KR101474905B1 - 터치 디스플레이 패널의 합착장치 - Google Patents

터치 디스플레이 패널의 합착장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 패널의 상부에 터치 어셈블리를 자동으로 결합하기 위한 합착장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 터치 디스플레이 패널의 합착장치는 디스플레이 패널과 터치 어셈블리 사이에 접착제를 개재하여 합착하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치로서, 베이스와, 상기 베이스 상에 설치되는 지지대와, 상기 지지대에 장착되는 지지롤러와, 상기 지지롤러와 연동하여 승강하는 가압롤러를 구비하는 롤러 유니트와, 상기 지지롤러와 면접촉하는 사이드바와, 상기 사이드바의 내측에 장착되고 디스플레이 패널과 터치 어셈블리가 안착되는 진공 플레이트를 구비하는 스테이지 유니트를 포함하여 이루어지고,
상기 지지롤러는 사이드바와 밀착하여 회전하도록 구성되고, 상기 사이드바를 구비한 스테이지 유니트가 지지롤러가 형성되어 있는 방향으로 이동하게 되면, 상기 가압롤러가 진공 플레이트 상에 안착된 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 합착하도록 구성된다.

Description

터치 디스플레이 패널의 합착장치{Apparatus for automatic attaching touch display panel}
본 발명은 터치 디스플레이 패널의 합착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스플레이 패널의 상부에 터치 어셈블리를 자동으로 결합하기 위한 합착장치에 관한 것이다.
최근 스마트폰, 태블릿 등 단말기가 터치 입력이라는 편리한 입력 수단의 개발로 급속히 보급되어 사용되고 있다. 터치를 이용하는 입력 장치는 기존의 디스플레이 패널의 상부에 터치 어셈블리를 합착하여 터치 디스플레이 패널로 제공된다.
터치 디스플레이 패널은 사용자의 요구 명령을 입력받기 위한 터치 어셈블리와 입력된 명령에 따라 사용자에게 시각적으로 보여주는 디스플레이 패널을 포함하여 구성된다. 상기 터치 디스플레이 패널과 터치 어셈블리는 접착제를 사용하여 상호 일체로 합착한다.
디스플레이 패널 상부에 터치 어셈블리를 합착하는 방법은 우선 디스플레이 패널(DP; Display Pannel)을 준비한 후, 디스플레이 패널의 상부에 접착제 레진(Adhesives)을 도포한 다음, 터치 어셈블리(TA; Touch Assembly)를 결합한다. 이때, 접착제 레진의 균일한 도포와 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 정렬은 합착 후 완성된 제품의 품질에 영향을 준다.
공개특허공보 제10-2013-0052963호의 액정 패널용 기판의 합착 장치는 로울러를 이용하여 커버 글라스와 액정 패널을 합착하는 장치를 보여준다. 상기 선행기술문헌의 합착 장치는 액정 패널용 기판이 안착되는 하부 스테이지가 구비되어 있고, 이 스테이지의 일측에는 소정 높이로 로울러가 설치되어 있다. 패널의 합착을 위해, 하부 스테이지의 상부에 액정 패널용 기판을 안착시키고, 상기 로울러를 일측 단부에서 타측 단부로 이동하도록 구성되어 있다.
한편, 액정 패널과 커버 글라스 사이에는 이들을 상호 결합하기 위한 점착액이 제공되는데, 로울러의 이동 상태에 따라 합착력에 영향을 미치게 되고, 심지어는 커버 글라스와 액정 패널 사이에 기포의 발생하여 제품의 완성도를 저하시키는 요인이 될 수 있다.
선행기술문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1331872호 상기 선행기술문헌은 터치 디스플레이 패널 자동 합착 장치에 관한 것으로서, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 공급, 접착재의 도포 및 합착에 이르기까지 모든 공정이 하나의 시스템 내에서 자동으로 이루어지는 합착 장치를 제안한다. 선행기술문헌 2: 대한민국 등록특허공보 제10-1213199호 상기 선행기술문헌은 터치 패널용 기판 진공 부착 시스템에 관한 것으로서, 각 기판간 위치 정렬을 위한 작업 수행 시간을 최대한 단축시킬 수 있도록 함과 더불어 정밀한 각 기판간 위치 정렬이 이루어질 수 있도록 함으로써 제품 불량을 최소화한 공정 시스템을 제안한다. 선행기술문헌 3: 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0096141호 상기 선행기술문헌은 유브이 레진 도포 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 글라스 표면의 테두리부에 UV댐을 토출하고 가경화시키고, 상기 UV댐 내부에 UV도트를 토출함으로써 UV레진의 소비를 최소화하고, UV경화시 접착력을 높일 수 있는 UV레진 도포 장치를 제안한다. 선행기술문헌 4: 대한민국 등록특허공보 제10-1190992호 상기 선행기술문헌은 터치 패널 부착 장치에 관한 것으로, 롤러의 이동에 따라 터치 패널을 LED 모듈 상에 가압하도록 하여 LED 모듈과 터치 패널을 접착할 수 있는 터치패널 부착 장치를 제안한다.
본 발명은 상기한 요구사항을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 합착 공정이 하나의 시스템 내에서 자동적으로 그리고 순차적으로 이루어지는 합착 장치를 제공하려는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 아울러 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 터치 디스플레이 패널의 합착장치는 디스플레이 패널과 터치 어셈블리 사이에 접착제를 개재하여 합착하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치로서, 베이스와, 상기 베이스 상에 설치되는 지지대와, 상기 지지대에 장착되는 지지롤러와, 상기 지지롤러와 연동하여 승강하는 가압롤러를 구비하는 롤러 유니트와, 상기 지지롤러와 면접촉하는 사이드바와, 상기 사이드바의 내측에 장착되고 디스플레이 패널과 터치 어셈블리가 안착되는 진공 플레이트를 구비하는 스테이지 유니트를 포함하여 이루어지고, 상기 지지롤러는 사이드바와 밀착하여 회전하도록 구성되고, 상기 사이드바를 구비한 스테이지 유니트가 지지롤러가 형성되어 있는 방향으로 이동하게 되면, 상기 가압롤러가 진공 플레이트 상에 안착된 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 합착하도록 구성된다.
또한, 상기 롤러 유니트는 베이스 상에 설치되는 고정대를 더욱 구비하고, 상기 고정대에 지지대가 상하로 슬라이딩한다.
또한, 상기 지지대와 베이스 사이에는 제3 스프링을 더욱 구비하고, 상기 제3 스프링에 의해 상기 지지롤러가 사이드바와 밀착되도록 구성된다.
또한, 상기 지지대와 가압롤러의 회전축 사이에는 제1 스프링을 더욱 구비하고, 상기 지지대에는 높이 조절봉을 더욱 구비하며, 상기 제1 스프링의 탄성력은 상기 높이 조절봉의 단부에 의해 상승이 제한된다.
또한, 상기 지지대에는 수직 방향으로 소정 길이를 갖는 가압롤러 홀이 형성되며, 상기 가압롤러 홀에 상기 가압롤러의 회전축이 장착되고, 상기 높이 조절봉의 설정 높이에 따라 상기 가압롤러의 회전축의 위치가 정하여진다.
또한, 상기 사이드바는 제1 평면부, 저면부 및 제2 평면부를 구비하며, 상기 저면부는 제1 및 제2 평면부 보다 낮게 형성되어 있다.
또한, 상기 제1 평면부와 저면부 사이에는 제1 경사부가 연이어서 형성되고, 상기 저면부와 제2 평면부 사이에는 제2 경사부가 연이어서 형성된다.
또한, 상기 지지롤러가 사이드부를 따라 이동하면서 승강하면, 상기 가압롤러는 지지롤러의 승강에 따라 동시에 승강하되, 상기 지지롤러가 제1 경사부를 따라 하강한 후 합착이 시작되고, 저면부를 따라 이동하면서 합착이 진행되며, 제2 경사부를 따라 상승이 시작되면 합착이 마무리된다.
본 발명에 따른 터치 디스플레이 패널의 합착장치는 디스플레이 패널과 터치 어셈블리 사이에 접착제를 개재하여 합착하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치로서, 베이스와, 상기 베이스 상에 설치되는 지지대와, 상기 지지대에 장착되는 지지롤러와, 상기 지지롤러와 연동하여 승강하는 가압롤러를 구비하는 롤러 유니트와, 상기 지지롤러와 면접촉하는 사이드바와, 상기 사이드바의 내측에 장착되고 디스플레이 패널과 터치 어셈블리가 안착되는 진공 플레이트를 구비하는 스테이지 유니트와, 상기 베이스에 설치되는 경사면을 갖는 가이드부와, 상기 스테이지 유니트에 설치되고 터치 어셈블리의 단부를 지지하는 이격부로 이루어지는 위치 조절 유니트를 포함하고, 상기 이격부는 터치 어셈블리의 단부가 놓여지는 제치부와 이 제치부와 결합되는 이격 롤러를 구비하며, 상기 이격롤러가 상기 가이드부의 경사면을 따라 이동하여 하강하면, 상기 터치 어셈블리의 단부가 놓여지는 제치부가 동시에 하강하도록 구성된다.
또한, 상기 가이드부는 베이스에 결합되는 가이드 몸체부와, 이 가이드 몸체부로부터 부방향으로 돌출되는 가이드 경사부로 이루어지고, 상기 가이드 경사부의 하면은 베이스의 바닥면과 경사지는 경사면을 구비한다.
또한, 상기 경사면은 가이드 몸체부에서 가이드 경사부의 단부로 갈수록 베이스의 바닥면으로부터 점차적으로 이격거리가 멀어지도록 형성된다.
또한, 상기 사이드바의 내측에는 샤프트 홀을 갖는 지지 플레이트가 더욱 구비되고, 상기 진공 플레이트는 지지 플레이트의 상면에 설치되며, 상기 제치부와 이격롤러 사이에는 샤프트가 더욱 구비되고, 상기 샤프트는 제3 스프링과 결합하여 상기 샤프트 홀에 끼워지도록 구성되며, 상기 제치부는 지지 플레이트의 상측에 형성되고 상기 이격롤러는 지지 플레이트의 하측에 형성된다.
또한, 상기 샤프트의 중앙에는 돌기가 형성되고, 상기 돌기의 상부에 제3 스프링이 끼워진다.
또한, 상기 이격부의 제치부에는 단턱진 영역을 더욱 포함하고, 상기 단턱진 영역에 터치 어셈블리의 단부가 놓여진다.
또한, 상기 이격부의 가이드부는 설치 위치를 이동할 수 있도록 구성되며, 상기 제치부의 하강 시점을 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 터치 디스플레이 패널의 자동 합착 장치는 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 공급에서 합착에 이르기까지 모든 공정이 순차적으로 이루어지도록 구성되어 합착 공정 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 지지핀, 스토퍼 및 제치부의 단턱으로 제한하도록 하여 흔들림 없는 정밀한 정렬을 도모할 수 있다.
또한, 가압롤러가 형성되어 있는 방향으로 스테이지 유니트가 이동함에 따라 제치부가 동시에 하강하도록 구성하여, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 합착이 진행되는 경계면에서 접착제가 모든 영역으로 퍼지게 되므로 균일한 합착이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널의 자동 합착 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널의 자동 합착 장치의 평면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스테이지 유니트를 나타내는 도면이다.
도 4는 스테이지 유니트에 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 순차적으로 안착시킨 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위치 조절 유니트를 나타낸 것이다
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 위치 조절 유니트의 가이드부를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이격부를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 합착하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도면에서 나타낸 바는 설명의 편의를 위해 간략화하거나, 과정되거나 그리고 생략되어 표현될 수 있다. 또한 상세한 설명에서 정방향이라고 함은 진공 플레이트의 상부에 놓여진 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 합착시키기 위해 이동되는 방향을 말하며, 부방향이라고 함은 정방향과 반대되는 방향을 말한다.
본 발명에서는 직사각형을 갖는 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 실시예로 하고 있으며, 직사각형의 긴 길이를 갖는 변에는 장변이라는 명칭을 부여하고, 직사각형의 짧은 길이를 갖는 변에는 단변이라는 명칭을 부여하였다. 합착 공정시에는 정방향의 단변에서 부방향의 단변으로 합착이 이루어진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널의 자동 합착 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널의 자동 합착 장치의 평면도를 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치 디스플레이 패널의 자동 합착 장치는, 베이스(100)와, 상기 베이스 상에 설치되는 롤러 유니트(200)와, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리가 안착되는 스테이지 유니트(300)와, 터치 어셈블리의 높이를 조절하는 위치 조절 유니트를 포함하여 구성된다. 그리고 상기 베이스(100)에는 길이 방향으로 스테이지 유니트가 슬리이딩할 수 있도록 레일(110)이 구비되어 있다.
상기 롤러 유니트(200)는 베이스 상에 수직으로 설치되는 고정대(210)와, 상기 고정대의 타측에 설치되고 지지롤러와 가압롤러를 지지하는 지지대(220)와, 상기 지지대에 결합되고 스테이지 유니트의 사이드바의 상면을 따라 이동하는 지지롤러(230), 상기 지지대에 결합되고 접착제가 개재된 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 합착시키는 가압롤러(240)를 포함한다.
상기 고정대(210)는 베이스의 상측에 설치되는 구조물로서, 상단부와 양측부로 구성되며, 양측부의 일단은 상단부의 양측 단부에 각각 연결되어 있으며, 상기 양측부의 타단은 베이스의 바닥면에 고정결합된다. 베이스의 바닥면과 고정대 사이에는 공간부가 형성되어 있으며, 상기 공간부에는 스테이지 유니트가 슬리이딩하여 이동할 수 있는 영역을 제공한다.
한편, 고정대의 양측부에는 각각 레일이 수직으로 구비되어 있고, 지지대에는 이 레일과 대응하는 위치에 슬라이더가 구비되어 있다. 슬라이드가 구비된 지지대는 레일을 따라 상하로 이동하게 된다.
상기 지지대(220)는 고정대로부터 상하로 슬라이딩한다. 도면을 참조하면, 지지대는 형상으로 이루어져 있는데, 수평판 아래에 한 쌍의 수직판이 결합되는 구조를 갖는다. 상기 한 쌍의 수직판에는 동일한 높이로 가압롤러 홀이 구비되어 있고, 이 가압롤러 홀에는 가압 롤러의 회전축이 결합지지된다. 또한, 상기 가압롤러 홀은 수직 방향으로 소정 길이를 갖는다. 상기 가압롤러는 가압롤러 홀에 수직으로 이동가능하므로 가압롤러의 높이 조절이 가능하다.
이와 같은 가압롤러의 높이 조절은 높이 조절봉와 제1 스프링에 의해 설정된다. 높이 조절봉은 수평판의 양측에 형성된 홀에 나사 결합으로 이루어지며, 나사의 회전 방향에 따라 높이 조절봉의 높이가 설정될 수 있다. 또한, 상기 가압롤러 회전축의 단부에는 제1 스프링(SP-1)이 체결되어 있다. 도면을 참조하면, 제1 스프링의 일측은 가압롤러의 회전축 단부에 체결되고 제1 스프링의 타측은 수평판의 단부가 상측으로 절곡된 외측면에 체결된다. 따라서 제1 스프링의 탄성력은 상측 방향으로 발생되고 높이 조절봉의 단부에 의해 탄성력이 제한된다.
한편, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 상호 합착하기 위하여, 상기 가압롤러는 안착된 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 상측으로부터 미리 정해진 높이를 유지한 후 가압하여 합착하여야 한다. 즉, 가압롤러가 구비되는 지지대는 베이스의 바닥면으로부터 일정한 높이를 유지하여야 한다. 이를 위해, 본 발명의 실시예에서는 제2 스프링(SP-2)과 지지롤러(230)를 더욱 구비된다.
제2 스프링(SP-2)은 지지대 수평판의 외측과 베이스의 바닥면 사이에 체결된다. 도면을 참조하면, 제2 스프링의 일측은 베이스 바닥면에 설치된 브라켓과 결합되어 있다. 상기 제2 스프링의 탄성력은 베이스 바닥면을 향하여 발생되고 스테이지 유니트의 사이드바에 의해 하측 방향의 탄성력이 제한된다. 상기 지지롤러(240)는 사이드바의 상측 단부면과 면접촉하여 이동하게 되며, 사이드바의 상측 단부면의 높이에 따라 지지대의 높이가 결정된다.
상기 가압롤러(240)는 지지롤러와 일정한 거리를 유지하며 동시에 승강한다. 가압롤러는 롤러 본체와 회전축으로 이루어진다. 가압롤러는 진공 플레이트 상에 안착된 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 합착한다. 상기 가압롤러의 길이는 안착된 디스플레이 패널의 단변 길이보다 크고 터치 어셈브리의 단변 길이보다 같거나 작게 형성하는 것이 바람직하다.
이어서, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 스테이지 유니트를 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스테이지 유니트를 나타내는 도면이고, 도 4는 스테이지 유니트에 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 순차적으로 안착시킨 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 스테이지 유니트(300)는 한 쌍의 사이드바(310)와, 상기 사이드바의 단부에 각각 연결되는 결합봉(320)과, 상기 사이드바의 내측면에 고정되는 지지 플레이트(330)와, 상기 지지 플레이트의 상면에 결합되고 디스플레이 패널과 터치 어셈블리가 안착되는 진공 플레이트(340)와, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 위치를 고정하는 지지핀(350)과, 상기 디스플레이 패널의 안착 위치를 결정하는 스토퍼(360)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 터치 디스플레이 패널은 사각 형상의 디스플레이 패널의 상부에 터치 어셈블리를 결합하여 형성한다. 도 4를 참조하면, 터치 어셈블리는 디스플레이 패널의 크기보다 다소 크다. 도 4에서, 내부의 직사각 형상으로 도시된 굵은 선은 디스플레이 패널을 나타낸 것이고, 외부의 굵은 선들은 터치 어셈블리를 나타낸 것이다. 여기서 터치 어셈블리의 내부는 디스플레이 패널로부터 보여주는 화상이 온전히 사용자에게 시각적으로 인식될 수 있어야 하므로 투명한 부분으로 이루어져 있다. 이 투명한 부분의 크기는 디스플레이 패널의 크기와 동일하다.
디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 압착하기 위하여는 디스플레이 패널을 우선하여 안착시킨 후, 상기 디스플레이 패널의 상부에 접착제를 적하한 다음, 접착제가 적하된 디스플레이 패널의 상부에 터치 어셈블리를 안착시켜 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 합착한다.
도 3(a)에서 나타낸 바와 같이, 스테이지 유니트를 상측에서 바라다 보면, 한 쌍의 사이드바(310)의 단부에 한 쌍의 결합봉(320)이 연결되어 외형적으로 사각 형상을 이루고 있으며, 그 내부에는 지지 플레이트(330)가 한 쌍의 사이드바의 내면에 고정되어 있다.
그리고 도 3(b)와 같이, 스테이지 유니트를 측면에서 바라다 보면, 사이드바의 상면에는 가압롤러가 배치된 방향 즉, 정방향에서부터 부방향에 이르기까지 제1 평면부, 제1 경사부, 저면부, 제2 경사부 및 제2 평면부가 연이어서 형성되어 있으며, 상기 사이드바의 저면부는 제1 및 제2 평면부 보다 낮게 형성되어 있다.
스테이지 유니트가 합착 공정을 수행하기 위하여 지지롤러와 가압롤러가 배치되어 있는 정방향으로 이동하면, 사이드바의 제1 평면부로부터 제2 평면부에 이르기까지 지지롤러는 사이드바의 상면 높이에 따라 승강하게 된다. 상기 지지롤러의 승강은 가압롤러의 승강으로 이어지고, 가압롤러는 제1 경사부를 따라 하강하여 합착을 시작한 후, 저면부를 따라 이동하면서 합착을 진행한 다음, 제2 경사부를 따라 상승하면서 합착을 마무리하게 된다.
상기 지지 플레이트(330)는 장변과 단변으로 갖는 직사각 형상이며, 상기 양측 장변에는 각각 사이드바가 결합되어 있다. 지지 플레이트의 중앙에는 진공 플레이트(340)가 장착되어 있으며, 진공 플레이트의 외측에는 지지핀(350)이 설치되어 있다. 구체적으로는, 진공 플레이트의 가장자리와 사이드바 사이의 영역에는 제1 지지핀(351)과 제2 지지핀(352)이 연이어 설치된다. 또한, 진공 플레이트의 정방향(가압 롤러가 형성되어 있는 방향) 단변에는 제3 지지핀(353)이 설치되어 있다.
본 발명에서는 터치 어셈블리의 모서리 부분이 라운드 형상을 갖는 것을 실시예로 하고 있으며, 상기 라운드 형상의 모서리 부분과 대응하는 곳에 제3 지지핀이 배치되도록 구성하였다. 그러나 제3 지지핀의 형성 위치는 이에 한정하지 아니하고, 터치 어셈블리의 양측 모서리 부분의 내측에 형성할 수 있다.
그리고 스토퍼(360)는 부방향의 진공 플레이트 측면에 설치되어 있다. 상기 스토퍼는 제1 및 제2 지지핀과 함께 상기 디스플레이 패널의 안착을 유도한다.
상기 진공 플레이트(340)는 디스플레이 패널의 형상과 동일한 사각 형상으로 이루어진다. 진공 플레이트는 그 표면에 일정 간격으로 이격되는 복수의 진공홀이 형성되어 있다. 디스플레이 패널을 진공 플레이트의 상면에 놓으면 상기 진공 플레이트의 진공홀은 흡기하여 디스플레이 패널을 흡착한다.
디스플레이 패널은 진공 플레이트 상에서 정확한 안착이 요구되는데, 상기 제1 지지핀과 스토퍼(360)가 그 위치를 유도한다. 또한, 상기 제2 지지핀과 제3 지지핀는 터치 어셈블리의 안착을 유도하게 된다.
도 4를 참조하면, 스토퍼는 4개의 제1 지지핀과 함께 디스플레이 패널을 안착시키며, 제2 지지핀과 제3 지지핀과 그리고 단턱진 제치부는 터치 어셈블리를 안착시킨다. 단턱진 제치부에 관하여는 이하의 위치 조절 유니트의 이격부의 설명부분에서 후술한다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 위치 조절 유니트를 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 위치 조절 유니트를 나타낸 것이고, 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 위치 조절 유니트의 가이드부를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이격부를 나타낸 도면이다.
상기 위치 조절 유니트는 디스플레이 패널의 상부에 적하된 접착제가 합착 공정 중에 균일하게 도포될 수 있도록 터치 어셈블리를 일정한 높이로 유지시키는 기능을 수행한다. 다시 설명하면, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 간격을 유지하고 합착이 진행됨에 따라 그 간격을 좁히도록 하여 완전한 합착이 이루어지게 한다. 위치 조절 유니트는 가이드부(410)와 이격부(420)로 이루어진다.
상기 가이드부(410)는 가이드 몸체부(411)와 가이드 경사부(412)로 이루어진다. 상기 가이드 몸체부는 베이스의 바닥면에 설치되어 있다. 상기 가이드 경사부는 가이드 몸체부의 상단에서 스테이지 유니트가 설치되어 있는 부방향으로 돌출되어 있다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 가이드 경사부의 상면은 베이스의 바닥면과 수평면을 이루며, 그 하면은 베이스 바닥면과 경사지도록 경사면을 형성한다. 가이드 경사부는 가이드 몸체부로부터 멀어질수록 점차 그 두께가 줄어들도록 형성되어 가이드 경사부의 단부는 측면에서 바라다 보면 부방향으로 뽀족한 형상을 갖는다. 이에 따라 상기 경사면은 가이드 몸체부에서 가이드 경사부의 단부로 갈수록 베이스의 바닥면으로부터 부방향으로 점차적으로 이격거리가 멀어지도록 형성되어 있다.
도 7을 참조하면, 상기 이격부(420)는 부방향의 지지 플레이트 단부에 형성되어 있는 한 쌍의 샤프트 홀에 결합된다. 여기서 부방향라 함은 가압 롤러가 형성되는 부분이 아니라 스토퍼가 형성되어 있는 부분을 말한다. 상기 이격부는 단턱을 갖는 제치부(421)와, 상기 가이드 경사부의 경사면을 따라 이동하는 이격롤러(422)와, 상기 이격롤러가 결합되는 이격롤러 몸체(423)와, 상기 샤프트 홀에 끼워지고 일측은 제치부와 결합되며 타측은 이격 롤러 몸체와 결합되는 샤프트(424)와, 상기 샤프트에 끼워지는 제3 스프링(SP-3)을 포함하여 구성된다.
상기 샤프트의 중앙에는 돌기가 형성되어 있다. 샤프트를 샤프트 홀에 하측에서 상측으로 끼우면 돌기에 의해 그 상승이 제한된다. 이때 지지 플레이트의 샤프트 홀로부터 돌출되는 샤프트 상부에 제3 스프링을 끼운 다음 제치부와 결합한다. 이격롤러 몸체와 샤프트 하부의 결합은 샤프트를 샤프트 홀에 끼우기 전에 수행할 수 있으며, 또한 샤프트 상부와 제치부의 결합한 후에 수행할 수 있다.
지지롤러가 저면부를 따라 이동하여 상기 가압롤러가 합착을 진행하면, 상기 이격부의 이격롤러는 가이드 경사부의 경사면을 이동하면서 하강하기 시작한다. 이와 같이 이격롤러가 하강하면 이와 동시에 제치부가 하강한다. 상기 제치부의 단턱에 놓여진 터치 어셈블리 역시, 제치부의 하강과 동시에 하강하게 된다.
이와 같은 하강 동작은 합착이 진행되는 과정에 이루어지게 되는데, 합착되는 대상물의 길이에 따라 하강 동작의 시작되는 시점을 정할 수 있다. 이러한 시점의 설정은 가이드부의 설치 위치를 조절하여 구성할 수 있다. 가이드부를 정방향으로 이동하여 설치하면 터치 어셈블리는 좀 더 빠른 시간에 하강하게 되며, 가이드부를 부방향으로 이동하여 설치하면 좀 더 늦은 시간에 터치 어셈블리를 하강하게 할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 터치 디스플레이 패널의 합착이 이루어지는 과정을 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 합착하는 과정을 순차적으로 나타내는 도면이다.
우선, 스테이지 유니트에 형성되어 있는 진공 플레이트의 상부에 디스플레이 패널을 안착시키면, 디스플레이 패널은 진공 플레이트의 상면에서 수평을 유지하게 된다. 이어서, 디스플레이 패널의 상면에 소정 량의 접착제를 적하한 다음, 터치 어셈블리를 안착시킨다. 여기서 적하된 접착제는 디스플레이 패널 상부 중앙 영역의 일부에만 도포된다. 접착제의 량은 최종적으로 도포되는 량과 동일하거나 다소 많을 수 있다.
한편, 터치 어셈블리를 안착시키는 과정을 살펴보면, 상기 터치 어셈블리의 일측이 제3 지지핀에 의해 제한되어 놓여진 후, 터치 어셈블리의 양측 장변이 제2 지지핀에 의해 유도된 다음, 터치 어셈블리의 타측이 제치부의 단턱진 영역에 놓여지게 된다.
도 8(a)를 참조하면, 위치 조절 유니트의 가이드부는 베이스의 바닥면에 고정되어 있고, 이격부의 제치부와 이격 롤러는 제3 스프링에 의해 정해진 높이를 유지하고 있다. 그리고 사이드바의 제1 평면부는 지지롤러와 면접촉하고 있다.
도 8(b)에서, 스테이지 유니트가 가압 롤러가 있는 정방향으로 이동하면, 지지롤러는 사이드바의 제1 평면부에서 제1 경사부로 이동하게 된다. 한편, 위치 조절 유니트의 가이드부는 베이스에서 고정되어 있고, 위치 조절 유니트의 이격부는 스테이지 유니트에 장착되어 있다.
스테이지 유니트를 더욱 정방향으로 이동하게 되면, 도 8(c)에 나타낸 바와 같이, 지지롤러는 사이드바의 제1 경사부를 따라 하강하게 한다. 이어서, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 합착은 사이드바의 저면부에 진행된다. 가압롤러는 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 상부에서 구르게 되고, 도 8(d)에 나타난 바와 같이, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리는 합착이 진행된다.
도 8(d)에서 보듯, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리가 합착이 진행되면, 스테이지 유니트에 장착된 이격부의 이격 롤러는 베이스에 설치된 가이드부의 단부와 접하게 된다. 계속하여 합착을 진행하면 스테이지 유니트는 정방향으로 더욱 이동하게 되고, 이에 따라 이격롤러는 가이드부의 경사면을 따라 하강한다. 상기 이격롤러의 하강은 제치부의 하강으로 이어지고, 제치부의 단턱진 영역에 놓여진 터치 어셈블리의 타측이 하강하게 된다.
다시 말하면, 가압롤러가 터치 어셈블리의 상면에서 구르게 되어 합착을 진행하면 점차적으로 터치 어셈블리의 타측은 하강하도록 하여, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 사이에 합착 각도가 일정하게 유지할 수 있다. 이에 따라 적하된 접착제가 터치 어셈블리의 하강에 따라 균일하게 도포되고 완전한 압착이 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 합착 공정의 중간 시점부터 가압롤러가 하강하도록 가이드부를 설치한 것으로 하였으나, 합착 대상물의 면적, 크기 등에 따라 가이드부의 설치 위치를 전후로 이동하여, 합착 공정의 중간 시점에서 가압롤러가 하강하게 하거나 합착 공정의 마무리 시점에서 하강하도록 구성할 수 있다.
이어서, 압착 공정이 완료된 상태를 8(e)에 나타내었다.
이와 같은 합착 공정에 따르면, 스테이지 유니트가 정방향으로 이동함에 따라 제치부가 동시에 하강하도록 구성되어 있다. 제치부의 하강으로 말미암아, 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 합착 각도를 일정 범위 내로 제한할 수 있다. 따라서 디스플레이 패널과 터치 어셈블리의 합착이 진행되는 경계면에서 접착제가 모든 영역으로 퍼지게 되므로 균일한 합착이 이루어질 수 있다.
한편, 상기 터치 디스플레이 패널의 합착장치에 연이어 UV경화부가 설치되어 있다. 상기 스테이지 유니트가 정방향으로 이동하여 가압롤러에 의해 합착이 완료되면, 상기 스테이지 유니트는 정지하지 않고 계속하여 이동하여 UV경화부로 이르게 된다. 따라서 스테이지 유니트의 상부에 안착된 디스플레이 패널과 터치 어셈블리는 합착과 경화가 연속적으로 이루어진다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100 : 베이스
110 : 레일
200 : 롤러 유니트
210 : 고정대
220 : 지지대
230 : 지지롤러
240 : 가압롤러
300 : 스테이지 유니트
310 : 사이드바
320 : 결합봉
330 : 지지 플레이트
340 : 진공 플레이트
350 : 지지핀
351~353 : 제1~3 지지핀
360 : 스토퍼
410 : 가이드부
411 : 가이드 몸체부
412 : 가이드 경사부
420 : 이격부
421 : 제치부
421a : 단턱진 영역
422 : 이격롤러
423 : 이격롤러 몸체
424 : 샤프트
SP-1 : 제1 스프링
SP-2 : 제2 스프링
SP-3 : 제3 스프링

Claims (16)

  1. 디스플레이 패널과 터치 어셈블리 사이에 접착제를 개재하여 합착하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치에 있어서,
    상기 터치 디스플레이 패널의 합착장치는
    베이스와,
    상기 베이스 상에 설치되는 지지대와, 상기 지지대에 장착되는 지지롤러와, 상기 지지롤러와 동시에 승강하는 가압롤러를 구비하는 롤러 유니트와,
    상기 지지롤러와 면접촉하는 사이드바와, 상기 사이드바의 내측에 장착되고 디스플레이 패널과 터치 어셈블리가 안착되는 진공 플레이트를 구비하는 스테이지 유니트를 포함하여 이루어지고,
    상기 지지대와 베이스 사이에는 제3 스프링을 더욱 구비하고, 상기 제3 스프링에 의해 상기 지지롤러가 사이드바와 밀착되며,
    상기 지지롤러는 사이드바와 밀착하여 회전하도록 구성되고, 상기 사이드바를 구비한 스테이지 유니트가 지지롤러가 형성되어 있는 방향으로 이동하게 되면, 상기 가압롤러가 진공 플레이트 상에 안착된 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 합착하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  2. 디스플레이 패널과 터치 어셈블리 사이에 접착제를 개재하여 합착하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치에 있어서,
    상기 터치 디스플레이 패널의 합착장치는
    베이스와,
    상기 베이스 상에 설치되는 지지대와, 상기 지지대에 장착되는 지지롤러와, 상기 지지롤러와 동시에 승강하는 가압롤러를 구비하는 롤러 유니트와,
    상기 지지롤러와 면접촉하는 사이드바와, 상기 사이드바의 내측에 장착되고 디스플레이 패널과 터치 어셈블리가 안착되는 진공 플레이트를 구비하는 스테이지 유니트를 포함하여 이루어지고,
    상기 사이드바는 제1 평면부, 저면부 및 제2 평면부를 구비하며, 상기 저면부는 제1 및 제2 평면부 보다 낮게 형성되고,
    상기 지지롤러는 사이드바와 밀착하여 회전하도록 구성되고, 상기 사이드바를 구비한 스테이지 유니트가 지지롤러가 형성되어 있는 방향으로 이동하게 되면, 상기 가압롤러가 진공 플레이트 상에 안착된 디스플레이 패널과 터치 어셈블리를 합착하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 롤러 유니트는 베이스 상에 설치되는 고정대를 더욱 구비하고, 상기 고정대에 지지대가 상하로 슬라이딩하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 지지대와 가압롤러의 회전축 사이에는 제1 스프링을 더욱 구비하고, 상기 지지대에는 높이 조절봉을 더욱 구비하며, 상기 제1 스프링의 탄성력은 상기 높이 조절봉의 단부에 의해 상승이 제한되는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 지지대에는 수직 방향으로 소정 길이를 갖는 가압롤러 홀이 형성되며, 상기 가압롤러 홀에 상기 가압롤러의 회전축이 장착되고, 상기 높이 조절봉의 설정 높이에 따라 상기 가압롤러의 회전축의 위치가 정하여지는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 평면부와 저면부 사이에는 제1 경사부가 연이어서 형성되고, 상기 저면부와 제2 평면부 사이에는 제2 경사부가 연이어서 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 지지롤러가 사이드부를 따라 이동하면서 승강하면, 상기 가압롤러는 지지롤러의 승강에 따라 동시에 승강하되,
    상기 지지롤러가 제1 경사부를 따라 하강한 후 합착이 시작되고, 저면부를 따라 이동하면서 합착이 진행되며, 제2 경사부를 따라 상승이 시작되면 합착이 마무리되는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  9. 디스플레이 패널과 터치 어셈블리 사이에 접착제를 개재하여 합착하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치에 있어서,
    상기 터치 디스플레이 패널의 합착장치는
    베이스와,
    상기 베이스 상에 설치되는 지지대와, 상기 지지대에 장착되는 지지롤러와, 상기 지지롤러와 연동하여 승강하는 가압롤러를 구비하는 롤러 유니트와,
    상기 지지롤러와 면접촉하는 사이드바와, 상기 사이드바의 내측에 장착되고 디스플레이 패널과 터치 어셈블리가 안착되는 진공 플레이트를 구비하는 스테이지 유니트와,
    상기 베이스에 설치되는 경사면을 갖는 가이드부와, 상기 스테이지 유니트에 설치되고 터치 어셈블리의 단부를 지지하는 이격부로 이루어지는 위치 조절 유니트를 포함하고,
    상기 이격부는 터치 어셈블리의 단부가 놓여지는 제치부와 이 제치부와 결합되는 이격 롤러를 구비하며, 상기 이격롤러가 상기 가이드부의 경사면을 따라 이동하여 하강하면, 상기 터치 어셈블리의 단부가 놓여지는 제치부가 동시에 하강하는 것을 특징으로 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 가이드부는 베이스에 결합되는 가이드 몸체부와, 이 가이드 몸체부로부터 부방향으로 돌출되는 가이드 경사부로 이루어지고, 상기 가이드 경사부의 하면은 베이스의 바닥면과 경사지는 경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 경사면은 가이드 몸체부에서 가이드 경사부의 단부로 갈수록 베이스의 바닥면으로부터 점차적으로 이격거리가 멀어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 사이드바의 내측에는 샤프트 홀을 갖는 지지 플레이트가 더욱 구비되고, 상기 진공 플레이트는 지지 플레이트의 상면에 설치되며,
    상기 제치부와 이격롤러 사이에는 샤프트가 더욱 구비되고, 상기 샤프트는 제3 스프링과 결합하여 상기 샤프트 홀에 끼워지도록 구성되며,
    상기 제치부는 지지 플레이트의 상측에 형성되고 상기 이격롤러는 지지 플레이트의 하측에 형성되는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 샤프트의 중앙에는 돌기가 형성되고, 상기 돌기의 상부에 제3 스프링이 끼워지는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 이격부의 제치부에는 단턱진 영역을 더욱 포함하고, 상기 단턱진 영역에 터치 어셈블리의 단부가 놓여지는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 이격부의 가이드부는 설치 위치를 이동할 수 있도록 구성되며, 상기 제치부의 하강 시점을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
  16. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 터치 디스플레이 패널의 합착장치에 연이어 UV 경화부가 설치되되, 스테이지 유니트의 상부에 안착된 디스플레이 패널과 터치 어셈블리가 가압롤러에 의해 합착이 완료되면 상기 UV경화부로 이동하여, 합착과 경화가 연속적으로 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 터치 디스플레이 패널의 합착장치.
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