KR20160128515A - 라미네이팅 장치 - Google Patents

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KR20160128515A
KR20160128515A KR1020150059707A KR20150059707A KR20160128515A KR 20160128515 A KR20160128515 A KR 20160128515A KR 1020150059707 A KR1020150059707 A KR 1020150059707A KR 20150059707 A KR20150059707 A KR 20150059707A KR 20160128515 A KR20160128515 A KR 20160128515A
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protective film
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unit
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최원우
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 보호필름을 정전력으로 고정하는 상부 정전척, 보호필름의 이형지를 제거하는 이형지박리유닛, 가요성 패널과 가요성 패널상에 배치된 캐리어 기판을 고정하는 하부 정전척, 캐리어 기판을 제거하는 기판제거유닛, 보호필름과 가요성 패널을 진공으로 합착하는 합착유닛, 및 보호필름과 가요성 패널을 운반하는 제 1 및 제 2 이송로봇으로 이루어진 운반유닛을 포함한다.
여기서, 하부 정전척은 제 1 하부 정전척과 분리되어 상하로 이동되는 제 2 하부 정전척을 포함하며, 제 2 하부 정전척은 둘 이상의 바(bar)를 포함한다. 또한, 제 1 및 제 2 이송로봇은 적어도 하나의 바(bar)로 이루어진 제 1 및 제 2 로봇암을 포함한다.
따라서, 제 2 로봇암이 제 2 하부 정전척에 삽입됨으로써 가요성 패널과 캐리어 기판이 제 2 하부 정전척에 용이하게 안착될 수 있다.
또한, 상부 정전척과 하부 정전척은 상하로 마주보게 배치될 수 있다. 즉, 보호필름과 가요성 패널이 진공챔버 내부에서 상하로 마주보게 배치된다. 따라서, 합착유닛에 의해 보호필름과 가요성 패널이 진공으로 합착될 수 있고, 이때, 기포 등이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

Description

라미네이팅 장치{A LAMINATING EQUIPMENT}
본 발명은 라미네이팅 장치에 관한 것으로서, 보호필름과 가요성 패널의 합착과정에서 기포 생성을 방지하고, 합착 과정을 자동화 할 수 있는 라미네이팅 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등으로 분류된다.
이 중 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 트랜지스터와 전극 등이 형성되고, 이후 유기층을 형성시킨 표시패널을 포함한다. 최근에, 표시 장치가 소형화, 경량화 됨에 따라 표시패널도 소형화 및 박막화 되고 있다.
표시패널의 소형화 및 박막화를 위해서는, 플렉시블 기판이 필수적이다. 여기서, 플렉시블 기판은 제조과정에서 캐리어 기판상에 배치된다. 캐리어 기판은 상대적으로 단단한 물성을 갖기 때문에, 트랜지스터와 전극 등의 형성 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
한편, 표시패널을 보호하기 위해서 표시패널에 보호필름이 부착된다. 이때, 보호필름과 표시패널의 사이에 공기가 삽입되어 기포가 생성되지 않아야 한다. 따라서, 표시패널에 보호필름을 부착할 때 표시패널과 보호필름의 밀착성이 중요하다.
또한, 공정 수율을 향상시키기 위해서는 보호필름을 표시패널에 부착하는 제조과정이 자동화되는 것이 중요하다.
본 발명의 일 실시예는, 보호필름과 가요성 패널의 합착 과정을 자동화하고,보호필름과 가요성 패널의 합착 시 기포가 생성되는 것을 방지할 수 있는 라미네이팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 백라이트 유닛의 일 실시예는, 이형지가 부착된 보호필름을 운반하는 제 1 이송로봇과, 가요성 패널과 상기가요성 패널상에 배치된 캐리어 기판을 운반하는 제 2 이송로봇을 포함하는 운반유닛, 상기 보호필름을 정전력으로 고정하는 상부 정전척, 상기 보호필름의 이형지를 제거하는 이형지박리유닛, 상기 가요성 패널을 정전력으로 고정하는 하부 정전척, 상기 캐리어 기판을 상기 가요성 패널로부터 제거하는 기판제거유닛, 상기 보호필름과 상기 가요성 패널을 진공으로 합착시키는 합착유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 정전척은, 제 1 하부 정전척과, 상기 제 1 하부 정전척과 결합되는 제 2 하부 정전척을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 하부 정전척은 상기 제 2 하부 정전척을 수용하는 홈을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 하부 정전척은 상기 제 1 하부 정전척과 분리되어 상하로 이동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 하부 정전척은 적어도 둘 이상의 바(bar)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 운반유닛은, 상기 제 1 이송로봇과 상기 제 2 이송로봇을 좌우 또는 상하로 이송하는 로봇이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 이송로봇은, 상기 보호필름이 안착되는 적어도 하나의 바(bar)를 포함하는 제 1 로봇암(robot arm); 및 상기 제 1 로봇암의 일단이 고정되는 제 1 고정부를 포함하며, 상기 제 1 고정부는 상기 로봇이송부에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 이송로봇은, 상기 가요성 패널이 안착되는 적어도 하나의 바(bar)를 포함하는 제 2 로봇암; 및 상기 제 2 로봇암의 일단이 고정되는 제 2 고정부를 포함하며, 상기 제 2 고정부는 상기 로봇이송부에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 로봇암이 상기 제 2 하부 정전척의 사이에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 이송로봇은 상기 제 2 로봇암의 일측에 배치된 적어도 하나의 클램프를 더 포함하며, 상기 클램프는 상기 캐리어 기판과 상기 가요성 패널을 고정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 합착유닛은, 밀폐공간을 갖는 진공챔버, 상기 진공챔버의 일측에 배치되며, 공기가 유입 또는 출입되는 제 1 포트, 상기 하부 정전척에 연결되며, 공기가 유입 또는 출입되는 제 2 포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 포트의 일측은 상기 하부 정전척의 하부에서 상부로 관통하여 연통되고, 상기 제 2 포트의 타측은 상기 진공챔버를 관통하여 연통된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 합착유닛은 상기 진공챔버의 내부에 배치된 실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실링부는, 상기 가요성 패널과 상기 보호필름의 사이를 밀폐하는 실링부재, 상기 실링부재의 위치를 조정하는 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 정전척을 상기 하부 정전척으로 이송하는 정전척이송유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 정전척의 이송으로 상기 가요성 패널과 상기 보호필름이 마주보는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기판제거유닛은, 상기 제 1 로봇암의 일측에 배치되며, 상기 캐리어 기판을 흡착하는 적어도 하나의 진공흡착부, 상기 합착유닛의 일측에 배치되며, 상기 캐리어 기판 제거 시 정전기를 해소시키는 이오나이저(Ionizer), 상기 캐리어 기판을 운반하는 기판이송로봇을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가요성 패널과 상기 보호필름의 위치를 조정하는 얼라인유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 정전척과 상기 하부 정전척은 정전력을 발생시키는 구리배선과 상기 구리배선을 덮는 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코팅층은 에틸렌(ethylene)계 수지, 프로필렌(propylene)계 수지, 크실렌(xylene)계 수지, 벤젠(benzene)계 수지, 세라믹(ceramic), 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중 선택된 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부 정전척에 고정된 보호필름의 이형지를제거하고, 하부 정전척에 고정된 가요성 패널의 캐리어 기판이 제거된다. 이후, 보호필름과 가요성 패널은 상하로 마주보게 배치되며, 합착유닛에 의해 보호필름과 가요성 패널이 진공으로 합착될 수 있다.
따라서, 보호필름과 가요성 패널의 합착 과정에서 기포가 생성되는 것을 방지할 수 있고, 합착 과정을 자동화하여 공정 수율을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 배치도이다.
도 2는 도 1의 라미네이팅 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 이송로봇을 도시한 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 이송로봇을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이형지박리유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 정전척을 도시한 도면이다.
도 5b는 도 5a의 제 2 하부 정전척을 도시한 사시도이다.
도 5c는 도 5a의 제 1 하부 정전척과 제 2 하부 정전척이 분리된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5d는 도 5c에서 A 및 B의 확대도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판이송로봇을 도시한 도면이다.
도 6b는 도 3a에서 C부분을 측면에서 바라본 도면이다.
도 7a 내지 7f는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호필름과 가요성 패널의 합착과정을 나타낸 도면이다.
이하, 실시예들을 중심으로 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 설명하는 도면이나 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 첨부된 도면들은 다양한 실시예들 중 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 예시적으로 선택된 것일 뿐이다.
발명의 이해를 돕기 위해, 도면에서 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하며, 실제 제품에 있는 구성요소가 표현되지 않고 생략되기도 한다. 따라서 도면은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석해야 한다. 한편, 도면에서 동일한 역할을 하는 요소들은 동일한 부호로 표시된다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
또한, 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 또는 구성요소의 "상"에 있다라고 기재되는 경우에는, 상기 어떤 층이나 구성요소가 상기 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예인 라미네이팅 장치(10)를 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 라미네이팅 장치(10)의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 배치도이고, 도 2는 도 1의 라미네이팅 장치(10)를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 라미네이팅 장치(10)의 일 실시예는 보호필름(20)과 가요성 패널(30)을 운반하는 운반유닛(100), 보호필름(20)을 고정하는 상부 정전척(200), 보호필름(20)의 이형지(21)를 제거하는 이형지박리유닛(300), 가요성 패널(30)을 고정하는 하부 정전척(400), 캐리어 기판(31)을 제거하는 기판제거유닛(500), 및 보호필름(20)과 가요성 패널(30)을 합착하는 합착유닛(600)을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 라미네이팅 장치(10)의 일 실시예는 보호필름(20)의 이물질을 제거하는 클리닝유닛(210), 상부 정전척을 이송하는 정전척이송유닛(700), 및 보호필름(20)과 가요성 패널(30)을 정렬하는 얼라인유닛(800)을 더 포함할 수 있다.
운반유닛(100)은 제 1 이송로봇(110)과 제 2 이송로봇(130) 및 로봇이송부(150)를 포함할 수 있다. 제 1 이송로봇(110)은 이형지(21)가 부착된 보호필름(20)을 운반하고, 제 2 이송로봇(130)은 가요성 패널(30)과 가요성 패널(30)상에 배치된 캐리어 기판(31)을 운반한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 이송로봇을 도시한 사시도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 이송로봇을 도시한 사시도이다.
도 3a와 3b를 참조하면, 제 1 이송로봇(110)은 제 1 로봇암(111)과 제 1 고정부(113)를 포함할 수 있다. 또한, 제 2 이송로봇(130)은 제 2 로봇암(131)과 제 2 고정부(133)를 포함할 수 있다.
제 1 로봇암(111)은 바(bar) 형상으로서, 제 1 고정부(113)에 고정된다. 제 1 로봇암(111)은 복수 개가 설치될 수 있으며, 이 경우 제 1 고정부(113)의 길이방향을 따라 이격되어 배치된다. 보호필름(20)은 제 1 로봇암(111)의 상면에 안착된다. 보호필름(20)의 하면에는 이형지(21)가 부착된다.
즉, 이형지(21)와 이형지(21)의 상면에 배치된 보호필름(20)은 제 1 로봇암(111)의 상면에 안착된다. 한편, 제 1 로봇암(111)의 하면에 캐리어 기판(31)이 부착될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.
제 2 로봇암(131)은 바(bar) 형상이며, 적어도 하나의 제 2 로봇암(131)이 제 2 고정부(133)에 이격되어 배치될 수 있다. 제 2 로봇암(131)의 상면에는 가요성 패널(30)과 가요성 패널(30)상에 배치된 캐리어 기판(31)이 안착될 수 있다.
제 1 고정부(113)와 제 2 고정부(133)는 로봇이송부(150)와 결합된다. 로봇이송부(150)는 라미네이팅 장치(10)의 프레임(frame)을 따라 상하 또는 좌우로 이송될 수 있다. 이를 위해, 로봇이송부(150)는 LM 가이드(Linear Motion Guide)를 포함할 수 있다. 따라서, 제 1 고정부(113)와 제 2 고정부(133)가 LM 가이드를 따라서 이동되고, 결국 제 1 로봇암(111)에 안착된 보호필름(20)과 제 2 로봇암(131)에 안착된 가요성 패널(30)이 이송될 수 있다.
한편, 제 2 이송로봇(130)은 적어도 하나의 클램프(clamp, 135)를 더 포함할 수 있다. 클램프(135)는 제 2 로봇암(131)의 일측에 배치된다. 구체적으로, 클램프(135)는 가요성 패널(30)과 인접하게 배치되어 가요성 패널(30)과 캐리어 기판(31)을 고정한다. 제 2 이송로봇(130)에 안착되는 가요성 패널(30)과 캐리어 기판(31)은 레이저 조사를 통해 결합력이 상실된다. 따라서, 클램프(135)는 가요성 패널(30)과 캐리어 기판(31)을 함께 고정하고, 이에 따라 가요성 패널(30)과 캐리어 기판(31)이 운반 과정에서 이탈되는 것을 방지한다.
상부 정전척(200)은 보호필름(20)을 정전력으로 고정한다. 상부 정전척(200)은 다양한 형태일 수 있다. 예컨대, 원판 또는 다각형의 판상 형태일 수 있다. 즉, 보호필름(20)이 부착되어 고정될 수 있는 어떠한 형태라도 문제되지 않는다.
보호필름(20)의 상면은 상부 정전척(200)에 부착되고, 보호필름(20)의 하면에는 이형지(21)가 부착된다. 이형지(21)는 후술하는 이형지박리유닛(300)에 의해 제거된다.
보호필름(20)은 상부 정전척(200)에 부착되기에 앞서, 전처리 과정을 거칠 수 있다. 이를 위해, 클리닝유닛(210)이 이용된다.
클리닝유닛(210)은 보호필름(20)의 위치를 정렬하고 먼지 등의 이물질을 제거한다. 보호필름(20)의 위치 조정은 실린더(cylinder, 미도시)를 이용할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 실린더가 보호필름(20)의 가장자리에 배치될 수 있다. 실린더가 작동되면, 실린더 내부에 위치하는 로드(rod)가 이동하면서 보호필름(20)의 위치를 조정할 수 있다.
또한, 보호필름(20)상의 이물질을 제거하기 위해서 점착력을 지닌 롤러(미도시)가 이용될 수 있다. 롤러의 외주면은 점착력을 지닌 접착제가 도포되어 있다. 따라서, 롤러가 보호필름(20)상에서 롤링(rolling)되면서 이물질이 제거될 수 있다.
상부 정전척(200)은 이물질이 제거된 보호필름(20)을 정전력으로 고정한다. 이를 위해, 상부 정전척(200)은 내부에 구리배선(450)과 코팅층(미도시)을 포함할 수 있다. 이에 대해서는, 하부 정전척(400)과 함께 설명한다.
한편, 보호필름(20)을 정전력으로 고정한 상부 정전척(200)은 정전척이송유닛(700)에 의해 후술할 합착유닛(600)으로 이송될 수 있다. 이를 위해, 정전척이송유닛(700)은 LM 가이드(Linear Motion Guide)와 모터를 포함할 수 있다. 자세히 도시하지 않았지만, 모터의 구동에 의해 상부 정전척(200)은 LM 가이드를 따라 좌우로 이동될 수 있다.
또한, 정전척이송유닛(700)은 체인과 스프로킷, 기어 어셈블리, 풀리와 벨트 등을 이용할 수 있다. 즉, 정전척이송유닛(700)은 동력을 전달할 수 있는 다양한 기계적 장치를 포함할 수 있다.
한편, 상부 정전척(200)은 정전척이송유닛(700)에 의해 후술할 합착유닛(600)으로 이송되며, 이에 의해 보호필름(20)과 가요성 패널(30)이 상하로 마주보게 된다.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이 상부 정전척(200)과 합착유닛(600)이 이격되어 배치되고, 그 사이에 정전척이송유닛(700)이 배치되는 것으로 한정되지 않는다. 즉, 상부 정전척(200)은 하부 정전척(400)의 상부에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 정전척이송유닛(700)이 배치될 필요는 없다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이형지박리유닛(300)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 이형지박리유닛(300)은 이형지(21)를 붙잡는 홀딩부(310), 홀딩부(310)를 지지하는 연결로드(330), 연결로드(330)의 일단이 고정되는 운동부(350), 및 운동부(350)를 가이드하는 레일(370)을 포함할 수 있다.
홀딩부(310)는 2 이상의 핑거(finger)를 포함하며, 이형지(21)의 가장자리를 붙잡아 고정한다. 2 이상의 핑거는 힌지 연결되어 마주보는 핑거 상호간 간격을 넓히거나 좁힐 수 있다. 마주보는 핑거의 간격이 좁혀질 때, 이형지(21)의 가장자리가 고정된다. 이형지(21)는 보호필름(20)의 하면에 접착력에 의해 부착된다. 이때, 이형지(21)의 가장자리는 보호필름(20)에 부착되지 않는다. 따라서, 홀딩부(310)는 보호필름(20)에 부착되지 않는 이형지(21)의 가장자리를 붙잡아 고정한다.
연결로드(330)는 긴 로드(rod) 형상이다. 연결로드(330)의 일단은 홀딩부(310)에 연결되고, 타단은 후술할 운동부(350)에 연결된다. 즉, 홀딩부(310)는 연결로드(330)에 의해 지지됨과 동시에 운동부(350)에 연결될 수 있다.
운동부(350)는 연결로드(330)를 고정한다. 또한, 운동부(350)는 후술할 레일(370)에 마운팅(mounting)된다. 운동부(350)는 레일(370)의 길이방향을 따라 좌우로 이동될 수 있다.
홀딩부(310)가 이형지(21)의 가장자리 일부를 고정한 상태에서, 운동부(350)가 상부 정전척(200)과 멀어지는 방향으로 레일(370)을 따라 이동하면 이형지(21)는 보호필름(20)으로부터 박리된다.
그러나, 상기와 같은 실시예로 한정되는 것은 아니다. 점착력을 지닌 롤러를 이용할 수도 있다. 롤러(미도시)의 외주면은 접착제가 도포되어 있다. 따라서, 롤러가 이형지(21)의 표면을 롤링(rolling)되면서 접착력에 의해 이형지(21)가 박리될 수 있다.
도 5a 내지 5d를 참조하여 하부 정전척(400)을 설명한다. 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 정전척을 도시한 도면이고, 도 5b는 도 5a의 제 2 하부 정전척을 도시한 사시도이며, 도 5c는 도 5a의 제 1 하부 정전척과 제 2 하부 정전척이 분리된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5d는 도 5c에서 A와 B의 확대도이다.
도 5a 내지 5c를 참조하면, 하부 정전척(400)은 후술할 합착유닛(600) 내부 또는 외부의 일측에 배치될 수 있으며, 정전력으로 가요성 패널(30)을 고정한다. 하부 정전척(400)은 제 1 하부 정전척(410)과 제 2 하부 정전척(430)을 포함할 수 있다.
제 1 하부 정전척(410)과 제 2 하부 정전척(430)은 상호 결합된다. 구체적으로, 제 1 하부 정전척(410)과 제 2 하부 정전척(430)이 결합되어 평면을 이룬다. 여기서, 제 1 하부 정전척(410)과 제 2 하부 정전척(430)이 결합되어 이루어지는 하부 정전척(400)은 평면상 다양한 형상을 갖을 수 있다. 예컨대, 하부 정전척(400)은 원판, 사각판, 삼각판 등 다각형의 판상으로 형성될 수 있다.
한편, 제 1 하부 정전척(410)과 제 2 하부 정전척(430)은 분리될 수 있다. 따라서, 제 1 하부 정전척(410)은 제 2 하부 정전척(430)이 삽입될 수 있는 홈(411)을 갖는다.
일 실시예로, 제 2 하부 정전척(430)은 바(bar)형상으로서, 적어도 둘 이상의 바(bar)가 이격되어 배치된다. 이 경우, 제 1 하부 정전척(410)은 제 2 하부 정전척(430)이 삽입될 수 있는 바(bar) 형상의 홈을 갖는다.
제 2 하부 정전척(430)은 제 1 하부 정전척(410)과 분리되어 상하로 이동될 수 있다. 이를 위해, 제 2 하부 정전척(430)의 하부에 상하이동실린더(431)가 배치될 수 있다. 상하이동실린더(431)의 내부에 위치한 로드(rod)가 상부로 전진하면 제 2 하부 정전척(430)이 상승하게 된다. 따라서, 제 2 하부 정전척(430)은 제 1 하부 정전척(410)과 분리되어 제 1 하부 정전척(410)의 상부에 놓이게 된다.
제 1 하부 정전척(410)과 제 2 하부 정전척(430) 사이의 공간은 가요성 패널(30)을 운반하는 제 2 이송로봇(130)이 이동을 용이하게 한다. 또한, 제 2 하부 정전척(430)은 이격되어 배치된 둘 이상의 바(bar)를 포함하므로, 제 2 이송로봇(130)의 제 2 로봇암(131)이 제 2 하부 정전척(430)의 사이로 삽입될 수 있다. 이로써, 가요성 패널(30)은 제 2 하부 정전척(430)상에 안착된다.
한편, 하부 정전척(400)은 정전력을 발생시킬 수 있는 구리배선(450)과 구리배선을 덮는 코팅층을 포함할 수 있다. 이를 도 5d를 참조하여 설명한다.
도 5d를 참조하면, 제 1 하부 정전척(410)과 제 2 하부 정전척(430)은 구리배선(450)을 포함할 수 있다. 구리배선(450)은 제 1 하부 정전척(410)과 제 2 하부 정전척(430)상에 각각 배치된다. 구리배선(450)은 도전체로서, 통전 시에 정전력을 발생시킨다.
구리배선(450)은 제 2 하부 정전척(430)상에 배치되고, 제 1 하부 정전척(410)에 배치되지 않을 수 있다. 가요성 패널(30)은 제 2 하부 정전척(430)상에 안착되고, 이후 제 2 하부 정전척(430)이 하강하여 제 1 하부 정전척(410)에 삽입된다. 따라서, 적어도 제 2 하부 정전척(430)상에 구리배선(450)이 배치되어야 한다.
한편, 구리배선(450)은 코팅층(미도시)에 의해 도포될 수 있다. 코팅층은 구리배선(450)의 외주면을 따라 형성되어, 구리배선(450)을 외부로부터 격리시킨다. 다른 실시예로, 코팅층은 구리배선(450)이 배치된 제 1 하부 정전척(410)과 제 2 하부 정전척(430)상의 전면(全面)을 도포할 수도 있다.
코팅층은 에틸렌(ethylene)계 수지, 프로필렌(propylene)계 수지, 크실렌(xylene)계 수지, 벤젠(benzene)계 수지, 세라믹(ceramic), 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중 선택된 하나로 이루어질 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판이송로봇을 도시한 도면이고, 도 6b는 도 3a에서 C부분을 측면에서 바라본 도면이다.
도 6a와 6b를 참조하면, 기판제거유닛(500)은 캐리어 기판(31)을 흡착하는 진공흡착부(510), 캐리어 기판(31)의 제거 시 정전기를 해소 시키는 이오나이저(530), 및 캐리어 기판(31)을 운반하는 기판이송로봇(550)을 포함할 수 있다.
진공흡착부(510)는 제 1 로봇암(111)의 일측에 적어도 하나가 배치될 수 있다. 진공흡착부(510)는 진공을 형성하여 캐리어 기판(31)을 흡착한다. 이를 위해, 진공흡착부(510)의 하부는 탄성체로 이루어진 진공 패드(pad)로 이루어진다. 예컨대, 진공흡착부(510)는 실리콘으로 이루어진 진공 패드(pad)로 인해 진공 형성 시 캐리어 기판(31)의 흡착이 용이해진다.
가요성 패널(30)상에 배치된 캐리어 기판(31)은 진공흡착부(510)에 의해 흡착되어 가요성 패널(30)로부터 제거될 수 있다.
이오나이저(530)는 후술할 합착유닛(600)의 주변에 배치된다. 이오나이저(530)는 코로나 방전을 이용하여 이온을 생성할 수 있다. 즉, 날카로운 핀에 고전압을 인가하여 핀에 인접한 위치에서 분자가 이온화 되는 것을 이용할 수 있다. 핀에 인가된 전압이 양극이면 양이온이 발생하고, 음극이면 음이온이 발생한다.
이오나이저(530)에 의해 발생된 양 또는 음 이온이 가요성 패널(30) 또는 캐리어 기판(31)에 도달하여 이온의 불균형을 상쇄시킨다. 따라서, 진공흡착부(510)가 캐리어 기판(31)을 가요성 패널(30)로부터 흡착하여 제거할 때, 정전기를 해소할 수 있다.
기판이송로봇(550)은 후술할 합착유닛(600)의 주변에 배치된다. 기판이송로봇(550)은 진공흡착부(510)에 의해 제거된 캐리어 기판(31)을 전달받아 운반한다. 이를 위해, 기판이송로봇(550)은 적어도 하나의 바(bar)와 바(bar)의 일단을 고정하는 바디부를 포함할 수 있다. 즉, 기판이송로봇(550)은 상술한 제 1 이송로봇(110) 또는 제 2 이송로봇(130)과 동일한 형상으로 이루어질 수 있다.
도 7a 내지 7f는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호필름과 가요성 패널의 합착과정을 나타낸 도면이다.
도 7a를 참조하면, 합착유닛(600)은 진공챔버(610), 진공챔버(610)의 일측에 배치된 제 1 포트(630), 하부 정전척(400)에 연결된 제 2 포트(650)를 포함할 수 있다.
진공챔버(610)는 밀폐된 공간을 갖는다. 진공챔버(610)의 내부에는 하부 정전척(400)이 배치된다. 또한, 보호필름(20)을 고정한 상부 정전척(200)은 정전척이송로봇(700)에 의해 진공챔버(610)의 내부로 이송된다. 이때, 상부 정전척(200)은 하부 정전척(400)과 진공챔버(610)의 내부에서 상하로 마주보게 된다.
제 1 포트(630)는 진공챔버(610)의 일측에 배치된다. 제 1 포트(630)는 진공챔버(610)의 내부와 외부를 연통시킨다. 따라서, 제 1 포트(630)를 통하여 공기가 진공챔버(610)의 내부로 유입되거나, 진공챔버(610)의 외부로 유출될 수 있다.
제 2 포트(650)는 파이프 형상으로서, 진공챔버(610)를 관통하여 배치된다. 구체적으로, 제 2 포트(650)의 일단은 하부 정전척(400)의 하부에서 상부로 관통하여 연통되고, 제 2 포트(650)의 타단은 상기 진공챔버를 관통하여 연결된다. 따라서, 제 2 포트(650)는 제 1 포트(630)와 독립적으로 공기의 유출입이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 일 실시예로 합착유닛(600)은 진공챔버(610)의 내부에 배치된 실링부(670)를 더 포함할 수 있다.
도 5a와 7a를 참조하면, 실링부(670)는 가요성 패널(30)과 보호필름(20)의 사이를 밀폐하는 실링부재(671)와 상기 실링부재(671)의 위치를 조정하는 구동유닛(673)을 포함할 수 있다.
실링부재(671)는 탄성력을 갖는 부재이다. 실링부재(671)는 가요성 패널(30)과 보호필름(20)의 사이에 배치되어 가요성 패널(30)과 보호필름(20)의 사이 공간을 밀폐시킨다. 일 실시예로 실링부재(671)는 실리콘 재질일 수 있다.
구동유닛(673)은 실링부재(671)에 연결된다. 구동유닛(673)은 실린더 등에 의해 구동될 수 있다. 즉, 실링부재(671)는 구동유닛(673)에 의해 위치가 조정된다. 실링부재(671)가 하부 정전척(400)의 가장자리에 배치된 실링부(670)에 위치할 때,가요성 패널(30)이 하부 정전척(400)에 안착된다.
또한, 실링부재(671)가 실링부(670)로부터 전진하여 가요성 패널(30)의 가장자리에 위치할 때, 가요성 패널(30)과 보호필름(20) 사이의 공간이 밀폐되어 진공 흡착이 가능해진다.
한편, 얼라인유닛(800)은 합착유닛(600)의 주변에 배치될 수 있다. 얼라인유닛(800)은 상하부로 마주보는 가요성 패널(30)과 보호필름(20)의 위치를 조정한다. 예컨대, 가요성 패널(30)과 보호필름(20) 중 어느 하나에 얼라인 마크(Align mark)가 배치될 수 있다. 얼라인유닛(800)을 이루는 카메라는 얼라인 마크를 인식한다. 인식된 얼라인 마크의 정보를 통해 가요성 패널(30) 또는 보호필름(20)의 위치를 판단하고, 그에 따라 가요성 패널(30) 또는 보호필름(20)의 위치를 조정할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 일 실시예인 라미네이팅 장치(10)의 구성에 대해서 설명하였고, 이하에서 본 발명에 따른 라미네이팅 방법의 일 실시예를 설명한다.
우선, 이형지(21)가 부착된 보호필름(20)이 클리닝유닛(210)에 제공된다. 클리닝유닛(210)은 보호필름(20)의 위치를 조정하고 이물질을 제거한다. 이물질이 제거된 보호필름(20)은 제 1 이송로봇(110)에 의해 운반되어 상부 정전척(200)에 고정된다.
이형지박리유닛(300)은 상부 정전척(200)에 고정된 보호필름(20)의 이형지(21)를 제거한다.
한편, 제 2 이송로봇(130)은 가요성 패널(30)과 가요성 패널(30)상에 배치된 캐리어 기판(31)을 운반한다. 가요성 패널(30)과 캐리어 기판(31)은 상호 분리를 위하여 레이저가 조사된다. 레이저 조사를 받으면 가요성 패널(30)과 캐리어 기판(31)은 결합력이 약해진다. 이때, 제 2 로봇암(131)의 일측에 배치된 클램프(135)가 가요성 패널(30)과 캐리어 기판(31)을 함께 고정한다.
제 2 이송로봇(130)에 의해 운반된 가요성 패널(30)과 캐리어 기판(31)은 하부 정전척(400)상에 안착되어 정전력에 의해 고정된다. 구체적으로, 제 2 하부 정전척(430)은 제 1 하부 정전척(410)의 상부에 위치하게 된다. 제 2 로봇암(131)이 제 2 하부 정전척(430)에 삽입되면, 구리배선(450)에 의해 정전력이 발생된다. 따라서, 가요성 패널(30)과 가요성 패널(30)상의 캐리어 기판(31)은 제 2 하부 정전척(430)상에 고정된다. 이후 제 2 이송로봇(130)이 제 2 하부 정전척(430)으로부터 빠져나온다. 가요성 패널(30)을 고정한 제 2 하부 정전척(430)은 하강하여 제 1 하부 정전척(410)에 삽입된다.
제 2 로봇암(131)의 일측에 배치된 진공흡착부(510)는 가요성 패널(30)상에 배치된 캐리어 기판(31)을 진공으로 흡착한다. 이로써, 캐리어 기판(31)은 가요성 패널(30)로부터 분리된다. 이때, 이오나이저(530)는 음이온 또는 양이온을 발생시켜 캐리어 기판(31) 주위의 이온 불균형을 해소시킨다. 따라서, 캐리어 기판(31)의 제거 시 정전기를 해소시킬 수 있다. 분리된 캐리어 기판(31)은 기판이송로봇(550)에 의해 운반되어 적재된다.
한편, 보호필름(20)을 고정한 상부 정전척(200)은 정전척이송유닛(700)에 의해 합착유닛(600)으로 이송된다. 즉, 상부 정전척(200)이 이송되어 보호필름(20)과 가요성 패널(30)은 상하부로 마주보게 되고, 이후 보호필름(20)과 가요성 패널(30)의 진공 합착이 이루어진다.
도 7a를 참조하면, 진공챔버(610)의 내부에 상부 정전척(200)과 하부 정전척(400)이 상하로 마주보게 배치된다. 보호필름(20)은 상부 정전척(200)에 고정되고, 가요성 패널(30)은 하부 정전척(400)에 고정된다. 실링부재(671)는 가요성 패널(30)과 이격되어 배치된다. 제 1 포트(630)와 제 2 포트(650)는 개방되어 있고, 이로써 진공챔버(610)와 파이프 형상의 제 2 포트(650)는 대기압(ATM) 상태가 된다.
도 7b와 7c를 참조하면, 실링부재(671)는 가요성 패널(30)의 가장자리로 배치된다. 또한, 제 1 포트(630)와 제 2 포트(650)는 진공흡입 상태가 된다. 따라서, 진공챔버(610)와 제 2 포트(650)의 내부는 진공상태가 된다. 이후, 상부 정전척(200)이 하강하여 보호필름(20)과 가요성 패널(30)은 인접하여 마주보게 된다. 이때, 실링부재(671)는 보호필름(20)과 가요성 패널(30)의 사이 공간을 밀폐한다.
도 7d 및 7e를 참조하면, 제 2 포트(650)는 개방되어 공기가 흡입되고, 이로써 대기압(ATM) 상태가 된다. 이 경우 진공챔버(610) 내부와 제 2 포트(650) 내부의 압력 차에 의해 보호필름(20)과 가요성 패널(30)이 점차 밀착된다. 한편, 제 2 포트(650)를 통해 가압하는 경우 보호필름(20)과 가요성 패널(30)의 합착은 신속히 이루어진다. 또한, 합착 과정에서 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 7f를 참조하면, 제 1 포트(630)와 제 2 포트(650)가 개방되면, 진공챔버(610)와 제 2 포트(650) 내부가 대기압(ATM) 상태가 된다. 또한, 상부 정전척(200)은 상부로 이동하고, 실링부재(671)는 가요성 패널(30)로부터 이격되게 배치된다. 이로써, 보호필름(20)과 가요성 패널(30)의 합착이 완료된다.
이상에서, 도면에 도시된 예들을 참고하여 본 발명을 설명하였으나, 이러한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 운반유닛
110 : 제 1 이송로봇, 130 : 제 2 이송로봇
200 : 상부 정전척
300 : 이형지박리유닛
400 : 하부 정전척
410 : 제 1 하부 정전척, 430 : 제 2 하부 정전척
500 : 기판제거유닛
510 : 진공흡착부, 530 : 이오나이저, 550 : 기판이송로봇
600 : 합착유닛
610 : 진공챔버, 630 : 제 1 포트, 650 : 제 2 포트, 670 : 실링부
700 : 정전척이송유닛
800 : 얼라인유닛

Claims (20)

  1. 이형지가 부착된 보호필름을 운반하는 제 1 이송로봇과, 가요성 패널과 상기가요성 패널상에 배치된 캐리어 기판을 운반하는 제 2 이송로봇을 포함하는 운반유닛;
    상기 보호필름을 정전력으로 고정하는 상부 정전척;
    상기 보호필름의 이형지를 제거하는 이형지박리유닛;
    상기 가요성 패널을 정전력으로 고정하는 하부 정전척;
    상기 캐리어 기판을 상기 가요성 패널로부터 제거하는 기판제거유닛;
    상기 보호필름과 상기 가요성 패널을 진공으로 합착시키는 합착유닛을 포함하는 라미네이팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 정전척은,
    제 1 하부 정전척과, 상기 제 1 하부 정전척과 결합되는 제 2 하부 정전척을 포함하는 라미네이팅 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 하부 정전척은 상기 제 2 하부 정전척을 수용하는 홈을 갖는 라미네이팅 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 하부 정전척은 상기 제 1 하부 정전척과 분리되어 상하로 이동되는 라미네이팅 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 하부 정전척은 적어도 둘 이상의 바(bar)를 포함하는 라미네이팅 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 운반유닛은,
    상기 제 1 이송로봇과 상기 제 2 이송로봇을 좌우 또는 상하로 이송하는 로봇이송부를 더 포함하는 라미네이팅 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 이송로봇은,
    상기 보호필름이 안착되는 적어도 하나의 바(bar)를 포함하는 제 1 로봇암(robot arm); 및
    상기 제 1 로봇암의 일단이 고정되는 제 1 고정부를 포함하며,
    상기 제 1 고정부는 상기 로봇이송부에 결합되는 라미네이팅 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 이송로봇은,
    상기 가요성 패널이 안착되는 적어도 하나의 바(bar)를 포함하는 제 2 로봇암; 및
    상기 제 2 로봇암의 일단이 고정되는 제 2 고정부를 포함하며,
    상기 제 2 고정부는 상기 로봇이송부에 결합되는 라미네이팅 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 로봇암이 상기 제 2 하부 정전척의 사이에 삽입되는 라미네이팅 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 이송로봇은 상기 제 2 로봇암의 일측에 배치된 적어도 하나의 클램프를 더 포함하며,
    상기 클램프는 상기 캐리어 기판과 상기 가요성 패널을 고정하는 라미네이팅 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 합착유닛은,
    밀폐공간을 갖는 진공챔버;
    상기 진공챔버의 일측에 배치되며, 공기가 유입 또는 출입되는 제 1 포트;
    상기 하부 정전척에 연결되며, 공기가 유입 또는 출입되는 제 2 포트;
    를 포함하는 라미네이팅 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 포트의 일측은 상기 하부 정전척의 하부에서 상부로 관통하여 연통되고, 상기 제 2 포트의 타측은 상기 진공챔버를 관통하여 연통된 라미네이팅 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 합착유닛은 상기 진공챔버의 내부에 배치된 실링부를 더 포함하는 라미네이팅 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 실링부는,
    상기 가요성 패널과 상기 보호필름의 사이를 밀폐하는 실링부재;
    상기 실링부재의 위치를 조정하는 구동유닛;
    을 포함하는 라미네이팅 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 정전척을 상기 하부 정전척으로 이송하는 정전척이송유닛을 더 포함하는 라미네이팅 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 상부 정전척의 이송으로 상기 가요성 패널과 상기 보호필름이 마주보는 라미네이팅 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판제거유닛은,
    상기 제 1 로봇암의 일측에 배치되며, 상기 캐리어 기판을 흡착하는 적어도 하나의 진공흡착부;
    상기 합착유닛의 일측에 배치되며, 상기 캐리어 기판 제거 시 정전기를 해소시키는 이오나이저(Ionizer);
    상기 캐리어 기판을 운반하는 기판이송로봇;
    을 포함하는 라미네이팅 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 가요성 패널과 상기 보호필름의 위치를 조정하는 얼라인유닛을 더 포함하는 라미네이팅 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 정전척과 상기 하부 정전척은 정전력을 발생시키는 구리배선과 상기 구리배선을 덮는 코팅층을 포함하는 라미네이팅 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 코팅층은 에틸렌(ethylene)계 수지, 프로필렌(propylene)계 수지, 크렌(xylene)계 수지, 벤젠(benzene)계 수지, 세라믹(ceramic), 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중 선택된 하나로 이루어진 라미네이팅 장치.
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KR1020150059707A KR20160128515A (ko) 2015-04-28 2015-04-28 라미네이팅 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220093938A (ko) * 2020-12-28 2022-07-05 주식회사 에스에프에이 디스플레이용 라미네이팅 시스템

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