KR101539287B1 - 터치 패널용 기판 부착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 터치 패널에 대해 OCR(optical clear resin)이 도포되며 패널에 기판을 일정한 틸팅각도에서 일률적으로 부착하여 작업의 안정성을 확보하는 동시에 패널 상에 기판을 효율적으로 합지함을 제공하도록, 외부로부터 OCR용액이 도포된 패널이 공급되어 위치할 수 있게 패널의 유동경로를 구비하는 좌우 한 쌍의 지지프레임과; 상기 지지프레임의 상부에 장착되되 패널의 상측에 대응하여 위치하도록 기판을 흡착고정하는 기판흡착유닛과, 상기 기판흡착유닛의 일단에 설치되고 상기 기판흡착유닛 상에 흡착상태인 기판에 접한 후 패널을 향해 가압하여 패널 상에 기판을 부착시키는 부착헤드유닛과, 상기 부착헤드유닛의 한쪽에 간격을 두고 위치하되 상기 패널 상에 부착되는 기판의 위치로 UV를 조사하여 경화하는 경화유닛을 포함하여 구성되는 기판부착부와; 상기 기판부착부의 상부에 구비되되 상기 기판흡착유닛의 일단에 연결결합하고 전후로 신장운동가능하여 상기 부착헤드유닛의 위치를 향해 하향경사지게 상기 기판흡착유닛을 틸팅시키는 틸팅구동부와; 상기 지지프레임과 상기 기판부착부의 사이에 구비되고 패널의 공급방향과 동일한 방향으로 전후왕복운동가능하여 상기 기판부착부를 유동시키는 이송부;를 포함하는 터치 패널용 기판 부착장치를 제공한다.

Description

터치 패널용 기판 부착장치 {Substrate Attaching Apparatus for Touch Pannel}

본 발명은 터치 패널용 기판 부착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스플레이 터치 패널에 대해 OCR(optical clear resin)이 도포되며 패널에 기판을 일정한 틸팅각도에서 일률적으로 부착하여 작업의 안정성을 확보하는 동시에 패널 상에 기판을 효율적으로 합지하는 것이 가능한 터치 패널용 기판 부착장치에 관한 것이다.

최근 스마트폰, 태블릿PC, 노트북, 네비게이션, 디지털TV 등과 같은 다양한 디지털기기가 출시되면서 디스플레이 패널이나 터치 패널 등의 제품수요가 대폭 증가하였다. 특히 기존 통신기능에 특화되었던 휴대전화의 경우 노트PC에 가까운 성능을 지닌 스마트모바일로 발전하여 무선으로 고도의 작업이나 여가를 즐길 수 있는 스마트 모바일시대를 도래하였으며, 기기의 저전압 구동, 저소비 전력, 풀 칼라 구현 등의 특징을 실현할 수 있게 고밀도 반도체 패키지 등의 부품이 실장된 다양한 형태의 디스플레이 장치가 사용되고 있다.

이러한 디스플레이 장치에는 영상을 디스플레이함은 물론 화면에서 전기적 그래픽 신호를 입력하기 위한 디지타이저로서, 터치 스크린 패널을 장착하여 사용하게 된다.

여기서 터치 스크린 패널은 디스플레이 장치의 디스플레이 면에 사용자가 화면을 보면서 터치 스크린 패널을 가압하여 컴퓨터에 미리 정해진 정보를 입력하는 주변장치로서, 스타일러스 펜 또는 손가락이 눌려진 위치에 해당하는 전압 또는 전류 신호를 발생하여 사용자가 지정하는 명령 또는 그래픽 정보를 입력하게 된다.

이와 같은 디스플레이 장치는 성능의 중요성이 더욱 강조되어 옥외 시인성에 대한 기술개발이 계속해서 요구되고 있다. 즉 디스플레이 장치의 경우 디지털기기를 실내는 물론 실외 이동중에도 생산성 향상 및 여가활동을 위한 목적으로 늘 주시하여 사용자의 눈 건강을 해치게 되며, 태양 빛 아래와 같이 밝은 외부환경에서는 디스플레이가 흐릿하게 보인다는 특성상 디스플레이의 시인성이 떨어진다는 문제로부터 기술적인 개선이 요구되고 있다.

따라서 디스플레이 장치의 터치 패널에 휘도와 밝기를 개선하기 위하여 하나의 패널 상에 또 다른 패널 형태의 기판을 부착하여 제조하고 있으며, 패널에 부착되는 기판의 경우 광학용 테이프(OCA:optical clear adhesive)를 사용하여 부착하였다.

그러나 광학용 테이프를 개재하여 패널과 기판을 서로 부착하는 종래기술은 광학용 테이프와의 부착 면에 기인한 단차가 생성되기 때문에 디스플레이 장치에 공기층이 발생하여 불량생산율이 증가하고 품질이 저하되는 등의 문제가 있었다.

이와 같은 종래기술의 문제해결을 위하여 최근에는 광학용 테이프를 대신하여 자외선 경화성 용제(UV용제)로서, 광학투명접착제(OCR:optical clear resin)를 도포한 후 경화시킴에 따라 패널과 기판을 서로 부착시키는 기술이 사용되고 있다.

여기서 광학투명접착제는 고 투명성을 갖으며 접착력과 내후성이 우수하고 굴절률이 조화를 이룬 접착제로 밝은 외부환경에서 디스플레이의 시인성을 개선한다는 특징이 있다. 나아가 광학투명접착제는 기존의 에어갭을 광학투명수지로 채워줌에 의하여 패널의 박막화가 가능하고 이에 따른 높은 시인성과 색인성을 얻을 수 있게 된다.

이러한 광학투명접착제를 이용하여 패널과 기판을 부착함에는 패널과 기판 사이에 광학투명접착제를 도포한 후, 패널과 기판에 소정의 압력을 가해 압착하고, 자외선을 조사하여 경화성 용제인 광학투명접착제를 경화시킬 수 있게 구성된 패널 부착장치를 사용한다.

그러나 종래 패널 부착장치는 패널과 기판을 부착시키기 위해 단순히 압착가능한 구조로 구성하기 때문에 압착시 압력 조절이 어려워 용제가 패널과 기판에서 벗어난 상태로 경화되므로 제품불량이 잦으며, 부착작업 이후의 후처리공정을 요하여 생산성이 저하된다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제1004774호(2010.12.22.)에는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임 상에 이동 가능하게 설치되며 상면에 제1평판패널이 안착되는 스테이지와, 상기 제1평판패널과의 부착을 위해서 상기 제1평판패널의 상면에 제2평판패널을 공급하는 제2평판패널 공급유닛과, 상기 제1평판패널과 상기 제2평판패널을 서로 부착하기 위하여, 상기 제1평판패널과 상기 제2평판패널 중 적어도 어느 하나의 전면 또는 일부면에 자외선 경화성 용제를 도포하는 자외선 경화성 용제 도포유닛과, 상기 베이스 프레임 상에 설치되며 내부에 상기 스테이지가 투입될 수 있는 공간부가 형성되고 자외선이 투과할 수 있는 투명 글라스가 고정 설치되는 자외선 조사 하우징과, 상기 스테이지의 상면에 상기 제1평판패널, 상기 자외선 경화성 용제, 상기 제2평판패널이 순차적으로 적층 된 상태에서 상기 스테이지를 자외선 조사 하우징 안으로 수평 이동시키도록 상기 베이스 프레임의 일 측에 설치되는 스테이지 수평 이동 실린더와, 상기 자외선 조사 하우징 안에 투입된 상기 스테이지를 수직으로 상승시켜서 상기 제2평판패널의 상면을 상기 자외선 조사 하우징 내부에 고정 설치된 투명 글라스 하면에 압착하는 스테이지 승강 유닛, 및 상기 스테이지와 상기 투명 글라스 사이에서 압착된 상기 제1평판패널과 상기 제2평판패널에 자외선을 조사하여 상기 자외선 경화성 용제를 경화시킬 수 있도록 상기 자외선 조사 하우징 상부에 설치되는 자외선 조사 유닛을 포함하여 구성됨에 따라 용제가 벗어나 경화됨을 효율적으로 방지할 수 있는 평판패널 부착장치가 공지되어 있다.

그러나 상기한 종래 부착장치는 경화성 용제인 OCR이 도포된 패널이 글라스(기판)와 접촉할 때 전체적인 면과 면이 일률적으로 접하여 부착되기 때문에 부분적으로 세밀한 부착력이 가해지기 어려우며, 나아가 부착압력을 조절하여 낮은 압력으로 가압하기 때문에 부착효율이 떨어져 합지상태가 고르지 못하고 제품의 품질이 저하된다는 문제점이 있었다.

또한 종래 부착장치의 경우 패널에 기판을 접하여 부착시킨 후 제품에 전체적으로 자외선을 일괄 조사하여 경화시키기 때문에 제품에 자외선의 조사가능면적이 협소함은 물론 경화효율이 낮아 제품의 내구성이 떨어지며 디스플레이 장치의 성능을 저하하게 된다는 문제점이 있었다.

특허등록번호 제1004774호(2010.12.22.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, OCR 용제가 도포된 패널에 대응하여 기판을 흡착상태에서 틸팅시킨 후 기판을 부분적으로 가압이동하며 패널을 향해 부착할 수 있게 구성하므로, 균일한 부착력이 전체적으로 고르게 가해져 제품의 불량생산율을 최소화하고 제품의 품질을 높일 수 있는 터치 패널용 기판 부착장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라 본 발명은 OCR 용제가 도포된 패널에 기판을 가압상태로 부착하면서 동시에 UV경화하도록 구성하므로, 제품의 경화효율을 높이면서 우수한 내구성을 도모할 수 있는 터치 패널용 기판 부착장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 터치 패널용 기판 부착장치는 외부로부터 OCR용액이 도포된 패널이 공급되어 위치할 수 있게 패널의 유동경로를 구비하는 좌우 한 쌍의 지지프레임과; 상기 지지프레임의 상부에 장착되되 패널의 상측에 대응하여 위치하도록 기판을 흡착고정하는 기판흡착유닛과, 상기 기판흡착유닛의 일단에 설치되고 상기 기판흡착유닛 상에 흡착상태인 기판에 접한 후 패널을 향해 가압하여 패널 상에 기판을 부착시키는 부착헤드유닛과, 상기 부착헤드유닛의 한쪽에 간격을 두고 위치하되 상기 패널 상에 부착되는 기판의 위치로 UV를 조사하여 경화하는 경화유닛을 포함하여 구성되는 기판부착부와; 상기 기판부착부의 상부에 구비되되 상기 기판흡착유닛의 일단에 연결결합하고 전후로 신장운동가능하여 상기 부착헤드유닛의 위치를 향해 하향경사지게 상기 기판흡착유닛을 틸팅시키는 틸팅구동부와; 상기 지지프레임과 상기 기판부착부의 사이에 구비되고 패널의 공급방향과 동일한 방향으로 전후왕복운동가능하여 상기 기판부착부를 유동시키는 이송부;를 포함하여 이루어진다.

상기 기판부착부의 기판흡착유닛은, 상기 이송부 상에 고정설치되는 좌우 한 쌍의 지지브라켓과, 한 쌍의 상기 지지브라켓을 상호 연결토록 좌우로 연장하여 고정설치되고 상기 틸팅구동부를 지지고정하는 연결프레임과, 상기 연결프레임의 하측에 간격을 두고 위치하여 평행을 이루고 상기 지지브라켓 상에 고정설치되는 지지축과, 상기 지지축 상에 회동가능하게 설치되고 상기 틸팅구동부로부터 동력이 전달될 수 있게 연결결합하는 회전프레임본체와, 상기 회전프레임본체의 하부에 고정설치되고 하면에는 흡착력을 생성시키는 복수 개의 흡착공을 구비하여 기판을 흡착시키는 흡착플레이트로 구성한다.

상기 기판부착부에는 상기 회전프레임본체에 대응하여 접촉가능하게 상기 연결프레임 상에 고정 설치되고 상기 틸팅구동부에 연동하여 상기 회전프레임본체와의 접촉감지신호를 전달하되 상기 기판흡착유닛의 회전에 따른 복원위치를 감지하는 회전감지수단을 구비한다.

상기 기판부착부에는 상기 기판흡착유닛의 하부에 장착되고 상기 기판흡착유닛 상에 흡착상태인 기판을 평평한 상태로 유지할 수 있게 잡아주는 기판지지유닛을 구성한다.

상기 기판지지유닛은, 한쪽 선단에 기판이 안착가능한 지지홈을 구비하는 기판지지블록과, 상기 기판흡착유닛 상에 장착되고 기판에 대응하여 상기 기판지지블록을 전후로 직선왕복이동가능하게 구성하는 이송수단을 구비한다.

상기 부착헤드유닛은, 상기 기판흡착유닛의 일단에 위치하고 상하로 슬라이딩가능하게 구비되는 승강블록과, 상기 승강블록의 하단에 회전가능하게 축설되고 기판에 접하여 패널을 향해 누름 작용하도록 가압하는 헤드롤러와, 상기 승강블록의 상단에 위치하여 상기 승강블록이 상하 직선운동가능하게 동력을 전달하는 승강실린더로 구성한다.

또한 상기 헤드롤러의 외주연을 감싸도록 구비되고 기판에 접촉할 때 밀착력을 가할 수 있게 형성되는 밀착패드부재를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기 부착헤드유닛에는 상기 승강블록의 양쪽 측면 중 적어도 어느 한쪽 면 상에 고정 설치되고 상기 기판흡착유닛을 향해 연장 형성되는 접촉블록과, 상기 접촉블록에 대응하여 상하 간격을 두고 설치되고 상기 접촉블록의 접촉에 따른 접촉감지신호를 상기 승강실린더에 전달하는 승강감지수단을 구비한다.

상기 경화유닛은 상기 기판흡착유닛 상에 한쪽으로 연장 형성되는 고정브라켓과, 상기 고정브라켓 상에 연결 결합하고 기판을 향한 UV의 조사각도를 설정할 수 있게 회전조절가능한 회전브라켓과, 상기 회전브라켓 상에 고정설치되고 UV를 생성시킨 후 패널 및 기판을 향해 조사하는 LED광원을 구성한다.

상기 틸팅구동부는 상기 기판흡착유닛을 틸팅시키되 패널을 기준으로 상기 기판흡착유닛이 5~10°의 틸팅각도를 이루도록 회전시킨다.

상기 이송부는, 한 쌍의 상기 지지프레임 중 어느 한쪽에 설치되고 상기 기판부착부의 이송에 필요한 동력을 생성시키는 이송구동유닛과, 상기 이송구동유닛의 반대편에 위치한 상기 지지프레임 상에 구비되고 상기 기판부착부의 전후 직선이동을 안내하는 가이드수단을 구비한다.

본 발명에 따른 터치 패널용 기판 부착장치에 의하면 기판을 틸팅상태로 이동시키며 OCR 용제가 도포된 패널을 향해 가압하여 패널 상에 기판을 부착시킬 수 있게 구성하므로, 전체적으로 고른 부착력을 가하여 제품의 품질을 향상시키고 제품에 대한 양품생산을 도모할 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 터치 패널용 기판 부착장치는 OCR 용액이 도포된 패널에 기판을 가압함과 동시에 OCR 용액을 UV경화할 수 있게 구성하므로, 패널 상에 기판이 합지되는 전체면적을 고르게 경화하여 제품의 합지효율을 높임은 물론 제품의 기능성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 터치 패널용 기판 부착장치는 기판을 흡착고정하는 기판흡착유닛의 틸팅 여부를 자동전환하여 부착작업 전후 장비의 이동성이 매우 용이하다. 나아가 기판흡착유닛의 회전에 따른 복원위치를 감지할 수 있게 구성하므로, 수평상태에서 패널을 흡착하여 패널에 기판부착을 위한 위치보정이 용이하고, 합지 작업의 정확성을 향상시킴은 물론 작업의 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 터치 패널용 기판 부착장치는 기판흡착유닛의 틸팅상태에서도 기판을 평평하게 유지할 수 있게 잡아주는 기판지지유닛을 구성하므로, 부착작업 중 패널의 휨 현상을 방지하여 부착작업이 매우 용이함은 물론 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 터치 패널용 기판 부착장치는 패널에 기판부착을 위해 가압하는 부착헤드유닛의 상하 승강 영역범위를 감지하여 제어하므로, 작업의 강약조절에 따른 불량생산을 방지하며, 설정된 적정압력의 부착력을 가하여 일괄적인 작업의 품질을 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에서 기판부착부를 나타내는 부분단면도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에서 부착헤드유닛을 나타내는 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에서 부착헤드유닛 중 헤드롤러의 다른 실시예를 나타내는 확대단면도.
도 7은 본 발명에 따른 일실시예의 사용상태를 개략적으로 나타내는 개념도.

본 발명은 외부로부터 OCR용액이 도포된 패널이 공급되어 위치할 수 있게 패널의 유동경로를 구비하는 좌우 한 쌍의 지지프레임과; 상기 지지프레임의 상부에 장착되되 패널의 상측에 대응하여 위치하도록 기판을 흡착고정하는 기판흡착유닛과, 상기 기판흡착유닛의 일단에 설치되고 상기 기판흡착유닛 상에 흡착상태인 기판에 접한 후 패널을 향해 가압하여 패널 상에 기판을 부착시키는 부착헤드유닛과, 상기 부착헤드유닛의 한쪽에 간격을 두고 위치하되 상기 패널 상에 부착되는 기판의 위치로 UV를 조사하여 경화하는 경화유닛을 포함하여 구성되는 기판부착부와; 상기 기판부착부의 상부에 구비되되 상기 기판흡착유닛의 일단에 연결결합하고 전후로 신장운동가능하여 상기 부착헤드유닛의 위치를 향해 하향경사지게 상기 기판흡착유닛을 틸팅시키는 틸팅구동부와; 상기 지지프레임과 상기 기판부착부의 사이에 구비되고 패널의 공급방향과 동일한 방향으로 전후왕복운동가능하여 상기 기판부착부를 유동시키는 이송부;를 포함하는 터치 패널용 기판 부착장치를 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 터치 패널용 기판 부착장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명에서 기판이라 함은 일반적인 패널, 글라스, 플렉서블(flexible) 필름 등과 같은 다양한 유형의 기판을 포함하는 의미로서 통칭하여 사용한다.

먼저 본 발명에 따른 터치 패널용 기판 부착장치의 일실시예는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 지지프레임(100)과, 기판부착부(200)와, 틸팅구동부(300)와, 이송부(400)를 포함하여 이루어진다.

상기 지지프레임(100)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 기판부착부(200) 및 상기 이송부(400)를 지지하되 상측으로 연장형성된 구조를 이루어 상기 기판부착부(200) 및 상기 이송부(400)를 비롯한 본 발명의 전반적인 기술구성들이 원활하게 구동가능한 지점에 위치하도록 지지한다.

상기 지지프레임(100)은 2개가 좌우로 서로 간격을 두고 위치하여 한 쌍을 이루도록 구성한다. 즉 한 쌍의 상기 지지프레임(100)으로부터 상기 기판부착부(200)를 안정적으로 지지하되 상기 기판부착부(200)의 하측에 패널(P)이 유동가능한 유동경로를 구비토록 구성한다.

상기에서 유동경로는 별도의 스테이지장비(도면에 미도시) 상에 적재된 패널(P)이 외부로부터 공급되어 상기 기판부착부(200)에 의해 작업가능하게 위치할 수 있는 작업공간을 이룬다.

상기에서 패널(P)의 일면(상면)에는 OCR(optical clear resin) 용액이 도포된 상태로 공급되어 위치한다.

상기 기판부착부(200)는 외부로부터 공급되어 OCR 용액이 도포된 패널(P) 상에 기판(F)을 압력을 가해 부착시키는 동시에 경화하는 기능을 수행한다.

상기 기판부착부(200)는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 기판(F)을 흡착상태로 공급하는 기판흡착유닛(210)과, 기판(F)에 압력을 가해 패널(P) 상에 부착시키는 부착헤드유닛(220)과, 패널(P) 상에 도포된 OCR용액을 경화시키는 경화유닛(230)으로 이루어진다.

상기 기판흡착유닛(210)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 지지프레임(100)의 상부에 위치하도록 장착되되 일면에 OCR용액이 고르게 도포된 상태로 외부로부터 공급된 패널(P)의 상측에 대응하여 위치한다.

상기 기판흡착유닛(210)은 기판(F)을 흡착고정하여 패널(P)의 상측에 기판(F)이 위치할 수 있게 공급하는 역할을 수행한다.

상기 기판흡착유닛(210)은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 지지프레임(100)에 대응하여 상기 이송부(400) 상에 고정설치되는 좌우 한 쌍의 지지브라켓(211)과, 한 쌍의 상기 지지브라켓(211)을 상호 연결토록 좌우로 연장하여 고정설치되는 연결프레임(212)과, 상기 연결프레임(212)의 하측에 간격을 두고 위치하는 지지축(213)과, 상기 지지축(213) 상에 회동가능하게 설치되는 회전프레임본체(215)와, 상기 회전프레임본체(215)의 하부에 고정설치되는 흡착플레이트(217)로 구성한다.

상기 지지브라켓(211)은 상기 이송부(400)에 의해 이동가능한 구조를 이루도록 상기 이송부(400)에 연결결합한다.

상기 연결프레임(212)은 상기 지지브라켓(211)의 상단에 고정설치되고, 상기 틸팅구동부(300)가 상기 회전프레임본체(215) 상에 연결결합된 구조를 이루도록 상기 틸팅구동부(300)를 지지고정한다.

상기 지지축(213)은 지지브라켓(211) 상에 고정설치되되 상기 연결프레임(212)과 평행을 이루도록 좌우로 연장형성된다.

상기 회전프레임본체(215)는 상기 연결프레임(212) 상에 장착된 상기 틸팅구동부(300)의 일단이 연결결합하여 상기 틸팅구동부(300)로부터 동력이 전달될 수 있게 형성된다. 즉 상기 회전프레임본체(215)는 상기 지지축(213) 상에 거치되고 상기 틸팅구동부(300)로부터 동력이 전달되면 상기 지지축(213)을 중심으로 회전될 수 있게 구성한다.

상기 기판부착부(200)에는 상기 기판흡착유닛(210)의 회전에 따른 복원위치를 감지하는 회전감지수단(240)을 구성한다.

상기 회전감지수단(240)은 상기 연결프레임(212) 상에 고정 설치되고 상기 회전프레임본체(215)에 대응하여 접촉가능하게 위치한다. 즉 상기 회전감지수단(240)은 틸팅상태에서 상기 틸팅구동부(300)에 의해 회전하여 위치복원되는 상기 회전프레임본체(215)가 접촉하도록 구비된다.

상기 회전감지수단(240)은 상기 틸팅구동부(300)에 연동하여 감지신호를 전달한다. 즉 상기 회전감지수단(240)은 상기 회전프레임본체(215)와 접촉 여부를 감지하여 상기 틸팅구동부(300)의 구동상태를 제어할 수 있게 신호하는 기능을 수행한다.

상기 회전감지수단(240)은 물체가 접근해 왔을 때의 위치를 검출하기 위한 것으로, 일반적인 접촉 또는 비접촉에 따른 위치감지가 가능한 구조의 근접센서를 사용하여 구성하는 것이 가능하다.

상기와 같이 기판흡착유닛(210)의 회전에 따른 복원위치를 감지할 수 있게 구성하면, 흡착플레이트(217)가 수평상태에서 패널(P)을 흡착하여 패널(P)에 기판(F) 부착을 위한 위치보정이 용이하고, 합지 작업의 정확성을 향상시킴은 물론 작업의 신뢰도를 높이는 것이 가능하다.

상기 흡착플레이트(217)는 외부로부터 공급된 기판(F)을 흡착고정하기 위한 것으로서, 하면에 흡착력을 생성시킬 수 있는 복수 개의 흡착공(218)을 구비한다.

상기에서 흡착플레이트(217)는 상기 흡착공(218)을 통해 단순히 에어를 흡입하여 상기 흡착플레이트(217)의 하면에 흡착력을 생성시키는 구조로서 상기 흡착플레이트(217)의 하면에 기판(F)이 접하도록 흡착고정하는 접촉식으로 구성하는 것이 가능하고, 상기 흡착공(218)을 통해 상기 흡착플레이트(217)의 하면에 진공흡착력을 생성시켜 기판(F)을 진공흡착고정하는 비접촉식 구조로 구성하는 것도 가능하다.

상기 기판부착부(200)에는 상기 기판흡착유닛(210)의 하부에 장착되고 상기 기판흡착유닛(210)의 흡착플레이트(217) 상에 위치한 기판(F)의 한쪽을 잡아주는 기판지지유닛(250)을 구성한다.

상기 기판지지유닛(250)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 흡착플레이트(217)의 하면에 흡착상태인 기판(F)의 일단을 잡아줘 기판(F)을 평평한 상태로 유지하기 위한 것으로서, 기판(F)의 한쪽에 접하여 지지하는 기판지지블록(251)과, 상기 흡착플레이트(217) 상에 흡착상태인 기판(F)을 향해 직선이동가능한 이송수단(255)으로 구성한다.

상기 기판지지블록(251)은 상기 이송수단(255) 상에 고정 설치되되 상기 흡착플레이트(217)가 위치한 방향을 향해 연장형성된다.

상기 기판지지블록(251)에는 한쪽 선단에 기판(F)이 안착가능한 지지홈(252)을 구비한다. 즉 상기 흡착플레이트(217) 상에 흡착상태인 기판(F) 중 한쪽이 상기 지지홈(252) 상에 안착하되 패널(P) 상에 기판(F)이 모두 부착될 때까지 기판(F)의 안착상태를 유지한다.

상기 이송수단(255)은 상기 기판흡착유닛(210) 상에 장착되고 상기 흡착플레이트(217) 상에 위치한 기판(F)에 대응하여 상기 기판지지블록(251)을 전후로 직선왕복이동시킬 수 있게 구성한다.

상기 이송수단(255)은 상기 기판지지블록(251)이 장착되고 전후로 이동가능하게 구비되는 이송부재(255a)와, 상기 기판지지블록(251)의 이동방향으로 길게 연장형성되어 상기 이송부재(255a)의 이동경로를 안내하는 레일부재(255b)와, 상기 이송부재(255a)에 전후로 이송가능한 동력을 인가하는 구동모터(255c)로 구성한다.

상기와 같이 기판지지유닛(250)을 구성하게 되면, 패널(P)에 기판(F)을 부착시키는 작업과정에서 흡착플레이트(217) 상에 흡착상태인 기판(F)이 쳐지거나 굽어지는 현상을 방지하여 부착작업이 매우 용이함은 물론 우수한 품질의 제품을 생산하는 것이 가능하다.

상기 부착헤드유닛(220)은 패널(P)에 기판(F)을 부착시키기 위해 일정한 압력으로 가압하는 기능을 수행한다.

상기 부착헤드유닛(220)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 기판흡착유닛(210)의 일단에 설치되고, 상기 기판흡착유닛(210)의 흡착플레이트(217) 상에 흡착상태인 기판(F)에 접한 후 패널(P)을 향해 가압하여 패널(P) 상에 기판(F)을 부착시키도록 구성한다.

상기 부착헤드유닛(220)은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상하방향으로 이동가능한 승강블록(221)과, 기판(F)에 접하여 가압하는 헤드롤러(222)와, 상기 승강블록(221)에 동력을 전달하는 승강실린더(223)로 구성한다.

상기 승강블록(221)은 판자형상으로 이루어지고, 상기 기판흡착유닛(210)의 수직으로 연장형성된 레일 상에 결합한 상태로 위치한다.

상기 승강블록(221)은 상기 승강실린더(223)에 의해 상하로 슬라이딩가능하게 구비된다.

상기 헤드롤러(222)는 상기 승강블록(221)의 하단에 좌우 폭 방향으로 연장형성되고, 면 접촉에 따른 구름 작용으로 회전가능하게 축설된다.

상기에서 헤드롤러(222)는 상하로 2개가 한 쌍을 이루도록 구비하되 한 쌍의 헤드롤러(222) 간에 서로 접하도록 배치하여 상호 간섭에 따른 압착효율을 높일 수 있게 구성한다.

상기 헤드롤러(222)는 상기 승강실린더(223)로부터 하강하여 기판(F)에 접하고 패널(P)을 향해 누름 작용하여 기판(F)을 부착시키도록 가압한다.

또한 상기 헤드롤러(222)에는 도 6에 나타낸 바와 같이, 외주연을 감싸도록 구비되고 기판(F)에 접촉할 때 밀착력을 가할 수 있게 형성되는 밀착패드부재(260)를 더 포함하여 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 밀착패드부재(260)는 소정의 신축성과 탄력으로부터 밀착력을 높일 수 있는 시트형태로 적용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 밀착패드부재(260)는 우레탄발포소재나 고무소재 등을 사용하여 기판과의 접착성능을 제고한다.

상기 승강실린더(223)는 상기 기판흡착유닛(210) 상에 고정 설치되고 상기 승강블록(221)의 상단에 연결결합한 구조로 위치한다.

상기 승강실린더(223)는 상기 승강블록(221)이 상하 직선운동할 수 있게 동력을 인가한다. 예를 들면 패널(P) 상에 기판(F)을 부착할 경우 상기 승강실린더(223)가 신장운동하여 상기 헤드롤러(222)가 기판(F)에 접할 수 있게 상기 승강블록(221)을 하강시키고, 부착작업을 완료한 후에는 다시 승강실린더(223)가 구동하여 상기 승강블록(221)을 상승시키게 된다.

또한 상기 부착헤드유닛(220)에는 상기 승강실린더(223)에 의한 상기 승강블록(221)의 승강영역을 감지할 수 있도록 접촉블록(225) 및 승강감지수단(226)을 구성한다.

상기 접촉블록(225)은 상기 승강블록(221)의 양쪽 측면 중 적어도 어느 한쪽 면 상에 고정 설치되고 상기 기판흡착유닛(210)을 향해 연장 형성된다.

상기 승강감지수단(226)은 상기 접촉블록(225)의 접촉 유무를 감지하기 위한 것으로서, 상기 기판흡착유닛(210) 상에 고정설치되되 상기 접촉블록(225)에 대응하여 상하 간격을 두고 설치된다.

상기 승강감지수단(226)은 상기 접촉블록(225)의 접촉에 따른 접촉감지신호를 상기 승강실린더(223)에 전달한다. 즉 상기 승강감지수단(226)은 상기 승강실린더(223)로부터 상기 승강블록(221)의 상하 유동가능한 범위를 설정하여 상기 승강실린더(223)에 신호한다.

상기 승강감지수단(226)도 상기 회전감지수단(240)과 동일하게 일반적인 접촉 또는 비접촉에 따른 위치감지가 가능한 구조의 근접센서를 사용하여 구성하는 것이 가능하다.

상기와 같이 패널(P)에 기판부착을 위해 가압하는 부착헤드유닛(220)의 상하 승강 영역범위를 감지하여 제어하게 되면, 작업의 강약조절에 따른 불량생산을 방지하며, 설정된 적정압력의 부착력을 가하여 일괄적인 작업의 품질을 유지하는 것이 가능하다.

상기 경화유닛(230)은 상기 부착헤드유닛(220)에 의해 상기 패널(P) 상에 부착되는 기판(F)의 위치로 UV를 조사하여 패널(P) 상에 도포된 OCR용액을 경화 처리하는 기능을 수행한다.

상기 경화유닛(230)은 상기 기판흡착유닛(210)의 회전프레임본체(215) 상에 설치되되 상기 부착헤드유닛(220)의 한쪽에 간격을 두고 위치한다.

상기 경화유닛(230)은 상기 기판흡착유닛(210)의 회전프레임본체(215) 상에 한쪽으로 연장 형성되는 고정브라켓(231)과, 상기 고정브라켓(231) 상에 연결 결합하되 기판(F)을 향한 UV의 조사각도를 설정할 수 있게 힌지결합하여 회전조절가능한 회전브라켓(233)과, 상기 회전브라켓(233) 상에 고정설치되고 UV를 생성시킨 후 패널(P) 및 기판(F)을 향해 조사하는 LED광원(235)으로 구성한다.

상기 틸팅구동부(300)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 기판부착부(200)의 상부에 구비되되 상기 연결프레임(212) 상에 고정설치되고, 상기 기판흡착유닛(210) 중 상기 회전프레임본체(215)의 일단에 연결결합하도록 구성된다.

상기 틸팅구동부(300)는 전후로 신장운동가능하여 상기 기판흡착유닛(210)을 틸팅시키되 상기 기판흡착유닛(210)이 상기 부착헤드유닛(220)의 위치를 향해 하향경사지게 기울어지도록 틸팅시킨다. 즉 상기 틸팅구동부(300)는 상기 기판흡착유닛(210)의 한쪽을 당겨 상기 지지축(213)을 중심으로 상기 회전프레임본체(215)를 틸팅토록 회전시키고, 상기 기판흡착유닛(210)의 한쪽을 밀어 상기 지지축(213)을 중심으로 상기 회전프레임본체(215)를 회전시켜 원상태로 복귀한다.

상기 틸팅구동부(300)는 상기 기판흡착유닛(210)을 틸팅시키되 패널(P)을 기준으로 상기 기판흡착유닛(210)이 5~10°의 틸팅각도를 이루도록 회전시킨다.

상기에서 틸팅구동부(300)에 의한 상기 기판흡착유닛(210)의 틸팅각도를 5°미만으로 틸팅시킬 경우 상기 부착헤드유닛(220)의 헤드롤러(222)로부터 패널(P)에 기판(F)이 접하는 영역 외에도 작업 중 다른 영역이 접하는 등의 간섭으로 원활한 작업상태를 유지하기 어려우며, 상기 기판흡착유닛(210)의 틸팅각도가 10°를 초과하여 틸팅시킬 경우 상기 부착헤드유닛(220)의 헤드롤러(222)에 의해 가압할 때 기판(F)의 굴곡이 경사가 심해 기판손상을 초래하게 된다는 단점이 있다.

상기와 같이 기판(F)을 흡착고정하는 기판흡착유닛(210)의 틸팅 여부를 자동전환가능하게 틸팅구동부(300)를 구성하게 되면, 기판(F) 부착작업에 따른 틸팅구동 전후 장비의 이동성이 매우 용이하다.

상기 이송부(400)는 상기 지지프레임(100)과 상기 기판부착부(200)의 사이에 구비되고 상기 기판부착부(200)를 이송시키는 기능을 수행한다.

상기 이송부(400)는 패널(P)의 공급방향과 동일한 방향으로 전후왕복운동가능하여 상기 기판부착부(200)를 유동시킨다.

상기에서 이송부(400)에 의한 상기 기판부착부(200)의 이동은 상기 기판부착부(200)로부터 패널(P) 상에 기판(F)을 부착시키는 작업과정에서 상기 이송부(400)가 구동하여 상기 기판부착부(200)를 직선이동시킨다. 즉 패널(P)이 외부로부터 공급되고 상기 기판부착부(200) 중 부착헤드유닛(220)이 기판(F)을 눌러 패널(P) 상에 가압시킨 상태에서 패널(P)은 후속공정을 향한 방향으로 이동함과 동시에 상기 기판부착부(200)가 이동하되 상기 이송부(400)로부터 상기 기판부착부(200)와 패널(P)은 서로 다른 반대방향으로 이동하며 패널(P) 상에 기판(F)을 부착하게 된다.

상기 이송부(400)는 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 기판부착부(200)의 이송에 필요한 직접적인 동력을 생성시키는 이송구동유닛(410)과, 상기 기판부착부(200)의 전후 직선이동을 안내하는 가이드수단(420)으로 구성한다.

상기 이송구동유닛(410)은 한 쌍의 상기 지지프레임(100) 중 어느 한쪽에 설치되고, 상기 가이드수단(420)은 상기 이송구동유닛(410)의 반대편에 위치한 상기 지지프레임(100) 상에 구비된다.

상기 이송구동유닛(410)에는 상기 기판부착부(200)에 전후로 이송가능한 동력을 인가하기 위한 구동수단(411)을 구비한다.

다음으로 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 터치 패널용 기판 부착장치의 작동관계를 도 7을 참조하여 살펴본다.

먼저 패널(P)의 유동경로로 스테이지장비를 통한 OCR용액이 도포된 패널(P)이 공급되어 기판부착부(200)의 아래쪽에 위치하고, 기판부착부(200)는 기판흡착유닛(210)의 흡착플레이트(217) 상에 기판(F)을 흡착한 상태로 작업을 대기한다.

이때 상기 기판부착부(200)는 기판지지유닛(250)이 기판(F)을 향해 이동하여 기판지지블록(251)의 지지홈(252) 상에 기판(F)의 일단을 안착시킨다.

이후 틸팅구동부(300)로부터 상기 기판흡착유닛(210)의 회전프레임본체(215)를 당겨 지지축(213)을 중심으로 상기 회전프레임본체(215)를 회전시키므로, 상기 기판흡착유닛(210)이 부착헤드유닛(220)을 향해 기울어지게 틸팅시킨다.

이어 부착헤드유닛(220)의 승강실린더(223)가 구동하여 상기 승강블록(221)을 하강시키고, 헤드롤러(222)가 기판에 접한 후 패널(P)을 향해 누름 작용하여 기판(F)이 패널(P) 상에 일부 부착된 상태를 이루도록 가압한다.

이처럼 상기 부착헤드유닛(220)으로부터 패널(P) 상에 기판(F)이 가압된 상태에서 패널(P)을 지지하는 스테이지장비는 후속공정을 향해 직선이동하고, 패널(P)이 이동하는 동일한 시점에서 이송부(400)의 이송구동유닛(410)이 작동하여 상기 기판부착부(200)를 패널(P)과는 다른 방향으로 직선이동시킨다. 반면 상기 부착헤드유닛(220)은 기판(F)이 패널(P)에 접하도록 지속적인 가압상태를 유지하여 기판(F)을 OCR용액이 도포된 패널(P)에 완전히 부착시킨다.

여기서 상기 기판부착부(200)는 기판(F)을 패널(P)에 부착하며 상기 이송부(400)를 통해 이동하는 만큼 상기 기판지지유닛(250)의 이송수단(255)이 이동하여 위치보정하므로, 상기 기판지지블록(251)으로부터 기판(F)의 지지상태를 계속해서 유지하여 패널(P) 상에 기판(F)이 모두 부착되기까지 기판(F)을 평평한 상태로 유지시킨다.

이때 기판부착부(200)의 경화유닛(230)은 상기 부착헤드유닛(220)을 통해 부착되는 패널(P) 및 기판(F)을 향해 UV를 조사하여 패널(P)상에 도포된 OCR용액을 경화시킨다.

이후 상기 이송부(400)는 상기 기판부착부(200)를 원래의 부착대기 위치로 이동시키되 상기 부착헤드유닛(220)의 헤드롤러(222)와 상기 기판지지유닛(250)이 본래의 위치로 각각 복귀하며 상기 틸팅구동부(300)에 의해 상기 기판흡착유닛(210)의 회전프레임본체(215)가 회전하여 상기 흡착플레이트(217)가 패널(P)과 평행을 이루도록 복귀한 상태에서 상기 이송부(400)가 구동하여 상기 기판부착부(200)를 원위치로 이동시킴에 따라 작업을 완료한다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 터치 패널용 기판 부착장치에 의하면 기판을 틸팅상태로 이동시키며 OCR 용제가 도포된 패널을 향해 가압하여 패널 상에 기판을 부착시킬 수 있게 구성하므로, 전체적으로 고른 부착력을 가하여 제품의 품질을 향상시키고 제품에 대한 양품생산을 도모하는 것이 가능하다.

뿐만 아니라 본 발명은 OCR 용액이 도포된 패널에 기판을 가압함과 동시에 OCR 용액을 UV경화할 수 있게 구성하므로, 패널 상에 기판이 합지되는 전체면적을 고르게 경화하여 제품의 합지효율을 높임은 물론 제품의 기능성 및 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 터치 패널용 기판 부착장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허등록청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

100 : 지지프레임 200 : 기판부착부
210 : 기판흡착유닛 211 : 지지브라켓 212 : 연결프레임
213 : 지지축 215 : 회전프레임본체 217 : 흡착플레이트
218 : 흡착공 220 : 부착헤드유닛 221 : 승강블록
222 : 헤드롤러 223 : 승강실린더 225 : 접촉블록
226 : 승강감지수단 230 : 경화유닛 231 : 고정브라켓
233 : 회전브라켓 235 : LED광원 240 : 회전감지수단
250 : 기판지지유닛 251 : 기판지지블록 252 : 지지홈
255 : 이송수단 255a : 이송부재 255b : 레일부재
255c : 구동모터 260 : 밀착패드부재 300 : 틸팅구동부
400 : 이송부 410 : 이송구동유닛 411 : 구동수단
420 : 가이드수단 F : 기판 P : 패널

Claims (11)

1. 외부로부터 OCR용액이 도포된 패널이 공급되어 위치할 수 있게 패널의 유동경로를 구비하는 좌우 한 쌍의 지지프레임과;
   상기 지지프레임의 상부에 장착되되 패널의 상측에 대응하여 위치하도록 기판을 흡착고정하는 기판흡착유닛과, 상기 기판흡착유닛의 일단에 설치되고 상기 기판흡착유닛 상에 흡착상태인 기판에 접한 후 패널을 향해 가압하여 패널 상에 기판을 부착시키는 부착헤드유닛과, 상기 부착헤드유닛의 한쪽에 간격을 두고 위치하되 상기 패널 상에 부착되는 기판의 위치로 UV를 조사하여 경화하는 경화유닛을 포함하여 구성되는 기판부착부와;
   상기 기판부착부의 상부에 구비되되 상기 기판흡착유닛의 일단에 연결결합하고 전후로 신장운동가능하여 상기 부착헤드유닛의 위치를 향해 하향경사지게 상기 기판흡착유닛을 패널에 대하여 5~10°의 틸팅각도를 이루도록 틸팅시키는 틸팅구동부와;
   상기 지지프레임과 상기 기판부착부의 사이에 구비되고 패널의 공급방향과 동일한 방향으로 전후왕복운동가능하여 상기 기판부착부를 유동시키는 이송부;를 포함하여 이루어지는 터치 패널용 기판 부착장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판부착부의 기판흡착유닛은, 상기 이송부 상에 고정설치되는 좌우 한 쌍의 지지브라켓과, 한 쌍의 상기 지지브라켓을 상호 연결토록 좌우로 연장하여 고정설치되고 상기 틸팅구동부를 지지고정하는 연결프레임과, 상기 연결프레임의 하측에 간격을 두고 위치하여 평행을 이루고 상기 지지브라켓 상에 고정설치되는 지지축과, 상기 지지축 상에 회동가능하게 설치되고 상기 틸팅구동부로부터 동력이 전달될 수 있게 연결결합하는 회전프레임본체와, 상기 회전프레임본체의 하부에 고정설치되고 하면에는 흡착력을 생성시키는 복수 개의 흡착공을 구비하여 기판을 흡착시키는 흡착플레이트를 포함하여 이루어지는 터치 패널용 기판 부착장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 기판부착부에는 상기 회전프레임본체에 대응하여 접촉가능하게 상기 연결프레임 상에 고정 설치되고 상기 틸팅구동부에 연동하여 상기 회전프레임본체와의 접촉감지신호를 전달하되 상기 기판흡착유닛의 회전에 따른 복원위치를 감지하는 회전감지수단을 포함하여 이루어지는 터치 패널용 기판 부착장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 기판부착부에는 상기 기판흡착유닛의 하부에 장착되고 상기 기판흡착유닛 상에 흡착상태인 기판을 평평한 상태로 유지할 수 있게 잡아주는 기판지지유닛을 포함하여 이루어지는 터치 패널용 기판 부착장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 기판지지유닛은, 한쪽 선단에 기판이 안착가능한 지지홈을 구비하는 기판지지블록과, 상기 기판흡착유닛 상에 장착되고 기판에 대응하여 상기 기판지지블록을 전후로 직선왕복이동가능하게 구성하는 이송수단을 포함하여 이루어지는 터치 패널용 기판 부착장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 부착헤드유닛은, 상기 기판흡착유닛의 일단에 위치하고 상하로 슬라이딩가능하게 구비되는 승강블록과, 상기 승강블록의 하단에 회전가능하게 축설되고 기판에 접하여 패널을 향해 누름 작용하도록 가압하는 헤드롤러와, 상기 승강블록의 상단에 위치하여 상기 승강블록이 상하 직선운동가능하게 동력을 전달하는 승강실린더를 포함하여 이루어지는 터치 패널용 기판 부착장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 헤드롤러의 외주연을 감싸도록 구비되고 기판에 접촉할 때 밀착력을 가할 수 있게 형성되는 밀착패드부재를 더 포함하여 이루어지는 터치 패널용 기판 부착장치.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 부착헤드유닛에는 상기 승강블록의 양쪽 측면 중 적어도 어느 한쪽 면 상에 고정 설치되고 상기 기판흡착유닛을 향해 연장 형성되는 접촉블록과, 상기 접촉블록에 대응하여 상하 간격을 두고 설치되고 상기 접촉블록의 접촉에 따른 접촉감지신호를 상기 승강실린더에 전달하는 승강감지수단을 포함하여 이루어지는 터치 패널용 기판 부착장치.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 경화유닛은 상기 기판흡착유닛 상에 한쪽으로 연장 형성되는 고정브라켓과, 상기 고정브라켓 상에 연결 결합하고 기판을 향한 UV의 조사각도를 설정할 수 있게 회전조절가능한 회전브라켓과, 상기 회전브라켓 상에 고정설치되고 UV를 생성시킨 후 패널 및 기판을 향해 조사하는 LED광원을 포함하여 이루어지는 터치 패널용 기판 부착장치.
   
10. 삭제
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송부는, 한 쌍의 상기 지지프레임 중 어느 한쪽에 설치되고 상기 기판부착부의 이송에 필요한 동력을 생성시키는 이송구동유닛과, 상기 이송구동유닛의 반대편에 위치한 상기 지지프레임 상에 구비되고 상기 기판부착부의 전후 직선이동을 안내하는 가이드수단을 포함하여 이루어지는 터치 패널용 기판 부착장치.
    

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