KR101959215B1 - 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치 - Google Patents

디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치 Download PDF

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황윤현
하성규
조광조
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Abstract

본 발명은 가압장치를 통해 가압되는 압력이 작거나 크더라도 조절부를 통해 자력으로 압력을 조절하여 제어부에 설정되는 일정한 압력으로 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF가 압착되도록 하며, 냉각부를 구비하여 툴팁부에서 전달되는 열을 냉각시켜 조절부로 열이 전달되지 않도록 하여 조절부가 열화되어 저항값의 변화로 인해 자력에 변화가 발생되는 것을 방지하도록 하는 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치에 관한 것으로서, 수직 방향으로 가압하는 가압장치와 결합되어 고정되는 고정부; 상기 고정부의 하측에 형성되어 고정부를 통해 가해지는 압력을 하부로 전달하며, 전원의 인가량에 따라 하부에서 역방향으로 가해지는 반발력을 전자석의 자력을 통해 조절하는 조절부; 상기 조절부의 하단에 결합되어 조절부를 통해 가해지는 압력을 하부로 전달하며, 하부의 냉각부를 고정시키는 툴 베이스; 상기 툴 베이스의 하단에 형성되어 하부의 툴팁부에서 전달되는 열을 냉각시켜 열이 조절부로 전달되지 않도록 하는 냉각부 및 상기 냉각부의 하단에 형성되어 열을 통해 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)를 가열압착시키는 툴팁부를 포함하여, 상기 가압장치, 조절부, 공기 주입기 및 툴팁부는 제어부와 연결되어 제어부에 설정되는 압력으로 가압장치 및 조절부가 제어되어 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF에 압력을 가하게 되며, 냉각부와 툴팁부에 구비되는 온도센서를 통해 제어부에서 툴팁부의 가열온도와 냉각부에 공기를 주입하는 공기 주입기의 공기 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치{Low thrust bonding device of display panel or touchpanel}
본 발명은 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가압장치를 통해 가압되는 압력이 작거나 크더라도 조절부를 통해 자력으로 압력을 조절하여 제어부에 설정되는 일정한 압력으로 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF가 압착되도록 하며, 냉각부를 구비하여 툴팁부에서 전달되는 열을 냉각시켜 조절부로 열이 전달되지 않도록 하여 조절부가 열화되어 저항값의 변화로 인해 자력에 변화가 발생되는 것을 방지하도록 하는 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치에 관한 것이다.
근래 휴대용 컴퓨터, PDA, 핸드폰, 벽걸이형 등의 평면 텔레비전 등과 같이 휴대성, 이동성 및 공간성을 요구하는 제품이 많아지면서 액정표시장치(LCD), 유기 EL 표시 장치(OLED) 등과 같은 평면 형상의 표시 패널로 대체되고 있다.
상기 표시 패널에 상기 표시 패널에 반도체 칩(Chip), FPC(Flexible Printed Circuit), COF(Chip ON Film), ACF(Anisotropic Conductive Film Anisotropic Conductive Film) 등의 전자 부품을 본딩하기 위하여 열 압착에 의하여 본딩되는 방식을 사용하는 열 압착 공정을 수행하고 있다.
상기 열 압착 본딩 방식은 상기 전자 부품의 솔더 범프들이 상기 표시 패널의 지정된 솔더 범프와 대향되도록 본딩 위치로 이동된 후 상기 전자 부품의 솔더 범프와 표시 패널의 솔더 범프 사이에 배열된 접합 물질 또는 상기 전자 부품의 솔더에 포함된 접합 물질을 녹는 점까지 가열하면서 가압함으로써 양 솔더 범프 사이를 접합하는 방식이다.
즉, 상기 본딩 위치로 이동된 상기 전자 부품에 본딩 장치의 압착 툴이 하강하여 상기 압착 툴의 단부에서 상기 전자 부품에 열과 압력을 가함으로써 상기 패널에 상기 전자 부품을 본딩하는 방식이다.
종래 상기와 같은 열 압착 본딩 장치는 상기 전자 부품에 가해지는 압력을 측정하려면 상기 본딩 장치를 정지하여 고온(60도~500도)을 유지하는 압착 툴의 온도가 상온(20도~30도)까지 내린 다음, 백업 유닛에 로드셀을 장착하여 상기 압착 툴을 하강하여 압력을 측정하고, 상기 로드셀 및 로드셀 고정 지그를 제거한 후 상기 압착 툴에 다시 온도를 설정치까지 올린 뒤 생산 시작하는 방식으로 하였다. 그러다 보니 상기 압착 툴의 온도를 내리는 시간 동안 상기 본딩 장치를 세워야 하므로 작업 시간이 오래 걸리고 정기적으로 확인도 해야 하는 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 많은 업체들이 로드셀을 상부로 올리는 방법도 시도하였으나, 하부 압력과 상부 압력을 차이점 및 균일성이 나오지 않아서 현실적으로 적용이 불가하다는 문제점이 있었다.
선행특허 1은 이러한 문제점을 해소하기 위하여 하단부에 전열선에 의하여 가열되는 툴팁이 구비된 압착 툴과, 상기 압착 툴의 상부에 상기 압착 툴을 하강시켜 상기 압착 툴을 가압하는 가압 실린더와, 상기 압착 툴이 최대로 하강될 때 상기 툴팁에 맞닿는 백업 유닛을 포함하여 구성되어 열 압착에 의하여 표시 패널에 전자 부품을 본딩하는 열 압착 본딩 장치에서, 상기 압착 툴의 상부에 상기 압착 툴을 가압시키는 상기 가압 실린더의 가압력을 측정하는 상부 로드셀을 구비하고, 상기 압착 툴의 하중에 의해 발생되는 가압력만큼 상기 상부 로드셀에 추가 가압하는 배압 실린더를 구비함으로써, 상기 압착 툴이 상기 전자 부품에 가해지는 압력을 실시간으로 측정할 수 있음과 동시에 상기 압력을 보다 정확하게 측정할 수 있어 상기 압착 툴이 상기 전자 부품에 가하는 압착 하중을 정밀하게 제어할 수 있는 열 압착 본딩 장치가 기재되어 있다.
그러나 선행특허는 고가의 가압 실린더를 사용해야 하므로 압착장치의 제조비용 및 유지보수 비용이 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 실린더로 이루어지므로, 빠른 속도로 압착 툴을 승강시킬 수 없으며, 일정 압력 이상 증압시키기 위해서는 압착력이 강한 가압실린더를 사용해야 하는 문제점이 있었다.
선행특허 2는 전압에 의해서 자력의 세기가 조정되는 전자석부와, 전자석부의 자력에 의해서 상하로 움직이는 이동부와, 열압착부의 평탄도를 조정하는 평탄도조정부와, 히터블럭과 히터블럭 아래결합되는 툴팁으로 구성된 열압착부와, 전자석부, 이동부, 평탄도조정부, 열압착부가 결합된 열압착기가 다수 결합되는 연결부와,서보모터에 의해서 상하운동을 하는 상하이동부와, 제어부로 구성되는 다축 정밀하중제어 열압착 장치가 기재되어 있다.
그러나, 선행특허 2는 전자석만으로 자력을 조절하여 열 압착장치를 작동시키므로, 전자석에 가해지는 열압착부의 온도에 의해서 자력 변화가 발생될 수 있는 문제점이 있으며, 전자석만으로 압력을 조절하므로 고압력을 가할 때에는 높은 전원를 인가해야 하는 문제점이 있었다.
선행특허 1 : 한국 공개특허공보 제10-2017-0065470호(2017.06.13.) 선행특허 2 : 한국 등록실용신안공보 제20-0363179호(2004.09.15.)
본 발명은 가압장치를 통해 가압되는 압력이 작거나 크더라도 조절부를 통해 자력으로 압력을 조절하여 제어부에 설정되는 일정한 압력으로 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF가 압착되도록 하며, 냉각부를 구비하여 툴팁부에서 전달되는 열을 냉각시켜 조절부로 열이 전달되지 않도록 하여 조절부가 열화되어 저항값의 변화로 인해 자력에 변화가 발생되는 것을 방지하도록 하는 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치는, 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)을 압착시키기 위하여 가압압력을 가하도록 수직 방향으로 가압하는 가압장치(10)와 결합되어 고정되는 고정부; 상기 고정부의 하측에 형성되어 고정부를 통해 가해지는 압력을 하부로 전달하며, 전원의 인가량에 따라 하부에서 역방향으로 가해지는 반발력을 전자석의 자력을 통해 조절하는 조절부; 상기 조절부의 하단에 결합되어 조절부를 통해 가해지는 압력을 하부로 전달하며, 하부의 냉각부를 고정시키는 툴 베이스; 상기 툴 베이스의 하단에 형성되어 하부의 툴팁부에서 전달되는 열을 공기 주입기를 통해 주입되는 공기로 냉각시켜 열이 조절부로 전달되지 않도록 하는 냉각부 및 상기 냉각부의 하단에 형성되어 열을 통해 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)를 가열압착시키는 툴팁부를 포함하여, 상기 가압장치, 조절부, 공기 주입기 및 툴팁부는 제어부와 연결되어 제어부에 설정되는 가압압력으로 가압장치 및 조절부가 제어되어 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF에 압력을 가하게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 조절부는, 하측이 폐쇄되어 삽입공간이 형성되는 통 형상으로 형성되어 하단에 툴 베이스가 결합되는 본체; 상기 본체의 내주연을 따라 형성되는 자성체 및 상기 본체의 내부로 삽입되어 전원의 인가에 따라 자력을 통해 조절압력을 발생시켜 상기 자성체와 결합되는 본체가 정지되도록 조절시키며, 상기 본체가 정지되는 조절압력을 조절하도록 인가되는 전원 양을 통해 조절압력을 조절하는 코일체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각부는 하측단에 결합되는 툴팁부의 열이 방열될 수 있도록 외측면에 다수의 방열핀이 형성되며, 일측면에 공기 주입기에서 공급되는 공기가 유입되는 유입구가 형성되며, 내부에 공기가 유동되는 유동로가 형성되고, 외측면에 유동로와 연결되는 토출홀이 다수 형성되어 유입구를 통해 유입되는 공기가 유동로를 따라 토출홀로 토출되어 냉각부를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각부와 툴팁부에 구비되는 온도센서를 통해 제어부에서 툴팁부의 가열온도와 냉각부에 공기를 주입하는 공기 주입기의 공기 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 가압장치를 통해 가압되는 압력이 작거나 크더라도 조절부를 통해 자력으로 압력을 조절하여 제어부에 설정되는 일정한 압력으로 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF가 압착되도록 하는 효과가 있다.
또한, 냉각부를 구비하여 툴팁부에서 전달되는 열을 냉각시켜 조절부로 열이 전달되지 않도록 하여 조절부가 열화되어 저항값의 변화로 인해 자력에 변화가 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 디스플레이패널 또는 터치패널과 COF를 융착시키기 위하여 툴팁부를 하강시켜 가압할 때 디스플레이 패널 또는 터치패널에 닿는 순간 반발되어 발생되는 피크(peak)추력이 감소되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치의 전체 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치의 사시도이다.
도 3은 본 본 발명에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 'A'부분을 확대해여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 'B'부분을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치의의 정면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치를 이용하여 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF를 융착할 때 측정되는 압력을 실험을 실시한 날짜별로 나타낸 도면이다.
도 8은 종래의 에어 실린더를 이용하여 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF를 융착할 때 측정되는 압력을 실험을 실시한 날짜별로 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.
본 발명은 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)을 압착시키기 위하여 가압압력을 가하도록 수직 방향으로 가압하는 가압장치(10)와 결합되어 고정되는 고정부; 상기 고정부(20)의 하측에 형성되어 고정부(20)를 통해 가해지는 압력을 하부로 전달하며, 전원의 인가량에 따라 하부에서 역방향으로 가해지는 반발력을 전자석의 자력을 통해 조절하는 조절부(30); 상기 조절부(30)의 하단에 결합되어 조절부(30)를 통해 가해지는 압력을 하부로 전달하며, 하부의 냉각부(50)를 고정시키는 툴 베이스(40); 상기 툴 베이스(40)의 하단에 형성되어 하부의 툴팁부(60)에서 전달되는 열을 공기 주입기를 통해 주입되는 공기로 냉각시켜 열이 조절부(30)로 전달되지 않도록 하는 냉각부(50) 및 상기 냉각부(50)의 하단에 형성되어 열을 통해 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)를 가열압착시키는 툴팁부(60)를 포함하여, 상기 가압장치(10), 조절부(30), 공기 주입기 및 툴팁부(60)는 제어부(70)와 연결되어 제어부(70)에 설정되는 가압압력으로 가압장치(10) 및 조절부(30)가 제어되어 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF에 압력을 가하게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 조절부(30)는, 하측이 폐쇄되어 삽입공간(32)이 형성되는 통 형상으로 형성되어 하단에 툴 베이스(40)가 결합되는 본체(31); 상기 본체(31)의 내주연을 따라 형성되는 자성체(33) 및 상기 본체(31)의 내부로 삽입되어 전원의 인가에 따라 자력을 통해 조절압력을 발생시켜 상기 자성체(33)와 결합되는 본체(31)가 정지되도록 조절시키며, 상기 본체가 정지되는 조절압력을 조절하도록 인가되는 전원 양을 통해 조절압력을 조절하는 코일체(34)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각부(50)는 하측단에 결합되는 툴팁부(60)의 열이 방열될 수 있도록 외측면에 다수의 방열핀(52)이 형성되며, 일측면에 공기 주입기에서 공급되는 공기가 유입되는 유입구(51)가 형성되며, 내부에 공기가 유동되는 유동로(54)가 형성되고, 외측면에 유동로(54)와 연결되는 토출홀(53)이 다수 형성되어 유입구(51)를 통해 유입되는 공기가 유동로(54)를 따라 토출홀(53)로 토출되어 냉각부(50)를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각부(50)와 툴팁부(60)에 구비되는 온도센서(s)를 통해 제어부(70)에서 툴팁부(60)의 가열온도와 냉각부(50)에 공기를 주입하는 공기 주입기의 공기 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치의 전체 구성을 나타낸 도면으로서, 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)을 융착시키기 위하여 가압압력을 가하도록 수직 방향으로 가압하는 가압장치(10)와 결합되어 고정되는 고정부; 상기 고정부(20)의 하측에 형성되어 고정부(20)를 통해 가해지는 압력을 하부로 전달하며, 전원의 인가량에 따라 하부에서 역방향으로 가해지는 반발력을 전자석의 자력을 통해 조절하는 조절부(30); 상기 조절부(30)의 하단에 결합되어 조절부(30)를 통해 가해지는 압력을 하부로 전달하며, 하부의 냉각부(50)를 고정시키는 툴 베이스(40); 상기 툴 베이스(40)의 하단에 형성되어 하부의 툴팁부(60)에서 전달되는 열을 공기 주입기를 통해 주입되는 공기로 냉각시켜 열이 조절부(30)로 전달되지 않도록 하는 냉각부(50) 및 상기 냉각부(50)의 하단에 형성되어 열을 통해 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)를 가열압착시키는 툴팁부(60)를 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치의 사시도이며, 도 3은 본 본 발명에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치의 단면을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1의 'A'부분을 확대해여 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3의 'B'부분을 확대하여 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치의의 정면을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 고정부(20)는 승강을 통해 수직 방향으로 압력을 가하는 가압장치(10)와 결합되는 고정판(11)이 상측 또는 측면에 결합되어 고정부(20)가 고정되도록 "ㄴ"자 형상으로 결합체가 상측에 형성되며, 결합체의 하측에 결합면이 형성되어 조절부(30)의 상측이 결합된다.
상기 고정부(20)가 결합되는 가압장치(10)는 고정부(20)를 수직으로 이송시키기 위하여 고정부(20)의 측면 또는 상측에 형성되며, 상하 방향으로 고정부(20)를 승강시켜 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)가 압착될 수 있도록 한다.
상기 고정부(20)의 하부에 결합되는 조절부(30)는 인가되는 전원를 자력으로 변화시켜 고정부(20)를 통해 전달되는 압력의 강도를 조절할 수 있도록 한다.
이러한 상기 조절부(30)는 하측이 폐쇄되는 통 형상으로 형성되어 하단에 툴 베이스(40)가 결합되는 본체(31), 본체(31)의 내주연을 따라 형성되는 자성체(33) 및 본체(31)의 내부로 삽입되어 전원의 인가에 따라 자력을 발생시켜 자성체(33)를 자력으로 정지시키며, 정지 압력을 인가되는 전원 양을 통해 조절하는 코일체(34)로 이루어진다.
상기 본체(31)는 상측이 개구되고 하측이 폐쇄되어 내부에 삽입공간(32)이 형성되는 통 형상으로 형성되고, 내주연에 하나 또는 다수의 자성체(33)가 결합된다.
상기 본체(31)의 내측에 코일체(34)가 삽입되어 외부에서 인가되는 전원를 통해 전원를 자력으로 변화시켜 자성체(33)가 정지되도록 하는 자력을 발생시켜 본체(31)가 정지되도록 하는 정지 압력을 조절하게 된다.
도 3을 참조하면, 상기 코일체(34)는 상측에 고정부(20)의 결합면이 결합되어 고정부(20)를 통해 가압되는 압력으로 본체(31)가 하강될 때 최하단의 툴팁부(60)를 통해 가열 압착되는 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF를 압착압력에 따라 발생되는 반력을 코일체(34)에서 발생되는 자력으로 자성체(33)를 당김으로 반력에 따른 본체(31)의 승강을 정지시킬 수 있다.
이때, 상기 코일체(34)에 인가되는 전원의 양을 조절하여 발생되는 자력을 조절함으로서 반력을 조절할 수 있다.
상기 코일체에 인가되는 전원에서 자력 조절을 위해 변경시키는 것은 전압을 조절하게 되며, 필요에 따라 전류의 양도 변화시켜 인가 할 수 있다.
즉, 코일체(34)에 인가되는 전원의 양을 작게 인가하면 발생되는 자력이 약해 본체(31)의 정지 압력이 약하므로 반력이 약하게 발생되고, 반대로 코일체(34)에 인가되는 전원의 양이 많게 인가 되면 코일체(34)에서 발생되는 자력이 강해 본체(31)의 조절압력이 강해지므로 반력이 강하게 발생된다.
이러한 상기 조절부(30)는 제어부(70)에 설정되는 압력으로 제어부(70)의 제어신호를 통해 조절부(30)로 인가되는 전원양을 조절하게 되며, 이로인해 조절부(30)의 조절압력을 조절하여 가압장치에서 1kg/f 이하의 압력으로 가압압력이 가해질때 균일한 압력으로 가압압력을 조절하여 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF가 균일한 품질로 융착되도록 한다.
이로 인해 상기 툴팁부(60)에서 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF가 가열 압착될 때의 압력을 조절할 수 있도록 한다.
상기 조절부(30)의 하측에 결합되는 툴 베이스(40)는 내부가 비도록 형성되는 틀 형상 또는 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 중량이 가볍도록 형성되며, 하측의 툴팁부(60)에서 전달될 수 있는 열이 조절부(30)로 직접 전달되지 않도록 하며, 조절부(30)가 직접 냉각부(50)와 툴팁부(60)를 가압할 때 압력으로 인해 조절부(30)가 파손되는 것을 방지하도록 한다.
상기 툴 베이스(40)의 하측에는 냉각부(50)가 결합되어 툴팁부(60)에서 전달되는 열이 조절부(30)로 전달되지 않도록 전달되는 열을 냉각시킨다.
이때, 상기 냉각부(50)에서 열을 냉각시키는 이유는 열이 조절부(30)로 전달될 경우 조절부(30)의 자성체(33) 및 코일체(34)의 저항값이 변화되어 자력이 변화되므로, 전원의 인가에 따른 자력 생성이 변화되어 정상적으로 본체(31)가 정지되도록 조절시키는 반력 생성이 어려워 질 수 있기 때문이다.
이러한 상기 냉각부(50)는 하측단에 결합되는 툴팁부(60)의 열이 방열될 수 있도록 외측면에 다수의 방열핀(52)이 형성되며, 일측면에 공기 주입기에서 공급되는 공기가 유입되는 유입구(51)가 형성되며, 내부에 공기가 유동되는 유동로(54)가 형성되고, 외측면에 유동로(54)와 연결되는 토출홀(53)이 다수 형성되어 유입구(51)를 통해 유입되는 공기가 유동로(54)를 따라 토출홀(53)로 토출되어 냉각부(50)를 냉각시키게 된다.
즉, 상기 냉각부(50)는 외부에 다수의 냉각핀이 형성되어 열을 외부로 발산시키도록 하며, 일측면에 형성되는 유입구(51)를 통해 외부의 공기 주입기에서 공급되는 공기가 내부의 유동로(54)를 통해 유동되고, 유동로(54)를 통해 유동되는 공기가 외측면에 다수 형성되는 토출홀(53)을 통해 외부로 배출되며 냉각부(50) 내부에서 열을 공기가 전달받아 배출하도록 한다.
상기 외부의 공기 주입기는 냉각부(50)의 외측면에 구비되는 온도센서(s)에서 감지되는 온도값을 통해 냉각부(50)로 주입되는 공기의 온도를 조절하여 공급할 수 있도록 한다.
즉, 툴팁부(60)의 온도가 상승되면 냉각부(50)의 온도가 증가되므로, 냉각부(50)의 온도센서(s)에서 감지되는 온도값을 통해 상승된 온도에 따라 공기를 냉각시켜 냉기로서 냉각부(50)로 공급하게 되며, 툴팁부(60)의 온도가 하락되어 냉각부(50)의 온도가 하락되면 공기 공급부에서 공급되는 공기의 온도를 상승시켜 툴팁부(60)의 온도가 냉각부(50)로 인해 저하되는 것을 방지하게 된다.
상기 툴팁부(60)는 냉각부(50)의 하부에 형성되어 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF의 접합면을 가열하여 융착시킨다.
상기 툴팁부(60)는 내부에 가열체(61)가 내장되어 외부의 전원을 통해 가열체(61)가 작동되어 툴팁부(60)를 가열하게 되며, 하단에 형성되는 가압체를 통해 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF를 가열하여 압착하게 된다.
상기 툴팁부(60)에는 온도센서(s)가 형성되어 툴팁부(60)의 온도를 감지함으로서 냉각부(50)로 인해 감소되거나 필요에 따라 가열온도를 증가시켜야 하는 경우 가열체(61)에 가해지는 전원양을 증가시키거나 온도를 저하시켜야 할 경우 전원양을 감소시킬 수 있도록 한다.
상기 가압장치(10), 조절부(30), 공기 주입기 및 툴팁부(60)의 가열체(61)는 제어부(70)와 연결되어 제어부(70)에 설정되는 압력으로 가압장치(10) 및 조절부(30)가 제어되고, 툴팁부(60)의 온도가 제어되어 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF에 압력 및 열을 가하게 된다.
그리고, 제어부(70)와 연결되는 냉각부(50)와 툴팁부(60)에 구비되는 온도센서(s)를 통해 제어부(70)에서 툴팁부(60)의 가열온도와 냉각부(50)에 공기를 주입하는 공기 주입기의 공기 온도를 조절하게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치를 이용하여 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF를 융착할 때 측정되는 압력을 실험을 실시한 날짜별로 나타낸 도면이고, 도 8은 종래의 에어 실린더를 이용하여 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF를 융착할 때 측정되는 압력을 실험을 실시한 날짜별로 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명은 가압장치의 가압 압력에 따라 조절부에 가해지는 전원의 전압을 인가할 경우 조절부에서 발생되는 조절압력의 평균값이 측정한 날의 환경에 의해 미세하게 차이는 있지만 거의 균일한 조절압력을 발생시키는 것이 나타나 있다.
그리고 도8에 도시된 바와 같이 종래의 에어 실린더의 경우 측정한 날 마다 동일한 조건임에도 불구하고 측정되는 조절압력의 변화폭이 균일하지 못한 것을 나타난다.
이와 같이 이루어지는 본 발명은 가압장치를 통해 가압되는 압력이 작거나 크더라도 조절부를 통해 자력으로 압력을 조절하여 제어부에 설정되는 일정한 압력으로 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF가 압착되도록 하는 효과가 있다.
또한, 냉각부를 구비하여 툴팁부에서 전달되는 열을 냉각시켜 조절부로 열이 전달되지 않도록 하여 조절부가 열화되어 저항값의 변화로 인해 자력에 변화가 발생되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 디스플레이패널 또는 터치패널과 COF를 융착시키기 위하여 툴팁부를 하강시켜 가압할 때 디스플레이 패널 또는 터치패널에 닿는 순간 반발되어 발생되는 피크(peak)추력이 감소되는 효과가 있다.
상기와 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치는 위에서 설명된 실시 예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시 예들은 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10 : 가압장치 11 : 고정판
20 : 고정부
30 : 조절부 31 : 본체
32 : 삽입공간 33 : 자성체
34 : 코일체
40 : 툴 베이스
50 : 냉각부 51 : 유입구
52 : 방열핀 53 : 토출홀
54 : 유동로
60 : 툴팁부 61 : 가열체
s : 온도센서 70 : 제어부

Claims (4)

  1. 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)을 압착시키기 위하여 가압압력을 가하도록 수직 방향으로 가압하는 가압장치(10)와 결합되어 고정되는 고정부(20);
    상기 고정부(20)의 하측에 형성되어 고정부(20)를 통해 가해지는 압력을 하부로 전달하며, 전원의 인가량에 따라 하부에서 역방향으로 가해지는 반발력을 전자석의 자력을 통해 조절하는 조절부(30);
    상기 조절부(30)의 하단에 결합되어 조절부(30)를 통해 가해지는 압력을 하부로 전달하며, 하부의 냉각부(50)를 고정시키는 툴 베이스(40);
    상기 툴 베이스(40)의 하단에 형성되어 하부의 툴팁부(60)에서 전달되는 열을 공기 주입기를 통해 주입되는 공기로 냉각시켜 열이 조절부(30)로 전달되지 않도록 하는 냉각부(50) 및
    상기 냉각부(50)의 하단에 형성되어 열을 통해 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF(Chip On Flexible Printed Circuit)를 가열 압착시키는 툴팁부(60)를 포함하여,
    상기 가압장치(10), 조절부(30), 공기 주입기 및 툴팁부(60)는 제어부(70)와 연결되어 제어부(70)에 설정되는 가압압력으로 가압장치(10) 및 조절부(30)가 제어되어 디스플레이 패널 또는 터치패널과 COF에 압력을 가하게 되며,
    상기 조절부(30)는
    하측이 폐쇄되어 삽입공간(32)이 형성되는 통 형상으로 형성되어 하단에 툴 베이스(40)가 결합되는 본체(31);
    상기 본체(31)의 내주연을 따라 형성되는 자성체(33) 및
    상기 본체(31)의 내부로 삽입되어 전원의 인가에 따라 자력을 통해 조절압력을 발생시켜 상기 자성체(33)와 결합되는 본체(31)가 정지되도록 조절시키며, 상기 본체가 정지되는 조절압력을 조절하도록 인가되는 전원 양을 통해 조절압력을 조절하는 코일체(34)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각부(50)는 하측단에 결합되는 툴팁부(60)의 열이 방열될 수 있도록 외측면에 다수의 방열핀(52)이 형성되며, 일측면에 공기 주입기에서 공급되는 공기가 유입되는 유입구(51)가 형성되며, 내부에 공기가 유동되는 유동로(54)가 형성되고, 외측면에 유동로(54)와 연결되는 토출홀(53)이 다수 형성되어 유입구(51)를 통해 유입되는 공기가 유동로(54)를 따라 토출홀(53)로 토출되어 냉각부(50)를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각부(50)와 툴팁부(60)에 구비되는 온도센서(s)를 통해 제어부(70)에서 툴팁부(60)의 가열온도와 냉각부(50)에 공기를 주입하는 공기 주입기의 공기 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널 또는 터치패널의 저추력 본딩장치.
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