KR20130078810A - 기판합착방법 - Google Patents

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KR20130078810A
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Abstract

얇은 공정기판을 사용하더라도 공정기판의 운송과정에서 파손을 최소화할 수 있는 방법 및 시스템의 개발이 필요하다. 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기판합착방법은, (a) 공정기판 및 운송용 기판을 준비하는 단계와, (b) 공정기판 및 운송용 기판을 합착유닛으로 이송하는 단계 및 (c) 공정기판의 이송시에 공정기판의 파손방지를 위하여 진공 배기상태의 합착유닛에서 공정기판과 운송용 기판을 서로 합착시켜서 합착기판을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

기판합착방법 {SUBSTRATE ATTACHING METHOD}
본 발명은 기판합착방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 공정기판과 운송용 기판의 합착방법에 관한 것이다.
최근 LCD, OLED 등을 채용한 디스플레이 장치의 두께에 대한 슬림(slim)화가 요구되고 있다. 디스플레이 장치의 슬림화를 위해서는 컬러필터(CF) 기판, TFT 기판, OLED 기판 자체의 두께를 얇게 할 필요가 있다.
현재는 이러한 공정기판의 유리기판 부분을 식각 공정을 통해서 제거함으로써 두께를 얇게 하고 있다. 그러나, 이러한 식각 공정은 비용이 많이 소요되는 공정이어서 비용상승의 원인이 되고 있다(한국특허공개번호 10-2005-0076108).
반면, 처음부터 두께가 얇은 공정기판을 사용하게 되면 제조 및 운송과정에서 쉽게 파손되는 문제가 있다.
한국특허공개번호 10-2005-0076108
얇은 공정기판을 사용하더라도 공정기판의 운송과정에서 파손을 최소화할 수 있는 방법 및 시스템의 개발이 필요하다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기판합착방법은, (a) 공정기판 및 운송용 기판을 준비하는 단계; (b) 상기 공정기판 및 상기 운송용 기판을 합착유닛으로 이송하는 단계; 및 (c) 상기 공정기판의 이송시에 상기 공정기판의 파손방지를 위하여 진공 배기상태의 상기 합착유닛에서 상기 공정기판과 상기 운송용 기판을 서로 합착시켜서 합착기판을 형성하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 (b)단계 이전에 상기 공정기판을 소정의 크기로 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 절단된 상기 공정기판을 세정하는 단계를 더 포함하며, 상기 (b)단계는 세정된 상기 공정기판을 상기 합착유닛으로 이송하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 (b) 단계 이전에 상기 공정기판을 반전유닛에 의하여 반전시키는 반전 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반전 단계 이전에, 상기 공정기판을 상기 반전유닛에 의하여 반전시키도록 제1이송유닛에 의하여 상기 공정기판을 상기 반전유닛으로 이송하며, 상기 제1이송유닛에 의하여 상기 운송용 기판을 제2이송유닛으로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b)단계는 상기 제2이송유닛이 상기 반전유닛으로부터 반전된 상기 공정기판을 상기 합착유닛으로 전달하고, 상기 제2이송유닛이 상기 제1이송유닛으로부터 전달받은 상기 운송용 기판을 상기 합착유닛으로 반입하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 (C)단계 이후에 상기 합착유닛에서 형성된 상기 합착기판의 합착상태를 검사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공정기판은 OLED 기판, 컬러필터(CF) 기판, TFT 기판 중에서 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 구성에 의하여 얇은 공정기판을 사용하더라도 공정기판의 운송과정에서 파손을 최소화할 수 있다.
본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판합착과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판합착장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판합착방법에 대한 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판합착과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공정기판(S1)은 운송용 기판(S2)와 합착되어 합착기판(S3)을 형성한다. 공정기판(S1)은 완제품의 구성요소인 반면, 운송용 기판(S2)은 완제품 제조 과정에서만 사용되는 임시 부재이며 완제품을 구성하지 않는다.
공정기판(S1)은 OLED 기판, LCD 디스플레이 장치의 컬러필터 기판 또는 TFT 기판일 수 있다. 최근 디스플레이 장치의 슬림(slim)화 요구가 커짐에 따라 컬러필터 기판 또는 TFT 기판의 두께를 보다 얇게 하기 위한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 문제는 컬러필터 기판 또는 TFT 기판의 두께가 얇아짐에 따라 완제품 제조 과정이 더 까다로와진다는 점이다. 기판의 두께가 너무 얇아서 이송과정이나 합착과정에서 기판의 파손 또는 변형이 발생하고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 제품제조 과정에서 공정기판(S1)에 덧대어 사용하고 제조완료 이후에는 제거할 수 있는 운송용 기판(S2)을 사용하게 되었다. 공정기판(S1)은 OLED 기판, 컬러필터(CF) 기판 또는 TFT 기판에 국한되는 것은 아니며, 얇은 두께의 기판으로서 이송과정에서 파손 위험이 있는 다양한 종류의 기판일 수 있다.
공정기판(S1)이 컬러필터(CF) 기판 또는 TFT 기판인 경우에 공정기판(S1)은 0.2~0.5밀리미터일 수 있다. 컬러필터(CF) 기판은 유리기판의 표면에 컬러필터 패턴이 형성된 기판일 수 있으며, TFT(Thin Film Transistor) 기판은 유리기판의 표면에 TFT 어레이 패턴이 형성된 기판일 수 있다.
이러한 두께의 기판은 이송과정 및 제조과정에서 파손위험이 커진다. 공정기판(S1)에 임시로 덧대어지는 운송용 기판(S2)은 대략 0.5~0.7밀리미터 또는 그 이상일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판합착장치의 블록도이다.
도 2에서 보듯이, 본 기판합착장치(100)는 공정기판 투입유닛(110), 공정기판 합착유닛(120) 및 검사유닛(130)을 포함한다.
공정기판 투입유닛(110)은 제1로더(111), 절단유닛(112), 세정유닛(113), 제1언로더(114), 제2언로더(115)를 포함한다.
제1로더(111)와 관련, 외부로부터 투입되는 공정기판(S1)이 제1로더(111)에 반입된다.
절단유닛(112)과 관련, 제1로더(111)에 반입된 공정기판(S1)이 절단유닛(112)으로 반입되고, 적절한 크기로 절단된다. 반입된 공정기판(S1)이 적절한 크기의 기판인 경우에는 절단유닛(112)이 불필요하다.
세정유닛(113)과 관련, 절단유닛(112)에 의하여 절단된 공정기판(S1)이 세정유닛(113)에 반입되어 세정공정이 수행된다. 필요에 따라, 세정유닛(113)도 생략될 수 있다.
제1언로더(114)와 관련, 세정유닛(113)에서 공정기판(S1)의 세정이 완료되면 세정유닛(113)에서 제1언로더(114)로 공정기판(S1)이 반출된다.
제2언로더(115)와 관련, 운송용 기판(S2)이 외부로부터 공정기판 투입유닛(110)에 반입되는 과정에서 제2언로더(115)에 운송용 기판(S2)이 반입 및 적재된다.
공정기판 합착유닛(120)은 제1이송유닛(121), 반전유닛(122), 제2이송유닛(123), 합착유닛(124), 제3언로더(125)를 포함한다.
제1이송유닛(121)은 제1언로더(114)에 적재된 공정기판(S1)을 반출하여 반전유닛(122)으로 이송한다. 제1이송유닛(121)은 로봇암으로 구성될 수 있다.
반전유닛(122)은 제1이송유닛(121)로부터 공정기판(S1)을 공급받은 다음에 공정기판(S1)을 뒤집는다. 공정기판(S1)의 일면에 OLED패턴, 컬러필터(CF) 패턴 또는 TFT패턴이 형성된다. 따라서, 그러한 패턴이 형성된 면이 운송용 기판(S2)을 마주 보는 방향으로 공정기판(S1)이 합착유닛(124)에 반입되면 공정기판(S1)을 반전시켜야 한다. 패턴이 형성된 면의 반대면이 운송용 기판(S2)을 마주 보도록 합착유닛(124)에 반입되는 경우에는 반전유닛(122)이 불필요할 수도 있으며, 공정기판(S1)은 반전유닛(122)을 건너뛰어 합착유닛(124)로 바로 반입될 수 있다.
제2이송유닛(123)은 반전유닛(122)에 반입된 공정기판(S1) 또는 운송용 기판(S2)을 합착유닛(124)으로 반입하고, 합착된 합착기판(S3)을 제3언로더(125)로 반출한다.
합착유닛(124)와 관련, 제2이송유닛(123)이 공정기판(S1)과 운송용 기판(S2)을 합착유닛(124)로 반입한다. 합착유닛(124)은 진공챔버, 진공배기유닛, 기판 정렬유닛을 포함한다. 공정기판(S1)과 운송용 기판(S2)을 진공챔버 내부로 반입 및 기판정렬을 수행하고 진공배기유닛에 의하여 진공챔버 내부가 진공배기된다. 그리고, 공정기판(S1)과 운송용 기판(S2)을 진공배기 상태에서 서로 접근시켜서 합착력을 인가하면 별도 접착재료의 사용 없이도 서로 합착상태를 형성하게 된다. 이에 따라, 합착기판(S3)이 형성된다. 합착유닛은 기판의 위치별로 합착력을 상이하게 조절할 수 있다. 즉, 기판에 대하여 합착력을 인가함에 있어서 합착력 인가수단이 복수개로 형성되며 합착력 인가수단의 합착력은 개별적으로 제어될 수 있다. 이에 따라, 기판의 위치별로 합착력이 상이하게 조절될 수 있는 것이다.
제2이송유닛(123)은 진공챔버 내부의 합착기판(S3)을 제3언로더(125)로 반출한다.
마지막으로 제3언로더(125)에 반출된 합착기판(S3)은 합착상태를 검사하기 위하여 검사유닛(130)으로 이송된다. 합착상태가 불량인 경우에는 이후 패턴형성과정에서 기판정렬과정에서 오차가 커질 수 있으며, 형성되는 패턴상태에 불량이 발생할 가능성이 커진다. 이후 공정에서 합착기판(S3)이 다른 기판과 결합되어 전체로서 소정의 강성이 확보되면 별도의 탈착기를 이용하여 운송용 기판(S2)을 공정기판(S1)으로부터 분리하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 기판합착방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판합착방법에 대한 순서도이다. 일 실시례로서 각 단계를 순서를 정하여 나열하였으나, 청구항에서 명시적으로 각 단계 상호간의 순서가 한정되어 있지 않으면 아래에서 설명하는 순서와 달리 실시될 수 있다.
먼저, 공정기판(S1)이 공정기판 투입유닛(110)으로 반입된다(S01). 이어서, 공정기판(S1)은 소정의 크기로 절단된다(S02). 그리고, 세정유닛(113)으로 이송되어 세정작업이 수행된다(S03). 세정된 공정기판(S1)은 제1언로더(114)로 이송된다(S04).
한편, 운송용 기판(S2)은 공정기판 투입유닛(110)으로 반입되어 제2언로더(115)로 이송된다(S05).
다음으로, 제1이송유닛(121)이 제1언로더(114)의 공정기판(S1)을 반전유닛(122)으로 이송하여 공정기판(S1)을 반전시킨다(S06).
다음으로, 제2이송유닛(123)이 반전된 공정기판(S1)을 합착유닛(124)으로 반입한다(S07).
다음으로, 제1이송유닛(121)이 운송용 기판(S2)을 제2이송유닛(123)으로 전달하고, 제2이송유닛(123)이 운송용 기판(S2)을 합착유닛(124) 내부로 반입한다(S08).
다른 실시예로서, S08단계가 S06 및 S07 단계보다 먼저 수행될 수도 있다.
다음으로, 합착유닛(124)에 반입된 공정기판(S1)과 운송용 기판(S2)을 서로 합착하여 합착기판(S3)을 형성하는 단계가 수행될 수 있다(S09).
다음으로, 합착기판(S3)을 제3언로더(125)로 반출하는 단계가 수행될 수 있다.(S10)
다음으로, 제3언로더(125)로 반출된 합착기판(S3)을 검사유닛(130)으로 이송하여 합착상태를 검사하는 단계가 수행될 수 있다(S11).
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (8)

  1. (a) 공정기판 및 운송용 기판을 준비하는 단계;
    (b) 상기 공정기판 및 상기 운송용 기판을 합착유닛으로 이송하는 단계; 및
    (c) 상기 공정기판의 이송시에 상기 공정기판의 파손방지를 위하여 진공 배기상태의 상기 합착유닛에서 상기 공정기판과 상기 운송용 기판을 서로 합착시켜서 합착기판을 형성하는 단계;를 포함하는 기판합착방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (b)단계 이전에 상기 공정기판을 소정의 크기로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
  3. 제2항에 있어서,
    절단된 상기 공정기판을 세정하는 단계를 더 포함하며, 상기 (b)단계는 세정된 상기 공정기판을 상기 합착유닛으로 이송하는 단계인 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계 이전에 상기 공정기판을 반전유닛에 의하여 반전시키는 반전 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반전 단계 이전에,
    상기 공정기판을 상기 반전유닛에 의하여 반전시키도록 제1이송유닛에 의하여 상기 공정기판을 상기 반전유닛으로 이송하며, 상기 제1이송유닛에 의하여 상기 운송용 기판을 제2이송유닛으로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (b)단계는
    상기 제2이송유닛이 상기 반전유닛으로부터 반전된 상기 공정기판을 상기 합착유닛으로 전달하고, 상기 제2이송유닛이 상기 제1이송유닛으로부터 전달받은 상기 운송용 기판을 상기 합착유닛으로 반입하는 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (C)단계 이후에 상기 합착유닛에서 형성된 상기 합착기판의 합착상태를 검사하는 단계를 더 포함하는 기판합착방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공정기판은 OLED 기판, 컬러필터(CF) 기판, TFT 기판 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
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