KR20160087124A

KR20160087124A - 박판 합착장치

Info

Publication number: KR20160087124A
Application number: KR1020150005643A
Authority: KR
Inventors: 박근노; 이문경
Original assignee: 박근노
Priority date: 2015-01-13
Filing date: 2015-01-13
Publication date: 2016-07-21
Also published as: WO2016114431A1

Abstract

본 발명은 간단한 구조를 가지면서도 대면적 박판에 대하여 균일한 힘으로 가압하여 복수장의 박판을 합착할 수 있는 박판 합착 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 박판 부착장치는, 내부에 진공을 형성할 수 있는 진공 챔버; 상기 진공 챔버 내부 공간 중 상부에 설치되며, 상부 박판을 흡착 고정하는 상부 박판 흡착부; 상기 상부 박판 흡착부 하측에 상기 상부 박판 흡착부와 대향되도록 설치되며, 하부 박판을 흡착 고정하는 하부 박판 흡착부; 상기 하부 박판 흡착부 하부에 설치되며, 내외부 압력차에 의하여 팽창 수축하여 상기 하부 박판 흡착부를 승하강시키는 흡착부 승강수단;을 포함한다.

Description

박판 합착장치{THE APPARATUS FOR ATTACHING THE THIN PLATES}

본 발명은 박판 합착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 구조를 가지면서도 대면적 박판에 대하여 균일한 힘으로 가압하여 복수장의 박판을 합착할 수 있는 박판 합착 장치에 관한 것이다.

최근 LCD, AMOLED 등의 디스플레이 분야에서는 매우 얇은 두께의 유리 기판 등을 취급하면서 제조 공정이 진행된다. 따라서 이러한 디스플레이 장치의 제조 과정에서 기판의 파손을 방지하기 위하여 보조 기판을 외곽에 부착한 상태에서 제조 공정을 진행하는 경우가 있다. 또한 최근 사용이 급증하고 있는 터치 스크린 패널 제조 과정에서도 여러가지 고형 박판을 다층으로 부착하여 제조공정을 진행하는 경우가 발생한다.

종래에 이러한 박판을 합착하는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같은, 합착 장치(1)를 사용하였다. 도 1을 참조하여 종래의 합착 장치(1)를 간단하게 설명하면, 진공 챔버(10) 내에 합착 작업을 진행할 양 기판(3, 2)을 상부 박판 흡착부(30)와 하부 박판 흡착부(20)에 각각 흡착한 상태에서 하부 박판 흡착부(20)를 승강수단(40)을 구동시켜 상승시키고, 가압하여 상하부 박판(2, 3)을 합착하는 구조를 가진다. 이때 상기 하부 박판 흡착부(20)가 상기 하부 박판(2)의 모든 면에 대하여 균일한 힘을 가할 필요가 있기 때문에, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 승강바(42)를 구비하여 상기 하부 박판 흡착부(20)에 균일한 힘이 전달되도록 하고 있다.

그러나 이러한 구조의 종래 합착장치(1)는 다수개의 승강바(42)를 구비함에도 불구하고 대면적 박판에 대하여 균일하게 가압하지 못하며, 다수개의 승강바와 모터 등을 사용하면서 장비의 유지 보수가 매우 어려워지는 문제점이 발생한다.

따라서 이러한 대형 박판을 효과적으로 합착할 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 간단한 구조를 가지면서도 대면적 박판에 대하여 균일한 힘으로 가압하여 복수장의 박판을 합착할 수 있는 박판 합착 장치를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 박판 부착장치는, 내부에 진공을 형성할 수 있는 진공 챔버; 상기 진공 챔버 내부 공간 중 상부에 설치되며, 상부 박판을 흡착 고정하는 상부 박판 흡착부; 상기 상부 박판 흡착부 하측에 상기 상부 박판 흡착부와 대향되도록 설치되며, 하부 박판을 흡착 고정하는 하부 박판 흡착부; 상기 하부 박판 흡착부 하부에 설치되며, 내외부 압력차에 의하여 팽창 수축하여 상기 하부 박판 흡착부를 승하강시키는 흡착부 승강수단;을 포함한다.

그리고 상기 흡착부 승강수단은 상기 하부 박판 흡착부와 상기 진공 챔버 사이에 설치되며, 탄성력과 내부 압력 변화에 의하여 팽창 수축하는 탄성 변성부; 및 상기 탄성 변성부와 연결되어 설치되며, 상기 탄성 변성부 내부의 압력을 변화시키는 압력 변화부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 압력 변화부는, 상기 압력 변화부의 내부 기체를 흡입하여 배출하는 배기 펌프; 및 상기 압력 변화부 내부에 기체를 주입하는 기체 주입부;를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에서 상기 탄성 변성부는 탄성력을 가지는 금속판으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 박판 부착장치에는, 상기 진공 챔버 내부에 설치되며, 상기 하부 박판 흡착부의 상하 방향 이동 방향을 안내하는 승강 안내부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 박판 합착 장치에 의하면 모든 면에 대하여 동일한 압력을 가하는 기체 압력을 이용하여 하부 박판을 가압하므로 대면적 박판에 대해서도 모든 면에 대하여 균일한 압력을 가할 수 있는 장점이 있다.

또한 진공 챔버 외부와 내부를 관통하여 구동되는 기구 구조물이 없으므로 제조 및 제어가 간다하며, 장비의 유지 보수가 매우 용이해지는 장점이 있다.

도 1은 종래의 박판 합착 장치의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 합착 장치의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 합착 장치의 구동 모습을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 변성부의 변성 과정을 도시하는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 박판 부착장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(110), 상부 박판 흡착부(120), 하부 박판 흡착부(130) 및 흡착부 승강수단(140)을 포함하여 구성된다.

먼저 상기 진공 챔버(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 진공을 형성할 수 있으며 본 실시예에 따른 박판 부착장치(100)의 전체적인 외형을 이루는 구성요소이다. 상기 진공 챔버(110)는 전술한 바와 같이 내부에 진공을 형성할 수 있도록 상기 진공 챔버(110) 내부의 기체를 흡입하여 외부로 배출하는 진공 펌프(도면에 미도시)가 구비된다.

또한 상기 진공 챔버(110)에는 상기 진공 챔버(110) 내부로 상부 박판 및 하부 박판을 반입하고 반출하는 통로인 게이트(도면에 미도시)가 형성된다. 그리고 이 게이트에는 상기 게이트를 단속할 수 있는 게이트 밸브가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이때 상기 게이트는 상기 진공 챔버(110)의 일측벽에 형성될 수도 있고, 상기 진공 챔버(110)의 측벽 중 마주보는 양 측벽에 각각 형성될 수도 있다.

다음으로 상기 상부 박판 흡착부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 진공 챔버(110) 내부 공간 중 상부에 설치되며, 상부 박판(3)을 흡착 고정하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 상부 박판(3)과 하부 박판(2)을 정확하게 겹쳐진 상태에서 부착하는데, 상기 상부 박판 흡착부(120)가 이 부착 과정을 위하여 상기 상부 박판(3)을 흡착하여 부착 대기 상태로 만드는 것이다.

외부에서 상기 상부 박판(3)을 상기 상부 박판 흡착부(120)로 공급하는 공급수단(도면에 미도시)이 상기 상부 박판(3)을 정확한 위치에 전달할 수도 있지만, 상기 상부 박판 흡착부(120)에는 상기 상부 박판(3)의 위치를 조정하기 위하여 상기 상부 박판 흡착부(120)는 수평 이동시키거나 회전시키는 구동수단(도면에 미도시)이 더 구비될 수도 있다. 또한 상기 상부 박판(3)과 하부 박판(2)이 정확하게 겹쳐지는지 여부를 판단할 수 있는 비전카메라(도면에 미도시)가 더 구비될 수도 있다.

다음으로 상기 하부 박판 흡착부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부 박판 흡착부(120) 하측에 상기 상부 박판 흡착부(120)와 대향되도록 설치되며, 하부 박판(2)을 흡착 고정하는 구성요소이다. 상기 하부 박판 흡착부(130)는 박판의 부착 과정에서 상기 하부 박판(2)이 움직이지 않도록 고정할 수 있는 구조를 가진다. 예를 들어 상기 하부 박판 흡착부(130)는 정전력에 의하여 상기 하부 박판(2)을 흡착하는 구조를 가질 수 있다.

한편 본 실시예에 따른 하부 박판 흡착부(30)와 상부 박판 흡착부(120) 표면에는 잔사 방지막이 더 형성되는 것이 바람직하다. 상기 하부 박판 흡착부 또는 상부 박판 흡착부는 흡착 과정에서 상부 박판 또는 하부 박판과 접촉하므로, 합착 과정이 완료된 후에 박판 표면에 아무런 잔사를 남기지 않기 위하여 잔사 방지막이 더 형성되는 것이다.

이 잔사 방지막으로는 아래의 화학식 1에 기재된 diX dimer를 페럴린 코팅하여 이루어지는 잔사 방지막이 바람직하다.

< 화학식 1 >

이렇게 이루어지는 잔사 방지막은 30℃ 이하의 매우 낮은 온도에서 CVD 공법으로 코팅할 수 있어서, 변형링에 열적 스트레스를 발생시키지 않으며, 기체상의 코팅 물질을 사용하여 코팅하므로 핀홀과 기공이 발생하지 않는 장점이 있고, 변형링의 형상과 무관하게 모든 면에 대하여 균일한 두께로 잔사 방지막을 형성할 수 있는 장점이 있다.

다음으로 상기 흡착부 승강수단(140)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 박판 흡착부(130) 하부에 설치되며, 내외부 압력차에 의하여 팽창 수축하여 상기 하부 박판 흡착부(130)를 승하강시키는 구성요소이다. 즉, 상기 흡착부 승강수단(140)은 상기 하부 박판(2)이 상기 하부 박판 흡착부(130)에 로딩된 상태에서 상기 하부 박판 흡착부(130)를 상승시켜 상기 하부 박판(2)과 상부 박판(3)을 부착시키고, 부착 작업이 완료되면 상기 하부 박판 흡착부(130)를 하강시키는 역할을 한다.

이 과정에서 상기 하부 박판(2)과 상부 박판(3)의 완벽한 합착을 위해서 상기 하부 박판(2)의 전면에 걸쳐서 균일한 힘이 가해지는 것이 필요하다. 따라서 본 실시예에서는 상기 흡착부 승강수단(140)을 도 2에 도시된 바와 같이, 탄성 변성부(142)와 압력 변화부(144)를 포함하여 구성한다.

먼저 상기 탄성 변성부(142)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 박판 흡착부(130)와 상기 진공 챔버(110) 사이에 설치되며, 탄성력과 내부 압력 변화에 의하여 팽창 수축하는 구성요소이다. 즉, 상기 탄성 변성부(142)는 탄성력을 가지고 있어서, 내부 압력이 증가하면 팽창하여 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하부 박판 흡착부(130)를 상측으로 밀어올리고, 내부 압력이 감소하면 수축하여 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 박판 흡착부(130)를 하강시키는 구조를 가지는 것이다.

본 실시예에서 상기 탄성 변성부(142)는 탄성력이 우수하면서도 내구성이 좋은 금속판으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 탄성 변성부(142)는 도 4에 도시된 바와 같이 내부와 외부의 압력차에 의하여 팽창하면서 상기 하부 박판 흡착부(130)를 상측으로 가압하게 되므로, 상기 하부 박판 흡착부(130)의 모든 부분에 대하여 동일한 힘을 가하게 된다. 따라서 상기 하부 박판(2)은 전면에 걸쳐서 균일한 힘을 받게 되고, 상기 상부 박판(3)과 정확하게 합착된다.

그리고 상기 압력 변화부(144)는 상기 탄성 변성부(142)와 연결되어 설치되며, 상기 탄성 변성부(142) 내부의 압력을 변화시키는 구성요소이다. 상기 진공 챔버(110) 내부의 압력은 전술한 바와 같이, 박판 부착 과정에서는 진공 상태를 유지하므로, 상기 압력 변화부(144)는 상기 탄성 변성부(142) 내부의 압력을 상기 진공 챔버(110) 내부의 압력과 동일하게 하거나 크게 하여 상기 탄성 변성부(142)를 구동시키게 된다.

이를 위하여 본 실시예에서 상기 압력 변화부(144)는, 상기 압력 변화부(144)의 내부 기체를 흡입하여 배출하는 배기 펌프와 상기 압력 변화부 내부에 기체를 주입하는 기체 주입부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 기체 주입부는 상기 탄성 변성부(142) 내부의 압력을 높이는 역할을 하며, 상기 배기 펌프는 상기 탄성 변성부(142) 내부의 압력을 낮추는 역학을 한다. 이 기체 주입부와 배기 펌프에 의하여 상기 탄성 변성부(142)가 팽창하거나 수축하는 것이다.

이때 상기 기체 주입부는 상기 진공 챔버(110) 내부의 압력이 대기압보다 낮은 진공 상태를 유지하므로, 상기 탄성 변성부(142) 내부를 대기압과 연통되도록 하는 단순한 연결관로로 구성될 수도 있다.

다음으로 본 실시예에 따른 상기 박판 부착장치(1)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 진공 챔버(110) 내부에 설치되며, 상기 하부 박판 흡착부(130)의 상하 방향 이동 방향을 안내하는 승강 안내부(150)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 승강 안내부(150)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 하부 박판 흡착부(130)가 승하강하는 과정에서 정확한 방향으로 승하강하여 상기 하부 박판(2)과 상부 박판(3)이 정확하게 부착되도록 한다.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 박판 부착장치
110 : 진공 챔버 120 : 상부 박판 흡착부
130 : 하부 박판 흡착부 140 : 흡착부 승강수단
150 :승강 안내부

Claims

내부에 진공을 형성할 수 있는 진공 챔버;
상기 진공 챔버 내부 공간 중 상부에 설치되며, 상부 박판을 흡착 고정하는 상부 박판 흡착부;
상기 상부 박판 흡착부 하측에 상기 상부 박판 흡착부와 대향되도록 설치되며, 하부 박판을 흡착 고정하는 하부 박판 흡착부;
상기 하부 박판 흡착부 하부에 설치되며, 내외부 압력차에 의하여 팽창 수축하여 상기 하부 박판 흡착부를 승하강시키는 흡착부 승강수단;을 포함하는 박판 부착장치.
제1항에 있어서, 상기 흡착부 승강수단은,
상기 하부 박판 흡착부와 상기 진공 챔버 사이에 설치되며, 탄성력과 내부 압력 변화에 의하여 팽창 수축하는 탄성 변성부;
상기 탄성 변성부와 연결되어 설치되며, 상기 탄성 변성부 내부의 압력을 변화시키는 압력 변화부;를 포함하는 박판 부착장치.
제2항에 있어서, 상기 압력 변화부는,
상기 압력 변화부의 내부 기체를 흡입하여 배출하는 배기 펌프;
상기 압력 변화부 내부에 기체를 주입하는 기체 주입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 박판 부착장치.
제2항에 있어서, 상기 탄성 변성부는,
탄성력을 가지는 금속판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 박판 부착장치.
제1항에 있어서,
상기 진공 챔버 내부에 설치되며, 상기 하부 박판 흡착부의 상하 방향 이동 방향을 안내하는 승강 안내부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 박판 부착장치.
제1항에 있어서, 상기 상부 박판 흡착부 또는 하부 박판 흡착부 표면에는,
아래의 화학식 1에 기재된 diX dimer를 페럴린 코팅하여 이루어지는 잔사 방지막이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 박판 부착장치.
< 화학식 1 >