KR101893101B1 - 절곡부를 갖는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템 - Google Patents

절곡부를 갖는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 절곡부를 갖는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에 관한 것으로,
단부가 절곡된 윈도우 기판에 플렉서블 디스플레이 패널을 접합시키기 위한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템으로서, 플렉서블 디스플레이 윈도우 단부에 급격하게 구부러진 고리형의 절곡부가 형성된 경우에도 윈도우 기판에 플렉서블 디스플레이 패널을 원활하게 접합할 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명은, 가스의 출입이 가능한 내부공간을 가지며 외표면이 단부가 절곡된 윈도우 기판의 내측면과 대응하는 형태로 형성되어 플렉서블 디스플레이 패널을 사이에 두고 상기 윈도우 기판의 내측면에 대면할 수 있도록 하며, 다수의 제1가스토출공을 구비하여 가스를 토출하고 흡입할 수 있도록 한 제1지지본체와; 상기 제1지지본체의 외표면에 접합되고 탄성 재질로 이루어져 상기 제1지지본체가 제1가스토출공을 통해 가스를 토출하면 팽창하면서 접착제가 도포된 상태의 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 밀어내어 상기 윈도우 기판에 압착시켜주는 제1가압패드를; 구비하여 단부가 절곡된 윈도우 기판에 대하여 플렉서블 디스플레이 패널의 접합을 수행하는 제1가압장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

절곡부를 갖는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템{LAMINATION BONDING SYSTEM FOR FLEXIBLE DISPLAY HAVING BENT PORTIONS}
본 발명은 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에 관한 것으로, 특히 플렉서블 디스플레이 윈도우 단부에 급격하게 구부러진 고리형의 절곡부가 형성된 경우에도 윈도우 기판에 플렉서블 디스플레이 패널을 원활하게 접합할 수 있도록 한 절곡부를 갖는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에 관한 것이다.
일반적으로 플렉서블 디스플레이를 구현하기 위해서는 윈도우 기판에 플렉서블 디스플레이 패널을 접합시키는 라미네이션 공정이 필수적으로 수행된다.
도 1은 종래기술에 의한 라미네이션 공정을 설명하기 위한 것으로, 종래기술에 의한 라미네이션 공정에서는 도시된 것처럼 윈도우 기판과 플렉서블 디스플레이 패널 사이에 OCA를 도포한 상태에서 롤러로 밀면서 가압하는 방법이 사용되어 왔다.
그러나 이러한 방법은 도 2에서 볼 수 있는 것처럼 윈도우 기판의 단부가 반경이 작은 형태로 구부러진 경우에는 롤러의 삽입이 어려운 관계로 적용하기 어려운 문제점이 있었다. 특히 도 2의 (b), (d)와 같이 단부가 안쪽으로 절곡되어 고리형을 이루는 경우에는 롤러를 사용한 종래의 방법을 변경하지 않고서는 라미네이션 공정을 수행하는 것이 불가능하였다.
하지만 단부가 절곡된 형태를 갖는 디스플레이 윈도우 기판의 경우 윈도우 면상에서 BM(Black Matrix)이 전면에 나타나지 않게 할 수 있는 장점을 가지기 때문에 향후 활용가치가 높은 미래형 디스플레이로 각광을 받을 것으로 예상됨에 따라 종래 방식과는 다른 새로운 방식의 라미네이션 접합장치의 개발이 요구되었다.
한국공개특허공보 제2016-0020702호(2016.02.24)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 플렉서블 디스플레이 윈도우 단부에 급격하게 구부러진 고리형의 절곡부가 형성된 경우에도 윈도우 기판에 플렉서블 디스플레이 패널을 원활하게 접합할 수 있도록 한 절곡부를 갖는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템은, 단부가 절곡된 형태를 갖는 윈도우 기판에 플렉서블 디스플레이 패널을 접합시키기 위한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템으로서, 단부가 절곡된 윈도우 기판에 대하여 플렉서블 디스플레이 패널의 접합을 수행하는 제1가압장치를 포함하며, 상기 제1가압장치는, 가스의 출입이 가능한 내부공간을 가지며, 외표면이 상기 윈도우 기판의 내측면과 대응하는 형태로 형성되어 플렉서블 디스플레이 패널을 사이에 두고 상기 윈도우 기판의 내측면에 대면할 수 있도록 하며, 그 외표면에는 다수의 제1가스토출공을 구비하여 가스를 토출하고 흡입할 수 있도록 한 제1지지본체와; 상기 제1지지본체의 외표면에 접합되고 탄성 재질로 이루어져 상기 제1지지본체가 제1가스토출공을 통해 가스를 토출하면 외측으로 팽창하면서 접착제가 도포된 상태의 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 밀어내어 상기 윈도우 기판에 압착시켜주는 제1가압패드를; 구비하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1가압패드에는 상기 제1지지본체의 제1가스토출공 중 일부와 연통하여 가스를 출입시키는 연통공이 형성되어 상기 제1지지본체가 제1가스토출공을 통해 가스를 흡입하면 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 임시로 흡착하여 고정할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1가압패드에는 상기 제1지지본체의 제1가스토출공 중 상기 제1가압패드의 연통공과 연통하지 않는 나머지 제1가스토출공과 연통하도록 다수의 제1연통홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 상기 제1지지본체에 임시로 흡착시켜 고정할 때 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 상기 제1지지본체의 외표면에 대응하는 형태로 구부려 부착할 수 있도록 상기 플렉서블 디스플레이 패널과 면대면으로 대응하여 덧댈 수 있는 크기를 갖고 단부 표면에는 상기 제1가압패드의 단부 외표면에 대응하여 구부릴 수 있는 절곡용 노치가 다수 형성된 임시 부착부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1가압장치와 인라인상에 설치되어 상기 제1가압장치에 의해 접합이 이루어진 윈도우 기판과 플렉서블 디스플레이 패널에 대하여 추가 접합을 수행하는 제2가압장치를 더 포함하며, 상기 제2가압장치는, 가스의 출입이 가능한 내부공간을 가지며 외표면이 상기 윈도우 기판의 내측면과 대응하는 형태로 형성되어 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 사이에 두고 상기 윈도우 기판의 내측면에 대면할 수 있도록 하며, 다수의 제2가스토출공을 구비하여 가스를 토출하고 흡입할 수 있도록 한 제2지지본체와; 상기 제2지지본체의 외표면에 접합되고 탄성 재질로 이루어져 상기 제2지지본체가 상기 제2가스토출공을 통해 가스를 토출하면 외측으로 팽창하면서 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 밀어내어 상기 윈도우 기판에 추가 압착시켜주는 제2가압패드를; 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2가압패드의 두께는 상기 제1가압패드 두께보다 두껍게 형성되어 상기 플렉서블 디스플레이 패널에 대하여 제1가압패드보다 더 강한 팽창압을 가할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2가압패드에는 상기 제2지지본체의 제2가스토출공과 연통하는 다수의 제2연통홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1가압장치와 인라인상에 설치되어 상기 제1가압장치에 의해 서로 접합이 이루어진 윈도우 기판과 플렉서블 디스플레이 패널에 대하여 자외선 광을 조사하여 접착제를 경화시켜주는 경화장치를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 경화장치는, 서로 접합된 상태의 윈도우 기판 및 플렉서블 디스플레이 패널을 수용하여 장착할 수 있도록 한 수용홈이 일면에 형성되고 자외선 광을 투과할 수 있도록 투명재질의 소재로 이루어진 수용체와; 상기 수용체의 면들 중 상기 수용홈이 형성되지 않은 나머지 면들 중 적어도 일부를 둘러싼 형태로 설치된 엘이디 지지패널과; 상기 엘이디 지지패널을 따라 다수 설치되어 상기 수용체에 장착된 윈도우 기판 및 플렉서블 디스플레이 패널을 향해 자외선 광을 조사하는 자외선 엘이디를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 수용체는 크리스탈을 소재로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 절곡부를 갖는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템은, 가스의 토출에 의한 가압패드의 팽창압을 이용하는 새로운 방식에 의하여 플렉서블 디스플레이 윈도우 단부에 급격하게 구부러진 고리형의 절곡부가 형성된 경우에도 윈도우 기판에 플렉서블 디스플레이 패널을 원활하게 접합할 수 있다.
또한, 본 발명은 윈도우 기판과 플렉서블 디스플레이 패널에 대한 접합을 수행하는 제1가압장치와 함께 인라인상에 설치되어 가압에 의한 추가 접합을 수행하는 제2가압장치와, 접착제를 신속히 경화시켜주는 경화장치를 더 포함하여 고품질의 접합작업이 이루어진다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합장치를 설명하기 위한 참조도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템의 전체 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치의 구성을 설명하기 위한 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치의 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치에 포함된 임시 부착부재의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 7 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치에 포함된 임시 부착부재의 작용을 설명하기 위한 참조도
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제2가압장치의 구성을 설명하기 위한 사시도
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제2가압장치의 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제2가압장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 경화장치의 구성 및 작용을 설명하기 위한 단면도
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템의 전체 구성도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템은 단부가 절곡된 윈도우 기판에 플렉서블 디스플레이 패널을 접합시키기 위하여 제1가압장치(A1), 제2가압장치(A2), 경화장치(A3)를 포함하여 이루어지며 이들은 각각 인라인상에 위치한 제1영역(Z1), 제2영역(Z2), 제3영역(Z3)에 설치되어 제1가압장치(A1)에 의한 접합작업을 필수적인 작업으로 수행하면서 제2가압장치(A2)에 의한 추가 접합작업 및 경화장치(A3)에 의한 경화작업을 선택적으로 수행할 수 있도록 이루어진다.
본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템은 필요에 따라 다양한 경로들을 통해 접합작업이 이루어질 수 있다. 예컨대, 시스템 내로 반입되는 윈도우 기판과 플렉서블 디스플레이 패널에 대하여 상기 제1가압장치(A1) 단독으로 접합작업을 수행하면 D3의 경로를 통해 바로 반출되며, 제2가압장치(A2)의 접합작업까지 추가적으로 수행되는 경우 D1을 거치게 된다. 이후 제2가압장치(A2)의 접합작업까지만 수행되면 D4의 경로를 통해 반출되지만 이미 접합된 윈도우 기판과 플렉서블 디스플레에 대하여 접착제의 경화작업까지 추가적으로 이루어지는 경우 경화장치(A3)까지 경유한 후 반출된다. 그리고 제2가압장치(A2)에 의한 추가적인 접합작업 없이 경화작업까지만 추가하는 경우 D2의 경로를 통해 제1가압장치(A1)에서 곧바로 경화장치(A3)를 거친 후 반출된다. 이같은 작업 경로의 선택은 접합작업의 생산성과 결과물의 품질 등을 종합적으로 고려하여 신중하게 이루어질 수 있다.
이하, 상기 각 장치들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에 대해 상세히 설명하도록 한다. 참고로 본 실시예에 언급되는 플렉서블 디스플레이 패널은 디스플레이의 색상과 화면을 실제로　출력하는 기판을 주로 염두한 것이며, 윈도우 기판은 보호를 위해 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 덮어주는 커버를 주로 염두에 둔 것이지만 그와 같은 한정적인 의미로만 제한하는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치의 구성을 설명하기 위한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치의 구성을 설명하기 위한 종단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치에 포함된 임시 부착부재의 구성을 설명하기 위한 단면도이며, 도 7 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치에 포함된 임시 부착부재의 작용을 설명하기 위한 참조도이며, 도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.
본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제1가압장치(A1)는 윈도우 기판(W)과 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 접합시켜주는 가장 핵심적인 역할을 하는 장치로서 도시된 것처럼 제1지지본체(110)와 제1가압패드(120)로 이루어진다.
상기 제1지지본체(110)는, 가스의 출입이 가능하도록 내부공간을 갖는 몸체를 가지며 외표면이 단부가 절곡된 윈도우 기판(W)의 내측면과 대응하도록 양단부에서 곡면으로 형성된다. 이같은 구성에 의해 상기 제1지지본체(110)는 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 사이에 두고 상기 윈도우 기판(W)의 내측면에 끼워져 대면하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 제1지지본체(110)는 몸체의 벽체(110a)에 가스를 토출하고 흡입할 수 있는 다수의 제1가스토출공(111)을 구비하며, 가스의 공급을 위해 유출입관(112)을 통해 도시되지 않은 펌프와 연결된다. 여기서 상기 제1지지본체(110)와 제2지지본체(210)가 사용하는 가스는 플렉서블 디스플레이 생산 공정에 해를 가하지 않는 조건으로 다양한 종류의 가스들 중에서 얼마든지 선택될 수 있다.
상기 제1가압패드(120)는 상기 제1지지본체(110)의 외표면에 접합되고 바람직하게는 실리콘이나, 고분자 등의 탄성 재질을 갖는 소재로 이루어진다. 이로써 제1지지본체(110)가 제1가스토출공(111)을 통해 가스를 토출하면 상기 탄성 재질의 제1가압패드(120)가 팽창하면서 접착제(OCA)가 도포된 상태의 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 밀어내어 윈도우 기판(W)에 압착시킬 수 있게 된다. 이같은 압착 메커니즘에 의해 상기 윈도우 기판(W)과 플렉서블 디스플레이 패널(DP)의 접합이 이루어지는 것이다.
여기서 상기 제1가압패드(120)에는 제1지지본체(110)의 제1가스토출공(111) 중 일부와 연통하여 가스를 출입시키는 연통공(121)이 형성된다. 이같은 구성에 따르면 상기 제1지지본체(110)가 제1가스토출공(111)을 통해 가스를 흡입하면 상기 연통공(121)을 통해 플렉서블 디스플레이 패널(DP)에 가스압이 직접적으로 작용하므로 별도의 접착제(OCA) 없이도 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 흡착하여 고정하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 제1가압패드(120)에는 상기 제1지지본체(110)의 제1가스토출공(111) 중 상기 제1가압패드(120)의 연통공(121)과 연통하지 않는 나머지 제1가스토출공(111)과 연통하도록 다수의 제1연통홈(122)이 형성된다. 상기 제1가압패드(120)의 제1연통홈(122)은 상기 제1지지본체(110)의 제1가스토출공(111)과의 일체감을 높여주어 상기 제1가스토출공(111)으로부터 가스가 토출되거나 반대로 흡입될 때 그 가스가 쉽게 분산되지 않고 상기 제1가압패드(120)에 최대한 작용할 수 있도록 해준다. 이에 따라 상기 제1지지본체(110)의 제1가스토출공(111)으로부터 가스가 토출될 때 가스압에 의해 제1가압패드(120)가 보다 원활하게 외측으로 팽창하면서 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 효과적으로 가압하게 되며, 반대로 제1가스토출공(111)으로 가스가 흡입될 때는 제1가압패드(120)가 보다 원활하게 제1지지본체(110)에 밀착되면서 얇게 수축된다.
한편, 상기 제1가압장치(A1)가 위치하는 제1영역(Z1)에는 상기 제1가압장치(A1)와 함께 도 6 및 도 7에 도시된 임시 부착부재(130)가 구비된다. 상기 임시 부착부재(130)는 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP)과 대응하는 크기를 갖는 평판상의 부재로서 단부 표면에는 절곡용 노치(131)가 다수 형성된다. 이같은 임시 부착부재(130)의 구성에 의하면 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 제1지지본체(110)에 임시로 흡착시켜 고정할 때 상기 임시 부착부재(130)를 플렉서블 디스플레이 패널(DP)에 대해 면대면으로 덧댄 상태에서 제1지지본체(110)의 표면에 부착할 수 있으며 양단부에서 노치(131)에 의해 절곡된 형태로 구부려 부착하는 것이 용이하다.
전술된 제1가압장치(A1)와 임시 부착부재(130)가 포함된 구성에 따른 제1영역(Z1)에서의 작용 및 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 6에 도시된 것처럼 임시 부착부재(130)를 이용하여 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 덧댄 상태에서 제1가압장치(A1)로 이동하여 도 7에 도시된 것처럼 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP) 표면에 대응하는 형태로 부착시켜준다. 이때 상기 제1가압장치(A1)는 제1가스토출공(111)을 통해 가스를 흡입하고 있는 상태에 있도록 하여 외표면에 부착되는 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 형상을 유지한 상태 그대로 흡착하여 임시 고정한다. 이 상태에서 플렉서블 디스플레이 패널(DP) 표면에 접착제(OCA)(Optically Clear Adhesive)를 도포하고 도 9에 도시된 것처럼 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP)에 단부가 절곡된 형태를 갖는 윈도우 기판(W)을 끼워 얼라인(Align)한다. 이때 상기 제1가압장치(A1)의 제1가스토출공(111)을 통해 가스를 내측으로 흡입함으로써 제1가압패드(120)의 두께를 얇게 축소시켜주면 윈도우 기판(W)을 용이하게 얼라인할 수 있다.
이후 도 10에 도시된 것처럼 윈도우 기판(W)과 플렉서블 디스플레이 패널(DP)이 제1가압장치(A1)의 외표면에서 얼라인된 상태에서 제1가압장치(A1)의 제1가스토출공(111)을 통해 가스를 외측방향으로 토출하면 상기 제1가압패드(120)가 팽창하면서 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 가압하여 윈도우 기판(W)에 대한 접합이 이루어진다. 이때 제1가스토출공(111)을 통해 토출되는 가스는 제1가압패드(120)의 제1연통홈(122)을 통해 제1가압패드(120)에 작용하면서 제1가압패드(120)를 외측방향으로 팽창시키면서 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 내측에서 외측방향으로 가압하는 동시에, 제1가압패드(120)의 연통공(121)을 관통하는 가스의 경우 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP)에 직접 작용하여 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 내측에서 외측방향으로 가압하게 된다. 이로써 플렉서블 디스플레이 패널(DP)이 접착제(OCA)를 사이에 두고 외측으로 팽창하여 윈도우 기판(W)에 강하게 압착되면서 양자 간에 접합이 이루어지는 것이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제2가압장치의 구성을 설명하기 위한 사시도이며, 도 12는 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제2가압장치의 구성을 설명하기 위한 종단면도이며, 도 13은 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 제2가압장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도이다.
본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 상기 제2가압장치(A2)는 상기 제1가압장치(A1)와 인라인상에 설치되어 상기 제1가압장치(A1)에 의해 1차 접합이 이루어진 윈도우 기판(W)과 플렉서블 디스플레이 패널(DP)에 대하여 추가적인 압착에 의한 2차 접합을 수행하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 제2가압장치(A2)는 도 11 및 도 12에 도시된 것처럼 제2지지본체(210)와, 제2가압패드(240)로 이루어진다.
상기 제2지지본체(210)는 제1지지본체(110)와 마찬가지로 가스의 출입이 가능한 내부공간을 가지며 외표면이 단부가 절곡된 윈도우 기판(W)의 내측면과 대응하는 형태로 형성되어 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 사이에 두고 상기 윈도우 기판(W)의 내측면에 대면할 수 있도록 한다. 그리고 상기 제2지지본체(210)의 벽체(110a)에는 다수의 제2가스토출공(211)을 구비하여 가스를 토출하고 흡입할 수 있도록 한다. 가스를 공급하는 외부 펌프와 연결된 유출입관(212)도 구비된다.
상기 제2가압패드(240)는 상기 제2지지본체(210)의 외표면에 접합되고 바람직하게는 실리콘이나, 고분자 등의 탄성 재질을 갖는 소재로 이루어져 상기 제2지지본체(210)가 상기 제2가스토출공(211)을 통해 가스를 토출하면 그 토출되는 가스압에 의해 외측으로 팽창하면서 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 밀어내도록 구성된다. 여기서 상기 제2가압패드(240)는 그 두께가 제1가압패드(120) 두께보다 두껍게 형성되어 상기 플렉서블 디스플레이 패널(DP)에 대하여 제1가압패드(120)보다 더 강한 팽창압을 가할 수 있도록 한다. 또한, 상기 제2가압패드(240)에는 상기 제2지지본체(210)의 제2가스토출공(211)과 연통하는 다수의 제2연통홈(241)이 형성된다. 이같은 제2연통홈(241)은 상기 제2가스토출공(211)으로부터 토출되는 가스가 쉽게 분산되지 않고 상기 제2가압패드(240)에 최대한 작용하도록 해준다.
이같은 제2가압장치(A2)에서 상기 제2지지본체(210)는 제1가압장치(A1)의 제1지지본체(110)와 다르지 않은 반면 제2가압패드(240)는 제1가압장치(A1)의 제1가압패드(120)와 비교하여 다른 구성을 갖는다. 즉, 제1가압패드(120)의 경우 몸체를 완전히 관통한 형태의 연통공(121)을 갖지만 제2가압패드(240)의 경우 몸체를 완전히 관통하는 연통공(121) 없이 내측면 전체에 걸쳐 제2연통홈(241)만 균일하게 분산된 형태로 형성된다. 이로써 제2가압장치(A2)의 경우 제1가압장치(A1)와 달리 가스를 흡입하면서 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 임시로 흡착하여 고정하는 기능은 없는 것이다.
참고로, 본 실시예에서는 제1가압장치(A1)와 제2가압장치(A2)를 각각 다른 영역에 설치된 별도의 장치로 설명하고 있으나 제2지지본체(210)의 경우 제1지지본체(110)와 호환이 가능하므로 제1지지본체(110)에 제1가압패드(120)를 씌워서 제1가압장치(A1)를 구성하고, 같은 제1지지본체(110)에 제2가압패드(240)를 씌워서 제2가압장치(A2)를 구성하는 것도 가능하다. 다만 이 경우에 제1가압장치(A1)에서 제2가압장치(A2)로 전환하는데 시간이 소요되므로 생산성 측면에서는 일부 손해를 감수해야 하는 단점이 있다.
전술된 제2가압장치(A2)의 구성에 따른 제2영역(Z2)에서의 작용 및 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 12에 도시된 것처럼 제2가압장치(A2)에서 제2지지본체(210)의 제2가스토출공(211)을 통해 내측으로 가스를 흡입하면 가스압이 제2가압패드(240)에 작용하면서 상기 제2가압패드(240)가 상기 제2지지본체(210)에 강하게 밀착되면서 두께가 얇게 축소된 상태가 된다.
이처럼 상기 제2가압패드(240)의 두께가 얇게 축소된 상태에서 도 13과 같이 제1가압장치(A1)의 외측으로 1차 접합된 윈도우 기판(W) 및 플렉서블 디스플레이 패널(DP)의 접합체를 끼워 장착한다.
이후 제2가압장치(A2)의 제2가스토출공(211)을 통해 가스를 외측방향으로 토출하면 상기 제2가압패드(240)가 외측으로 팽창하면서 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 재차 가압하게 된다. 이로서 윈도우 기판(W)에 대한 플렉서블 디스플레이 패널(DP)의 추가적인 접합이 이루어진다. 이때 제2가스토출공(211)을 통해 토출되는 가스는 제2가압패드(240)의 제2연통홈(241)을 통해 제2가압패드(240)에 작용하면서 제2가압패드(240)를 외측방향으로 팽창시키면서 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 내측에서 외측방향으로 가압하게 된다. 이로써 플렉서블 디스플레이 패널(DP)이 접착제(OCA)를 사이에 두고 다시 한 번 외측으로 팽창하여 윈도우 기판(W)에 이전보다 더욱 강하게 압착되면서 양자 간에 접합이 더욱 안정적으로 이루어지는 것이다.
자체 연구소의 실험에 의하면 제1가압장치(A1)에 의해 1차 접합작업만 수행하였을 때와 비교하여 제2가압장치(A2)에 의해 추가적인 2차 접합작업을 수행하였을 때 접착제(OCA)에서 마이크로 버블의 발생이 현격하게 줄어들어 고품질의 접합이 이루어진다는 점이 확인되었다. 하지만 제1가압장치(A1)에 의한 1차 접합만을 수행하는 경우 대량생산 측면에서 더 유리하기 때문에 접착제(OCA)의 품질을 개선할 수 있다면 양자 간의 선택의 폭을 넓힐 수 있을 것으로 보인다.
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 경화장치의 구성 및 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템에서 상기 경화장치(A3)는 상기 제1가압장치(A1) 및 제2가압장치(A2)와 인라인상에 설치되어 상기 제1가압장치(A1)(제1가압장치(A1)와 제2가압장치(A2))에 의해 접합이 이루어진 윈도우 기판(W)과 플렉서블 디스플레이 패널(DP)에 대하여 자외선 광을 조사하여 접착제(OCA)를 신속하게 경화시켜주는 역할을 한다.
이를 위해 상기 경화장치(A3)는 도시된 것처럼 수용체(310)와, 엘이디 지지패널(320), 자외선 엘이디(330)로 이루어진다.
상기 수용체(310)는 서로 접합된 상태의 윈도우 기판(W) 및 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 수용하는 수용홈(311)이 일면에 형성되며, 몸체는 투명 재질을 갖는 크리스탈 또는 그와 상응하는 재질의 소재로 이루어진다. 여기서 상기 수용홈(311)의 양단부(311a)는 상기 윈도우 기판(W) 및 플렉서블 디스플레이 패널(DP)의 접합체 양단부를 수용할 수 있도록 오목한 곡면으로 형성된다.
이같은 투명 재질의 수용체(310)가 구비되면 상기 윈도우 기판(W) 및 플렉서블 디스플레이 패널(DP)의 접합체를 장착한 상태에서 자외선 엘이디(330)로부터 조사되는 자외선 광을 투과할 수 있게 된다. 이로써 자외선 엘이디(330)에서 조사된 자외선 광이 상기 윈도우 기판(W) 및 플렉서블 디스플레이 패널(DP)에 원활하게 도달한다.
상기 엘이디 지지패널(320)은 수용체(310)의 각 면들 중 상기 수용홈(311)이 형성되지 않은 나머지 면들 중 적어도 일부, 바람직하게는 복수의 면들을 둘러싼 형태로 설치되어 자외선 엘이디(330)를 지지해준다. 여기서 상기 엘이디 지지패널(320)에는 상기 자외선 엘이디(330)의 설치를 위해 다수의 설치홀(321)이 형성되어 있다.
상기 자외선 엘이디(330)는 상기 엘이디 지지패널(320)을 따라 그 내측면에 다수 형성된 설치홀(321)에 설치된다. 여기서 상기 자외선 엘이디(320)는 칩 엘이디(Chip LED)나 램프 엘이디(Lamp LED) 중 어느 것을 사용해도 좋으나 접착제(OCA)가 경화하는 자외선 영역범위와 매칭이 되어야 한다. 이를 위해 340~360nm 파장대의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이렇게 설치된 자외선 엘이디(320)는 상기 수용체(310)의 수용홈(311)에 수용된 형태로 장착되어 있는 윈도우 기판(W) 및 플렉서블 디스플레이 패널(DP)을 향해 자외선 광을 조사할 수 있다. 상기 자외선 엘이디(330)로부터 조사된 자외선 광은 투명 재질의 수용체(310) 몸체를 통과하여 상기 윈도우 기판(W) 및 플렉서블 디스플레이 패널(DP) 사이에 도포된 접착제(OCA)까지 도달함으로써 접착제(OCA)를 신속하게 경화시키게 된다. 이로써 상기 윈도우 기판(W) 및 플렉서블 디스플레이 패널(DP) 간 고품질의 접합이 완료되는 것이다.
이와 관련하여 자체 연구소의 실험에 의하면 상기 경화장치(A3)에 의해 경화작업이 수행된 경우 그렇지 않은 경우에 비해 마이크로 버블의 발생이 상당히 줄어들어 고품질의 접합이 이루어진다는 점이 확인되었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
A1 : 제1가압장치 A2 : 제2가압장치
A3 : 경화장치 110 : 제1지지본체
120 : 제1가압패드 130 : 임시 부착부재
210 : 제1지지본체 240 : 제2가압패드
310 : 수용체 311 : 수용홈
320 : 엘이디 지지패널 330 : 자외선 엘이디

Claims (10)

  1. 단부가 절곡된 형태를 갖는 윈도우 기판에 플렉서블 디스플레이 패널을 접합시키기 위한 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템으로서,
    단부가 절곡된 윈도우 기판에 대하여 플렉서블 디스플레이 패널의 접합을 수행하는 제1가압장치를 포함하며, 상기 제1가압장치는,
    가스의 출입이 가능한 내부공간을 가지며, 외표면이 상기 윈도우 기판의 내측면과 대응하는 형태로 형성되어 플렉서블 디스플레이 패널을 사이에 두고 상기 윈도우 기판의 내측면에 대면할 수 있도록 하며, 그 외표면에는 다수의 제1가스토출공을 구비하여 가스를 토출하고 흡입할 수 있도록 한 제1지지본체와;
    상기 제1지지본체의 외표면에 접합되고 탄성 재질로 이루어져 상기 제1지지본체가 제1가스토출공을 통해 가스를 토출하면 외측으로 팽창하면서 접착제가 도포된 상태의 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 밀어내어 상기 윈도우 기판에 압착시켜주는 제1가압패드를; 구비하며,
    상기 제1가압패드에는 상기 제1지지본체의 제1가스토출공 중 일부와 연통하여 가스를 출입시키는 연통공이 형성되어 상기 제1지지본체가 제1가스토출공을 통해 가스를 흡입하면 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 임시로 흡착하여 고정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1가압패드에는 상기 제1지지본체의 제1가스토출공 중 상기 제1가압패드의 연통공과 연통하지 않는 나머지 제1가스토출공과 연통하도록 다수의 제1연통홈이 형성된 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플렉서블 디스플레이 패널을 상기 제1지지본체에 임시로 흡착시켜 고정할 때 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 상기 제1지지본체의 외표면에 대응하는 형태로 구부려 부착할 수 있도록, 상기 플렉서블 디스플레이 패널과 면대면으로 대응하여 덧댈 수 있는 크기를 갖고 단부 표면에는 상기 제1가압패드의 단부 외표면에 대응하여 구부릴 수 있는 절곡용 노치가 다수 형성된 임시 부착부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1가압장치와 인라인상에 설치되어 상기 제1가압장치에 의해 접합이 이루어진 윈도우 기판과 플렉서블 디스플레이 패널에 대하여 추가 접합을 수행하는 제2가압장치를 더 포함하며, 상기 제2가압장치는,
    가스의 출입이 가능한 내부공간을 가지며 외표면이 상기 윈도우 기판의 내측면과 대응하는 형태로 형성되어 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 사이에 두고 상기 윈도우 기판의 내측면에 대면할 수 있도록 하며, 다수의 제2가스토출공을 구비하여 가스를 토출하고 흡입할 수 있도록 한 제2지지본체와;
    상기 제2지지본체의 외표면에 접합되고 탄성 재질로 이루어져 상기 제2지지본체가 상기 제2가스토출공을 통해 가스를 토출하면 외측으로 팽창하면서 상기 플렉서블 디스플레이 패널을 밀어내어 상기 윈도우 기판에 추가 압착시켜주는 제2가압패드를;
    구비하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2가압패드의 두께는 상기 제1가압패드 두께보다 두껍게 형성되어 상기 플렉서블 디스플레이 패널에 대하여 제1가압패드보다 더 강한 팽창압을 가할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2가압패드에는 상기 제2지지본체의 제2가스토출공과 연통하는 다수의 제2연통홈이 형성된 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1가압장치와 인라인상에 설치되어 상기 제1가압장치에 의해 서로 접합이 이루어진 윈도우 기판과 플렉서블 디스플레이 패널에 대하여 자외선 광을 조사하여 접착제를 경화시켜주는 경화장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 경화장치는,
    서로 접합된 상태의 윈도우 기판 및 플렉서블 디스플레이 패널을 수용하여 장착할 수 있도록 한 수용홈이 일면에 형성되고 자외선 광을 투과할 수 있도록 투명재질의 소재로 이루어진 수용체와;
    상기 수용체의 면들 중 상기 수용홈이 형성되지 않은 나머지 면들 중 적어도 일부를 둘러싼 형태로 설치된 엘이디 지지패널과;
    상기 엘이디 지지패널을 따라 다수 설치되어 상기 수용체에 장착된 윈도우 기판 및 플렉서블 디스플레이 패널을 향해 자외선 광을 조사하는 자외선 엘이디를 구비하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수용체는 크리스탈을 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이용 라미네이션 접합시스템.
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