KR100964628B1 - 터치패널의 조립장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터치패널의 조립장치 및 조립방법에 관한 것으로, 상부 기판과 하부 기판 및 이 두 기판을 접착하는 테두리 형태의 접착층으로 구성되고, 접착층의 테두리 안쪽으로 접착층 두께만큼의 틈새 공간을 갖는 터치패널을 조립함에 있어서, 단위 규격의 각 층을 하나의 셀(cell) 단위라 할 때, 상부 기판, 접착층 및 하부 기판을 각각 시트 형태로 준비하고 각 시트에 다수의 셀을 형성하여 시트 단위로 터치패널을 조립하는 장치로서, 이동 및 회전이 가능하고, 진공 흡착에 의한 시트의 흡착 및 탈착이 가능하며, 하부 흡착판과 협력하여 각 시트를 1차로 예비 접합하는 상부 흡착판; 이동이 가능하고, 진공 흡착에 의한 시트의 흡착 및 탈착이 가능하며, 상부 흡착판과 협력하여 각 시트를 1차로 예비 접합하는 하부 흡착판; 이동하는 하부 흡착판과 협력하여 1차로 예비 접합된 시트의 틈새 공간을 유지하면서 각 시트를 2차로 예비 접합하는 틈새 유지용 롤러; 이동하는 하부 흡착판과 협력하여 2차로 예비 접합되는 시트의 일련의 셀 중 어느 한쪽을 접합하는 제1접합 롤러; 및 이동하는 하부 흡착판과 협력하여 제1접합 롤러를 통과한 시트의 일련의 셀 중 다른 한쪽을 접합하는 제2접합 롤러를 구비하는 터치패널의 조립장치 및 이를 이용한 조립방법을 제공한다.

터치패널, 조립

Description

터치패널의 조립장치 및 방법{Apparatus and method for assembling touch panel}

본 발명은 터치패널의 조립장치 및 조립방법에 관한 것으로, 특히 터치패널의 가공시간과 불량 발생을 개선한 터치패널의 조립장치 및 조립방법에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 저항막 터치패널을 구성하는 요소(부품적)는 상부 기판(10), 접착층(20), 하부 기판(30) 그리고 전원 및 신호 입출력용 커넥터(미도시) 등이다.

상부 기판(10)과 하부 기판(30)은 유리, 필름, 플라스틱 등으로 이루어지며, 통상적으로 상부 기판(10)으로는 ITO(Indium Tin Oxide) 유리, 하부 기판(30)은 ITO 필름을 사용한다.

상부 기판(10)과 하부 기판(30)에는 각각 은(Ag) 등으로 이루어진 상부 전극(11) 및 하부 전극(31)이 형성되어 있다.

접착층(20)은 상부 기판(10)과 하부 기판(30)을 접합(결합)시키는 역할을 하며, 양면테이프, 접착제 등으로 구성된다.

전원 및 신호 입출력용 커넥터로는 통상적으로 연성 인쇄회로기판(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)이 사용된다.

도 1을 참조하여 종래기술에 따른 터치패널의 조립방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 일정크기의 상부 기판(10), 접착층(20), 하부 기판(30)에 필요한 가공 처리(전극 형성 등)를 한다.

통상 상부 기판(10)으로 사용되는 ITO 유리는 가로×세로 370×480㎜의 크기를 가지며,　하부 기판(30)으로서 ITO 필름 및 접착층(20)으로서 양면테이프의 크기는　ITO 유리보다 조금 더 큰 정도이다.

다음, 각 부품을 목표한 규격(예를 들어 3인치, 7인치 등)으로 가공하며, 이때 통상적으로 필름에 양면테이프를 먼저 접합시킨 후 원하는 규격으로 가공한다.

마지막으로, 규격대로 가공된 각 부품을 접합(조립)한다.

도 3은 종래기술에 따른 터치패널 조립장치의 평면도 및 측면도로서, 이 장치는 상부 흡착판(40), 하부 흡착판(50), 제1접합 롤러(60), 제2접합 롤러(70)를 구비한다.

도 3의 장치를 이용한 터치패널의 조립방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 셀 단위로 가공된 필름에 양면테이프(접착층)가 조립된 부분품(혹은 셀 단위로 가공된 유리)을 상부 흡착판(40)에 위치시킨다(진공흡착).

다음, 셀 단위로 가공된 유리(혹은 필름+양면테이프)를 하부 흡착판(50)에 위치시킨다(진공흡착).

다음, 상부 흡착판(40)을 회전시킨 후 하부로 위치시키고 일정 틈새(gap)를 유지하면서 상, 하판 위치에 의해 셀을 1차 접합시킨다.

다음, 상부 흡착판(40)을 원위치시키고 하부 흡착판(50) 상에 위치한 1차 접합된 제품을 하부 흡착판(50)과 함께 제1접합 롤러(60)에 통과시켜 한쪽 양 측면(edge)을 접합한다.

다음, 상기 작업이 완료된 상태에서 제2접합 롤러(70)에 통과시켜 나머지 한쪽 측면을 접합한다.

다음, 하부 흡착판(50)을 원위치시키고, 조립된 제품을 회수한다.

이러한 과정을 거치면 1 사이클이 완료되며, 처음부터 다시 반복하게 된다.

본 발명의 목적은 터치패널의 가공시간을 단축시키고 불량 발생을 감소시킬 수 있는 터치패널의 조립장치 및 조립방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 상부 기판과 하부 기판 및 이 두 기판을 접착하는 테두리 형태의 접착층으로 구성되고, 접착층의 테두리 안쪽으로 접착층 두께만큼의 틈새 공간을 갖는 터치패널을 조립함에 있어서, 단위 규격의 각 층을 하나의 셀(cell) 단위라 할 때, 상부 기판, 접착층 및 하부 기판을 각각 시트 형태로 준비하고 각 시트에 다수의 셀을 형성하여 시트 단위로 터치패널을 조립하는 장치로서, 이동 및 회전이 가능하고, 진공 흡착에 의한 시트의 흡착 및 탈착이 가능하며, 하부 흡착판과 협력하여 각 시트를 1차로 예비 접합하는 상부 흡착판; 이동이 가능하고, 진공 흡착에 의한 시트의 흡착 및 탈착이 가능하며, 상부 흡착판과 협력하여 각 시트를 1차로 예비 접합하는 하부 흡착판; 이동하는 하부 흡착판과 협력하여 1차로 예비 접합된 시트의 틈새 공간을 유지하면서 각 시트를 2차로 예비 접합하는 틈새 유지용 롤러; 이동하는 하부 흡착판과 협력하여 2차로 예비 접합되는 시트의 일련의 셀 중 어느 한쪽을 접합하는 제1접합 롤러; 및 이동하는 하부 흡착판과 협력하여 제1접합 롤러를 통과한 시트의 일련의 셀 중 다른 한쪽을 접합하는 제2접합 롤러를 구비하는 터치패널의 조립장치를 제공한다.

본 발명의 조립장치에서 틈새 유지용 롤러는 시트의 일 방향 전체와 접촉하 는 통 롤러 형태인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상부 기판과 하부 기판 및 이 두 기판을 접착하는 테두리 형태의 접착층으로 구성되고, 접착층의 테두리 안쪽으로 접착층 두께만큼의 틈새 공간을 갖는 터치패널을 조립함에 있어서, 도 4의 조립장치를 이용하여 조립하며, 단위 규격의 각 층을 하나의 셀(cell) 단위라 할 때, 상부 기판, 접착층 및 하부 기판을 각각 시트 형태로 준비하고, 각 시트에 다수의 셀을 형성한 후, 각 시트를 접합한 다음, 각 셀 단위로 절단 가공하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 조립방법을 제공한다.

구체적으로, 본 발명의 조립방법은 상부 기판 시트 및 하부 기판 시트에 단위 규격대로 전극을 형성하여 다수의 셀을 구성하는 단계; 접착층 시트에 다수의 셀을 형성하는 단계; 접착층 시트를 부착한 하부 기판 시트 또는 상부 기판 시트를 상부 흡착판에 위치시키는 단계; 상부 기판 시트 또는 접착층 시트를 부착한 하부 기판 시트를 하부 흡착판에 위치시키는 단계; 상부 흡착판을 회전시킨 후 상부 흡착판을 하강시키거나 하부 흡착판을 상승시켜 일정 틈새를 유지하면서 접착층 시트를 부착한 하부 기판 시트와 상부 기판 시트를 1차 예비 접합하는 단계; 상부 흡착판을 원위치시키고 하부 흡착판에 위치한 1차 예비 접합된 시트를 하부 흡착판과 함께 틈새 유지용 롤러에 통과시켜 2차 예비 접합하는 단계; 2차 예비 접합되는 시트를 제1접합 롤러에 통과시켜 시트의 일련의 셀 중 어느 한쪽을 접합하는 단계; 제1접합 롤러를 통과한 시트를 제2접합 롤러에 통과시켜 시트의 일련의 셀 중 다른 한쪽을 접합하는 단계; 하부 흡착판을 원위치시키고 조립된 시트를 회수하는 단계; 및 각 셀 단위로 절단 가공하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 터치패널의 가공시간을 수십 배 이상 획기적으로 단축시킬 수 있고, 또한 취급과정에서의 손상 및 오염에 의한 불량 발생을 대폭 감소시킬 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 상부 기판과 하부 기판 및 이 두 기판을 접착하는 테두리 형태의 접착층으로 구성되고, 접착층의 테두리 안쪽으로 접착층 두께만큼의 틈새 공간을 갖는 터치패널을 조립하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 단위 규격의 각 층을 하나의 셀(cell) 단위라 할 때, 상부 기판, 접착층 및 하부 기판을 각각 시트 형태로 준비하고 각 시트에 다수의 셀을 형성하여 시트 단위로 터치패널을 조립하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 터치패널 조립장치의 평면도 및 측면도로서, 이 장치는 상부 흡착판(400), 하부 흡착판(500), 제1접합 롤러(600), 제2접합 롤러(700) 및 틈새 유지용 롤러(800)를 구비한다.

상부 흡착판(400)은 하부 흡착판(500)과 협력하여 각 시트를 1차로 예비 접합하는 역할을 한다. 이를 위해 상부 흡착판(400)은 상하좌우의 이동 및 회전이 가능하고, 진공 흡착에 의한 시트의 흡착 및 탈착이 가능하다. 구체적으로 상부 흡착판(400)은 도 4의 하부 측면도에 도시된 바와 같이, 회전축과 연결되어 원으로 표 시된 경로를 따라 회전 가능하며, 진공펌프 등과 연결되어 시트를 진공 흡착할 수 있다.

하부 흡착판(500)은 상부 흡착판(400)과 협력하여 각 시트를 1차로 예비 접합하는 역할을 한다. 이를 위해 하부 흡착판(500)은 상하좌우의 이동이 가능하고, 진공 흡착에 의한 시트의 흡착 및 탈착이 가능하다. 구체적으로 상부 흡착판(400)은 도 4의 하부 측면도에 도시된 바와 같이, 이동장치와 연결되어 상하 방향뿐만 아니라 진행방향(수평방향)을 따라 이동 가능하며, 진공펌프 등과 연결되어 시트를 진공 흡착할 수 있다.

제1접합 롤러(600)는 이동하는 하부 흡착판(500)과 협력하여 2차로 예비 접합되는 시트의 일련의 셀 중 어느 한쪽을 접합하는 역할을 한다.

제2접합 롤러(700)는 이동하는 하부 흡착판(500)과 협력하여 제1접합 롤러(600)를 통과한 시트의 일련의 셀 중 다른 한쪽을 접합하는 역할을 한다.

제1접합 롤러(600)와 제2접합 롤러(700)는 시트 상에 형성된 셀의 수에 따라 그 수량, 형상 등이 변경될 수 있다.

틈새 유지용 롤러(800)는 이동하는 하부 흡착판(500)과 협력하여 1차로 예비 접합된 시트의 틈새 공간을 유지하면서 각 시트를 2차로 예비 접합하는 역할을 한다. 특히, 틈새 유지용 롤러(800)는 시트의 일 방향 전체와 접촉하는 통 롤러 형태인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 터치패널 조립장치는 도 3의 종래 조립장치와 비교할 때, 틈새 유지용 롤러(800)가 추가된 것을 특징으로 하며, 이외도 장착되는 대상물의 크 기가 바뀜에 따른 세부적인 구조적 차이가 있다.

종래와 같은 셀 단위 조립의 경우는 상, 하판의 갭 유지에 의한 1차 접합과, 사방 테두리(이 부분에 양면 테이프가 위치)의 2차 접합만으로도 목적의 달성이 가능하다.

그러나, 본 발명과 같은 시트 단위 조립의 경우는 시트 안의 각 셀마다 위치한 사방 테두리의 접착층으로 인해 부분적으로 평활도가 차이가 날 수 있고, 이의 보정을 위해 통 롤러(상하판의 특정부분에 닿는 것이 아닌, 전체에 닿는 형태)를 사용해 눌러주는 것이 필요하다.

갭은 터치패널 상, 하판 사이를 유지하기 위한 것으로, 이 갭의 크고 작음(사방에 접착용 양면테이프가 있어, 셀의 가운데 부분이 꺼지거나, 부를 수가 있음)에 따라, 뉴튼링, 배부름 등의 품질에 영향을 끼치는 요소가 있다.

도 2는 본 발명에 따른 터치패널의 조립 공정도로서, 조립 공정은 크게 시트 준비단계, 시트 접합단계, 셀 가공 단계로 구성된다. 이때, 셀은 하나의 터치패널을 이루는 단위 규격의 각 층을 말한다.

도 4의 조립장치를 이용한 조립방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각 층별로 시트를 준비한다. 시트의 크기는 예를 들어 가로×세로 370×480㎜ 정도로 제작한다.

상부 기판 시트(100) 및 하부 기판 시트(300)에 단위 규격대로 전극을 형성하여 다수의 셀(110, 310)을 구성하고, 접착층 시트(200)에 다수의 셀(210)을 형성한다. 바람직하게는, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 시트에 다수의 셀을 규칙적으로 정렬되도록 형성한다.

상부 기판 시트(100)와 하부 기판 시트(300)로는 유리, 필름, 플라스틱 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 상부 기판 시트(100)로는 ITO 유리, 하부 기판 시트(300)는 ITO 필름을 사용한다.

상부 기판 시트(100)와 하부 기판 시트(300)에는 각각 은(Ag) 등으로 이루어진 상부 전극 및 하부 전극을 형성한다.

접착층 시트(200)로는 양면테이프, 접착제 등을 사용할 수 있다.

다음, 접착층 시트(200)를 부착한 하부 기판 시트(300) 또는 상부 기판 시트(100)를 진공흡착에 의해 상부 흡착판(400)에 위치시킨다.

다음, 상부 기판 시트(100) 또는 접착층 시트(200)를 부착한 하부 기판 시트(300)를 진공흡착에 의해 하부 흡착판(500)에 위치시킨다.

다음, 상부 흡착판(400)을 회전시킨 후 상부 흡착판(400)을 하강시키거나 하부 흡착판(500)을 상승시켜 일정 틈새를 유지하면서 접착층 시트(200)를 부착한 하부 기판 시트(300)와 상부 기판 시트(100)를 1차 예비 접합한다.

다음, 상부 흡착판(400)을 원위치시키고 하부 흡착판(500)에 위치한 1차 예비 접합된 시트를 하부 흡착판(500)과 함께 틈새 유지용 롤러(800)에 통과시켜 2차 예비 접합한다.

다음, 2차 예비 접합되는 시트를 제1접합 롤러(600)에 통과시켜 시트에 규칙적으로 정렬된 일련의 셀 중 어느 한쪽을 접합한다.

다음, 제1접합 롤러(600)를 통과한 시트를 제2접합 롤러(700)에 통과시켜 시 트의 일련의 셀 중 다른 한쪽을 접합한다.

다음, 하부 흡착판(500)을 원위치시키고 조립된 시트를 회수한다.

마지막으로, 각 셀 단위로 절단 가공한다.

본 발명의 조립장치 및 조립방법을 채택할 경우 기대효과는 다음과 같다.

첫째, 가공시간이 획기적으로 단축된다. 접합에 걸리는 시간은 종래기술과 같은 셀 단위 가공이나, 본 발명과 같은 시트 단위 가공이나 큰 차이가 없으므로,　결국 가공시간은 시트 내에서 나누어지는 수량에 따라 단축된다.

일 예로, 2인치 정도의 터치패널은　370×480㎜(가로×세로) 크기의 ITO 유리 한 장에서 64 내지 81개의 셀이 만들어진다. 이때, 1 셀 당 접합시간이 30초라 하면, 시트로 처리할 경우 크기가 좀 더 크므로 접합에 2배의 시간이 걸린다 해도　30초×2배 / 64(81) 셀의 처리시간만 필요하므로 30배 이상의 시간단축 효과가 있다.

둘째, 불량 발생이 대폭 감소한다. 구체적으로, 공정간 이송 등 취급 과정에서의 손상(스크래치, 파손 등) 및 오염이 감소한다. 이는 접합(조립) 되기 전의 공정은 ITO 유리와 ITO 필름의 가공면(전극 등)이 외부로 노출되지만, 접합 후에는　가공면이 내부가 되기 때문이다.

도 1은 종래기술에 따른 터치패널의 조립 공정도이다.

도 2는 본 발명에 따른 터치패널의 조립 공정도이다.

도 3은 종래기술에 따른 터치패널 조립장치의 평면도 및 측면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 터치패널 조립장치의 평면도 및 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10, 110: 상부 기판

11: 상부 전극

20, 210: 접착층

30, 310: 하부 기판

31: 하부 전극

40, 400: 상부 흡착판

50, 500: 하부 흡착판

60, 600: 제1접합 롤러

70, 700: 제2접합 롤러

100: 상부 기판 시트

200: 접착층 시트

300: 하부 기판 시트

800: 틈새 유지용 롤러

Claims (4)

1. 상부 기판과 하부 기판 및 이 두 기판을 접착하는 테두리 형태의 접착층으로 구성되고, 접착층의 테두리 안쪽으로 접착층 두께만큼의 틈새 공간을 갖는 터치패널을 조립함에 있어서,

   단위 규격의 각 층을 하나의 셀(cell) 단위라 할 때, 상부 기판, 접착층 및 하부 기판을 각각 시트 형태로 준비하고 각 시트에 다수의 셀을 형성하여 시트 단위로 터치패널을 조립하는 장치로서,

   이동 및 회전이 가능하고, 진공 흡착에 의한 시트의 흡착 및 탈착이 가능하며, 하부 흡착판과 협력하여 각 시트를 1차로 예비 접합하는 상부 흡착판;

   이동이 가능하고, 진공 흡착에 의한 시트의 흡착 및 탈착이 가능하며, 상부 흡착판과 협력하여 각 시트를 1차로 예비 접합하는 하부 흡착판;

   이동하는 하부 흡착판과 협력하여 1차로 예비 접합된 시트의 틈새 공간을 유지하면서 각 시트를 2차로 예비 접합하는 틈새 유지용 롤러;

   이동하는 하부 흡착판과 협력하여 2차로 예비 접합되는 시트의 일련의 셀 중 어느 한쪽을 접합하는 제1접합 롤러; 및

   이동하는 하부 흡착판과 협력하여 제1접합 롤러를 통과한 시트의 일련의 셀 중 다른 한쪽을 접합하는 제2접합 롤러를 구비하는 터치패널의 조립장치.
2. 제1항에 있어서, 틈새 유지용 롤러가 시트의 일 방향 전체와 접촉하는 통 롤 러 형태인 것을 특징으로 하는 터치패널의 조립장치.
3. 삭제
4. 상부 기판과 하부 기판 및 이 두 기판을 접착하는 테두리 형태의 접착층으로 구성되고, 접착층의 테두리 안쪽으로 접착층 두께만큼의 틈새 공간을 갖는 터치패널을 조립함에 있어서,

   단위 규격의 각 층을 하나의 셀(cell) 단위라 할 때, 상부 기판, 접착층 및 하부 기판을 각각 시트 형태로 준비하는 단계;

   상부 기판 시트 및 하부 기판 시트에 단위 규격대로 전극을 형성하여 다수의 셀을 구성하는 단계;

   접착층 시트에 다수의 셀을 형성하는 단계;

   접착층 시트를 부착한 하부 기판 시트 또는 상부 기판 시트를 상부 흡착판에 위치시키는 단계;

   상부 기판 시트 또는 접착층 시트를 부착한 하부 기판 시트를 하부 흡착판에 위치시키는 단계;

   상부 흡착판을 회전시킨 후 상부 흡착판을 하강시키거나 하부 흡착판을 상승시켜 일정 틈새를 유지하면서 접착층 시트를 부착한 하부 기판 시트와 상부 기판 시트를 1차 예비 접합하는 단계;

   상부 흡착판을 원위치시키고 하부 흡착판에 위치한 1차 예비 접합된 시트를 하부 흡착판과 함께 틈새 유지용 롤러에 통과시켜 2차 예비 접합하는 단계;

   2차 예비 접합되는 시트를 제1접합 롤러에 통과시켜 시트의 일련의 셀 중 어느 한쪽을 접합하는 단계;

   제1접합 롤러를 통과한 시트를 제2접합 롤러에 통과시켜 시트의 일련의 셀 중 다른 한쪽을 접합하는 단계;

   하부 흡착판을 원위치시키고 조립된 시트를 회수하는 단계; 및

   각 셀 단위로 절단 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널의 조립방법.

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