KR20180008239A

KR20180008239A - 부착 장치 및 부착 방법

Info

Publication number: KR20180008239A
Application number: KR1020160143010A
Authority: KR
Inventors: 미츠오 우에무라
Original assignee: 가부시키가이샤 스크린 라미나텍
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2018-01-24
Also published as: CN107618248A; JP2018008464A; TWI713602B; TW201801937A; CN107618248B; JP6788406B2

Abstract

부착 위치 정밀도가 매우 높은 부착 장치 및 부착 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 부착 장치(1)는, 제1 부재(100)를 수평으로 보지하는 제1 스테이지(2)와, 제1 부재(100)의 하방에서 제2 부재(200)를 지지하는 제2 스테이지(20)와, 제어부를 구비한다. 제2 스테이지(20)는, 제2 부재(200)의 부착 시단(200a)을 포함하는 단부를 지지하는 부착 시작측 지지 스테이지(5)와, 제2 부재(200)의 다른 부분을 지지하는 부착 종료측 지지 스테이지(3)를 포함한다. 제어부는, 부착 시작측 지지 스테이지(5)만을 상승시킴으로써 제2 부재(200)의 상기 단부를 다른 부분보다 제1 부재(100)에 근접시키고, 그 후 제2 스테이지(3, 5)의 위치를 미세 조정함으로써 양 부재(100, 200)의 위치 조정을 행하고, 또한 그 후 제2 스테이지(3, 5) 전체를 상승시킴으로써 제2 부재(200)의 상기 단부를 선행하여 제1 부재(100)에 부착한다.

Description

부착 장치 및 부착 방법{ATTACHING APPARATUS AND ATTACHING METHOD}

본 발명은 액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치를 구성하는 제1 부재에, 마찬가지로 표시 장치를 구성하는 필름 형상 또는 시트 형상의 비교적 얇은 제2 부재를 부착하는 부착 장치 및 부착 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치의 제조 공정에서는 비교적 두꺼운 제1 부재에 필름 형상 또는 시트 형상의 비교적 얇은 제2 부재(예를 들면, 편광 필름)를 부착하기 위하여 부착 장치가 사용되고 있다. 이와 같은 부착 장치는 종래부터 다양한 방식의 것이 알려져 있으며, 예를 들면 특허 문헌 1에는 이른바 ‘롤러 부착 방식’을 채용한 부착 장치가 개시되어 있다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 특허 문헌 1에 기재된 부착 장치(300A)는 제1 부재(301)가 재치되는 복수의 프리 롤러(304)와, 프리 롤러(304)의 상방에서 제1 부재(301)를 흡착 보지(保持)하는 제1 보지 스테이지(303)와, 프리 롤러(304)의 하방에서 접착면이 노출되도록 제2 부재(302)를 흡착 보지하는 제2 보지 스테이지(305)와, 반송 방향 하류측에 설치된 부착 롤러(306, 307)를 구비하고 있다. 또한, 제2 보지 스테이지(305)는 축(305a) 중심으로 경사 동작(傾動) 가능하게 되어 있다.

이 부착 장치(300A)에서는 이하의 순서로 제2 부재(302)가 제1 부재(301)에 부착된다. 즉, 제1 보지 스테이지(303)에 의해 제1 부재(301)가 소정 위치로 이동된 후, 제2 보지 스테이지(305)가 경사 동작함으로써 제2 부재(302)의 부착 시단(始端)이 제1 부재(301)에 접촉된 상태가 되고(도 11의 (A)), 그 후 제1 보지 스테이지(303)가 퇴피하고 또한 부착 롤러(306, 307)가 서로 근접함으로써 제1 부재(301) 및 제2 부재(302)가 개재되고(도 11의 (B)), 또한 그 후 부착 롤러(306)가 반시계 방향으로, 부착 롤러(307)가 시계 방향으로 각각 회전함으로써 제2 부재(302)가 제1 부재(301)에 부착되어 간다(도 11의 (C)).

일본특허공개공보 제2005-7748호(특히, 도 10)

그런데, 표시 장치의 화소의 고밀도화에 수반하여, 최근, 부착 장치는 10 μm 이하(바람직하게는 5 μm 이하)의 매우 높은 위치 정밀도로 제2 부재를 제1 부재에 부착할 것이 요구되어 오고 있다. 또한, 필름 형상 또는 시트 형상의 제2 부재는 제조시의 잔류 응력 또는 흡습 등의 영향에 의해 만곡이 발생하는 경우가 있다.

이 때문에, 종래의 부착 장치(300A)에서는 도 12에 나타낸 바와 같이 만곡된 제2 부재(302)의 부착 시단이 소정 위치에서 이탈된 위치에 부착되어, 요구되는 높은 위치 정밀도를 만족시킬 수 없는 경우가 있었다. 또한, 만곡의 정도는 1 매마다 상이하므로, 만곡의 정도를 고려하여 제1 부재(301) 또는 제2 부재(302)의 위치를 미리 조정해 둠으로써 만곡의 영향을 상쇄하는 것은 매우 곤란하다.

제1 보지 스테이지(303)와 제2 보지 스테이지(305)의 위치 관계를 상하 반전시킨 도 13에 나타낸 부착 장치(300B)에서도 부착 장치(300A)와 마찬가지로 제2 부재(302)의 만곡에 기인하는 위치 이탈의 문제가 발생한다. 또한, 부착 장치(300B)에서는 자중에 의해서도 제2 부재(302)가 만곡되므로, 제1 부재(301) 또는 제2 부재(302)의 위치를 미리 조정함으로써 만곡의 영향을 상쇄하는 것은 한층 더 곤란하다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 과제로 하는 바는 부착 위치 정밀도가 매우 높은 부착 장치 및 부착 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 부착 방법은, 제1 부재에 대하여 부착 시단과 상기 부착 시단에 대향한 부착 종단(終端)을 가지는 직사각형 형상의 제2 부재를 부착 시단에서 부착 종단에 걸쳐 부착해 가는 부착 방법으로서, 제1 부재를 수평으로 보지시키는 제1 공정과, 제1 부재에 이격되어 대향하도록 제1 부재의 하방에서 제2 부재를 수평으로 지지시키는 제2 공정과, 제2 부재의 부착 시단을 포함하는 단부를 상승시켜 제2 부재의 다른 부분보다 제1 부재에 근접시키는 제3 공정과, 제2 부재의 상기 단부를 선행하여 제1 부재에 부착하는 제4 공정과, 제2 부재의 상기 단부를 하방으로부터 부착 롤러로 누르는 제5 공정과, 제2 부재의 부착 종단측을 하강시켜 제2 부재의 상기 다른 부분을 경사시키는 제6 공정과, 부착 롤러를 수평 이동시킴으로써 제2 부재의 상기 다른 부분을 제1 부재에 부착해 가는 제7 공정을 포함하며, 제1 ~ 제4 공정을 순차적으로 실행한 후에 제5 및 제6 공정을 순서에 관계없이 실행하고, 그 후 제7 공정을 실행하도록 구성되어 있다.

상기 부착 방법은 제3 공정 및 제4 공정의 사이에 실행되는 제1 부재 및 제2 부재의 위치 조정 공정을 더 포함하며, 제4 공정에서 제2 부재의 자세를 유지한 채로 상기 제2 부재 전체를 상승시키도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 부착 방법은 제2 공정 및 제3 공정의 사이에 실행되는 제1 부재 및 제2 부재의 위치 조정 공정을 더 포함하며, 제4 공정에서 제2 부재의 자세를 유지한 채로 상기 제2 부재 전체를 상승시키도록 구성되어 있어도 된다.

혹은, 상기 부착 방법은 제2 공정 및 제3 공정의 사이에 실행되는 제1 부재 및 제2 부재의 위치 조정 공정을 더 포함하며, 제3 공정을 실행함으로써 제4 공정이 실행되도록 구성되어 있어도 된다.

제1 부재가 투광성을 가지고 있는 경우, 상기 부착 방법은 제1 부재의 상방에 배치된 광학 카메라로 제1 부재에 부여된 제1 얼라인먼트 마크의 위치를 인식하고 또한 제1 부재 너머로 제2 부재에 부여된 제2 얼라인먼트 마크의 위치를 인식하며, 제1 얼라인먼트 마크 및 제2 얼라인먼트 마크의 위치 관계에 기초하여 제1 부재 또는 제2 부재의 위치를 조정함으로써 위치 조정 공정을 실행하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 상기 부착 방법은 제2 공정을 실행한 후의 제1 부재 및 제2 부재의 상하 방향의 이격 거리가 0.5 mm ~ 1.0 mm인 것이 바람직하다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 제1의 부착 장치는, 제1 부재에 대하여 부착 시단과 상기 부착 시단에 대향한 부착 종단을 가지는 직사각형 형상의 제2 부재를 부착 시단에서 부착 종단에 걸쳐 부착해 가는 부착 장치로서, 제1 부재를 수평으로 보지하는 제1 스테이지와, 제1 스테이지에 보지된 제1 부재에 이격하여 대향하도록 제1 부재의 하방에서 제2 부재를 지지하는 제2 스테이지와, 제어부를 구비하고, 제2 스테이지는, 제2 부재의 부착 시단을 포함하는 단부를 지지하는 부착 시작측 지지 스테이지와, 제2 부재의 다른 부분을 지지하는 부착 종료측 지지 스테이지를 포함하며, 제어부는, 제2 스테이지의 부착 시작측 지지 스테이지만을 상승시킴으로써 제2 부재의 상기 단부를 상기 다른 부분보다 제1 부재에 근접시키고, 그 후 제1 스테이지 또는 제2 스테이지의 위치를 미세 조정함으로써 제1 부재 및 제2 부재의 위치 조정을 행하고, 또한 그 후 제2 스테이지 전체를 상승시킴으로써 제2 부재의 상기 단부를 상기 다른 부분에 선행하여 제1 부재에 부착하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 제2의 부착 장치는, 제1 부재에 대하여 부착 시단과 상기 부착 시단에 대향한 부착 종단을 가지는 직사각형 형상의 제2 부재를 부착 시단에서 부착 종단에 걸쳐 부착해 가는 부착 장치로서, 제1 부재를 수평으로 보지하는 제1 스테이지와, 제1 스테이지에 보지된 제1 부재에 이격하여 대향하도록 제1 부재의 하방에서 제2 부재를 지지하는 제2 스테이지와, 제어부를 구비하고, 제2 스테이지는, 제2 부재의 부착 시단을 포함하는 단부를 지지하는 부착 시작측 지지 스테이지와, 제2 부재의 다른 부분을 지지하는 부착 종료측 지지 스테이지를 포함하며, 제어부는, 제1 스테이지 또는 제2 스테이지의 위치를 미세 조정함으로써 제1 부재 및 제2 부재의 위치 조정을 행하고, 그 후 제2 스테이지의 부착 시작측 지지 스테이지만을 상승시킴으로써 제2 부재의 상기 단부를 상기 다른 부분보다 제1 부재에 근접시키고, 또한 그 후 제2 스테이지 전체를 상승시킴으로써 제2 부재의 상기 단부를 상기 다른 부분에 선행하여 제1 부재에 부착하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 제3의 부착 장치는, 제1 부재에 대하여 부착 시단과 상기 부착 시단에 대향한 부착 종단을 가지는 직사각형 형상의 제2 부재를 부착 시단에서 부착 종단에 걸쳐 부착해 가는 부착 장치로서, 제1 부재를 수평으로 보지하는 제1 스테이지와, 제1 스테이지에 보지된 제1 부재에 이격하여 대향하도록 제1 부재의 하방에서 제2 부재를 지지하는 제2 스테이지와, 제어부를 구비하고, 제2 스테이지는, 제2 부재의 부착 시단을 포함하는 단부를 지지하는 부착 시작측 지지 스테이지와, 제2 부재의 다른 부분을 지지하는 부착 종료측 지지 스테이지를 포함하며, 제어부는, 제1 스테이지 또는 제2 스테이지의 위치를 미세 조정함으로써 제1 부재 및 제2 부재의 위치 조정을 행하고, 그 후 제2 스테이지의 부착 시작측 지지 스테이지만을 상승시킴으로써 제2 부재의 상기 단부를 상기 다른 부분에 선행하여 제1 부재에 부착하도록 구성되어 있다.

제1 부재가 투광성을 가지고 있는 경우, 상기 제1 ~ 제3의 부착 장치는 예를 들면, 제1 스테이지의 상방에 배치된 광학 카메라를 더 구비하고, 광학 카메라는 투광성을 가지는 제1 스테이지 너머로 제1 부재에 부여된 제1 얼라인먼트 마크를 촬영하고 또한 투광성을 가지는 제1 스테이지 및 제1 부재 너머로 제2 부재에 부여된 제2 얼라인먼트 마크를 촬영하며, 제어부는 광학 카메라에 의해 촬영된 제1 얼라인먼트 마크 및 제2 얼라인먼트 마크의 위치 관계에 기초하여 제1 스테이지 또는 제2 스테이지의 위치를 미세 조정하도록 구성되어 있어도 된다.

또한, 상기 제1 ~ 제3의 부착 장치의 제2 스테이지는 제1 부재의 0.5 mm ~ 1.0 mm 하방에서 제1 부재에 대향하도록 제2 부재를 지지하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 부착 위치 정밀도가 매우 높은 부착 장치 및 부착 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부착 장치의 개략적인 구성을 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 부착 장치에 의해 부착되는 (A) 제1 부재 및 (B) 제2 부재의 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 부착 장치의 제어 블록도이다.
도 4는 (A) → (B) → (C)의 순으로 행해지는 본 발명에 따른 부착 장치의 부착 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 (C)에 나타낸 동작에 계속해서 (A) → (B) → (C)의 순으로 행해지는 본 발명에 따른 부착 장치의 부착 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 (C)에 나타낸 동작에 계속해서 (A) → (B) → (C)의 순으로 행해지는 본 발명에 따른 부착 장치의 부착 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 부착 장치에 의한 제1 부재 및 제2 부재의 위치 조정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 (A) → (B) → (C)의 순으로 행해지는 본 발명에 따른 부착 장치의 부착 동작의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 (C)에 나타낸 동작에 계속해서 (A) → (B) → (C)의 순으로 행해지는 본 발명에 따른 부착 장치의 부착 동작의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 (C)에 나타낸 동작에 계속해서 (A) → (B)의 순으로 행해지는 본 발명에 따른 부착 장치의 부착 동작의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 (A) → (B) → (C)의 순으로 행해지는 종래의 부착 장치의 부착 동작을 나타내는 도면이다.
도 12는 종래의 부착 장치의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 종래의 다른 부착 장치의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 부착 장치 및 부착 방법의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1에 본 발명에 따른 부착 장치(1)를 나타낸다. 부착 장치(1)는 투광성을 가지는 비교적 두꺼운 제1 부재(100)에 대하여 부착 시단(200a)과 이 부착 시단(200a)에 대향한 부착 종단(200b)을 가지는 직사각형 형상의 제2 부재(200)를 부착 시단(200a)에서 부착 종단(200b)에 걸쳐 부착해 가기 위한 장치이다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 부착 장치(1)는 제1 스테이지(2)와, 그 하방에 배치된 제2 스테이지(20(3, 5))를 포함하는 부착 유닛(21)과, 광학 카메라 유닛(22)과, 부착 유닛 위치 조정 · 승강 수단(13)과, 부착 유닛 주행 수단(14)을 구비하고 있다.

제1 스테이지(2)는 투광성을 가지는 수지로 이루어진다. 제1 스테이지(2)는 수평한 보지면(2a)을 가지고 있다. 그리고, 이 보지면(2a)에는 펌프(31)(도 3 참조)에 연결되는 복수의 흡착 노즐(2b)이 개구되어 있다. 부착 동작 동안에 제1 스테이지(2)는 이 보지면(2a)에 의해 제1 부재(100)를 계속 흡착 보지한다.

부착 유닛(21)은 유닛 기대(基臺)(12)와 제2 스테이지(20)를 포함하고 있다. 그리고, 제2 스테이지(20)는 제2 부재(200)의 부착 시단(200a)을 포함하는 단부를 지지하는 부착 시작측 스테이지(5)와 제2 부재(200)의 다른 부분을 지지하는 부착 종료측 스테이지(3)로 구성되어 있다. 제2 부재(200)의 다른 부분은 부착 종단(200b)을 포함하는 대다수의 부분이라고도 할 수 있다.

제2 스테이지(20)의 부착 종료측 스테이지(3)는 수평한 지지면(3a)을 가지고 있다. 그리고, 이 지지면(3a)에는 펌프(31)에 연결되는 복수의 흡착 노즐(3b)이 개구되어 있다. 부착 동작 동안에 부착 종료측 스테이지(3)는 이 지지면(3a)에 의해 제2 부재(200)를 계속 지지한다. 단, 흡착 노즐(3b)은 부착 동작의 도중에 동작을 정지한다.

부착 종료측 스테이지(3)는 부착 종료측 스테이지 경사 동작 수단(4)을 개재하여 유닛 기대(12)에 장착되어 있다. 이 덕분에 부착 종료측 스테이지(3)는 유닛 기대(12)를 기준으로 하여 Y 축 방향으로 경사 동작할 수 있다.

제2 스테이지(20)의 부착 시작측 스테이지(5)는 수평한 지지면(5a)을 가지고 있다. 그리고, 이 지지면(5a)에는 펌프(31)에 연결되는 복수의 흡착 노즐(5b)이 개구되어 있다. 부착 동작의 도중까지 부착 시작측 스테이지(5)는 이 지지면(5a)에 의해 제2 부재(200)를 계속 지지한다.

부착 유닛(21)은 부착 시작측 스테이지 지지부(6)와, 그 일측면에 설치된 Z 방향으로 연장되는 가이드(7)와, 부착 시작측 스테이지 지지부(6)를 지지하는 부착 시작측 스테이지 퇴피 수단(8)과, 유닛 기대(12)에 설치된 X 방향으로 연장되는 가이드(9)를 더 포함하고 있다. 부착 시작측 스테이지(5)는 가이드(7)에 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 또한, 부착 시작측 스테이지 퇴피 수단(8)은 가이드(9)에 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 또한, 부착 시작측 스테이지 지지부(6) 및 가이드(7)는 부착 시작측 스테이지 승강 수단을 구성한다.

도 1에 나타낸 초기 상태에서 부착 종료측 스테이지(3)의 지지면(3a) 및 부착 시작측 스테이지(5)의 지지면(5a)은 동일한 수평면 내에 있다. 바꾸어 말하면, 2 개의 지지면(3a, 5a)은 Z 방향의 위치(높이)가 동일하다.

부착 유닛(21)은 부착 롤러(10)와, 유닛 기대(12)에 설치된 부착 롤러 승강 수단(11)을 더 포함하고 있다. 부착 롤러 승강 수단(11)이 신축하면 그 상단(上端)에 장착된 부착 롤러(10)가 승강한다.

부착 유닛 주행 수단(14)은 기대(18)에 설치된 X 방향으로 연장되는 가이드(15)에 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 또한, 부착 유닛 주행 수단(14)은 부착 유닛 위치 조정 · 승강 수단(13)을 개재하여 부착 유닛(21)의 유닛 기대(12)를 지지하고 있다. 따라서, 부착 유닛 주행 수단(14)이 가이드(15)를 따라 X 방향으로 이동하면, 제2 스테이지(20(3, 5)) 및 부착 롤러(10)를 포함하는 부착 유닛(21) 전체가 X 방향으로 이동한다. 또한, 부착 유닛 위치 조정 · 승강 수단(13)이 작동하면, 부착 유닛(21) 전체가 Y 방향으로 이동하거나, 부착 유닛(21) 전체가 θ 방향으로 선회하거나, 부착 유닛(21) 전체가 승강한다.

광학 카메라 유닛(22)은 제1 스테이지(2)의 상방에 배치된 4 개의 광학 카메라(16a, 16b, 17a, 17b)를 포함하고 있다. 이들 중 카메라(16a, 17a)(이하, ‘부착 시작측 카메라’라고 함)는 부착 시단(200a)측의 단부의 상방에 Y 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다. 또한, 카메라(16b, 17b)(이하, ‘부착 종료측 카메라’라고 함)는 부착 종단(200b)측의 단부의 상방에 Y 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다.

도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 제1 부재(100)의 네 모퉁이에는 중공(中空) 원 형상의 제1 얼라인먼트 마크(M1)가 각 1 개 부여되어 있다. 또한 동 도면의 (B)에 나타낸 바와 같이, 제2 부재(200)의 네 모퉁이에는 제1 얼라인먼트 마크(M1)에 대응되는 위치에 점 형상의 제2 얼라인먼트 마크(M2)가 각 1 개 부여되어 있다. 인접하는 제1 얼라인먼트 마크(M1)의 중심을 연결하면 직사각형을 그릴 수 있다. 마찬가지로, 인접하는 제2 얼라인먼트 마크(M2)의 중심을 연결하면 직사각형을 그릴 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 스테이지(2)는 투광성을 가지고 있다. 따라서, 각 카메라(16a, 16b, 17a, 17b)는 제1 스테이지(2) 너머로 제1 부재(100)에 부여된 제1 얼라인먼트 마크(M1)를 촬영할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 제1 부재(100)도 투광성을 가지고 있다. 따라서, 각 카메라(16a, 16b, 17a, 17b)는 제1 스테이지(2) 및 제1 부재(100) 너머로 제2 부재(200)에 부여된 제2 얼라인먼트 마크(M2)를 촬영할 수도 있다.

후술하는 바와 같이, 부착 장치(1)는 카메라(16a, 16b, 17a, 17b)에 의해 촬영된 제1 얼라인먼트 마크(M1) 및 제2 얼라인먼트 마크(M2)의 위치 관계에 기초하여 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)의 위치 조정을 행한다. 얼라인먼트 마크(M1, M2)의 위치가 상이한 다양한 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)의 위치 조정을 행하기 위하여 카메라(16a, 16b, 17a, 17b)는 X 방향 및 Y 방향으로 이동 가능한 것이 바람직하다.

도 3에 부착 장치(1)의 제어 블록도를 나타낸다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 부착 장치(1)에 구비된 제어부(30)는 (1) 제1 스테이지(2) 및 제2 스테이지(20)에 접속된 펌프(31)의 제어, (2) 부착 시작측 스테이지(5)의 승강 및 퇴피에 관한 제어, (3) 부착 종료측 스테이지(3)의 경사 동작에 관한 제어, (4) 부착 롤러(10)의 승강에 관한 제어, 및 (5) 부착 유닛(21)의 위치 조정 및 승강에 관한 제어를 행한다. 여기서, 제어부(30)는 펌프(31)를 개재하여 흡착 노즐(2b, 3b, 5b)의 동작을 개별적으로 제어할 수 있다. 또한, 제어부(30)는 제어(5)를 행할 때에 광학 카메라 유닛(22)의 촬영 결과를 이용한다.

이어서, 도 4 ~ 도 6을 참조하여 부착 장치(1)의 부착 동작에 대해 설명한다. 또한, 이들 도면에서는 일부의 구성 요소 및 참조 부호가 생략되어 있다. 도 8 ~ 도 10에 대해서도 동일하다.

도 4의 (A)는, 제1 스테이지(2)의 수평한 보지면(2a)의 소정 위치에 이전 공정에서 반송되어 온 제1 부재(100)가 세팅되고 또한, 제2 스테이지(20(3, 5))의 수평한 지지면(3a, 5a)의 소정 위치에 이전 공정에서 반송되어 온 제2 부재(200)가 세팅된 초기 상태를 나타내고 있다. 이 상태는 도 1에 나타낸 상태와 동일하다.

도 4의 (B)는, 부착 유닛 위치 조정 · 승강 수단(13)을 작동시킴으로써 제2 스테이지(20(3, 5)) 및 부착 롤러(10)를 포함하는 부착 유닛(21) 전체를 상승시킨 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)의 상하 방향의 이격 거리(D)는 1 mm이다.

도 4의 (C)는, 부착 시작측 스테이지 승강 수단(6, 7)을 작동시킴으로써 부착 시작측 스테이지(5)만을 상승시켜, 제2 부재(200)의 부착 시단(200a)을 포함하는 단부를 다른 부분보다 제1 부재(100)에 근접시킨 상태를 나타내고 있다. 이 상태에서 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)의 상하 방향의 이격 거리(D)는 0.5 mm이다. 여기까지 양자를 근접시키는 것은 부착 동작이 개시될 때의 상태, 즉 양자의 이격 거리가 0이 된 상태에 가능한 한 가까운 상태에서 후술하는 위치 조정을 행하기 위해서이다.

도 5의 (A)는, 카메라(16a, 16b, 17a, 17b)에 의해 제1 부재(100)에 부여된 제1 얼라인먼트 마크(M1) 및 제2 부재(200)에 부여된 제2 얼라인먼트 마크(M2)를 촬영하고 있는 상태를 나타내고 있다. 촬영 결과는 각 카메라(16a, 16b, 17a, 17b)에서 제어부(30)로 보내진다. 그리고, 제어부(30)는 필요에 따라 부착 유닛 위치 조정 · 승강 수단(13) 및 / 또는 부착 유닛 주행 수단(14)을 작동시켜, 제1 부재(100)에 대한 제2 부재(200)의 위치 이탈을 해소한다. 바꾸어 말하면, 제어부(30)는 제1 얼라인먼트 마크(M1) 및 제2 얼라인먼트 마크(M2)의 위치 관계에 기초하여 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)의 위치 조정을 행한다.

제어부(30)는 도 7에 나타낸 방법에 의해 위치 조정을 행한다.

먼저, 제어부(30)는 촬영 결과로부터 구한 4 개의 제1 얼라인먼트 마크(M1)의 위치를 꼭지점으로 하는 직사각형을 가상 공간 상에서 그려, 대향하는 장변의 중심끼리를 연결하는 선(L1a)과, 대향하는 단변의 중심끼리를 연결하는 선(L1b)과, 선(L1a, L1b)의 교점(C1)을 구한다(동 도면의 (A) 참조). 이어서, 제어부(30)는 촬영 결과로부터 구한 4 개의 제2 얼라인먼트 마크(M2)의 위치를 꼭지점으로 하는 직사각형을 가상 공간 상에서 그려, 대향하는 장변의 중심끼리를 연결하는 선(L2a)과, 대향하는 단변의 중심끼리를 연결하는 선(L2b)과, 선(L2a, L2b)의 교점(C2)을 구한다(동 도면의 (B) 참조).

그리고, 제어부(30)는 교점(C1) 및 교점(C2)에 위치 이탈이 발생한 경우에는 부착 유닛 위치 조정 · 승강 수단(13) 및 / 또는 부착 유닛 주행 수단(14)을 작동시킴으로써, 부착 유닛(21) 전체를 Y 방향 및 / 또는 X 방향으로 이동시켜 교점(C2)의 위치를 교점(C1)의 위치에 일치시킨다. 또한, 제어부(30)는 선(L1a)과 선(L2a)이 이루는 각도가 0°가 아닌 경우에는 부착 유닛 위치 조정 · 승강 수단(13)을 작동시킴으로써, 부착 유닛(21) 전체를 θ 방향으로 선회시켜 이를 0°에 근접시킨다.

위치 조정의 정밀도를 높이기 위하여, 얼라인먼트 마크(M1, M2)의 촬영 및 그 결과에 기초하는 위치 조정은 복수 회 행해지는 것이 바람직하다.

도 5의 (B)는, 부착 유닛 위치 조정 · 승강 수단(13)을 작동시킴으로써 부착 유닛(21) 전체를 상승시켜, 제2 부재(200)의 부착 시단(200a)을 포함하는 단부를 다른 부분에 선행하여 제1 부재(100)에 부착한 상태를 나타내고 있다. 부착 유닛(21) 전체를 바로 위로 상승시킬 뿐이므로, 도 5의 (B)에 나타낸 상태로의 이행 시에 제1 부재(100)와 제2 부재(200)의 사이에 위치 이탈이 발생하지는 않는다.

도 5의 (C)는, 부착 시작측 스테이지 승강 수단(6, 7) 및 부착 시작측 스테이지 퇴피 수단(8)을 작동시킴으로써 부착 시작측 스테이지(5)를 퇴피시킨 상태를 나타내고 있다. 부착 시작측 스테이지(5)에 의해 지지되고 있던 제2 부재(200)의 단부는 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)의 일방에 마련된 접착층(미도시)을 개재하여 제1 부재(100)에 확실히 부착되어 있으므로, 부착 시작측 스테이지(5)가 퇴피해도 이 단부가 탈락하지는 않는다.

도 6의 (A)는, 부착 롤러 승강 수단(11)을 작동시킴으로써 부착 롤러(10)를 상승시켜, 부착 시작측 스테이지(5)에 의해 지지되고 있던 부분을 부착 롤러(10)로 누른 상태를 나타내고 있다. 이 때, 제어부(30)는 제2 부재(200)로부터의 반력(反力)이 소정의 범위 내가 되도록 부착 롤러 승강 수단(11)을 제어하는 것이 바람직하다.

도 6의 (B)는, 부착 종료측 스테이지 경사 동작 수단(4)을 작동시킴으로써 부착 종료측 스테이지(3)를 경사 동작시킨 상태를 나타내고 있다. 부착 종료측 스테이지(3)를 경사 동작시킴으로써, 제2 부재(200)의 자세가 스트레스가 적은 완만하게 만곡된 자세가 된다.

도 6의 (C)는, 부착 유닛 주행 수단(14)을 작동시킴으로써 부착 유닛(21) 전체를 X 방향으로 이동시킨 상태를 나타내고 있다. 이 이동부터 제2 부재(200)는 제1 부재(100)에 부착되어 간다.

이와 같이, 본 발명에 따른 부착 장치 및 부착 방법에 따르면, 제2 부재(200)의 일부분을 다른 부분에 선행하여 제1 부재(100)에 부착할 때의 상태에 매우 가까운 상태로 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)의 위치 조정을 행함으로써, 부착 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 부착 장치 및 부착 방법은 상기의 구성에 한정되지 않는다.

예를 들면, 본 발명에 따른 부착 장치는 도 8 ~ 도 10에 나타낸 부착 동작을 행해도 된다. 이 부착 동작은 이하의 점에서 도 4 ~ 도 6에 나타낸 부착 동작과 상이하다.

도 8의 (B) : 부착 유닛 위치 조정 · 승강 수단(13)을 작동시킴으로써 제2 스테이지(20(3, 5)) 및 부착 롤러(10)를 포함하는 부착 유닛(21) 전체를 이격 거리(D)가 0.5 mm가 될 때까지 상승시키는 것.

도 8의 (C) : 제2 부재(200)의 일부가 다른 부분보다 제1 부재(100)에 근접한 상태가 아니라, 제2 부재(200)의 자세가 곧은 상태로 위치 조정을 행하는 것.

도 9의 (A) : 부착 시작측 스테이지 승강 수단(6, 7)을 작동시킴으로써 부착 시작측 스테이지(5)만을 상승시키면, 제2 부재(200)의 부착 시단(200a)을 포함하는 단부가 다른 부분에 선행하여 제1 부재(100)에 부착되는 것.

도 9의 (C), 도 10의 (A) : 부착 시작측 스테이지(5)에서 지지되고 있던 부분을 부착 롤러(10)로 누르기 전에 부착 종료측 스테이지(3)를 경사 동작시키는 것.

또한, 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)의 위치 조정은 도 7에 나타낸 방법과는 상이한 방법으로 행해져도 된다.

또한, 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)의 위치 조정에서는 부착 유닛(21)(제2 부재(200))이 아니라 제1 스테이지(2)(제1 부재(100))의 위치를 미세 조정해도 된다.

또한, 제1 스테이지(2)는 투광성을 가지지 않아도 된다. 이 경우에는, 각 카메라(16a, 16b, 17a, 17b)의 바로 아래에 관통홀을 형성하고, 이를 통해 각 카메라(16a, 16b, 17a, 17b)가 제1 부재(100) 및 제2 부재(200)를 촬영할 수 있도록 해 둘 필요가 있다.

또한, 이격 거리(D)는 0.5 mm ~ 1.0 mm의 범위 내에서 변경할 수 있다. 이격 거리(D)가 이 상한을 웃돌면, 위치 조정을 행하고부터 제2 부재(200)의 일부가 제1 부재(100)에 부착되기까지의 동안에 위치 이탈이 일어날 가능성이 높아진다. 한편, 이격 거리(D)가 이 하한을 밑돌면, 제1 부재(100)와 제2 부재(200)가 의도치 않게 접촉할 가능성이 높아진다.

또한, 얼라인먼트 마크(M1, M2)의 형상 및 위치는 임의로 변경할 수 있다. 단, 제1 얼라인먼트 마크(M1) 및 제2 얼라인먼트 마크(M2)의 형상은 상이한 것이 바람직하다. 또한, 제1 얼라인먼트 마크(M1)의 위치 및 제2 얼라인먼트 마크(M2)의 위치는 대응되어 있을 필요가 있다.

1 : 부착 장치
2 : 제1 스테이지
2a : 보지면
3 : 부착 종료측 스테이지
3a : 지지면
4 : 부착 종료측 스테이지 경사 동작 수단
5 : 부착 시작측 스테이지
5a : 지지면
6 : 부착 시작측 스테이지 지지부(부착 시작측 스테이지 승강 수단)
7 : 가이드(부착 시작측 스테이지 승강 수단)
8 : 부착 시작측 스테이지 퇴피 수단
9 : 가이드
10 : 부착 롤러
11 : 부착 롤러 승강 수단
12 : 유닛 기대
13 : 부착 유닛 위치 조정 · 승강 수단
14 : 부착 유닛 주행 수단
15 : 가이드
16a, 17a : 부착 시작측 카메라
16b, 17b : 부착 종료측 카메라
18 : 기대
20 : 제2 스테이지
21 : 부착 유닛
22 : 광학 카메라 유닛

Claims

제1 부재에 대하여 부착 시단과 상기 부착 시단에 대향한 부착 종단을 가지는 직사각형 형상의 제2 부재를 상기 부착 시단에서 상기 부착 종단에 걸쳐 부착해 가는 부착 방법으로서,
상기 제1 부재를 수평으로 보지시키는 제1 공정과,
상기 제1 부재에 이격되어 대향하도록 상기 제1 부재의 하방에서 상기 제2 부재를 수평으로 지지시키는 제2 공정과,
상기 제2 부재의 상기 부착 시단을 포함하는 단부를 상승시켜 상기 제2 부재의 다른 부분보다 상기 제1 부재에 근접시키는 제3 공정과,
상기 제2 부재의 상기 단부를 선행하여 상기 제1 부재에 부착하는 제4 공정과,
상기 제2 부재의 상기 단부를 하방으로부터 부착 롤러로 누르는 제5 공정과,
상기 제2 부재의 상기 부착 종단측을 하강시켜 상기 제2 부재의 상기 다른 부분을 경사시키는 제6 공정과,
상기 부착 롤러를 수평 이동시킴으로써 상기 제2 부재의 상기 다른 부분을 상기 제1 부재에 부착해 가는 제7 공정
을 포함하며, 상기 제1 ~ 제4 공정을 순차적으로 실행한 후에 상기 제5 및 제6 공정을 순서에 관계없이 실행하고, 그 후 상기 제7 공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 부착 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제3 공정 및 상기 제4 공정의 사이에 실행되는 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 위치 조정 공정을 더 포함하며,
상기 제4 공정에서 상기 제2 부재의 자세를 유지한 채로 상기 제2 부재 전체를 상승시키는
것을 특징으로 하는 부착 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제2 공정 및 상기 제3 공정의 사이에 실행되는 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 위치 조정 공정을 더 포함하며,
상기 제4 공정에서 상기 제2 부재의 자세를 유지한 채로 상기 제2 부재 전체를 상승시키는
것을 특징으로 하는 부착 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제2 공정 및 상기 제3 공정의 사이에 실행되는 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 위치 조정 공정을 더 포함하며,
상기 제3 공정을 실행함으로써 상기 제4 공정이 실행되는
것을 특징으로 하는 부착 방법.
제2 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부재가 투광성을 가지며,
상기 제1 부재의 상방에 배치된 광학 카메라로 상기 제1 부재에 부여된 제1 얼라인먼트 마크의 위치를 인식하고 또한 상기 제1 부재 너머로 상기 제2 부재에 부여된 제2 얼라인먼트 마크의 위치를 인식하며, 상기 제1 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 얼라인먼트 마크의 위치 관계에 기초하여 상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재의 위치를 조정함으로써 상기 위치 조정 공정이 실행되는
것을 특징으로 하는 부착 방법.
제5 항에 있어서,
상기 제2 공정을 실행한 후의 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 상하 방향의 이격 거리가 0.5 mm ~ 1.0 mm인
것을 특징으로 하는 부착 방법.
제1 부재에 대하여 부착 시단과 상기 부착 시단에 대향한 부착 종단을 가지는 직사각형 형상의 제2 부재를 상기 부착 시단에서 상기 부착 종단에 걸쳐 부착해 가는 부착 장치로서,
상기 제1 부재를 수평으로 보지하는 제1 스테이지와,
상기 제1 스테이지에 보지된 상기 제1 부재에 이격하여 대향하도록 상기 제1 부재의 하방에서 상기 제2 부재를 지지하는 제2 스테이지와,
제어부
를 구비하고,
상기 제2 스테이지는, 상기 제2 부재의 상기 부착 시단을 포함하는 단부를 지지하는 부착 시작측 지지 스테이지와, 상기 제2 부재의 다른 부분을 지지하는 부착 종료측 지지 스테이지를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 제2 스테이지의 상기 부착 시작측 지지 스테이지만을 상승시킴으로써 상기 제2 부재의 상기 단부를 상기 다른 부분보다 상기 제1 부재에 근접시키고, 그 후 상기 제1 스테이지 또는 상기 제2 스테이지의 위치를 미세 조정함으로써 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 위치 조정을 행하고, 또한 그 후 상기 제2 스테이지 전체를 상승시킴으로써 상기 제2 부재의 상기 단부를 상기 다른 부분에 선행하여 상기 제1 부재에 부착하는
것을 특징으로 하는 부착 장치.
제1 부재에 대하여 부착 시단과 상기 부착 시단에 대향한 부착 종단을 가지는 직사각형 형상의 제2 부재를 상기 부착 시단에서 상기 부착 종단에 걸쳐 부착해 가는 부착 장치로서,
상기 제1 부재를 수평으로 보지하는 제1 스테이지와,
상기 제1 스테이지에 보지된 상기 제1 부재에 이격하여 대향하도록 상기 제1 부재의 하방에서 상기 제2 부재를 지지하는 제2 스테이지와,
제어부
를 구비하고,
상기 제2 스테이지는, 상기 제2 부재의 상기 부착 시단을 포함하는 단부를 지지하는 부착 시작측 지지 스테이지와, 상기 제2 부재의 다른 부분을 지지하는 부착 종료측 지지 스테이지를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 제1 스테이지 또는 상기 제2 스테이지의 위치를 미세 조정함으로써 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 위치 조정을 행하고, 그 후 상기 제2 스테이지의 상기 부착 시작측 지지 스테이지만을 상승시킴으로써 상기 제2 부재의 상기 단부를 상기 다른 부분보다 상기 제1 부재에 근접시키고, 또한 그 후 상기 제2 스테이지 전체를 상승시킴으로써 상기 제2 부재의 상기 단부를 상기 다른 부분에 선행하여 상기 제1 부재에 부착하는
것을 특징으로 하는 부착 장치.
제1 부재에 대하여 부착 시단과 상기 부착 시단에 대향한 부착 종단을 가지는 직사각형 형상의 제2 부재를 상기 부착 시단에서 상기 부착 종단에 걸쳐 부착해 가는 부착 장치로서,
상기 제1 부재를 수평으로 보지하는 제1 스테이지와,
상기 제1 스테이지에 보지된 상기 제1 부재에 이격하여 대향하도록 상기 제1 부재의 하방에서 상기 제2 부재를 지지하는 제2 스테이지와,
제어부
를 구비하고,
상기 제2 스테이지는, 상기 제2 부재의 상기 부착 시단을 포함하는 단부를 지지하는 부착 시작측 지지 스테이지와, 상기 제2 부재의 다른 부분을 지지하는 부착 종료측 지지 스테이지를 포함하며,
상기 제어부는, 상기 제1 스테이지 또는 상기 제2 스테이지의 위치를 미세 조정함으로써 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재의 위치 조정을 행하고, 그 후 상기 제2 스테이지의 상기 부착 시작측 지지 스테이지만을 상승시킴으로써 상기 제2 부재의 상기 단부를 상기 다른 부분에 선행하여 상기 제1 부재에 부착하는
것을 특징으로 하는 부착 장치.
제7 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 부재는 투광성을 가지며,
상기 제1 스테이지의 상방에 배치된 광학 카메라를 더 구비하고,
상기 광학 카메라는 투광성을 가지는 상기 제1 스테이지 너머로 상기 제1 부재에 부여된 제1 얼라인먼트 마크를 촬영하고 또한 투광성을 가지는 상기 제1 스테이지 및 상기 제1 부재 너머로 상기 제2 부재에 부여된 제2 얼라인먼트 마크를 촬영하며,
상기 제어부는 상기 광학 카메라에 의해 촬영된 상기 제1 얼라인먼트 마크 및 상기 제2 얼라인먼트 마크의 위치 관계에 기초하여 상기 제1 스테이지 또는 상기 제2 스테이지의 위치를 미세 조정하는
것을 특징으로 하는 부착 장치.
제10 항에 있어서,
상기 제2 스테이지는 상기 제1 부재의 0.5 mm ~ 1.0 mm 하방에서 상기 제1 부재에 대향하도록 상기 제2 부재를 지지하는
것을 특징으로 하는 부착 장치.