KR102310486B1 - 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템 및 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 장치 합착 방법 - Google Patents

플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템 및 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 장치 합착 방법 Download PDF

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Abstract

플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템 및 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 장치 합착 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템은, 플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 패널과 서로 다른 피합착 패널을 합착하기 위한 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템에 있어서, 샤프트; 상기 피합착 패널을 지지하며, 상기 샤프트의 축 방향을 따라 복수개가 서로 이격 마련되고 상기 샤프트에 연동되어 회전 가능한 상부 패드; 및 상기 패널을 지지하며 회전 가능한 하부 패드를 포함하고, 상기 하부 패드는 상기 상부 패드 중 어느 하나와 동시에 맞물리면서 상기 패널을 일단으로부터 타단을 따라 상기 피합착 패널과 합착시킬 수 있다.

Description

플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템 및 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 장치 합착 방법{FLEXIBLE DISPLAY DEVICE LAMINATING SYSTEM AND FLEXIBLE DISPLAY DEVICE LAMINATING METHOD USING THEREOF}
본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템 및 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 장치 합착 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 복수의 패널들을 일원화하여 합착할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템 및 이를 이용한 디스플레이 장치 합착 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)와 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP), 마이크로 발광 표시 장치(Micro-LED) 등이 있다.
근래 디스플레이 장치는 휴대성이 강조된 박형의 평판 디스플레이 장치화되는 추세이다. 최근 들어 평판 디스플레이 장치 중에서 원하는 방향으로 휘거나 접을 수 있도록 유연성과 높은 탄성의 플렉서블 디스플레이 장치가 각광받고 있다.
평판 디스플레이 장치는 화면이 커지고 얇고 가벼운 무게 때문에, 플렉서블 디스플레이 장치는 외력에 의해 쉽게 구부러지거나 휘어 제조 공정상에서도 주의가 필요하다.
일반적인 디스플레이 장치 합착 시스템은 평탄한 판상 또는 곡률 반지름이 큰 커브 형상의 지그 상에 패널을 지지 고정시킨 채로 합착한다. 일반적인 디스플레이 장치 합착 시스템에서 플렉서블 디스플레이 장치를 편평하게 마주 놓은 채로 합착할 경우, 휘거나 접어서 사용하는 상황에서 각각의 패널간 탄성 계수가 서로 달라 패널 내부에 들뜨거나 기포가 형성되는 등 플렉서블 디스플레이 장치의 내구성을 저해하는 문제점이 있었다.
플렉서블 디스플레이 장치의 제조 공정상 변형을 고려한 플렉서블 디스플레이 장치의 제조 필요성이 강조되고 있다.
한국특허공보(등록공보번호: 10-2031684, “곡면형 표시패널의 제조장비와 곡면형 표시패널의 제조방법”)는 패널 기판과 윈도우 기판을 합착하는 롤러가 개시되어 있으나, 윈도우 패널과 패널 기판을 안착하기 위해 별도 윈도우 스테이지와 패널 스테이지를 필요로 하며, 다수의 패널을 일련의 시스템 상에서 연속적으로 합착하는 방법에 관하여 개시되어 있지 않다.
한국등록공보 제10-2031684호(공고일자: 2019.10.14.)
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 플렉서블 디스플레이 기판을 구성하는 복수의 패널을 휘거나 구부러지는 특성을 이용하고, 합착 공정을 일원화하여 합착할 수 있는 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템 및 이를 이용한 디스플레이 장치 합착 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템은, 플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 패널과 서로 다른 피합착 패널을 합착하기 위한 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템에 있어서, 샤프트; 상기 피합착 패널을 지지하며, 상기 샤프트의 축 방향을 따라 복수개가 서로 이격 마련되고 상기 샤프트에 연동되어 회전 가능한 상부 패드; 및 상기 패널을 지지하며 회전 가능한 하부 패드를 포함하고, 상기 하부 패드는 상기 상부 패드 중 어느 하나와 동시에 맞물리면서 상기 패널을 일단으로부터 타단을 따라 상기 피합착 패널과 합착시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 상부 패드는 서로 다른 직경을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 상부 패드는 일 방향을 따라 직경이 작은 순서대로 배열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하부 패드는 각각의 상기 상부 패드에 맞물리도록 일 방향을 따라 이동 가능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 패널이 상기 피합착 패널에 맞물리도록 상기 하부 패드를 수직 방향으로 승하강시키는 리프트를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 상부 패드에 대응하는 위치로 상기 하부 패드의 단계적 이동을 가이드 하는 다단 샤프트를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 상부 패드와 상기 하부 패드의 위치를 정렬하는 얼라인부를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치 합착 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치 합착 방법은, 플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 패널과 적어도 제1 피합착 패널과 제2 피합착 패널의 서로 다른 두 개 이상의 피합착 패널을 합착하기 위한 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템에 있어서, 상기 제1 피합착 패널을 일단으로부터 타단을 따라 패널에 합착시키는 제1 피합착 패널 합착 단계; 상기 제1 피합착 패널과 이격 마련된 제2 피합착 패널을 상기 패널에 마주보도록 샤프트를 길이방향으로 이동시키는 샤프트 이동 단계; 및 상기 제2 피합착 패널을 일단으로부터 타단을 따라 상기 패널 상에 합착시키는 제2 피합착 패널 합착 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 피합착 패널 합착 단계 이전에, 상기 제2 피합착 패널에 대응되도록 일 방향을 따라 상기 패널을 위치 이동시키는 패널 이동 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상부 패드와 하부 패드가 각각 패널과 피합착 패널을 지지한 채로 일단에서 타단으로 맞물려 합착함으로써 휘거나 접히는 플렉시블 디스플레이 장치 특성을 제조 공정에 접목한 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부 패드가 피합착 패널을 지지와 동시에 합착시 가압함으로써 공정 부품수를 줄이고 공정 부피를 낮춘 이점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 회전 구동하는 샤프트 상에 축 방향을 따라 복수개의 상부 패드가 마련됨으로써, 서로 다른 종류의 피합착 패널을 순차적으로 공급하여 패널 상에 일련의 합착 공정을 동시 다발적으로 진행할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 접착층을 형성할 수 있는 잉크젯 헤드가 샤프트 상에 마련됨으로써 접착층 형성 공정과 합착 공정을 일원화하고 접착층 형성 후 접착층 이송에 따른 형상 변형을 최소화, 접착후 합착까지 이르는 시간을 줄여 제품 수율을 향상시킨 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 플렉서블 디스플레이 장치의 종류에 따라 샤프트 상에 상부 패드의 설치 대수의 가감이 가능하고 패널이 하부 패드 상에서 일 방향을 따라 이동 가능함으로써, 패널 간 이동 동선을 짧게 해 공정 효율은 물론 패널의 이송 효율을 향상시킨 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 패널이 합착 완료된 상태에서의 플렉서블 디스플레이 장치를 보여주는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템의 동작 과정을 보여주는 도면이다.
도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 패널에 감긴 피합착 패널을 보여주는 도면이고, 도 5(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템에서 패널 상에 피합착 패널의 공급 경로와 보호 필름의 회수 경로를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 합착 방법을 보여주는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 패널이 합착 완료된 상태에서의 플렉서블 디스플레이 장치를 보여주는 도면이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템(10)의 동작 과정을 보여주는 도면이며, 도 5(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부 패널(210)에 감긴 피합착 패널(P2)을 보여주는 도면이고, 도 5(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템에서 패널(P1) 상에 피합착 패널(P2)의 공급 경로와 보호 필름(protective film, PF)의 회수 경로를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 대로 플렉서블 디스플레이 장치는, 패널(P1)과 터치 패널, 편광층(polarizer), 커버 윈도우 등의 피합착 패널(P2, P3, P4)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때 각 패널(P1, P2, P3, P4) 사이에는 접착층(R)이 개재되어 합착될 수 있다.
일 실시예에 따르면 패널(P1)은, 디스플레이 패널 또는 디스플레이 필름을 의미한다. 패널(P1)은, 화상이 표시되는 패널일 수 있다. 평판 타입의 패널(P1)은, 유연한 재질로 이루어져 일정한 외력에 의해 구부리거나 휘는 형상 변형이 가능하며, 구체적으로 OLED 패널과 Micro-LED 패널 등이 이에 해당하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면 피합착 패널(P2, P3, P4)은, 터치 패널과 편광층, 커버 윈도우 등으로 이루어질 수 있다. 플렉서블 디스플레이 장치의 특성에 따라 피합착 패널의 종류와 그 수가 달라질 수 있다.
일 실시예에 따른 접착층(R)은, 필름 타입의 접착층(R) 또는 액적 형태의 접착제 토출 방식의 접착층(R)일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는, 주로 필름 타입의 접착층(R)을 예로 들며, 다른 실시예 상에서 액적 형태를 토출하는 접착층(R)을 차이점 위주로 설명하기로 한다.
이하에서는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템(10)을 구성하는 각 구성요소에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템(10)은, 플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 패널(P1)과 각각의 서로 다른 피합착 패널(P2, P3, P4)을 다층으로 적층하여 합착할 수 있다. 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템(10)은, 샤프트(100)와 상부 패드(210, 220, 230), 하부 패드(400)를 포함하고, 보호필름 분리 패드(300)와 다단 샤프트(500), 리프트(600), 얼라인부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
샤프트(100)
다시 도 2 내지 도 5를 참조하면 샤프트(100)는, 길이 방향으로 복수개의 상부 패드(210, 220, 230)들을 지지 고정할 수 있다. 샤프트(100)는, 샤프트 구동모터(미도시)의 구동력에 의해 축 상을 회전할 수 있다. 샤프트(100)의 양단은, 지지부(F)에 지지되어, 자중에 의한 처짐을 막을 수 있다. 샤프트(100)는, 베어링(미도시)에 의해 지지부(F)와 단부가 연결되어 회전할 수 있다.
샤프트(100)는, 후술할 다단 샤프트(500)와 일정 간격 이격되어 나란하게 마련될 수 있다.
상부 패드(210, 220, 230)
다시 도 2내지 도 4를 참조하면 상부 패드(210, 220, 230)는, 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)을 지지하며, 패널(P1)과 나란히 놓이도록 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)을 제공할 수 있다. 상부 패드(210, 220, 230)는, 적어도 두 개 이상이 샤프트(100)의 축 상을 따라 배치 마련될 수 있다. 상부 패드(210, 220, 230)의 중심축은, 샤프트(100)와 동일한 중심축을 가질 수 있다. 상부 패드(210, 220, 230)는, 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)을 지지한 채로 샤프트(100)를 축으로 회전 운동할 수 있다. 즉 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템(10) 상에서 복수의 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)이 상부 패드(210, 220, 230)에 지지되어 합착 공정이 수행될 수 있다.
상부 패드(210, 220, 230)는, 샤프트(100)의 외주연에 고정 지지될 수 있다. 각각의 상부 패드(210, 220, 230)들은, 샤프트(100) 상에서 서로 임의 간격으로 이격되어 마련될 수 있다. 상부 패드(210, 220, 230)의 내경은, 샤프트(100)의 외경에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 상부 패드(210, 220, 230)는, 샤프트 구동 모터(미도시)의 구동력에 의해 샤프트(100)를 따라 회전 운동할 수 있다.
상부 패드(210, 220, 230)는, 각각의 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R) 각각을 지지 고정할 수 있다. 즉 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)은 복수의 상부 패드(210, 220, 230)에 실장되고, 상부 패드(210, 220, 230)들은 샤프트(100)의 축 상에 지지 고정되어 일방향을 따라 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)을 회전 운동시킬 수 있다.
각각의 피합착 패드(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)은, 제조 또는 운송 과정에서 오염 등으로부터 표면 보호를 위해 양면에 각각의 보호필름(PF)이 부착된 채로 상부 패드(210, 220, 230)에 의해 지지될 수 있다.
일 실시예에 따른 복수의 상부 패드(210, 220, 230)는, 서로 다른 직경을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상부 패드(210, 220, 230)는, 일 방향을 따라 직경이 작은 순서대로 배열될 수 있다. 합착 공정에 따라 패널(P1)에 순차적으로 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)이 적층되어 플렉서블 디스플레이 장치의 두께가 두꺼워지므로 공정이 진행됨에 따라 상부 패드(210, 220, 230)의 직경이 작아질 수 있다.
복수의 상부 패드(210, 220, 230)는 서로 다른 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)이 지지되어 패널(P1)과의 합착 공정이 수행되거나, 추후 합착 공정에 사용될 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)의 재공급 공정이 동시 수행될 수 있다.
플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 패널의 수와 종류, 공정 수, 제어 유닛, 전 공정상 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템(10)의 운영방침에 따라 샤프트(100) 상에 실장되는 상부 패드(210, 220, 230)의 수가 가감될 수 있다. 도 2에서는 샤프트(100) 상에 3개의 상부 패드(210, 220, 230)가 실장된 것을 예시로 보여주고 있으니, 상부 패드(210, 220, 230)의 수는 이에 한정되는 것은 아니다.
상부 패드(210, 220, 230)는, 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)의 일면을 지지하며, 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)에 대응되는 너비를 가질 수 있다. 상부 패드(210, 220, 230)는, 원형 형상을 가지며, 상부 패드(210, 220, 230)의 일면 상에 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)이 면접촉된 채로 지지될 수 있다. 상부 패드(210, 220, 230)는, 일정 수준의 탄성력을 가질 수 있다. 이로 인해 피합착 패널(P2, P3, P4)과 패널(P1)의 합착 공정시 하부 패드(400)와의 가압시 일부 충격을 흡수 조정하는 완충 효과를 가질 수 있다.
상부 패드(210, 220, 230)는, 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)의 지지면 공기를 흡기하는 진공 흡착 또는 일정 점도의 접착력을 가짐으로써, 피합착 패널(P2, P3, P4)을 고정 지지할 수 있다. 상부 패드(210, 220, 230)의 고정력은, 공정 작동시 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)이 이탈하지 않으며, 합착 공정시 패널(P1)과의 합착 과정에서 상부 패드(210, 220, 230)로부터 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)이 쉽게 분리될 수 있을 정도이다.
보호필름 분리 패드(300)
도 5(a)는 합착 공정 전 상부 패드(210) 상에 피합착 패널(P2)의 상하로 적층된 보호필름(PF)를 보여주는 측면도이고, 도 5(b)는 피합착 패널(P2)이 패널(P1) 상에 적층, 합착되는 과정을 보여주는 측면도이다.
도 5(b)는, 상부 패드(210) 상의 피합착 패널(P2)과 패널(P1)의 합착 공정을 보여주는 것으로, 다른 피합착 패널(P3, P4) 또는 접착층(R)을 합착 형성하는 과정도 피합착 패널(P2)의 합착 공정과 동일한 공정에 의하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 5(b)를 참조하면 보호필름 분리 패드(300)는, 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 필름 타입의 접착층(R)으로부터 보호필름(PF)을 회수할 수 있다. 보호필름 분리 패드(300)는, 샤프트(100)의 측면, 즉 각각의 상부 패드(210, 220, 230)에 인접하도록 위치 이동할 수 있다. 보호필름 분리 패드(300)는, 합착 공정 중 상부 패드(210, 220, 230)에 권취된 보호필름(PF)을 분리, 회수하며, 하부 패드(400)에 피합착 패널(P2, P3, P4)만이 제공되도록 할 수 있다.
도 5(b)에 도시된 대로 상부 패드(210, 220, 230)는 보호필름(PF)이 양면에 적층된 피합착 패널(P2)이 합착 공정이 진행됨에 따라, 보호필름 분리 패드(300)가 각각의 보호필름(PF)을 피합착 패널(P2)의 상부와 하부로부터 분리시키고, 피합착 패널(P2)이 외부 노출된 상태에서 후술할 하부 패드(400) 상의 패널(P1)에 합착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보호필름 분리 패드(300)가 회전하면서 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R) 상의 보호필름(PF)을 상부 패드(210, 220, 230)에서 보호필름 분리 패드(300)로 위치 이동시켜, 보호필름(PF)을 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)으로부터 제거할 수 있다.
하부 패드(400)
다시 도 2 내지 도 5를 참조하면 하부 패드(400)는, 패널(P1)의 일면을 지지하며, 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)과 마주보도록 합착 공정상 패널(P1)을 제공할 수 있다. 하부 패드(400)는, 패널(P1)을 지지한 채로 회전 운동할 수 있다.
하부 패드(400)는, 상부 패드(210, 220, 230)와 동시에 맞물려 회전 운동하면서 피합착 패널(P2, P3, P4)을 일단으로부터 타단을 따라 패널(P1)에 합착시킬 수 있다. 경우에 따라, 필름 타입의 접착층(R)도 일단에서 타단을 따라 패널(P1)에 맞물려 합착할 수 있다.
하부 패드(400)는, 패널(P1)에 대응되는 너비를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면 하부 패드(400)는, 원형 형상을 가지며, 하부 패드(400)의 일면 상에 패널(P1)이 면 접촉된 채로 지지될 수 있다. 하부 패드(400)는, 지지면 공기를 흡기하는 진공 흡착 또는 일정 점도의 접착력을 가짐으로써 패널(P1)을 고정 지지할 수 있다.
하부 패드(400)의 고정력은, 상부 패드(210, 220, 230)의 고정력보다 강한 지지력을 가질 수 있다. 즉 합착 공정 도중 패널(P1)이 이탈되지 않고, 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)이 부착된 상태에서도 무게를 견디며 분리되지 않을 수 있다. 다만 합착 공정이 모두 완료된 후, 진공 흡입력을 제거하거나 일정 외력에 의해 용이하게 플렉서블 디스플레이 장치와 분리할 정도의 접착력을 가질 수 있다.
하부 패드(400)는, 일정 수준의 탄성력을 가질 수 있다. 이로 인해 패널(P1)의 합착 공정시 상부 패드(210, 220, 230)와의 가압시 충격을 일부 흡수 조정하는 완충 효과를 가질 수 있다.
다단 샤프트(500)
다시 도 2 내지 도 5를 참조하면 다단 샤프트(500)는, 상부 패드(210, 220, 230)에 대응하는 위치로 하부 패드(400)의 단계적 이동을 가이드할 수 있다. 다단 샤프트(500)는, 모터(미도시)의 구동력을 하부 패드(400)에 제공할 수 있다. 다단 샤프트(500)는, 하부 패드(400)가 상부 패드(210, 220, 230)의 각 지정 영역에 대응되도록 상대적인 위치 이동을 가능하게 할 수 있다. 다단 샤프트(500)는, 직경이 서로 다른 복수개의 샤프트(500)로 이루어질 수 있다.
다단 샤프트(500)는, 어느 하나의 샤프트가 다른 샤프트에 삽입되거나 이탈되어 길이가 신장될 수 있다. 합착공정이 진행되는 일 방향을 따라 복수개의 샤프트가 서로 이격되어 최대로 신장된 상태에서 복수개가 서로 삽입되어 최소 길이 상태로 이동할 수 있다. 즉 삽입 또는 신장하면서 다단 샤프트(500)는 일 방향을 따라 직선 운동을 할 수 있다.
다단 샤프트(500)는, 후술할 리프트(600)의 일단에 연장 마련되어, 수직 방향으로 상하 위치 이동할 수 있다. 다단 샤프트(500)는, 리프트(600)에 의해 샤프트(100)와의 이격거리가 조정될 수 있다.
다단 샤프트(500)는, 샤프트(100)의 중심축과 나란하게 배열될 수 있다.
리프트(600)
다시 도 2 내지 도 5를 참조하면 리프트(600)는, 패널(P1)이 피합착 패널(P2, P3, P4)에 맞물리도록 하부 패드(400)를 수직 방향으로 승강 이동시킬 수 있다. 리프트(600)는, 상부 패드(210, 220, 230)와 하부 패드(400) 간 이격거리를 조정할 수 있다. 합착 공정이 진행됨에 따라, 하부 패드(400)에 적층 결합된 패널의 두께가 두꺼워지므로, 상부 패드(210, 220, 230)와 하부 패드(400)가 서로 맞물리며 합착되도록 상부 패드(210, 220, 230)와 하부 패드(400) 간 상하 이격거리를 미세 조정할 수 있다.
얼라인부(미도시)
얼라인부(미도시)는, 하부 패드(400)와 상부 패드(210, 220, 230)가 대응하도록 하부 패드(400)와 상부 패드(210, 220, 230)의 위치를 확인, 조정할 수 있다. 얼라인부(미도시)는, 각각의 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)의 위치 경로와 합착 공정 진행에 따라 추가 공급 여부, 패널(P1)의 위치 및 승강 높이를 확인해 위치 정렬할 수 있고, 각 공정상태를 작업자가 확인하도록 위치정보를 제공할 수 있도록 한다. 얼라인부(미도시)는, 실시간 각각의 패널(P1, P2, P3) 또는 접착층(R)의 위치값을 확인하여 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템(10)의 합착 공정을 전체적으로 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상부 패드(210, 220, 230)와 하부 패드(400)에는 공정 제어를 용이하게 하기 위한 얼라인 마크(미도시)를 포함할 수 있다. 얼라인부(미도시)는, 얼라인 마크(미도시)를 확인해 각 패널(P1, P2, P3, P4)의 합착 공정을 제어할 수 있다.
얼라인부(미도시)는, 패널(P1)을 지지하는 하부 패드(400)가 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)을 지지하는 상부 패드(210, 220, 230)에 마주보며 위치하도록 다단 샤프트(500)를 일 방향에 대해 길이를 조절 제어할 수 있다. 또한 얼라인부(미도시)는, 패널(P1)이 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)에 상호 근접 또는 붙을 수 있도록 리프트(600)를 구동 제어할 수 있다.
얼라인부(미도시)는, 패널(P1)과 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)의 합착 공정시 상부 패드(210, 220, 230)와 하부 패드(400)를 일단에서 타단 방향으로 회전 속도를 같게 해 합착되도록 할 수 있다. 다만 이때 상부 패드(210, 220, 230)와 하부 패드(400)는 패널(P1)과 피합착 패널(P2, P3, P4) 또는 접착층(R)이 서로 맞물리도록 반대방향으로 회전 구동될 수 있다.
패널(P1)에 접착층(R) 형성 후 피합착 패널(P2)과의 합착공정 상 동작 관계를 시계열에 따라 설명하면 다음과 같다.
다시 도 2를 참조하면 피합착 패널(P2)에 패널(P1)이 대향하도록 다단 샤프트(500)의 길이를 조절하고 리프트(600)로 하부 패드(400)의 위아래 높이를 조정하기 위해 리프트(600)를 구동해 상부 패드(210)에 대응되도록 하부 패드(400)를 얼라인부(미도시)에 의해 위치 이동할 수 있다.
다단 샤프트(500)와 샤프트(100)를 동일한 회전속도에 의해 반대방향으로 회전력을 가해 상부 패드(210)와 하부 패드(400) 상의 패널(P1)과 피합착 패널(P2)이 일단에서 타단 방향으로 합착될 수 있다. 이에 따라 상부 패드(210)에서는 일단에서 타단 방향으로 피합착 패널(P2)이 분리되고, 하부 패드(400)에서는, 패널(P1) 상에 일단에서 타단 방향으로 피합착 패널(P2)이 적층 형성될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면 피합착 패널(P2)이 합착 형성된 패널(P1)에 피합착 패널(P3)을 합착 하기 위하여, 다단 샤프트(500)의 길이를 조절하고 하부 패드(400)의 위아래 높이를 조정하기 위해 리프트(600)를 구동해 피합착 패널(P3)과 피합착 패널(P2)이 합착 형성된 패널(P1)을 얼라인부(미도시)에 의해 위치 조정할 수 있다.
다단 샤프트(500)와 샤프트(100)를 동일한 회전속도에 의해 반대방향으로 회전력을 가해 상부 패드(220)와 하부 패드(400) 상의 피합착 패널(P3)과 패널(P1)이 일단에서 타단 방향으로 합착될 수 있다. 이에 따라 상부 패드(220)에서는 일단에서 타단 방향으로 피합착 패널(P3)이 분리되고, 하부 패드(400)에서는, 피합착 패널(P2)이 형성된 패널(P1) 상에 일단에서 타단 방향으로 피합착 패널(P3)이 적층 형성될 수 있다.
패널(P1)과 피합착 패널(P3)의 합착 공정은 합착 공정 후 상부 패드(210, 230)에 후속 합착 공정에 사용될 피합착 패널(P2, P4)을 추가 공급하는 등의 서로 다른 공정과 동시에 진행할 수 있다.
도 4에 도시된 대로, 피합착 패널(P2, P3)이 합착 형성된 패널(P1)에 피합착 패널(P4)을 합착시키기 위해 상부 패드(230)가 하부 패드(400)에 마주보도록 샤프트(100)를 회전 이동시킬 수 있다. 접착층(R)이 형성된 패널(P1)과 피합착 패널(P4)이 서로 맞닿을 위치까지 리프트(600)가 하부 패드(400)를 승강 이동시킬 수 있다. 상부 패드(230)와 하부 패드(400)가 맞닥뜨린 상태에서 일단에서 타단 방향으로 접착층(R)이 형성된 패널(P1)과 피합착 패널(P4) 간에 합착 공정을 수행할 수 있다. 피합착 패널(P4)은 일단에서 타단 방향으로 상부 패드(230)로부터 분리되며 하부 패드(400) 상의 패널(P1) 상으로 위치 이동할 수 있다.
피합착 패널(P2, P3, P4) 사이에 개재되는 접착층(R)과 패널(P1) 간의 합착 공정은 패널(P1) 상에 순차적으로 피합착 패널(P2, P3, P4)을 합착시키는 합착 공정과 작동방법이 서로 상응하므로 이에 대한 설명은 위 내용으로 갈음하기로 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 헤드(700)를 포함하는 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템(10)을 보여주는 도면이다.
잉크젯 헤드(700)
도 6에 도시된 대로 본 발명의 제2 실시예로서 필름 타입의 접착층(R)이 아닌 액적 형태의 접착층(R)을 일 구성으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치를 합착시, 플렉서블 디스플레이 장치 합착 시스템(10)은, 잉크젯 헤드(700)를 포함하고, UV 경화기(710)를 더 포함할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면 잉크젯 헤드(700)는, 액적 형태의 접착제(R)를 토출하여 패널(P1) 상에 접착층(R)을 형성할 수 있다. 잉크젯 헤드(700)는, 샤프트(100)의 축 상에 상부 패드(210, 220, 230)와 이격되어 마련될 수 있다. 잉크젯 헤드(700)는, 노즐(미도시)을 구비할 수 있다.
노즐(미도시)은, 직하 방식으로 패널(P1) 상에 연속적이거나 층을 이루도록 미세 크기로 액적 형태의 접착제(R)를 토출할 수 있다. 노즐(미도시)은, 프로그래밍 데이터에 의해 각각의 액적 형태의 접착제(R)의 특성별 구동 전압과 전압 펄스 시간 등이 조정될 수 있다. 프로그래밍 데이터는, 메모리 모듈(미도시)에 저장될 수 있다. 프로그래밍 데이터는, 잉크젯 헤드(700)의 이동 동작 및 노즐(미도시)의 토출 동작을 제어하기 위한 내용을 포함할 수 있다. 예컨대, 프로그래밍 데이터는, 1회 토출되는 토출량을 제어하거나, 수회에 걸쳐 각 위치 좌표별 접착층(R)의 두께를 달리하도록 노즐(미도시)의 개폐 여부와 토출 횟수를 제어할 수 있다.
잉크젯 헤드(700)는, 작동 방향으로의 하부 패드(400)의 이동에 따라 수직방향에서 패널(P1)과 마주보도록 위치할 수 있다. 하부 패드(400)이 패널(P1)을 지지한 채로 일정 속도로 회전 운동하는 가운데, 샤프트(100) 상에 연결된 잉크젯 헤드(700)가 패널(P1) 상에 액적 형태의 접착제(R)를 토출해 접착층(R)을 형성할 수 있다.
액적 형태의 접착제(R)는, OCR(optical clear resin)일 수 있다. 액적 형태의 접착제(R)는 아크릴계, 에폭시계, 실리콘계 또는 고무계의 레진 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는 UV 경화성 레진일 수 있다.
액적 형태의 접착제(R)의 형성 단계에서 액적 형태의 접착층(R)의 유동성을 제어하기 위해 샤프트(100) 상에는 잉크젯 헤드(700)와 나란하게 UV 경화기(710)가 마련될 수 있다.
UV 경화기(710)는, 잉크젯 헤드(700)의 토출과 동시에, 또는 토출 후 시간차를 두고 UV 광을 조사할 수 있다. UV 경화기(710)는, 프로그래밍 데이터에 의해 접착층(R)의 특성에 따라 경화 시간이 조정될 수 있다.
샤프트(100)는, 잉크젯 헤드(700)와 UV 경화기(710)를 나란하게 지지 고정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 잉크젯 헤드(700)와 UV 경화기(710)는, 샤프트(100) 축의 직교방향으로 위치 이동할 수 있다. 이 경우 샤프트(100)는, 잉크젯 헤드(700)와 UV 경화기(710)에 이동경로를 제공하는 겐트리 역할을 할 수 있다.
얼라인부(미도시)는, 잉크젯 헤드(700)의 액적 형태의 접착제(R) 토출량과 UV 경화기(710)의 경화정도를 제어하여 패널(P1) 상에 접착층(R) 형성량을 제어할 수 있다.
도 6에 도시된 대로 하부 패드(400)를 잉크젯 헤드(700)에 대향시킬 수 있다. 잉크젯 헤드(700)가 액적 형태의 접착제(R)를 토출하여 하부 패드(400)에 지지된 패널(P1)에 액적 형태의 접착층(R)을 적층 형성 후 UV 경화기(710)가 액적 형태의 접착층(R)을 경화해 액적 형태의 접착층(R)의 유동성을 줄여 패널(P1)에서 액적 형태의 접착층(R)의 흘러내림을 막을 수 있다.
접착층(R)이 형성된 패널(P1)에 피합착 패널(P2, P3, P4)의 합착 공정 및 이의 각 구성요소들은 위 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치의 합착 방법을 보여주는 순서도이다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널 합착 방법을 구성하는 각 단계에 대하여 상세히 설명하도록 한다. 이 경우 디스플레이 패널 합착 방법을 설명하는 데 있어 시계열적 순서에 따라 각각을 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 6을 참조하면 디스플레이 장치 합착 방법은, 제1 피합착 패널 합착 단계(S10)와 샤프트 이동 단계(S20), 제2 피합착 패널 합착 단계(S40)를 포함하고, 로딩 단계와 패널 이동 단계(S30), 언로딩 단계를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 장치 합착 방법은, 플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 패널과 적어도 서로 다른 두 개 이상의 피합착 패널을 합착할 수 있다.
아래의 디스플레이 장치 합착 방법은, 패널과 피합착 패널의 합착 공정을 설시하고 있으나, 패널과 피합착 패널 사이에 개재되는 접착층을 패널에 합착시에도 동일하게 진행되며, 이의 방법은 동일하므로 패널에 접착층을 합착하는 방법에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
로딩 단계에서는, 각 상부 패드에 피합착 패널을 로딩하고, 하부 패드에 패널을 로딩할 수 있다. 로딩 단계에서는, 상부 패드가 샤프트의 동심원상에서 샤프트와 함께 회전 운동할 수 있다.
제1 피합착 패널 합착 단계(S10)에서는, 제1 피합착 패널을 일단으로부터 타단을 따라 패널에 합착시킬 수 있다. 제1 피합착 패널 합착 단계(S10)에서는, 하부 패드를 상부 패드와 나란하게 다단 샤프트의 길이를 조절할 수 있다. 제1 피합착 패널 합착 단계(S10)에서는, 피합착 패널과 패널이 서로 맞닥뜨리도록 리프트가 하부 패드의 높낮이를 조절할 수 있다. 제1 피합착 패널 합착 단계(S10)에서는, 상부 패드와 하부 패드가 맞물리면서 제1 피합착 패널을 일단으로부터 타단을 따라 패널에 합착시킬 수 있다.
제1 피합착 패널 합착 단계(S10)에서는, 상부 패드와 보호필름 분리 패드, 하부 패드가 서로 동기화되어 회전하면서, 상부 패드 상의 제1 피합착 패널을 하부 패드 상의 패널에 합착하며 제1 피합착 패널의 상하면에 적층 마련된 보호필름을 보호필름 분리 패드로 회수해 제거할 수 있다.
샤프트 이동 단계(S20)에서는, 패널이 피합착 패널에 마주보도록 다단 샤프트의 길이를 조절할 수 있다. 이때 제2 피합착 패널은 샤프트 상에서 상부 패드에 지지될 수 있다. 또한 제1 피합착 패널을 제공했던 다른 상부 패드와 제2 피합착 패널을 지지한 상부 패드는 샤프트 상에 서로 이격 마련될 수 있다.
패널 이동 단계(S30)에서는, 제2 피합착 패널에 대응되도록 일 방향을 따라 패널을 위치 이동시킬 수 있다. 또한 패널 이동 단계(S30)에서는, 제1 피합착 패널이 합착된 패널을 승하강 조절할 수 있다. 패널 이동 단계(S30)에서는, 리프트가 하부 패널의 높낮이를 조절해 제2 피합착 패널과 패널이 서로 맞닿도록 패널을 위치 조정할 수 있다.
제2 피합착 패널 합착 단계(S40)에서는, 제2 피합착 패널을 일단으로부터 타단을 따라 패널 상에 합착시킬 수 있다.
제2 피합착 패널 합착 단계(S40)에서는, 상부 패드와 보호필름 분리 패드, 하부 패드가 서로 동기화되어 회전하면서, 상부 패드 상의 제2 피합착 패널을 하부 패드 상의 패널에 합착하며 제2 피합착 패널의 상하면에 적층 마련된 보호필름을 보호필름 분리 패드로 회수해 제거할 수 있다.
제2 피합착 패널 합착 단계(S40) 후, 패널 상에는 제1 피합착 패널과 제2 피합착 패널이 순차로 적층 합착될 수 있다.
언로딩 단계에서는, 하부 패드로부터 패널을 언로딩할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치 합착 방법에 따르면, 접착층 형성 단계를 더 포함할 수 있다.
접착층 형성 단계에서는, 패널이 수직방향에서 잉크젯 헤드에 마주보도록 위치 이동할 수 있다. 접착층 형성 단계에서는, 잉크젯 헤드가 액적 형태의 접착제를 토출하여 패널에 접착층을 형성할 수 있다. 또한 접착층 형성 단계에서는, 잉크젯 헤드와 동시에 또는 시간차를 두고 UV 경화기가 패널에 적층 형성된 접착층에 UV를 조사할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10 : 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템
F : 지지부
100 : 샤프트
210, 220, 230 : 상부 패드
300 : 보호필름 분리 패드
400 : 하부 패드
500 : 다단 샤프트
600 : 리프트
700 : 잉크젯 헤드 710 : UV 경화기
P1 : 패널
P2, P3, P4 : 피합착 패널
R : 접착층

Claims (9)

  1. 플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 패널과 서로 다른 피합착 패널을 합착하기 위한 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템에 있어서,
    샤프트;
    상기 피합착 패널을 지지하며, 상기 샤프트의 축 방향을 따라 복수개가 서로 다른 직경으로 이격 마련되고 상기 샤프트에 연동되어 회전 가능한 상부 패드; 및
    상기 패널을 지지하며 회전 가능한 하부 패드를 포함하고,
    상기 하부 패드는 상기 상부 패드 중 어느 하나와 동시에 맞물리면서 상기 패널을 일단으로부터 타단을 따라 상기 피합착 패널과 합착시키는, 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 패드는 일 방향을 따라 직경이 작은 순서대로 배열된, 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 패드는 각각의 상기 상부 패드에 맞물리도록 일 방향을 따라 이동 가능한, 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 패널이 상기 피합착 패널에 맞물리도록 상기 하부 패드를 수직 방향으로 승하강시키는 리프트를 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부 패드에 대응하는 위치로 상기 하부 패드의 단계적 이동을 가이드 하는 다단 샤프트를 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 패드와 상기 하부 패드의 위치를 정렬하는 얼라인부를 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템.
  8. 플렉서블 디스플레이 장치를 구성하는 패널과 적어도 제1 피합착 패널과 제2 피합착 패널의 서로 다른 두 개 이상의 피합착 패널을 합착하기 위한 플렉서블 디스플레이 패널 합착 시스템에 있어서,
    상기 제1 피합착 패널을 일단으로부터 타단을 따라 패널에 합착시키는 제1 피합착 패널 합착 단계;
    상기 제1 피합착 패널과 이격 마련된 제2 피합착 패널을 상기 패널에 마주보도록 샤프트를 길이방향으로 이동시키는 샤프트 이동 단계; 및
    상기 제2 피합착 패널을 일단으로부터 타단을 따라 상기 패널 상에 합착시키는 제2 피합착 패널 합착 단계를 포함하는, 플렉서블 디스플레이 패널 합착 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 피합착 패널 합착 단계 이전에,
    상기 제2 피합착 패널에 대응되도록 일 방향을 따라 상기 패널을 위치 이동시키는 패널 이동 단계를 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이 패널 합착 방법.
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