KR20220029030A - 디스플레이 합착 장치 및 동작 방법 - Google Patents

디스플레이 합착 장치 및 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시의 디스플레이 합착 장치는 진공 챔버, 상기 진공 챔버의 내부에 구비되고, 상기 진공 챔버 내에서 승강하는 상부 스테이지, 진공 챔버의 내부에 구비되고, 상기 상부 스테이지와 마주보도록 상부 스테이지의 하측에 위치하는 하부 스테이지, 피착재를 상기 하부 스테이지의 상단에 공급하는 로더부, 상기 하부 스테이지를 사이에 두고 서로 이격된 복수개의 가이드 및
상기 복수개의 가이드를 상기 하부 스테이지 방향으로 접근시켜 상기 하부 스테이지의 상단에 공급된 상태의 상기 피착재를 기설정된 위치로 정렬하는 사전정렬부를 포함하는 디스플레이 합착 장치를 개시한다.

Description

디스플레이 합착 장치 및 동작 방법{DISPLAY BONGDING APPARATUS AND CONTROLLING METHOD OF THE SAME}
본 개시는 디스플레이 합착 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 합착 공정 시 하부 스테이지 상면에 공급되는 피착재를 정렬하는 디스플레이 합착 장치에 관한 것이다.
디스플레이는 모바일(Mobile), 모니터(Monitor), VR, AR 및 TV 등의 전자제품이나 차량이나 건물의 외벽, 실내 조명 등의 인테리어 용도로 사용된다.
일반적으로 디스플레이를 제작하기 위해서는 다양한 피착재를 필요로 한다. 구체적으로 피착재는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 일면에 부착되어 시인성을 확보하는 커버 글래스, 디스플레이 패널의 타면에 부착되어 디스플레이 패널과 기판을 보호하는 백플레이트가 포함된다.
한편, 상기 피착재들을 다른 피착재와 합착하는 공정 수행 시, 기포 발생을 방지하기 위하여 진공 챔버 내에서 합착 공정을 수행하게 되는데, 이때, 피착재와 다른 피착재가 정확한 위치에서 합착되기 위한 정렬(Align) 부재가 필요하였다.
종래에는 카메라를 이용한 비전 얼라인(Vision Align)에 따라, 피착재가 안착되고 상기 피착재의 위치를 카메라가 파악하여, 다른 피착재를 정해진 위치에 안착시키는 방법이 있었다. 그러나, 이와 같은 방법에도 불구하고 합착 기술의 품질적 안정성과 수율 향상의 요구에 따라, 추가적인 얼라인 방법이 요구되었다.
본 개시의 목적은 피착재가 하부 스테이지의 상단에 공급되었을 때, 피착재를 미리 정해진 위치로 정렬하기 위함이다.
본 개시의 목적은 테이퍼 형상의 가이드를 이용하여 하부 스테이지에 안착된 피착재를 고정시키기 위함이다.
본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 합착 장치는, 진공 챔버, 진공 챔버의 내부에 구비되고, 상기 진공 챔버 내에서 승강하는 상부 스테이지, 상기 진공 챔버의 내부에 구비되고, 상기 상부 스테이지와 마주보도록 상부 스테이지의 하측에 위치하는 하부 스테이지, 피착재를 상기 하부 스테이지의 상단에 공급하는 로더부, 상기 하부 스테이지를 사이에 두고 서로 이격된 복수개의 가이드 및 상기 복수개의 가이드를 상기 하부 스테이지 방향으로 접근시켜 상기 하부 스테이지의 상단에 공급된 상태의 상기 피착재를 기설정된 위치로 정렬하는 사전정렬부를 포함할 수 있다.
또한, 사전 정렬부는 상기 복수개의 가이드 중 상기 하부 스테이지의 일측에 위치한 제1가이드를 상기 하부 스테이지 방향으로 진입시키는 제1 정렬부 및 상기 복수개의 가이드 중 상기 하부 스테이지의 타측에 위치한 제2가이드를 상기 하부 스테이지 방향으로 진입시키는 제2 정렬부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부 스테이지는 측면에 상기 복수개의 가이드가 진입하는 공간이 형성된 복수개의 홈이 형성될 수 있다.
또한, 가이드는 원기둥 형상의 롤러를 포함할 수 있다.
또는, 상기 가이드는, 하측으로 갈수록 단면적이 감소할 수 있다.
또는, 가이드는 하측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼 형상의 어퍼바디 및 상기 어퍼바디에서 하측으로 연장되고 일정한 직경을 갖는 로어바디를 더 포함할 수 있다.
또한, 하부 스테이지에 안착된 상태의 상기 피착재는 상기 가이드의 외둘레에 접하고, 상기 가이드의 상단 외둘레 일부는 수직 방향으로 상기 피착재와 오버랩될 수 있다.
또한, 상기 상부 스테이지의 저면과 상기 하부 스테이지의 상면 및 상기 피착재는 곡면 형상일 수 있다.
또한, 상기 사전정렬부는 상기 가이드를 이용하여 피착재의 위치를 정렬하면, 상기 복수개의 가이드를 상기 하부 스테이지와 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상부 스테이지 또는 하부 스테이지를 승강시키는 스테이지 구동부를 더 포함하고, 상기 로더부는 상기 복수개의 가이드가 상기 하부 스테이지와 반대 방향으로 이동하면 상기 피착재의 상면에 제2 피착재를 공급하고, 상기 스테이지 구동부는, 상기 상부 스테이지를 하강시켜 상기 피착재와 상기 제2 피착재를 합착시킬 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따른 상기 진공 챔버의 내부에 구비되고, 상기 진공 챔버 내에서 승강하는 상부 스테이지, 상기 진공 챔버의 내부에 구비되고, 상기 상부 스테이지와 마주보도록 상부 스테이지의 하측에 위치하는 하부 스테이지를 포함하는, 디스플레이 합착 장치의 동작 방법에 있어서, 로더부가 피착재를 상기 하부 스테이지의 상단에 공급하는 단계 및 사전정렬부가 복수개의 가이드를 상기 하부 스테이지 방향으로 접근시켜, 상기 하부 스테이지의 상단에 공급된 상태의 피착재를 기 설정된 위치로 정렬하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사전정렬부가 상기 가이드를 이용하여 피착재의 위치를 정렬하면, 상기 복수개의 가이드를 상기 하부 스테이지와 반대 방향으로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 로더부가 상기 복수개의 가이드가 상기 하부 스테이지와 반대 방향으로 이동하면 상기 피착재의 상면에 제2 피착재를 공급하는 단계 및 스테이지 구동부가 상부 스테이지를 하강시켜 상기 피착재와 상기 제2 피착재를 합착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 개시는 피착재가 하부 스테이지의 상단에 공급되었을 때, 피착재를 기 설정된 위치로 정렬함으로서 디스플레이 합착 공정의 품질적 신뢰성 및 안정성을 확보할 수 있다.
본 개시는 테이퍼 형상의 가이드를 이용하여 다른 피착재가 부착되기 전까지 별도의 고정 장비 없이 피착재를 정해진 위치에 고정시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 합착 장치의 구성도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 합착 장치의 측면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 상부 스테이지의 사시도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 하부 스테이지와 사전정렬부의 사시도를 나타낸 것이다.
도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 하부 스테이지와 사전정렬부의 평면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 가이드를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 12는 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 합착 장치의 작용을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 상세에 대하여 설명한다.
이하에 설명하는 실시 예는 본 발명의 일례 일 뿐이며, 본 발명은 다양한 형태로 변형 될 수있다. 따라서, 이하에 개시된 특정 구성 및 기능은 청구 범위를 제한하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 개시의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 합착 장치는 평면 또는 커브드 형상의 디스플레이 합착 공정에 사용될 수 있다. 일반적으로 디스플레이를 제작하기 위하여 다양한 피착재가 사용된다. 예를 들어 피착재에는 디스플레이 패널, 커버글래스, 백플레이트 등이 포함될 수 있다.
한편, 본 개시의 실시 예에서 설명하는 피착재의 종류는 예시에 불과하고, 본원 발명의 피착재 구성을 상기 예시로 제한하는 것은 아니며, 디스플레이 합착 공정에 사용되는 다양한 부재를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 합착 장치의 구성도를 나타낸 것이다. 그리고 도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 합착 장치의 측면도를 나타낸 것이다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 디스플레이 합착 장치(1)는 내부 공간을 형성하는 진공 챔버(14), 백플레이트(10,이하 도 11 참고), 플랙시블 패널(20, 이하 도 11 참고) 등의 피책재를 합착하기 위한 스테이지(30,40), 진공 챔버(14)를 구동하기 위한 챔버 구동부(140), 진공 챔버(14)가 형성하는 내부 공간을 진공 상태로 만들기 위한 진공부(160), 스테이지(30,40)를 승강시키기 위한 스테이지 구동부(170), 플랙시블 패널(20)과 백플레이트(10) 등의 피착재를 진공 챔버(14)의 내부 공간으로 공급하는 로더부(150), 로더부(150)로부터 공급되는 상기 피착재를 하부 스테이지의 미리 정해진 위치로 정렬하는 사전정렬부(180), 백플레이트(10)와 플랙시블 패널(20)이 정위치에 합착되도록 정렬하는 정렬부(120), 사용자 입력에 따라 동작하는 조작부(130) 및 컨트롤러(110)를 포함할 수 있다.
이때 컨트롤러(110)는 정렬부(120), 조작부(130), 챔버 구동부(140), 로더부(150), 진공부(160), 사전정렬부(180) 및 스테이지 구동부(170)의 동작을 제어할 수 있으며 그 외 디스플레이 합착 장치(1)에 구비된 전반적인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
도 2를 참고하면, 진공 챔버(14)는 상부 챔버와 하부 챔버로 각각 구분되어 구성될 수 있으며 상기 상부 챔버와 하부 챔버는 서로 연결 가능할 수 있다.
상부 챔버와 하부 챔버가 연결되면, 진공 챔버(14) 내부 공간이 형성될 수 있다. 진공 챔버(14) 내부 공간에서는 디스플레이 합착 공정이 수행될 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따른, 디스플레이 합착 장치(1)는 진공 챔버(14)에서 플랙시블 패널(20)과 백플레이트(10)의 합착 작업이 진공 상태로 수행될 수 있도록, 공기를 흡입하는 펌프를 더 포함할 수 있다. 또한 펌프가 동작하면 공기를 외부로 흡입하기 위한 채널이 구비될 수 있으며, 상기 채널은 진공 챔버(14)와 연통되고, 펌프와 연결될 수 있다.
이와 함께, 챔버 구동부(140)는 상부 챔버 또는 하부 챔버가 연결되어 디스플레이 합착 공정이 이루어지는 공간을 형성하도록, 상부 챔버 또는 하부 챔버를 이동시킬 수 있도록 구동하는 모터를 포함할 수 있다.
다만, 본 개시는 진공 챔버(14)가 상부 챔버와 하부 챔버로 각각 구분되어 구성되는 것에 한정되는 것이 아니고, 진공 챔버(14)가 일체의 하나의 챔버로 구성되어 합착 공정이 이루어지는 공간을 형성하는 것도 가능하다.
스테이지(30,40)는 상부 스테이지(30)와 하부 스테이지(40)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상부 스테이지(30)는 진공 챔버(14)의 내부에 구비될 수 있다.
또한, 상부 스테이지(30)의 하단은 곡면 형상일 수 있다. 상부 스테이지(30)는 곡면 형상의 하단에 부착된 제1 패드(31)를 포함할 수 있다.
제1 패드(31)는 합착 공정을 수행할 시, 플랙시블 패널(20)과 백플레이트(10)에 가해지는 압력을 조절하여 플랙시블 패널(20)과 백플레이트(10)의 손상을 방지할 수 있다.
이와 함께, 스테이지 구동부(170)는 상부 스테이지(30) 또는 하부 스테이지(40)를 상부 혹은 하부로 승강시킬 수 있도록 구동하는 모터를 포함할 수 있다.
상부 스테이지(30)는 스테이지 구동부(170)의 동작에 따라 진공 챔버(14) 내에서 승강할 수 있다.
하부 스테이지(40)는 진공 챔버(14)의 내부에 구비될 수 있다.
또한, 하부 스테이지(40)는 상부 스테이지(30)와 마주보도록 상부 스테이지(30)의 하측에 위치할 수 있다.
구체적으로 진공 챔버(14) 내의 상측 공간에 상부 스테이지(30)가 설치되고, 진공 챔버(14) 내의 하측 공간에는 하부 스테이지(40)가 설치될 수 있다. 그리고, 상부 스테이지(30)의 저면과 하부 스테이지(40)의 상면은 서로 대향하여 설치될 수 있다.
또한, 진공 챔버(14) 내부에 상부 스테이지(30)와 하부 스테이지(40)가 설치됨으로써, 진공 챔버(14)는 상부 스테이지(30)와 하부 스테이지(40)를 지지 및 보호할 수 있다.
하부 스테이지(40)의 상단은 곡면 형상일 수 있다. 하부 스테이지(40)는 곡면 형상의 상단에 부착된 제2 패드(41)를 포함할 수 있다.
제2 패드(41)는 제1 패드(31)와 같이, 합착 공정을 수행할 시 플랙시블 패널(20)과 백플레이트(10)에 가해지는 압력을 조절하고, 충격을 완충시킴으로써 플랙시블 패널(20)과 백플레이트(10)의 손상을 방지할 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 상부 스테이지(30)의 사시도를 나타낸 것이다.
본 개시의 실시 예에 따르면 상부 스테이지(30)의 하단(32)은 상측으로 볼록하게 휘어지도록 형성될 수 있다. 구체적으로 상부 스테이지(30)의 하단(32)은 미리 정해진 곡률을 갖도록 굴곡지게 형성될 수 있으며, 하단(32)의 중심으로부터 멀어질수록 하측으로 돌출 형성될 수 있다.
또한, 상부 스테이지(30)의 곡면 형상의 하단에는 제1 패드(31)가 부착될 수 있다. 제1 패드(31)는 플랙시블한 재질로 구성될 수 있으며, 제1 패드(31)의 재질은 실리콘일 수 있다.
제1 패드(31)는 그 형상이 부착되는 표면의 모양에 따라 변동될 수 있다. 제1 패드(31)가 상부 스테이지(30)에 부착되는 경우, 제1 패드(31)는 상부 스테이지(30)의 하단에 밀착될 수 있다. 이로 인하여 제1 패드(31)의 형상 또한 상부 스테이지(30)의 저면(32)과 같이 상측으로 볼록하게 휘어지도록 형성될 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시 예에 따른 하부 스테이지(40)와 사전정렬부(180)의 사시도를 나타낸 것이다.
본 개시의 실시 예에 따르면 하부 스테이지(40)의 상단은 상측으로 볼록하게 휘어지도록 형성될 수 있다.
구체적으로 하부 스테이지(40)의 상단은 미리 정해진 곡률을 갖도록 굴곡지게 형성될 수 있으며, 상단의 양끝단으로부터 중심부로 가까워질수록 상측으로 돌출 형성될 수 있다.
또한, 하부 스테이지(40)의 상단에는 제2 패드(41)가 부착될 수 있다. 제2 패드(41)는 플랙시블한 재질로 구성될 수 있으며, 제2 패드(41)의 재질은 실리콘일 수 있다.
제2 패드(41)는 그 형상이 부착되는 표면의 모양에 따라 변동될 수 있다. 제2 패드(41)가 하부 스테이지(40)에 부착되는 경우, 제2 패드(41)는 하부 스테이지(40)의 상단에 밀착될 수 있다.
이로 인하여 제2 패드(41)의 형상 또한 하부 스테이지(40)의 상단과 같이 상측으로 볼록하게 휘어지도록 형성될 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 사전정렬부(180)는 하부 스테이지(40)를 사이에 두고 서로 이격된 복수개의 가이드(51,52,61,62)를 포함할 수 있다.
사전정렬부(180)는 복수개의 가이드(51,52,61,62)를 하부 스테이지(40) 방향으로 접근시켜 하부 스테이지(40)의 상단에 공급된 피착재를 미리 정해진 위치로 정렬할 수 있다.
또한, 사전 정렬부(180)는 상기 복수개의 가이드(51,52,61,62) 중 상기 하부 스테이지(40)의 일측에 위치한 제1 가이드(51,52)를 상기 하부 스테이지 방향으로 접근시키는 제1 정렬부(50) 및 상기 복수개의 가이드 중 상기 하부 스테이지(40)의 타측에 위치한 제2 가이드(61,62)를 상기 하부 스테이지(40) 방향으로 접근시키는 제2 정렬부(60)를 포함할 수 있다.
제1 가이드(51,52)는 한쌍의 가이드가 제1 거리만큼 이격되어 배치될 수 있으며, 제2 가이드(61,62)는 한쌍의 가이드가 제2 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 제1거리는 제2 거리보다 작을 수 있다.
제1 정렬부(50)와 제2 정렬부(60) 각각은 하부 스테이지(40)로 접근하기 위한 모터를 포함하는 구동부를 구비할 수 있다.
또한, 제1 정렬부(50)와 제2 정렬부(60)는 동시에 하부 스테이지(40)로 진입할 수 있으며, 서로 다른 시간에 하부 스테이지(40) 방향으로 진입하는 것도 가능하다. 예를 들어 제1 정렬부(50)가 하부 스테이지(40) 방향으로 진입한 뒤, 미리 정해진 시간 뒤에 제2 정렬부(60)가 하부 스테이지(40) 방향으로 진입하여 피착재를 미리 정해진 위치로 정렬하는 것도 가능할 것이다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 가이드를 포함하는 사전정렬부(180)를 설명하였으나, 이는 예시에 불과할 뿐, 도 4에 도시된 가이드(51,52,61,62)로 제한되는 것은 아니며 구현 형태에 따라서 개수, 위치는 다르게 설정될 수 있을 것이다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 하부 스테이지(40)는 측면에 상기 복수개의 가이드(51,52,61,62)가 진입하는 공간(S)이 형성된 복수개의 홈(401)이 형성될 수 있다.
구체적으로 복수개의 홈(401)은 하부 스테이지(40)의 측면으로부터 가이드(51,52,61,62)의 접근 방향으로 함몰되어 형성될 수 있다.
또한, 복수개의 홈(401) 각각의 위치는 하부 스테이지(40)로 진입하는 가이드(51,52,61,62) 방향에 대응하여 형성되고, 홈(401)의 폭은 가이드보다 넓거나 같게 형성되어 홈(401)의 공간(S)에 가이드의 적어도 일부가 수용될 수 있다.
또한 홈(401)의 표면은 외부로부터 진입하는 가이드(51,52,61,62)의 표면 형상과 대응되도록 형성될 수 있다
본 개시에 따른 디스플레이 합착 장치는 하부 스테이지(40)에 형성된 복수개의 홈(401)을 이용하여, 하부 스테이지의 상면에 안착되는 피착재를 효과적으로 정렬시킬 수 있을 것이다.
도 5는 본 개시의 실시 예에 따른 하부 스테이지(40)와 사전정렬부(180)의 평면도를 나타낸 것이다.
도 5를 참고하면, 하부 스테이지(40)의 상면에 피착재(10, 예를 들어, 백플레이트)가 공급될 수 있다.
컨트롤러(110)는, 피착재가 미리 정해진 위치 또는 각도로 하부 스테이지(40)에 안착될 수 있도록, 사전 정렬부(180)를 동작시켜 복수개의 가이드(51,52,61,62)를 하부 스테이지(40) 방향으로 접근시킬 수 있다.
하부 스테이지(40) 방향에 접근한 복수개의 가이드 각각은 하부 스테이지와 피착재(10)에 접촉될 수 있다. 복수개의 가이드(51,52,61,62) 각각이 피착재를 사이에 두고 접촉됨으로써 피착재는 미리 정해진 위치로 정렬될 수 있다.
한편, 가이드는 피착재를 정렬시키기 위하여 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 이와 관련된 구체적 예시는 도 6에서 설명하도록 한다.
한편, 본 개시의 실시 예에 따르면, 제2 패드(41)는 상기 피착재를 흡착하기 위한 복수개의 진공홀(미도시)을 구비할 수 있다.
진공홀은 진공 챔버(14)가 진공펌프의 동작에 의해 진공상태가 되면, 제2 패드(41) 상면에 공급된 피착재가 제2 패드(41) 상면에 고정되도록 흡착시키는 역할을 수행할 수 있다.
진공홀이 피착재를 제2 패드(41) 상면에 고정시킴으로써, 사용자는 피착재 일면에 부착된 보호필름을 제거하거나, 기타 필요한 동작을 수행할 수 있을 것이다.
한편 본 발명의 실시 예에 따라 정렬부가 피착재를 고정시키므로 진공홀은 구비되지 않는 것도 가능할 것이다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 가이드를 나타낸 도면이다.
본 개시의 실시 예에 따르면, 복수개의 가이드 각각은 가이드의 어퍼바디(512)와 어퍼바디(512)로부터 하측으로 연장되는 로어바디(513)를 포함할 수 있다.
또한 어퍼바디(512)의 상면에는 피착재와의 접촉 시 피착재의 손상을 방지하기 위한 쿠션시트(511)가 부착될 수 있다.
로어바디(513)는 어퍼바디(512)를 지지하고, 사전정렬부(180)에 구비된 모터와 연결되어, 모터의 동작에 따라 사전 정렬부와 함께 하부 스테이지(40) 방향으로 접근할 수 있다.
본 개시의 제1 실시 예에 따른, 어퍼바디(512)와 로어바디(513)는 원기둥 형상의 롤러를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 제2 실시 예에 따른, 가이드는 하측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼 형상을 포함할 수 있다.
제2 실시 예에 따르면 합착 공정 시, 복수개의 가이드가 하부 스테이지 방향으로 진입하면, 하부 스테이지에 안착된 상태의 피착재는 상기 가이드의 외둘레에 접하게 된다. 이때, 테이퍼 형상의 가이드의 상단 외둘레 일부는 수직 방향으로 상기 피착재와 오버랩될 수 있다.
구체적으로, 하부 스테이지에 안착된 피착재와 가이드의 외둘레가 접하는 지점의 높이는 하부 스테이지의 저면으로부터 가이드의 저면의 높이와, 하부 스테이지의 저면으로부터 가이드의 상면의 높이 사이값을 가질 수 있다.
본 개시의 제3 실시 예에 따른 가이드는 하측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼 형상의 어퍼바디(512)와 어퍼 바디(512)에서 하측으로 연장되고 일정한 직경을 갖는 원통부(513)를 더 포함할 수 있다.
제3 실시 예에 따르면 합착 공정 시, 복수개의 가이드가 하부 스테이지 방향으로 진입하면, 하부 스테이지에 안착된 상태의 피착재는 상기 어퍼바디(512)의 외둘레에 접하게 된다. 이때, 테이퍼 형상의 어퍼바디(512)의 상단 외둘레 일부는 수직 방향으로 상기 피착재와 오버랩될 수 있다.
구체적으로, 하부 스테이지에 안착된 피착재와 어퍼바디(512)의 외둘레가 접하는 지점의 높이는 하부 스테이지의 저면으로부터 어퍼바디(512)의 저면의 높이와, 하부 스테이지의 저면으로부터 어퍼바디(512)의 상면의 높이 사이값을 가질 수 있다.
따라서 피착재와 어퍼바디(512)가 접촉된 상태에서, 어퍼바디(512)의 상면 중 적어도 일부는 하부 스테이지의 상측에 돌출될 수 있다.
위와 같이, 가이드는 테이퍼 형상의 어퍼바디(512)를 구비하고, 피착재와 어퍼바디(512)의 외둘레가 접하도록 함으로써 하부 스테이지(40)의 상면에 안착된 피착재를 고정시킬 수 있을 것이다.
어퍼바디(512)에 의해 피착재가 고정됨으로써, 합착 공정 시 하부 스테이지 상면에 공급된 피착재를 고정시키기 위한 별도의 장치나 흡착부가 구비될 필요가 없으므로, 디스플레이 합착 장치의 설비 복잡성을 줄일 수 있다.
한편, 사전정렬부는 상기 가이드를 이용하여 피착재의 위치를 정렬하면, 상기 복수개의 가이드를 상기 하부 스테이지와 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 7 내지 도 12는 본 개시의 실시 예에 따른 디스플레이 합착 장치의 작용을 나타낸 도면이다.
이하 본 개시의 실시 예에 따른 작용은 피착재를 백플레이트(10), 피착재에 부착되는 다른 피착재를 플랙시블 패널(20)을 예시로 설명하기로 한다.
먼저, 플랙시블 패널(20)은 백플레이트(10)에 합착되기 이전, 평면형상일 수 있다. 플랙시블 패널(20)의 일 면에는 플랙시블 패널(20)의 표면을 보호하기 위한 보호필름이 부착될 수 있다.
이후 합착 공정 시, 보호필름은 플랙시블 패널(20)의 일 면으로부터 박리될 수 있다. 보호필름이 박리된 플랙시블 패널(20)의 일면은 백플레이트(10)와 합착될 수 있다. 플랙시블 패널(20)이 백플레이트(10)와 합착되면, 플랙시블 패널(20)은 곡면형상으로 변형될 수 있다.
백플레이트(10)는 플랙시블 패널(20)의 타 면에 부착되어, 플랙시블 패널(20)을 지지하고, 플랙시블 패널(20)과 기타 부재들을 보호하기 위한 역할을 수행할 수 있다.
백플레이트(10)는 곡면 형상일 수 있으며, 메탈, 스테인리스, 카본과 같은 재질로 이루어 질 수 있다.
백플레이트(10)는 합착 공정 시, 하부 플레이트(40) 상단에 부착된 제2 패드의 상면에 공급될 수 있다. 이와 함께, 백플레이트(10)가 상기 제 2 패드(41)의 상면에 공급되면 상기 백플레이트(10)의 상면에 플랙시블 패널(20)이 공급될 수 있다.
이때, 백플레이트(10)와 플랙시블 패널(20)의 공급은 로더부(150)에 의해 수행될 수 있다. 로더부(150)는 백플레이트(10)와 플랙시블 패널(20)을 진공 챔버(14) 내부에서 이송할 수 있도록 구동부(예를 들어, 모터)를 구비할 수 있다.
한편, 로더부(150)는 상기 진공 챔버(14) 및 상기 진공 챔버(14) 내부에 구비되는 각종 구성부분과는 별도의 장치로써 상기 진공 챔버(14)의 외측에 구비되는 것도 가능하다. 이때, 로더부(150)는 디스플레이 장치에 사용되는 기판 각각을 진공 챔버(14) 내부에 선택적으로 반입 혹은, 반출하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 본 개시에서는 로더부(150)가 백플레이트(10)와 플랙시블 패널(20)을 공급한다고 기재하였으나, 이는 로더부(150)가 단일의 장치로 구성되는 것에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 로더부(150)는 백플레이트(10)를 하부 스테이지(40)의 상단에 위치한 제2 패드(41)에 공급하는 제1 로더(미도시)와 백플레이트(10)의 상면에 플랙시블 패널(20)을 공급하는 제2 로더(미도시)로 이루어 지는 것도 가능하다.
이후 스테이지 구동부(170)는 상기 백플레이트(10) 상면에 상기 플랙시블 패널(20)이 공급되면 상기 상부 스테이지를 하강시켜 상기 백플레이트(10)와 플랙시블 패널(20)을 합착할 수 있다.
이하 구체적인 본 개시의 실시 예에 따른 합착 과정을 설명한다.
도 7을 참고하면, 로더부(150)는 하부 스테이지(40)의 상면에 백플레이트(10)를 공급할 수 있다. 백플레이트(10)는 로더부(150)의 공급에 따라 하부 스테이지(40)의 상면에 안착할 수 있다.
이때, 백플레이트(10)가 제2 패드(41)의 상면에 정확하게 안착되기 위하여 백플레이트(10)의 곡률은 하부 스테이지(40)의 상단(42)의 곡률과 동일한 것이 바람직할 것이다.
도 8을 참고하면, 백플레이트(10)가 하부 스테이지(40)의 상면에 안착됨에 따라 사전정렬부(180)는 제1 정렬부(50)와 제2 정렬부(60)를 제어하여 복수개의 가이드(51,52,61,62)를 하부 스테이지(40)에 형성됨 홈으로 진입시킬 수 있다.
하부 스테이지(40)의 홈에 진입된 복수개의 가이드(51,52,61,62)는 하부 스테이지(40)에 안착된 백플레이트(10)와 접촉될 수 있다.
백플레이트(10)는 복수개의 가이드(51,52,61,62)에 의해 미리 정해진 위치 및 각도로 정렬될 수 있다.
사전정렬부(180)는 상기 가이드(51,52,61,62)를 이용하여 백플레이트(10)의 위치를 정렬하면, 상기 복수개의 가이드(51,52,61,62)를 상기 하부 스테이지(40)와 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 9를 참고하면, 컨트롤러(110)는 정렬부(120)를 통하여 하부 스테이지(40)의 상면에 공급될 백플레이트(10)의 좌표값을 획득할 수 있다. 이때, 좌표값은 미리 정해진 값일 수 있다.
구체적으로 디스플레이 합착 장치(1)는 백플레이트(10)와 플랙시블 패널(20)의 촬영 정보를 획득하는 카메라(121,122)를 더 포함할 수 있다.
컨트롤러(110)는 카메라(121,122)의 촬영 정보에 따라 플랙시블 패널과 백플레이트가 정해진 좌표값에 공급되었는지 확인하고, 상기 정해진 좌표값 위치에 공급되도록 로더부(150)를 제어할 수 있다.
도 10을 참고하면, 백플레이트(10)가 하부 스테이지(40)에 안착된 이후, 컨트롤러(110)는 카메라(121,122)를 이용하여 백플레이트(10) 상면에 공급될 플랙시블 패널(20)이 정해진 좌표값에 공급되었는지 확인할 수 있다.
컨트롤러(110)는 로더부(150)를 통하여 플랙시블 패널(20)을 정해진 좌표값에 공급할 수 있다.
도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 피착재(예를 들어, 백플레이트) 상면에 다른 피착재(예를 들어, 플랙시블 패널)가 공급된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11을 참고하면, 백플레이트(10)가 가이드에 의해 정렬된 이후, 백플레이트(10) 상면에 플랙시블 패널이 가-합착된 상태를 나타낸다.
가-합착이라 함은 피착재와 다른 피착재가 완전 합착 되기 전, 다른 피착재가 피착재의 상측에 위치하고, 일부 면이 접촉된 채로 존재하는 상태를 의미할 수 있다.
백플레이트(10)는 중심부를 의미하는 센터부(11)와, 센터부에서 양 단을 의미하는 사이드부(12,13)를 포함할 수 있다.
또한, 플랙시블 패널(20)은 중심부를 의미하는 센터부(21)와, 센터부에서 양 단을 의미하는 사이드부(22,23)를 포함할 수 있다.
백플레이트의 센터부(11)와 플랙시블 패널의 센터부(21)는 접촉할 수 있다. 또한 백플레이트의 사이드부(12,13)와 플랙시블 패널의 사이드부(22,23)는 이격될 수 있다.
구체적으로, 합착 공정 시, 로더부(150)는 백플레이트(10)가 제2 패드(41)의 상면(411)에 안착된 이후, 플랙시블 패널(20)을 백플레이트(10)의 상면에 공급할 수 있다.
플랙시블 패널(20)이 백플레이트(10)의 상면에 공급되면, 플랙시블 패널의 센터부(21)와 백플레이트의 센터부(21)는 접촉될 수 있다. 그리고 플랙시블 패널의 사이드부(22,23)와 백플레이트의 사이드부(12,13)는 이격될 수 있다. 또한, 플랙시블 패널의 센터부(21)로부터 사이드부(22,23)로 갈수록 백플레이트(10)와의 이격 거리는 증가할 수 있다.
다시 말해서, 백플레이트(10)는 플랙시블 패널(20)이 공급되는 센터부(11)와 센터부(11)에서 멀어질수록 높이가 낮아지는 한 쌍의 사이드부(12,13)를 포함할 수 있다.
도 11과 같이, 플랙시블 패널(20)이 백플레이트(10)의 상면에 배치되면, 컨트롤러(110)는 스테이지 구동부(170)를 제어하여 상부 스테이지(30)를 하방으로 하강시킬 수 있다. 상부 스테이지(30)가 하방으로 하강됨으로써, 상부 스테이지(30)의 하단에 부착된 제1 패드(31) 또한 하방으로 하강될 수 있다.
제1 패드(31)가 하방으로 하강됨으로써, 플랙시블 패널(20)과 백플레이트(10)를 가압할 수 있다.
제1 패드(31)의 가압에 따라 백플레이트(10)와 플랙시블 패널(20)은 합착될 수 있다.
구체적으로 도 12를 참고하면, 합착 공정 시, 스테이지 구동부(170)의 동작에 따라 상부 스테이지(30)가 하방으로 승강되고, 상부 스테이지(30)가 승강됨에 따라 제1패드(31)가 상기 플랙시블 패널(20)을 하방으로 가압하면, 플랙시블 패널(20)의 저면은 상기 백플레이트(10)에 합착될 수 있다.
더욱 구체적으로 플랙시블 패널의 센터부(21)는 백플레이트의 센터부(11)에 합착될 수 있다. 그리고 플랙시블 패널의 사이드부(22,23)는 백플레이트의 사이드부(12,13)에 합착될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시 예에 따르면, 디스플레이 합착 장치(1)는 상기 플랙시블 패널(20)의 일단에 부착된 PCB(50) 및 상기 백플레이트와 플랙시블 패널이 합착되면 상기 PCB와 접촉되는 PCB 받침대(60)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, PCB(50)는 회로 설계를 근거로 부품을 접속하기 위해 도체회로를 절연 기판의 표면 또는 내부에 형성하는 기판을 의미할 수 있으며, 각종 전자부품들을 배치하고 지지시키는 바탕이 됨은 물론 부품들을 서로 전기적으로 연결하는 역할을 수행하는 부재이다.
PCB 받침대(60)는 하부 스테이지(40)의 측면에 위치하고, 합착 공정 시 플랙시블 패널(20)에 부착된 PCB를 지지하기 위한 역할을 수행할 수 있다.
PCB(50)는 플랙시블 패널의 사이드부(22,23)에 부착될 수 있으며, 로더부(150)의 동작에 따라 플랙시블 패널(20)이 백플레이트(10)의 상면에 공급되면, PCB(50)는 플랙시블 패널의 사이드부(22,23)와 함께 백플레이트의 사이드부(12,13)와 이격될 수 있다.
이후, 합착 공정 시 스테이지 구동부(170)의 동작에 따라 상부 스테이지(30)가 하방으로 하강되고, 플랙시블 패널(20)의 저면이 상기 백플레이트(10)에 합착되면, PCB(50)와 PCB받침대(60)는 접촉될 수 있다.
이때, PCB 받침대(60)는 PCB(50)를 지지할 수 있을 것이다.
한편, 본 개시의 실시 예에 따라서, 상부 스테이지(30)의 저면과 상기 하부 스테이지(40)의 상면이 서로 상이한 곡률을 갖더라도 제1 패드(31) 및 제2 패드(41)가 서로 맞닿은 경우, 상기 패드들은 쿠셔닝 역할을 수행하므로 플랙시블 패널(20)과 백플레이트(10)가 서로 합착될 수 있다.
그러나, 합착공정 시, 패드의 눌림현상을 방지하고 패널(20)과 백플레이트(10)에 전달되는 압력을 일정 범주 이내에서 전달하기 위하여 상부 스테이지(30)의 하단과 상기 하부 스테이지(40)의 상단은 서로 동일한 곡률을 갖는 것이 바람직 할 것이다.
한편, 제1 패드(31)의 경도(HS)는 상기 제2 패드(41)의 경도(HS)보다 작을 수 있다. 이때 경로(HS)라 함은, 물체를 가압하였을 때, 그 물체의 변형에 대한 저항력의 크기를 의미할 수 있다.
일반적으로 경도가 높을수록 탄력이 강하며 단단하다. 본 개시의 실시 예에 따르면, 여러 번의 합착 공정이 이루어지면서, 상부 플레이트(30)의 승강에 의하여 제1 패드(31)가 반복적으로 제2 패드(41)를 가압함에 따라 백플레이트(10)가 안착되는 제2 패드(41)의 상면(411)에는 균열이 발생할 수 있다.
이때, 제2 패드(41)의 경도가 낮은 경우 제2 패드(41)에는 필연적으로 별도의 코팅이 필요하게 되고, 그에 따라 제2 패드(41)의 상면 균열이 발생하면 코팅에 따른 이물질이 발생할 수 있다. 따라서 제2 패드(41)의 경도를 높게 설정하여 제2 패드(41)의 상면 균열에 따른 이물질 발생을 방지할 수 있다.
예를 들어 제2 패드의 경도는 50 내지 80 HS 일 수 있다. 제1 패드의 경도는 20 내지 40 HS 일 수 있다.
또한, 이상에서 서비스 및 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 서비스 및 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
14 : 진공 챔버
30 : 상부 스테이지
40 : 하부 스테이지
10 : 피착재
150 : 로더부
51,52,61,62 : 가이드
180 : 사전 정렬부

Claims (13)

  1. 진공 챔버;
    상기 진공 챔버의 내부에 구비되고, 상기 진공 챔버 내에서 승강하는 상부 스테이지;
    상기 진공 챔버의 내부에 구비되고, 상기 상부 스테이지와 마주보도록 상부 스테이지의 하측에 위치하는 하부 스테이지;
    피착재를 상기 하부 스테이지의 상단에 공급하는 로더부;
    상기 하부 스테이지를 사이에 두고 서로 이격된 복수개의 가이드; 및
    상기 복수개의 가이드를 상기 하부 스테이지 방향으로 접근시켜 상기 하부 스테이지의 상단에 공급된 상태의 상기 피착재를 기설정된 위치로 정렬하는 사전정렬부를 포함하는
    디스플레이 합착장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사전 정렬부는
    상기 복수개의 가이드 중 상기 하부 스테이지의 일측에 위치한 제1가이드를 상기 하부 스테이지 방향으로 진입시키는 제1 정렬부 및
    상기 복수개의 가이드 중 상기 하부 스테이지의 타측에 위치한 제2가이드를 상기 하부 스테이지 방향으로 진입시키는 제2 정렬부를 포함하는,
    디스플레이 합착 장치.
  3. 제 1항에 있어서
    상기 하부 스테이지는 측면에 상기 복수개의 가이드가 진입하는 공간이 형성된 복수개의 홈이 형성된,
    디스플레이 합착 장치.
  4. 제 1항에 있어서
    상기 가이드는 원기둥 형상의 롤러를 포함하는,
    디스플레이 합착 장치.
  5. 제 1항에 있어서
    상기 가이드는,
    하측으로 갈수록 단면적이 감소하는,
    디스플레이 합착 장치.
  6. 제 5항에 있어서
    상기 가이드는
    하측으로 갈수록 단면적이 감소하는 테이퍼 형상의 어퍼바디 및
    상기 어퍼바디에서 하측으로 연장되고 일정한 직경을 갖는 로어바디를 더 포함하는,
    디스플레이 합착 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 하부 스테이지에 안착된 상태의 상기 피착재는 상기 가이드의 외둘레에 접하고,
    상기 가이드의 상단 외둘레 일부는 수직 방향으로 상기 피착재와 오버랩되는
  8. 제 1항에 있어서
    상기 상부 스테이지의 저면과 상기 하부 스테이지의 상면 및 상기 피착재는 곡면 형상인,
    디스플레이 합착 장치.
  9. 제 1항에 있어서
    상기 사전정렬부는 상기 가이드를 이용하여 피착재의 위치를 정렬하면, 상기 복수개의 가이드를 상기 하부 스테이지와 반대 방향으로 이동시키는,
    디스플레이 합착 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상부 스테이지 또는 하부 스테이지를 승강시키는 스테이지 구동부를 더 포함하고,
    상기 로더부는 상기 복수개의 가이드가 상기 하부 스테이지와 반대 방향으로 이동하면 상기 피착재의 상면에 제2 피착재를 공급하고,
    상기 스테이지 구동부는,
    상기 상부 스테이지를 하강시켜 상기 피착재와 상기 제2 피착재를 합착시키는,
    디스플레이 합착 장치.
  11. 상기 진공 챔버의 내부에 구비되고, 상기 진공 챔버 내에서 승강하는 상부 스테이지;
    상기 진공 챔버의 내부에 구비되고, 상기 상부 스테이지와 마주보도록 상부 스테이지의 하측에 위치하는 하부 스테이지를 포함하는, 디스플레이 합착 장치의 동작 방법에 있어서,
    로더부가 피착재를 상기 하부 스테이지의 상단에 공급하는 단계; 및
    사전정렬부가 복수개의 가이드를 상기 하부 스테이지 방향으로 접근시켜, 상기 하부 스테이지의 상단에 공급된 상태의 피착재를 기 설정된 위치로 정렬하는 단계를 포함하는,
    디스플레이 합착 장치의 동작 방법.
  12. 제 11항에 있어서
    상기 사전정렬부가 상기 가이드를 이용하여 피착재의 위치를 정렬하면, 상기 복수개의 가이드를 상기 하부 스테이지와 반대 방향으로 이동시키는 단계를 더 포함하는,
    디스플레이 합착 장치의 동작 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 로더부가 상기 복수개의 가이드가 상기 하부 스테이지와 반대 방향으로 이동하면 상기 피착재의 상면에 제2 피착재를 공급하는 단계 및
    스테이지 구동부가 상부 스테이지를 하강시켜 상기 피착재와 상기 제2 피착재를 합착시키는 단계를 더 포함하는,
    디스플레이 합착 장치의 동작 방법.
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