KR20070111841A - 진공 합착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 합착 장치에 관한 것으로, 그 구성은 진공챔버와; 상기 진공챔버 내에 위치하되 기판을 진공 흡착할 수 있게 하는 상부 및 하부 스테이지와; 상기 상부 및 하부 스테이지와 연결되어 상기 진공챔버 내의 진공압 보다 낮은 진공압을 발생시키는 펌핑수단;을 포함하여 이루어진다.

본 발명은 기판을 정전기력에 의해 고정이 아닌 진공흡착법에 의해 고정시킴으로써 정전기에 의해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

펌핑수단, 스테이지, 흡착공, 진공 합착 장치

Description

진공 합착 장치{Substrate Bonding Apparatus}

도 1은 종래의 진공 합착 장치를 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 진공 합착 장치를 나타내는 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 진공 합착 장치를 나타내는 부분 확대 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 진공 합착 장치의 다른 실시예를 나타내는 단면도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 진공챔버 110 : 상부스테이지

120 : 하부 스테이지 130 : 펌핑수단

132 : 펌핑폰트 134 : 흡착공

본 발명은 진공 합착 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판을 정전기력에 의해 고정이 아닌 진공흡착법에 의해 고정시킴으로써 정전기에 의해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 진공 합착 장치에 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 이미 여러 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 많이 사용되고 있다.

이와 같이 액정표시패널은 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어졌음에도 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.

이와 같은 액정표시소자는 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 회로부로 크게 구분된다. 상기 액정표시소자와 시스템 외부케이스 및 전원공급부 등을 포함하여 원하는 화상을 구현하는 장치를 액정표시장치라 한다.

상기 액정표시패널은 박막트랜지스터 어레이가 형성된 제1기판과 칼라필터 어레이가 형성된 제2기판 및 상기 두 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.

상기 박막트랜지스터 어레이가 형성된 제1기판에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 화소 영역을 정의하기 위하여 상기 각 게이트 라인에 수직한 방향으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 화소영 역에 형성되어 화상을 표시하는 복수개의 화소 전극과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 부분의 화소 영역에 형성되어 상기 게이트 라인의 구동신호에 의해 온/오프되어 상기 데이터 라인의 화상 신호를 각 화소전극에 전달하는 복수개의 박막트랜지스터가 구비된다.

또한, 상기 칼라필터 어레이가 형성된 제2기판에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분에서는 빛을 차단하는 블랙 매트릭스층과, 상기 각 화소 영역에 상응하는 부분에 형성되어 색상을 구현하는 R, G, B 칼라 필터층과, 상기 칼라 필터층을 포함한 전면에 형성되는 공통전극이 구비된다. 물론 IPS(In Plane Switching) 모드의 액정표시소자에서는 공통전극이 제1기판에 형성되기도 한다.

상기 제1 및 제2 기판은 액정분자의 방향성을 보장하기 위하여 배향처리를 한 후, 상기 제2기판의 상면의 외곽부를 따라서 실 패턴이 도포되며, 상기 실 패턴의 내측에는 액정이 적하 또는 주입된다. 또한, 상기 제1기판과 제2기판의 합착시 일정한액정층의 간격(이하 "셀갭(Cell Gap)")을 유지하기 위하여 스페이서가 산포된다. 이후, 상기 제1 및 제2 기판이 일정 공간을 갖도록 합착되고, 상기 제1기판과 제2기판의 사이에 액정층이 형성된다. 합착후 상기 실 패턴은 경화되어 양 기판은 견고하게 고정된다.

이러한 공정을 수행하기 위해 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2기판을 합착할 수 있는 진공챔버(10)를 구비한 상태에서 상기 진공챔버(10) 내부로 제1 및 제2기판(S1,S2)을 반입시켜 제1 및 제2기판(S1,S2)을 상부스테이지(11)와 하부스테이지(12) 상에 각각 구비되도록 정전척(Electro Static Chuck : ESC)의 정전기력을 이용해 고정한 후, 상기 상부스테이지(11)를 하강시켜 제1 및 제2기판(S1,S2)가 합착될 수 있게 하고 있다. 이때 상기 진공챔버(10)는 진공상태를 유지한 상태에서 공정을 실시하게 된다.

그러나 상기 상부스테이지(11) 및 하부스테이지(12)에 구비되는 정전척(미도시)은 제작이 난해하여 비용이 많이들 뿐만 아니라 정전척에서 발생하는 정전기력에 의해 기판을 탈거시 기판과 정전척 사이에 아크가 발생하여 기판이 손상되는 문제점이 있었으며, 또한 정전척의 정전기력이 균일하지 못해 기판의 탈거가 균일하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기판을 정전기력에 의해 고정이 아닌 진공흡착법에 의해 고정시킴으로써 정전기에 의해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 진공 합착 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 기판 합착 장치는, 진공챔버와; 상기 진공챔버 내에 위치하는 상부 및 하부 스테이지와; 상기 상부 및 하부 스테이지가 기판을 진공 흡착할 수 있도록 상기 진공챔버 내의 진공압 보다 낮은 진공압을 발생시키는 펌핑수단;을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명의 기판 합착 장치에 있어서, 상기 상부 및 하부 스테이지는 상기 기판의 전체면적에 걸쳐 진공흡착할 수 있도록 등간격 배열된 다수개의 흡착공이 형성되며, 상기 흡착공은 상기 기판과 밀착되는 면상에 경사면을 갖도록 한다.

그리고, 상기 흡착공들의 개구 면적은 상기 기판의 전체면적에 대해 30 ~ 50% 이내로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2 또는 도 3에 도시된 바에 의하면, 상기 진공챔버(100)는 그 내부에 제1기판(S1) 및 제2기판(S2)을 흡착하는 상부 스테이지(110) 및 하부 스테이지(120)를 구비하고 있다.

상기 상부 스테이지(110) 및 하부 스테이지(120)는 상기 진공챔버(100) 외부에 구비된 펌핑수단(130)과 펌핑폰트(132)에 의해 연결하여 진공챔버(100)의 진공압과는 별개의 진공압을 발생시킬 수 있게 하는데, 이때 상기 상부 및 하부 스테이지(110,120)의 진공압이 상기 진공챔버(100)의 진공압 보다 낮게 형성시켜 진공챔 버(100)의 진공상태에서도 제1,2기판이 털어지는 것을 방지하도록 하고 있다.

예를 들어 일반적인 챔버 내부의 진공압은 저진공일 경우 760 ~ 1 Torr, 중진공일 경우 1 ~ 10^-3 Torr, 고진공일 경우 10^-3 ~ 10^-7 Torr, 초고진공일 경우 10^-7 ~ 10^{- 10} Torr의 압력이 발생하게 되며, 상기 각각의 진공압에 따라 상부 스테이지 및 하부 스테이지에 발생하는 흡착 압력을 더 낮게 함으로써 기판의 이탈을 방지할 수 있게 되는 것이다. 또한, 상기 기판의 무게 및 크기에 따라 흡착력을 더욱 세밀하고 다양하게 변경할 수도 있다.

한편, 상기 상부 스테이지(110) 및 하부 스테이지(120)는 상기 제1기판(S1) 및 제2기판(S2)을 진공압에 의해 흡착하도록 다수개의 흡착공(134)을 구비하고 있는데, 이때 상기 흡착공(136)은 제1기판 및 제2기판의 면적과 대응되는 범위에 등간격 배열되도록 하고 있으며, 상기 흡착공(134)의 개구 면적이 상기 제1,2기판의 전면적에 대해 30 ~ 50%이내로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 제1,2기판(S1,S2)에 대해 흡착공의 분포를 균일하게 함으로써 제1,2기판의 흡착이 균일하게 이루어지게 하기 위함이다.

또한, 상기 흡착공(134)을 상기 상부 및 하부 스테이지(110,120)의 내부로 경사진 경사면(136)을 형성시켜 제1,2기판의 흡착시 흡착력이 더욱 효율적으로 이루어지게 한다.

도 4는 기판 합착 장치의 다른 실시예로서 이를 참조하면, 상기 펌핑수단(130')을 상기 상부 및 하부 스테이지(110',120')와 하나의 펌핑폰트(132)에 의해 연결되도록 하는 것도 가능하다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명은 기판을 정전기력에 의해 고정이 아닌 진공흡착법에 의해 고정시킴으로써 정전기에 의해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 기판 합착 장치에 있어서,

   진공챔버와;

   상기 진공챔버 내에 위치하는 상부 및 하부 스테이지와;

   상기 상부 및 하부 스테이지가 기판을 진공 흡착할 수 있도록 상기 진공챔버 내의 진공압 보다 낮은 진공압을 발생시키는 펌핑수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 및 하부 스테이지는 상기 기판의 전체면적에 걸쳐 진공흡착할 수 있도록 등간격 배열된 다수개의 흡착공이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 흡착공은 상기 기판과 밀착되는 면상에 경사면을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 흡착공들의 개구 면적은 상기 기판의 전체면적에 대해 30 ~ 50% 이내로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 기판 합착 장치.

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