KR20140063302A - 캐리어 기판 제거 장치, 표시장치 제조 시스템, 및 표시장치 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 의하면, 플렉서블 기판으로부터 분리되는 캐리어 기판을 파지하는 캐리어 기판 파지부; 상기 플렉서블 기판을 미리 결정된 각도로 이송시키면서 상기 기판 파지부와 함께 상기 플렉서블 기판과 상기 캐리어 기판을 분리시키는 경사 분리부; 및 상기 분리된 캐리어 기판의 투과율을 측정하는 투과율 측정부;를 포함하는 캐리어 기판 제거 장치를 제공한다.

Description

캐리어 기판 제거 장치, 표시장치 제조 시스템, 및 표시장치 제조 방법 {Apparatus for removing carrier substrate, system for manufacturing display, and the method of manufacturing display}
본 발명은 캐리어 기판 제거 장치, 표시장치 제조 시스템, 및 표시장치 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치와 같은 디스플레이 장치는 구동 특성상 박형화 및 플랙시블화가 가능하여 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 최근에는, 두께가 50~100㎛ 수준에 불과한 이른바 플렉서블 기판을 사용하여 그 위에 디스플레이부를 형성하는 플렉시블 디스플레이 장치가 각광을 받고 있는 추세이다.
그런데, 이러한 플렉서블 기판은 두께가 너무 얇아서 제조과정 중 핸들링 하기가 어렵기 때문에, 통상 상대적으로 두꺼운 동일한 글라스 재질의 캐리어 기판을 준비해서 그 위에 상기 플렉서블 기판을 부착시킨 다음, 디스플레이부 형성 등의 과정을 진행하고, 나중에 다시 플렉서블 기판과 캐리어 기판을 분리해내는 식으로 제조를 진행한다.
상기 플렉서블 기판과 상기 캐리어 기판을 분리하기 위하여, 레이저 조사 장치에서는 상기 캐리어 기판 상에 레이저를 조사하고, 캐리어 기판 제거 장치에서는 합착된 상기 플렉서블 기판과 상기 캐리어 기판을 서로 분리한다. 그러나, 레이저 조사 과정에서 플렉서블 기판에 불량이 발생할 수 있으며, 상기 캐리어 기판 제거 장치에서 분리된 플렉서블 기판은 불량 여부에 관계없이 후속 공정이 진행되어 불필요한 공정비용 및 공정시간이 소요된다.
따라서, 상기 플렉서블 기판을 상기 캐리어 기판에서 분리하는 과정에서, 레이저 과조사로 인한 플렉서블 기판의 불량여부를 판별할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 플렉서블 기판의 불량여부를 조속하게 판별하여 공정 비용 및 공정 시간을 개선시키는 캐리어 기판 제거 장치, 표시장치 제조 시스템, 및 표시장치 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 플렉서블 기판으로부터 분리되는 캐리어 기판을 파지하는 캐리어 기판 파지부; 상기 플렉서블 기판을 미리 결정된 각도로 이송시키면서 상기 기판 파지부와 함께 상기 플렉서블 기판과 상기 캐리어 기판을 분리시키는 경사 분리부; 및 상기 분리된 캐리어 기판의 투과율을 측정하는 투과율 측정부;를 포함하는 캐리어 기판 제거 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 투과율 측정부는, 언더 비젼(under vision) 카메라 또는 컬러 판별용 디지털 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 투과율 측정부에서 측정된 투과율과 기 설정된 투과율의 범위를 비교하여, 상기 캐리어 기판의 정상여부를 판별하여 그 결과를 출력하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제어부는, 서로 합착된 상기 캐리어 기판과 상기 플렉서블 기판을 분리하기 위하여, 상기 캐리어 기판 상에 레이저를 조사하는 레이저 조사 장치에 상기 결과를 유선 또는 무선 통신을 이용하여 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 레이저 조사 장치와 연동하여, 상기 레이저 조사 장치의 레이저 에너지 밀도를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 분리된 캐리어 기판을 적재하는 캐리어 기판 적재부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 캐리어 기판 파지부는, 상기 캐리어 기판을 흡착하여 파지하는 캐리어 기판 파지부재; 및 상기 캐리어 기판 파지부재와 연결되고, 상기 캐리어 기판 파지부재를 이동시키는 트랜스퍼;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 트랜스퍼는, 상기 캐리어 기판 파지부재를 x축으로 이동시키는 x축 트랜스퍼; 상기 캐리어 기판 파지부재를 y축으로 이동시키는 y축 트랜스퍼; 및 상기 캐리어 기판 파지부재를 z축으로 이동시키는 z축 트랜스퍼;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 경사 분리부(116)의 양측에 배치되어 상기 캐리어 기판 및 상기 플렉서블 기판의 양쪽으로 정전기 발생 방지유체를 분사하는 이오나이저;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 서로 합착된 플렉서블 기판과 캐리어 기판에서 상기 캐리어 기판 상에 레이저를 조사하는 레이저 조사 장치; 상기 캐리어 기판을 상기 플렉서블 기판으로부터 분리하는 기판 분리부; 상기 분리된 캐리어 기판의 투과율을 측정하는 투과율 측정부; 및 상기 측정된 투과율을 이용하여 상기 레이저의 과조사 여부를 판단하고, 이를 상기 레이저 조사 장치로 출력하는 제어부;를 포함하는 표시장치 제조 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 투과율 측정부는, 언더 비젼(under vision) 카메라 또는 컬러 판별용 디지털 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 기판 분리부는, 상기 플렉서블 기판으로부터 분리되는 상기 캐리어 기판을 파지하는 캐리어 기판 파지부; 및 상기 플렉서블 기판을 이송시키면서 상기 기판 파지부와 함께 상기 플렉서블 기판과 상기 캐리어 기판을 분리시키는 경사 분리부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제어부는, 상기 분리된 캐리어 기판의 투과율이 기 설정된 값보다 작은 경우, 이를 상기 레이저 조사 장치에 출력하여 상기 레이저의 에너지 밀도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 레이저 조사 장치에서 플렉서블 기판이 합착된 캐리어 기판 상에 레이저를 조사하는 단계; 캐리어 기판 제거 장치에서 상기 캐리어 기판을 상기 플렉서블 기판에서 분리하는 단계; 상기 분리된 캐리어 기판의 투과율을 투과율 측정부를 통하여 측정하는 단계; 및 상기 측정 결과에 따라서 상기 조사된 레이저의 에너지 밀도를 제어하는 단계;를 포함하는 표시장치 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 레이저의 에너지 밀도를 제어하는 단계는, 상기 투과율 측정부에서 측정된 투과율이 기 설정된 값보다 작은 경우, 상기 레이저 에너지 밀도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 캐리어 기판은 유리를 포함하며, 상기 플렉서블 기판은 캡톤(kapton), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리이미드(polyimide:PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic: FRP)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 물질을 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 캐리어 기판 제거 장치, 표시장치 제조 시스템, 및 표시장치 제조 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 분리된 캐리어 기판의 투과율을 측정하여 플렉서블 기판의 불량 여부를 판별할 수 있으므로, 데미지를 입은 플렉서블 기판에 대한 후속 공정을 생략하여 공정 비용 및 공정시간을 향상시킬 수 있다.
둘째, 정상의 플렉서블 기판에 대한 후속 공정이 진행되므로, 표시장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
셋째, 캐리어 기판의 투과율에 따른 레이저의 과조사 여부가 실시간으로 확인되어, 레이저의 에너지 밀도를 조절할 수 있으므로, 공정의 불량율을 감소시킬 수 있다.
도 1은 캐리어 기판을 이용한 플렉서블 전자소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 캐리어 기판으로부터 플렉서블 기판을 분리하기 위하여 캐리어 기판 상에 레이저가 조사되는 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 캐리어 기판 제거 장치를 이용하여 플렉서블 기판과 캐리어 기판이 분리되는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 기판 제거 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 4의 측면을 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 6은 도 4의 부분 확대 사시도이다.
도 7 내지 도 10은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 기판 제거 장치의 동작을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치 제조 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 장치 및 캐리어 기판 제거 장치를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 캐리어 기판을 이용한 플렉서블 전자소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 플렉서블 전자소자(10)는 캐리어 기판(200), 플렉서블 기판(210), 박막 트랜지스터 어레이(212), 표시층(214), 및 봉지층(216)을 포함한다.
또한, 상기 캐리어 기판(200)과 상기 플렉서블 기판(210) 사이를 채우면서, 상기 캐리어 기판(200)과 상기 플렉서블 기판(210)을 서로 합착시키는 점착층(미도시)을 더 포함한다. 상기 점착층(미도시)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 소재가 사용될 수 있다.
상기 캐리어 기판(200)은 유리를 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 기판(210)은 캡톤(kapton), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리이미드(polyimide:PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic: FRP) 등으로 이루어진 군 중에서 선택되는 물질을 포함할 수 있다.
상기 표시층(214)은 액정층, 전기 영동층 또는 유기 발광층 등을 포함할 수 있다.
도 2는 캐리어 기판으로부터 플렉서블 기판을 분리하기 위하여 캐리어 기판 상에 레이저가 조사되는 것을 나타내는 도면이며, 도 3은 캐리어 기판 제거 장치를 이용하여 플렉서블 기판과 캐리어 기판이 서로 분리되는 것을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 상기 캐리어 기판(200) 상에 레이저가 조사된 후, 후술할 캐리어 기판 제거 장치(미도시, 도 4의 20 참조)를 이용하여 서로 합착된 캐리어 기판(200)과 플렉서블 기판(210)을 분리시킬 수 있다.
즉, 상기 캐리어 기판 제거 장치에서 서로 합착된 캐리어 기판(200)과 플렉서블 기판(210)을 분리하기 전에, 상기 레이저 조사 장치(30)는 상기 캐리어 상에 레이저를 조사하여, 상기 캐리어 기판(200)과 상기 플렉서블 기판(210)의 분리를 용이하게 한다.
상기 레이저 조사 장치(30)에서 조사되는 레이저의 에너지 밀도 및 파장은 점착층(미도시)의 종류 및 두께 여부에 따라 달라질 수 있다. 레이저가 상기 캐리어 기판(200) 상에 과조사 되는 경우, 상기 플렉서블 기판(210)에 데미지가 발생하여 불량이 발생될 수 있다. 또한, 레이저 과조사로 인하여, 상기 캐리어 기판(200)과 상기 플렉서블 기판(210)이 분리되기 전에 사전 박리가 발생하는 경우, 상기 플렉서블 기판(210)이 상기 캐리어 기판 제거 장치의 컨베이어 상에서 구져지는 등 상기 캐리어 기판 제거 장치에 불량을 유발하는 원인이 된다.
캐리어 기판 제거 장치에서 분리된 플렉서블 기판(210)은 상기 플렉서블 기판(210) 상에 라미네이션을 형성하는 후속 공정이 진행되며, 캐리어 기판(200)은 미박리 여부에 대한 검사를 진행하여 폐기처리된다.
그러나, 상기 캐리어 기판(200)의 미박리 여부에 대한 검사를 하고, 상기 캐리어 기판(200)을 폐기하는 경우, 레이저 과조사로 인하여 상기 플렉서블 기판(210)의 데미지 여부를 판별할 수 없을 뿐만 아니라, 데미지를 입은 플렉서블 기판(210)에 대한 후속 공정이 진행되어 불필요한 공정 비용 및 공정시간이 소요되는 원인이 된다.
따라서, 본 발명은 캐리어 기판 제거 장치에서 분리된 상기 캐리어 기판(200)의 투과율을 측정하여, 레이저 조사 장치(30)의 레이저 과조사 여부에 대한 판단을 조속하게 하여 공정 비용 및 공정 시간을 개선할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 기판 제거 장치에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 기판 제거 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이며, 도 5는 도 4의 측면을 개략적으로 나타내는 측면도이며, 도 6은 도 4의 부분 확대 사시도이다.
도 4 내지 도 6을 함께 참조하면, 캐리어 기판 제거 장치(20)는 캐리어 기판 파지부(102), 경사 분리부(116), 캐리어 기판 적재부(112) 및 투과율 측정부(114)를 포함한다.
또한, 상기 캐리어 기판 제거 장치(20)는 상기 경사 분리부(116)에 인접 배치되어 캐리어 기판(200) 쪽으로 정전기 발생 방지유체를 분사하는 이오나이저(118)를 더 포함할 수 있다. 상기 이오나이저(118)는 상기 경사 분리부(116)의 양측에 배치되어 상기 캐리어 기판(200) 및 상기 플렉서블 기판(210)의 양쪽으로 정전기 발생 방지유체를 분사할 수 있다.
상기 캐리어 기판 파지부(102)는 캐리어 기판(200)과 플렉서블 기판(210)이 상호 합착되어 이송되는 작업 라인 상에서 상부층을 이루는 상기 캐리어 기판(200)을 파지하는 역할을 한다. 상기 캐리어 기판 파지부(102)는 진공에 의한 흡착 방식으로 상기 캐리어 기판(200)을 파지할 수 있다. 상기 캐리어 기판(200)은 예를 들어, 유리일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 캐리어 기판 파지부(102)는 상기 캐리어 기판(200)을 흡착하여 파지하는 캐리어 기판 파지부재(120), 상기 캐리어 기판 파지부재(120)와 연결되며 상기 캐리어 기판 파지부재(120)를 x, y, z 방향으로 이동시키는 트랜스퍼(104, 106, 108)를 포함한다.
상기 캐리어 기판 파지부재(120)는 진공에 의해 캐리어 기판(200)을 파지할 수 있으며, 도 5의 확대 도면에 도시된 바와 같이, 몸체부(122), 상기 몸체부(122)에 연결되는 복수의 노즐브래킷(124), 상기 복수의 노즐브래킷(124)에 각각 결합되고 진공압에 의하여 상기 캐리어 기판(200)을 흡착하는 복수의 흡착 노즐(126)을 포함한다.
상기 몸체부(122)는 파지될 캐리어 기판(200)의 면적과 동일하거나 또는 그 이상의 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 캐리어 기판(200)의 사이즈가 가로/세로 2 미터인 경우, 이에 상응하는 사이즈로 상기 몸체부(122)가 제작될 수 있다.
상기 복수의 흡착 노즐(126)은 실질적으로 상기 캐리어 기판(200)을 진공으로 흡착하는 구성요소로서, 상기 노즐브래킷(124) 하나에 한 개의 흡착 노즐(113)이 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 캐리어 기판(200)을 보다 안정적으로 파지하기 위하여, 상기 노즐브래킷(124) 하나에 두개의 흡착 노즐(113)이 배치될 수 있다.
상기 트랜스퍼(104, 106, 108)는 캐리어 기판 파지부재(120)를 경사 분리부(116)의 이송 방향인 X축(도 4 참조)으로 이동시키는 X축 트랜스퍼(104), 상기 X축 트랜스퍼(104)에 교차되는 방향인 Y축(도 4 참조)으로 상기 캐리어 기판 파지부재(120)를 이동시키는 Y축 트랜스퍼(106), 및 상기 캐리어 기판 파지부재(120)를 경사 분리부(116)에 대해 상하 방향인 Z축(도 5 참조)으로 이동시키는 Z축 트랜스퍼(108)를 포함한다. 상기 트랜스퍼(104, 106, 108)는 실린더나 리니어 모터를 이용하여 구현될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
경사 분리부(116)는 직선 구간부(116a) 및 경사 구간부(116b)를 포함할 수 있으며, 상기 캐리어 기판(200)에 대하여 플렉서블 기판(210)을 미리 결정된 각도로 이송시킬 수 있다.
상기 직선 구간부(116a) 및 상기 경사 구간부(116b)는 일체형으로 형성되거나 또는 서로 분리된 구성요소를 결합하여 형성할 수 있다. 또한, 상기 경사 구간부(116b)는 상기 캐리어 기판(200)과 상기 플렉서블 기판(210)이 분리되는 후단부 쪽에 형성될 수 있다.
상기 캐리어 기판 파지부(102)가 캐리어 기판(200)을 흡착하여 이동되는 것에 연동하여, 상기 경사 분리부(116)는 흡착된 상기 플렉서블 기판(210)을 경사진 방향으로 이동시킴으로써, 합착된 상기 플렉서블 기판(210) 및 상기 캐리어 기판(200)을 용이하게 분리할 수 있다.
상기 캐리어 기판 파지부(102)와 상기 경사 분리부(116)의 속도가 상이한 경우, 상기 캐리어 기판(200)의 제거가 제대로 진행될 수 없으므로, 상기 캐리어 기판 파지부(102) 및 상기 경사 분리부(116)의 구동 속도는 구동 제어부(미도시)에 의하여 서로간의 동기화될 수 있다. 이는 상기 구동 제어부(미도시)가 상기 경사 분리부(116)의 이동 속도를 상기 트랜스퍼(104, 106, 108)에 맞추거나, 반대로 상기 트랜스퍼(104, 106, 108)의 이동 속도를 상기 경사 분리부(116)에 맞추는 등의 방식으로 구현될 수 있다.
상기 경사 분리부(116)의 후방에는 상기 경사 분리부(116)에 연결되어 상기 캐리어 기판(200)이 제거된 플렉서블 기판(210)을 이송시키는 플렉서블 기판 이송 컨베이어(132)가 배치된다.
캐리어 기판 적재부(112)는 상기 플렉서블 기판 이송 컨베이어(110) 주변에 배치되며, 상기 플렉서블 기판(210)으로부터 제거가 완료된 캐리어 기판(200)이 적재된다. 또한, 상기 캐리어 기판 적재부(112)는 상기 플렉서블 기판 이송 컨베이어(110) 주변에 배치되는 것으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 캐리어 기판(200)을 파지하는 상기 캐리어 기판 파지부재(120)가 이동할 수 있는 범위 내에 배치될 수 있다.
경사 분리부(116)의 전방부에는 상하 구동이 가능한 셔틀(128)이 배치되며, 상기 셔틀(128)의 앞쪽에는 픽업부(191)가 배치된다. 상기 픽업부(191)에는 레이저 조사장치(미도시) 로부터 캐리어 기판(200) 상에 레이저가 조사되며, 서로 합착된 기판(200, 210)이 배치되며, 상기 합착된 기판(200, 210)은 셔틀(128)에 의하여 경사 분리부(116)로 이동될 수 있다.
투과율 측정부(114)는 상기 캐리어 기판 적재부(112)의 후방에 배치되어 상기 캐리어 기판(200)의 투과율을 측정할 수 있다.
상기 캐리어 기판(200)의 투과율을 측정하여, 평면디스플레이용 캐리어 기판 제거 장치(20)에서 상기 캐리어 기판(200) 및 상기 플렉서블 기판(210)을 분리하기 이전에, 상기 캐리어 기판(200)에 조사되는 레이저의 에너지 밀도가 정상적인지 여부를 판별할 수 있다.
상기 투과율 측정부(114)는 예를 들어, 언더 비젼(Under vision) 카메라 또는 컬러 판별용 디지털 센서일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 언더 비젼 카메라는 HSV(hue(색상), saturation(채도), value(명도)) 방식을 이용하여 다양한 색 추출을 할 수 있으며, 상기 분리된 캐리어 기판(200)의 색 추출을 통하여 레이저의 과조사 여부를 판단할 수 있다.
상기 컬러 판별용 디지털 센서는 상기 분리된 캐리어 기판(200)에 광원을 투과시켜 되돌아오는 빛의 양을 이용하여 투과율을 측정할 수 있다. 즉, 상기 캐리어 기판(200)에 레이저가 과조사 된 경우, 상기 캐리어 기판(200)에 그을음이 발생될 수 있고, 이는 상기 컬러 판별용 디지털 센서를 이용하여 측정될 수 있다.
상기 캐리어 기판(200) 및 상기 플렉서블 기판(210)을 분리하기 위하여 조사된 레이저의 에너지 밀도가 정상적인 경우, 상기 투과율 측정부(114)에서 측정된 상기 캐리어 기판(200)의 투과율은 약 82%(536nm) 내지 87%(564nm)일 수 있다.
또한, 상기 캐리어 기판(200)에 레이저가 과조사된 경우, 상기 캐리어 기판(200)의 투과율은 약 82% 이하(536nm 이하)일 수 있다.
또한, 상기 캐리어 기판 제거 장치(20)는 상기 투과율 측정부(114)에서 측정된 투과율의 정상여부를 판별하여 그 결과를 출력하는 제어부(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부(140)는 상기 투과율 측정부(114)의 일 측에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 측정된 투과율의 정상여부는 기 설정된 투과율의 범위와 측정된 투과율을 비교하여 판별할 수 있으며, 상기 결과는 유선 또는 무선 통신을 이용하여 상기 레이저 조사 장치에 전송될 수 있다.
또한, 상기 제어부(140)는 상기 레이저 조사 장치(도 2의 30 참조)와 연동하여, 레이저의 에너지 밀도를 제어할 수도 있다.
캐리어 기판 제거 장치(20)는 상기 투과율 측정부(114)를 포함하여 레이저 과조사에 따른 플렉서블 기판(210)의 불량 여부 및 상기 레이저 조사 장치(도 2의 30 참조)의 레이저 과조사 여부를 미리 판별할 수 있으므로, 상기 분리된 플렉서블 기판(210)이 불량인 경우 불필요한 후속 공정을 생략할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제어부(140)에서 레이저의 에너지 밀도를 제어하여 디스플레이 표시 장치의 불량율을 신속하게 감소시킬 수 있다.
도 7 내지 도 10은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 캐리어 기판 제거 장치의 동작을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 7을 참조하면, 캐리어 기판(200)에 합착된 플렉서블 기판(210)은 플렉서블 기판 분리용 경사 컨베이어(110)의 직선 구간부(116a)를 따라 흡착된 상태로 이송된다.
플렉서블 기판(210)이 캐리어 기판(200)을 제거하기 위한 작업 위치에 도달하면, 상기 트랜스퍼(104, 106, 108)에 의하여 상기 캐리어 기판 파지부(102)가 동작되며, 상기 캐리어 기판 파지부(102)는 진공에 의하여 상기 캐리어 기판(200)을 파지한다.
도 8을 참조하면, 상기 캐리어 기판(200)이 파지된 상기 캐리어 기판 파지부(102)가 상기 플렉서블 기판 분리용 경사 컨베이어(110)와 동일한 수평방향으로 동작하는 상태에서, 상기 플렉서블 기판(210)은 상기 경사 구간부(116b)를 따라 상기 플렉서블 기판 분리용 경사 컨베이어(110) 상에서 이동된다. 그러므로, 상기 플렉서블 기판(210)으로부터 상기 캐리어 기판(200)이 제거되기 시작한다.
도 9 및 도 10을 함께 참조하면, 상기 플렉서블 기판(210)으로부터 상기 캐리어 기판(200)이 완전하게 제거된다.
다음으로, 상기 캐리어 기판 파지부(102)는 트랜스퍼(104, 106, 108)에 의해 상기 캐리어 기판(200)을 캐리어 기판 적재부(112)로 적재시킨 후 원위치로 복귀되고, 캐리어 기판(200)이 제거된 플렉서블 기판(210)은 플렉서블 기판 이송 컨베이어(132)를 따라 후속 공정으로 이송된다.
상기 캐리어 기판 적재부(112)에 적재된 캐리어 기판(200)은 투과율 측정부(114)에 의하여 투과율이 측정되며, 투과율 측정 결과에 따라서 레이저 조사 장치(30, 도 2 참조)에서 캐리어 기판(200) 상으로 조사되는 레이저 에너지 밀도가 적정 수준인지 여부를 판단할 수 있다. 상기 분리된 캐리어 기판(200)의 투과율이 정상 범위인 경우, 상기 레이저 조사 장치의 레이저의 에너지 밀도는 적합한 것으로서 캐리어 기판(200)이 제거된 플렉서블 기판(210)은 후속 공정이 진행될 수 있다.
그러나, 상기 분리된 캐리어 기판(200)의 투과율이 비정상인 경우, 상기 레이저 조사 장치(30, 도 2 참조)의 레이저가 캐리어 기판(200) 상에 과조사되어 캐리어 기판(200)이 제거된 플렉서블 기판(210)에 데미지가 발생하여 그을음이 발생한 것으로 볼 수 있다. 따라서, 불량이 발생한 플렉서블 기판(210)에 대한 후속 공정을 진행하지 않고 이를 폐기함으로써, 불필요한 공정 비용 및 공정 시간의 소요를 방지할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 상기 투과율 측정부(114)에서 측정된 투과율의 정상여부를 판별하여 그 결과를 출력하거나, 또는 상기 결과를 유선 또는 무선 통신을 이용하여 상기 레이저 조사 장치에 전송할 수 있다. 또한, 상기 제어부(140)는 상기 레이저 조사 장치(도 2의 30 참조)와 연동하여, 레이저의 에너지 밀도를 제어할 수도 있다.
따라서, 정상범위 이외의 부적합한 투과율이 측정되는 경우, 상기 레이저 조사 장치(30, 도 2 참조)의 레이저 에너지 밀도를 실시간으로 제어할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치 제조 시스템(1)을 나타내는 블록도이다.
도 11을 참조하면, 표시장치 제조 시스템(1)은 레이저 조사 장치(30) 및 캐리어 기판 제거 장치(20)를 포함하며, 상기 캐리어 기판 제거 장치(20)는 캐리어 기판을 분리하는 캐리어 기판 분리부(22), 상기 분리된 캐리어 기판의 투과율을 측정하는 투과율 측정부(24), 및 상기 측정된 투과율을 기 설정된 투과율과 비교하여 레이저의 과조사 여부를 판단하고, 이를 상기 레이저 조사 장치(30)로 출력하는 제어부(26)를 포함한다.
상기 레이저 조사 장치(30)는 도 2을 참조하여 전술한 레이저 조사 장치(30)와 동일하며, 상기 캐리어 기판 제거 장치(20)는 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한 캐리어 기판 제거 장치(20)와 동일하므로 이에 대한 중복된 설명은 생략한다.
또한, 상기 투과율 측정부(24) 및 제어부(26)는 도 4의 투과율 측정부(114) 및 제어부(140)와 동일한 구성이며, 상기 캐리어 기판 분리부(22)는 상기 레이저 조사 장치(20, 도 4 참조)에서 상기 투과율 측정부(114, 도 4 참조) 및 상기 제어부(140, 도 4 참조)를 제외한 구성을 의미한다.
상기 레이저 조사 장치(30)는 서로 합착된 플렉서블 기판과 캐리어 기판의 분리를 용이하게 하기 위한 장치로서, 상기 캐리어 기판 상에 레이저를 조사하여, 상기 캐리어 기판 분리부(22)에서 상기 캐리어 기판이 상기 플렉서블 기판으로부터 보다 쉽게 분리하는 기능을 수행한다.
상기 레이저 조사 장치(30)에서 상기 캐리어 기판 상에 레이저가 과조사 되는 경우, 상기 플렉서블 기판에 데미지가 발생하며 상기 분리된 캐리어 기판에 그을음이 발생하여 투과율이 변화된다.
따라서, 투과율 측정부(24)에서 상기 분리된 상기 캐리어 기판의 투과율을 측정할 수 있으며, 제어부(26)는 상기 측정된 투과율이 정상 범위가 아닌 경우, 상기 레이저 조사 장치(30)에 이를 출력하거나, 또는 상기 레이저 조사 장치(30)와 연동하여 레이저의 에너지 밀도를 제어할 수 있다.
상기 레이저 조사 장치(30에서 조사되는 레이저의 에너지 밀도가 적합한지 여부는 상기 투과율 측정부(24) 및 상기 제어부(26)를 통하여 실시간으로 판별될 수 있으므로, 레이저 과조사로 데미지를 입은 플렉서블 기판의 불필요한 후속공정을 방지할 수 있고, 공정 비용 및 공정 시간을 개선할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 조사 장치 및 캐리어 기판 제거 장치를 이용하여 표시장치를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11 및 도 12를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 레이저 조사 장치(30)에서 플렉서블 기판이 합착된 캐리어 기판 상에 레이저를 조사하는 단계(S1), 캐리어 기판 제거 장치(20)에서 상기 캐리어 기판을 상기 플렉서블 기판에서 분리하는 단계(S2), 투과율 측정부(24)에서 상기 분리된 캐리어 기판의 투과율을 측정하는 단계(S3), 및 상기 측정 결과에 따라서 상기 조사된 레이저의 에너지 밀도를 제어하는 단계(S4)를 포함한다.
상기 레이저 조사 장치(30)에서 조사되는 레이저 밀도는 상기 투과율 측정부(24) 및 상기 제어부(26)의 측정 결과를 통하여 적합성 여부를 판별할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1: 표시장치 제조 시스템 10: 플렉서블 전자소자
20: 캐리어 기판 제거 장치 22: 캐리어 기판 분리부
24: 투과율 측정부 26: 제어부
30: 레이저 조사 장치 102: 캐리어 기판 파지부
104: X축 트랜스퍼 106: Y축 트랜스퍼
108: Z축 트랜스퍼 110: 컨베이어
112: 캐리어 기판 적재부 113: 흡착 노즐
114: 투과율 측정부 116b: 경사 구간부
116: 경사 분리부 116a: 직선 구간부
118: 이오나이저 120: 캐리어 기판 파지부재
122: 몸체부 124: 노즐브래킷
126: 흡착 노즐 128: 셔틀
132: 플렉서블 기판 이송 컨베이어 140: 제어부
191: 픽업부 200: 캐리어 기판
210: 플렉서블 기판 212: 박막 트랜지스터 어레이
214: 표시층 216: 봉지층

Claims (16)

  1. 플렉서블 기판으로부터 분리되는 캐리어 기판을 파지하는 캐리어 기판 파지부;
    상기 플렉서블 기판을 미리 결정된 각도로 이송시키면서 상기 기판 파지부와 함께 상기 플렉서블 기판과 상기 캐리어 기판을 분리시키는 경사 분리부; 및
    상기 분리된 캐리어 기판의 투과율을 측정하는 투과율 측정부;
    를 포함하는 캐리어 기판 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투과율 측정부는,
    언더 비젼(under vision) 카메라 또는 컬러 판별용 디지털 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기판 제거 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투과율 측정부에서 측정된 투과율과 기 설정된 투과율의 범위를 비교하여, 상기 캐리어 기판의 정상여부를 판별하여 그 결과를 출력하는 제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기판 제거 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    서로 합착된 상기 캐리어 기판과 상기 플렉서블 기판을 분리하기 위하여, 상기 캐리어 기판 상에 레이저를 조사하는 레이저 조사 장치에 상기 결과를 유선 또는 무선 통신을 이용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기판 제거 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레이저 조사 장치와 연동하여, 상기 레이저 조사 장치의 레이저 에너지 밀도를 제어하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기판 제거 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리된 캐리어 기판을 적재하는 캐리어 기판 적재부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기판 제거 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 기판 파지부는,
    상기 캐리어 기판을 흡착하여 파지하는 캐리어 기판 파지부재; 및
    상기 캐리어 기판 파지부재와 연결되고, 상기 캐리어 기판 파지부재를 이동시키는 트랜스퍼;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기판 제거 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 트랜스퍼는,
    상기 캐리어 기판 파지부재를 x축으로 이동시키는 x축 트랜스퍼;
    상기 캐리어 기판 파지부재를 y축으로 이동시키는 y축 트랜스퍼; 및
    상기 캐리어 기판 파지부재를 z축으로 이동시키는 z축 트랜스퍼;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기판 제거 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 경사 분리부(116)의 양측에 배치되어 상기 캐리어 기판 및 상기 플렉서블 기판의 양쪽으로 정전기 발생 방지유체를 분사하는 이오나이저;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐리어 기판 제거 장치.
  10. 서로 합착된 플렉서블 기판과 캐리어 기판에서 상기 캐리어 기판 상에 레이저를 조사하는 레이저 조사 장치;
    상기 캐리어 기판을 상기 플렉서블 기판으로부터 분리하는 기판 분리부;
    상기 분리된 캐리어 기판의 투과율을 측정하는 투과율 측정부; 및
    상기 측정된 투과율을 이용하여 상기 레이저의 과조사 여부를 판단하고, 이를 상기 레이저 조사 장치로 출력하는 제어부;
    를 포함하는 표시장치 제조 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 투과율 측정부는,
    언더 비젼(under vision) 카메라 또는 컬러 판별용 디지털 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 기판 분리부는,
    상기 플렉서블 기판으로부터 분리되는 상기 캐리어 기판을 파지하는 캐리어 기판 파지부; 및
    상기 플렉서블 기판을 이송시키면서 상기 기판 파지부와 함께 상기 플렉서블 기판과 상기 캐리어 기판을 분리시키는 경사 분리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 분리된 캐리어 기판의 투과율이 기 설정된 값보다 작은 경우, 이를 상기 레이저 조사 장치에 출력하여 상기 레이저의 에너지 밀도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조 시스템.
  14. 레이저 조사 장치에서 플렉서블 기판이 합착된 캐리어 기판 상에 레이저를 조사하는 단계;
    캐리어 기판 제거 장치에서 상기 캐리어 기판을 상기 플렉서블 기판에서 분리하는 단계;
    상기 분리된 캐리어 기판의 투과율을 투과율 측정부를 통하여 측정하는 단계; 및
    상기 측정 결과에 따라서 상기 조사된 레이저의 에너지 밀도를 제어하는 단계;
    를 포함하는 표시장치 제조 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 레이저의 에너지 밀도를 제어하는 단계는,
    상기 투과율 측정부에서 측정된 투과율이 기 설정된 값보다 작은 경우, 상기 레이저 에너지 밀도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 캐리어 기판은 유리를 포함하며,
    상기 플렉서블 기판은 캡톤(kapton), 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리이미드(polyimide:PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic: FRP)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치 제조 방법.
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