KR101416769B1 - 가경화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리 기판 표면에 자외선 경화형 수지가 도포되는 경계 영역을 설정하는 직사각형 형상의 댐라인을 신속 정확하게 가경화할 수 있는 가경화 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 가경화 장치는, 자외선 경화 수지가 직사각형의 라인 형상으로 도포된 유리 기판을 흡착 고정하는 기판 흡착 지그; 상기 기판 흡착 지그의 하부에 결합되어 설치되며, 상기 기판 흡착 지그를 회전시키는 지그 회전 수단; 상기 유리 기판 상에 도포된 자외선 경화 수지 상에 직선형 자외선을 조사하는 자외선 조사부; 상기 자외선 조사부를 상하 방향 및 전후 방향으로 이동시키는 조사부 이동수단; 및 상기 유리 기판 상에 도포된 직사각형 형상의 자외선 경화 수지의 모든 부분에 자외선이 조사되도록, 상기 지그 회전 수단과 상기 자외선 조사부 및 상기 조사부 이동수단을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

가경화 장치{PRE-HARDNENING APPARATUS}
본 발명은 가경화 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 유리 기판 표면에 자외선 경화형 수지가 도포되는 경계 영역을 설정하는 직사각형 형상의 댐라인을 신속 정확하게 가경화할 수 있는 가경화 장치에 관한 것이다.
최근에는 사용의 편리성 때문에, 휴대폰, 태블릿 PC, 노트북 등 모바일 통신 기기와 내비게이션 등의 전자 기기에서 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)을 널리 사용하고 있다.
이러한 터치스크린패널은 크게 저항막 방식(Resitive Type) 터치패널과, 정전용략 방식(Capacitive Type) 및 인프라레드형(Infrared Type) 터치패널 등으로 구분된다.
이 중에서 최근 가장 널리 사용되는 방식인 정전용량 방식 터치스크린 패널은 투명전극이 형성된 필름을 액정패널 상에 설치하고 투명전극에 균일한 전기장이 생성되도록 필름의 각 모서리 또는 코너에 전압을 인가하여, 펜 또는 손가락 등의 입력 수단을 통해 어느 한 지점을 터치하면 전압 강하(Voltage Drop)가 발생되도록 하여 위치 좌표를 찾는 방식이다.
특히, 최근에는 터치스크린 패널 표면의 내구성 확보 및 보호를 위하여 강화유리로 이루어진 커버 글래스를 터치스크린 패널 전면에 설치하는 구조가 많이 사용되고 있다.
이러한 구조의 터치스크린 패널의 제조 과정에서는 커버 글래스를 터치스크린 패널 전면에 안정적으로 접착하는 과정을 필연적으로 수행하게 된다. 커버 글래스를 터치스크린 패널 전면에 접착하는 방법 중에는 상기 터치스크린 패널 전면에 자외선 경화형 수지를 도포하고 그 상부에 커버 글래스를 밀착시킨 상태에서 자외선을 조사하여 터치스크린 패널과 커버 글래스를 접착하는 방법이 널리 사용되고 있다. 물론 이렇게 자외선 경화형 수지를 경화시켜 접착하는 방법은 터치스크린 패널 분야 이외에 다른 분야에서도 널리 사용되고 있는 기술이다.
자외선 경화를 이용한 커버 글래스의 접착 공정에서는 기판 전면에 자외선 경화형 수지를 도포하기 전에, 자외선 경화성 수지가 도포될 영역을 미리 확정하고 이후에 도포된 자외선 경화형 수지가 그 영역을 벗어나지 않도록 한정하는 일종의 댐을 형성하는 직사각형 형상의 댐라인이 기판 표면에 형성된다. 이 댐라인도 자외선 경화형 수지로 이루어지며, 자외선을 일부 조사하여 댐라인이 약간 경화된 상태를 가지도록 한다. 이를 가경화라고 한다.
이러한 가경화에는 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(20) 전면에 자외선 경화형 수지(30)가 도포된 상태에서 상기 자외선 경화형 수지(20)의 가장자리 부분(30)만 노출되고 나머지 영역은 차단하는 마스크(50)를 상기 기판(20) 상측에 상기 자외선 경화형 수지(20)와 접촉되지 않게 이격되도록 위치시킨다. 그리고 나서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판(20)의 상측에서 하측으로 자외선 조사부(60)를 이용하여 자외선을 조사하여 자외선 경화형 수지의 가장자리(30)만 경화시켜 댐라인을 만든다.
그런데 이러한 가경화 작업에는 상기 기판(20)의 규격마다 개별적으로 고가의 마스크(50)를 준비해야 하는 문제점이 있다. 또한 상기 마스크(50)와 상기 기판(20) 사이의 간격을 미세하게 조정하는 것이 어려운 문제점도 있다.
또한 상기 기판(20) 전면에 대하여 자외선을 조사하는 방식이므로 전기 소모량이 많고, 발열 현상이 심하게 발생하며, 고가의 UV램프를 계속적으로 점등하여야 하므로 램프 수명이 짧아져서 자주 교체하여야 하는 문제점도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 유리 기판 표면에 형성되는 직사각형 형상의 댐라인을 신속하게 한두번의 공정만으로 정확하게 가경화할 수 있는 댐라인 가경화장치를 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 가경화 장치는, 자외선 경화 수지가 직사각형의 라인 형상으로 도포된 유리 기판을 흡착 고정하는 기판 흡착 지그; 상기 기판 흡착 지그의 하부에 결합되어 설치되며, 상기 기판 흡착 지그를 회전시키거나 전후 좌우 방향으로 수평이동시키는 지그 구동 수단; 상기 유리 기판 상에 도포된 자외선 경화 수지 상에 직선형 자외선을 조사하는 자외선 조사부; 상기 자외선 조사부를 상하 방향 및 전후 방향으로 이동시키는 조사부 이동수단; 및 상기 유리 기판 상에 도포된 직사각형 형상의 자외선 경화 수지의 모든 부분에 자외선이 조사되도록, 상기 지그 회전 수단과 상기 자외선 조사부 및 상기 조사부 이동수단을 제어하는 제어부;를 포함한다.
그리고 본 발명에서 상기 기판 흡착 지그는, 진공 흡착력으로 상기 유리 기판의 배면을 흡착 고정하는 것이 바람직하다.
또한 상기 자외선 조사부에는, 자외선을 조사하는 다수개의 LED 램프가 일정간격으로 이격되어 직선상으로 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제어부는, 상기 유리 기판 상에 도포된 자외선 경화형 수지의 길이와 연동하여 상기 자외선 조사부의 LED 램프 점등 길이를 제어하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제어부는, 상기 유리 기판 상에 도포된 직사각형 형상의 자외선 경화 수지의 일측 변에 대하여 자외선을 조사한 후, 상기 자외선 조사부를 소등한 상태에서 상기 지그 구동 수단을 이용하여 상기 기판 흡착 지그를 90°회전시키고 나서 상기 조사부 이동수단을 이용하여 상기 자외선 조사부가 자외선 경화 수지 상에 정확히 위치되도록 이동시킨 후에 자외선 조사부를 점등하여 자외선을 조사하도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한 상기 자외선 조사부와 조사부 이동수단은, 상기 기판 흡착 지그를 사이에 두고 양측에 마주보도록 두 세트가 구비될 수도 있다.
본 발명의 가경화장치에 의하면 종래에 기종별로 별도의 마스크를 이용하여 복잡하고 고가의 공정 비용으로 진행되던 가경화 작업을 기종과 관계없이 또한 마스크도 필요 없이, 기판을 2번 회전시키는 공정 또는 4번 회전시키는 공정으로 완료할 수 있으므로 공정이 단순해지고 공정 시간이 대폭 단축되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐라인 가경화장치의 구조를 도시하는 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐라인 가경화장치의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 댐라인 가경화장치의 구조를 도시하는 정면도이다.
도 4, 5는 종래의 가경화장치의 구조를 도시하는 도면들이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
본 실시예에 따른 가경화 장치(100)는, 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 기판 흡착 지그(110), 지그 회전 수단(120), 자외선 조사부(130), 조사부 이동수단(140) 및 제어부(도면에 미도시)를 포함하여 구성된다.
먼저 상기 기판 흡착 지그(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 자외선 경화 수지가 직사각형의 라인 형상으로 도포되어 댐라인(10)이 형성된 유리 기판(20)의 하면을 흡착 고정하는 구성요소이다. 상기 기판 흡착 지그(110)는 가경화 과정에서 상기 유리 기판(20)이 움직이지 않도록 고정하면서도 기판에 아무런 흔적이 남지 않도록 흡착고정하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 기판 흡착 지그(110)는 진공 흡착력으로 상기 유리 기판(20)의 배면을 흡착 고정하는 것이 바람직하다.
상기 기판 흡착 지그(110)의 하부에서는 상기 기판 흡착 지그(110)를 회전시키거나 전후 좌우 방향으로 수평 이동시키는 지그 구동 수단이 구비될 수 있다. 따라서 상기 지그 구동수단은 지그 회전수단과 지그 수평 이동수단으로 구성될 수 있으며, 상기 지그 수평 이동수단은 후술하는 조사부 이동수단의 구비 여부에 따라서 생략될 수도 있다.
그리고 상기 지그 회전 수단(120)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판 흡착 지그(110)의 하부에 결합되어 설치되며, 상기 기판 흡착 지그(110)를 회전시키는 구성요소이다. 상기 지그 회전 수단(120)은 필요에 따라 구비되는 구성요소로서 생략될 수도 있다. 상기 지그 회전 수단(120)은 상기 기판 흡착 지그(110) 상에 장착되어 있는 유리 기판(20)에 형성되는 있는 직사각형 댐라인(10) 중 특정한 라인에 대한 가경화 작업이 완료된 후에, 다른 라인에 대한 가경화 작업을 위하여 상기 유리 기판(20)을 회전시키는 역할을 한다.
다음으로 상기 자외선 조사부(130)는 상기 유리 기판(20) 상에 도포된 자외선 경화 수지(10) 상에 직선형 자외선을 조사하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 자외선 조사부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 직선 형상의 자외선 조사바(133)로 구성될 수도 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 수평 안내대(132)에 2개의 자외선 조사바(134)가 결합되는 구조를 가진다. 상기 수평 안내대(132)는 상기 2개의 자외선 조사바(134)가 수평 이동할 수 있는 경로를 제공하고 상기 자외선 조사바(134)를 이 경로를 따라서 수평 이동시키는 구성요소이다. 이는 다양한 크기의 유리 기판(20)에 대하여 대응하기 위함이다. 그리고 마주보는 상기 2개의 자외선 조사바(134)는 유리 기판(20) 상의 서로 마주보는 변에 형성되는 댐라인(10)에 각각 자외선 라인빔을 조사한다.
물론 상기 자외선 조사부에는 각각 자외선을 조사하는 다수개의 LED 램프(136)가 일정간격으로 이격되어 직선상으로 배치된다. 이렇게 배치되는 다수개의 LED 램프(136)에 의하여 자외선 라인빔이 조사되는 것이다.
다음으로 상기 조사부 이동수단(140)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 자외선 조사부(130)와 결합되어 설치되며, 상기 자외선 조사부(130)를 상하 방향 및 전후 방향으로 이동시키는 구성요소이다. 상기 자외선 조사부(130)는 상기 유리 기판(20)을 상기 기판 흡착 지그(110)에 로딩하거나 언로딩하는 과정에서는 작업에 간섭이 발생하지 않도록 상기 기판 흡착 지그(110)로부터 이격된 상태를 유지하여야 하며, 가경화 작업 중에는 상기 기판 흡착 지그(110) 상의 유리 기판(20)의 정확한 위치에 자외선을 조사할 수 있는 위치로 이동하여야 한다. 또한 상기 자외선 조사부(130)는 경화의 효율성을 높이기 위하여 상기 유리 기판(20)에 최대한 근접하여 자외선을 조사하는 것이 바람직하므로 상하 방향으로도 이동할 수 있는 구조를 가져야 한다.
따라서 상기 조사부 이동수단(140)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상하 구동수단(142)과 전후 구동수단(144)을 포함하는 구조를 가지는 것이 바람직하다. 다만, 상기 지그 구동수단에 지그 수평 이동수단이 구비되는 경우에는 상기 전후 구동수단이 생략될 수도 있다.
다음으로 상기 제어부는 상기 유리 기판(20) 상에 도포된 직사각형 형상의 댐라인(10)의 모든 부분에 자외선이 조사되도록, 상기 지그 회전 수단(120)과 상기 자외선 조사부(130) 및 상기 조사부 이동수단(140)을 제어하는 구성요소이다. 구체적으로 상기 제어부는 상기 유리 기판(20) 상에 도포된 직사각형 형상의 댐라인(10)의 길이와 연동하여 상기 자외선 조사부(130)의 LED 램프(136) 점등 길이를 제어한다. 즉, 상기 장변 조사부(132)의 전체 LED 램프(136)들 중 상기 유리 기판(20) 상에 형성된 직사각형 댐라인(10)의 길이에 해당하는 것을 제외한 나머지 LED 램프(136)들을 소등하도록 제어한다. 물론 자외선 조사부에 구비되어 있는 모든 LED 램프(136)를 점등 한 상태에서 공정을 진행할 수도 있다.
또한 상기 제어부는 상기 자외선 조사부(134)의 위치를 제어하는데, 상기 자외선 조사부(134)의 위치는 상기 직사각형 댐라인(10)의 일측 변 라인의 위치와 길이에 따라서 상기 자외선 조사부(134)의 수평 위치를 조정하여 이루어진다.
또한 상기 제어부는, 상기 유리 기판(20) 상에 도포된 직사각형 형상의 댐라인(10)의 일측 변에 대하여 자외선을 조사한 후, 상기 자외선 조사부(130)를 소등한 상태 또는 점등한 상태에서 상기 지그 회전수단(120)을 이용하여 상기 기판 흡착 지그(110)를 90°회전시키고 나서 상기 조사부 이동수단(140)을 이용하여 상기 자외선 조사부(130)가 자외선 경화 수지(10) 상에 정확히 위치되도록 이동시킨 후에 자외선 조사부(130)를 점등하여 자외선을 조사하도록 제어할 수도 있다.
물론 상기 자외선 조사부(133)가 도 2에 도시된 바와 같이, 단순한 직선 형태를 가지는 경우에는 상기 유리 기판(20)을 90°회전시키는 공정을 4번 반복하면서 경화과정이 진행될 수도 있다.
이 경우에는 하나의 자외선 조사부(130)와 조사부 이동수단(140)이 구비된 경우이며, 이러한 구조의 가경화 장치에서 하나의 유리 기판(20) 상에 형성되어 있는 직사각형 형상의 댐라인(10)에 대한 가경화 작업을 완료하기 위하여 지그 회전수단(120)을 이용하고, 자외선 조사부(130)의 점등 시간을 정확하게 제어하는 것이다.
한편 본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판 흡착 지그(210)를 중심으로 하여 상기 자외선 조사부(230)와 조사부 이동수단(240)이 서로 마주보는 상태로 한쌍이 각각 설치될 수도 있다. 즉, 상기 기판 흡착 지그(210)를 사이에 두고 양측에 마주보도록 두 세트의 자외선 조사부(230)와 조사부 이동수단(240)이 구비되는 것이다. 이 구조에서는 상기 기판 흡착 지그(210)를 회전시키는 지그 회전수단이 구비될 필요가 없으며, 하나의 유리 기판(20)에 대하여 한 번의 공정으로 동시에 가경화작업을 완료할 수 있어서 공정 시간을 더욱 단축할 수 있는 장점이 있다.
100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 가경화 장치
10 : 댐라인 20 : 유리 기판
110 : 기판 흡착 지그 120 : 지그 회전 수단
130 : 자외선 조사부 140 : 조사부 이동수단
200 : 본 발명의 다른 실시예에 따른 가경화 장치

Claims (6)

  1. 자외선 경화 수지가 직사각형의 라인 형상으로 도포된 유리 기판을 흡착 고정하는 기판 흡착 지그;
    상기 기판 흡착 지그의 하부에 결합되어 설치되며, 상기 기판 흡착 지그를 회전시키거나 전후 좌우 방향으로 수평이동시키는 지그 구동 수단;
    자외선을 조사하는 다수개의 LED 램프가 일정간격으로 이격되어 직선상으로 배치되며, 상기 유리 기판 상에 도포된 자외선 경화 수지 상에 직선형 자외선을 조사하는 자외선 조사부;
    상기 자외선 조사부를 상하 방향 및 전후 방향으로 이동시키는 조사부 이동수단; 및
    상기 유리 기판 상에 도포된 직사각형 형상의 자외선 경화 수지의 모든 부분에 자외선이 조사되도록, 상기 지그 구동 수단과 상기 자외선 조사부 및 상기 조사부 이동수단을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 자외선 조사부와 조사부 이동수단은,
    상기 기판 흡착 지그를 사이에 두고 양측에 마주보도록 두 세트가 구비되고,
    상기 제어부는,
    상기 유리 기판 상에 도포된 자외선 경화형 수지의 길이와 연동하여 상기 자외선 조사부의 LED 램프 점등 길이를 제어하는 것을 특징으로 하는 가경화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 흡착 지그는,
    진공 흡착력으로 상기 유리 기판의 배면을 흡착 고정하는 것을 특징으로 하는 가경화 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 유리 기판 상에 도포된 직사각형 형상의 자외선 경화 수지의 일측 변에 대하여 자외선을 조사한 후, 상기 지그 구동 수단을 이용하여 상기 기판 흡착 지그를 90°회전시키고 나서 상기 조사부 이동수단을 이용하여 상기 자외선 조사부가 자외선 경화 수지 상에 정확히 위치되도록 이동시킨 후에 자외선을 조사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가경화 장치.
  6. 삭제
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