KR20230089622A - 기판 이송 및 고정 장치, 및 기판 이송 및 고정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 기판이 이송되어 안착되는 스테이지, 상기 기판을 진공 흡착하는 진공 패드부, 상기 진공 패드부와 연결되며 상기 스테이지를 향해 이동되는 이송부 및 상기 스테이지와 상기 이송부 사이에서 상기 이송부의 중앙부에 고정되어 공기를 분사하는 회전가능한 공기 분사부를 포함하는, 기판 이송 및 고정 장치를 개시한다.
Description
본 발명은 기판 이송 및 고정 장치, 및 기판 이송 및 고정 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판을 밀착 고정하여 공정불량을 감소시킬 수 있는 기판 이송 및 고정 장치, 및 기판 이송 고정 방법에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 네비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자 기기는 영상을 표시하기 위한 표시장치를 포함한다. 표시장치는 영상을 생성하고, 표시 화면을 통해 사용자에게 영상을 제공한다.
표시장치는 유기층, 금속층 등의 다양한 층을 기판에 증착하여 형성된다. 기판은 표시장치에 이용될 수 있도록 절삭되거나 가공될 수 있다. 기판을 절삭하거나 가공, 즉 처리하기 위해서 기판 처리 장치가 이용된다. 기판 처리 장치는 기판을 스테이지에 이송하고 고정하여 기판에 절삭 등의 처리가 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 표시장치는 폴더블(flexible) 또는 롤러블(rollable) 등의 유연한(flexible) 표시패널을 포함할 수 있다. 이때 이용될 수 있는 유연한(flexible) 기판은 잘 구부러지기 때문에 스테이지에 안착 시 들뜸이 발생하는 등 고정이 어려울 수 있다. 기판이 스테이지에 적절히 고정되지 않는 경우 기판의 절삭 불량 등이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.
본 발명의 실시예들은 기판을 스테이지에 밀착 고정할 수 있는 기판 이송 및 고정 장치 및 기판 이송 및 고정 방법을 제공하고자 한다.
다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 기판이 이송되어 안착되는 스테이지, 상기 기판을 진공 흡착하는 진공 패드부, 상기 진공 패드부와 연결되며 상기 스테이지를 향해 이동되는 이송부 및 상기 스테이지와 상기 이송부 사이에서 상기 이송부의 중앙부에 고정되어 공기를 분사하는 회전가능한 공기 분사부를 포함하는, 기판 이송 및 고정 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 공기 분사부는 상기 스테이지로부터 떨어져있는 상기 기판의 일부를 향해 공기를 분사할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공기 분사부는 상기 기판의 주변부를 향해 공기를 분사할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공기 분사부는 상기 기판의 제1변과 평행한 회전축을 기준으로 회전할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공기 분사부를 상기 회전축의 길이방향을 따라 이동시키는 분사 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공기 분사부는 상기 기판의 주변부 둘레를 따라 360도 회전할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 스테이지는 이송된 상기 기판을 진공 흡착하는 복수 개의 진공홀을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판을 진공 흡착하는 흡착압력을 검출하는 압력 검출부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 압력 검출부로부터 검출된 압력에 기초하여 상기 공기 분사부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 압력 검출부로부터 검출된 압력이 기준압력보다 낮은 경우 공기 분사기를 작동시켜 공기를 분사할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 압력 검출부로부터 검출된 압력이 기준압력보다 낮은 상기 스테이지의 지점을 향해 상기 공기 분사부를 회전시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 이송부는 상기 기판의 일면에 수직한 방향을 회전축으로 하여 상기 기판을 회전시키는 회전 구동부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 이송부는 상기 스테이지를 향해 이동하는 제1이송부 및 상기 제1이송부와 연결되고, 상기 제1이송부와 상기 스테이지 사이에 배치되며, 상기 제1이송부가 정지된 위치에서 상기 스테이지를 향해 이동하는 제2이송부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 기판을 스테이지로 이송하는 단계, 상기 기판을 상기 스테이지에 안착시키는 단계 및 상기 기판의 중앙 상부에서 상기 기판의 주변부로 공기를 분사하는 단계를 포함하는, 기판 이송 및 고정 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 공기를 분사하는 단계는 상기 기판의 제1변과 평행한 회전축을 기준으로 회전하며 공기를 분사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 공기를 분사하는 단계는 상기 회전축의 길이방향을 따라 이동하며 공기를 분사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판을 상기 스테이지에 안착시키는 단계는 상기 기판을 진공 흡착하여 스테이지에 고정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 기판을 진공 흡착하는 흡착압력을 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 검출된 상기 흡착압력이 기준압력보다 낮은 경우 공기를 분사하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 검출된 상기 흡착압력이 기준압력보다 낮은 상기 스테이지의 지점을 향해 공기를 분사하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 기판이 들뜸 또는 틀어짐 없이 스테이지에 이송 및 고정될 수 있다. 이에 따라 공정불량, 예를 들어 기판 절삭 불량을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 표시장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 II-II’ 선을 따라 취한 표시장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 및 고정 장치를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 및 고정 장치를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지에 기판이 안착된 것을 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 분사부의 동작을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 분사부의 동작을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 검출부 및 제어부를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 및 고정 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 II-II’ 선을 따라 취한 표시장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 및 고정 장치를 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 및 고정 장치를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지에 기판이 안착된 것을 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 분사부의 동작을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 분사부의 동작을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 검출부 및 제어부를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 및 고정 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, X축, Y축 및 Z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, X축, Y축 및 Z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 표시장치(1)를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시장치(1)는 표시영역(DA), 및 상기 표시영역(DA)의 바깥으로 연장되는 주변영역(PA)을 포함한다. 상기 표시장치(1)는 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(P)에서 방출되는 빛을 이용하여 소정의 이미지를 제공할 수 있다.
상기 표시영역(DA)은 주변영역(PA)에 의해 둘러싸일 수 있다. 상기 주변영역(PA)은 복수의 화소(P)가 배치되지 않은 영역일 수 있으며, 이미지가 표시되지 않는 영역일 수 있다. 주변영역(PA)에는 화소(P)들 각각에 대응하는 화소회로에 전기적 신호나 전원을 제공하기 위한 드라이버 등이 배치될 수 있다. 주변영역(PA)에는 전자소자나 인쇄회로기판 등이 전기적으로 연결될 수 있는 영역인 패드가 배치될 수 있다.
이하에서는 표시장치(1)가 발광소자(Light emitting element)로서, 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함하는 것을 설명하지만, 본 발명의 표시장치(1)는 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예로서, 표시장치(1)는 무기발광다이오드를 포함하는 발광표시장치, 즉 무기발광표시장치(Inorganic Light Emitting Display)일 수 있다. 무기발광다이오드는 무기물 반도체 기반의 재료들을 포함하는 PN다이오드를 포함할 수 있다. PN 접합 다이오드에 순방향으로 전압을 인가하면 정공과 전자가 주입되고, 그 정공과 전자의 재결합으로 생기는 에너지를 빛 에너지로 변환시켜 소정의 색상의 빛을 방출할 수 있다. 전술한 무기발광다이오드는 수~수백 마이크로미터의 폭을 가질 수 있으며, 일부 실시예에서 무기발광다이오드는 마이크로 LED로 지칭될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 표시장치(1)는 양자점 발광표시장치(Quantum dot Light Emitting Display)일 수 있다.
도 1에서는 편평한 표시면을 구비한 표시장치(1)를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예로, 표시장치(1)는 입체형 표시면 또는 커브드 표시면을 포함할 수 있다.
상기 표시장치(1)가 입체형 표시면을 포함하는 경우, 표시장치(1)는 서로 다른 방향을 지시하는 복수의 표시영역들을 포함하고, 예컨대, 다각기둥형 표시면을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 표시장치(1)가 커브드 표시면을 포함하는 경우, 표시장치(1)는 플렉서블, 폴더블, 롤러블 표시장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
한편, 표시장치(1)는 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), 네비게이션, UMPC(Ultra Mobile PC) 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라, 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷(internet of things, IOT) 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 이용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 스마트 워치(smart watch), 워치 폰(watch phone), 안경형 디스플레이, 및 헤드 장착형 디스플레이(head mounted display, HMD)와 같이 웨어러블 장치(wearable device)에 이용될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 표시장치(1)는 자동차의 계기판, 및 자동차의 센터페시아(center fascia) 또는 대쉬보드에 배치된 CID(Center Information Display), 자동차의 사이드 미러를 대신하는 룸 미러 디스플레이(room mirror display), 자동차의 뒷좌석용 엔터테인먼트로, 앞좌석의 배면에 배치되는 표시 화면으로 이용될 수 있다.
도 2는 도 1의 II-II' 선을 따라 취한 표시장치(1)의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 기판(100) 상에는 표시소자가 배치될 수 있다. 표시소자는 박막트랜지스터(TFT), 및 유기발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 글래스 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyether imide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 등을 포함할 수 있다. 상기 기판(100)은 단층 또는 다층일 수 있으며, 다층 구조의 경우 무기층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 기판(100)은 플렉서블, 롤러블, 또는 벤더블 특성을 가질 수 있다.
기판(100) 상에는 버퍼층(101)이 배치될 수 있다. 버퍼층(101)은 기판(100) 상에 위치하여 기판(100)의 하부로부터 이물, 습기 또는 외기의 침투를 감소 또는 차단할 수 있고, 기판(100) 상에 평탄면을 제공할 수 있다. 버퍼층(101)은 산화물 또는 질화물과 같은 무기물, 또는 유기물, 또는 유무기 복합물을 포함할 수 있으며, 무기물과 유기물의 단층 또는 다층일 수 있다.
상기 버퍼층(101) 상에는 박막트랜지스터(TFT)가 배치될 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 반도체층(134), 반도체층(134)에 중첩하는 게이트전극(136), 및 반도체층(134)에 전기적으로 연결되는 소스전극(137)과 드레인전극(138)을 포함할 수 있다. 박막트랜지스터(TFT)는 유기발광다이오드(OLED)와 연결되어 유기발광다이오드(OLED)를 구동할 수 있다.
상기 반도체층(134)은 버퍼층(101) 상에 배치되며, 게이트전극(136)과 중첩하는 채널영역(131) 및 채널영역(131)의 양측에 배치되며, 상기 채널영역(131)보다 고농도의 불순물을 포함하는 소스영역(132) 및 드레인영역(133)을 포함할 수 있다. 여기서, 불순물은 N형 불순물 또는 P형 불순물을 포함할 수 있다. 상기 소스영역(132)과 드레인영역(133)은 소스전극(137)과 드레인전극(138)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
반도체층(134)은 산화물반도체 및/또는 실리콘반도체를 포함할 수 있다. 반도체층(134)이 산화물반도체로 형성되는 경우, 예컨대 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 하프늄(Hf), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 크로뮴(Cr), 티타늄(Ti) 및 아연(Zn)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체층(134)은 ITZO(InSnZnO), IGZO(InGaZnO) 등일 수 있다. 반도체층(134)이 실리콘반도체로 형성되는 경우, 예컨대 아모퍼스 실리콘(a-Si) 또는 아모퍼스 실리콘(a-Si)을 결정화한 저온 폴리 실리콘(low temperature poly-silicon; LTPS)을 포함할 수 있다.
반도체층(134) 상에는 제1 게이트절연층(103)이 배치될 수 있다. 제1 게이트절연층(103)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 아연산화물(ZnOx)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 아연산화물(ZnOx)은 산화아연(ZnO), 및/또는 과산화아연(ZnO2)일 수 있다. 제1 게이트절연층(103)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
제1 게이트절연층(103) 상에는 게이트전극(136)이 배치될 수 있다. 게이트전극(136)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 가운데 선택된 하나 이상의 금속으로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 게이트전극(136)은 게이트라인에 연결될 수 있다.
게이트전극(136) 상에는 제2 게이트절연층(105)이 배치될 수 있다. 제2 게이트절연층(105)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 아연산화물(ZnOx)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 아연산화물(ZnOx)은 산화아연(ZnO), 및/또는 과산화아연(ZnO2)일 수 있다. 제2 게이트절연층(105)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
제2 게이트절연층(105) 상에는 스토리지 커패시터(Cst)가 배치될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 하부전극(144) 및 하부전극(144)과 중첩하는 상부전극(146)을 포함할 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)의 하부전극(144)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(136)에 연결되며, 일체로 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 스토리지 커패시터(Cst)는 박막트랜지스터(TFT)에 중첩하지 않을 수 있으며, 스토리지 커패시터(Cst)의 하부전극(144)은 박막트랜지스터(TFT)의 게이트전극(136)과 별개의 독립된 구성요소일 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 상부전극(146)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 및/또는 구리(Cu)를 포함할 수 있으며, 전술한 물질의 단층 또는 다층일 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 상부전극(146) 상에는 층간절연층(107)이 배치될 수 있다. 층간절연층(107)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2), 아연산화물(ZnOx)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 아연산화물(ZnOx)은 산화아연(ZnO), 및/또는 과산화아연(ZnO2)일 수 있다. 층간절연층(107)은 전술한 무기 절연물을 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다.
층간절연층(107) 상에는 데이터선(DL), 하부 구동전압선(PL1), 소스전극(137), 및 드레인전극(138)이 배치될 수 있다. 데이터선(DL), 하부 구동전압선(PL1), 소스전극(137), 및 드레인전극(138)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하는 도전물질을 포함할 수 있고, 상기의 재료를 포함하는 단층 또는 다층일 수 있다. 데이터선(DL), 하부 구동전압선(PL1), 소스전극(137), 및 드레인전극(138)은 Ti/Al/Ti의 다층 구조일 수 있다. 일 실시예로, 데이터선(DL), 하부 구동전압선(PL1), 소스전극(137), 및 드레인전극(138)은 동일 물질을 포함할 수 있다.
데이터선(DL)은 데이터 구동회로와 전기적으로 연결될 수 있다. 데이터 구동회로의 데이터신호는 데이터선(DL)을 통해 화소(P)에 제공될 수 있다. 도시되지 않으나, 스캔 구동회로와 전기적으로 연결된 스캔선이 제1 게이트절연층(103) 또는 제2 게이트절연층(105) 상에 배치될 수 있고, 발광구동회로와 전기적으로 연결된 발광제어선이 제1 게이트절연층(103) 또는 제2 게이트절연층(105) 상에 배치될 수 있다. 스캔 구동회로의 스캔신호는 스캔선을 통해 화소(P)에 제공될 수 있고, 발광 구동회로의 발광제어신호는 발광제어선을 통해 화소(P)에 제공될 수 있다.
데이터선(DL), 하부 구동전압선(PL1), 소스전극(137), 및 드레인전극(138) 상에는 제1 평탄화층(111)이 배치될 수 있다. 제1 평탄화층(111)은 유기물질 또는 무기물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 제1 평탄화층(111)은 벤조시클로부텐(benzocyclobutene, BCB), 폴리이미드(polyimide, PI), 헥사메틸디실록산(hexamethyldisiloxane, HMDSO), 폴리메틸 메타크릴레이트(poly(methy lmethacrylate), PMMA)나, 폴리스타이렌(polystyrene, PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다. 한편, 제1 평탄화층(111)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnOx) 등을 포함할 수 있다. 아연산화물(ZnOx)은 산화아연(ZnO), 및/또는 과산화아연(ZnO2)일 수 있다. 제1 평탄화층(111)을 형성한 후, 평탄한 상면을 제공하기 위해서 화학적 및 기계적 폴리싱 공정이 수행될 수 있다.
제1 평탄화층(111) 상에는 상부 구동전압선(PL2), 및 컨택메탈층(CM)이 배치될 수 있다. 상부 구동전압선(PL2), 및 컨택메탈층(CM)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 티타늄(Ti) 등을 포함하며, 다층 또는 단층일 수 있다. 상부 구동전압선(PL2), 및 컨택메탈층(CM)은 Ti/Al/Ti의 다층구조일 수 있다. 일 실시예로, 상부 구동전압선(PL2), 및 컨택메탈층(CM)은 동일 물질을 포함할 수 있다.
상부 구동전압선(PL2)은 제1 평탄화층(111)을 관통하는 컨택홀을 통해 하부 구동전압선(PL1)에 전기적으로 연결되어, 구동전압선을 통해 제공되는 구동전압의 전압강하를 방지할 수 있다.
컨택메탈층(CM)은 제1 평탄화층(111)을 관통하는 컨택홀을 통해 박막트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 화소전극(210)은 제2 평탄화층(113)을 관통하는 컨택홀을 통해 컨택메탈층(CM)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상부 구동전압선(PL2), 및 컨택메탈층(CM) 상에는 제2 평탄화층(113)이 배치될 수 있다. 제2 평탄화층(113)은 유기물질 또는 무기물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 일 실시예로, 제2 평탄화층(113)은 벤조시클로부텐(benzocyclobutene, BCB), 폴리이미드(polyimide, PI), 헥사메틸디실록산(hexamethyldisiloxane, HMDSO), 폴리메틸 메타크릴레이트(poly(methy lmethacrylate), PMMA)나, 폴리스타이렌(polystyrene, PS)과 같은 일반 범용고분자, 페놀계 그룹을 갖는 고분자 유도체, 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 아릴에테르계 고분자, 아마이드계 고분자, 불소계고분자, p-자일렌계 고분자, 비닐알콜계 고분자 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있다.
상기 제2 평탄화층(113)은 실리콘산화물(SiO2), 실리콘질화물(SiNx), 실리콘산질화물(SiON), 알루미늄산화물(Al2O3), 티타늄산화물(TiO2), 탄탈산화물(Ta2O5), 하프늄산화물(HfO2) 또는 아연산화물(ZnOx) 등을 포함할 수 있다. 아연산화물(ZnOx)은 산화아연(ZnO), 및/또는 과산화아연(ZnO2)일 수 있다. 제2 평탄화층(113)을 형성한 후, 평탄한 상면을 제공하기 위해서 화학적 및 기계적 폴리싱공정이 수행될 수 있다.
제2 평탄화층(113) 상에는 화소전극(210), 중간층(220), 및 대향전극(230)을 포함하는 유기발광다이오드(OLED)가 배치될 수 있다. 화소전극(210)은 제2 평탄화층(113)을 관통하는 컨택홀을 통해 컨택메탈층(CM)에 전기적으로 연결되고, 컨택메탈층(CM)은 제1 평탄화층(111)을 관통하는 컨택홀을 통해 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극(137), 및 드레인전극(138)에 전기적으로 연결되어, 유기발광다이오드(OLED)는 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 평탄화층(113) 상에는 화소전극(210)이 배치될 수 있다. 화소전극(210)은 (반)투광성 전극 또는 반사전극일 수 있다. 화소전극(210)은 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, 반사막 상에 형성된 투명 또는 반투명전극층을 구비할 수 있다. 투명 또는 반투명전극층은 인듐틴산화물(ITO; indium tin oxide), 인듐아연산화물(IZO; indium zinc oxide), 아연산화물(ZnO; zinc oxide), 인듐산화물(In2O3; indium oxide), 인듐갈륨산화물(IGO; indium gallium oxide) 및 알루미늄아연산화물(AZO; aluminum zinc oxide)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 화소전극(210)은 ITO/Ag/ITO의 다층구조일 수 있다.
제2 평탄화층(113) 상에는 화소정의막(180)이 배치될 수 있으며, 화소정의막(180)은 화소전극(210)의 적어도 일부를 노출하는 개구를 가질 수 있다. 화소정의막(180)의 개구에 의해 노출된 영역은 발광영역(EA)으로 정의할 수 있다. 발광영역(EA)의 주변은 비발광영역(NEA)일 수 있으며, 비발광영역(NEA)은 발광영역(EA)을 둘러쌀 수 있다. 구체적으로, 표시영역(DA)은 복수의 발광영역(EA) 및 이들을 둘러싸는 비발광영역(NEA)을 포함할 수 있다. 화소정의막(180)은 화소전극(210) 상부의 대향전극(230) 사이의 거리를 증가시킴으로써, 화소전극(210)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 화소정의막(180)은 폴리이미드, 폴리아마이드, 아크릴 수지, 벤조사이클로부텐, HMDSO(hexamethyldisiloxane) 및 페놀 수지 등과 같은 유기절연물질일 수 있으며, 스핀코팅 등의 방법으로 형성될 수 있다.
화소정의막(180)에 의해 적어도 일부가 노출된 화소전극(210) 상에는 중간층(220)이 배치될 수 있다. 중간층(220)은 발광층(220b)을 포함할 수 있으며, 발광층(220b)의 아래 및 위에는, 제1 기능층(220a) 및 제2 기능층(220c)이 선택적으로 배치될 수 있다.
제1 기능층(220a)은 홀주입층(HIL: hole injection layer) 및/또는 홀수송층(HTL: hole transport layer)을 포함할 수 있으며, 제2 기능층(220c)은 전자수송층(ETL: electron transport layer) 및/또는 전자주입층(EIL: electron injection layer)을 포함할 수 있다.
상기 발광층(220b)은 저분자유기물 또는 고분자유기물일 수 있다.
상기 발광층(220b)이 저분자유기물을 포함할 경우, 중간층(220)은 홀주입층, 홀수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층될 수 있다.
저분자유기물은 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(N,N'-Di(napthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine), 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄((tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3)) 등을 비롯해 다양한 유기물질을 포함할 수 있다. 이러한 층들은 진공증착법으로 형성될 수 있다.
발광층이 고분자유기물을 포함할 경우에는 중간층(220)은 홀수송층 및 발광층을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이때, 홀 수송층은 PEDOT을 포함하고, 발광층은 PPV(poly-phenylene vinylene)계 및 폴리플루오렌(polyfluorene)계 등 고분자물질을 포함할 수 있다. 발광층은 스크린인쇄나 잉크젯인쇄방법, 레이저열전사방법(LITI; laser induced thermal imaging) 등으로 형성할 수 있다.
상기 중간층(220) 상에는 대향전극(230)이 배치될 수 있다. 대향전극(230)은 중간층(220)을 덮을 수 있다. 일 실시예로, 상기 대향전극(230)은 표시영역(DA) 상부에 배치되며, 표시영역(DA) 전부를 덮을 수 있다. 상기 대향전극(230)은 오픈마스크를 이용하여 표시영역(DA)에 배치된 복수의 화소(P)을 커버하도록 패널 전체에 일체로 형성될 수 있다.
대향전극(230)은 일함수가 낮은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 대향전극(230)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크로뮴(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca) 또는 이들의 합금 등을 포함하는 (반)투명층을 포함할 수 있다. 상기 대향전극(230)은 전술한 물질을 포함하는 (반)투명층 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3과 같은 층을 더 포함할 수 있다.
봉지층(300)은 유기발광다이오드(OLED)를 커버할 수 있다. 봉지층(300)은 적어도 하나의 무기봉지층 및 적어도 하나의 유기봉지층을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 봉지층(300)은 제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330) 및 이들 사이의 유기봉지층(320)을 포함할 수 있다.
제1 무기봉지층(310) 및 제2 무기봉지층(330)은 각각 하나 이상의 무기 절연물을 포함할 수 있다. 무기 절연물은 알루미늄옥사이드, 티타늄옥사이드, 탄탈륨옥사이드, 하프늄옥사이드, 징크옥사이드, 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드, 또는/및 실리콘옥시나이트라이드를 포함할 수 있다. 유기봉지층(320)은 폴리머(polymer)계열의 물질을 포함할 수 있다. 폴리머 계열의 소재로는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드 및 폴리에틸렌 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 유기봉지층(320)은 아크릴계 수지, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴산 등을 포함할 수 있다.
봉지층(300) 상에는 도시하지는 않았으나, 터치 센서층이 배치될 수 있으며, 터치 센서층 상에는 광학 기능층이 배치될 수 있다. 터치 센서층은 외부의 입력, 예컨대 터치 이벤트에 따른 좌표정보를 획득할 수 있다. 광학 기능층은 외부로부터 표시장치를 향해 입사하는 빛(외부광)의 반사율을 감소시킬 수 있고, 및/또는 표시장치에서 방출되는 빛의 색 순도를 향상시킬 수 있다. 일 실시예로, 광학 기능층은 위상지연자(retarder) 및/또는 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 보호필름을 더 포함할 수 있다.
상기 터치 전극층 및 광학 기능층 사이에는 점착 부재가 배치될 수 있다. 상기 점착 부재는 당 기술분야에 알려진 일반적인 것을 제한 없이 채용할 수 있다. 상기 점착 부재는 감압성 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 및 고정 장치(2)를 도시하는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 및 고정 장치(2)를 나타내는 측면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 기판 이송 및 고정 장치(2)는 전술한 표시장치(1, 도 1 참조)의 기판(100)을 이송하고 고정할 수 있다. 기판(100)이 고정되면 기판(100)을 표시장치(1, 도 1 참조)의 크기에 대응하는 크기로 절삭하고, 기판(100)의 상부에 복수의 층들이 증착되어 표시장치(1, 도 1 참조)를 형성할 수 있다.
기판 이송 및 고정 장치(2)는 스테이지(510), 이송부(520), 진공 패드부(530), 공기 분사부(540)를 포함할 수 있다.
스테이지(510)는 그 상부면(예를 들어 도 3의 z 방향 면)에 기판(100)이 안착될 수 있다. 기판(100)은 스테이지(510)에 안착되어 후속 공정, 예를 들어 절삭 등이 가해질 수 있다. 스테이지(510)는 하나의 기판(100), 또는 복수 개의 기판(100)이 안착되도록 기판(100)보다 큰 크기로 형성될 수 있다. 복수 개의 기판(100)이 안착되는 스테이지(510)의 경우 기판 이송 및 고정 장치(2)도 기판(100)의 개수에 대응하여 복수 개 배치될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 2개의 기판(100)이 스테이지(510)에 안착되고 이를 위해 2개의 기판 이송 및 고정 장치(2)가 이용되는 경우를 중심으로 설명하도록 한다.
이송부(520)는 기판(100)을 스테이지(510)로 이송할 수 있다. 일 실시예에서 이송부(520)는 이송 가이드(521), 이송 헤드(522), 제1이송부(523), 제2이송부(524)를 포함할 수 있다.
이송 가이드(521)는 이송부(520)가 스테이지(510)를 향해 이동하도록 가이드할 수 있다. 일 실시예에서 이송 가이드(521)는 스테이지(510)의 일면(예를 들어 도 3의 z 방향 면)에 수직한 방향으로 연장되는 레일일 수 있다. 그러나 이송 가이드(521)는 수직한 방향으로 연장되는 것에 제한되는 것은 아니며 일부분이 수평한 방향으로 연장되고 일부분이 수직한 방향으로 연장되거나, 또는 경사지게 연장되는 등 다양한 방향으로 스테이지(510)까지 연장될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 이송 가이드(521)가 수직한 방향으로 연장된 경우를 중심으로 설명하도록 한다.
이송 가이드(521)에는 제1이송부(523)가 맞물릴 수 있다. 제1이송부(523)는 이송 가이드(521)와 맞물려 이송 가이드(521)를 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 이송 가이드(521)가 스테이지(510)의 일면에 수직한 방향으로 연장되어 있는 경우, 즉 이송 가이드(521)가 수직으로 형성된 경우 제1이송부(523)는 이송 가이드(521)를 따라 수직으로 상방 또는 하방으로 이동할 수 있다.
제1이송부(523)는 일 실시예에서 플레이트의 형태일 수 있으며, 제1플레이트(523-1) 및 제2플레이트(523-2)를 포함할 수 있다. 제1플레이트(523-1)는 이송 가이드(521)와 맞물리며, 이송 가이드(521)를 따라 이동되도록 수직 방향(예를 들어 도 4의 z 방향)으로 연장될 수 있다.
제2플레이트(523-2)는 제1플레이트(523-1)와 교차하는 플레이트일 수 있다. 예를 들어 제2플레이트(523-2)는 제1플레이트(523-1)와 직각으로 교차하며 이에 따라 수평(예를 들어 도 4의 y 방향)으로 연장될 수 있다. 이에 따라 제1플레이트(523-1)와 제2플레이트(523-2)는 측면 상에서 'ㄴ'자의 형상이 될 수 있다.
제2플레이트(523-2) 상에는 이송 헤드(522)가 배치될 수 있다. 이송 헤드(522)는 회전 구동부(522-1)를 포함할 수 있으며, 회전 구동부(522-1)는 기판(100)을 회전시키기 위해, 기판(100)을 파지하는 이송부(520)를 회전시킬 수 있다. 일 실시예에서 회전 구동부(522-1)는 모터일 수 있다. 구체적으로, 이송 헤드(522)의 모터는 이송부(520)를 스테이지(510)의 일면, 예를 들어 상부면에 수직한 회전축(도 4의 z 방향 축)을 중심으로 회전시켜 기판(100)의 위치를 미세 조정할 수 있다.
제2이송부(524)는 제1이송부(523)와 연결될 수 있다. 구체적으로 제2이송부(524)는 제1이송부(523)와 스테이지(510) 사이, 즉 제1이송부(523), 특히 제2플레이트(523-2)의 하부에 배치될 수 있다.
일 실시예에서 제2이송부(524)는 제2플레이트(523-2)와 실질적으로 평행한 제3플레이트(524-1)를 포함할 수 있다. 또한 일 실시예에서 제2이송부(524)는 액추에이터(524-2)를 더 포함할 수 있다. 액추에이터(524-2)는 제2플레이트(523-2)와 제3플레이트(524-1) 사이를 연결하며 제3플레이트(524-1)를 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 제1이송부(523)가 이송 가이드(521)를 따라 이동하여 이송부(520)를 스테이지(510)에 인접하게 이동시킨 후, 액추에이터(524-2)가 제3플레이트(524-1)를 제2플레이트(523-2)로부터 스테이지(510)를 향해 이동(즉, 도 4의 z 방향)시켜 위치를 미세 조정할 수 있다. 액추에이터(524-2)는 일 실시예로 공압 실린더일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2이송부(524)에는 진공 패드부(530)가 배치될 수 있다. 진공 패드부(530)는 제2이송부(524), 특히 제3플레이트(524-1)와 연결되며 기판(100)의 일면을 진공 흡착할 수 있다. 진공 패드부(530)는 도면에 도시되지는 않았으나 진공라인과 연결되어 공기를 흡입하거나 배출할 수 있다. 이에 따라 진공 패드부(530)는 기판(100)을 흡착하여 파지하거나 파지해제하여 내려놓을 수 있다.
일 실시예에서 진공 패드부(530)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 예를 들어 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 기판(100)의 네 모서리에 인접하게 배치될 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니며 기판(100)을 안정적으로 파지하도록 진공 패드부(530)는 네 개 이상 또는 이하로 구비될 수 있음이 이해될 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이지(510)에 기판(100)이 안착된 것을 나타내는 평면도이다. 설명의 편의를 위해 기판(100) 상부에 위치되는 구성들은 생략하여 도시하였다.
도 5를 참조하면, 기판(100)은 진공 패드부(530, 도 4 참조)에 흡착된 상태로 스테이지(510)로 이동되어 안착될 수 있다. 일 실시예에서 기판(100)은 제1방향(예를 들어, 도 3의 x 방향)으로 연장되는 제1변(S1), 및 제1방향과 교차하는 제2방향(예를 들어, 도 3의 y 방향)으로 연장되는 제2변(S2)을 포함할 수 있다. 제1변(S1)과 제2변(S2)은 직각으로 교차할 수 있으며, 이때 기판(100)은 직사각형의 형태로 구비될 수 있다.
일 실시예에서 제1변(S1)은 제2변(S2)보다 길이가 짧은 단변, 제2변(S2)은 제1변(S1)보다 길이가 긴 장변일 수 있으나, 다른 실시예에서 제1변(S1)이 장변, 제2변(S2)이 단변일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1변(S1)이 단변인 경우를 중심으로 설명하도록 한다.
또한 일 실시예에서 기판(100)은 중앙부(CP) 및 주변부(PP)를 포함할 수 있다. 중앙부(CP)는 기판(100)의 중앙을 포함하는 영역으로, 후술할 진공홀(511)의 상부에 놓이는 영역에 대응될 수 있다. 주변부(PP)는 기판(100)의 중앙부(CP)를 둘러싸는 기판(100)의 둘레 영역으로, 후술할 진공홀(511)이 배치되지 않는 스테이지(510)의 상부에 놓이는 영역에 대응될 수 있다.
한편, 스테이지(510)는 이송된 기판(100)을 지지 및 고정할 수 있다. 일 실시예에서 스테이지(510)는 일면(예를 들어 도 5의 z 방향 면)에 복수 개의 진공홀(511)을 포함할 수 있다. 진공홀(511)은 하부에서 진공라인(512)과 연결되어 진공 펌프와 같은 장치에 의해 공기를 흡입하거나 배출할 수 있다. 이때 진공홀(511)이 배치된 스테이지(510)의 일면에는 기판(100)이 안착될 수 있으며, 기판(100)은 진공홀(511)에 의해 스테이지(510)에 고정될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 기판(100)은 유연한(flexible) 기판일 수 있으며, 이 경우 기판(100)은 유연하고 잘 구부러지므로 스테이지(510)에 진공홀(511)의 흡착을 통해 고정될 때 일부가 들뜰 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 및 고정 장치(2)는 기판(100)의 들뜸 문제를 포함하여 여러 문제를 해결하기 위한 것으로, 공기 분사부(540)를 더 포함할 수 있다.
공기 분사부(540)는 기판(100)을 향해 공기를 분사하는 부재로, 이송부(520), 특히 제2이송부(524)의 하부에 배치될 수 있다. 즉, 공기 분사부(540)는 제2이송부(524)와 스테이지(510) 사이에 배치될 수 있다. 공기 분사부(540)는 제2이송부(524)의 하부면(도 4의 -z 방향 면)의 중앙에 연결되며 스테이지(510)를 향하도록 배치될 수 있다.
일 실시예에서 공기 분사부(540)는 이송부(520)의 중앙부에서 기판(100)의 주변부(PP)를 향해 공기를 분사할 수 있다. 이송부(520)의 중앙은 기판(100)의 중앙부(CP)의 상부에 위치하며, 공기 분사부(540)는 이송부(520)의 중앙에서 회전하며 기판(100)의 주변부(PP)를 향해 공기를 분사할 수 있다. 이에 따라 기판(100)이 스테이지(510)에 보다 밀착되도록 할 수 있으며, 특히 기판(100)의 둘레의 들뜸을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 분사부(540)의 동작을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 설명의 편의를 위해 공기 분사부(540)가 연결되는 제2이송부(524) 등의 구성은 생략하여 도시하였다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에서 공기 분사부(540)는 기판(100)의 제1변(S1)에 평행한 회전축(RAX)(예를 들어, 도 4의 x 방향 축)을 기준으로 회전할 수 있다. 이에 따라 기판(100)의 장변인 제2변(S2)의 양 단부에 특히 공기를 분사할 수 있다. 일반적으로 기판(100)을 스테이지(510)에 고정하는 경우, 장변의 양 단부에서의 들뜸이 보다 빈번하게 발생할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 분사부(540)는 기판(100)의 단변에 평행한 회전축(RAX)을 중심으로 회전하며 기판(100)의 장변의 양 단부에 공기를 분사할 수 있다.
그러나 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예로 공기 분사부(540)는 기판(100)의 제2변(S2)에 평행한 회전축을 기준으로 회전할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 공기 분사부(540)는 기판(100)의 제1변(S1)에 평행한 회전축(RAX)을 기준으로 회전하는 경우를 중심으로 설명하도록 한다.
이때 기판 이송 및 고정 장치(2)는 공기 분사부(540)를 이동시킬 수 있는 분사 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 분사 구동부는 공기 분사부(540)와 연결되며 제2이송부(524)의 하부에 배치될 수 있다.
일 실시예에서 분사 구동부는 공기 분사부(540)를 회전축(RAX)의 길이방향(예를 들어, 도 6의 x 방향)을 따라 이동시킬 수 있다. 도면에 도시되지는 않았으나 분사 구동부는 예를 들어, 회전축(RAX)의 길이방향을 따라 연장된 랙(rack) 및 공기 분사부(540)를 이동시키는 모터를 포함할 수 있다. 즉, 모터는 피니언에 연결되고 피니언은 랙과 맞물려 이동하는 랙 피니언 구조일 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니며 예를 들어 모터가 레일 또는 벨트를 구동하고 레일 또는 벨트에 연결된 공기 분사부(540)가 이동하는 구조일 수 있다. 따라서 모터가 구동되면 공기 분사부(540)는 랙 또는 레일을 따라 회전축(RAX)의 길이방향으로 이동할 수 있다. 이때 전술한 바와 같이 공기 분사부(540)는 회전축(RAX)을 중심으로 회전할 수 있다. 이에 따라 도 6과 같이 기판(100)의 주변부(PP) 전 영역에 공기를 분사할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 분사부(540)의 동작을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 설명의 편의를 위해 공기 분사부(540)가 연결되는 제2이송부(524) 등의 구성은 생략하여 도시하였다.
도 7을 참조하면, 다른 실시예로 공기 분사부(540)는 기판(100)의 일면(예를 들어 도 7의 z 방향 면)에 수직한 회전축(RAX)을 중심으로 회전할 수 있다. 이때 공기 분사부(540)는 스테이지(510)를 향해 비스듬하게 기울어진 상태에서 회전할 수 있다. 이에 따라 공기 분사부(540)는 회전축(RAX)을 중심으로 하여 기판(100)의 주변부(PP)의 둘레를 따라 360도 회전하며 기판(100)의 주변부(PP)에 공기를 분사할 수 있다. 이를 위해 분사 구동부는 공기 분사부(540)의 일단부가 연결된 캠(cam)을 포함할 수 있다. 공기 분사부(540)의 일단부는 회전하는 캠의 일측에 연결되고 캠이 회전함에 따라 공기 분사부(540) 또한 도 7과 같이 회전할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 공기 분사부(540)는 도 6과 같이 구동되는 경우를 중심으로 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 검출부(560) 및 제어부(570)를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 8을 참조하면, 기판 이송 및 고정 장치(2)는 압력 검출부(560) 및 제어부(570)를 더 포함할 수 있다. 압력 검출부(560)는 스테이지(510)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서 압력 검출부(560)는 복수 개의 진공홀(511) 각각에 배치된 복수 개의 압력센서를 포함할 수 있다. 복수 개의 압력센서는 복수 개의 진공홀(511)에서의 흡착압력, 즉 진공압력을 측정할 수 있다. 다른 실시예에서 복수 개의 압력센서는 스테이지(510)에 배치되어 기판(100)에 의해 스테이지(510)에 가해지는 압력을 복수 지점에서 측정할 수 있다. 이에 따라 압력센서는 스테이지(510)의 여러 지점에서 압력을 측정하고 각 지점에서 측정된 압력을 후술할 제어부(570)로 전송할 수 있다.
제어부(570)는 압력 검출부(560)에서 측정된 압력을 기초로 공기 분사부(540)의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서 제어부(570)는 압력 검출부(560)에서 측정된 복수 지점의 압력값 중 기준압력보다 낮은 압력을 비정상 압력으로 특정하고, 비정상 압력을 갖는 지점을 특정할 수 있다.
일 실시예에서 제어부(570)는 비정상 압력이 발생한 경우, 비정상 압력이 발생한 스테이지(510)의 지점, 즉 기판(100)의 지점을 특정할 수 있다. 다음 제어부(570)는 공기 분사부(540)가 비정상 압력이 발생한 지점을 향하도록 공기 분사부(540)를 동작할 수 있다. 즉, 예를 들어 분사 구동부(550)가 구동되어 비정상 압력이 발생한 기판(100)의 x 방향의 위치로 이동하고, 공기 분사부(540)가 회전하여 기판(100)의 y 방향의 위치를 향할 수 있다. 이 경우, 공기 분사부(540)는 비정상 압력이 발생한 지점에 공기를 분사할 수 있다.
다른 실시예에서 제어부(570)는 비정상 압력이 발생한 경우, 기판(100)이 스테이지(510)에 완전히 밀착되지 않은 것으로 판단하고 공기 분사부(540)를 동작시킬 수 있다. 또한 이때 분사 구동부를 함께 동작시킬 수 있음이 이해될 것이다. 구체적으로, 제어부(570)는 비정상 압력이 발생한 경우 공기 분사부(540)를 제1변(S1)에 평행한 회전축(RAX)을 중심으로 왕복하여 회전시키면서 동시에 회전축(RAX)의 길이방향을 따라 공기 분사부(540)를 이동시킬 수 있다. 공기 분사부(540)는 계속하여 공기를 분사함으로써 기판(100)의 일면 전체에 공기를 분사하여 기판(100)을 스테이지(510)에 밀착시킬 수 있다.
이와 관련하여, 비정상 압력이 발생하면 공기 분사부(540)가 기판(100)의 일면 전체에 공기를 분사하므로, 비정상 압력의 발생 지점을 특정할 것을 반드시 필요로 하지 않을 수 있다. 따라서 상기 경우에 일 실시예로 압력 검출부(560), 구체적으로 압력센서는 진공홀(511)에 공기를 공급하거나 흡입하는 진공라인(512)에 배치되어 기준압력보다 낮은 압력인 비정상 압력의 발생 여부만을 검출할 수 있을 것이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 및 고정 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
기판 이송 및 고정 방법은 전술한 기판 이송 및 고정 장치(2)에 의해 구현될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 9를 참조하면, 기판(100)이 스테이지(510)를 향해 이송될 수 있다. 구체적으로 제1이송부(523)가 이송 가이드(521)를 따라 이동하여 스테이지(510)를 향해 수직 하방으로 이동할 수 있다. 그러나 다른 실시예에서 제1이송부(523)는 로봇 암에 의해 스테이지(510)를 향해 이송될 수 있다. 이하에서는 제1이송부(523)가 이송 가이드(521)를 따라 이동하는 경우를 중심으로 설명하도록 한다. 이때 기판(100)은 진공 패드부(530)에 흡착된 상태일 수 있다. 진공 패드부(530)는 전술한 바와 같이 복수 개, 예를 들어 4개로 구비될 수 있고 기판(100)의 네 모서리에 인접하게 배치될 수 있다. 진공 패드부(530)는 진공라인과 연결되어 공기를 흡입함에 의해 기판(100)을 파지한 상태일 수 있다.
도 10을 참조하면, 기판(100)이 제1이송부(523)에 의해 스테이지(510)에 인접하게 위치된 후, 제2이송부(524)는 기판(100)을 스테이지(510)에 안착시킬 수 있다. 구체적으로, 액추에이터(524-2)는 제3플레이트(524-1)를 제2플레이트(523-2)로부터 스테이지(510)를 향해 이동시킬 수 있다. 또한 이때 전술한 회전 구동부(522-1), 예를 들어 모터가 동작하여 기판(100)을 z 방향을 회전축으로 하여 회전시킬 수 있다. 이에 따라 기판(100)의 위치를 미세 조정할 수 있다.
기판(100)이 스테이지(510)에 안착되고 진공 패드부(530)는 공기를 흡입하는 것을 정지하거나 또는 공기를 배출함으로써 기판(100)을 파지해제할 수 있다. 또한 스테이지(510)의 진공홀(511)은 공기를 흡입함으로써 기판(100)을 스테이지(510)에 고정할 수 있다.
도 11을 참조하면, 전술한 압력 검출부(560)는 도 8과 같이 기판(100)을 흡착하는 흡착 압력을 측정할 수 있다. 일 실시예에서 압력 검출부(560)는 복수 개의 진공홀(511) 각각에 배치된 복수 개의 압력센서를 포함하고, 복수 개의 압력센서는 복수 개의 진공홀(511)에서의 진공압력을 측정할 수 있다. 따라서 진공압력이 다른 지점보다 낮은, 또는 기준압력보다 낮은 지점은 기판(100)이 진공홀(511)에 의해 원활하게 진공흡착되고 있지 않고 들뜸 상태임을 의미할 수 있다. 다른 실시예에서 복수 개의 압력센서는 스테이지(510)에 배치되어 기판(100)에 의해 스테이지(510)에 가해지는 압력을 복수 지점에서 측정할 수 있다. 즉 스테이지(510)의 일면 상에서 기판(100)의 중력에 의해 가해지는 압력을 측정하여 압력이 다른 지점보다 낮은, 또는 기준압력보다 낮은 지점은 기판(100)이 스테이지(510)에 밀착하고 있지 않고 들뜸 상태임을 의미할 수 있다.
압력 검출부(560)에서 측정된 스테이지(510)의 복수 지점의 압력은 제어부(570)에 전송되고, 제어부(570)는 측정된 압력에 기초하여 공기 분사부(540)의 동작을 제어할 수 있다.
일 실시예에서 제어부(570)는 압력 검출부(560)에서 측정된 복수 지점의 압력값 중 기준압력보다 낮은 압력을 비정상 압력으로 특정하고, 비정상 압력을 갖는 지점을 특정할 수 있다. 기준압력은 예를 들어, 미리 계산된 특정값일 수 있으며, 또는 복수 개의 지점의 압력의 평균값일 수 있다.
일 실시예에서 제어부(570)는 비정상 압력이 발생한 경우, 기판(100)이 스테이지(510)에 완전히 밀착되지 않은 것으로 판단하고 공기 분사부(540)를 동작시킬 수 있다. 또한 이때 분사 구동부를 함께 동작시킬 수 있음이 이해될 것이다. 구체적으로, 제어부(570)는 비정상 압력이 발생한 경우 공기 분사부(540)를 제1변(S1)에 평행한 회전축(RAX)을 중심으로 회전시키면서 동시에 회전축(RAX)의 길이방향을 따라 공기 분사부(540)를 이동시킬 수 있다. 공기 분사부(540)는 계속하여 왕복하여 이동하면서 공기를 분사함으로써 기판(100)의 일면 전체에 공기를 분사하여 기판(100)을 스테이지(510)에 밀착시킬 수 있다.
다른 실시예에서 제어부(570)는 비정상 압력이 발생한 경우, 비정상 압력이 발생한 스테이지(510)의 지점, 즉 기판(100)의 지점을 특정할 수 있다. 다음 제어부(570)는 공기 분사부(540)가 비정상 압력이 발생한 지점을 향하도록 공기 분사부(540)를 동작할 수 있다. 즉, 예를 들어 분사 구동부가 구동되어 비정상 압력이 발생한 기판(100)의 x 방향의 위치로 이동하고, 공기 분사부(540)가 회전하여 기판(100)의 y 방향의 위치를 향할 수 있다. 이 경우, 공기 분사부(540)는 비정상 압력이 발생한 지점에 공기를 분사할 수 있다.
상기와 같이 공기 분사부(540)가 공기를 분사하여 기판(100)을 스테이지(510)에 보다 밀착하도록 고정할 수 있다.
공기 분사가 완료되고 기판(100)이 스테이지(510)에 밀착 고정되면, 기판(100)에 행해질 다음 작업을 위해, 또는 다른 기판(100)을 이송하기 위해 제1이송부(523)는 스테이지(510)로부터 멀어지도록 수직 상방으로 이동할 수 있다. 이때 일 실시예로 제2이송부(524)도 또한 스테이지(510)로부터 멀어지도록 수직 상방으로 이동할 수 있다.
기판(100)이 스테이지(510)에 이송되고 고정되었으므로, 기판(100)에는 후속 공정, 예를 들어 기판 절삭 공정이 진행될 수 있다. 전술한 바와 같이, 기판(100)은 들뜸과 같은 밀착 불량 등이 없이 스테이지(510)에 밀착되어 고정되므로 기판 절삭 과정에서 절삭 불량의 발생을 방지할 수 있고, 품질을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.
1: 표시장치
2: 기판 이송 및 고정 장치
100: 기판
510: 스테이지
520: 이송부
530: 진공 패드부
540: 공기 분사부
550: 분사 구동부
560: 압력 검출부
570: 제어부
2: 기판 이송 및 고정 장치
100: 기판
510: 스테이지
520: 이송부
530: 진공 패드부
540: 공기 분사부
550: 분사 구동부
560: 압력 검출부
570: 제어부
Claims (20)
- 기판이 이송되어 안착되는 스테이지;
상기 기판을 진공 흡착하는 진공 패드부;
상기 진공 패드부와 연결되며 상기 스테이지를 향해 이동되는 이송부; 및
상기 스테이지와 상기 이송부 사이에서 상기 이송부의 중앙부에 고정되어 공기를 분사하는 회전가능한 공기 분사부;를 포함하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 공기 분사부는 상기 스테이지로부터 떨어져있는 상기 기판의 일부를 향해 공기를 분사하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 공기 분사부는 상기 기판의 주변부를 향해 공기를 분사하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 공기 분사부는 상기 기판의 제1변과 평행한 회전축을 기준으로 회전하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제4항에 있어서,
상기 공기 분사부를 상기 회전축의 길이방향을 따라 이동시키는 분사 구동부;를 더 포함하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 공기 분사부는 상기 기판의 주변부 둘레를 따라 360도 회전하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 스테이지는 이송된 상기 기판을 진공 흡착하는 복수 개의 진공홀을 포함하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제7항에 있어서,
상기 기판을 진공 흡착하는 흡착압력을 검출하는 압력 검출부;를 더 포함하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제8항에 있어서,
상기 압력 검출부로부터 검출된 압력에 기초하여 상기 공기 분사부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 압력 검출부로부터 검출된 압력이 기준압력보다 낮은 경우 공기 분사기를 작동시켜 공기를 분사하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 압력 검출부로부터 검출된 압력이 기준압력보다 낮은 상기 스테이지의 지점을 향해 상기 공기 분사부를 회전시키는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 이송부는 상기 기판의 일면에 수직한 방향을 회전축으로 하여 상기 기판을 회전시키는 회전 구동부를 포함하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 이송부는
상기 스테이지를 향해 이동하는 제1이송부; 및
상기 제1이송부와 연결되고, 상기 제1이송부와 상기 스테이지 사이에 배치되며, 상기 제1이송부가 정지된 위치에서 상기 스테이지를 향해 이동하는 제2이송부를 포함하는, 기판 이송 및 고정 장치. - 기판을 스테이지로 이송하는 단계;
상기 기판을 상기 스테이지에 안착시키는 단계; 및
상기 기판의 중앙 상부에서 상기 기판의 주변부로 공기를 분사하는 단계;를 포함하는, 기판 이송 및 고정 방법. - 제14항에 있어서,
상기 공기를 분사하는 단계는 상기 기판의 제1변과 평행한 회전축을 기준으로 회전하며 공기를 분사하는 단계를 포함하는, 기판 이송 및 고정 방법. - 제15항에 있어서,
상기 공기를 분사하는 단계는 상기 회전축의 길이방향을 따라 이동하며 공기를 분사하는 단계를 포함하는, 기판 이송 및 고정 방법. - 제14항에 있어서,
상기 기판을 상기 스테이지에 안착시키는 단계는 상기 기판을 진공 흡착하여 스테이지에 고정하는 단계를 포함하는, 기판 이송 및 고정 방법. - 제17항에 있어서,
상기 기판을 진공 흡착하는 흡착압력을 검출하는 단계;를 더 포함하는, 기판 이송 및 고정 방법. - 제18항에 있어서,
검출된 상기 흡착압력이 기준압력보다 낮은 경우 공기를 분사하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는, 기판 이송 및 고정 방법. - 제18항에 있어서,
검출된 상기 흡착압력이 기준압력보다 낮은 상기 스테이지의 지점을 향해 공기를 분사하도록 제어하는 단계;를 더 포함하는, 기판 이송 및 고정 방법.
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