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KR102169438B1 - 합착 장치 및 합착 방법 - Google Patents

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KR102169438B1
KR102169438B1 KR1020180110331A KR20180110331A KR102169438B1 KR 102169438 B1 KR102169438 B1 KR 102169438B1 KR 1020180110331 A KR1020180110331 A KR 1020180110331A KR 20180110331 A KR20180110331 A KR 20180110331A KR 102169438 B1 KR102169438 B1 KR 102169438B1
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Abstract

본 발명은 합착 장치 및 합착 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제1 합착부재와 제2 합착부재를 정렬시켜 합착하는 합착 장치 및 합착 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 합착 장치는 제1 합착부재가 지지되는 제1 지지부를 구비하는 상측 벽체부; 상기 제1 합착부재와 대향하여 제2 합착부재가 지지되는 제2 지지부를 구비하며, 상기 상측 벽체부와의 결합으로 공정 챔버를 형성하는 하측 벽체부; 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 어느 하나의 벽체부를 나머지 하나의 벽체부에 대하여 상대 이동시키는 구동부; 및 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 기반으로 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시켜 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시키는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

합착 장치 및 합착 방법{Apparatus for laminating and method for laminating the same}
본 발명은 합착 장치 및 합착 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상측 벽체부와 하측 벽체부를 정렬시켜 제1 합착부재와 제2 합착부재를 합착하는 합착 장치 및 합착 방법에 관한 것이다.
일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diode display)를 비롯한 다양한 디스플레이 장치는 보통 복층 구조로 이루어져 있어서 제조 시 진공 상태에서 기판을 서로 합착하는 공정을 거치게 된다.
종래에는 제1 기판과 제2 기판을 합착 시에 비젼 얼라인 카메라를 이용하여 제1 기판의 마커와 제2 기판의 마커를 확인함으로써, 제1 기판의 마커와 제2 기판의 마커를 일치시키는 제1 기판과 제2 기판의 정렬을 수행하였다. 하지만, 윈도우 글래스(Window glass)와 디스플레이 패널(Display panel)의 합착과 같이 제1 기판과 제2 기판이 모두 투명한 경우에는 제1 기판과 제2 기판에 마커를 형성할 수 없어 제1 기판과 제2 기판을 정렬시키기 어려워지는 문제가 있다.
또한, 종래에는 제1 기판과 제2 기판의 수평 정렬만을 수행하였으며, 이러한 경우에는 제1 기판과 제2 기판을 합착 시 어느 하나의 기판이라도 수평을 유지하지 못하면, 제1 기판과 제2 기판의 접합면이 균일하지 못하는 등의 다양한 하자가 발생하고, 결국 디스플레이 장치 전체의 신뢰성이 저하된다.
즉, 상측 벽체부와 하측 벽체부가 정렬되지 않으면, 상측 벽체부와 하측 벽체부 간의 기울기 오차에 의해 제1 기판과 제2 기판이 평행하지 못하게 되고, 제1 기판과 제2 기판이 평행하지 않은 상태로 제1 기판과 제2 기판을 합착하는 경우에는 제1 기판의 부착면과 제2 기판의 부착면이 서로 대향하지 못하여 제1 기판과 제2 기판이 서로 어긋난 상태로 합착되는 문제가 발생한다.
따라서, 제1 기판과 제2 기판을 합착 시에 제1 기판과 제2 기판이 평행하지 못하던 문제를 해결하면서도 제1 기판과 제2 기판의 정확한 얼라인 공정에 의하여 합착 작업의 정확성을 확보할 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요구되고 있다.
한국등록특허공보 제10-1073558호
본 발명은 제1 합착부재와 제2 합착부재의 정렬을 위해 상측 벽체부와 하측 벽체부를 정렬시켜 제1 합착부재와 제2 합착부재를 합착하는 합착 장치 및 합착 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 합착 장치는 제1 합착부재와 제2 합착부재를 합착하는 합착 장치에 있어서, 상기 제1 합착부재가 지지되는 제1 지지부를 구비하는 상측 벽체부; 상기 제1 합착부재와 대향하여 상기 제2 합착부재가 지지되는 제2 지지부를 구비하며, 상기 상측 벽체부와의 결합으로 공정 챔버를 형성하는 하측 벽체부; 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하고, 각각 획득된 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보로부터 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 산출하는 위치정보 획득부; 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시키기 위한 제어정보를 생성하는 제어부; 상기 제어정보를 상기 제어부로부터 전달받아 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 적어도 어느 하나의 벽체부를 나머지 하나의 벽체부에 대하여 상대 이동시키는 구동부; 및 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 간격을 조절하며, 정렬된 상태에서 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시키는 간격조절부;를 포함할 수 있다.
상기 위치정보 획득부는, 마크 패턴이 형성된 패턴면을 포함하며, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부에 각각 제공되는 상측 및 하측 마크 플레이트; 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 각각 향하도록 제공되어, 각각에 대향하는 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영하는 상측 및 하측 카메라; 및 상기 상측 및 하측 카메라가 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영한 마크 패턴 이미지를 분석하여 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하며, 각각 획득된 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보에 기초하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 생성하는 위치정보 분석부를 포함할 수 있다.
상기 상측 카메라는 상기 제1 합착부재의 특징점을 촬영하며, 상기 하측 카메라는 상기 제2 합착부재의 특징점을 촬영하고, 상기 위치정보 분석부는 상기 제1 합착부재의 특징점을 촬영한 제1 특징점 이미지와 상기 제2 합착부재의 특징점을 촬영한 제2 특징점 이미지를 분석하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 특징점 간의 상대위치정보를 획득하며, 상기 제어부는 획득된 상기 특징점 간의 상대위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보에 반영하여 상기 제어정보를 생성할 수 있다.
상기 위치정보는, 하나의 평면 상에 존재하는 제1 축 및 제2 축을 따라 결정되는 제1 축 선형위치정보;와 제2 축 선형위치정보; 및 상기 평면의 기울어진 정도를 나타내는 기울기 정보를 포함할 수 있다.
상기 간격조절부는 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시키면서 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착시킬 수 있다.
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 중 적어도 어느 하나는 각각에 대응되는 상기 제1 합착부재 또는 상기 제2 합착부재에 압력을 부가하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착시키는 가압부를 포함할 수 있다.
상기 마크 패턴은, 복수의 마크가 매트릭스 형태로 배열된 마크 매트릭스; 및 상기 마크 매트릭스의 외측에 배치되며, 하나의 원 궤적에 위치하는 복수의 원 궤적마크를 포함할 수 있다.
상기 위치정보 분석부는 상기 마크 패턴 이미지에서 상기 복수의 원 궤적마크의 위치를 측정하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 적어도 어느 하나의 회전 중심을 산출할 수 있다.
상기 상측 마크 플레이트는 상기 제1 지지부의 외곽에 배치되며, 상기 하측 마크 플레이트는 상기 제2 지지부의 외곽에 배치될 수 있다.
상기 상측 및 하측 마크 플레이트는 쿼츠 소재로 이루어지고, 상기 마크 패턴은 인쇄되어 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 합착 방법은 제1 합착부재와 제2 합착부재를 합착하는 합착 방법에 있어서, (a) 상측 벽체부의 제1 지지부에 상기 제1 합착부재를 제공하고, 하측 벽체부의 제2 지지부에 상기 제2 합착부재를 제공하는 과정; (b) 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하고, 각각 획득된 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보로부터 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 산출하는 과정; (c) 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시키는 과정; 및 (d) 정렬된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 간격을 조절하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시키는 과정;을 포함할 수 있다.
마크 패턴이 형성된 패턴면을 포함하는 상측 및 하측 마크 플레이트를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부에 각각 제공하는 과정;을 더 포함하고, 상기 (b) 과정은, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 각각 향하도록 제공되는 상측 및 하측 카메라를 이용하여 각각에 대향하는 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영하는 과정; 상기 상측 및 하측 카메라가 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영한 마크 패턴 이미지를 분석하는 과정; 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하는 과정; 및 획득한 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보에 기초하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 생성하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 상측 및 하측 카메라를 이용하여 상기 제1 합착부재의 특징점과 상기 제2 합착부재의 특징점을 각각 촬영하는 과정; 및 상기 제1 합착부재의 특징점을 촬영한 제1 특징점 이미지와 상기 제2 합착부재의 특징점을 촬영한 제2 특징점 이미지를 분석하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 특징점 간의 상대위치정보를 획득하는 과정;을 더 포함하고, 상기 (c) 과정은 획득된 상기 특징점 간의 상대위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보에 반영하여 수행될 수 있다.
상기 (b) 과정은, 하나의 평면 상에 존재하는 제1 축 및 제2 축을 따라 결정되는 제1 축 선형위치정보와 제2 축 선형위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 각각에 대해 추출하는 과정; 및 상기 평면의 기울어진 정도를 나타내는 기울기 정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 각각에 대해 추출하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 (d) 과정 동안에 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재가 합착될 수 있다.
상기 (d) 과정 이후에 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착시키는 과정;을 더 포함할 수 있다.
상기 마크 패턴은, 복수의 마크가 매트릭스 형태로 배열된 마크 매트릭스; 및 상기 마크 매트릭스의 외측에 배치되며, 하나의 원 궤적에 위치하는 복수의 원 궤적마크를 포함하고, 상기 마크 패턴 이미지를 분석하는 과정은, 상기 마크 패턴 이미지에서 상기 복수의 원 궤적마크의 위치를 측정하는 과정; 및 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 적어도 어느 하나의 회전 중심을 산출하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 (a) 과정 내지 상기 (d) 과정은 반복 수행되며, 상기 (a) 과정을 다시 수행하기 이전에 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착 상태를 확인하는 과정;을 더 포함하고, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 정렬 합착이 확인된 경우에는 상기 (b) 과정을 생략하고 이전에 산출된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 이용하여 상기 (c) 과정이 수행되며, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 오정렬 합착이 확인된 경우에는 상기 (b) 과정을 수행하고 새로 산출된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 이용하여 상기 (c) 과정이 수행될 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 합착 장치는 상측 벽체부의 위치정보와 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하여 산출된 상측 벽체부와 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상측 벽체부와 하측 벽체부를 정렬시킴으로써, 제1 합착부재와 제2 합착부재를 정밀하게 정렬시킬 수 있고, 제1 합착부재와 제2 합착부재 간의 정렬 오차 없이 제1 합착부재와 제2 합착부재를 정밀하게 합착할 수 있다.
그리고 상측 벽체부와 하측 벽체부에 각각 제공되는 상측 및 하측 마크 플레이트를 상측 및 하측 카메라를 이용하여 각각 촬영하고 촬영된 마크 패턴 이미지를 분석함으로써, 간단하게 정밀도 높은 상측 벽체부와 하측 벽체부의 위치정보를 획득할 수 있다.
또한, 상측 마크 플레이트를 제1 지지부의 외곽에 배치하고 하측 마크 플레이트를 제2 지지부의 외곽에 배치함으로써, 상측 벽체부와 하측 벽체부의 결합 시에 간섭이 발생하지 않을 수 있으며, 이에 따라 상측 및 하측 마크 플레이트를 상측 벽체부와 하측 벽체부에 각각 고정 설치할 수 있고, 상측 및 하측 마크 플레이트의 이동 및 설치에 따라 발생하는 조립 오차, 이동 오차 및 진동 발생을 방지할 수 있다. 이로 인해 상측 벽체부와 하측 벽체부의 위치정보의 정밀도가 더욱 향상될 수 있다.
한편, 쿼츠 소재의 상측 및 하측 마크 플레이트에 마크 패턴을 인쇄하여 사용함으로써, 마크 패턴의 정밀도가 높아질 수 있으며, 정밀도 높은 마크 패턴으로 인해 마크 패턴 이미지의 해상도(또는 분해능)이 향상될 수 있고, 상측 벽체부와 하측 벽체부의 위치정보의 정밀도를 최대화할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 합착 장치를 나타낸 개략 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 상측 벽체부와 하측 벽체부의 결합 및 분리를 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 합착부재와 제2 합착부재의 특징점을 설명하기 위한 개념도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마크 패턴 이미지에서 마크 패턴의 형상 변화 및 틀어짐을 설명하기 위한 개념도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 원 궤적마크를 설명하기 위한 개념도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 합착 방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 합착 장치를 나타낸 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 상측 벽체부와 하측 벽체부의 결합 및 분리를 설명하기 위한 개념도로, 도 2(a)는 상측 벽체부와 하측 벽체부가 분리된 상태를 나타내며, 도 2(b)는 상측 벽체부와 하측 벽체부가 결합된 상태를 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 합착 장치(100)는 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 합착하는 합착 장치(100)에 있어서, 상기 제1 합착부재(11)가 지지되는 제1 지지부(111)를 구비하는 상측 벽체부(110); 상기 제1 합착부재(11)와 대향하여 상기 제2 합착부재(12)가 지지되는 제2 지지부(121)를 구비하며, 상기 상측 벽체부(110)와의 결합으로 공정 챔버를 형성하는 하측 벽체부(120); 상기 상측 벽체부(110)의 위치정보와 상기 하측 벽체부(120)의 위치정보를 각각 획득하고, 각각 획득된 상기 상측 벽체부(110)의 위치정보와 상기 하측 벽체부(120)의 위치정보로부터 상기 상측 벽체부(110)와 상기 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보를 산출하는 위치정보 획득부(미도시); 상기 상측 벽체부(110)와 상기 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 상측 벽체부(110)와 상기 하측 벽체부(120)를 정렬시키기 위한 제어정보를 생성하는 제어부(미도시); 상기 제어정보를 상기 제어부(미도시)로부터 전달받아 상기 상측 벽체부(110)와 상기 하측 벽체부(120) 중 적어도 어느 하나의 벽체부를 나머지 하나의 벽체부에 대하여 상대 이동시키는 구동부(미도시); 및 상기 상측 벽체부(110)와 상기 하측 벽체부(120)의 간격을 조절하며, 정렬된 상태에서 상기 상측 벽체부(110)와 상기 하측 벽체부(120)를 결합시키는 간격조절부;(미도시);를 포함할 수 있다.
상측 벽체부(110)는 제1 합착부재(11)가 지지되는 제1 지지부(111)를 구비할 수 있으며, 공정 챔버(또는 진공 챔버)의 상측 부분을 이루는 구성요소일 수 있고, 공정 챔버의 상측벽을 이루는 상벽부와 측벽의 상측 부분을 이루는 측벽부를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 상벽부는 전체적으로 직사각형 플레이트 형상을 가질 수 있고, 상기 측벽부는 상기 상벽부의 가장자리 부분을 따라 하측으로 절곡되어 형성되어, 공정 챔버의 측벽을 이룰 수 있다. 이때, 상기 측벽부는 상기 상벽부와 일체로 형성될 수도 있고, 별도로 제작되어 결합되는 구조를 가질 수도 있다.
그리고 제1 지지부(111)는 제1 합착부재(11)를 지지할 수 있으며, 제1 합착부재(11)의 부착면(또는 합착면)을 제외한 나머지 면 중 적어도 일부(또는 일부면)를 지지하여 제1 합착부재(11)의 부착면을 노출시킬 수 있다. 제1 지지부(111)의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 제1 합착부재(11)의 부착면을 노출시키면서 제1 합착부재(11)를 안정적으로 지지할 수 있으면 족하다. 여기서, 제1 합착부재(11)는 윈도우 글래스(Window glass) 또는 커버 글래스(Cover glass)를 포함할 수 있다.
하측 벽체부(120)는 제1 합착부재(11)와 대향하여 제2 합착부재(12)가 지지되는 제2 지지부(121)를 구비할 수 있으며, 공정 챔버의 하측 부분을 이루는 구성요소로서, 상측 벽체부(110)와 결합되어 공정 챔버를 형성할 수 있고, 전체적으로 사각통 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하측 벽체부(120)는 공정 챔버의 하측벽을 이루는 하벽부와 측벽의 하측 부분을 이루는 측벽부를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고 제2 지지부(121)는 제2 합착부재(12)를 지지할 수 있으며, 제2 합착부재(12)의 부착면을 제외한 나머지 면 중 적어도 일부를 지지하여 제2 합착부재(12)의 부착면을 노출시킬 수 있다. 제2 지지부(121)의 구조는 특별히 한정되지 않으며, 제2 합착부재(12)의 부착면을 노출시키면서 제2 합착부재(12)를 안정적으로 지지할 수 있으면 족하다. 여기서, 제2 합착부재(12)는 디스플레이 패널(Display panel) 또는 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)을 포함할 수 있고, 플렉시블(flexible)한 디스플레이 패널일 수 있다.
위치정보 획득부(미도시)는 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 각각 획득할 수 있고, 각각 획득된 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보로부터 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보를 산출할 수 있다. 이렇게 생성된 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보는 구동부(미도시)를 제어하는 제어부(미도시)에 전달될 수 있다.
제어부(미도시)는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보를 기반으로 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 정렬시키기 위한 제어정보를 생성할 수 있으며, 상기 제어정보를 상기 구동부(미도시)에 전달하여 상기 구동부(미도시)를 제어할 수 있고, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 정렬시킬 수 있다. 즉, 제어부(미도시)는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시켜 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 정렬시키도록 상기 구동부(미도시)를 제어할 수 있다. 제어부(미도시)는 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 전달받아서 합착 작업이 진행될 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)가 각각 지지된 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 정렬시킬 수 있도록 상기 제어정보를 생성할 수 있다. 여기서, 제어부(미도시)는 다양한 방법으로 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 전달받을 수 있다.
구동부(미도시)는 상기 제어정보를 상기 제어부(미도시)로부터 전달받아 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 중 적어도 어느 하나의 벽체부를 이동시킬 수 있고, 상기 적어도 어느 하나의 벽체부를 수평 상태에 대해 전후 좌우 방향의 수평 구동 및 회전 구동으로 구동시킬 수 있다. 이때, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 중 어느 하나의 벽체부(110 or 120)를 나머지 하나의 벽체부(120 or 110)에 대하여 상대 이동시킬 수도 있다. 예를 들어, 상측 벽체부(110)를 고정시켜 상측 벽체부(110)를 기준으로 하측 벽체부(120)를 상측 벽체부(110)에 대해 상대 이동시킬 수 있다. 여기서, 구동부(미도시)의 구체적인 구성은 일반적으로 채용할 수 있는 구조를 가질 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
간격조절부(미도시)는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 간격을 조절할 수 있으며, 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 합착을 위해 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)가 정렬된 상태에서 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 결합시킬 수 있고, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 분리시킬 수도 있다. 예를 들어, 간격조절부(미도시)는 승강장치의 형태로 구성되어 상측 벽체부(110) 및/또는 하측 벽체부(120)를 승강시킬 수 있고, 이를 통해 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 간격을 조절할 수 있다.
상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 결합을 통해 공정 챔버를 형성할 수 있으며, 상기 공정 챔버의 내부에 진공을 형성하여 합착 공정을 진행할 수 있다. 간격조절부(미도시)에 의한 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 결합에 의해 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)가 접촉될 수도 있고, 합착될 수도 있다. 한편, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)가 결합된 후에 제1 지지부(111) 및/또는 제2 지지부(121)가 승강하여 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 합착시킬 수도 있다.
제1 지지부(111)와 제2 지지부(121) 중 적어도 어느 하나(111 or 121)는 각각에 대응되는 제1 합착부재(11) 및/또는 제2 합착부재(12)에 압력을 부가하여 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 합착시키는 가압부를 포함할 수 있다. 상기 가압부는 제1 지지부(111) 및/또는 제2 지지부(121)의 구동에 의해 제1 합착부재(11) 및/또는 제2 합착부재(12)를 가압하여 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 합착시킬 수도 있고, 상측 벽체부(110) 및/또는 하측 벽체부(120)의 승강에 의해 제1 합착부재(11) 및/또는 제2 합착부재(12)를 가압하여 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 합착시킬 수도 있다.
예를 들어, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 결합으로 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 접촉시킨 후에 유체(예를 들어, 물, 공기 등) 공급을 통해 상기 가압부를 부풀려 제1 합착부재(11) 및/또는 제2 합착부재(12)를 가압할 수 있다. 또한, 상기 가압부가 탄성을 가져 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 결합에 의해 상기 가압부가 눌려지면서 탄성력으로 제1 합착부재(11) 및/또는 제2 합착부재(12)를 가압할 수도 있다.
한편, 간격조절부(미도시)는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 결합시키면서 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 합착시킬 수 있다. 이를 통해 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 결합시키는 구동력으로 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 한 번에 합착시킬 수 있고, 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 합착을 위한 공정 시간이 단축될 수 있다.
종래에는 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 특징점(예를 들어, 마커)을 통해 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 수평 정렬만을 수행하였기 때문에 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)가 정렬되지 않으면, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 간의 기울기 오차에 의해 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)가 평행하지 못하게 되고, 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)가 평행하지 않은 상태로 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 합착하는 경우에는 제1 합착부재(11)의 부착면과 제2 합착부재(12)의 부착면이 서로 대향하지 못하여(또는 향하는 방향이 상이하여) 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)가 서로 어긋난 상태로 합착되게 된다.
하지만, 본 발명에서는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 기반으로 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 중 어느 하나의 벽체부를 나머지 하나의 벽체부에 대하여 상대 이동시켜 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 정렬시킴으로써, 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 수평 정렬 뿐만 아니라 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 평행하게(또는 나란하게) 만들 수 있고, 제1 합착부재(11)의 부착면과 제2 합착부재(12)의 부착면이 서로 대향할 수 있으며, 이에 따라 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 정밀하게 정렬시킬 수 있고, 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12) 간의 정렬 오차 없이 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 정밀하게 합착할 수 있다.
위치정보 획득부(미도시)는 마크 패턴(131)이 형성된 패턴면을 포함하며, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)에 각각 제공되는 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b); 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 각각 향하도록 제공되어, 각각에 대향하는 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)를 각각 촬영하는 상측 및 하측 카메라(140a,140b); 및 상측 및 하측 카메라(140a,140b)가 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)를 각각 촬영한 마크 패턴 이미지를 분석하여 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 각각 획득하며, 각각 획득된 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보에 기초하여 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보를 생성하는 위치정보 분석부(미도시);를 더 포함할 수 있다.
상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)는 마크 패턴(131)이 형성된 패턴면을 포함할 수 있고, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)에 각각 제공될 수 있다. 상측 마크 플레이트(130a)는 마크 패턴(131)이 형성된 패턴면이 하측을 향하도록 상측 벽체부(110)에 제공될 수 있고, 상측 마크 플레이트(130a)의 패턴면은 제1 합착부재(11)의 지지면과 나란(또는 평행)할 수 있다. 예를 들어, 상측 마크 플레이트(130a)는 상측 벽체부(110)의 상벽부와 나란하게 제공될 수 있고, 상측 벽체부(110)에 연결되어 지지될 수 있다.
하측 마크 플레이트(130b)는 상기 패턴면이 상측을 향하도록 하측 벽체부(120)에 제공될 수 있고, 하측 마크 플레이트(130b)의 패턴면은 제2 합착부재(12)의 지지면과 나란할 수 있다. 예를 들어, 상측 마크 플레이트(130b)는 하측 벽체부(120)의 하벽부와 나란하게 제공될 수 있고, 하측 벽체부(120)에 연결되어 지지될 수 있다.
상측 및 하측 카메라(140a,140b)는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 각각 향하도록 제공되어, 각각에 대향하는 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)를 각각 촬영할 수 있다. 이때, 상측 및 하측 카메라(140a,140b)는 상측과 하측을 각각 향하도록 조립되어 카메라 조립체를 이룰 수 있고, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 사이에 제공될 수 있다.
상측 카메라(140a)는 상측 벽체부(110)를 향하도록 제공될 수 있고, 상측 마크 플레이트(130a)에 대향하여 상기 패턴면을 향하는 방향(예를 들어, 상기 패턴면과 수직한 방향)에서 상측 마크 플레이트(130a)를 촬영할 수 있고, 상측 마크 플레이트(130a)의 마크 패턴 이미지를 얻을 수 있다.
하측 카메라(140b)는 하측 벽체부(120)를 향하도록 제공될 수 있고, 하측 마크 플레이트(130b)에 대향하여 상기 패턴면을 향하는 방향에서 하측 마크 플레이트(130b)를 촬영할 수 있고, 하측 마크 플레이트(130b)의 마크 패턴 이미지를 얻을 수 있다.
위치정보 분석부(미도시)는 상측 카메라(140a)가 상측 마크 플레이트(130a)를 촬영한 상측 마크 플레이트(130a)의 마크 패턴 이미지와 하측 카메라(140b)가 하측 마크 플레이트(130b)를 촬영한 하측 마크 플레이트(130b)의 마크 패턴 이미지를 분석하여 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 각각 획득할 수 있고, 각각 획득된 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보에 기초하여 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보를 생성할 수 있다. 상측 카메라(140a) 및/또는 하측 카메라(140b)의 광축과 상기 패턴면의 각도(또는 기울기)에 따라 상기 마크 패턴 이미지에서 마크 패턴(131)의 형상이 달라지므로, 상기 마크 패턴 이미지에서 마크 패턴(131)의 형상을 분석하여 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 어긋남(예를 들어, 기울어짐)을 알 수 있고, 이를 통해 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 획득할 수 있다. 그리고 이렇게 획득한 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보의 차이를 계산하여 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보를 산출할 수 있다.
본 발명에서는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)에 각각 제공되는 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)를 상측 및 하측 카메라(140a,140b)를 이용하여 각각 촬영하고 촬영된 마크 패턴 이미지를 분석함으로써, 간단하게 정밀도 높은 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 획득할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 합착부재와 제2 합착부재의 특징점을 설명하기 위한 개념도로, 도 3(a)는 제1 합착부재의 특징점을 나타내며, 도 3(b)는 제2 합착부재의 특징점을 나타내고, 도 3(c)는 제1 합착부재와 제2 합착부재의 특징점 간 상대위치를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 상측 카메라(140a)는 제1 합착부재(11)의 특징점(11a)을 촬영할 수 있고, 하측 카메라(140b)는 제2 합착부재(12)의 특징점(12a)을 촬영할 수 있다. 제1 합착부재(11)의 특징점(11a)을 촬영한 제1 특징점 이미지와 제2 합착부재(12)의 특징점(12a)을 촬영한 제2 특징점 이미지를 통해 제1 합착부재(11)의 특징점(11a)과 제2 합착부재(12)의 특징점(12a)의 위치를 비교하여 제1 합착부재(11)의 특징점(11a)과 제2 합착부재(12)의 특징점(12a)의 어긋남(또는 틀어짐)을 확인할 수 있다.
여기서, 상기 특징점은 마커(marker)일 수도 있고, 합착부재(상기 제1 합착부재 및/또는 상기 제2 합착부재)의 꼭지점 또는 모서리 간의 교차점일 수 있다. 예를 들어, 제1 합착부재(11)는 윈도우 글래스 또는 커버 글래스일 수 있고, 투명한 부분과 불투명한(또는 검은색의) 베젤(bezel)을 포함할 수 있으며, 제2 합착부재(12)는 디스플레이 패널 또는 터치스크린 패널로 투명하게 형성될 수 있다. 이러한 경우, 제1 합착부재(11) 및/또는 제2 합착부재(12)에 마커를 표시할 수 없으므로, 제1 합착부재(11)과 제2 합착부재(12) 각각의 모서리 간의 교차점을 특징점으로 할 수 있다. 이때, 상기 마커가 없으므로, 상기 마커를 보고 제1 합착부재(11)과 제2 합착부재(12)를 정렬시킬 수 없기 때문에 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 정렬시켜 제1 합착부재(11)과 제2 합착부재(12)를 합착시키는 것이 중요하다. 이에 따라 본 발명에서는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 정렬을 통해 제1 합착부재(11)과 제2 합착부재(12)의 정렬없이 제1 합착부재(11)과 제2 합착부재(12)를 합착할 수 있다.
위치정보 분석부(미도시)는 제1 합착부재(11)의 특징점(11a)을 촬영한 제1 특징점 이미지와 제2 합착부재(12)의 특징점(12a)을 촬영한 제2 특징점 이미지를 분석하여 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 특징점 간의 상대위치정보를 획득할 수 있고, 제어부(미도시)는 획득된 상기 특징점 간의 상대위치정보를 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보에 반영하여 상기 제어정보를 생성할 수 있다. 위치정보 분석부(미도시)는 제1 합착부재(11)의 특징점(11a)을 촬영한 제1 특징점 이미지와 제2 합착부재(12)의 특징점(12a)을 촬영한 제2 특징점 이미지를 분석할 수 있으며, 이를 통해 제1 합착부재(11)의 특징점의 위치정보와 제2 합착부재(12)의 특징점의 위치정보를 알 수 있고, 제1 합착부재(11)의 특징점의 위치(정보)와 제2 합착부재(12)의 특징점의 위치(정보)의 차이를 계산하여 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 특징점 간의 상대위치정보를 획득할 수 있다.
여기서, 제1 합착부재(11)의 특징점(11a)과 제2 합착부재(12)의 특징점(12a)은 각각 복수개일 수 있으며, 복수개의 제1 합착부재(11)의 특징점(11a)이 이루는 평면과 복수개의 제2 합착부재(12)의 특징점(12a)이 이루는 평면이 틀어진 정도를 계산할 수 있다. 이를 통해 상기 복수개의 제1 합착부재(11)의 특징점(11a)이 이루는 평면과 상기 복수개의 제2 합착부재(12)의 특징점(12a)이 이루는 평면의 틀어진 정도를 나타내는 회전 위치정보(예를 들어, θ 값)를 획득할 수 있으며, 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 특징점 간의 상대위치정보는 상기 회전 위치정보를 포함할 수 있다. 이때, 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12) 간의 틀어진 정도를 정확하게 계산할 수 있도록 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12) 각각은 각 꼭지점 또는 모서리마다 하나씩 총 4개의 특징점(11a or 12a)을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
제어부(미도시)는 획득된 상기 특징점 간의 상대위치정보를 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 사이의 상대위치정보에 반영하여 상기 제어정보를 생성할 수 있으며, 생성된 상기 제어정보를 통해 상기 구동부(미도시)를 제어할 수 있고, 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시켜 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 및 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)가 정렬되도록 구동부(미도시)를 제어할 수 있다. 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12) 간의 정렬 오차 없이 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 정밀하게 합착시키기 위해서는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 정렬을 통해 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 평행하게 만드는 것 뿐만 아니라 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 정렬(또는 수평 정렬)도 필요하므로, 획득된 제1 합착부재(11)의 특징점과 제2 합착부재(12)의 특징점 간의 상대위치정보를 반영하여 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시킬 수 있다. 이에 따라 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 정밀하게 정렬시킬 수 있고, 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12) 간의 정렬 오차 없이 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)를 정밀하게 합착할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마크 패턴 이미지에서 마크 패턴의 형상 변화 및 틀어짐을 설명하기 위한 개념도로, 도 4(a)는 카메라의 광축과 패턴면이 수직한 상태를 나타내고, 도 4(b)는 카메라의 광축에 대해 패턴면이 기울어진 상태를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 위치정보 분석부(미도시)는 상기 마크 패턴 이미지에 나타난 마크 패턴(131)의 형상 변화 및 틀어짐을 측정하여 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 획득할 수 있다. 위치정보 분석부(미도시)는 상기 마크 패턴 이미지에 나타난 마크 패턴(131)의 형상 변화 및 틀어짐을 측정할 수 있고, 이를 통해 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 획득할 수 있다. 상측 카메라(140a) 및/또는 하측 카메라(140b)의 광축과 상기 패턴면이 수직한 상태로 상기 마크 패턴 이미지가 촬영되는 경우에는 도 4(a)와 같이 상기 마크 패턴 이미지에서 마크 패턴(131)이 원래 형상대로 2차원 평면(2D 평면)에 잘 나타나지만, 상측 카메라(140a) 및/또는 하측 카메라(140b)의 광축에 대해 상기 패턴면이 기울어진 상태로 상기 마크 패턴 이미지가 촬영되는 경우에는 도 4(b)와 같이 상기 마크 패턴 이미지에서 마크 패턴(131)이 원래 형상대로 나타나지 않고 마크 패턴(131)의 형상이 달라지게 된다.
상측 카메라(140a) 및/또는 하측 카메라(140b)의 광축과 상기 패턴면의 각도에 따라 상기 마크 패턴 이미지에서 마크 패턴(131)의 형상이 달라지므로, 상기 마크 패턴 이미지에 나타난 마크 패턴(131)의 형상 변화 및 틀어짐을 측정하여 상측 카메라(140a) 및/또는 하측 카메라(140b)의 광축과 상기 패턴면의 각도를 계산할 수 있고, 계산된 상측 카메라(140a) 및/또는 하측 카메라(140b)의 광축과 상기 패턴면의 각도 및 상측 마크 플레이트(130a) 및/또는 하측 마크 플레이트(130b)의 위치좌표를 기초하여 상기 기준축에 대한 상측 벽체부(110)의 위치정보와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 획득할 수 있다.
상기 위치정보는 하나의 평면 상에 존재하는 제1 축 및 제2 축을 따라 결정되는 제1 축 선형위치정보;와 제2 축 선형위치정보; 및 상기 평면의 기울어진 정도를 나타내는 기울기 정보를 포함할 수 있다. 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 각각에 대해 제1 축 선형위치정보(예를 들어, 제1 축 좌표값), 제2 축 선형위치정보(예를 들어, 제2 축 좌표값) 및 기울기 정보(예를 들어, φ 값)를 추출할 수 있고, 이렇게 추출된 각각의 상기 제1 축 선형위치정보, 상기 제2 축 선형위치정보 및 상기 기울기 정보를 통해 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 획득할 수 있다. 상기 제1 축 선형위치정보, 상기 제2 축 선형위치정보 및 상기 기울기 정보를 이용하여 상기 어느 하나의 벽체부를 상기 제1 축 방향 및 상기 제2 축 방향으로 선형 이동시키고, 상측 벽체부(110)의 상기 제1 축 선형위치정보와 상기 제2 축 선형위치정보 및 하측 벽체부(120)의 상기 제1 축 선형위치정보와 상기 제2 축 선형위치정보에 의해 결정되는 상기 평면의 틀어진 정도가 조절되도록 상기 어느 하나의 벽체부를 회전시켜 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 정렬시킬 수 있다. 여기서, 상기 제1 축 선형위치정보와 상기 제2 축 선형위치정보는 방향 정보과 거리 정보를 포함할 수 있다. 한편, 상기 평면의 기울기를 조절하여 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)가 평행하게 되도록 상기 기울기 정보를 이용하여 상기 어느 하나의 벽체부를 틸팅(tilting)시킬 수도 있다.
그리고 상기 위치정보는 상기 평면의 틀어진 정도를 나타내는 회전 위치정보(예를 들어, θ 값)를 더 포함할 수 있으며, 상측 벽체부(110)의 상기 제1 축 선형위치정보와 상기 제2 축 선형위치정보 및 하측 벽체부(120)의 상기 제1 축 선형위치정보와 상기 제2 축 선형위치정보에 의해 산출될 수 있다. 이때, 복수개의 상측 마크 플레이트(130a) 및 복수개의 하측 마크 플레이트(130b)를 통해 복수개의 상측 마크 플레이트(130a)가 이루는 평면과 복수개의 하측 마크 플레이트(130b)가 이루는 평면의 틀어진 정도를 계산하여 상기 회전 위치정보를 산출할 수 있다. 여기서, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 간의 틀어진 정도를 정확하게 계산할 수 있도록 상측 마크 플레이트(130a) 및 하측 마크 플레이트(130b) 각각은 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 각각의 각 꼭지점 또는 모서리마다 하나씩 총 4개씩인 것이 바람직할 수 있다.
예를 들어, 구동부(미도시)는 x축, y축 및 θ 방향의 3 축 방향으로 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시킬 수 있으며, 상기 어느 하나의 벽체부가 x, y 축 방향은 물론 θ 방향으로도 상기 나머지 벽체부에 대하여 정렬이 이루어질 수 있다. 구동부(미도시)는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)가 정렬되지 않은 경우에 상기 어느 하나의 벽체부를 x, y 및 θ 방향으로 미세하게 조정하면서 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를 정렬시키는 정렬 작업을 수행할 수 있다. 이렇게 정렬 작업이 완료된 후에는 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 수평 이동 또는 회전 이동이 이루어지지 않을 수 있고, 정렬 위치가 틀어질 가능성이 없을 수 있다. 구동부(미도시)는 제1 축 구동부, 제2 축 구동부 및 축회전부를 포함할 수 있다. 상기 제1 축 구동부는 상기 어느 하나의 벽체부를 제1 축 방향으로 선형 이동시켜 상기 어느 하나의 벽체부를 상기 제1 축 방향으로 정렬시킬 수 있고, 상기 제2 축 구동부는 상기 어느 하나의 벽체부를 상기 제2 축 방향으로 이동시켜 상기 어느 하나의 벽체부를 제2 축 방향으로 정렬시킬 수 있으며, 상기 축회전부는 상기 어느 하나의 벽체부를 θ 방향으로 회전시켜 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)가 θ 방향으로 틀어지지 않도록 정렬시킬 수 있다.
한편, 구동부(미도시)는 φ 방향으로 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시킬 수도 있으며, 틸팅부를 더 포함할 수 있다. 상기 어느 하나의 벽체부를 φ 방향으로 상대 이동(또는 회전)시켜 상기 어느 하나의 벽체부를 틸팅시킬 수 있고, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)를(즉, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를) 평행하게 만들 수도 있다.
그리고 상측 및 하측 카메라(140a,140b)는 이동 가능하게 설치되어, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 결합 시에 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 사이 공간에서 벗어날 수 있다. 상측 및 하측 카메라(140a,140b)는 이동 가능하게 설치될 수 있으며, 상측 마크 플레이트(130a) 및/또는 하측 마크 플레이트(130b)가 복수개로 구성되는 경우에는 이동하면서 복수의 상측 마크 플레이트(130a)와 하측 마크 플레이트(130b)를 각각 촬영할 수 있다. 또한, 상측 및 하측 카메라(140a,140b)는 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 결합 시에 간섭되지 않도록 이동하여 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 사이 공간에서 벗어날(또는 이탈될) 수 있다. 이러한 경우, 상측 및 하측 카메라(140a,140b)가 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 결합 시에 간섭되지 않을 수 있으며, 이에 따라 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 결합으로 내부에 진공이 잘 형성될 수 있고, 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 합착이 잘 이루어질 수 있다.
또한, 상측 마크 플레이트(130a) 및/또는 하측 마크 플레이트(130b)가 복수개로 구성되어야 복수의 축(예를 들어, 상기 제1 축과 상기 제2 축)에 대한 정렬이 이루어질 수 있으므로, 상측 마크 플레이트(130a) 및 하측 마크 플레이트(130b)를 복수개로 구성되는 것이 바람직할 수 있다.
마크 패턴(131)은 복수의 마크(131a)가 매트릭스 형태로 배열된 마크 매트릭스; 및 상기 마크 매트릭스의 외측에 배치되며, 하나의 원 궤적에 위치하는 복수의 원 궤적마크(131b)를 포함할 수 있다. 마크 매트릭스는 동일한 형태의 복수의 마크(131a)가 매트릭스 형태로 배열될 수 있으며, 복수의 마크(131a) 간에 제1 방향의 간격이 동일하고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 간격이 동일할 수 있다. 상기 마크 매트릭스가 포함된 마크 패턴(131)을 촬영하여 마크 패턴 이미지를 획득하게 되면, 획득된 마크 패턴 이미지에서 마크(131a)의 형상 변화 및 틀어짐을 측정하여 상측 카메라(140a) 및/또는 하측 카메라(140b)의 광축과 상기 패턴면의 각도를 계산할 수 있고, 계산된 상측 카메라(140a) 및/또는 하측 카메라(140b)의 광축과 상기 패턴면의 각도 및 상측 마크 플레이트(130a) 및/또는 하측 마크 플레이트(130b)의 위치좌표를 기초하여 상기 기준축에 대한 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 획득할 수 있으며, 이를 통해 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 어긋남을 산출할 수 있다.
또한, 상기 획득된 마크 패턴 이미지에서 마크(131a)의 크기 또는 간격을 측정하여 상측 카메라(140a)와 하측 카메라(140b) 중 상기 획득된 마크 패턴 이미지를 촬영한 카메라의 배율 및 분해능을 계산할 수 있으며, 이를 통해 상기 제1 특징점 이미지와 상기 제2 특징점 이미지에서 제1 합착부재(11)의 특징점과 제2 합착부재(12)의 특징점의 위치 차이가 나는 경우에 정렬을 위해 실제적으로 이동해야 할 거리를 산출할 수 있다.
한편, 복수의 마크(131a)가 매트릭스 형태로 배열된 상기 마크 매트릭스를 분석하게 되면, 평면의 방정식을 이루는 좌표를 획득할 수 있고, 변환행렬을 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 원 궤적마크를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5를 참조하면, 복수의 원 궤적마크(131b)는 상기 마크 매트릭스의 외측에 배치될 수 있고, 하나의 원 궤적에 위치할 수 있다. 상측 마크 플레이트(130a)와 하측 마크 플레이트(130b) 중 동일한 마크 플레이트(130a or 130b)에 형성된 복수의 원 궤적마크(131b)를 연결하게 되면, 하나의 원을 형성할 수 있다. 이렇게 형성되는 원의 중심을 통해 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 중 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심을 추출할 수 있다. 이때, 복수의 원 궤적마크(131b)가 형성하는 원의 중심은 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심과 동일한 것이 바람직할 수 있으며, 이러한 경우에 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전에 따른 기울기 변화가 상기 동일한 마크 플레이트의 기울기 변화에 잘 반영될 수 있고, θ 방향을 잘 산출할 수 있다.
그리고 상기 위치정보 분석부(미도시)는 상기 마크 패턴 이미지에서 복수의 원 궤적마크(131b)의 위치를 측정하여 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 중 적어도 어느 하나의 회전 중심을 산출할 수 있다. 이에 상기 위치정보는 상기 평면의 회전 중심 위치정보를 더 포함할 수 있고, 상기 어느 하나의 벽체부를 θ 방향으로 회전시키거나 φ 방향으로 틸팅시키는 경우에 사용될 수 있다. 복수의 원 궤적마크(131b)가 형성하는 원의 중심이 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심과 동일한 경우에는 복수의 원 궤적마크(131b)가 형성하는 원의 중심을 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심으로 추출할 수 있다. 복수의 원 궤적마크(131b)가 형성하는 원의 중심이 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심과 상이한 경우에는 복수의 원 궤적마크(131b)가 형성하는 원의 중심과 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심의 위치 차이를 통해 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 중 적어도 어느 하나의 벽체부의 회전 중심을 산출할 수 있다. 상기 적어도 어느 하나의 벽체부가 회전 중심을 중심으로 하여 회전하게 되면, 복수의 원 궤적마크(131b)가 형성하는 원의 중심과 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심의 위치 차이가 변화할 수 있으며, 이를 반영하여 상기 적어도 어느 하나의 벽체부가 회전 중심을 중심으로 하여 회전하여도 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120) 중 적어도 어느 하나의 벽체부의 회전 중심을 산출할 수 있다. 이에 상기 적어도 어느 하나의 벽체부의 회전 중심을 통해 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전에 따른 기울기 변화를 계산할 수 있고, θ 방향을 잘 산출할 수 있다. 그리고 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 회전 중심을 정렬(또는 일치)시켜 상기 어느 하나의 벽체부를 θ 방향으로 회전 및/또는 φ 방향으로 틸팅시킬 수 있다.
상측 마크 플레이트(130a)는 제1 지지부(111)의 외곽에 배치될 수 있고, 하측 마크 플레이트(130b)는 제2 지지부(121)의 외곽에 배치될 수 있다. 이에 따라 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 결합 시에 간섭이 발생하지 않을 수 있으며, 제1 합착부재(11)와 제2 합착부재(12)의 합착 공정에서 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)를 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)에 각각 고정 설치할 수 있으며, 이를 통해 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)의 이동 및 설치에 따라 발생하는 조립 오차, 이동 오차 및 진동 발생을 방지할 수 있고, 오차 발생을 줄여 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 위치정보의 정밀도가 더욱 향상될 수 있다. 또한, 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)가 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)에 각각 고정 설치됨으로써, 연속적인 합착 공정을 수행 중에 실시간으로 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)를 각각 촬영하고 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 위치정보를 새로(또는 다시) 획득하여 갱신할 수 있다.
상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)는 쿼츠(quartz) 소재로 이루어질 수 있고, 마크 패턴(131)은 인쇄되어 형성될 수 있다. 금속(metal) 소재를 사용하는 경우에는 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)의 촬영 시에 빛이 반사되어 선명한 마크 패턴 이미지를 얻을 수 없게 될 수 있고, 플레이트의 가공을 통해 홀을 형성하여 마크 패턴(131)을 형성하는 경우에는 가공 오차에 의해 마크 패턴(131)의 정밀도가 낮아지는 문제가 있다.
하지만, 본 발명에서는 쿼츠 소재의 상측 및 하측 마크 플레이트(130a,130b)에 마크 패턴(131)을 잉크 등으로 인쇄하여 사용함으로써, 마크 패턴(131)의 정밀도가 높아질 수 있으며, 정밀도 높은 마크 패턴(131)으로 인해 마크 패턴 이미지의 해상도(또는 분해능)이 향상될 수 있고, 상측 벽체부(110)와 하측 벽체부(120)의 위치정보의 정밀도를 최대화할 수도 있다. 인쇄를 통해 마크 패턴(131)를 형성하는 경우에는 인쇄의 정밀도가 높아 마크 패턴(131)의 정밀도가 향상될 수 있으며, 쿼츠 소재에 인쇄가 이루어지는 경우에 인쇄가 더욱 잘 될 수 있고, 마크 패턴(131)의 박리가 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 인쇄의 경우에는 마크 패턴(131)의 색을 용이하게 조절할 수 있으며, 마크 패턴(131)의 색을 검정으로 하는 경우에는 마크 패턴(131)이 빛을 흡수하여 마크 패턴(131)의 가시성이 더욱 향상될 수 있고, 마크 패턴(131)이 인쇄된 부분에서는 빛이 흡수되고 마크 패턴(131)이 인쇄되지 않은 부분에서는 투명하여 빛이 투과되므로, 상기 마크 패턴 이미지에서 마크 패턴(131)의 경계가 명확(또는 뚜렷)해질 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 합착 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 합착 방법을 보다 상세히 살펴보는데, 본 발명의 일실시예에 따른 합착 장치와 관련하여 앞서 설명된 부분과 중복되는 사항들은 생략하도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 합착 방법은 제1 합착부재와 제2 합착부재를 합착하는 합착 방법에 있어서, (a) 상기 상측 벽체부의 제1 지지부에 상기 제1 합착부재를 제공하고, 상기 하측 벽체부의 제2 지지부에 상기 제2 합착부재를 제공하는 과정(S100); (b) 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하고, 각각 획득된 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보로부터 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 산출하는 과정(S200); (c) 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시키는 과정(S300); 및 (d) 정렬된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 간격을 조절하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시키는 과정(S400);을 포함할 수 있다.
먼저, 상측 벽체부의 제1 지지부에 상기 제1 합착부재를 제공하고, 하측 벽체부의 제2 지지부에 상기 제2 합착부재를 제공한다(S100). 제1 합착부재와 제2 합착부재를 합착시키기 위해 상기 제1 합착부재를 상기 상측 벽체부의 제1 지지부에 제공(또는 지지)할 수 있고, 상기 제2 합착부재를 상기 하측 벽체부의 제2 지지부에 제공할 수 있다. 이때, 상기 제1 합착부재를 먼저 지지할 수도 있고, 상기 제2 합착부재를 먼저 지지할 수도 있으며, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 동시에 지지할 수도 있다.
다음으로, 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하고, 각각 획득된 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보로부터 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 산출한다(S200). 상측 벽체부와 하측 벽체부 사이의 상대위치정보에 기초하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시키기 위해 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득할 수 있고, 각각 획득된 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보로부터 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 산출할 수 있다.
한편, 상기 (a) 과정(S100)보다 먼저 상기 (b) 과정(S200)을 수행할 수도 있고, 상기 (a) 과정(S100)과 상기 (b) 과정(S200)을 동시에 수행할 수도 있다.
그 다음 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시킨다(S300). 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 어느 하나의 벽체부를 나머지 하나의 벽체부에 대하여 상대 이동시켜 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시킬 수 있고, 이를 통해 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 수평 정렬 뿐만 아니라 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 평행하게 만들 수 있고, 상기 제1 합착부재의 부착면과 상기 제2 합착부재의 부착면이 서로 대향할 수 있다. 이에 따라 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 정밀하게 정렬시킬 수 있고, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재 간의 정렬 오차 없이 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 정밀하게 합착할 수 있다.
그리고 정렬된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 간격을 조절하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시킬 수 있다(S400). 정렬된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시켜 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착을 위한 공정 챔버를 형성할 수 있고, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착할 수 있다. 여기서, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 간격 조절을 통한 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 결합에 의해 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재가 합착될 수도 있고, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시켜 공정 챔버을 형성한 후에 상기 제1 지지부 및/또는 상기 제2 지지부의 승강으로 별도의 합착 공정을 수행하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착할 수도 있다.
상기 (d) 과정(S400) 동안에 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재가 합착될 수 있다. 이를 통해 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시키는 구동력으로 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 한 번에 합착시킬 수 있고, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착을 위한 공정 시간이 단축될 수 있다.
상기 (d) 과정(S400) 이후에 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착시키는 과정(S450);을 더 포함할 수 있다.
상기 (d) 과정(S400) 이후에 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착시킬 수 있다(S450). 상기 제1 지지부 및/또는 상기 제2 지지부의 구동에 의해 상기 제1 합착부재 및/또는 상기 제2 합착부재를 가압하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착시킬 수도 있다.
예를 들어, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 결합으로 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 접촉시킨 후에 유체(예를 들어, 물, 공기 등) 공급을 통해 가압부 등을 부풀려 상기 제1 합착부재 및/또는 상기 제2 합착부재를 가압할 수 있다.
본 발명에 따른 합착 방법은 마크 패턴이 형성된 패턴면을 포함하는 상측 및 하측 마크 플레이트를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부에 각각 제공하는 과정(S150);을 더 포함할 수 있고, 상기 (b) 과정(S200)은 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 각각 향하도록 제공되는 상측 및 하측 카메라를 이용하여 각각에 대향하는 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영하는 과정(S210); 상기 상측 및 하측 카메라가 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영한 마크 패턴 이미지를 분석하는 과정(S220); 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하는 과정(S230); 및 획득한 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보에 기초하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 생성하는 과정(S240)을 포함할 수 있다.
그리고 마크 패턴이 형성된 패턴면을 포함하는 상측 및 하측 마크 플레이트를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부에 각각 제공할 수 있다(S150). 간단하게 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 획득할 수 있도록 상측 및 하측 마크 플레이트를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부에 각각 제공할 수 있다.
상기 각각 제공하는 과정(S150) 이후에 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 각각 향하도록 제공되는 상측 및 하측 카메라를 이용하여 각각에 대향하는 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영할 수 있다(S210). 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영한 마크 패턴 이미지를 분석하기 위해 상측 및 하측 카메라를 이용하여 각각에 대향하는 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영할 수 있다.
그리고 상기 상측 및 하측 카메라가 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영한 마크 패턴 이미지를 분석할 수 있다(S220). 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부에 각각 제공되는 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 상기 상측 및 하측 카메라를 이용하여 각각 촬영하고 촬영된 마크 패턴 이미지를 분석함으로써, 간단하게 정밀도 높은 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 획득할 수 있다.
그 다음 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득할 수 있다(S230). 상기 마크 패턴 이미지를 분석하여 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득할 수 있고, 획득한 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보에 기초하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 계산할 수 있다. 상기 상측 카메라 및/또는 상기 하측 카메라의 광축과 상기 패턴면의 각도(또는 기울기)에 따라 상기 마크 패턴 이미지에서 상기 마크 패턴의 형상이 달라지므로, 상기 마크 패턴 이미지에서 상기 마크 패턴의 형상을 분석하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 어긋남(예를 들어, 기울어짐)을 알 수 있고, 이를 통해 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 획득할 수 있다.
이후에, 획득한 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보에 기초하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 생성할 수 있다(S240). 이렇게 획득한 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보의 차이를 계산하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 산출할 수 있다.
본 발명에 따른 합착 방법은 상기 상측 및 하측 카메라를 이용하여 상기 제1 합착부재의 특징점과 상기 제2 합착부재의 특징점을 각각 촬영하는 과정(S250); 및 상기 제1 합착부재의 특징점을 촬영한 제1 특징점 이미지와 상기 제2 합착부재의 특징점을 촬영한 제2 특징점 이미지를 분석하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 특징점 간의 상대위치정보를 획득하는 과정(S260);을 더 포함할 수 있고, 상기 (c) 과정(S300)은 획득된 상기 특징점 간의 상대위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보에 반영하여 수행될 수 있다.
그리고 상기 상측 및 하측 카메라를 이용하여 상기 제1 합착부재의 특징점과 상기 제2 합착부재의 특징점을 각각 촬영할 수 있다(S250). 상기 제1 합착부재의 특징점을 촬영한 제1 특징점 이미지와 상기 제2 합착부재의 특징점을 촬영한 제2 특징점 이미지를 통해 상기 제1 합착부재의 특징점과 상기 제2 합착부재의 특징점의 위치를 비교하기 위해 상기 제1 합착부재의 특징점과 상기 제2 합착부재의 특징점을 각각 촬영할 수 있다.
그 다음 상기 제1 합착부재의 특징점을 촬영한 제1 특징점 이미지와 상기 제2 합착부재의 특징점을 촬영한 제2 특징점 이미지를 분석하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 특징점 간의 상대위치정보를 획득할 수 있다(S260). 상기 제1 합착부재의 특징점을 촬영한 제1 특징점 이미지와 상기 제2 합착부재의 특징점을 촬영한 제2 특징점 이미지를 분석하여 상기 제1 합착부재의 특징점과 상기 제2 합착부재의 특징점의 위치를 비교함으로써, 상기 제1 합착부재의 특징점과 상기 제2 합착부재의 특징점의 어긋남을 확인할 수 있다.
즉, 상기 제1 특징점 이미지와 상기 제2 특징점 이미지를 분석하여 기준축에 대한 상기 제1 합착부재의 특징점의 위치정보와 상기 제2 합착부재의 특징점의 위치정보를 알 수 있고, 상기 제1 합착부재의 특징점의 위치와 상기 제2 합착부재의 특징점의 위치의 차이로 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 특징점 간의 상대위치정보를 획득할 수 있다.
상기 (c) 과정(S300)은 획득된 상기 특징점 간의 상대위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보에 반영하여 수행될 수 있다. 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재 간의 정렬 오차 없이 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 정밀하게 합착시키기 위해서는 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 정렬을 통해 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 평행하게 만드는 것 뿐만 아니라 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 수평 정렬도 필요하므로, 획득된 상기 제1 합착부재의 특징점과 상기 제2 합착부재의 특징점 간의 상대위치정보를 반영하여 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시킬 수 있다. 이에 따라 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 정밀하게 정렬시킬 수 있고, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재 간의 정렬 오차 없이 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 정밀하게 합착할 수 있다.
상기 (b) 과정(S200)은, 하나의 평면 상에 존재하는 제1 축 및 제2 축을 따라 결정되는 제1 축 선형위치정보와 제2 축 선형위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 각각에 대해 추출하는 과정(S225); 및 상기 평면의 기울어진 정도를 나타내는 기울기 정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 각각에 대해 추출하는 과정(S226)을 포함할 수 있다.
그리고 하나의 평면 상에 존재하는 제1 축 및 제2 축을 따라 결정되는 제1 축 선형위치정보와 제2 축 선형위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 각각에 대해 추출할 수 있다(S225). 이렇게 추출된 제1 축 선형위치정보와 제2 축 선형위치정보로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 획득할 수 있다.
그리고 상기 평면의 기울어진 정도를 나타내는 기울기 정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 각각에 대해 추출할 수 있다(S226). 상기 평면의 기울어진 정도를 나타내는 기울기 정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치정보로 획득될 수 있다.
한편, 상기 (b) 과정(S200)은 상기 평면의 틀어진 정도를 나타내는 회전 위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 각각에 대해 추출하는 과정(S227)을 더 포함할 수 있다.
상기 평면의 틀어진 정도를 나타내는 회전 위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 각각에 대해 추출할 수도 있다(S227). 이렇게 추출된 상기 평면의 틀어진 정도를 나타내는 회전 위치정보도 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치정보로 획득할 수 있다.
이러한 상기 제1 축 선형위치정보, 상기 제2 축 선형위치정보 및 상기 기울기 정보를 이용하여 상기 어느 하나의 벽체부를 상기 제1 축 방향 및 상기 제2 축 방향으로 선형 이동시키고, 상기 제1 축 선형위치정보, 상기 제2 축 선형위치정보 및 상기 기울기 정보에 의해 결정되는 상기 평면의 틀어진 정도가 조절되도록 상기 어느 하나의 벽체부를 회전시켜 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시킬 수 있다. 이때, 상기 회전 위치정보를 이용하여 상기 어느 하나의 벽체부를 회전시킬 수도 있다. 또한, 상기 기울기 정보를 이용하여 상기 평면의 기울기가 조절되도록 상기 어느 하나의 벽체부를 틸팅시킬 수도 있다.
한편, 상기 (c) 과정(S300)은 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 어느 하나의 벽체부의 이동방향과 이동거리를 계산하는 과정(S310); 및 계산된 상기 이동방향과 이동거리로 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시키는 과정(S320)을 포함할 수 있다.
상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 어느 하나의 벽체부의 이동방향과 이동거리를 계산할 수 있다(S310). 상기 마크 패턴 이미지를 분석한 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 기반으로 상기 어느 하나의 벽체부의 이동방향과 이동거리를 계산할 수 있고, 상기 어느 하나의 벽체부를 어느 방향으로 얼마의 거리만큼 상대 이동시켜야 하는지를 알 수 있다. 즉, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 기반으로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 계산하고, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보에 기초하여 상기 어느 하나의 벽체부의 이동방향과 이동거리를 계산할 수 있다.
그리고 계산된 상기 이동방향과 이동거리로 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시킬 수 있다(S320). 이를 통해 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시킬 수 있다. 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보에 기초하여 상기 어느 하나의 벽체부의 이동방향과 이동거리를 계산하고, 계산된 상기 이동방향과 이동거리로 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시킴으로써, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시킬 수 있다.
상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시키는 과정(S320)은 x축, y축 및 θ 방향의 3 축 방향으로 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시켜 수행될 수 있다. 상기 어느 하나의 벽체부를 x축, y축 및 θ 방향의 3 축 방향으로 상대 이동시킬 수 있으며, 상기 어느 하나의 벽체부가 x, y 축 방향은 물론 θ 방향으로도 상기 나머지 벽체부에 대하여 정렬이 이루어질 수 있다. 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부가 정렬되지 않은 경우에 상기 어느 하나의 벽체부를 x, y 및 θ 방향으로 미세하게 조정하면서 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시키는 정렬 작업을 수행할 수 있다. 이렇게 정렬 작업이 완료된 후에는 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 수평 이동 또는 회전 이동이 이루어지지 않을 수 있고, 정렬 위치가 틀어질 가능성이 없을 수 있다.
한편, 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시키는 과정(S320)에서는 φ 방향으로 상기 어느 하나의 벽체부를 상대 이동시킬 수도 있다. 상기 어느 하나의 벽체부를 φ 방향으로 상대 이동시켜 상기 어느 하나의 벽체부를 틸팅시킬 수 있고, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 평행하게 만들 수도 있다.
그리고 본 발명의 합착 방법은 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 사이 공간에서 벗어나도록 상기 상측 및 하측 카메라를 이동시키는 과정(S270);을 더 포함할 수 있다.
상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시키기 전에 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 사이 공간에서 벗어나도록 상기 상측 및 하측 카메라를 이동시킬 수 있다(S270). 상기 상측 및 하측 카메라가 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 사이 공간에서 벗어나는 경우에는 상기 상측 및 하측 카메라가 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 결합 시에 간섭되지 않을 수 있으며, 이에 따라 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 결합으로 내부에 진공이 잘 형성될 수 있고, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착이 잘 이루어질 수 있다.
상기 마크 패턴은 복수의 마크가 매트릭스 형태로 배열된 마크 매트릭스; 및 상기 마크 매트릭스의 외측에 배치되며, 하나의 원 궤적에 위치하는 복수의 원 궤적마크를 포함할 수 있다. 마크 매트릭스는 동일한 형태의 복수의 마크가 매트릭스 형태로 배열될 수 있으며, 상기 복수의 마크 간에 제1 방향의 간격이 동일하고 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향의 간격이 동일할 수 있다. 상기 마크 매트릭스가 포함된 상기 마크 패턴을 촬영하여 마크 패턴 이미지를 획득하게 되면, 획득된 마크 패턴 이미지에서 상기 마크의 형상 변화 및 틀어짐을 측정하여 상기 상측 카메라 및/또는 상기 하측 카메라의 광축과 상기 패턴면의 각도를 계산할 수 있고, 계산된 상기 상측 카메라 및/또는 상기 하측 카메라의 광축과 상기 패턴면의 각도 및 상기 상측 마크 플레이트 및/또는 상기 하측 마크 플레이트의 위치좌표를 기초하여 상기 기준축에 대한 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 획득할 수 있으며, 이를 통해 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 어긋남을 산출할 수 있다.
복수의 원 궤적마크는 상기 마크 매트릭스의 외측에 배치될 수 있고, 하나의 원 궤적에 위치할 수 있다. 상기 상측 마크 플레이트와 상기 하측 마크 플레이트 중 동일한 마크 플레이트에 형성된 상기 복수의 원 궤적마크를 연결하게 되면, 하나의 원을 형성할 수 있다. 이렇게 형성되는 원의 중심을 통해 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심을 추출할 수 있다. 이때, 상기 복수의 원 궤적마크가 형성하는 원의 중심은 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심과 동일한 것이 바람직할 수 있으며, 이러한 경우에 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전에 따른 기울기 변화가 상기 동일한 마크 플레이트의 기울기 변화에 잘 반영될 수 있고, θ 방향을 잘 산출할 수 있다.
상기 마크 패턴 이미지를 분석하는 과정은(S220) 상기 마크 패턴 이미지에서 상기 복수의 원 궤적마크의 위치를 측정하는 과정(S221); 및 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 적어도 어느 하나의 회전 중심을 산출하는 과정(S222)을 포함할 수 있다.
상기 마크 패턴 이미지에서 상기 복수의 원 궤적마크의 위치를 측정할 수 있다(S221). 복수의 원 궤적마크가 형성하는 원의 중심을 알기 위해 상기 마크 패턴 이미지에서 상기 복수의 원 궤적마크의 위치를 측정할 수 있다. 상기 마크 패턴 이미지에서 상기 복수의 원 궤적마크의 위치를 측정함으로써, 복수의 원 궤적마크가 형성하는 원의 중심을 확인할 수 있다.
그리고 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 적어도 어느 하나의 회전 중심을 산출할 수 있다(S222). 상기 복수의 원 궤적마크가 형성하는 원의 중심이 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심과 동일한 경우에는 상기 복수의 원 궤적마크가 형성하는 원의 중심을 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심으로 추출할 수 있다. 상기 복수의 원 궤적마크가 형성하는 원의 중심이 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심과 상이한 경우에는 상기 복수의 원 궤적마크가 형성하는 원의 중심과 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심의 위치 차이를 통해 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 적어도 어느 하나의 벽체부의 회전 중심을 산출할 수 있다. 상기 적어도 어느 하나의 벽체부가 회전 중심을 중심으로 하여 회전하게 되면, 상기 복수의 원 궤적마크가 형성하는 원의 중심과 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전 중심의 위치 차이가 변화할 수 있으며, 이를 반영하여 상기 적어도 어느 하나의 벽체부가 회전 중심을 중심으로 하여 회전하여도 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 적어도 어느 하나의 벽체부의 회전 중심을 산출할 수 있다. 이에 상기 적어도 어느 하나의 벽체부의 회전 중심을 통해 상기 동일한 마크 플레이트가 제공된 벽체부의 회전에 따른 기울기 변화를 계산할 수 있고, θ 방향을 잘 산출할 수 있다.
본 발명의 합착 방법은 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 간격을 조절하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 분리시키는 과정(S500); 및 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재가 합착된 합착 조립체를 반출하는 과정(S600);을 더 포함할 수 있다.
그 다음 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 간격을 조절하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 분리시킬 수 있다(S500). 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재가 합착된 후에 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 간격을 조절하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 분리시킬 수 있다.
그리고 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재가 합착된 합착 조립체를 반출할 수 있다(S600). 새로운(또는 다른) 제1 합착부재와 제2 합착부재를 합착하기 위해 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재가 합착된 합착 조립체를 상기 상측 벽체부 또는 상기 하측 벽체부로부터 반출할 수 있다.
상기 (a) 과정(S100) 내지 상기 (d) 과정(S400)은 반복 수행될 수 있다. 이에 따라 연속적인 합착 공정을 수행할 수 있으며, 연속적으로 상기 합착 조립체를 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 합착 방법은 상기 (a) 과정(S100)을 다시 수행하기 이전에 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착 상태를 확인하는 과정(S700);을 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 정렬 합착이 확인된 경우에는 상기 (b) 과정(S200)을 생략하고 이전에 산출된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 이용하여 상기 (c) 과정(S300)이 수행될 수 있고, 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 오정렬 합착이 확인된 경우에는 상기 (b) 과정(S200)을 수행하고 새로 산출된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 이용하여 상기 (c) 과정(S300)이 수행될 수 있다.
그리고 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착 상태를 확인할 수 있다(S700). 즉, 상기 합착 조립체의 합착 상태를 확인할 수 있다. 오랜 공정으로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치가 변화하게 되면, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 위치정보(즉, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보)를 변경해야 할 필요가 있으므로, 연속적인 합착 공정을 수행하는 중에 상기 합착 조립체에서 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착 상태를 확인하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 오정렬 합착이 확인된 경우에 상기 (b) 과정(S200)을 다시 수행함으로써, 실시간으로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 새로 산출하여 갱신할 수 있고, 연속적인 합착 공정이 수행될 수 있다.
상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 정렬 합착이 확인된 경우에는 상기 (b) 과정(S200)을 생략하고 이전에 산출된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 이용하여 상기 (c) 과정(S300)이 수행될 수 있으며, 후속 제1 합착부재와 후속 제2 합착부재의 합착 시에 상기 (b) 과정(S200)을 생략할 수 있다. 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 다시 새로 산출할 필요없이 연속적인 합착 공정을 수행할 수 있다.
그리고 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 오정렬 합착이 확인된 경우에는 상기 (b) 과정(S200)을 다시 수행하고 새로 산출된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 이용하여 상기 (c) 과정(S300)이 수행될 수 있으며, 후속 제1 합착부재와 후속 제2 합착부재의 합착 시에 상기 (b) 과정(S200)을 다시 수행하여 후속 제1 합착부재와 후속 제2 합착부재가 정렬되도록 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 갱신할 수 있다.
즉, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보가 산출된 이후에, 상기 (a) 과정(S100), 각각 촬영하는 과정(S250), 상기 특징점 간의 상대위치정보를 획득하는 과정(S260), 상기 (c) 과정(S300), 상기 (d) 과정(S400), 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 분리시키는 과정(S500) 및 상기 합착 조립체를 반출하는 과정(S600)을 반복 수행하여 연속적으로 상기 합착 조립체를 제조할 수 있다. 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부에 각각 고정 설치하여 한 번의 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 산출한 후에 상기 (a) 과정(S100), 각각 촬영하는 과정(S250), 상기 특징점 간의 상대위치정보를 획득하는 과정(S260), 상기 (c) 과정(S300), 상기 (d) 과정(S400), 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 분리시키는 과정(S500) 및 상기 합착 조립체를 반출하는 과정(S600)을 반복 수행하여 연속적인 합착 공정을 수행할 수 있다. 이를 통해 연속적으로 상기 합착 조립체를 제조할 수 있고, 상기 합착 조립체의 생산량이 증대될 수 있다.
다시 말하면, 주기적으로(또는 즉시) 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착 상태를 확인하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착 상태가 불량일 때에 상기 상측 및 하측 카메라의 교정(calibration)을 즉시 실행 및 적용할 수 있고, 이를 통해 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 갱신할 수 있다.
한편, 본 발명의 합착 방법은 상기 상측 및 하측 카메라의 체결 상태 및/또는 나사 풀림 상태를 확인(check)하는 과정(S710);을 더 포함할 수 있다. 오랜 공정으로 상기 상측 및 하측 카메라의 나사 풀림 등 체결 상태의 불량이 발생할 수 있으며, 주기적으로(또는 즉시) 상기 상측 및 하측 카메라의 체결 상태 및/또는 나사 풀림 상태를 체크할 수 있다. 이를 통해 상기 상측 및 하측 카메라의 체결 상태 및/또는 나사 풀림 상태를 유지 보수(maintenance)할 수 있고, 상기 상측 및 하측 카메라의 체결 상태 및/또는 나사 풀림 상태의 불량을 통해 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착 상태의 불량을 간접적으로 확인할 수도 있다.
이처럼, 본 발명에서는 상측 벽체부의 위치정보와 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하여 산출된 상측 벽체부와 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상측 벽체부와 하측 벽체부 중 어느 하나의 벽체부를 나머지 하나의 벽체부에 대하여 상대 이동시켜 상측 벽체부와 하측 벽체부를 정렬시킴으로써, 제1 합착부재와 제2 합착부재를 정밀하게 정렬시킬 수 있고, 제1 합착부재와 제2 합착부재 간의 정렬 오차 없이 제1 합착부재와 제2 합착부재를 정밀하게 합착할 수 있다. 그리고 상측 벽체부와 하측 벽체부에 각각 제공되는 상측 및 하측 마크 플레이트를 상측 및 하측 카메라를 이용하여 각각 촬영하고 촬영된 마크 패턴 이미지를 분석함으로써, 간단하게 정밀도 높은 상측 벽체부와 하측 벽체부의 위치정보를 획득할 수 있다. 또한, 상측 마크 플레이트를 제1 지지부의 외곽에 배치하고 하측 마크 플레이트를 제2 지지부의 외곽에 배치함으로써, 상측 벽체부와 하측 벽체부의 결합 시에 간섭이 발생하지 않을 수 있으며, 이에 따라 상측 및 하측 마크 플레이트를 상측 벽체부와 하측 벽체부에 각각 고정 설치할 수 있고, 상측 및 하측 마크 플레이트의 이동 및 설치에 따라 발생하는 조립 오차, 이동 오차 및 진동 발생을 방지할 수 있다. 이로 인해 상측 벽체부와 하측 벽체부의 위치정보의 정밀도가 더욱 향상될 수 있다. 한편, 쿼츠 소재의 상측 및 하측 마크 플레이트에 마크 패턴을 인쇄하여 사용함으로써, 마크 패턴의 정밀도가 높아질 수 있으며, 정밀도 높은 마크 패턴으로 인해 마크 패턴 이미지의 해상도(또는 분해능)이 향상될 수 있고, 상측 벽체부와 하측 벽체부의 위치정보의 정밀도를 최대화할 수도 있다.
상기 설명에서 사용한 “~ 상에”라는 의미는 직접 접촉하는 경우와 직접 접촉하지는 않지만 상부 또는 하부에 대향하여 위치하는 경우를 포함하고, 상부면 또는 하부면 전체에 대향하여 위치하는 것뿐만 아니라 부분적으로 대향하여 위치하는 것도 가능하며, 위치상 떨어져 대향하거나 상부면 또는 하부면에 직접 접촉한다는 의미로 사용하였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
11 : 제1 합착부재 12 : 제2 합착부재
11a: 제1 합착부재의 특징점 12a: 제2 합착부재의 특징점
100 : 합착 장치 110 : 상측 벽체부
111 : 제1 지지부 112 : 상측 마크 플레이트 지지부
120 : 하측 벽체부 121 : 제2 지지부
122 : 하측 마크 플레이트 지지부 130a: 상측 마크 플레이트
130b: 하측 마크 플레이트 131 : 마크 패턴
131a: 마크 131b: 원 궤적마크
140a: 상측 카메라 140b: 하측 카메라

Claims (18)

  1. 제1 합착부재와 제2 합착부재를 합착하는 합착 장치에 있어서,
    상기 제1 합착부재가 지지되는 제1 지지부를 구비하는 상측 벽체부;
    상기 제1 합착부재와 대향하여 상기 제2 합착부재가 지지되는 제2 지지부를 구비하며, 상기 상측 벽체부와의 결합으로 공정 챔버를 형성하는 하측 벽체부;
    상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하고, 각각 획득된 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보로부터 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 산출하는 위치정보 획득부;
    상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시키기 위한 제어정보를 생성하는 제어부;
    상기 제어정보를 상기 제어부로부터 전달받아 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 적어도 어느 하나의 벽체부를 나머지 하나의 벽체부에 대하여 상대 이동시키는 구동부; 및
    상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 간격을 조절하며, 정렬된 상태에서 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시키는 간격조절부;를 포함하고,
    상기 위치정보 획득부는 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 각각 향하도록 제공되는 상측 및 하측 카메라를 포함하며,
    상기 상측 카메라는 상기 제1 합착부재의 특징점을 촬영하고,
    상기 하측 카메라는 상기 제2 합착부재의 특징점을 촬영하며,
    상기 위치정보 획득부는 상기 제1 합착부재의 특징점을 촬영한 제1 특징점 이미지와 상기 제2 합착부재의 특징점을 촬영한 제2 특징점 이미지를 분석하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 특징점 간의 상대위치정보를 획득하는 위치정보 분석부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 획득된 상기 특징점 간의 상대위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보에 반영하여 상기 제어정보를 생성하는 합착 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치정보 획득부는,
    마크 패턴이 형성된 패턴면을 포함하며, 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부에 각각 제공되는 상측 및 하측 마크 플레이트를 더 포함하고,
    상기 위치정보 분석부는 상측 및 하측 카메라가 각각에 대향하는 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영한 마크 패턴 이미지를 분석하여 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하며, 각각 획득된 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보에 기초하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 생성하는 합착 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 위치정보는,
    하나의 평면 상에 존재하는 제1 축 및 제2 축을 따라 결정되는 제1 축 선형위치정보;와 제2 축 선형위치정보; 및
    상기 평면의 기울어진 정도를 나타내는 기울기 정보를 포함하는 합착 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 간격조절부는 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시키면서 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착시키는 합착 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 중 적어도 어느 하나는 각각에 대응되는 상기 제1 합착부재 또는 상기 제2 합착부재에 압력을 부가하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착시키는 가압부를 포함하는 합착 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 마크 패턴은,
    복수의 마크가 매트릭스 형태로 배열된 마크 매트릭스; 및
    상기 마크 매트릭스의 외측에 배치되며, 하나의 원 궤적에 위치하는 복수의 원 궤적마크를 포함하는 합착 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 위치정보 분석부는 상기 마크 패턴 이미지에서 상기 복수의 원 궤적마크의 위치를 측정하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 적어도 어느 하나의 회전 중심을 산출하는 합착 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 상측 마크 플레이트는 상기 제1 지지부의 외곽에 배치되며,
    상기 하측 마크 플레이트는 상기 제2 지지부의 외곽에 배치되는 합착 장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 상측 및 하측 마크 플레이트는 쿼츠 소재로 이루어지고,
    상기 마크 패턴은 인쇄되어 형성되는 합착 장치.
  11. 제1 합착부재와 제2 합착부재를 합착하는 합착 방법에 있어서,
    (a) 상측 벽체부의 제1 지지부에 상기 제1 합착부재를 제공하고, 하측 벽체부의 제2 지지부에 상기 제2 합착부재를 제공하는 과정;
    (b) 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하고, 각각 획득된 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보로부터 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 산출하는 과정;
    (c) 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 기반으로 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 정렬시키는 과정; 및
    (d) 정렬된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부의 간격을 조절하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 결합시키는 과정;을 포함하고,
    상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부를 각각 향하도록 제공되는 상측 및 하측 카메라를 이용하여 상기 제1 합착부재의 특징점과 상기 제2 합착부재의 특징점을 각각 촬영하는 과정; 및
    상기 제1 합착부재의 특징점을 촬영한 제1 특징점 이미지와 상기 제2 합착부재의 특징점을 촬영한 제2 특징점 이미지를 분석하여 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 특징점 간의 상대위치정보를 획득하는 과정;을 더 포함하며,
    상기 (c) 과정은 획득된 상기 특징점 간의 상대위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보에 반영하여 수행되는 합착 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    마크 패턴이 형성된 패턴면을 포함하는 상측 및 하측 마크 플레이트를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부에 각각 제공하는 과정;을 더 포함하고,
    상기 (b) 과정은,
    상기 상측 및 하측 카메라를 이용하여 각각에 대향하는 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영하는 과정;
    상기 상측 및 하측 카메라가 상기 상측 및 하측 마크 플레이트를 각각 촬영한 마크 패턴 이미지를 분석하는 과정;
    상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보를 각각 획득하는 과정; 및
    획득한 상기 상측 벽체부의 위치정보와 상기 하측 벽체부의 위치정보에 기초하여 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 생성하는 과정을 포함하는 합착 방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 (b) 과정은,
    하나의 평면 상에 존재하는 제1 축 및 제2 축을 따라 결정되는 제1 축 선형위치정보와 제2 축 선형위치정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 각각에 대해 추출하는 과정; 및
    상기 평면의 기울어진 정도를 나타내는 기울기 정보를 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 각각에 대해 추출하는 과정을 포함하는 합착 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 (d) 과정 동안에 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재가 합착되는 합착 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 (d) 과정 이후에 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재를 합착시키는 과정;을 더 포함하는 합착 방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 마크 패턴은,
    복수의 마크가 매트릭스 형태로 배열된 마크 매트릭스; 및
    상기 마크 매트릭스의 외측에 배치되며, 하나의 원 궤적에 위치하는 복수의 원 궤적마크를 포함하고,
    상기 마크 패턴 이미지를 분석하는 과정은,
    상기 마크 패턴 이미지에서 상기 복수의 원 궤적마크의 위치를 측정하는 과정; 및
    상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 중 적어도 어느 하나의 회전 중심을 산출하는 과정을 포함하는 합착 방법.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 (a) 과정 내지 상기 (d) 과정은 반복 수행되며,
    상기 (a) 과정을 다시 수행하기 이전에 상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 합착 상태를 확인하는 과정;을 더 포함하고,
    상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 정렬 합착이 확인된 경우에는 상기 (b) 과정을 생략하고 이전에 산출된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 이용하여 상기 (c) 과정이 수행되며,
    상기 제1 합착부재와 상기 제2 합착부재의 오정렬 합착이 확인된 경우에는 상기 (b) 과정을 수행하고 새로 산출된 상기 상측 벽체부와 상기 하측 벽체부 사이의 상대위치정보를 이용하여 상기 (c) 과정이 수행되는 합착 방법.
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