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KR101073558B1 - 기판 합착 장치 및 기판 합착 방법 - Google Patents

기판 합착 장치 및 기판 합착 방법 Download PDF

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KR101073558B1
KR101073558B1 KR1020090095829A KR20090095829A KR101073558B1 KR 101073558 B1 KR101073558 B1 KR 101073558B1 KR 1020090095829 A KR1020090095829 A KR 1020090095829A KR 20090095829 A KR20090095829 A KR 20090095829A KR 101073558 B1 KR101073558 B1 KR 101073558B1
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pressure
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pump
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문주일
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삼성모바일디스플레이주식회사
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Abstract

기판 합착 장치는 제1 기판 및 제2 기판의 합착이 수행되는 합착 공간을 포함하는 진공 챔버, 상기 합착 공간의 공기를 제1 세기로 흡입하는 제1 펌프, 상기 합착 공간의 공기를 상기 제1 세기보다 큰 제2 세기로 흡입하는 제2 펌프, 상기 합착 공간으로 질소를 공급하는 질소 공급부, 상기 합착 공간의 압력을 센싱하는 센서부 및 상기 제1 펌프, 상기 제2 펌프 및 상기 질소 공급부를 제어하는 제어부를 포함한다.
합착, 센서부, 제어부

Description

기판 합착 장치 및 기판 합착 방법{APPARATUS AND METHOD FOR BONDING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 합착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기 발광 표시 장치를 제조할 때 사용되는 기판 합착 장치 및 기판 합착 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기판 합착 장치는 양 기판을 합착하는 장치로서, 양 기판을 합착할 때 사용되는 장치이다.
이러한 기판 합착 장치는 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)를 제조할 때, 유기 발광 표시 장치를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판을 상호 합착할 때 사용된다.
한편, 유기 발광 표시 장치를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판의 상호 합착은 진공 상태에서 수행되는데, 제1 기판 및 제2 기판이 상호 합착되어 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태에 따라 상기 진공 상태의 압력을 조절해야 한다. 즉, 제1 기판과 제2 기판의 사이에 형성되는 공간의 형태에 따라 그 공간의 형태에만 대응되는 진공 상태의 압력으로 조절되는 기판 합착 장치가 종래에 사용되었다.
최근, 유기 발광 표시 장치를 구성하는 다양한 형태를 가진 제1 기판 및 제2 기판이 개발됨에 따라, 제1 기판 및 제2 기판이 상호 합착되어 제1 기판과 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태가 다양해졌는데, 제1 기판과 제2 기판이 형성하는 하나의 공간의 형태에만 대응되는 진공 상태의 압력으로 조절되는 종래의 기판 합착 장치로는 다양한 공간의 형태를 형성하는 제1 기판과 제2 기판의 합착을 수행하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다양한 공간의 형태를 형성하는 제1 기판과 제2 기판의 합착을 수행할 수 있는 기판 합착 장치 및 기판 합착 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 측면은 상호 합착되어 유기 발광 표시 장치를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판의 합착이 수행되는 합착 공간을 포함하는 진공 챔버, 상기 진공 챔버와 연결되어 상기 합착 공간과 연통되어 있으며, 상기 합착 공간의 공기를 제1 세기로 흡입하는 제1 펌프, 상기 진공 챔버와 연결되어 상기 합착 공간과 연통되어 있으며, 상기 합착 공간의 공기를 상기 제1 세기보다 큰 제2 세기로 흡입하는 제2 펌프, 상기 진공 챔버와 연결되어 상기 합착 공간과 연통되어 있으며, 상기 합착 공간으로 질소를 공급하는 질소 공급부, 상기 합착 공간의 압력을 센싱하는 센서부 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태에 따라 상기 합착 공간의 압력이 제1 압력, 상기 제1 압력보다 작은 제2 압력 및 상기 제2 압력보다 작은 제3 압력 중 어느 하나를 가지도록 상기 센서부가 센싱한 상기 합착 공간의 압력에 기초하여 상기 제1 펌프, 상기 제2 펌프 및 상기 질소 공급부를 제어하는 제어부를 포함하는 기판 합착 장치를 제공한다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 어느 하나 이상에는 다른 하나를 대향하는 부분에 홈이 형성되어 있고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태는 요철 형태이며, 상기 제어부는 상기 합착 공간이 101,325Pa 내지 1,000Pa인 상기 제1 압력을 가지도록 상기 제1 펌프 및 상기 질소 공급부를 제어할 수 있다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 표면은 각각 플랫(flat)하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태는 사각형 형태이며, 상기 제어부는 상기 합착 공간이 1,000Pa 내지 10Pa인 상기 제2 압력을 가지도록 상기 제1 펌프, 상기 제2 펌프 및 상기 질소 공급부를 제어할 수 있다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 표면은 각각 플랫하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간에는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 접촉하는 충진 물질이 위치하며, 상기 제어부는 상기 합착 공간이 10Pa 내지 1Pa인 상기 제3 압력을 가지도록 상기 제2 펌프를 제어할 수 있다.
상기 제1 펌프는 드라이 펌프(dry pump)이며, 상기 제2 펌프는 터보 분자 펌프(turbo molecular pump)일 수 있다.
본 발명의 제2 측면은 상호 합착되어 유기 발광 표시 장치를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판을 진공 챔버의 합착 공간으로 로딩하는 단계, 상기 합착 공간의 압력을 센싱하는 단계, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태에 따라 상기 합착 공간의 압력을 제1 압력, 상기 제1 압력보다 작은 제2 압력 및 상기 제2 압력보다 작은 제3 압력 중 어느 하나의 압력으로 제어하는 단계 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상호 합착하는 단계를 포함하는 기판 합착 방법을 제공한다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 어느 하나 이상에는 다른 하나를 대향하는 부분에 홈이 형성되어 있고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태는 요철 형태이며, 상기 합착 공간의 압력은 101,325Pa 내지 1,000Pa인 상기 제1 압력으로 제어될 수 있다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 표면은 각각 플랫(flat)하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태는 사각형 형태이며, 상기 합착 공간의 압력은 1,000Pa 내지 10Pa인 상기 제2 압력으로 제어될 수 있다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 표면은 각각 플랫하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간에는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 접촉하는 충진 물질이 위치하며, 상기 합착 공간의 압력은 10Pa 내지 1Pa인 상기 제3 압력으로 제어될 수 있다.
본 발명에 따르면, 다양한 공간의 형태를 형성하는 제1 기판과 제2 기판의 합착을 수행할 수 있는 기판 합착 장치 및 기판 합착 방법이 제공된다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발 명이 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.
일 부분이 다른 부분 “상에” 또는 “하에” 있다고 할 때, 이는 각각 일 부분이 다른 부분 “하에” 또는 “상에” 있는 경우도 포함하며, 일 부분과 다른 부분 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 합착 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 합착 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 합착 장치는 유기 발광 표시 장치를 구성하는 양 기판의 합착 시 사용되는 장치이며, 진공 챔버(100), 제1 펌프(200), 제2 펌프(300), 질소 공급부(400), 센서부(500) 및 제어부(600)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 합착 장치에서 진공 챔버 내의 합착 공간의 일 부분을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 진공 챔버(100)는 유기 발광 표시 장치를 구성하는 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 합착이 수행되는 합착 공간(110), 유기 발광 소자(11)가 형성된 제1 기판(10)이 지지되는 제1 스테이지(120) 및 합착을 위한 실런트(sealant)(21)가 형성된 제2 기판(20)이 지지되는 제2 스테이지(130)를 포함한다.
합착 공간(110)은 선택적으로 101,325Pa 내지 1,000Pa인 제1 압력, 1000Pa 내지 10Pa인 제2 압력 또는 10Pa 내지 1Pa인 제3 압력을 가지는 진공 상태를 이루며, 합착 공간(110)에서는 제1 기판(10) 및 제2 기판(20) 사이의 합착이 수행된다.
제1 스테이지(120)는 합착 공간(110)의 상측 공간에 위치하고, 제2 스테이지(130)는 합착 공간(110)의 하측 공간에 위치하며, 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(130)는 상호 대향하고 있다. 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(130) 각각은 합착 공간(110)으로 로딩된 각 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 지지하며, 정전력 또는 공기압을 이용해 각 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 지지한다. 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(130)는 상, 하, 좌 및 우 방향으로 이동 가능하며, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 압착 공정 시 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(130)가 이동하여 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 압착을 수행한다.
도시하지는 않았지만, 진공 챔버(100)는 단일의 몸체로 형성될 수 있으며, 몸체의 일 부분에는 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 반입 또는 반출이 이루어지는 통로가 형성될 수 있다. 또한, 진공 챔버(100)의 몸체의 타 부분에는 합착 공간(110)에 존재하는 공기가 배출되는 하나 이상의 배출관이 위치할 수 있다.
진공 챔버(100)는 스몰 베큠 밸브(Small Vacuum Valve) 또는 스몰 벤트 밸브(Small Vent Valve) 등의 밸브를 통해 제1 펌프(200), 제2 펌프(300) 및 질소 공급부(400)와 연결된다. 이러한 밸브는 제어부(600)의 제어로 인해 선택적으로 개폐가 결정된다.
다시 도 1을 참조하면, 제1 펌프(200)는 진공 챔버(100)와 연결되어 합착 공간(110)과 연통되어 있으며, 합착 공간(110)의 공기를 제1 세기로 흡입한다. 제1 펌프(200)는 드라이 펌프(dry pump)일 수 있으며, 합착 공간(110)의 압력이 제1 압력 또는 제2 압력이 되도록 합착 공간(110)의 공기를 제1 세기로 흡입한다.
제2 펌프(300)는 진공 챔버(100)와 연결되어 합착 공간(110)과 연통되어 있으며, 합착 공간(110)의 공기를 제1 세기보다 큰 제2 세기로 흡인한다. 제2 펌프(300)는 터보 분자 펌프(turbo molecular pump)일 수 있으며, 합착 공간(110)의 압력이 제2 압력 또는 제3 압력이 되도록 합착 공간(110)의 공기를 제2 세기로 흡입한다.
질소 공급부(400)는 진공 챔버(100)와 연결되어 합착 공간(110)과 연통되어 있으며, 합착 공간(110)으로 질소(N)를 공급한다. 질소 공급부(400)는 합착 공간(110)으로 질소를 공급하여 합착 공간(110)이 설정된 압력을 유지하도록 도와주는 역할을 한다.
센서부(500)는 합착 공간(110)과 연결되어 있으며, 합착 공간(110)의 압력을 센싱한다. 센서부(500)는 센싱한 합착 공간(110)의 압력값을 제어부(600)로 전달한다. 센서부(500)는 진공 챔버(100) 내부에 위치할 수 있다.
제어부(600)는 진공 챔버(100), 제1 펌프(200), 제2 펌프(300), 질소 공급부(400) 및 센서부(500)와 연결되어 있으며, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 합착이 수행되어 제1 기판(10)과 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태에 따라 합착 공간(110)의 압력이 제1 압력, 제2 압력 및 제3 압력 중 어느 하나를 가지도록 센서부(500)가 센싱한 합착 공간(110)의 압력에 기초하여 제1 펌프(200), 제2 펌프(300) 및 질소 제어부(600)를 제어한다. 제어부(600)는 진공 챔버(100)의 개폐 및 진공 챔버(100) 내부에 위치하는 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(130)의 구동도 제어할 수 있다. 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 형태에 따라 제어부(600)에 의해 제어되는 합착 공간(110)의 압력 변화는 이하에서 자세히 설명한다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 합착 장치를 이용한 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 합착 방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 합착 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시에에 따른 기판 합착 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 합착 공간(110)으로 로딩한다(S100).
구체적으로, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20) 각각을 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(130)에 지지하여 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 합착 공간(110)으로 로딩한다. 여기서, 제1 기판(10)은 제2 기판(20)과 대향하여 제1 기판(10)의 판면에 형성된 유기 발광 소자(11)를 포함하며, 제2 기판(20)은 제1 기판(10)과 대향하 는 부분에 형성된 홈(22) 및 제1 기판(10)의 외곽에 형성된 실런트(21)를 포함한다. 제2 기판(20)이 홈(22)을 포함하기 때문에, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 합착이 수행되면 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 형성되는 공간의 형태는 요철 형태를 이루게 되며, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이는 제1 간격(G1)을 이루게 된다.
제1 기판(10) 및 제2 기판(20)이 합착 공간(110)으로 로딩되면 진공 챔버(100) 내의 합착 공간(110)은 밀폐된 상태로 이루게 된다.
다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 합착 공간(110)의 압력을 센싱한다(S200).
구체적으로, 센서부(500)를 이용해 합착 공간(110)의 압력을 센싱한다. 센서부(500)는 합착 공간(110)의 압력을 지속적으로 센싱하여 센싱된 합착 공간(110)의 압력값을 제어부(600)로 전송한다.
다음, 합착 공간(110)의 압력을 제어한다(S300).
구체적으로, 제1 펌프(200)가 합착 공간(110)의 공기를 제1 세기로 흡입하여 합착 공간(110)이 101,325Pa 내지 1,000Pa의 제1 압력을 가지도록 한다. 이 때, 합착 공간(110)에는 질소 공급부(400)에 의해 질소가 공급되며, 이 공급된 질소에 의해 합착 공간(110)의 압력은 유지된다. 이러한 제1 펌프(200) 및 질소 공급부(400)의 동작은 제어부(600)에 의해 제어된다.
여기서, 합착 공간(110)의 압력을 제1 압력으로 설정하는 이유는 제2 기판(20)에 홈(22)이 형성되어 있기 때문에, 제1 기판(10)과 제2 기판(20)이 합착된 경우 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 형성되는 공간이 요철 형태를 이루어 제 1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이의 제1 간격(G1)이 각각의 표면이 플랫(flat)한 양 기판이 합착된 경우에 형성되는 양 기판 사이의 간격보다 크기 때문이다.
다음, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 상호 합착한다(S400).
구체적으로, 합착 공간(110)의 압력이 제1 압력을 유지하는 상태에서, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)이 상호 정렬되고 가압되도록 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(130)가 이동하여 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 상호 합착한다.
이후, 진공 챔버(100)의 합착 공간(110)을 외부와 연통시켜, 합착 공간(110)의 압력을 서서히 대기압(101,325Pa) 상태로 형성한다. 이 때, 합착 공간(110)의 압력이 제1 압력으로부터 서서히 대기압 상태로 변경되면서 합착 공간(110)에 합착되어 위치하는 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 형성된 요철 형태의 공간의 압력은 제1 압력을 유지한 상태에서 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 둘러싸는 외부 공간은 대기압 상태로 변경된다. 이로 인해, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20) 사이의 요철 형태의 공간과 합착 공간(110) 사이에는 압력차가 발생되며, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에는 이 압력차로 인해 가압이 이루어진다. 여기서, 상술한 바와 같이, 합착 공간(110)의 압력을 제1 압력으로 설정하였는데, 만일 합착 공간(110)의 압력이 제1 압력보다 작은 경우에는, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이의 제1 간격(G1)이 각각의 표면이 플랫한 양 기판이 합착된 경우에 형성되는 양 기판 사이의 간격보다 크기 때문에, 상술한 압력차로 인해 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 형성된 요철 형태의 공간에 대응하는 제1 기판(10) 또는 제2 기판(20)의 일 부분이 요철 형태의 공간 방향으로 휘어지는 문제가 발생된다.
이후, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이의 가압이 충분히 이루어졌다고 판단되면 실런트(21)를 경화한 후, 다음 공정으로 상호 합착된 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 이송한다. 여기서 다음 공정이란, 유기 발광 소자(11)가 사이에 개재되어 상호 합착된 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 유기 발광 표시 장치로 제조하기 위한 일련의 공정을 말한다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 합착 장치를 이용한 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 합착 방법을 설명한다.
도 6 및 도 7는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 합착 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 제2 실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제2 실시예에 따른다.
우선, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 합착 공간(110)으로 로딩한다.
구체적으로, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 표면은 각각 플랫하고, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 합착이 수행되면 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 형성되는 공간의 형태는 사각형 형태를 이루게 되며, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이는 제2 간격(G2)을 이루게 된다.
다음, 합착 공간(110)의 압력을 센싱한다.
다음, 합착 공간(110)의 압력을 제어한다.
구체적으로, 제1 펌프(200)가 합착 공간(110)의 공기를 제1 세기로 흡입하는 상태에서 제2 펌프(300)가 합착 공간(110)의 공기를 제1 세기보다 큰 제2 세기로 흡입하여 합착 공간(110)이 1000Pa 내지 10Pa의 제2 압력을 가지도록 한다. 이 때, 합착 공간(110)에는 질소 공급부(400)에 의해 질소가 공급되며, 이 공급된 질소에 의해 합착 공간(110)의 압력은 유지된다. 이러한 제1 펌프(200), 제2 펌프(300) 및 질소 공급부(400)의 동작은 제어부(600)에 의해 제어된다.
여기서, 합착 공간(110)의 압력을 제2 압력으로 설정하는 이유는 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 표면이 각각 플랫하기 때문에, 제1 기판(10)과 제2 기판(20)이 합착된 경우 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 형성되는 공간이 사각형 형태를 이루어 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이의 제2 간격(G2)이 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 합착 방법에서 상술한 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이의 제1 간격(G1)보다 작기 때문이다.
다음, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 상호 합착한다
구체적으로, 합착 공간(110)의 압력이 제2 압력을 유지하는 상태에서, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)이 상호 정렬되고 가압되도록 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(130)가 이동하여 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 상호 합착한다.
이후, 진공 챔버(100)의 합착 공간(110)을 외부와 연통시켜, 합착 공간(110)의 압력을 서서히 대기압(101,325Pa) 상태로 형성한다. 이 때, 합착 공간(110)의 압력이 제2 압력으로부터 서서히 대기압 상태로 변경되면서 합착 공간(110)에 합착되어 위치하는 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 형성된 사각형 형태의 공간의 압력은 제2 압력을 유지한 상태에서 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 둘러싸는 외부 공간은 대기압 상태로 변경된다. 이로 인해, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20) 사이의 사각형 형태의 공간과 합착 공간(110) 사이에는 압력차가 발생되며, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에는 이 압력차로 인해 가압이 이루어진다. 여기서, 상술한 바와 같이, 합착 공간(110)의 압력을 제2 압력으로 설정하였는데, 만일 합착 공간(110)의 압력이 제2 압력보다 작거나 큰 경우에는, 압력차로 인해 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 형성된 사각형 형태의 공간에 대응하는 제1 기판(10) 또는 제2 기판(20)의 일 부분이 사각형 형태의 공간 방향으로 휘어지는 문제가 발생된다.
이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 합착 장치를 이용한 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 합착 방법을 설명한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 합착 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 합착 공간(110)으로 로딩한다.
구체적으로, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 표면은 각각 플랫하고, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 합착이 수행되면 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 형성되는 공간에는 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)과 접촉하는 충진 물질(30)이 위치한다. 즉, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에는 빈 공간 없이 충진 물질(30)이 채워진다.
다음, 합착 공간(110)의 압력을 센싱한다.
다음, 합착 공간(110)의 압력을 제어한다.
구체적으로, 제1 펌프(200)가 합착 공간(110)의 공기를 제1 세기로 흡입한 후, 이어서 제2 펌프(300)가 합착 공간(110)의 공기를 제1 세기보다 큰 제2 세기로 흡입하여 합착 공간(110)이 10Pa 내지 1Pa의 제3 압력을 가지도록 한다. 이 때, 합착 공간(110)에는 질소 공급부(400)에 의해 질소가 공급되지 않는다.
여기서, 합착 공간(110)의 압력을 제3 압력으로 설정하는 이유는 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 충진 물질(30)이 위치하고 있어 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 빈 공간이 형성되지 않기 때문이며, 이에 따라 후에 진행되는 제1 기판(10)과 제2 기판(20)이 상호 합착되는 공정에서 제1 기판(10) 또는 제2 기판(20)이 휘어지지 않는다.
다음, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 상호 합착한다
구체적으로, 합착 공간(110)의 압력이 제3 압력을 유지하는 상태에서, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)이 상호 정렬되고 가압되도록 제1 스테이지(120) 및 제2 스테이지(130)가 이동하여 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 상호 합착한다.
이후, 진공 챔버(100)의 합착 공간(110)을 외부와 연통시켜, 합착 공간(110)의 압력을 서서히 대기압(101,325Pa) 상태로 형성한다. 이 때, 합착 공간(110)의 압력이 제3 압력으로부터 서서히 대기압 상태로 변경되면서 합착 공간(110)에 합착되어 위치하는 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에 형성되어 충진 물질(30)로 채워져 있는 공간의 압력은 제3 압력을 유지한 상태에서 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)을 둘러싸는 외부 공간은 대기압 상태로 변경된다. 이로 인해, 제1 기판(10) 및 제2 기판(20) 사이의 공간과 합착 공간(110) 사이에는 압력차가 발생되며, 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이에는 이 압력차로 인해 가압이 이루어진다. 여기서, 상술한 바와 같이, 합착 공간(110)의 압력을 제3 압력으로 설정하였는데, 대기압과 많은 차이가 나는 제3 압력일지라도 제1 기판(10)과 제2 기판(20) 사이의 공간에 위치하는 충진 물질(30)이 완충 역할을 하여 제1 기판(10) 또는 제2 기판(20)이 압력차로 인해 휘는 것이 억제된다.
이상과 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 합착 장치를 이용한 본 발명의 제2 실시예, 제3 실시예 및 제4 실시예에 따른 기판 합착 방법은 상호 합착되는 제1 기판(10) 및 제2 기판(20)의 형태에 따라 선택적으로 진공 챔버(100)의 합착 공간(110)의 압력을 제1 압력, 제2 압력 및 제3 압력 중 어느 하나의 압력으로 제어할 수 있다. 즉, 하나의 기판 합착 장치로도 다양한 공간의 형태를 형성하는 제1 기판과 제2 기판의 합착을 수행할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 합착 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 합착 장치에서 진공 챔버 내의 합착 공간의 일 부분을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 합착 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 합착 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 합착 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명이 제4 실시예에 따른 기판 합착 방법을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (9)

  1. 상호 합착되어 유기 발광 표시 장치를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판의 합착이 수행되는 합착 공간을 포함하는 진공 챔버;
    상기 진공 챔버와 연결되어 상기 합착 공간과 연통되어 있으며, 상기 합착 공간의 공기를 제1 세기로 흡입하는 제1 펌프;
    상기 진공 챔버와 연결되어 상기 합착 공간과 연통되어 있으며, 상기 합착 공간의 공기를 상기 제1 세기보다 큰 제2 세기로 흡입하는 제2 펌프;
    상기 진공 챔버와 연결되어 상기 합착 공간과 연통되어 있으며, 상기 합착 공간으로 질소를 공급하는 질소 공급부;
    상기 합착 공간의 압력을 센싱하는 센서부; 및
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태에 따라 상기 합착 공간의 압력이 제1 압력, 상기 제1 압력보다 작은 제2 압력 및 상기 제2 압력보다 작은 제3 압력 중 어느 하나를 가지도록 상기 센서부가 센싱한 상기 합착 공간의 압력에 기초하여 상기 제1 펌프, 상기 제2 펌프 및 상기 질소 공급부를 제어하는 제어부
    를 포함하는 기판 합착 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 기판에는 상기 제1 기판을 대향하는 부분에 홈이 형성되어 있고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태는 요철 형태이며,
    상기 제어부는 상기 합착 공간이 101,325Pa 내지 1,000Pa인 상기 제1 압력을 가지도록 상기 제1 펌프 및 상기 질소 공급부를 제어하는 기판 합착 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 표면은 각각 플랫(flat)하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태는 사각형 형태이며,
    상기 제어부는 상기 합착 공간이 1,000Pa 내지 10Pa인 상기 제2 압력을 가지도록 상기 제1 펌프, 상기 제2 펌프 및 상기 질소 공급부를 제어하는 기판 합착 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 표면은 각각 플랫하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간에는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 접촉하는 충진 물질이 위치하며,
    상기 제어부는 상기 합착 공간이 10Pa 내지 1Pa인 상기 제3 압력을 가지도록 상기 제2 펌프를 제어하는 기판 합착 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 제1 펌프는 드라이 펌프(dry pump)이며,
    상기 제2 펌프는 터보 분자 펌프(turbo molecular pump)인 기판 합착 장치.
  6. 상호 합착되어 유기 발광 표시 장치를 구성하는 제1 기판 및 제2 기판을 진공 챔버의 합착 공간으로 로딩하는 단계;
    상기 합착 공간의 압력을 센싱하는 단계;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태에 따라 상기 합착 공간의 압력을 제1 압력, 상기 제1 압력보다 작은 제2 압력 및 상기 제2 압력보다 작은 제3 압력 중 어느 하나의 압력으로 제어하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 상호 합착하는 단계
    를 포함하는 기판 합착 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 제2 기판에는 상기 제1 기판을 대향하는 부분에 홈이 형성되어 있고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태는 요철 형태이며,
    상기 합착 공간의 압력은 101,325Pa 내지 1,000Pa인 상기 제1 압력으로 제어되는 기판 합착 방법.
  8. 제6항에서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 표면은 각각 플랫(flat)하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간의 형태는 사각형 형태이며,
    상기 합착 공간의 압력은 1,000Pa 내지 10Pa인 상기 제2 압력으로 제어되는 기판 합착 방법.
  9. 제6항에서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 표면은 각각 플랫하고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 합착이 수행되어 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 형성되는 공간에는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 접촉하는 충진 물질이 위치하며,
    상기 합착 공간의 압력은 10Pa 내지 1Pa인 상기 제3 압력으로 제어되는 기판 합착 방법.
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