KR101859456B1 - 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 적어도 하나의 변이 곡면으로 이루어진 삼차원 형상의 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합하는 경우, 윈도우와 플렉시블 디스플레이 패널 간의 접합 품질을 향상시킬 수 있는 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치에 관한 것이다.
4변 중 적어도 하나의 변이 곡면으로 이루어진 삼차원 형상의 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합시키는 접합 장치에 있어서, 상기 윈도우를 흡착 지지하는 홀더유닛; 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일면을 누르는 방식으로 가압하되, 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일면에 접촉된 상태로 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일측에서 타측으로 이동하며 상기 윈도우의 일면에 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 타면을 접합시키는 접합유닛 및 상기 접합유닛이 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일측에서 타측으로 이동하며 가압하는 동안 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일면에 가해지는 누름 강도가 균일하게 유지되도록 상기 접합유닛의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치를 제공한다.

Description

플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치{LAMINATION APPARATUS FOR FLEXIBLE DISPLAY PANEL}

본 발명은 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 적어도 하나의 변이 곡면으로 이루어진 삼차원 형상의 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합하는 경우, 윈도우와 플렉시블 디스플레이 패널 간의 접합 품질을 향상시킬 수 있는 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치에 관한 것이다.

디스플레이 장치 시장은 CRT를 대신해 평판 디스플레이(flat panel display; FPD) 위주로 급속히 변화해 왔다. 평판 디스플레이로는 LCD, PDP, OLED 등이 대표적인데, 이러한 평판 디스플레이들은 CRT에 비해 경량, 박형이고 대형화에 유리한 장점을 가지고 있다.

최근, 디스플레이 기술의 발전은 기존의 평판 디스플레이에서 플렉시블 디스플레이로, 기계적 유연성(flexibility)을 더욱 요구하는 방향으로 진행 중이며, 이에 따라, 디스플레이 장치는 구부리고(bendable), 말고(rollable), 접고(foldable), 늘리는(stretchable) 형태로 진화되고 있다.

한편, 이러한 디스플레이 장치 중 최근 가장 빠르게 변화되고 있는 휴대폰은 광원인 유기발광소자, 편광판 및 터치패널의 적층으로 이루어진 디스플레이 패널과, 이의 전방면에 접합되는 윈도우 유리를 포함하여 형성된다.

기존의 휴대폰용 윈도우 유리로는 평평한 형태나 모서리가 둥근 유리가 사용되었다. 하지만, 최근에는 플렉서블 디스플레이 패널이 개발됨에 따라, 윈도우 유리로는 4변 중 적어도 하나의 변, 예컨대, 서로 마주하는 한 쌍의 변이 곡면으로 이루어진 삼차원 형상의 곡면 유리가 사용되고 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 종래에는 플렉서블 디스플레이 패널(1)의 접합면에 OCA와 같은 접착제(2)를 도포한 후, 롤러(3)를 통해 윈도우 유리(4)의 내면에 플렉서블 디스플레이 패널(1)을 눌러주는 방식으로 접합하거나, 도 5에 도시한 바와 같이, 마주하는 한 쌍의 변이 곡면(4a)으로 이루어진 윈도우 유리(4)와 형태가 유사한 틀(5)을 만들어 압력을 가해 접합시켰다. 이때, 틀(5)은 지지대(6)에 의해 지지된다. 도 5의 화살표 방향은 윈도우 유리(4)로 향하는 틀(5)의 이동 방향을 나타낸다.

하지만, 도 4와 같이, 롤러(3)로 눌러주게 되면, 윈도우 유리(4)의 곡면(4a) 부분에서는 윈도우 유리(4)와 플렉서블 디스플레이 패널(1) 간의 압착이 완벽하게 이루어지지 않아, 제품 불량을 초래하게 된다. 또한, 도 5와 같은 방식으로 접합시키게 되면, 윈도우 유리(4)의 곡면(4a)에 부착된 접착제(2)에 흠집이 발생될 수 있는데, 이러한 흠집은 제품을 제작한 후에도, 즉, 접합 완료 후에도 그대로 남아 제품 불량을 초래하게 된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0046620호(2013.05.08.)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 적어도 하나의 변이 곡면으로 이루어진 삼차원 형상의 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합하는 경우, 윈도우와 플렉시블 디스플레이 패널 간의 접합 품질을 향상시킬 수 있는 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치를 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 4변 중 적어도 하나의 변이 곡면으로 이루어진 삼차원 형상의 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합시키는 접합 장치에 있어서, 상기 윈도우를 흡착 지지하는 홀더유닛; 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일면을 누르는 방식으로 가압하되, 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일면에 접촉된 상태로 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일측에서 타측으로 이동하며 상기 윈도우의 일면에 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 타면을 접합시키는 접합유닛 및 상기 접합유닛이 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일측에서 타측으로 이동하며 가압하는 동안 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일면에 가해지는 누름 강도가 균일하게 유지되도록 상기 접합유닛의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치를 제공한다.

여기서, 상기 홀더유닛은 UV 투과소재로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 홀더유닛의 가장자리 외측에 배치되어, 상기 홀더유닛의 내측에 위치되는 상기 윈도우와 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 접합면에 UV를 조사하는 UV 조사유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 접합유닛은, 상기 플렉시블 디스플레이 패널과 접촉되는 선단에 제1 롤러가 구비되어 있는 가압부, 상기 가압부의 후단에 연결되어 상기 가압부를 수평 이동시키는 수평 이동부, 및 상기 가압부와 상기 수평 이동부 사이에 연결되고, 상기 가압부를 회전시키되, 상기 가압부의 회전축으로 작용하는 회전 구동부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 가압부는 상기 제1 롤러의 후단에 상기 제1 롤러와 구름 접촉되어 상기 제1 롤러를 지지하는 복수 개의 제2 롤러를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 롤러는 상기 윈도우의 곡면의 곡률반경보다 작은 곡률반경을 갖는 롤러로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 제1 롤러와 상기 제2 롤러는 탄성소재로 이루어질 수 있다.

상기 가압부는 상기 제1 롤러에 의해 상기 플렉시블 디스플레이 패널에 가해지는 누름 강도를 측정하는 로드셀을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 접합유닛의 길이방향을 따라 이동 가능하게 상기 접합유닛과 연결되고, 상기 접합유닛의 이동 거리 및 이동 속도에 맞추어 상기 접합유닛의 선단에 수렴하는 방향으로 이동하며 상기 플렉시블 디스플레이 패널을 흡착 지지하는 흡착 지지유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 윈도우는 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.

상기 플렉시블 디스플레이 패널의 타면에는 접착제가 부착 혹은 도포되어 있을 수 있다.

상기 홀더유닛은 상기 윈도우 흡착을 위한 복수 개의 제1 석션홀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 흡착 지지유닛은 상기 플렉시블 디스플레이 패널 흡착을 위한 복수 개의 제2 석션홀을 포함할 수 있다.

한편, 상기 접합유닛은, 상기 플렉시블 디스플레이 패널과 접촉되는 선단에 가압 팁이 구비되어 있는 가압부, 상기 가압부의 후단에 연결되어 상기 가압부를 수평 이동시키는 수평 이동부, 및 상기 가압부와 상기 수평 이동부 사이에 연결되고, 상기 가압부를 회전시키되, 상기 가압부의 회전축으로 작용하는 회전 구동부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 가압 팁의 선단은 상기 윈도우의 곡면의 곡률 반경과 동일 또는 그 이하의 곡률 반경을 가질 수 있다.

또한, 상기 가압 팁은 상기 플렉시블 디스플레이 패널과 접합되는 상기 윈도우의 접합면의 법선 방향을 기준으로 -70도 내지 +70도의 각도로 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 접합 반대면을 눌러줄 수 있다.

본 발명에 따르면, 홀더유닛에 흡착 지지되어 있는 삼차원 형상의 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합하는 과정에서, 플렉시블 디스플레이 패널의 전체면에 가해지는 누름 강도를 일정하게 유지할 수 있는 접합유닛을 구비함으로써, 곡면 부분에서 발생되던 기포 갇힘 현상으로 인한 접착 불량이나 스크래치 혹은 흠 발생을 방지할 수 있고, 이를 통해, 접합면 전체에 대한 균일한 접합 품질을 확보할 수 있으며, 결국, 삼차원 형상의 윈도우와 플렉시블 디스플레이 패널 간의 접합 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, UV 투과소재로 이루어진 홀더유닛을 구비함으로써, 홀더유닛의 가장자리 외측에 배치되는 UV 조사유닛을 통해, 홀더유닛의 내측에서 접합이 이루어지는 삼차원 형상의 윈도우와 플렉시블 디스플레이 패널의 가장자리 곡면 부분에 UV 조사가 가능해지고, 이를 통해, 삼차원 형상의 윈도우와 플렉시블 디스플레이 패널의 가장자리 곡면 부분을 견고하게 접합할 수 있으며, 그 결과, 접합 불량의 주 원인인 접합 후 응력에 의해, 접합되어 있는 삼차원 형상의 윈도우와 플렉시블 디스플레이 패널 간의 가장자리 곡면 부분이 서로 떨어지는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합시키기 위해 접합유닛이 플렉시블 디스플레이 패널의 일측으로부터 타측으로 이동하며 플렉시블 디스플레이 패널을 윈도우에 접합하는 동안, 추후 접합유닛에 의해 윈도우에 접합될 플렉시블 디스플레이 패널의 남겨진 부분이 윈도우 측으로 향하도록 하기 위해, 접합유닛의 이동 거리 및 이동 속도에 맞추어 접합유닛의 선단에 수렴하는 방향으로 이동하며 플렉시블 디스플레이 패널을 흡착 지지하는 흡착 지지유닛을 구비함으로써, 윈도우와 플렉시블 디스플레이 패널 사이의 공기를 효과적으로 제거할 수 있고, 이를 통해, 접합 완료 시 기포 갇힘 현상으로 인한 접착 불량이나 스크래치 혹은 흠 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치를 통해, 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합하는 모습을 나타낸 모식도들이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치를 통해, 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합하는 모습을 나타낸 모식도이다.
도 4 및 도 5는 종래 기술에 따른 윈도우 유리와 플렉시블 디스플레이 패널의 접합 방식을 나타낸 모식도이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 측정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 접합 장치(100)는 예컨대, 휴대폰 제조를 위해, 윈도우(10)에 플렉시블 디스플레이 패널(20)을 접합시키는 장치이다. 본 발명에서, 윈도우(10)는 4변 중 적어도 하나의 변이 곡면으로 이루어진 삼차원 형상의 유리 또는 플라스틱으로 정의된다. 예를 들어, 윈도우(10)는 4변 중 서로 마주하는 한 쌍의 변이 곡면으로 이루어진 삼차원 형상의 유리일 수 있다.

또한, 구체적으로 도시하진 않았지만, 플렉시블 디스플레이 패널(20)은 유기발광소자, 편광판 및 터치패널의 적층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유기발광소자는 애노드 전극, 유기 발광층 및 캐소드 전극의 적층 구조로 이루어진다. 이때, 애노드 전극은 유기 발광층으로의 정공 주입이 잘 일어나도록 일함수(work function)가 큰 금속, 예컨대, Au, In, Sn 또는 ITO와 같은 금속 또는 금속산화물로 이루어질 수 있다. 또한, 캐소드 전극은 유기 발광층으로의 전자 주입이 잘 일어나도록 일함수가 작은 Al, Al:Li 또는 Mg:Ag의 금속 박막으로 이루어질 수 있다. 그리고 유기 발광층은 애노드 전극 상에 차례로 적층되는 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하여 형성될 수 있다. 이러한 유기발광소자는 텐덤(tandem) 구조로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 유기 발광층은 복수 개로 구비되고, 전하 생성층(charge generation layer)으로 이루어지는 연결층(interconnecting layer)을 매개로 교번 배치될 수 있다.

이러한 구조에 따라, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 순방향 전압이 인가되면, 캐소드 전극으로부터 전자가 전자 주입층 및 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되고, 애노드 전극으로부터 정공이 정공 주입층 및 정공 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 된다. 그리고 발광층 내로 주입된 전자와 정공은 발광층에서 재결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 전이하면서 빛을 방출하게 되는데, 이때, 방출되는 빛의 밝기는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 흐르는 전류량에 비례하게 된다.

또한, 터치패널은 투명 기재 및 투명 도전층의 적층 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 디스플레이 패널은 플렉서블 디스플레이 패널(20)이므로, 투명 기재는 유연성을 갖는 두께 0.2㎜ 이하의 초 박판 유리로 이루어질 수 있다. 투명 도전층은 X축 및 Y축 좌표를 검출하는 전극 역할을 한다. 이를 위해, 투명 도전층은 패터닝된다. 이때, 패터닝된 투명 도전층이 외부에 시각적으로 인식되어 터치패널의 외관이 악화되는 현상을 방지하기 위해, 투명 기재와 투명 도전층 사이에는 IML층(index matching layer이 형성될 수 있다.

상술한 유기발광소자 및 터치패널은 하나의 예시일 뿐, 다양한 형태 및 구조의 유기발광소자 및 터치패널이 적층되어 플렉시블 디스플레이 패널(20)을 이룰 수 있다.

상기와 같은 플렉시블 디스플레이 패널(20)을 삼차원 형상의 윈도우(10)에 접합시키기 위한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 접합 장치(100)는 홀더유닛(110), 접합유닛(120) 및 컨트롤러(130)를 포함하여 형성된다.

홀더유닛(110)은 일면에 플렉시블 디스플레이 패널(20)이 접합되는 윈도우(10)의 타면을 흡착 지지하는 장치이다. 이를 위해, 홀더유닛(110)은 삼차원 형상의 윈도우(10)와 대응되는 형상의 윈도우(10) 안착면을 갖는다. 예를 들어, 윈도우(10)가 4변 중 하나의 변이 곡면으로 이루어진 경우, 홀더유닛(110)의 안착면 또한 일측이 곡면으로 형성되고, 윈도우(10)의 마주보는 한 쌍의 변이 곡면으로 이루어진 경우에는 홀더유닛(110)의 안착면 또한 양측이 곡면으로 형성된다. 또한, 홀더유닛(110)은 안착면에 안착되는 윈도우(10)를 흡착 지지하기 위해, 복수 개의 제1 석션홀(111)을 포함한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 복수 개의 제1 석션홀(111)은 홀더유닛(110)을 수직(도면기준)으로 관통하는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 복수 개의 제1 석션홀(111)의 형성 개수나 형성 간격은 윈도우(10)의 크기, 두께, 제1 석션홀(111)에 설정되는 진공도의 크기 등에 의해 적절하게 제어될 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시 예에서는 홀더유닛(110)의 가장자리 외측, 보다 상세하게는 윈도우(10)의 곡면이 위치되는 홀더유닛(110)의 가장자리 외측에 UV 조사유닛(140)이 배치된다. UV 조사유닛(140)은 홀더유닛(110)의 외측에 배치되어, 외측의 반대편으로 정의되는 홀더유닛(110)의 내측인 안착면에 위치되는 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 접합면에 UV를 조사하여, 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20) 간의 접합력을 증대시키는 역할을 한다. 이때, 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20)은 접착제(30)를 매개로 서로 접합되는 것이므로, UV 조사유닛(140)은 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 접합면에 부착 혹은 도포되어 있는 접착제(30)에 실질적으로 UV를 조사하게 된다.

여기서, 홀더유닛(110)의 가장자리 외측에 배치되어 있는 UV 조사유닛(140)으로부터 조사된 UV는 접합 공정이 진행 시 홀더유닛(110)의 안착면 측에 위치될 접착제(30)까지 도달해야 한다. 이를 위해, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 홀더유닛(110)은 UV 투과소재로 이루어진다. 예를 들어, 홀더유닛(110)은 석영으로 이루어질 수 있다. 하지만, 본 발명에서 홀더유닛(110)을 특별히 석영으로만 한정하는 것은 아니다. 즉, 홀더유닛(110)은 다양한 UV 투과소재 중 선택된 소재로 이루어질 수 있다.

이와 같이, 홀더유닛(110)이 UV 투과소재로 이루어지면, 홀더유닛(110)의 가장자리 외측에 배치되는 UV 조사유닛(140)을 통해, 홀더유닛(110)의 내측에서 접합이 이루어지는 삼차원 형상의 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 가장자리 곡면 부분, 보다 상세하게는 이들의 곡면 사이에 개재되어 있는 접착제(30)에 UV 조사가 가능해지고, 이를 통해, 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 가장자리 곡면 부분을 보다 견고하게 접합할 수 있게 된다. 그리고 UV 조사를 통해, 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 가장자리 곡면 부분이 견고하게 접합되면, 접합 불량의 주 원인인 접합 후 응력에 의해, 접합되어 있는 삼차원 형상의 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20) 간의 가장자리 곡면 부분이 서로 떨어지는 현상을 방지할 수 있게 되어, 우수한 접합 품질을 계속적으로 확보하는 것이 가능해진다.

접합유닛(120)은 홀더유닛(110)에 흡착 지지되어 있는 윈도우(10)에 플렉시블 디스플레이 패널(20)을 접합시키는 장치이다. 접합유닛(120)은 노출되어 있는 윈도우(10)의 일면에 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 접합 반대면을 누르는 방식으로 가압한다. 이때, 접합유닛(120)은 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 접합 반대면에 접촉된 상태로 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 일측에서 타측으로 이동하며 윈도우(10)의 일면에 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 접합면을 접합한다.

이를 위해, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 접합유닛(120)은 가압부(121), 수평 이동부(122) 및 회전 구동부(123)를 포함하여 형성될 수 있다.

가압부(121)는 접합유닛(120)에서 플렉시블 디스플레이 패널(20)과 직접적으로 접촉되는 부분이다. 이에 따라, 플렉시블 디스플레이 패널(20)과 접촉되는 가압부(121)의 선단에는 제1 롤러(121a)가 구비된다. 제1 롤러(121a)는 접합유닛(120)의 이동에 의해 회전하며 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 접합 반대면을 문질러준다. 이와 같은 제1 롤러(121a)의 동작을 통해, 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 접합면이 윈도우(10)의 접합면에 접합된다. 이때, 윈도우(10)의 곡면 부분에서, 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20) 간의 들뜸 없어, 확실하게 이들을 접합시키기 위해, 제1 롤러(121a)는 윈도우(10)의 곡면보다 작은 곡률반경을 갖는 롤러로 이루어지는 것이 바람직하다.

가압부(121)는 제1 롤러(121a)에 의한 접합 시 수직 하중에 의한 휨 방지를 위해, 제1 롤러(121a)를 지지하는 복수 개의 제2 롤러(121b)를 포함할 수 있다. 제2 롤러(121b)는 제1 롤러(121a)의 후단에 설치되고, 제1 롤러(121a)와 구름 접촉되어 제1 롤러(121a)를 받쳐주는 형태로 지지한다.

한편, 제1 롤러(121a)에 의한 가압 시 무리한 하중이 플렉시블 디스플레이 패널(20)에 가해지는 것을 방지하기 위해, 제1 롤러(121a)와 제2 롤러(121b)는 탄성소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 플렉시블 디스플레이 패널(20)에 제1 롤러(121a)가 직접 접촉되는 구조로 가압하게 되면, 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 표면에 흠집이 발생되거나, 내부 유기발광소자의 전극 등이 단락 되거나 변형될 수 있다. 이 경우, 큰 누설 전류가 발생될 수 있고, 이에 따라, 전력 효율이 저하되는 등 플렉시블 디스플레이 패널(20)에 치명적인 결함이 발생될 수 있다. 이를 방지 하기 위해, 제1 롤러(121a)와 마주하는 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 접합 반대면 측에는 예컨대, 테프론 필름과 같은 완충부재(40)가 접합 전에 미리 공급될 수 있다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 가압부(120)는 제1 롤러(121a)에 의해 플렉시블 디스플레이 패널(20)에 가해지는 누름 강도를 측정하는 로드셀(121c)을 더 포함할 수 있다. 이러한 로드셀(121c)을 통해, 플렉시블 디스플레이 패널(20)에 가해지는 누름 강도를 접합이 완료될 때까지 일정하게 유지할 수 있게 된다.

한편, 구체적으로 도시하진 않았지만, 가압부(120)는 가압 팁으로도 이루어질 수 있다. 즉, 제1 롤러(121a)와 제2 롤러(121b)는 가압 팁으로 대체될 수도 있다. 이때, 가압 팁의 선단은 윈도우(10)의 곡면의 곡률 반경과 동일 또는 그 이하의 곡률 반경을 가질 수 있다. 이러한 가압 팁은 플렉시블 디스플레이 패널(20)과 접합되는 윈도우(10)의 일면의 법선 방향을 기준으로 -70도 내지 +70도의 각도로 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 접합 반대면을 눌러주는 동작을 하게 된다.

한편, 수평 이동부(122)는 가압부(121)의 후단에 연결된다. 이러한 수평 이동부(122)는 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20) 간의 순차적 접합을 위해, 가압부(122)를 접합 진행 방향을 따라 수평 이동시킨다. 또한, 회전 구동부(123)는 가압부(121)와 수평 이동부(122) 사이에 연결된다. 회전 구동부(123)는 가압부(121)를 회전시키는 장치로, 이때, 가압부(121)의 회전축으로 작용한다. 이에 따라, 가압부(121)는 회전 구동부(123)를 회전축으로 회전하며 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 접합 반대면을 복수 회 문질러주고, 이를 통해, 해당 부분에 대한 접합이 완료되면, 수평 이동부(122)에 의해 일측에서 타측, 즉, 접합 진행 방향을 따라 이동한 후 다시 회전 구동부(123)를 회전축으로 회전하며 플렉시블 디스플레이 패널(20)에 대한 상기와 같은 가압 동작을 반복하게 된다. 그리고 수평 이동부(122) 및 회전 구동부(123)에 의한 상기와 같은 가압부(121)의 가압 동작이 수 차례 반복되는 과정을 거친 후, 비로소 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20) 간의 접합이 완료된다.

이와 같이, 접합유닛(120)은 종래와 같이 한 번에 접합하는 방식이 아닌, 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 일측으로부터 타측으로 순차적으로 이동하며 플렉시블 디스플레이 패널(20)을 윈도우(10)에 접합시킨다. 또한, 접합유닛(120)은 이와 같은 순차적인 접합 과정에서, 로드셀(121c)을 통해 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 전체면에 가해지는, 다시 말해, 순차적으로 플렉시블 디스플레이 패널(20)에 가해지는 누름 강도를 일정하게 유지할 수 있어, 접합 시 곡면 부분에서 발생되던 기포 갇힘 현상으로 인한 접착 불량이나 스크래치 혹은 흠 발생을 방지할 수 있다. 그리고 본 발명의 제1 실시 예에 따른 접합장치(100)는 이러한 접합유닛(120)을 구비함으로써, 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20) 간의 접합면 전체에 대한 균일한 접합 품질을 확보할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 접합장치(100)는 UV 투과소재로 이루어진 홀더유닛(110)과 순차적인 접합 과정에서 플렉시블 디스플레이 패널(20)에 가해지는 누름 강도를 일정하게 유지할 수 있는 접합유닛(120)을 구비함으로써, 삼차원 형상의 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20) 간의 접합 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

컨트롤러(130)는 상기와 같은 효과를 구현할 수 있도록, 접합유닛(120)의 동작을 제어한다. 즉, 컨트롤러(130)는 접합유닛(120)이 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 일측에서 타측으로 이동하며 가압하는 동안 플렉시블 디스플레이 패널(20)에 가해지는 누름 강도가 균일하게 유지되도록 접합유닛(120)의 동작을 제어한다. 이와 같은 컨트롤러(130)의 제어에 대해 보다 상세히 설명하면, 먼저, 컨트롤러(130)는 플렉시블 디스플레이 패널(20)이 접합유닛(120) 측으로 진입한 경우, 접합유닛(120)을 윈도우(10)가 흡착 지지되어 있는 홀더유닛(110) 측으로 상승시켜, 접합유닛(120)의 가압부(121)에 의해 지지되는 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 일측 부분을 윈도우(10)에 접촉시킨다. 그 다음, 컨트롤러(130)는 회전 구동부(123)를 동작시킨다. 컨트롤러(130)에 의해 회전 구동부(123)가 동작되면, 회전 구동부(123)를 회전축으로 하여 가압부(121)가 좌우방향(도면기준)으로 회전하게 되고, 이에 따라, 가압부(121) 선단에서 제2 롤러(121b)에 의해 지지되는 제1 롤러(121a)가 플렉시블 디스플레이 패널(20)을 문질러주는 방식으로 동작되어, 해당 부분의 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20)이 서로 접합하게 된다. 그 다음, 컨트롤러(130)는 수평 이동부(122)를 동작시켜, 가압부(121)를 접합 진행 방향을 따라 이동시켜, 미 접합 부분에 위치시킨 후, 다시 회전 구동부(123)를 동작시켜, 상기와 같은 방식으로 해당 부분에 대한 접합이 이루어지도록 한다.

컨트롤러(130)는 상기와 같이, 수평 이동부(122)와 회전 구동부(123)의 동작을 반복 제어하여, 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20) 간의 순차적인 접합을 가능하게 한다. 이때, 컨트롤러(130)는 상기와 같이, 수평 이동부(122)와 회전 구동부(123)의 동작을 제어하는 가운데, 로드셀(121c)로부터 실시간으로 전달되는 누름 강도에 대한 정보를 토대로, 접합 공정의 처음부터 끝까지 플렉시블 디스플레이 패널(20)에 균일한 누름 강도가 가해지도록 접합유닛(120)을 동작을 제어한다.

한편, UV 조사유닛(140)의 온/오프 동작 또한 컨트롤러(130)에 의해 제어될 수 있다.

이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치에 대해 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치를 통해, 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합하는 모습을 나타낸 모식도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치(200)는 홀더유닛(110), 접합유닛(120), 컨트롤러(130), UV 조사유닛(140) 및 흡착 지지유닛(250)을 포함하여 형성된다.

본 발명의 제2 실시 예는 본 발명의 제1 실시 예와 비교하여, 흡착 지지유닛이 추가되는 것에만 차이가 있으므로, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 흡착 지지유닛(250)은 접합유닛(120)의 길이방향, 보다 상세하게는 가압부(121)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 접합유닛(120)과 연결된다. 이러한 흡착 지지유닛(250)은 접합유닛(120)의 이동 거리 및 이동 속도에 맞추어 접합유닛(120)을 구성하는 가압부(121)의 선단에 수렴하는 방향으로 이동하며 플렉시블 디스플레이 패널(20)을 흡착 지지한다. 이때, 흡착 지지유닛(250)은 플렉시블 디스플레이 패널(20) 흡착을 위한 복수 개의 제2 석션홀(251)을 포함할 수 있다.

이와 같은 흡착 지지유닛(250)은, 윈도우(10)에 플렉시블 디스플레이 패널(20)을 접합시키기 위해 접합유닛(120)이 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 일측으로부터 타측으로 이동하며 플렉시블 디스플레이 패널(20)을 윈도우(10)에 순차적으로 접합하는 동안, 추후 접합유닛(120)에 의해 윈도우(10)에 접합될 플렉시블 패널(20)의 남겨진 부분, 즉, 미 접합 부분이 중력 방향으로 처지지 않고 원도우(10) 측으로 향하도록 가이드 하는 역할을 한다. 또한, 흡착 지지유닛(250)은 접합유닛(120)이 플렉시블 디스플레이 패널(20)의 일측으로부터 타측으로 이동하며 플렉시블 디스플레이 패널(20)을 윈도우(10)에 순차적으로 접합하는 과정에서, 미 접합 부분이 윈도우(10)에 달라붙는 것이 방지되도록 가이드 하는 역할을 한다. 이러한 흡착 지지유닛(250)을 통해 미 접합된 플렉시블 디스플레이 패널(20)이 가이드 되면, 순차적으로 진행되는 접합 과정에서, 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20) 사이의 공기를 효과적으로 제거할 수 있게 되고, 그 결과, 접합 완료 시 접합 부위 내에 기포 갇힘 현상으로 인한 접착 불량이나 스크래치 혹은 흠 발생을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 즉, 흡착 지지유닛(250)은 삼차원 형상의 윈도우(10)와 플렉시블 디스플레이 패널(20) 간의 우수한 접합 품질을 확보하는데 기여하게 된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100, 200: 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치
110: 홀더유닛 111: 제1 석션홀
120: 접합유닛 121: 가압부
121a: 제1 롤러 121b: 제2 롤러
121c: 로드셀 122: 수평 이동부
123: 회전 구동부 130: 컨트롤러
140: UV 조사유닛 250: 흡착 지지유닛
251: 제2 석션홀 10: 윈도우
20: 플렉시블 디스플레이 패널 30: 접착제
40: 완충부재

Claims (16)

1. 4변 중 적어도 하나의 변이 곡면으로 이루어진 삼차원 형상의 윈도우에 플렉시블 디스플레이 패널을 접합시키는 접합 장치에 있어서,
   상기 윈도우를 흡착 지지하는 홀더유닛;
   상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일면을 누르는 방식으로 가압하되, 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일면에 접촉된 상태로 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일측에서 타측으로 이동하며 상기 윈도우의 일면에 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 타면을 접합시키는 접합유닛; 및
   상기 접합유닛이 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일측에서 타측으로 이동하며 가압하는 동안 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 일면에 가해지는 누름 강도가 균일하게 유지되도록 상기 접합유닛의 동작을 제어하는 컨트롤러;
   를 포함하되,
   상기 홀더유닛은 UV 투과소재로 이루어지고,
   상기 홀더유닛의 가장자리 외측에 배치되어, 상기 홀더유닛의 내측에 위치되는 상기 윈도우와 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 접합면에 UV를 조사하는 UV 조사유닛을 더 포함하고,
   상기 접합유닛은,
   상기 플렉시블 디스플레이 패널과 접촉되는 선단에 가압 팁이 구비되어 있는 가압부,
   상기 가압부의 후단에 연결되어 상기 가압부를 수평 이동시키는 수평 이동부, 및
   상기 가압부와 상기 수평 이동부 사이에 연결되고, 상기 가압부를 회전시키되, 상기 가압부의 회전축으로 작용하는 회전 구동부를 포함하고,
   상기 접합유닛의 길이방향을 따라 이동 가능하게 상기 접합유닛과 연결되고, 상기 접합유닛의 이동 거리 및 이동 속도에 맞추어 상기 접합유닛의 선단에 수렴하는 방향으로 이동하며 상기 플렉시블 디스플레이 패널을 흡착 지지하는 흡착 지지유닛을 더 포함하며,
   상기 흡착 지지유닛은 상기 플렉시블 디스플레이 패널 흡착을 위한 복수 개의 제2 석션홀을 포함하고,
   상기 가압 팁의 선단은 상기 윈도우의 곡면의 곡률 반경과 동일 또는 그 이하의 곡률 반경을 가지며,
   상기 가압 팁은 상기 플렉시블 디스플레이 패널과 접합되는 상기 윈도우의 접합면의 법선 방향을 기준으로 -70도 내지 +70도의 각도로 상기 플렉시블 디스플레이 패널의 접합 반대면을 눌러주는 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 윈도우는 유리 또는 플라스틱으로 이루어진 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 플렉시블 디스플레이 패널의 타면에는 접착제가 부착 혹은 도포되어 있는 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 홀더유닛은 상기 윈도우 흡착을 위한 복수 개의 제1 석션홀을 포함하는 플렉시블 디스플레이 패널용 접합 장치.
    
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제

Images