KR20150059566A - 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치 및 합착 방법 - Google Patents

플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치 및 합착 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치 및 합착 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치는 합착 지그; 상기 합착 지그의 하부 중앙부에 제공되는 제 1 진공 흡착 유닛; 상기 합착 지그의 하부에서 상기 제 1 진공 흡착 유닛의 양측에 제공되는 제 2 진공 흡착 유닛; 상기 합착 지그의 양측면에 제공되는 제 3 진공 흡착 유닛; 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛과 각각 연결되며, 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛의 진공 상태를 제어하는 진공 펌핑 부재; 상기 제 1 진공 흡착 유닛과 상기 제 2 진공 흡착 유닛 사이에 제공되는 에어 홀; 상기 에어 홀과 각각 연결되며, 상기 에어 홀에 에어를 공급하는 에어 공급 장치; 및 상기 합착 지그의 하부에 제공되며, 양측부가 회동가능한 지지 부재를 포함하고, 상기 지지 부재의 상기 양측부는 상기 플렉시블 디스플레이의 양측부를 상기 합착 지그의 상기 양측면으로 회동시키고, 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛은 상기 플렉시블 디스플레이를 흡착하는 것을 특징으로 한다.

Description

플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치 및 합착 방법{Apparatus and Method of Bonding Flexible Display and Curved Cover Element}
본 발명은 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치 및 합착 방법에 관한 것이다.
좀 더 구체적으로, 본 발명은 진공 및 에어를 이용한 합착 지그, 형상 기억 소재 및/또는 탄성 소재의 합착 지그, 및 실리콘 재질 또는 고무 재질의 유연성 패드로 구현되는 합착 지그 중 어느 하나를 이용하여 휨 정도가 심한 플렉시블 디스플레이와 곡면 커버 부재를 합착함으로써, 플렉시블 디스플레이와 곡면 커버 부재의 합착이 가능해지고, 플렉시블 디스플레이와 곡면 커버 부재 사이 및 특히 곡면 부분 내에 기포 유입 가능성이 방지되거나 최소화되며, 특히 합착된 최종 디스플레이 패널의 품질이 향상되고, 최종 디스플레이 패널의 양산이 가능한 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치 및 합착 방법에 관한 것이다.
정보화 사회의 발전에 따라, 영상 정보를 출력하는 디스플레이 장치에 대한 요구가 다양해지면서 기존의 음극선관(CRT: Cathode Ray Tube)를 대체하는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP:Plasma Display Panel), 액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display), 전계 방출 디스플레이(FED: Field Emission Display), 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode), PC용 모니터, 및 태블릿(Tablet) PC용 모니터 등과 같은 여러 가지 평판 패널 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)가 등장하였다.
상술한 여러 가지 FPD 중에서 휴대폰 화면에서부터 대형 TV 화면에까지 다양하게 쓰이고 있는 PDP 또는 LCD가 가장 대표적인 평판표시장치로 사용되고 있다.
예를 들어, LCD를 제조하기 위해서는 일반적으로 박막 트랜지스터를 구비한 박막 트랜지스터 어레이 기판(제 1 기판)을 준비하는 단계; 컬러 필터층을 구비한 컬러필터 어레이 기판(제 2 기판)을 준비하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 기판을 합착하는 단계를 포함한다. 이 경우, 제 1 및 제 2 기판을 합착하는 단계는 기판 합착 장치에 의하여 수행된다.
종래 기술에서 사용되는 기판 합착 장치의 일 예로 기판을 고정시키기 위하여 평면형의 스테이지가 사용된다. 이러한 스테이지는 평면형의 정반, 상기 정반에 장착된 정전척(chuck), 및 상기 정반에 형성되어 상기 정전척 사이에 배치된 다수의 홀을 포함한다.
도 1a는 종래 기술에 따른 정반을 도시한 사시도이다.
도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 정반(10)은 표면이 평면형의 구조로 형성되어 있고, 상기 표면에는 복수의 홀(12)이 형성되어 있다. 복수의 홀(12)은 진공력을 전달하여 기판을 흡착시켜 고정시킨다.
도 1b 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 평면형의 스테이지를 구비한 기판 합착 장치를 이용하여 기판을 합착하는 방법을 도시한 도면이다. 이러한 종래 기술에 따른 평면형의 스테이지를 구비한 기판 합착 장치 및 기판 합착 방법은 이창훈 등에 의해 2006년 12월 29일자에 "기판 합착 장치 및 기판 합착 방법"이라는 발명의 명칭으로 대한민국 특허출원 제10-2006-0138217호로 출원되어 2008년 7월 3일자에 공개된 대한민국 공개특허 제10-2008-0062424호에 상세히 기술되어 있다.
도 1b 내지 도 1d를 참조하면, 종래 기술에 따른 기판 합착 방법에서는 평면형의 상부 스테이지(10)와 평면형의 하부 스테이지(20) 각각에 제 1 기판(14a)과 제 2 기판(14b)이 고정된다(도 1b 참조). 이 경우, 제 1 기판(14a)과 제 2 기판(14b)은 스테이지에 형성된 복수의 홀(미도시)을 통해 전달된 진공력에 의해 스테이지(20)에 고정된다. 제 1 기판(14a)에는 두 기판을 합착시켜 고정시키는 씰(seal)층(16)이 형성되어 있고, 상기 제 2 기판(14b)에는 액정(18)이 적하되어 있다.
그 후, 상부 스테이지(10)를 하강시켜서 제 1 기판(14a)을 제 2 기판(14b)에 근접시킨 후, 하부 스테이지(20)를 좌우 및 전후 방향으로 병진 또는 회전 운동시켜 제 1 기판(14a)과 제 2 기판(14b)이 서로 얼라인(align) 되도록 한다(도 1b 참조). 이 경우, 터보 분자 펌프(TMP: Turbo Molecular Pump) 또는 기계적 부스터 펌프(mechanical booster pump) 등을 사용하여 주변 환경은 진공 환경이 되도록 한다. 주변 환경이 진공 환경이 되면, 진공력에 의하여 기판이 스테이지에 고정되지 못하므로, 상기 스테이지에 장착된 정전척에서 공급하는 정전기력에 의하여 기판이 스테이지에 척킹(chucking)됨으로써 고정된다.
그 후, 상부 스테이지(10)에 고정된 제 1 기판(14a)을 상부 스테이지(10)에서 탈착시킨 후 제 1 기판(14a) 및 제 2 기판(14b)을 합착하고, 상부 스테이지(10)를 상승시킨다(도 1c 참조). 이 경우, 합착된 기판을 탈착시키는 과정은 상기 정전척에서 공급하는 정전기력을 제거하여 합착된 기판을 디척킹(dechucking)시킴으로써 이루어진다. 그 후, N2 가스와 같은 안정한 기체를 사용하여 합착된 기판에 균일하게 압력을 가한다(도 1c 참조). 그 후, 합착된 기판 하부에 UV광(24)을 조사하여 씰층(16)을 경화시킨다(도 1d 참조).
상술한 바와 같은 종래 기술의 기판 합착 방법에 사용되는 공정들은 모두 진공 챔버(chamber)와 같은 진공 환경 하에서 수행된다.
상술한 종래 기술에 따른 기판 합착 장치 및 방법은 진공 환경 하에서 이루어져야 하므로, 진공 챔버, 진공 펌핑 장치, 정전척 등과 같은 장비가 필수적으로 사용되어야 한다. 따라서, 합착 장치의 구성이 복잡해지고, 합착 공정이 증가하여 합착 공정에 요구되는 전체 시간(tact time) 및 비용이 증가한다는 문제가 있었다.
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 방안의 하나로 가압 롤러를 이용한 합착 장치가 사용되고 있다. 이러한 합착 장치는 본 출원인에 의해 2011년 11월 22일자에 "개선된 기판 합착 장치 및 합착 방법"이라는 발명의 명칭으로 대한민국 특허출원 제10-2011-0122566호로 출원되어 2013년 5월 31일자에 등록된 대한민국 특허 제10-1270246호(이하 "246 특허"라 합니다)에 상세히 개시되어 있다.
도 2a는 상술한 246 특허에 개시된 종래 기술의 가압 롤러를 이용한 기판 합착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 종래 기술의 가압 롤러를 이용한 기판 합착 장치(200)에서는 스테이지(224) 상에 하부 기판(220)이 제공된 후 스테이지(224)는 하부 기판(220)을 진공 흡착 방식으로 고정 장착한다. 그 후, 노즐 장치(미도시)를 이용하여 하부 기판(220) 상에 합착액(221)을 도포한다. 그 후, 상부 기판(210)을 하부 기판(220) 상으로 이송한 후, 상부 기판(210)을 하부 기판(220) 상으로 하강시켜 상부 기판(210)의 일측 단부는 스테이지(224) 상에 위치되는 제 1 지지 장치(260)에 지지하고, 상부 기판(210)의 타측 단부는 제 2 지지 장치(262)의 지지롤(264) 상에 지지되도록 위치시킨다. 그 후, 가압 롤러인 라미네이팅 롤(250)을 상부 기판(210) 상에서 수평 방향으로 가압 이동시켜 상부 기판(210)을 하부 기판(220)에 합착시킨다. 이 경우, 라미네이팅 롤(250)의 수평 방향 이동 속도에 대응하여 제 2 지지 장치(262)가 하강한다. 그에 따라, 상부 기판(210)에 접촉하는 지지롤(264)의 높이가 합착 완료 시점에 하부 기판(220)의 표면 높이와 실질적으로 동일한 높이로 하강한다. 그 결과, 최종적으로 상부 기판(210)과 하부 기판(220)이 합착된 합착 기판이 얻어진다.
상술한 종래 기술의 가압 롤러를 이용한 기판 합착 장치(200)에서는 고가의 진공 장비를 사용할 필요가 없고, 상부 기판(210)과 하부 기판(220) 사이에서 기포 발생 가능성이 줄어드는 등의 장점이 달성되지만, 후술하는 바와 같은 문제점이 발생한다.
좀 더 구체적으로, 최근에 평판 패널 디스플레이(FPD)의 기술 발전에 따라 두께가 매우 얇은 플렉시블 패널 디스플레이가 등장하게 되었다. 이러한, 플렉시블 패널 디스플레이를 제조하기 위해서는 플렉시블 디스플레이를 곡면 커버 부재에 합착하여야 한다.
도 2b는 플렉시블 패널 디스플레이를 구비한 스마트폰의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2b를 참조하면, 플렉시블 패널 디스플레이(230)를 구비한 스마트폰(201)은 양쪽 측면 부분에 휘어진 측면부(230a)를 갖는다. 이러한 플렉시블 패널 디스플레이(230)를 구비한 스마트폰(201)을 제조하기 위해서는, 휘어진 제 1 측면부(270a)를 갖는 플렉시블 디스플레이(270)가 그에 대응되는 형상을 갖는 곡면 커버 부재(280: 후술하는 도 2c 참조)와 합착되어야 한다.
도 2c는 도 2b에 도시된 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이를 도시한 도면이다.
도 2c를 참조하면, 플렉시블 디스플레이(270)는 그 상부에 접착 필름(272)이 부착되어 있고, 접착 필름(272)의 상부에는 보호 필름(274)이 부착되어 있다(도 2c의 상부 도면 참조). 플렉시블 디스플레이(270)를 휘어진 제 2 측면부(280a)를 구비한 곡면 커버 부재(280)와 합착하기 위해서는 먼저 플렉시블 디스플레이(270)의 보호 필름(274)을 제거하고, 플렉시블 디스플레이(270)를 휘어진 제 2 측면부(280a)를 구비한 곡면 커버 부재(280) 내로 이동시켜 접착 필름(272)에 의해 플렉시블 디스플레이(270)와 곡면 커버 부재(280)의 합착이 이루어져, 플렉시블 패널 디스플레이(230)가 제조될 수 있다(도 2c의 하부 도면 참조).
그러나, 상술한 플렉시블 패널 디스플레이(230)에 사용되는 플렉시블 디스플레이(270), 접착 필름(272), 및 보호 필름(274)은 각각 매우 얇은 두께를 가지며, 곡면 커버 부재(280)의 휘어진 제 2 측면부(280a)의 곡률반경(R)은 대략 수mm 정도이다.
상술한 바와 같이, 플렉시블 패널 디스플레이(230)에 사용되는 플렉시블 디스플레이(270)는 두께가 너무 얇아 곡면 커버 부재(280)와의 합착을 위해 인가되어야하는 압력이 가능한 작아야 할 뿐만 아니라, 합착에 사용될 플렉시블 디스플레이(270)는 그 자체의 이송 및 곡면 커버 부재(280)와의 얼라인 등의 면에서 제어가 상당히 어렵다.
또한, 플렉시블 디스플레이(270)와 곡면 커버 부재(280)의 합착시 휘어진 제 2 측면부(280a)의 곡률반경(R) 부분에서 접착 필름(272)과의 사이에 기포가 발생할 발생성이 매우 높고, 발생한 기포의 제거가 상당히 어렵거나 실질적으로 불가능하여 최종 제품의 불량 발생 가능성이 크게 증가한다.
또한, 플렉시블 디스플레이(270)가 예를 들어 OLED 디스플레이인 경우, 그 소재의 특성상 고온에서 제조가 불가능하므로 접착 필름(272)을 가열하여 합착하는 것은 불가능하다.
따라서, 상술한 종래 기술의 가압 롤러를 이용한 기판 합착 장치(200)는 상술한 조건을 만족시킬 수 없어, 플렉시블 패널 디스플레이(230)를 제조하는데 사용될 수 없다는 문제가 발생한다. 특히, 종래 기술의 가압 롤러를 이용한 기판 합착 장치(200)는 플렉시블 패널 디스플레이(230)의 휨 정도가 약한 경우(예를 들어, 휨 각도(CA: curved angle)가 80 미만인 경우)에는 플렉시블 디스플레이(270)와 곡면 커버 부재(280)의 합착이 가능할 수 있지만, 휨 정도가 심한 겨우(예를 들어, 휨 각도(CA)가 80 이상인 경우)에는 플렉시블 디스플레이(270)와 곡면 커버 부재(280)의 합착이 실질적으로 불가능하다.
따라서, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
대한민국 공개 특허 제10-2008-0062424호 대한민국 특허 제10-1270246호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 진공 및 에어를 이용한 합착 지그, 형상 기억 소재 및/또는 탄성 소재의 합착 지그, 및 실리콘 재질 또는 고무 재질의 유연성 패드로 구현되는 합착 지그 중 어느 하나를 이용하여 휨 정도가 심한 플렉시블 디스플레이와 곡면 커버 부재를 합착함으로써, 플렉시블 디스플레이와 곡면 커버 부재의 합착이 가능해지고, 플렉시블 디스플레이와 곡면 커버 부재 사이 및 특히 곡면 부분 내에 기포 유입 가능성이 방지되거나 최소화되며, 특히 합착된 최종 디스플레이 패널의 품질이 향상되고, 최종 디스플레이 패널의 양산이 가능한 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치 및 합착 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치는 합착 지그; 상기 합착 지그의 하부 중앙부에 제공되는 제 1 진공 흡착 유닛; 상기 합착 지그의 하부에서 상기 제 1 진공 흡착 유닛의 양측에 제공되는 제 2 진공 흡착 유닛; 상기 합착 지그의 양측면에 제공되는 제 3 진공 흡착 유닛; 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛과 각각 연결되며, 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛의 진공 상태를 제어하는 진공 펌핑 부재; 상기 제 1 진공 흡착 유닛과 상기 제 2 진공 흡착 유닛 사이에 제공되는 에어 홀; 상기 에어 홀과 각각 연결되며, 상기 에어 홀에 에어를 공급하는 에어 공급 장치; 및 상기 합착 지그의 하부에 제공되며, 양측부가 회동가능한 지지 부재를 포함하고, 상기 지지 부재의 상기 양측부는 상기 플렉시블 디스플레이의 양측부를 상기 합착 지그의 상기 양측면으로 회동시키고, 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛은 상기 플렉시블 디스플레이를 흡착하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치는 신축 가능한 상부 바 형상 지그, 및 상기 상부 바 형상 지그의 하부에 제공되며, 하부 방향으로 만곡 변형이 가능한 소재로 이루어진 형상 변형 지그로 구성되는 합착 지그; 상기 상부 바 형상 지그를 변형시키기 위한 변형 유도 지그; 및 상기 변형 유도 지그의 표면에 제공되며, 상기 플렉시블 디스플레이를 흡착하기 위한 흡착 부재를 포함하되, 상기 형상 변형 지그는 형상 변형 전의 형상이 상기 곡면 커버 부재의 내측면과 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 특징에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치는 장착 부재; 상기 장착 부재의 하부에 장착되며, 신축 가능한 유연성 패드로 구현되는 합착 지그; 상기 장착 부재를 가압하여 상기 합착 지그를 변형시키기 위한 가압 부재; 및 상기 합착 지그의 하부면 및 양측면에 제공되며, 상기 플렉시블 디스플레이를 흡착하기 위한 흡착 부재를 포함하되, 상기 합착 지그의 외측면이 상기 곡면 커버 부재의 내측면에 비해 작은 사이즈를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 특징에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법은 a) 상기 플렉시블 디스플레이, 접착 필름, 및 보호 필름이 순차적으로 적층된 상태로 상기 플렉시블 디스플레이를 지지하는 지지 부재를 이용하여 합착 지그의 양측면으로 휘는 단계; b) 진공 펌핑 장치를 이용하여 상기 합착 지그의 하부 중앙부, 상기 하부 중앙부의 양측면, 및 상기 합착 지그의 양측면에 각각 제공되는 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛에 진공 상태를 형성하여 상기 플렉시블 디스플레이를 상기 합착 지그의 하부면 및 양측면에 흡착시키는 단계; c) 상기 지지 부재 및 상기 보호 필름을 순차적으로 제거하고, 상기 합착 지그를 미리 준비된 상기 곡면 커버 부재 내로 이동시키는 단계; d) 상기 제 1 진공 흡착 유닛과 상기 제 2 진공 흡착 유닛 사이에 각각 제공되는 에어 홀에 에어를 공급하면서 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛의 진공 상태를 해제하는 단계; 및 e) 상기 합착 지그를 상승시켜 상기 플렉시블 디스플레이와 상기 곡면 커버 부재가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 5 특징에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법은 a) 흡착 부재를 이용하여 상기 플렉시블 디스플레이, 접착 필름, 및 보호 필름이 순차적으로 적층된 상태로 합착 지그를 구성하는 상부 바 형상 지그의 하부에 제공되며, 하부 방향으로 만곡 변형이 가능한 소재로 이루어진 형상 변형 지그의 하부 및 양측 표면에 부착시키는 단계; b) 변형 유도 지그를 이용하여 상기 상부 바 형상 지그를 수축 변형시켜 상기 형상 변형 지그를 하부 방향으로 만곡 변형시키는 단계; c) 상기 보호 필름을 제거한 후, 상기 합착 지그를 미리 준비된 상기 곡면 커버 부재 내로 이동시키는 단계; d) 상기 변형 유도 지그에 의한 변형을 해제하여 상기 상부 바 형상 지그 및 상기 형상 변형 지그를 원래의 형상으로 복귀시켜 상기 플렉시블 디스플레이를 상기 곡면 커버 부재의 내측면에 합착시키는 단계; 및 e) 상기 변형 유도 지그를 이용하여 상기 합착 지그를 상부로 상승시켜 상기 플렉시블 디스플레이와 상기 곡면 커버 부재가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 6 특징에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법은 a) 흡착 부재를 이용하여 상기 플렉시블 디스플레이, 접착 필름, 및 보호 필름이 순차적으로 적층된 상태로 장착 부재의 하부에 장착되며. 신축 가능한 유연성 패드로 구현되는 합착 지그의 하부 및 양측 표면에 부착시키는 단계; b) 상기 보호 필름을 제거한 후, 상기 합착 지그를 미리 준비된 상기 곡면 커버 부재 내로 이동시키는 단계; c) 가압 부재를 이용하여 상기 장착 부재의 상부를 가압하여 상기 합착 지그에 변형을 일으켜 상기 플렉시블 디스플레이를 상기 곡면 커버 부재의 내측면에 합착시키는 단계; 및 d) 상기 가압 부재의 가압력을 해제하면서 상기 합착 지그를 상부로 상승시켜 상기 플렉시블 디스플레이와 상기 곡면 커버 부재가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치 및 합착 방법을 사용하면 다음과 같은 효과가 달성된다.
1. 플렉시블 디스플레이와 곡면 커버 부재의 합착이 가능해진다.
2. 플렉시블 디스플레이와 곡면 커버 부재 사이 및 특히 곡면 부분 내에 기포 유입 가능성이 방지되거나 최소화된다.
3. 합착된 최종 디스플레이 패널의 품질이 향상된다.
4. 최종 디스플레이 패널의 양산이 가능하다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 정반을 도시한 사시도이다.
도 1b 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 평면형의 스테이지를 구비한 기판 합착 장치를 이용하여 기판을 합착하는 방법을 도시한 도면이다.
도 2a는 종래 기술의 가압 롤러를 이용한 기판 합착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2b는 플렉시블 패널 디스플레이를 구비한 스마트폰의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2c는 도 2b에 도시된 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이를 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3b 내지 도 3e는 도 3a에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치를 이용하여 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3f는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3g는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 4c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3b 내지 도 3e는 도 3a에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치를 이용하여 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 내지 도 3e를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)는 합착 지그(302); 상기 합착 지그(302)의 하부 중앙부에 제공되는 제 1 진공 흡착 유닛(304a); 상기 합착 지그(302)의 하부에서 상기 제 1 진공 흡착 유닛(304a)의 양측에 제공되는 제 2 진공 흡착 유닛(304b); 상기 합착 지그(302)의 양측면에 제공되는 제 3 진공 흡착 유닛(304c); 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛(304a,304b,304c)과 각각 연결되며, 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛(304a,304b,304c)의 진공 상태를 제어하는 진공 펌핑 부재(미도시); 상기 제 1 진공 흡착 유닛(304a)과 상기 제 2 진공 흡착 유닛(304b) 사이에 제공되는 에어 홀(air hole: 306); 상기 에어 홀(306)과 각각 연결되며, 상기 에어 홀(306)에 에어를 공급하는 에어 공급 장치(미도시); 및 상기 합착 지그(302)의 하부에 제공되며, 양측부가 회동가능한 지지 부재(390)를 포함하고, 상기 지지 부재(390)의 상기 양측부는 상기 플렉시블 디스플레이(370)의 양측부(370a)를 상기 합착 지그(302)의 상기 양측면으로 회동시키고, 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛(304a,304b,304c)은 상기 플렉시블 디스플레이(370)를 흡착하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)는 상기 제 1 진공 흡착 유닛(304a)의 하부에 아래로 돌출한 단차부(304d)를 추가로 포함하거나, 또는 상기 합착 지그(302)의 하부의 중앙 부분이 양측면 부분보다 낮은 경사부(미도시)를 가질 수 있다. 또한, 단차부(304d) 또는 경사부의 사용은 선택사양으로 반드시 사용되어야 하는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)의 구체적인 구성 및 동작과, 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법을 상세히 기술한다.
다시 도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에서 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)는 합착 지그(302)를 포함한다. 합착 지그(302)의 하부 중앙에는 제 1 진공 흡착 유닛(304a)이 제공되고, 제 1 진공 흡착 유닛(304a)의 양측에는 제 2 진공 흡착 유닛(304b)이 제공되어 있다. 제 1 진공 흡착 유닛(304a)의 하부에는 단차부(304d)가 추가로 제공될 수 있다. 대안적으로, 상기 합착 지그(302)의 하부에는 중앙 부분이 양측면 부분보다 낮은 경사부(미도시)가 제공될 수 있다.이러한 경사부는 평면 경사부 또는 곡면 경사부로 구현될 수 있다.
한편, 합착 지그(302)의 양측면에는 제 3 진공 흡착 유닛(304c)이 제공되고, 제 1 진공 흡착 유닛(304a)과 제 2 진공 흡착 유닛(304b) 사이에는 각각 에어 홀(306)이 제공된다. 본 발명의 제 1 실시예에서는 에어 홀(306)이 합착 지그(302)를 수직으로 관통하도록 제공되는 것으로 예시적으로 도시되어 있지만, 당업자라면 에어 홀(306)이 합착 지그(302) 내에서 수직 방향 및 수평 방향(도 3a의 경우 지면을 관통하는 방향)으로 관통하도록 제공될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. 또한, 합착 지그(302)의 하부에는 스테이지(302)의 양측부가 회동가능한 지지 부재(390)가 제공된다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에서는 플렉시블 디스플레이(370)가 지지 부재(390)의 양측부에 의해 회동되어 합착 지그(302)의 양측면으로 휘어진다. 이를 위해, 플렉시블 디스플레이(370), 접착 필름(372), 및 보호 필름(374)이 순차적으로 적층된 상태로 지지 부재(390) 상에 지지된다(도 3b의 상부 도면 참조). 그 후, 지지 부재(390)에 구비된 한 쌍의 회동 부재(392)(예를 들어 피봇 부재(pivot element))에 의해 지지 부재(390)의 양측부가 회동하여 플렉시블 디스플레이(370)가 합착 지그(302)의 양측면과 접하도록 휘어진다(도 3b의 중간 도면 참조). 그 후, 진공 펌핑 장치(미도시)에 의해 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛(304a,304b,304c)에 진공 상태를 형성하여, 플렉시블 디스플레이(370)가 합착 지그(302)의 하부면 및 양측면에 흡착된다. 여기서, 합착 지그(302)의 양측면은 곡면 커버 부재(380)의 휨 각도(도 2c에 도시된 휨 각도(CA) 참조)와 동일한 휨 각도를 갖는다.
그 후, 지지 부재(390)의 한 쌍의 회동 부재(392)를 원래 위치로 복귀시킨 후 제거하면, 순차적으로 부착된 플렉시블 디스플레이(370), 접착 필름(372), 및 보호 필름(374)(이하, 집합적으로“플렉시블 디스플레이(370) 등”이라 함)이 합착 지그(302)의 하부면 및 양측면에 흡착된다(도 3b의 하부 도면 참조).
그 후, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에서는 플렉시블 디스플레이(370)가 곡면 커버 부재(380)에 합착된다. 이를 위해, 먼저 합착 지그(302)에 흡착된 플렉시블 디스플레이(370) 등의 보호 필름(374)을 제거한 후, 플렉시블 디스플레이(370) 등이 흡착된 합착 지그(302)를 미리 준비된 곡면 커버 부재(380) 내로 이동시키거나 또는 미리 준비된 곡면 커버 부재(380)를 플렉시블 디스플레이(370) 등이 흡착된 합착 지그(302)의 하부로 이동시킨다. 그 후, 제 1 진공 흡착 유닛(304a)의 진공 상태를 해제하면서, 에어 공급 장치(미도시)를 이용하여 에어 홀(306) 내로 에어를 공급한다, 그 결과, 제 1 진공 흡착 유닛(304a)에 대응되는 영역(A 영역)의 접착 필름(372)이 곡면 커버 부재(380)에 접착되어 A 영역에서 플렉시블 디스플레이(370)가 곡면 커버 부재(380)에 합착된다(도 3c의 상부 도면 참조). 이 때, 상술한 선택사양인 단차부(304d) 또는 경사부(미도시)가 사용되는 경우, A 영역에서의 접착 필름(372)과 곡면 커버 부재(380) 간의 접착이 더욱 원활하고 용이하게 이루어질 수 있다.
그 후, 제 2 진공 흡착 유닛(304b)의 진공 상태를 해제하고, 에어 공급 장치(미도시)를 이용하여 에어 홀(306) 내로 에어를 계속 공급한다, 그 결과, 제 2 진공 흡착 유닛(304b)에 대응되는 영역(B 영역)의 접착 필름(372)이 곡면 커버 부재(380)에 접착되어 B 영역에서 플렉시블 디스플레이(370)가 곡면 커버 부재(380)에 합착된다(도 3c의 하부 도면 참조).
그 후, 제 3 진공 흡착 유닛(304c)의 진공 상태를 해제하고, 에어 공급 장치(미도시)를 이용하여 에어 홀(306) 내로 에어를 계속 공급하면서 합착 지그(302)를 상승시킨다(도 3d 참조). 그 결과, 제 3 진공 흡착 유닛(304c)에 대응되는 영역(C 영역)의 접착 필름(372)이 곡면 커버 부재(380)의 휘어진 제 2 측면부(380a)에 접착되어 C 영역에서 플렉시블 디스플레이(370)가 곡면 커버 부재(380)에 합착된다(도 3e 참조).
상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에서는, 진공 및 에어를 이용하여 플렉시블 디스플레이(370)와 곡면 커버 부재(380)가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이(330)가 안정적으로 얻어질 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에서는, 진공 및 에어를 이용하므로 플렉시블 디스플레이(370)와 곡면 커버 부재(380) 사이 및 특히 곡면 커버 부재(380)의 휘어진 제 2 측면부(380a)의 곡면 부분(도 2c에 도시된 곡률반경(R) 부분에 대응됨)에서 기포가 발생할 가능성이 방지되거나 최소화된다. 그에 따라 최종 제조된 디스플레이 패널의 품질이 향상될 뿐만 아니라 양산이 가능해진다.
도 3f는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3f를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)는 신축 가능한 상부 바 형상 지그(bar-shaped jig: 312a), 및 상기 상부 바 형상 지그(312a)의 하부에 제공되며, 하부 방향으로 만곡 변형이 가능한 소재로 이루어진 형상 변형 지그(312b)로 구성되는 합착 지그(310); 상기 상부 바 형상 지그(312a)를 변형시키기 위한 변형 유도 지그(314); 및 상기 변형 유도 지그(314)의 표면에 제공되며, 상기 플렉시블 디스플레이(370)를 흡착하기 위한 흡착 부재(미도시)를 포함하되, 상기 형상 변형 지그(312b)는 형상 변형 전의 형상이 상기 곡면 커버 부재(380)의 내측면과 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에서, 플렉시블 디스플레이(370)를 흡착하기 위한 흡착 부재(미도시)는 예를 들어 상기 변형 유도 지그(314)의 하부 및 양측 표면에 제공되는 진공 흡착 유닛(미도시); 및 상기 진공 흡착 유닛(미도시)의 진공 상태를 제어하는 진공 펌핑 부재(미도시)로 구현될 수 있다. 이러한 진공 흡착 유닛(미도시)은 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 기술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에 사용되는 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛(304a,304b,304c) 중 어느 하나 또는 전체가 사용될 수 있다.
대안적으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에 사용되는 흡착 부재(미도시)는 예를 들어 상기 변형 유도 지그(314)의 하부 및 양측 표면에 제공되는 제 2 접착 부재(미도시)로 구현될 수 있다. 이러한 제 2 접착 부재(미도시)는 도 3f에 도시된 플렉시블 디스플레이(370)와 곡면 커버 부재(380)를 합착시키기 위한 접착 부재(372)보다 약한 접착력을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에서, 합착 지그(310)를 구성하는 상부 바 형상 지그(302a) 및 형상 변형 지그(302b)는 각각, 예를 들어, 판스프링의 소재인 탄소강과 같은 탄성 부재, 또는 니켈-티타늄 합금 또는 구리-아연-알루미늄 합금과 같은 형상 기억 소재로 구현될 수 있다. 합착 지그(310)가 탄성 부재로 구현되는 경우, 변형 유도 지그(314)는 물리적인 변형력을 사용하여 합착 지그(310)를 변형시킨다. 반면에, 합착 지그(310)가 형상 기억 소재로 구현되는 경우, 변형 유도 지그(314)는 온도 변화를 이용하야 합착 지그(310)를 변형시킨다.
이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)의 구체적인 구성 및 동작과, 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법을 상세히 기술한다.
다시 도 3f를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에서 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)는 합착 지그(310), 변형 유도 지그(314), 및 흡착 부재(미도시)를 포함한다.
상기 합착 지그(310)는 신축 가능한 상부 바 형상 지그(312a), 및 형상 변형 지그(312b)로 구성된다. 형상 변형 지그(312b)의 하부 및 양측 표면에는 흡착 부재(미도시)에 의해 플렉시블 디스플레이(370) 등이 부착되어 있다. 도 3f에서는 도 3b에 도시된 보호 필름(374)의 도시가 생략되어 있다는 점에 유의하여야 한다.
먼저, 플렉시블 디스플레이(370)를 곡면 커버 부재(380)와 합착하기 위해서는 상부 바 형상 지그(312a)가 변형 유도 지그(314)에 의해 예를 들어 도 3f의 상부 도면에 도시된 바와 같이 수축 변형된다. 그에 따라, 상부 바 형상 지그(312a)의 하부에 제공되는 형상 변형 지그(312b) 및 플렉시블 디스플레이(370) 등이 하부 방향으로 만곡 변형된다(도 3f의 상부 도면 참조).
그 후, 합착 지그(310)에 부착된 플렉시블 디스플레이(370) 등의 보호 필름(미도시)을 제거한 후, 합착 지그(310)를 미리 준비된 곡면 커버 부재(380) 내로 이동시키거나 또는 미리 준비된 곡면 커버 부재(380)를 합착 지그(310)의 하부로 이동시킨다(도 3f의 상부 도면 참조).
그 후, 변형 유도 지그(314)에 의한 변형을 해제하면, 상부 바 형상 지그(312a)가 원래 형상으로 복귀되고, 그에 따라 형상 변형 지그(312b)도 원래 형상으로 복귀된다(도 3f의 하부 도면 참조). 그 결과, 상부 바 형상 지그(312a)의 하부 및 양측 표면에 부착된 플렉시블 디스플레이(370)가 접착 필름(372)에 의해 곡면 커버 부재(380)의 내측면에 합착된다.
그 후, 흡착 부재(미도시)의 진공 상태를 해제한 후 변형 유도 지그(314)를 이용하여 합착 지그(310)를 상부로 상승시키거나(흡착 부재가 진공 흡착 유닛인 경우), 또는 변형 유도 지그(314)를 이용하여 합착 지그(310)를 상부로 상승시키면(흡착 부재가 제 2 접착 부재인 경우), 플렉시블 디스플레이(370)와 곡면 커버 부재(380)가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이(330)가 안정적으로 얻어질 수 있다. 이 때, 흡착 부재로 제 2 접착 부재가 사용되는 경우에도 제 2 접착 부재가 접착 부재(372)에 비해 접착력이 약하므로 변형 유도 지그(314)에 의해 합착 지그(310)가 상승하더라도 플렉시블 디스플레이(370)는 곡면 커버 부재(380)의 내측면에 합착 상태를 유지하면서 형상 변형 지그(312b)와 분리가 가능하다는 점에 유의하여 한다.
도 3g는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3g를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)는 장착 부재(322); 상기 장착 부재(322)의 하부에 장착되며, 신축 가능한 유연성 패드로 구현되는 합착 지그(320); 상기 장착 부재(322)를 가압하여 상기 합착 지그(320)를 변형시키기 위한 가압 부재(324); 및 상기 합착 지그(320)의 하부면 및 양측면에 제공되며, 상기 플렉시블 디스플레이(370)를 흡착하기 위한 흡착 부재(미도시)를 포함하되, 상기 합착 지그(320)의 외측면이 상기 곡면 커버 부재(380)의 내측면에 비해 작은 사이즈를 갖는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 합착 지그(320)는 상기 곡면 커버 부재(380)의 내측면과 실질적으로 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)는 상기 합착 지그(320)의 하부 중앙부에 아래로 돌출한 단차부(미도시)를 추가로 포함하거나, 또는 상기 합착 지그(320)의 하부의 중앙 부분이 양측면 부분보다 낮은 경사부(미도시)를 가질 수 있다. 이러한 단차부 또는 경사부(미도시)는 도 3a르 참조하여 기술한 단차부(304d) 또는 경사부(미도시)와 실질적으로 동일하다. 또한, 도 4g의 실시예에서 단차부 또는 경사부(미도시)의 사용은 선택사양으로 반드시 사용되어야 하는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에서, 플렉시블 디스플레이(370)를 흡착하기 위한 흡착 부재(미도시)는 예를 들어 상기 합착 지그(320)의 하부 및 양측 표면에 제공되는 진공 흡착 유닛(미도시); 및 상기 진공 흡착 유닛(미도시)의 진공 상태를 제어하는 진공 펌핑 부재(미도시)로 구현될 수 있다. 이러한 진공 흡착 유닛(미도시)은 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 기술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에 사용되는 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛(304a,304b,304c) 중 어느 하나 또는 전체가 사용될 수 있다.
대안적으로, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에 사용되는 흡착 부재(미도시)는 예를 들어 상기 합착 지그(320)의 하부 및 양측 표면에 제공되는 제 2 접착 부재(미도시)로 구현될 수 있다. 이러한 제 2 접착 부재(미도시)는 도 3g에 도시된 플렉시블 디스플레이(370)와 곡면 커버 부재(380)를 합착시키기 위한 접착 부재(372)보다 약한 접착력을 갖는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)의 구체적인 구성 및 동작과, 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법을 상세히 기술한다.
다시 도 3g를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에서 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)는 합착 지그(320), 장착 부재(322), 및 가압 부재(324)를 포함한다.
상기 합착 지그(320)는 신축 가능한 유연성 패드로 구현되고, 그 상부면이 장착 부재(320)에 장착된다. 이러한 유연성 패드는 예를 들어 실리콘 재질 또는 고무 재질로 구현된다. 또한, 합착 지그(320)의 하부 및 양측 표면에는 흡착 부재(미도시)에 의해 플렉시블 디스플레이(370) 등이 부착되어 있다. 도 3g에서는 도 3b에 도시된 보호 필름(374)의 도시가 생략되어 있다는 점에 유의하여야 한다.
먼저, 플렉시블 디스플레이(370)를 곡면 커버 부재(380)와 합착하기 위해서는, 합착 지그(320)에 부착된 플렉시블 디스플레이(370) 등의 보호 필름(미도시)을 제거한 후, 합착 지그(320)를 미리 준비된 곡면 커버 부재(380) 내로 이동시키거나 또는 미리 준비된 곡면 커버 부재(380)를 합착 지그(320)의 하부로 이동시킨다(도 3g의 상부 도면 참조).
그 후, 가압 부재(324)를 이용하여 장착 부재(322)의 상부를 가압한다. 장착 부재(322)가 가압되면, 유연성 재질의 합착 지그(320)가 변형을 일으켜 합착 지그(320)의 하부 및 양측 표면에 부착된 플렉시블 디스플레이(370)가 접착 필름(372)에 의해 곡면 커버 부재(380)의 내측면에 합착된다. 장착 부재(322)를 사용하는 이유는 가압 부재(324)가 합착 지그(320)를 직접 가압하는 경우 탄성에 의해 유연성 재질의 합착 지그(320)의 상부면 전체에 걸쳐 균일한 가압력인 인가되지 않을 가능성을 배제하기 위한 것이다. 이 때, 상술한 선택사양인 단차부(미도시) 또는 경사부(미도시)가 사용되는 경우, 플렉시블 디스플레이(370)의 중앙 부분에서 양측부(370a) 방향으로 접착 필름(372)과 곡면 커버 부재(380) 간의 접착이 더욱 원활하고 용이하게 이루어질 수 있다.
상술한 플렉시블 디스플레이(370)와 곡면 커버 부재(380) 간의 합착은 가압 부재(322)에 의한 유연성 재질의 합착 지그(320)의 변형에 의해 이루어지므로, 합착 지그(320)의 외측면은 곡면 커버 부재(380)의 내측면에 비해 작은 사이즈를 갖되, 합착 지그(320)가 곡면 커버 부재(380)의 내측면과 실질적으로 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다.
그 후, 흡착 부재(미도시)의 진공 상태를 해제하고, 가압 부재(324)의 가압력을 해제하면서 합착 지그(320)를 상부로 상승시키거나(흡착 부재가 진공 흡착 유닛인 경우), 또는 가압 부재(324)의 가압력을 해제하면서 합착 지그(310)를 상부로 상승시키면(흡착 부재가 제 2 접착 부재인 경우), 플렉시블 디스플레이(370)와 곡면 커버 부재(380)가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이(330)가 안정적으로 얻어질 수 있다. 이 때, 흡착 부재로 제 2 접착 부재가 사용되는 경우에도 제 2 접착 부재가 접착 부재(372)에 비해 접착력이 약하므로 합착 지그(320)에 인가된 변형력이 제거되더라도 플렉시블 디스플레이(370)는 곡면 커버 부재(380)의 내측면에 합착 상태를 유지하면서 합착 지그(320)와 분리가 가능하다는 점에 유의하여 한다.
또한, 상술한 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 장치(300)에서는, 최종적으로 얻어진 플렉시블 패널 디스플레이(330)를 예를 들어 공지의 오토클레이브(autoclave: 미도시) 내로 이동시켜, 오토클레이브(미도시)의 가압력을 이용하여 접착 부재(372)와 플렉시블 디스플레이(370) 사이 및 접착 부재(372)와 곡면 커버 부재(380) 사이에 각각 존재할 수 있는 미세 기포를 제거할 수도 있다.
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 4a를 도 3a 내지 도 3e와 함께 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 a) 상기 플렉시블 디스플레이(370), 접착 필름(372), 및 보호 필름(374)이 순차적으로 적층된 상태로 상기 플렉시블 디스플레이(370)를 지지하는 지지 부재(390)를 이용하여 합착 지그(302)의 양측면으로 휘는 단계(410); b) 진공 펌핑 장치(미도시)를 이용하여 상기 합착 지그(302)의 하부 중앙부, 상기 하부 중앙부의 양측면, 및 상기 합착 지그(302)의 양측면에 각각 제공되는 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛(304a,304b,304c)에 진공 상태를 형성하여 상기 플렉시블 디스플레이(370)를 상기 합착 지그(302)의 하부면 및 양측면에 흡착시키는 단계(420); c) 상기 지지 부재(390) 및 상기 보호 필름(374)을 순차적으로 제거하고, 상기 합착 지그(302)를 미리 준비된 상기 곡면 커버 부재(380) 내로 이동시키는 단계(430); d) 상기 제 1 진공 흡착 유닛(304a)과 상기 제 2 진공 흡착 유닛(304b) 사이에 각각 제공되는 에어 홀(306)에 에어를 공급하면서 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛(304a,304b,304c)의 진공 상태를 해제하는 단계(440); 및 e) 상기 합착 지그(302)를 상승시켜 상기 플렉시블 디스플레이(370)와 상기 곡면 커버 부재(380)가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이(330)를 얻는 단계(450)를 포함한다.
상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 상기 c) 단계에서, 상기 미리 준비된 곡면 커버 부재(380)가 상기 합착 지그(302)의 하부로 이동될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 f) 상기 플렉시블 패널 디스플레이(330)를 오토클레이브 내로 이동시켜, 상기 오토클레이브의 가압력을 이용하여 상기 접착 부재(372)와 상기 플렉시블 디스플레이(370) 사이 및 상기 접착 부재(372)와 상기 곡면 커버 부재(380) 사이에 각각 존재할 수 있는 미세 기포를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 4b를 도 3f와 함께 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 a) 흡착 부재(미도시)를 이용하여 상기 플렉시블 디스플레이(370), 접착 필름(372), 및 보호 필름(미도시)이 순차적으로 적층된 상태로 합착 지그(310)를 구성하는 상부 바 형상 지그(312a)의 하부에 제공되며, 하부 방향으로 만곡 변형이 가능한 소재로 이루어진 형상 변형 지그(312b)의 하부 및 양측 표면에 부착시키는 단계(410); b) 변형 유도 지그(314)를 이용하여 상기 상부 바 형상 지그(312a)를 수축 변형시켜 상기 형상 변형 지그(312b)를 하부 방향으로 만곡 변형시키는 단계(420); c) 상기 보호 필름(미도시)을 제거한 후, 상기 합착 지그(310)를 미리 준비된 상기 곡면 커버 부재(380) 내로 이동시키는 단계(430); d) 상기 변형 유도 지그(314)에 의한 변형을 해제하여 상기 상부 바 형상 지그(312a) 및 상기 형상 변형 지그(312b)를 원래의 형상으로 복귀시켜 상기 플렉시블 디스플레이(370)를 상기 곡면 커버 부재(380)의 내측면에 합착시키는 단계(440); 및 e) 상기 변형 유도 지그(314)를 이용하여 상기 합착 지그(310)를 상부로 상승시켜 상기 플렉시블 디스플레이(370)와 상기 곡면 커버 부재(380)가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이(330)를 얻는 단계(450)를 포함한다.
상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 상기 c) 단계에서, 상기 미리 준비된 곡면 커버 부재(380)가 상기 합착 지그(302)의 하부로 이동될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 상기 흡착 부재(미도시)로 진공 흡착 유닛이 사용되는 경우, 상기 d) 단계 및 상기 e) 단계 사이에 d1) 상기 흡착 부재(미도시)의 진공 상태를 해제하는 단계를 추가로 포함한다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 f) 상기 플렉시블 패널 디스플레이(330)를 오토클레이브 내로 이동시켜, 상기 오토클레이브의 가압력을 이용하여 상기 접착 부재(372)와 상기 플렉시블 디스플레이(370) 사이 및 상기 접착 부재(372)와 상기 곡면 커버 부재(380) 사이에 각각 존재할 수 있는 미세 기포를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
도 4c는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 4c를 도 3g와 함께 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 a) 흡착 부재(미도시)를 이용하여 상기 플렉시블 디스플레이(370), 접착 필름(372), 및 보호 필름(미도시)이 순차적으로 적층된 상태로 장착 부재(322)의 하부에 장착되며. 신축 가능한 유연성 패드로 구현되는 합착 지그(320)의 하부 및 양측 표면에 부착시키는 단계(410); b) 상기 보호 필름(미도시)을 제거한 후, 상기 합착 지그(320)를 미리 준비된 상기 곡면 커버 부재(380) 내로 이동시키는 단계(420); c) 가압 부재(324)를 이용하여 상기 장착 부재(322)의 상부를 가압하여 상기 합착 지그(320)에 변형을 일으켜 상기 플렉시블 디스플레이(370)를 상기 곡면 커버 부재(380)의 내측면에 합착시키는 단계(430); 및 d) 상기 가압 부재(324)의 가압력을 해제하면서 상기 합착 지그(320)를 상부로 상승시켜 상기 플렉시블 디스플레이(370)와 상기 곡면 커버 부재(380)가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이(330)를 얻는 단계(440)를 포함한다.
상술한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 상기 c) 단계에서, 상기 미리 준비된 곡면 커버 부재(380)가 상기 합착 지그(302)의 하부로 이동될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 상기 흡착 부재(미도시)로 진공 흡착 유닛이 사용되는 경우, 상기 c) 단계 및 상기 d) 단계 사이에 c1) 상기 흡착 부재(미도시)의 진공 상태를 해제하는 단계를 추가로 포함한다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이(370) 및 곡면 커버 부재(380)의 합착 방법(400)은 e) 상기 플렉시블 패널 디스플레이(330)를 오토클레이브 내로 이동시켜, 상기 오토클레이브의 가압력을 이용하여 상기 접착 부재(372)와 상기 플렉시블 디스플레이(370) 사이 및 상기 접착 부재(372)와 상기 곡면 커버 부재(380) 사이에 각각 존재할 수 있는 미세 기포를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.
10: 정반/상부 스테이지 12: 홀 20,224,324: (하부) 스테이지
14a,14b: 기판 16: 씰층 18: 액정 200,300: (기판) 합착 장치
201: 스마트폰 210:상부 기판 220: 하부 기판
221: 합착액 230,330: 플렉시블 패널 디스플레이 230a: 휘어진 측면부
250: 라미네이팅 롤 260,262: 지지 장치 264: 지지롤
270a: 휘어진 제 1 측면부 280,380: 곡면 커버 부재 272,372: 접착 필름
274,374: 보호 필름 280a: 휘어진 제 2 측면부 302,310,320: 합착 지그
304a,304b,304c: 진공 흡착 유닛 304d: 단차부 306: 에어 홀
312a: 상부 바 형상 지그 312b: 형상 변형 지그 314: 변형 유도 지그
322: 장착 부재 324: 가압 부재 370a: 양측부
390: 지지 부재 392: 회동 부재

Claims (21)

  1. 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치에 있어서,
    합착 지그;
    상기 합착 지그의 하부 중앙부에 제공되는 제 1 진공 흡착 유닛;
    상기 합착 지그의 하부에서 상기 제 1 진공 흡착 유닛의 양측에 제공되는 제 2 진공 흡착 유닛;
    상기 합착 지그의 양측면에 제공되는 제 3 진공 흡착 유닛;
    상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛과 각각 연결되며, 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛의 진공 상태를 제어하는 진공 펌핑 부재;
    상기 제 1 진공 흡착 유닛과 상기 제 2 진공 흡착 유닛 사이에 제공되는 에어 홀;
    상기 에어 홀과 각각 연결되며, 상기 에어 홀에 에어를 공급하는 에어 공급 장치; 및
    상기 합착 지그의 하부에 제공되며, 양측부가 회동가능한 지지 부재
    를 포함하고,
    상기 지지 부재의 상기 양측부는 상기 플렉시블 디스플레이의 양측부를 상기 합착 지그의 상기 양측면으로 회동시키고,
    상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛은 상기 플렉시블 디스플레이를 흡착하는
    합착 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 합착 장치는 상기 제 1 진공 흡착 유닛의 하부에 아래로 돌출한 단차부를 추가로 포함하거나, 또는 상기 합착 지그의 하부의 중앙 부분이 양측면 부분보다 낮은 경사부를 가지는 합착 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 지지 부재는 한 쌍의 회동 부재를 구비하는 합착 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어 홀 내로 상기 에어가 공급되면서, 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛의 진공 상태가 순차적으로 해제되는 합착 장치.
  5. 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치에 있어서,
    신축 가능한 상부 바 형상 지그, 및 상기 상부 바 형상 지그의 하부에 제공되며, 하부 방향으로 만곡 변형이 가능한 소재로 이루어진 형상 변형 지그로 구성되는 합착 지그;
    상기 상부 바 형상 지그를 변형시키기 위한 변형 유도 지그; 및
    상기 변형 유도 지그의 표면에 제공되며, 상기 플렉시블 디스플레이를 흡착하기 위한 흡착 부재
    를 포함하되,
    상기 형상 변형 지그는 형상 변형 전의 형상이 상기 곡면 커버 부재의 내측면과 동일한 형상을 갖는
    합착 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 흡착 부재는 상기 변형 유도 지그의 하부 및 양측 표면에 제공되는 진공 흡착 유닛, 또는 제 2 접착 부재로 구현되는 합착 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 상부 바 형상 지그 및 상기 형상 변형 지그는 각각 탄성 부재, 또는 형상 기억 소재로 구현되는 합착 장치.
  8. 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 장치에 있어서,
    장착 부재;
    상기 장착 부재의 하부에 장착되며, 신축 가능한 유연성 패드로 구현되는 합착 지그;
    상기 장착 부재를 가압하여 상기 합착 지그를 변형시키기 위한 가압 부재; 및
    상기 합착 지그의 하부면 및 양측면에 제공되며, 상기 플렉시블 디스플레이를 흡착하기 위한 흡착 부재
    를 포함하되,
    상기 합착 지그의 외측면이 상기 곡면 커버 부재의 내측면에 비해 작은 사이즈를 갖는
    합착 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 흡착 부재는 상기 합착 지그의 하부 및 양측 표면에 제공되는 진공 흡착 유닛, 또는 제 2 접착 부재로 구현되는 합착 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 합착 장치는 상기 합착 지그의 하부 중앙부에 아래로 돌출한 단차부를 추가로 포함하거나, 또는 상기 합착 지그의 하부의 중앙 부분이 양측면 부분보다 낮은 경사부를 가지는 합착 장치.
  11. 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법에 있어서,
    a) 상기 플렉시블 디스플레이, 접착 필름, 및 보호 필름이 순차적으로 적층된 상태로 상기 플렉시블 디스플레이를 지지하는 지지 부재를 이용하여 합착 지그의 양측면으로 휘는 단계;
    b) 진공 펌핑 장치를 이용하여 상기 합착 지그의 하부 중앙부, 상기 하부 중앙부의 양측면, 및 상기 합착 지그의 양측면에 각각 제공되는 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛에 진공 상태를 형성하여 상기 플렉시블 디스플레이를 상기 합착 지그의 하부면 및 양측면에 흡착시키는 단계;
    c) 상기 지지 부재 및 상기 보호 필름을 순차적으로 제거하고, 상기 합착 지그를 미리 준비된 상기 곡면 커버 부재 내로 이동시키는 단계;
    d) 상기 제 1 진공 흡착 유닛과 상기 제 2 진공 흡착 유닛 사이에 각각 제공되는 에어 홀에 에어를 공급하면서 상기 제 1 내지 제 3 진공 흡착 유닛의 진공 상태를 해제하는 단계; 및
    e) 상기 합착 지그를 상승시켜 상기 플렉시블 디스플레이와 상기 곡면 커버 부재가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이를 얻는 단계
    를 포함하는 합착 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 c) 단계에서, 상기 미리 준비된 곡면 커버 부재가 상기 합착 지그의 하부로 이동되는 합착 방법.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 합착 방법은 f) 상기 플렉시블 패널 디스플레이를 오토클레이브 내로 이동시켜, 상기 오토클레이브의 가압력을 이용하여 상기 접착 부재와 상기 플렉시블 디스플레이 사이 및 상기 접착 부재와 상기 곡면 커버 부재 사이에 각각 존재하는 미세 기포를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 합착 방법.
  14. 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법에 있어서,
    a) 흡착 부재를 이용하여 상기 플렉시블 디스플레이, 접착 필름, 및 보호 필름이 순차적으로 적층된 상태로 합착 지그를 구성하는 상부 바 형상 지그의 하부에 제공되며, 하부 방향으로 만곡 변형이 가능한 소재로 이루어진 형상 변형 지그의 하부 및 양측 표면에 부착시키는 단계;
    b) 변형 유도 지그를 이용하여 상기 상부 바 형상 지그를 수축 변형시켜 상기 형상 변형 지그를 하부 방향으로 만곡 변형시키는 단계;
    c) 상기 보호 필름을 제거한 후, 상기 합착 지그를 미리 준비된 상기 곡면 커버 부재 내로 이동시키는 단계;
    d) 상기 변형 유도 지그에 의한 변형을 해제하여 상기 상부 바 형상 지그 및 상기 형상 변형 지그를 원래의 형상으로 복귀시켜 상기 플렉시블 디스플레이를 상기 곡면 커버 부재의 내측면에 합착시키는 단계; 및
    e) 상기 변형 유도 지그를 이용하여 상기 합착 지그를 상부로 상승시켜 상기 플렉시블 디스플레이와 상기 곡면 커버 부재가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이를 얻는 단계
    를 포함하는 합착 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 c) 단계에서, 상기 미리 준비된 곡면 커버 부재가 상기 합착 지그의 하부로 이동되는 합착 방법.
  16. 제 14항 또는 제 15항에 있어서,
    상기 흡착 부재로 진공 흡착 유닛이 사용되는 경우, 상기 d) 단계 및 상기 e) 단계 사이에 d1) 상기 흡착 부재의 진공 상태를 해제하는 단계를 추가로 포함하는 합착 방법.
  17. 제 14항 또는 제 15항에 있어서,
    상기 합착 방법은 f) 상기 플렉시블 패널 디스플레이를 오토클레이브 내로 이동시켜, 상기 오토클레이브의 가압력을 이용하여 상기 접착 부재와 상기 플렉시블 디스플레이 사이 및 상기 접착 부재와 상기 곡면 커버 부재 사이에 각각 존재하는 미세 기포를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 합착 방법.
  18. 플렉시블 디스플레이 및 곡면 커버 부재의 합착 방법에 있어서,
    a) 흡착 부재를 이용하여 상기 플렉시블 디스플레이, 접착 필름, 및 보호 필름이 순차적으로 적층된 상태로 장착 부재의 하부에 장착되며. 신축 가능한 유연성 패드로 구현되는 합착 지그의 하부 및 양측 표면에 부착시키는 단계;
    b) 상기 보호 필름을 제거한 후, 상기 합착 지그를 미리 준비된 상기 곡면 커버 부재 내로 이동시키는 단계;
    c) 가압 부재를 이용하여 상기 장착 부재의 상부를 가압하여 상기 합착 지그에 변형을 일으켜 상기 플렉시블 디스플레이를 상기 곡면 커버 부재의 내측면에 합착시키는 단계; 및
    d) 상기 가압 부재의 가압력을 해제하면서 상기 합착 지그를 상부로 상승시켜 상기 플렉시블 디스플레이와 상기 곡면 커버 부재가 합착된 플렉시블 패널 디스플레이를 얻는 단계
    를 포함하는 합착 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 c) 단계에서, 상기 미리 준비된 곡면 커버 부재가 상기 합착 지그의 하부로 이동되는 합착 방법.
  20. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 흡착 부재로 진공 흡착 유닛이 사용되는 경우, 상기 c) 단계 및 상기 d) 단계 사이에 c1) 상기 흡착 부재의 진공 상태를 해제하는 단계를 추가로 포함하는 합착 방법.
  21. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 합착 방법은 e) 상기 플렉시블 패널 디스플레이를 오토클레이브 내로 이동시켜, 상기 오토클레이브의 가압력을 이용하여 상기 접착 부재와 상기 플렉시블 디스플레이 사이 및 상기 접착 부재와 상기 곡면 커버 부재 사이에 각각 존재하는 미세 기포를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 합착 방법.
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