴 수 있음을 고려할 때 상기 각 받침 돌기의 간격을 선택적으로 조절할 수 있도록 구성함이 기판의 크기에 상관없이 적용 가능하다는 측면에서 보다 바람직하다.

또한, 상기와 같은 기판 받침 수단(400)의 형성 위치는 하부 스테이지(122)의 일측면(즉, 장변 또는 단변)의 어느 한 변으로부터 일정 간격을 두고 구성할 수 있고, 또한 일측면 중에서도 그 일측면의 중간 부위 또는, 모서리 부위로부터 일정 간격을 두고 구성할 수도 있다.

이 때의 구성 위치는 기판의 크기, 기판의 반입/반출 방향에 따라 미리 그 구성 위치를 결정할 수가 있다. 특히, 일측면의 중간 부위와 모서리 부위의 결정은 받침대(420)의 회전 방향과, 기판과, 상기 받침대의 접촉 위치에 따라 결정함이 바람직하다.

뿐만 아니라, 하부 스테이지(122)의 단변측 보다는 장변측에 본 발명의 기판 받침 수단(400)을 장착함이 바람직한데, 그 이유는 진공 합착 장치의 전체적인 형상이 평면에서 볼 때 직사각형 형상을 이루고 있기 때문에 그 단변측으로는 여유공간이 적고, 그 장변측으로는 여유 공간이 많아 상기 여유 공간을 가지는 장변측에 설치함이 보다 바람직한 것이다.

그리고, 상기한 구성의 경우 어느 한 장변이 위치된 측에 설치되는 각 기판 받침 수단(400)의 각 받침대(420)는 상호 간섭이 발생될 수 있음을 고려할 때 서로 교차된 상태를 이룰 수 있도록 각각 형성함이 바람직하다.

하지만, 반드시 상기한 구성으로 한정하지는 않으며, 상기한 바와 같이 각 기판 받침 수단(400)을 하부 스테이지(122)의 각 변(장변 및 단변)이 가지는 각각의 중앙 부위 또는, 모서리부위로부터 일정 간격을 두고 각각 설치함으로써 그 간섭을 피할 수 있도록 구성함도 가능하다.

그리고, 상기 기판 받침 수단(400)을 구성하는 구동부는 공기압이나 유압을 이용하여 회전축을 회전 혹은, 상하 이동시키는 실린더(430) 및 회전력을 이용하여 회전축을 회전 혹은, 상하 이동시키는 회전 모터(440) 중 최소 어느 하나로 구성함을 제시한다.

이 때, 상기 구동부가 실린더(430) 및 회전 모터(440)를 모두 포함하여 구성될 경우 실린더(430)는 회전축(410)을 상하 이동시킬 수 있도록 구성하고, 회전 모터(440)는 상기 회전축(410)을 좌우 회전시킬 수 있도록 한다. 물론, 상기 실린더(430)가 회전축(410)을 좌우 회전시키도록 구성하고, 회전 모터(440)는 상기 회전축(410)을 상하 이동시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.

만일, 회전축(410)에 일체화되는 받침대(420)의 위치가 하부 스테이지(122)의 상면에 비해 높게 위치되어 있을 경우 구동부는 상기 회전축(410)을 좌우 회전시키는 구성만 이루어지면 되나, 이의 경우 로더부(300)에 의한 기판 반입/반출시 간섭될 수 있는 문제점이 발생될 수 있음을 고려할 때 최초 상기 받침대(420)의 위치는 상기 하부 스테이지(122)의 상면에 비해 낮게 위치되도록 하고, 상기 구동부는 상기 회전축(410)을 상하 이동시키는 구성 및 좌우 회전시키는 구성을 모두 포함하도록 함이 보다 바람직하다.

그리고, 본 발명에서는 상기와 같은 구동부를 진공 챔버(110)의 외측에 위치되도록 구성함을 제시한다.

이는, 상기 구동부가 진공 챔버(110) 내부에 설치될 경우 발생될 수 있는 각 구성부분의 동작시 간섭(특히, 로더부(300)의 각 아암(310,320)에 의한 각 기판의 반입/반출시 간섭)과, 진공 챔버(110) 내부의 크기를 크게 형성하여야 하는 문제 등을 방지하기 위함이다.

이 때, 상기 구동부의 구동력을 전달받는 회전축(410)은 진공 챔버(110)의 저면을 관통하여 설치되고, 상기 관통 부위 상에는 공기의 유출입이 방지될 수 있도록 씰링(도시는 생략함)을 수행한다.

이하, 전술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명 액정표시소자의 합착 장치를 이용한 기판간 합착 과정을 보다 개략적으로 설명하면 하기와 같다.

우선, 도 4와 같이 로더부(300)는 각 아암(310,320)을 제어하여 하부 스테이지에 로딩될 제1기판(510)과 상부 스테이지에 위치될 제2기판(520)을 각각 전달받는다.

이 상태에서 진공 챔버(110)의 유출구(111)가 개방되면 상기 로더부는 제2아암(320)을 제어하여 상기 씨일재가 도포된 제2기판(520)을 상기 개방된 유출구(111)를 통해 진공 챔버(110) 내의 상측 공간에 설치된 상부 스테이지(121)에 반입 시킨다.

이의 경우 상부 스테이지(121)에 연결된 진공 펌프(123)가 그 동작을 수행하면서 상기 상부 스테이지(121)에 형성된 각 진공홀(121b)로 진공력을 전달하여 제2아암(320)에 의해 반입된 제2기판(520)을 흡착하여 상기 상부 스테이지(121)에 고정시키게 된다.

만일, 상기한 과정에서 바로 이전에 합착 공정이 진행되어 하부 스테이지(122)에 합착 기판이 존재한다면, 상기 제2기판(520)을 반입하였던 제2아암(320)이 상기 제2기판의 반입 후 상기 하부 스테이지(122)에 존재하는 합착 기판을 언로딩 시키도록 함으로써 로딩과 언로딩이 동시에 수행되도록 하여 그 작업 시간상의 단축을 얻을 수 있도록 함이 바람직하다.

그리고, 상기 과정이 완료되어 제2아암이 진공 챔버 외부로 빠져나오게 되면 로더부는 제1아암(310)을 제어하여 상기 액정이 적하된 제1기판(510)을 상기 진공 챔버(110) 내의 하측 공간에 설치된 하부 스테이지(122)에 반입시킨다.

이후, 하부 스테이지(122)에 연결된 진공 펌프(도시는 생략함)가 동작하면서 제1아암(310)에 의해 반입된 제1기판(510)을 흡착하여 상기 하부 스테이지(122)에 고정시키게 된다. 그리고, 상기한 제1기판의 흡착이 완료되면 로더부의 제1아암은 진공 챔버 외부로 빠져나옴으로써 각 기판(510,520)의 로딩 과정이 완료된다.

상기한 과정에서 씨일재가 도포된 제2기판(520)을 액정이 적하된제1기판(510)보다 먼저 반입시키는 이유는 제1기판(510)을 먼저 반입시킨 상태에서 제2기판(520)을 반입할 경우 상기 제2기판(520)의 반입 과정 중 발생될 수 있는 먼지 등이 상기 미리 반입되어 있던 제1기판(510)의 액정이 적하된 영역에 떨어질 수 있기 때문에 이의 문제점을 미연에 방지할 수 있도록 하기 위함이다.

그리고, 상기한 과정을 통한 각 기판(510,520)의 로딩이 완료되면 상기 진공 챔버(110)의 유출구(111)에 설치된 차폐 도어(114)가 동작하면서 상기 유출구(111)를 폐쇄함에 따라 상기 진공 챔버(110) 내부는 밀폐된 상태를 이루게 된다.

이후, 진공 장치(200)가 구동하여 공기 흡입력을 발생시킴과 더불어 상기 진공 챔버(110)의 공기 배출관(112)에 구비된 개폐 밸브(112a)가 상기 공기 배출관(112)을 개방된 상태로 유지시켜 상기 진공 장치(200)로부터 발생된 공기 흡입력을 상기 진공 챔버(110) 내부로 전달시킴으로써 상기 진공 챔버(110) 내부를 점차 진공의 상태로 만들게 된다.

이의 과정에서 본 발명에 따른 각 기판 받침 수단(400)의 구동부를 이루는 실린더(430)가 각각 동작하면서 도시한 도 6a와 같이 각 회전축(410)을 상향 이동시킴과 더불어 상기 구동부를 이루는 회전 모터(440)가 각각 동작하면서 상기 각 회전축(410)을 회전시키게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 각 회전축(410)과 일체화되어 이루어진 각 받침대(420)된 부위는 하부 스테이지(122)의 일측면(장변측) 측부에 상기 하부 스테이지의 장변이 이루는 방향과 동일 방향을 향하도록 위치됨과 더불어 상기 하부 스테이지(122)의 상면에 높이에 비해 낮게 된 위치된 상태로부터 상기 회전축(410)의 상향 이동에 의해 상기 하부 스테이지(122)의 상면 높이에 비해 높게 위치되고, 상기 회전축(410)의 회전에 의해 상기 각 회전축(410)이 위치된 상기 하부 스테이지(122)(혹은, 상부 스테이지나 제2기판)의 일 측면으로부터 대각선 방향 또는, 타측면을 향하여 점차 회전하면서 상기 하부 스테이지(122)의 상측(혹은, 상부 스테이지나 제2기판의 하측)에 위치된다.

그리고, 상기와 같은 각 기판 받침 수단(400)의 동작에 의해 각각의 받침대(420) 이동이 완료되어 상부 스테이지(121)에 흡착되어 있는 제2기판(520)과 상기 받침대(420)간의 간격이 기 설정된 간격을 이루게 되면 상기 상부 스테이지(121)의 각 진공홀(121b)로 진공력을 전달하던 진공 펌프(123)가 그 동작을 중단하면서 상기 진공력 전달을 차단하게 된다.

이에 상기 상부 스테이지(121)에 흡착되어 있던 제2기판(520)은 상기한 진공력의 해제에 의해 낙하되어 도시한 도 6b와 같이 그 저부에 위치되어 있던 각 받침대(420) 위에 얹혀지게 된다.

하지만, 상기한 과정에서 제2기판(520)을 각 받침대(420) 위에 얹히게 되는 일련의 과정은 반드시 상술한 바와 같이 제2기판(520)을 각 받침대(420)와 소정 간격 떨어뜨린 상태에서 상기 제2기판(520)을 상기 각 받침대(420)에 낙하시켜 수행되도록 하는 것으로만 한정되는 것은 아니며, 제2기판(520)과 각 받침대(420)간의 접촉이 이루어진 상태에서 상부 스테이지(121)의 각 진공홀(121b)을 통해 전달하던 진공력을 해제하여 낙하에 따른 각 받침대(420)와의 충격에 의한 제2기판(520)의 손상 없이 상기 제2기판(520)을 각 받침대(420)의 상면에 얹힐 수 있도록 그 동작을 제어할 수도 있음은 이해 가능하다.

이후, 일정 시간 동안의 진공 장치(200) 구동에 의해 진공 챔버(110) 내부가 진공 상태를 이루게 되면 상기 진공 장치(200)의 구동이 중단됨과 동시에 공기 배출관(112)의 개폐 밸브(112a)가 동작하여 상기 공기 배출관(112)을 폐쇄된 상태로 유지시키게 된다.

하지만, 상기와 같은 기판 받침 수단(130)의 구동은 반드시 전술한 바와 같이 진공 챔버(110) 내부를 진공 상태로 만드는 도중 진행되는 것으로만 한정되지는 않으며, 최초 상부 스테이지(121)에 고정될 제2기판(520)의 반입 과정 도중 혹은, 각 기판(510,520)의 반입이 완료된 후 진공 챔버(110) 내부를 진공 상태로 만들기 바로 직전에 수행할 수도 있다.

그리고, 상기와 같이 진공 챔버(110) 내부가 완전한 진공 상태를 이루게 되면 상부 스테이지(121) 및 하부 스테이지(122)는 그 각각의 정전척(121a,122a)에 전원을 인가하여 각 기판(510,520)을 정전 흡착하게 된다.

그리고, 상기한 정전 흡착 과정이 완료되면 각 기판 받침 수단(400)의 구동부는 상부 스테이지(121)에 흡착된 제2기판(520)의 임시 보관을 위해 해당 작업 위치로 이동하는 동작 과정의 역순으로 상기 각 기판 받침 수단(400)을 각각 원위치 시키게 된다.

이후, 각 스테이지 이동장치는 각각의 스테이지를 선택적으로 이동시키면서(예컨대, 상부 스테이지를 하향 이동시킴으로써) 각 스테이지(121,122)에 정전 흡착된 각 기판(510,520)간 합착을 수행하게 된다.

그리고, 상기한 합착 공정이 완료되면 진공 챔버(110)의 차폐 도어(114)가 구동하면서 상기 차폐 도어(114)에 의해 폐쇄되어 있던 유출구(111)를 개방시키게 된다.

이후, 로더부(300)에 의한 상기 합착 기판의 언로딩이 수행됨과 더불어 다시 기 전술한 일련의 각 과정을 반복 수행하면서 기판간 합착을 연속적으로 수행하게 된다.

한편, 전술한 제1실시예의 구성상에 있어서, 기판 받침 수단(400)을 단지 각 모서리 부위마다 하나의 기판 받침 수단으로만 각각 구성하였을 경우 받침대(420)에 형성하는 각 받침 돌기(420a)의 형성 위치가 제2기판(520)의 크기나 형상 등에 따라 달라지는 더미(dummy) 영역에 맞추어 위치시킴이 불리할 수 있다.

즉, 기판의 더미 영역이 형성된 위치에 따라 기판의 처짐을 충분히 방지할 수 있도록 받침대(420)가 이루는 단일선상에 받침 돌기(420a)를 형성하는 구성이 극히 제한적이었던 것이다.

이에 본 발명의 제2실시예에서는 도시한 도 7과 같이 기판 받침 수단(400)을 최소 둘 이상씩 각각 쌍을 이루도록 장착함을 제시한다.

즉, 진공 챔버(110)의 내부를 그 평면에서 봤을 때 하부 스테이지(122)의 각 장변측 모서리 부분으로부터 일정 간격을 두고 최소 하나 이상씩 각각 장착함을 제시하는 것이다.

더욱 구체적으로는 두 개의 기판 받침 수단(400)을 한 쌍으로 하여 하부 스테이지(122)의 각 장변측 모서리 부분으로부터 일정 간격을 두고 각각 장착함을 제시함으로써 제2기판(520)을 받쳤을 경우 상기 제2기판(520)의 특정 부위가 처지게 되는 문제점을 최대한 방지할 수 있도록 한 것이다.

물론, 상기 구성에서 각 기판 받침 수단(400)은 세 개 혹은, 그 이상 개수의 기판 받침 수단(400)을 한 쌍으로 할 수도 있음은 이해 가능하다.

그리고, 상기와 같이 하부 스테이지의 일측면 중간 부위 또는 모서리 부위로부터 일정 간격을 두고 두 개씩 각각 설치할 경우에는 동일한 중간 부위 또는, 모서리 부위에 설치된 두 개의 기판 받침 수단 중 어느 하나의 기판 받침 수단(이하, “제1기판 받침 수단”이라 한다)(401)을 구성하는 받침대(이하, “제1받침대”라 한다)(421)는 다른 하나의 기판 받침 수단(이하, “제2기판 받침 수단”이라 한다)(402)을 구성하는 받침대(이하, “제2받침대”라 한다)(422)에 비해 짧게 형성하고, 상기 제1기판 받침 수단(401)은 상기 제2기판 받침 수단(402)에 비해 하부 스테이지(122)에 더욱 인접된 위치에 장착하며, 상기 제1기판 받침 수단(401)을 구성하는 회전축(이하, “제1회전축”이라 한다)(411)과 상기 제2기판 받침 수단(402)을 구성하는 회전축(이하, “제2회전축”이라 한다)(412)은 상호 엇갈리도록 위치할 수도 있음을 제시한다.

이 때, 도시된 바와 같이 상기 제2회전축(412)은 제1회전축(411)에 비해 하부 스테이지(122)의 단변측에 더욱 근접된 부위에 위치되도록 하여 상호간이 엇갈린 상태로 동작할 수 있도록 한다.

이와 같은 구성은 각 받침대(421,422)의 회전에 의한 작업 위치로의 로딩시 상호간의 동작에 간섭을 주지 않도록 하기 위함이다.

특히, 제1기판 받침 수단(401)과 제2기판 받침 수단(402)의 구동 시기도 서로 다르게 수행될 수 있도록 설정함으로써 상호간의 동작에 간섭을 주지 않도록 한다.

또한, 상기한 본 발명의 제2실시예에 따른 구성에서 각 기판 받침 수단(401,402)을 하부 스테이지(122)의 두 장변측 각 모서리 부위에 상기 하부 스테이지(122)의 장변이 향하는 방향을 향하여 서로 대향되도록 구성하되, 어느 한 장변이 위치된 측에 설치되는 두 개의 제1기판 받침 수단(401)의 제1받침대(421)는 상호 간섭이 발생될 수 있음을 고려할 때 서로 교차된 상태를 이룰 수 있도록 각각 형성함을 추가로 제시하며, 이는 도시한 도 8과 같다.

하지만, 반드시 상기한 구성으로 한정하지는 않으며, 상기와 같은 각 기판 받침 수단의 형성 위치는 하부 스테이지의 일측면(즉, 장변 또는 단변)의 어느 한 변으로부터 일정 간격을 두고 구성할 수 있고, 또한 일측면 중에서도 그 일측면의 중간 부위 또는 모서리 부위로부터 일정 간격을 두고 구성할 수도 있다.

이 때의 구성 위치는 기판의 크기, 기판의 반입/반출 방향에 따라 미리 그 구성 위치를 결정할 수가 있다. 일측면의 중간 부위와 모서리 부위의 결정은 받침대의 회전 방향과, 기판과, 상기 받침대의 접촉 위치에 따라 결정함이 바람직하다.

그리고, 상기 제1 및 제2기판 받침 수단(401,402)과 상기 기판과의 접촉되는 위치는 기판에 형성된 다수의 셀 영역(또는 패널 영역)과 셀 영역 사이의 더미 영역(합착후 커팅되어 제거될 부분)이 되어야 하는데, 이는 기판에 형성된 셀 영역에 여타의 구성이 접촉될 경우 상기 셀 영역의 불량을 유발시킬 수 있는 원인이 되었기 때문이다.

따라서, 상기 각 기판 받침 수단(401,402)과 상기 기판간의 접촉되는 위치는 기판 중앙부위의 더미 영역이 될 수 있고, 기판 중앙부위의 셀 영역과 셀 영역 사이의 더미 영역 및 기판 주변주의 셀 영역과 셀 영역 사이의 더미 영역에 각각 접촉하거나 또는, 같이 접촉하여 기판의 처짐이나 휨을 효과적으로 방지하면서 기판을 받을 수 있도록 한다.

또 다른 방법으로, 상기 제1 및 제2기판 받침 수단(401,402)이 셀 영역을 지나지 않도록 상기 각 기판 받침 수단(401,402)을 상기 셀이 형성되지 않는 더미 영역과 일직선으로 받쳐줄 수 있도록 구성할 수도 있다.

특히, 하부 스테이지(122)의 단변측 보다는 장변측에 본 발명의 각 기판 받침 수단(401,402)을 장착할 수 있는데, 그 이유는 진공 합착 장치의 전체적인 형상이 평면에서 볼 때 직사각형 형상을 이루고 있기 때문에 그 단변측으로는 여유 공간이 적고, 그 장변측으로는 여유 공간이 많아 상기 여유 공간을 가지는 장변측에 설치하는 것이다.

그리고, 상기한 구성의 경우 어느 한 장변이 위치된 측에 설치되는 각 기판 받침 수단(400)의 각 받침대(420)는 상호 간섭이 발생될 수 있음을 고려할 때 서로 교차된 상태를 이룰 수 있도록 각각 형성함이 바람직하다.

미설명 부호 421a 및 422a는 각 기판 받침 수단의 받침 돌기이다.

이하, 상기와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 구성에 의한 기판의 받침 과정을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.

우선, 로더부(300)의 각 아암(310,320))에 의해 제1기판 및 제2기판이 진공 챔버 내로 로딩되는 일련의 과정은 기 전술한 제1실시예에서의 과정과 동일함에 따라 생략한다.

그리고, 상기한 과정에 의해 각 기판의 로딩이 완료되었을 경우 진공 챔버(110)의 내측 저면에 장착된 네 개의 제2기판 받침 수단(길이가 긴 받침대를 가지는 기판 받침 수단)(402)이 동작하면서 제2기판(520)의 특정 부위를 받칠 수 있는 작업 위치(대략 제2기판의 중앙 부위 하측)에 이동된다.

즉, 네 개의 제2기판 받침 수단(402)을 구성하는 각 회전축(412)이 각각 상향 이동된 후 특정 방향(제2기판의 내측 부위가 위치된 방향, 도면상으로는 제1기판의 내측 부위가 위치된 방향)으로 좌우 회전함으로써 각각의 제2받침대(422)는 제1기판 받침 수단(401)을 구성하는 회전축(411) 및 제1받침대(421)에 의한 간섭 없이 작업 위치로 이동되는 것이다.

이후, 네 개의 제1기판 받침 수단(401)을 구성하는 각 회전축(411)이 각각 상향 이동된 후 상기 제2기판 받침 수단(402)과 동일한 방향으로 회전하면서 상기 제2기판 받침 수단(402)과는 소정의 간격을 가지면서 제2기판(520)의 여타 부위를 받칠 수 있는 작업 위치(대략 제2기판의 주변 부위)로 위치된다.

이 상태에서 상부 스테이지(121)의 각 진공홀(121b)을 통해 전달되는 흡입력이 해제되면(혹은, 진공 챔버(110) 내부의 진공력이 상기 진공홀(121b)을 통해 전달되는 흡입력보다 클 경우) 상기 상부 스테이지(121)에 흡착되어 있던 제2기판(520)은 중력 방향으로 낙하하면서 각각의 기판 받침 수단(401,402)에 얹혀지게 된다.

그리고, 상기 과정 후 진공 챔버(110) 내부가 완전 진공 상태를 이루게 되면 각 스테이지(121,122)는 정전력을 이용하여 각 기판(510,520)을 정전 부착하여 고정한다.

그리고, 상기한 과정에 의해 각 기판(510,520)의 정전 흡착이 완료되면 각 진공 챔버(110)의 내측 저면에 장착된 네 개의 제1기판 받침 수단(401)이 동작하면서 최초의 대기 위치로 복귀함과 더불어 나머지 네 개의 제2기판 받침 수단(402)이 동작하면서 최초의 대기 위치로 복귀하게 된다.

이후, 각 스테이지(121,122)에 정전 부착된 각 기판간 합착 공정을 수행하며, 이는 기 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 과정과 동일하다.

하지만, 상기한 본 발명의 제2실시예에서와 같이 제1기판 받침 수단(401)은 반드시 제2기판 받침 수단(402)에 비해 진공 챔버(110)의 내부측(즉, 내벽면으로부터 먼쪽)에 위치하여야만 하는 것은 아니다. 즉, 도시한 도 9와 같이 제1기판 받침 수단(401)이 제2기판 받침 수단(402)에 비해 진공 챔버(110)의 내벽면 측으로 위치되도록 구성할 수도 있다.

상기한 본 발명의 제2실시예에서 제1기판 받침 수단(401)의 받침대의 길이와, 제2기판 받침 수단(402)의 받침대의 길이는 제1기판 받침 수단(401)이 제2기판 받침 수단(402)에 비하여 길이가 짧게 형성되는 즉, 길이가 다르게 구성되는 것뿐만 아니라, 상기 제1기판 받침 수단과 상기 제2기판 받침 수단의 길이를 같게 형성할 수도 있다.

길이가 다른 두 기판 받침 수단의 위치는, 도 9에 도시한 바와 같이 상대적으로 길이가 긴 제2기판 받침 수단(402)이 상대적으로 길이가 짧은 제1기판 받침 수단(401)과 상기 하부 스테이지(122)의 일측면 사이에 구성할 수도 있고, 도 7과 같이 상대적으로 길이가 짧은 제1기판 받침 수단(401)이 상대적으로 길이가 긴 제2기판 받침 수단(402)과 상기 하부 스테이지의 일측면 사이에 구성될 수도 있다.

또한, 제1기판 받침 수단(401)과 제2기판 받침 수단(402)의 구성 위치는 하부 스테이지(122) 일측면의 중간 부위 또는 모서리 부분과 인접된 위치에 동일하게 구성되거나 제1 및 제2기판 받침 수단 중 하나는 모서리 부위, 다른 하나는 중간 부위와 인접된 위치에 구성할 수 있다.

이 때, 각 기판 받침 수단의 높이는 상기 하부 스테이지의 상면보다 높게 하거나 동일하게 하거나, 또는 낮게 구성할 수가 있다.

그리고, 상기한 각 기판 받침 수단의 구체적인 길이는 상대적으로 긴 기판 받침 수단의 경우 500㎜~1200㎜, 상대적으로 짧은 기판 받침 수단의 경우 100㎜~500㎜로 구성하며, 바람직하게는 상대적으로 긴 기판 받침 수단의 경우 600㎜, 상대적으로 짧은 기판 받침 수단의 경우 400㎜로 구성한다.

만일, 기판의 크기(혹은, 모델)가 변하는 경우라도, 상대적으로 긴 기판 받침 수단의 경우 적어도 기판의 일측면이 이루는 길이의 1/3보다 길게 구성하고, 상대적으로 짧은 기판 받침 수단의 경우 적어도 기판의 일측면이 이루는 길이의 1/5보다 길게 구성함을 원칙으로 한다.

이의 경우 각 기판 받침 수단(401,402)은 상호간의 동작 즉, 각 회전축의 상향이동 및 특정 방향으로의 회전이 동시에 수행되더라도 상호간의 간섭이 발생되지 않기 때문에 가능하여 각 기판 받침 수단의 이동시간 단축으로 인한 전체적인 공정 시간이 단축될 수 있다는 장점을 가지게 된다.

또한, 본 발명에서는 각각의 기판 받침 수단을 반드시 진공 챔버(110) 내의 저면에 장착함으로 한정하지는 않는다.

즉, 도시한 도 10과 같이 진공 챔버(110) 내의 상면에 장착할 수도 있을 뿐 아니라 도시한 도 11과 같이 진공 챔버(110)의 내벽면에 장착할 수도 있음은 이해 가능하다.

이 때, 상기 본 발명의 기판 받침 수단(400)을 진공 챔버(110) 내의 상면에 장착한다면 기 전술한 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 구성에서 상기 기판 받침 수단(400)이 가지는 구동부의 위치와 이에 축결합된 회전축(410)의 위치 및 받침대(420)의 로딩시 회전축(410)이 하향 이동한다는 점만 다르게 이루어질 뿐 그 전반적인 구성(예컨대, 진공 챔버(110)의 내부를 평면에서 봤을 때 회전축(410) 및 받침대(420)의 위치 등)은 동일하게 구성함으로써 구현 가능하다.

또한, 상기 본 발명의 기판 받침 수단(400)을 진공 챔버(110)의 내벽면에 장착한다면 각 받침대(420)가 상기 진공 챔버(110)의 내벽면 내부로 요입될 수 있도록 상기 진공 챔버(110)의 내벽면에는 상기 각 받침대의 형상에 대응하는 요입홈(110a)을 각각 형성하고, 회전축(410)은 상기 진공 챔버(110)의 내벽면을 관통하여 상기 진공 챔버(110) 외부에 설치되는 구동부와 축결합될 수 있도록 구성함으로써 구현 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 액정표시소자용 진공 합착 장치의 기판 받침 수단에 따른 구성에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 진공 챔버 내부를 진공 시키는 과정 중 상부 스테이지에 고정되는 제2기판의 임시 지지를 수행하는 기판 받침 수단의 구성을 상기 제2기판의 중앙 부위 및 주변 부위를 따라 다수 부위에서 받쳐줄 수 있도록 함으로써 상기 제2기판의 중간부위나 여타의 부위가 하부로 처지게 되는 문제점을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

특히, 대형화되는 액정표시소자의 제조 공정에 사용되는 진공 합착 장치에 본 발명의 구성을 적용할 경우 원활한 기판의 처짐 방지를 수행할 수 있게 되어 상기 기판의 처짐에 따른 불량률을 최대한 방지시킬 수 있게 되어 유리한 장점을 가진다.

둘째, 본 발명에 따른 각 기판 받침 수단의 각 받침대를 제2기판의 중앙 부위에까지 이르도록 길게 형성함으로써 상기 각 기판 받침 수단의 구동시 회전축의 정확한 회전이 이루어지지 않더라도 제2기판을 떨어뜨리지 않고 안정적으로 지지할 수 있게 되어 기판의 파손을 미연에 방지할 수 있다는 효과를 가진다.

특히, 대형화되는 액정표시소자의 제조 공정에 적용할 경우 종래의 기술에 비해 기판의 파손에 따른 불량률을 최대한 저감시킬 수 있게 되어 유리하다.

Claims (25)

1. 기판의 합착 공정이 수행되는 진공 챔버와;

   상기 진공 챔버 내의 상측 공간과 하측 공간에 각각 대향 설치되어 상기 진공 챔버 내부로 반입된 각 기판을 흡착하여 각 기판간 합착을 수행하도록 구성된 상부 스테이지 및 하부 스테이지와;

   상기 진공 챔버 내에 설치되고, 상기 상부 스테이지에서 분리되는 기판의 저면에 형성된 셀 영역과 셀 영역 사이의 더미 영역이 위치되는 부위와 접촉하는 최소 둘 이상의 기판 받침 수단:을 포함하여 구성된 액정표시소자용 진공 합착 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   기판 받침 수단은

   하부 스테이지의 일측면 모서리 부위에 인접되어 위치하도록 설치함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   하부 스테이지의 일측면 모서리 부위에 설치되는 기판 받침 수단을 복수개로 구성함을 특징을 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   복수개의 기판 받침 수단은 그 길이가 서로 다르게 형성함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   기판 받침 수단은

   하부 스테이지의 일측면 양 모서리 부위에 인접되어 위치하도록 각각 설치함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   하부 스테이지의 타측면 모서리 부위에 인접한 부위에는 별도의 기판 받침 수단을 더 구비하여서 설치함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   별도의 기판 받침 수단은

   하부 스테이지의 타측면 양 모서리 부위에 인접되어 위치하도록 각각 설치함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   기판 받침 수단은

   하부 스테이지의 일측면 중앙 부위에 인접되어 위치하도록 설치함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   하부 스테이지의 타측면 중앙 부위에 인접한 부위에는 별도의 기판 받침 수단을 더 구비하여서 설치함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    하부 스테이지의 일측면 중앙 부위에 설치되는 기판 받침 수단을 복수개로 구성함을 특징을 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    복수개의 기판 받침 수단은 그 길이가 서로 다르게 형성함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
12. 제 1 항에 있어서,

    기판 받침 수단은

    하부 스테이지의 일측면 모서리 부위 및 중앙 부위에 각각 인접되어 위치하도록 설치함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    하부 스테이지의 타측면 모서리 부위 및 중앙 부위와 각각 인접한 부위에 별도의 기판 받침 수단을 더 구비하여서 설치함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
14. 제 1 항에 있어서,

    기판 받침 수단은

    회전 가능하게 장착된 회전축과;

    상기 회전축의 일단에 일체화되며, 상부 스테이지에서 분리되는 기판의 저면을 받쳐주는 받침대와;

    상기 회전축의 타단에 장착되어 상기 회전축을 선택적으로 회전시키도록 구동하는 구동부:가 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
15. 제 1 항에 있어서,

    기판 받침 수단은

    회전 가능하게 장착된 회전축과;

    상기 회전축의 일단에 일체화되며, 그 상면에는 돌기가 돌출 형성되어 상부 스테이지에서 분리되는 기판의 저면 더미 영역을 받쳐주는 받침대와;

    상기 회전축의 타단에 장착되어 상기 회전축을 선택적으로 회전시키도록 구동하는 구동부:가 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    받침대의 상면에 형성되는 돌기는 그 높이 조절이 가능하도록 구성됨을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
17. 제 15 항에 있어서,

    받침대의 상면에 형성되는 돌기는 복수개로써 소정 간격을 가지도록 형성함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
18. 제 15 항에 있어서,

    받침대의 상면에 형성되는 돌기는 그 위치 조절이 가능하도록 구성됨을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
19. 제 1 항에 있어서,

    기판 받침 수단이 접촉되는 위치는 기판의 각 셀 영역과 셀 영역 사이에 형성된 다수의 더미 영역 중 전체적으로 상기 기판의 중앙 부위가 될 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
20. 제 1 항에 있어서,

    기판 받침 수단이 접촉되는 위치는 기판의 각 셀 영역과 셀 영역 사이에 형성된 다수의 더미 영역 중 전체적으로 상기 기판의 중앙 부위 및 주변 부위가 될 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
21. 제 1 항에 있어서,

    기판 받침 수단은 기판의 각 셀 영역을 지나지 않고 더미 영역에 접촉되도록 구성됨을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
22. 제 1 항에 있어서,

    기판 받침 수단의 개수는 대략 2개 이상, 10개 이하로 구성함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
23. 제 1 항에 있어서,

    기판 받침 수단은

    진공 챔버 내의 각 부위 중 상기 진공 챔버 내의 상면, 하면 혹은, 내벽면 중 어느 한 곳에 설치함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
24. 제 1 항에 있어서,

    기판 받침 수단의 길이는

    대략 기판의 일측면이 이루는 길이의 1/5 이상의 길이를 가지도록 형성함을특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.
25. 제 1 항에 있어서,

    기판 받침 수단이 특정 부위에 최소 둘 이상 함께 설치되며, 어느 하나의 기판 받침 수단이 다른 하나의 기판 받침 수단에 비해 길게 형성될 경우

    상대적으로 길이가 긴 기판 받침 수단의 경우 적어도 기판의 일측면이 이루는 길이의 1/3 이상의 길이를 가지도록 형성하고,

    상대적으로 길이가 짧은 기판 받침 수단의 경우 적어도 기판의 일측면이 이루는 길이의 1/5 이상의 길이를 가지도록 형성함을 특징으로 하는 액정표시소자용 진공 합착 장치.