KR20220158166A - 합착 공정을 위한 캐리어 장치, 이를 이용한 합착 방법 및 챔버 - Google Patents

Abstract

한 실시예에 따른 캐리어 장치는 캐리어 베이스, 그리고 상기 캐리어 베이스 위에 위치하며 고정된 적어도 하나의 유닛을 포함하고, 상기 유닛은 상기 캐리어 베이스 위에 위치하며 하부 자재를 로딩할 수 있는 윗면을 가지는 스테이지, 상기 스테이지의 가장자리에 인접하여 위치하며 상기 스테이지의 옆면을 따라 상하 방향으로 이동 가능하고 상부 자재를 로딩할 수 있는 로딩부를 가지는 푸셔, 상기 푸셔의 밑면에 위치하는 스프링, 그리고 상기 스프링 하단에 위치하여 하강한 상기 푸셔의 위치를 고정할 수 있는 잠금부를 포함한다.

Description

합착 공정을 위한 캐리어 장치, 이를 이용한 합착 방법 및 챔버{CARRIER DEVICE FOR BONDING PROCESS, METHOD OF BONDING USING THE SAME, AND CHAMBER}

본 개시는 합착 공정을 위한 캐리어 장치, 이를 이용한 합착 방법 및 챔버에 관한 것으로, 더 구체적으로는 진공 합착 공정을 위한 캐리어 장치, 이를 이용한 진공 합착 방법 및 챔버에 관한 것이다.

표시 장치의 제조 공정에서 판 또는 필름 형태의 두 구성 요소를 서로 합착하는 과정이 필요하다. 합착 방법으로서 롤러를 이용하거나 챔버를 이용한 합착 공정을 사용할 수 있다.

합착 공정의 경우, 합착하고자 하는 하부 자재와 상부 자재를 챔버를 구성하는 챔버 하부와 챔버 상부에 각각 로딩하고, 챔버 내에서 하부 자재와 상부 자재 각각에 대해 필요한 전처리를 한 후에 하부 자재와 상부 자재를 서로 정렬시키고, 챔버 안을 진공으로 만든 상태에서 하부 자재와 상부 자재를 서로 합착시키는 순서로 진행되는 진공 합착 방법이 사용될 수 있다.

종래의 기술에 따른 합착 공정에 따르면 챔버 내에서의 합착 이외의 공정들도 진행되어 전체 공정 시간이 길어지고 이에 따라 합착 공정을 위한 설비의 수 및 점유 공간도 늘어나 비용도 늘어난다.

본 실시예들은 위의 문제를 해결하기 위한 것으로 합착 공정의 시간을 단축하여 생산성을 향상하고 설비에 투자되는 비용을 줄이기 위한 것이다.

한 실시예에 따른 캐리어 장치는 캐리어 베이스, 그리고 상기 캐리어 베이스 위에 위치하며 고정된 적어도 하나의 유닛을 포함하고, 상기 유닛은 상기 캐리어 베이스 위에 위치하며 하부 자재를 로딩할 수 있는 윗면을 가지는 스테이지, 상기 스테이지의 가장자리에 인접하여 위치하며 상기 스테이지의 옆면을 따라 상하 방향으로 이동 가능하고 상부 자재를 로딩할 수 있는 로딩부를 가지는 푸셔, 상기 푸셔의 밑면에 위치하는 스프링, 그리고 상기 스프링 하단에 위치하여 하강한 상기 푸셔의 위치를 고정할 수 있는 잠금부를 포함한다.

상기 로딩부의 윗면의 높이는 상기 스테이지의 윗면의 높이보다 높도록 초기 설정되어 있을 수 있다.

상기 스테이지의 윗면에 위치하는 하부 미끄럼방지패드, 그리고 상기 로딩부의 윗면에 위치하는 상부 미끄럼방지패드를 더 포함할 수 있다.

상기 하부 미끄럼방지패드 및 상기 상부 미끄럼방지패드 중 적어도 하나는 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 포함할 수 있다.

상기 상부 미끄럼방지패드의 윗면의 높이는 상기 하부 미끄럼방지패드 위에 로딩된 상기 하부 자재의 윗면의 높이보다 높도록 초기 설정되어 있을 수 있다.

상기 푸셔와 상기 캐리어 베이스의 측부 사이에 위치하며 상기 푸셔의 상하 방향의 모션을 가이드할 수 있는 모션 가이드를 더 포함할 수 있다.

상기 모션 가이드는 상기 캐리어 베이스의 측부에 고정되어 있는 레일, 그리고 상기 푸셔의 측면에 고정되어 있는 블록을 포함하고, 상기 블록은 상기 레일에 의해 가이드되어 상기 레일을 따라 상하 방향으로 움직일 수 있다.

상기 푸셔의 윗면은 계단형으로 형성되고, 상기 로딩부의 윗면은 상기 계단형의 윗면 중 가장 높은 부분보다 낮은 윗면을 형성할 수 있다.

상기 캐리어 베이스 위에 복수의 상기 유닛이 위치할 수 있다.

상기 유닛은 상기 캐리어 베이스로부터 분리 가능하고, 상기 캐리어 베이스는 이웃한 상기 유닛 사이에 위치하는 격벽을 더 포함할 수 있다.

한 실시예에 따른 합착 방법은 이동 가능한 캐리어 장치에 하부 자재를 로딩하는 단계, 로딩된 상기 하부 자재를 전처리하는 단계, 상부 자재를 전처리하는 단계, 상기 캐리어 장치에 전처리된 상기 상부 자재를 로딩하는 단계, 상기 하부 자재와 상기 상부 자재를 서로 정렬시키는 단계, 그리고 상기 캐리어 장치를 합착 공정을 위한 챔버 안에 위치시키고 상기 하부 자재와 상기 상부 자재를 합착시키는 단계를 포함한다.

상기 하부 자재를 전처리하는 단계는 상기 하부 자재를 세정하는 단계, 상기 하부 자재 위에 부착된 보호 필름을 박리하는 단계, 그리고 상기 하부 자재의 박리된 표면을 플라스마 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 상부 자재를 전처리하는 단계는 상기 캐리어 장치 이외의 공간에서 이루어질 수 있다.

상기 캐리어 장치는 캐리어 베이스, 그리고 상기 캐리어 베이스 위에 위치하며 고정된 적어도 하나의 유닛을 포함하고, 상기 유닛은 상기 하부 자재를 로딩할 수 있는 스테이지, 상기 스테이지의 가장자리에 인접하여 위치하며 상기 스테이지의 옆면을 따라 상하 방향으로 이동 가능하고 상기 상부 자재를 로딩할 수 있는 로딩부를 가지는 푸셔, 상기 푸셔의 밑면에 위치하는 스프링, 그리고 상기 스프링 하단에 위치하여 하강한 상기 푸셔의 위치를 고정할 수 있는 잠금부를 포함할 수 있다.

상기 챔버는 상기 푸셔를 가압할 수 있는 가압부, 그리고 상기 가압부의 하면에 부착되어 있는 탄성부재를 포함하고, 상기 탄성부재의 밑면은 중앙 부분의 두께가 가장 두껍고 가장자리로 갈수록 점차 두께가 얇아지는 구배를 형성할 수 있다.

상기 하부 자재와 상기 상부 자재를 합착시키는 단계에서 상기 챔버 내부는 진공 상태일 수 있다.

상기 하부 자재와 상기 상부 자재를 합착시키는 단계에서, 상기 푸셔가 하강하면서 상기 상부 자재는 상기 하부 자재와 합착하기 시작하고 상기 로딩부로부터 떨어지고, 합착이 완료되면 상기 푸셔는 상기 잠금부에 의해 위치가 고정될 수 있다.

상기 캐리어 장치를 상기 챔버 안에 위치시키는 단계에서, 상기 챔버 내에 복수의 상기 캐리어 장치를 위치시킬 수 있다.

상기 캐리어 베이스 위에 복수의 상기 유닛이 위치할 수 있다.

한 실시예에 따른 합착 공정을 위한 챔버는, 이동 가능하며 합착하고자 하는 하부 자재와 상부 자재를 로딩하는 캐리어 장치를 내부에 위치시킬 수 있고, 상기 캐리어 장치가 포함하는 푸셔를 가압할 수 있는 가압부, 그리고 상기 가압부의 하면에 부착되어 있는 탄성부재를 포함하고, 상기 탄성부재의 밑면은 중앙 부분의 두께가 가장 두껍고 가장자리로 갈수록 점차 두께가 얇아지는 구배를 형성한다.

실시예들에 따르면 합착 공정의 시간을 단축하여 생산성을 향상하고 설비에 투자되는 비용을 줄일 수 있다.

도 1은 한 실시예에 따른 캐리어 장치의 구성을 도시하고,
도 2는 한 실시예에 따른 합착 방법의 순서도이고,
도 3은 한 실시예에 따른 합착 방법의 공정 흐름에 따른 캐리어 장치를 도시하고,
도 4는 한 실시예에 따른 합착 방법에서 사용되는 캐리어 장치의 이동을 나타내고,
도 5는 한 실시예에 따른 합착 방법의 합착 단계의 순서도이고,
도 6은 한 실시예에 따른 합착 방법의 한 단계에서 캐리어 장치에 하부 자재 및 상부 자재를 로딩한 단계를 도시하고,
도 7은 도 6에 도시한 단계의 다음 단계로서 캐리어 장치를 챔버 안에 위치시킨 단계를 도시하고,
도 8은 도 7에 도시한 단계의 다음 단계로서 가압부를 하강시키고 챔버 안을 진공으로 만드는 단계를 도시하고,
도 9는 도 8에 도시한 단계의 다음 단계로서 푸셔가 하강하여 하부 자재 및 상부 자재가 서로 합착하기 시작하는 단계를 도시하고,
도 10은 도 9에 도시한 단계의 다음 단계로서 푸셔가 잠기고 하부 자재 및 상부 자재가 서로 합착된 단계를 도시하고,
도 11은 도 10에 도시한 단계의 다음 단계로서 하부 자재와 상부 자재의 합착이 완료된 후 가압부가 상승하는 단계를 도시하고,
도 12는 도 11에 도시한 단계의 다음 단계로서 캐리어 장치를 챔버에서 배출한 단계를 도시하고,
도 13은 도 12에 도시한 단계의 다음 단계로서 캐리어 장치에서 합착된 제품을 배출하는 단계를 도시하고,
도 14는 한 실시예에 따른 캐리어 장치의 구성을 도시하고,
도 15 및 도 16은 각각 한 실시예에 따른 캐리어 장치와 챔버의 구성을 도시하고,
도 17 및 도 18은 각각 한 실시예에 따른 캐리어 장치에 로딩될 수 있는 하부 자재 및 상부 자재의 예를 도시한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

또한, 명세서 전체에서, 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.

또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.

도 1을 참조하여 한 실시예에 따른 합착 방법을 위한 캐리어 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 한 실시예에 따른 캐리어 장치(100)의 구성을 도시한다.

한 실시예에 따른 캐리어 장치(100)는 적어도 하나의 유닛(UN) 및 적어도 한 유닛(UN)을 수납하여 고정하는 캐리어 베이스(111)를 포함한다.

캐리어 베이스(111)는 이동 가능하며, 베이스판 및 베이스판에서 상하 방향(DR1) 중 위로 돌출된 측부를 포함한다.

각 유닛(UN)은 스테이지(stage)(112), 푸셔(pusher)(113), 스프링(spring)(114), 잠금부(locking unit)(115), 상부 미끄럼방지패드(upper non-slip pad)(116), 하부 미끄럼방지패드(lower non-slip pad)(117), 그리고 모션 가이드(motion guide)(118)를 포함한다.

스테이지(112)는 캐리어 베이스의 베이스판 위에 설치되어 고정되며, 하부 자재(10)의 로딩이 이루어지는 윗면을 가진다.

푸셔(113)는 스테이지(112)의 가장자리에 인접하여 위치하며 스테이지(112)의 옆면을 따라 상하 방향(DR1)으로 이동 가능하다. 푸셔(113)는 진공 합착 공정에서 챔버 상부의 가압부와 접촉되는 윗면을 가진다. 가압부의 압력으로 푸셔(113)가 하강하여 상부 자재(20)를 하강시킬 수 있다. 푸셔(113)는 상부 자재(20)를 로딩시키기 위해 계단형으로 형성된 로딩부(113A)를 포함한다. 로딩부(113A)는 푸셔(113)의 윗면 중 가장 높은 부분보다 낮은 윗면을 형성한다.

스프링(114)은 푸셔(113)의 밑면에 위치한다. 스프링(114)은 하부 자재(10) 및 상부 자재(20)의 합착 공정에서 상부 자재(20)의 상하 방향(DR1)의 높이를 제어하고 지지하는 역할을 한다. 또한 스프링(114)은 하부 자재(10) 및 상부 자재(20)의 합착 공정이 끝난 후 푸셔(113)를 원래 위치로 복원시킬 수 있다. 스프링(114) 대신 복원력이 있는 탄성체를 사용할 수도 있다.

잠금부(115)는 스프링(114)의 하단에 위치하며, 캐리어 베이스(111)의 베이스판(base plate)과 스프링(114) 사이에 위치한다. 잠금부(115)는 캐리어 베이스(111)의 베이스판에 고정되어 있을 수 있다. 잠금부(115)는 하부 자재(10) 및 상부 자재(20)의 합착 단계와 합착된 제품을 캐리어 장치(100)로부터 배출시까지 푸셔(113)가 하강된 위치에서 고정시키는 역할을 한다.

상부 미끄럼방지패드(116)는 푸셔(113)의 로딩부(113A) 윗면에 위치하며, 상부 자재(20)의 로딩 이후 캐리어 장치(100)의 이동 및 합착 공정 중 상하 방향(DR1)에 수직인 횡방향으로(in a lateral direction) 상부 자재(20)의 위치에 틀어짐이 없도록 고정할 수 있다. 반면, 상부 미끄럼방지패드(116)는 합착 공정 중에 상부 자재(20)가 상하 방향(DR1)으로 상부 미끄럼방지패드(116)로부터 쉽게 분리될 수 있도록 낮은 점착 특성을 가질 수 있다. 상부 미끄럼방지패드(116)는 미끄럼 방지를 위한 재질, 예를 들어 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 등의 재료를 포함할 수 있다.

하부 미끄럼방지패드(117)는 스테이지(112)의 윗면에 위치하며, 하부 자재(10)의 로딩 이후 캐리어 장치(100)의 이동 및 합착 공정 중 상하 방향(DR1)에 수직인 횡방향으로 하부 자재(10)의 위치에 틀어짐이 없도록 고정할 수 있다. 반면, 하부 미끄럼방지패드(116)는 합착 공정 이후에 합착된 제품이 상하 방향(DR1)으로 하부 미끄럼방지패드(117)로부터 쉽게 분리될 수 있도록 낮은 점착 특성을 가질 수 있다. 하부 미끄럼방지패드(117)는 미끄럼 방지를 위한 재질, 예를 들어 에틸렌비닐아세테이트(EVA) 등의 재료를 포함할 수 있다.

모션 가이드(118)는 푸셔(113)와 캐리어 베이스(111)의 측부 사이에 위치하며 푸셔(113)의 상하 방향(DR1)의 모션을 가이드할 수 있다. 모션 가이드(118)는 캐리어 베이스(111)의 측부에 고정되어 있는 레일(119), 그리고 푸셔(113)의 측면에 고정되어 있는 블록(120)을 포함할 수 있다. 블록(120)은 레일(119)에 의해 가이드되어 레일(119)을 따라 상하 방향(DR1)으로 움직일 수 있다.

캐리어 장치(100)에 하부 자재(10) 및 상부 자재(20)를 각각 로딩하였을 때 하부 자재(10)와 상부 자재(20)가 서로 접촉하지 않고 일정한 간격을 유지할 수 있도록 스테이지(112)의 윗면의 높이와 푸셔(113)의 로딩부(113A)의 윗면의 높이가 초기 설정될 수 있다. 이를 위해 캐리어 베이스(111)의 베이스판을 기준으로 한 푸셔(113)의 로딩부(113A)의 윗면의 높이가 스테이지(112)의 윗면의 높이보다 높을 수 있다. 즉, 도 1에서 상부 미끄럼방지패드(116)의 윗면의 높이는 하부 미끄럼방지패드(117) 위에 로딩된 하부 자재(10)의 윗면의 높이보다 높도록 초기 설정될 수 있다. 만약 상부 자재(20)가 플렉서블하여 로딩되었을 때 상부 자재(20)의 중간 부분이 아래로 쳐지는 재질을 가진다면, 이를 고려하여 하부 자재(10)와 상부 자재(20)가 서로 접촉하지 않은 상태로 로딩되도록 상부 미끄럼방지패드(116)의 윗면을 하부 미끄럼방지패드(117) 위에 로딩된 하부 자재(10)의 윗면보다 더 높일 수 있다.

다음 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 도 1에 도시한 캐리어 장치를 이용한 합착 방법에 대하여 설명한다.

도 2는 한 실시예에 따른 합착 방법의 순서도이고, 도 3은 한 실시예에 따른 합착 방법의 공정 흐름에 따른 캐리어 장치를 도시하고, 도 4는 한 실시예에 따른 합착 방법에서 사용되는 캐리어 장치의 이동을 나타낸다.

먼저, 하부 자재(10)를 캐리어 장치(100)의 스테이지(112) 위에 로딩한다(S10). 도 3은 하나의 캐리어 장치(100)에 두 개의 하부 자재(10)가 로딩되는 경우를 도시한다. 이 경우 하나의 캐리어 장치(100)는 복수의 유닛(UN)을 포함하여 각 유닛(UN)에 각 하부 자재(10)가 로딩될 수 있다. 이의 구체적인 구조에 대해서는 뒤에서 설명한다.

다음, 하부 자재(10)를 캐리어 장치(100)에 로딩한 상태에서 세정 장치(200)를 이용해 하부 자재(10)를 세정한다(S11). 세정 방법은 예를 들어 초음파 세정(ultrasonic cleaning, USC) 방법을 사용할 수 있다.

다음, 하부 자재(10)의 윗면에 부착되어 있는 보호 필름을 박리한다(S12).

다음, 하부 자재(10)의 박리된 표면을 처리한다(S13). 이때 플라스마 처리 장치(300)를 이용해 하부 자재(10)의 표면을 플라스마 처리할 수 있다. 이로써 하부 자재(10)의 표면의 접촉각을 떨어뜨려 표면의 계질을 개선하고 접착력을 높일 수 있다.

하부 자재(10)에 대한 세정(S11), 보호 필름 박리(S12) 및 표면 처리(S13)와 같은 하부 자재(10)의 캐리어 장치(100)에 로딩된 상태에서의 전처리(pre-process)와 동시에 또는 다른 시간에 상부 자재(20)에 대한 전처리를 진행한다. 상부 자재(20)의 전처리는 캐리어 장치(100)가 아닌 다른 공간에서 이루어질 수 있다.

상부 자재(20)의 전처리는 세정(S21), 보호 필름 박리(S22), 그리고 표면 처리(S23) 단계를 포함한다. 상부 자재(20)에 대한 세정(S21), 보호 필름 박리(S22), 그리고 표면 처리(S23) 방법은 위에서 설명한 하부 자재(10)에 대한 세정(S11), 보호 필름 박리(S12) 및 표면 처리(S13) 방법과 같을 수 있다.

다음, 캐리어 장치(100)에 전처리된 상부 자재(20)를 로딩한다(S14). 상부 자재(20)는 하부 자재(10) 위에 위치하며 하부 자재(10)와 접촉하지 않고 푸셔(113)의 로딩부(113A) 위에 안착될 수 있다. 위에서 설명한 바와 같이 도 3은 하나의 캐리어 장치(100)에 두 개의 상부 자재(20)가 로딩되는 경우를 도시한다. 이 경우 하나의 캐리어 장치(100)는 복수의 유닛(UN)을 포함하여 각 유닛(UN)에 각 상부 자재(20)가 로딩될 수 있다.

다음, 하부 자재(10)와 상부 자재(20)를 서로 정렬시킨다(S15). 이때 카메라 장치(400)를 이용하여 하부 자재(10)와 상부 자재(20)의 정렬 상태를 시각적으로 확인할 수 있다.

다음, 캐리어 장치(100)를 챔버(500) 안에 위치시키고 하부 자재(10)와 상부 자재(20)를 합착시킨다(S16). 이때 챔버(500) 안을 진공 상태로 만든 상태에서 합착 공정을 진행하여 합착 품질을 높일 수 있다. 이를 진공 합착 공정(vacuum bonding process)이라 한다.

다음, 하부 자재(10)와 상부 자재(20)가 합착된 제품을 검사한다(S17). 이때 카메라 장치(600)를 이용하여 하부 자재(10)와 상부 자재(20)의 합착 상태를 시각적으로 확인할 수 있다. 카메라 장치(600)는 앞에서 이용한 카메라 장치(400)와 동일할 수 있다.

다음, 제품을 캐리어 장치(100)로부터 배출한다(S18).

다음 도 4를 참조하면, 제품이 배출된 캐리어 장치(100)는 하부 자재(10)의 로딩 단계(S10)부터 제품의 배출 단계(S18)까지 진행된 층(F1)과 다른 층(F2)으로 하강 또는 상승한 후 다시 하부 자재(10)를 로딩하기 위한 위치로 이동할 수 있다(S19).

이와 같은 과정에서 하부 자재(10) 및/또는 상부 자재(20)를 로딩한 캐리어 장치(100)는 각 공정 단계를 위해 이동이 가능하며, 합착 공정을 위해 챔버(500) 안에 위치시키기 전에 다양한 전처리 단계를 수행하기 용이하다. 또한, 챔버(500) 안에서의 합착 공정과 별도로 또는 동시에 하부 자재(10)에 대한 전처리를 진행할 수 있어서 합착 방법의 전체 공정의 시간을 단축할 수 있어 생산성을 높일 수 있고 설비에 투자되는 비용을 줄일 수 있다.

그러면, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 5 내지 도 13을 참조하여 한 실시예에 따른 합착 방법 중 챔버 내에서의 합착 공정(S16)의 구체적인 단계에 대하여 설명한다.

도 5는 한 실시예에 따른 합착 방법의 합착 단계의 순서도이고, 도 6은 한 실시예에 따른 합착 방법의 한 단계에서 캐리어 장치에 하부 자재 및 상부 자재를 로딩한 단계를 도시하고, 도 7은 도 6에 도시한 단계의 다음 단계로서 캐리어 장치를 챔버 안에 위치시킨 단계를 도시하고, 도 8은 도 7에 도시한 단계의 다음 단계로서 가압부를 하강시키고 챔버 안을 진공으로 만드는 단계를 도시하고, 도 9는 도 8에 도시한 단계의 다음 단계로서 푸셔가 하강하여 하부 자재 및 상부 자재가 서로 합착하기 시작하는 단계를 도시하고, 도 10은 도 9에 도시한 단계의 다음 단계로서 푸셔가 잠기고 하부 자재 및 상부 자재가 서로 합착된 단계를 도시하고, 도 11은 도 10에 도시한 단계의 다음 단계로서 하부 자재와 상부 자재의 합착이 완료된 후 가압부가 상승하는 단계를 도시하고, 도 12는 도 11에 도시한 단계의 다음 단계로서 캐리어 장치를 챔버에서 배출한 단계를 도시하고, 도 13은 도 12에 도시한 단계의 다음 단계로서 캐리어 장치에서 합착된 제품을 배출하는 단계를 도시한다.

먼저 도 6을 참조하면, 캐리어 장치(100)에 하부 자재(10)와 상부 자재(20)를 로딩한다. 상부 자재(20)의 가장자리는 상부 미끄럼방지패드(116) 위에 올려질 수 있고, 하부 자재(10)는 전체적으로 하부 미끄럼방지패드(117) 위에 올려질 수 있다. 이때 앞에서 설명한 바와 같이 상부 자재(20)와 하부 자재(10)가 접촉하지 않고 상하 방향(DR1)으로 일정 높이를 유지할 수 있도록 푸셔(113)의 위치를 세팅한다.

다음 도 7을 참조하면, 챔버 하부(chamber lower portion)(510)와 챔버 상부(chamber upper portion)(520)를 포함하는 챔버(500)에 캐리어 장치(100)를 투입한다(S161). 챔버 하부(510)와 챔버 상부(520)는 상하 방향(DR1)으로 분리되거나 합착될 수 있다.

챔버(500)는 챔버 상부(520)의 위쪽에 위치하는 압력 전달부(pressure transmitting unit)(550) 및 압력 전달부(550)의 하부에 연결되어 아래 방향으로 압력을 가할 수 있는 가압부(pressor)(540)를 포함할 수 있다.

압력 전달부(550)는 실린더 형태로 가압부(540)에 균일한 압력을 전달할 수 있다.

가압부(540)는 상하 방향(DR1)에 수직인 횡방향으로 연장된 상판(541)과 상판(541)에서 아래로 돌출된 가압 돌출부(pressing protrusion)(542)를 포함할 수 있다. 가압 돌출부(542)는 캐리어 장치(100)의 푸셔(113)의 가장 높은 윗면을 가지는 부분과 접촉하여 가압할 수 있는 위치로 세팅된다.

챔버(500)는 가압부(540)의 상판(541)의 하면에 부착되어 있는 탄성부재(530)를 더 포함할 수 있다. 탄성부재(530)는 압력 전달부(550)에 대응하는 중앙 부분에서 가장 두껍고 가장자리로 갈수록 얇아지는 완만한 구배를 형성하는 밑면을 가질 수 있다. 이에 따라 탄성부재(530)와 접촉하는 상부 자재(20)의 중앙 부분부터 가장자리 쪽으로 순차적으로 압력이 인가되어 기포의 발생을 줄일 수 있다. 탄성부재(530)의 재질은 예를 들어 실리콘을 포함할 수 있다.

다음 도 8을 참조하면, 챔버 하부(510)와 챔버 상부(520)를 상하 방향(DR1)으로 닫아 챔버(500) 안을 밀폐하여 챔버(500) 내부를 진공 상태로 만들고, 압력 전달부(550) 및 가압부(540)를 아래로 하강시킨다(S162).

다음 도 9를 참조하면, 가압부(540)와 접촉하여 아래로 힘을 받은 푸셔(113)가 하강하여 하부 자재(10)와 상부 자재(20)의 상하 방향(DR1)의 거리가 가까워져 합착이 시작된다(S163). 이때 스프링(114)은 상하 방향(DR1)으로 압축된다. 확대도(A)에 도시한 바와 같이 탄성부재(530)의 구배에 의해 하부 자재(10)와 상부 자재(20)의 중앙 부분부터 접촉이 시작되어 가장자리 방향으로 합착이 진행된다. 확대도(B)에 도시한 바와 같이 상부 자재(20)가 하부 자재(10)와 만나면서 푸셔(113)의 로딩부(113A) 위의 상부 미끄럼방지패드(116)로부터 떨어진다.

다음 도 10을 참조하면, 끝까지 하강한 푸셔(113)가 잠금부(115)에 의해 잠겨 고정되고, 하부 자재(10)와 상부 자재(20)가 합착이 끝까지 진행된다(S164).

다음 도 11을 참조하면, 푸셔(113)의 위치가 고정된 상태에서 하부 자재(10)와 상부 자재(20)의 합착이 완료된다(S165). 챔버 상부(520)와 챔버 하부(510)가 분리되어 진공 상태가 해제되고 압력 전달부(550)와 가압부(540)로 위로 상승한다.

다음 도 12를 참조하면, 캐리어 장치(100)를 챔버로부터 배출한다(S166). 이때에도 푸셔(113)의 고정된 위치는 유지되어 합착된 제품(30)과 접촉하지 않는다.

다음 도 13을 참조하면, 캐리어 장치(100)로부터 합착된 제품(30)을 배출한다(S167).

이와 같은 합착 공정은 진공 합착 공정으로서 합착 공정을 효율적으로 진행할 수 있고, 합착 공정 전의 전처리를 캐리어 장치를 이용해 챔버 밖에서 진행함으로써 전체 합착 방법의 공정 시간을 단축하여 생산성을 향상하고 설비에 투자되는 비용을 줄일 수 있다.

다음 도 14를 참조하여 한 실시예에 따른 캐리어 장치에 대하여 설명한다.

도 14는 한 실시예에 따른 캐리어 장치(100A)의 구성을 도시한다.

실시예에 따른 캐리어 장치(100A)는 앞에서도 설명한 바와 같이 캐리어 베이스(111) 위에 적어도 하나의 유닛(UN)을 포함할 수 있다. 앞에서 설명한 도 1은 캐리어 베이스(111) 위에 하나의 유닛(UN)이 포함된 예를 도시하고, 도 14는 캐리어 베이스(111) 위에 두 개의 유닛(UN)이 포함된 예를 도시한다.

캐리어 베이스(111)는 이웃한 유닛(UN) 사이를 구분하는 격벽(111A)을 더 포함할 수 있다.

각 유닛(UN)의 구성은 앞에서 설명한 실시예와 같다.

캐리어 베이스(111) 위의 적어도 하나의 유닛(UN)은 캐리어 베이스(111)로부터 분리될 수 있고, 하나의 캐리어 장치(100A)가 포함하는 유닛(UN)의 구성 및 수를 자유롭게 변경할 수 있다. 따라서 제조하고자 하는 전자 제품의 사이즈 별로 다양한 캐리어 장치(100A)를 구성하여 같은 설비를 이용해 제품을 생산할 수 있으므로 추가 비용을 절감할 수 있다.

다음 도 15 및 도 16을 참조하여 한 실시예에 따른 챔버 및 이를 이용한 합착 공정에 대하여 설명한다.

도 15 및 도 16은 각각 한 실시예에 따른 캐리어 장치와 챔버의 구성을 도시한다.

먼저 도 15를 참조하면, 한 실시예에 따른 챔버(500A) 안에 복수의 캐리어 장치(100)가 투입될 수 있다. 이를 위해 한 실시예에 따른 챔버(500A)는 각 캐리어 장치(100)에 가압을 할 수 있는 복수의 압력 전달부(550), 복수의 가압부(540), 그리고 복수의 탄성부재(530)를 포함할 수 있다.

이웃한 가압부(540)는 하나로 연장된 상판(541)과 상판(541)에서 아래로 돌출되어 캐리어 장치(100)의 각 푸셔와 대응되는 위치의 복수의 가압 돌출부(542)를 포함할 수 있다. 도 15에 도시한 바와 달리, 복수의 가압부(540)의 상판(541)은 서로 분리되어 있을 수도 있다. 복수의 탄성부재(530)도 각 캐리어 장치(100)에 대응하여 배치될 수 있다.

도 15에 도시한 실시예에 따른 챔버(500A)는 앞에서 설명한 챔버(500)보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 챔버(500A)는 앞에서 설명한 챔버 하부(510) 및 챔버 상부(520)와 동일한 특징과 기능을 가지는 챔버 하부(510A) 및 챔버 상부(520A)를 포함한다.

도 15는 한 챔버(500A) 안에 두 개의 캐리어 장치(100)가 투입되는 예를 도시하였으나 세 개 이상의 캐리어 장치(100)가 투입되어 합착 공정이 진행될 수도 있다. 도 15에 도시한 구성에 대해서도 앞에서 설명한 바와 같은 합착 공정(S16)과 동일하게 공정을 수행하여 하부 자재와 상부 자재를 효율적으로 합착시킬 수 있다.

다음 도 16을 참조하면, 한 실시예에 따른 챔버(500B) 안에 복수의 캐리어 장치(100A)가 투입될 수 있다. 이를 위해 한 실시예에 따른 챔버(500B)는 각 캐리어 장치(100A)에 가압을 할 수 있는 복수의 압력 전달부(550), 복수의 가압부(540), 그리고 복수의 탄성부재(530)를 포함할 수 있다.

각 캐리어 장치(100A)에 대응하는 복수의 가압부(540)는 하나로 연장되거나 분리된 상판(541) 및 캐리어 장치(100A)의 각 푸셔와 대응되는 위치의 복수의 가압 돌출부(542)를 포함할 수 있다. 서로 다른 캐리어 장치(100A)에 위치하는 복수의 가압부(540)는 도 16에 도시한 바와 같이 서로 분리되어 있을 수도 있고, 이와 달리 하나로 연장된 상판(541)을 포함할 수도 있다.

복수의 탄성부재(530)도 캐리어 장치(100A) 위의 각 유닛(UN)에 대응하여 배치될 수 있다.

도 16에 도시한 실시예에 따른 챔버(500B)는 앞에서 설명한 챔버(500) 또는 챔버(500A)보다 큰 사이즈를 가질 수 있다. 챔버(500B)는 앞에서 설명한 챔버 하부(510) 및 챔버 상부(520)와 동일한 특징과 기능을 가지는 챔버 하부(510B) 및 챔버 상부(520B)를 포함한다.

도 16은 한 챔버(500B) 안에 두 개의 캐리어 장치(100A)가 투입되는 예를 도시하였으나 세 개 이상의 캐리어 장치(100A)가 투입되어 합착 공정이 진행될 수도 있다. 도 16에 도시한 구성에 대해서도 앞에서 설명한 바와 같은 합착 공정(S16)과 동일하게 공정을 수행하여 하부 자재와 상부 자재를 효율적으로 합착시킬 수 있다.

도 15 및 도 16에 도시한 실시예에 따르면 한 챔버를 이용한 합착 공정에서 합착이 될 수 있는 하부 자재(10) 및 상부 자재(20)의 수를 증가시킬 수 있어 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.

다음 도 17 및 도 18을 참조하여 한 실시예에 따른 캐리어 장치에 로딩되어 합착 공정을 진행할 수 있는 하부 자재(10) 및 상부 자재(20)의 예에 대하여 설명한다.

도 17 및 도 18은 각각 한 실시예에 따른 캐리어 장치에 로딩될 수 있는 하부 자재(10) 및 상부 자재(20)의 예를 도시한다.

도 17을 참조하면, 제조하고자 하는 제품이 표시 장치의 구성일 경우 하부 자재(10)는 투명 접착 필름(OCA) 등의 접착 필름일 수 있고, 상부 자재(20)는 표시 장치의 커버 윈도우일 수 있다.

도 18을 참조하면, 하부 자재(10)는 도 17에 도시한 하부 자재(10)로서의 투명 접착 필름(21)과 상부 자재(20)로서의 커버 윈도우(22)가 합착된 제품이 새로운 상부 자재(20)가 되고, 이에 대응하는 하부 자재(10)로는 표시 패널일 수 있다. 실시예에 따른 합착 방법을 통해 표시 패널 위에 커버 윈도우(22)를 투명 접착 필름(21)을 통해 효율적으로 부착할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 하부 자재
20: 상부 자재
100, 100A: 캐리어 장치
111: 캐리어 베이스
112: 스테이지
113: 푸셔
114: 스프링
115: 잠금부
116, 117: 미끄럼방지패드
118: 모션 가이드
200: 세정 장치
300: 플라스마 처리 장치
400, 600: 카메라 장치
500: 챔버
540: 가압부
550: 압력 전달부

Claims (20)

1. 캐리어 베이스, 그리고
   상기 캐리어 베이스 위에 위치하며 고정된 적어도 하나의 유닛을 포함하고,
   상기 유닛은,
   상기 캐리어 베이스 위에 위치하며 하부 자재를 로딩할 수 있는 윗면을 가지는 스테이지,
   상기 스테이지의 가장자리에 인접하여 위치하며 상기 스테이지의 옆면을 따라 상하 방향으로 이동 가능하고 상부 자재를 로딩할 수 있는 로딩부를 가지는 푸셔,
   상기 푸셔의 밑면에 위치하는 스프링, 그리고
   상기 스프링 하단에 위치하여 하강한 상기 푸셔의 위치를 고정할 수 있는 잠금부를 포함하는
   캐리어 장치.
2. 제1항에서,
   상기 로딩부의 윗면의 높이는 상기 스테이지의 윗면의 높이보다 높도록 초기 설정되어 있는 캐리어 장치.
3. 제2항에서,
   상기 스테이지의 윗면에 위치하는 하부 미끄럼방지패드, 그리고
   상기 로딩부의 윗면에 위치하는 상부 미끄럼방지패드
   를 더 포함하는 캐리어 장치.
4. 제3항에서,
   상기 하부 미끄럼방지패드 및 상기 상부 미끄럼방지패드 중 적어도 하나는 에틸렌비닐아세테이트(EVA)를 포함하는 캐리어 장치.
5. 제3항에서,
   상기 상부 미끄럼방지패드의 윗면의 높이는 상기 하부 미끄럼방지패드 위에 로딩된 상기 하부 자재의 윗면의 높이보다 높도록 초기 설정되는 캐리어 장치.
6. 제1항에서,
   상기 푸셔와 상기 캐리어 베이스의 측부 사이에 위치하며 상기 푸셔의 상하 방향의 모션을 가이드할 수 있는 모션 가이드를 더 포함하는 캐리어 장치.
7. 제6항에서,
   상기 모션 가이드는, 상기 캐리어 베이스의 측부에 고정되어 있는 레일, 그리고 상기 푸셔의 측면에 고정되어 있는 블록을 포함하고,
   상기 블록은 상기 레일에 의해 가이드되어 상기 레일을 따라 상하 방향으로 움직일 수 있는
   캐리어 장치.
8. 제1항에서,
   상기 푸셔의 윗면은 계단형으로 형성되고,
   상기 로딩부의 윗면은 상기 계단형의 윗면 중 가장 높은 부분보다 낮은 윗면을 형성하는
   캐리어 장치.
9. 제1항에서,
   상기 캐리어 베이스 위에 복수의 상기 유닛이 위치하는 캐리어 장치.
10. 제9항에서,
    상기 유닛은 상기 캐리어 베이스로부터 분리 가능하고,
    상기 캐리어 베이스는 이웃한 상기 유닛 사이에 위치하는 격벽을 더 포함하는 캐리어 장치.
11. 이동 가능한 캐리어 장치에 하부 자재를 로딩하는 단계,
    로딩된 상기 하부 자재를 전처리하는 단계,
    상부 자재를 전처리하는 단계,
    상기 캐리어 장치에 전처리된 상기 상부 자재를 로딩하는 단계,
    상기 하부 자재와 상기 상부 자재를 서로 정렬시키는 단계, 그리고
    상기 캐리어 장치를 합착 공정을 위한 챔버 안에 위치시키고 상기 하부 자재와 상기 상부 자재를 합착시키는 단계
    를 포함하는 합착 방법.
12. 제11항에서,
    상기 하부 자재를 전처리하는 단계는,
    상기 하부 자재를 세정하는 단계,
    상기 하부 자재 위에 부착된 보호 필름을 박리하는 단계, 그리고
    상기 하부 자재의 박리된 표면을 플라스마 처리하는 단계를 포함하는
    합착 방법.
13. 제11항에서,
    상기 상부 자재를 전처리하는 단계는, 상기 캐리어 장치 이외의 공간에서 이루어지는 합착 방법.
14. 제11항에서,
    상기 캐리어 장치는, 캐리어 베이스, 그리고 상기 캐리어 베이스 위에 위치하며 고정된 적어도 하나의 유닛을 포함하고,
    상기 유닛은,
    상기 하부 자재를 로딩할 수 있는 스테이지,
    상기 스테이지의 가장자리에 인접하여 위치하며 상기 스테이지의 옆면을 따라 상하 방향으로 이동 가능하고 상기 상부 자재를 로딩할 수 있는 로딩부를 가지는 푸셔,
    상기 푸셔의 밑면에 위치하는 스프링, 그리고
    상기 스프링 하단에 위치하여 하강한 상기 푸셔의 위치를 고정할 수 있는 잠금부를 포함하는
    합착 방법.
15. 제14항에서,
    상기 챔버는,
    상기 푸셔를 가압할 수 있는 가압부, 그리고
    상기 가압부의 하면에 부착되어 있는 탄성부재를 포함하고,
    상기 탄성부재의 밑면은 중앙 부분의 두께가 가장 두껍고 가장자리로 갈수록 점차 두께가 얇아지는 구배를 형성하는
    합착 방법.
16. 제15항에서,
    상기 하부 자재와 상기 상부 자재를 합착시키는 단계에서 상기 챔버 내부는 진공 상태인 합착 방법.
17. 제15항에서,
    상기 하부 자재와 상기 상부 자재를 합착시키는 단계에서,
    상기 푸셔가 하강하면서 상기 상부 자재는 상기 하부 자재와 합착하기 시작하고 상기 로딩부로부터 떨어지고,
    합착이 완료되면 상기 푸셔는 상기 잠금부에 의해 위치가 고정되는
    합착 방법.
18. 제14항에서,
    상기 캐리어 장치를 상기 챔버 안에 위치시키는 단계에서, 상기 챔버 내에 복수의 상기 캐리어 장치를 위치시키는 합착 방법.
19. 제18항에서,
    상기 캐리어 베이스 위에 복수의 상기 유닛이 위치하는 합착 방법.
20. 이동 가능하며 합착하고자 하는 하부 자재와 상부 자재를 로딩하는 캐리어 장치를 내부에 위치시킬 수 있는, 합착 공정을 위한 챔버로서,
    상기 캐리어 장치가 포함하는 푸셔를 가압할 수 있는 가압부, 그리고
    상기 가압부의 하면에 부착되어 있는 탄성부재를 포함하고,
    상기 탄성부재의 밑면은 중앙 부분의 두께가 가장 두껍고 가장자리로 갈수록 점차 두께가 얇아지는 구배를 형성하는
    챔버.
    

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