KR20160020701A - 곡면형 윈도우 글래스에 플렉시블 소재 합착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉서블한 소재를 곡면형 윈도우 글래스에 합착함에 있어서, 곡면형 윈도우 글래스의 모든 면에 대하여 동일한 압력을 가하여 곡면형 윈도우 글래스에 균일한 간격 균일도를 가지면서도 합착 과정에서 기포가 발생하지 않아서 대기압 환경에서도 합착시킬 수 있는 플렉서블 소재 곡면 합착장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 플렉서블 소재 곡면 합착장치는, 곡면형 윈도우 글래스의 부착면이 노출되도록 장착되는 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그; 상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그와 대향되는 위치에 변형가능한 소재 내부에 유체가 채워진 구조로 설치되며, 표면이 다양한 곡률을 가지도록 변형되는 변형 가압지그; 상기 변형 가압지그에 유체를 공급 또는 배출하여 상기 변형 가압지그를 변형시키는 가압지그 변형부; 플렉시블 소재의 양 측부를 그리핑하여, 상기 곡면형 윈도우 글래스와 상기 변형 가압지그 사이에 상기 플렉시블 소재를 위치시키는 플렉서블 소재 장착부; 상기 플렉시블 소재 장착부를 구동시켜 상기 플렉시블 소재가 상기 변형 가압지그의 표면에 권취되도록 하는 장착부 구동수단;을 포함한다.

Description

곡면형 윈도우 글래스에 플렉시블 소재 합착장치{THE APPARATUS FOR ATTACHING A FLEXIBLE SHEET TO THE CURVED WINDOW GLASS}

본 발명은 플렉서블 소재 합착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플렉서블한 소재를 곡면형 윈도우 글래스에 합착함에 있어서, 곡면형 윈도우 글래스의 모든 면에 대하여 순차적으로 동일한 압력을 가하여 곡면형 윈도우 글래스에 균일한 간격 균일도를 가지면서도 합착 과정에서 기포가 발생하지 않아서 대기압 환경에서도 합착시킬 수 있는 플렉서블 소재 곡면 합착장치에 관한 것이다.

필름과 같은 풍부한 신축성을 가져서 다양하게 변형될 수 있는 플렉서블(flexible)한 소재는 그 자체로 사용되는 경우보다 특정한 소재에 부착되어 일체로서 사용되는 경우가 많다. 따라서 플렉서블한 소재를 특정한 형상의 소재에 부착할 수 있는 기술의 개발이 많이 이루어지고 있다.

특히, 최근에는 휴대폰을 비롯한 디스플레이 장치와 터치스크린패털을 사용하는 디바이스를 중심으로, 곡면형 윈도우 글래스에 플렉서블한 소재를 합착한 구조를 사용하기 시작했다. 이러한 경우에는 변형이 심해서 모든 면에 대하여 균일한 압력을 가하기 어려운 플렉서블한 소재에 대하여 곡면형 윈도우 글래스의 곡면에 맞게 가압해야 하는 더욱 어려운 문제점이 발생한다.

특히, 플렉서블한 패널 또는 시트를 곡면형 윈도우 글래스와 합착시 곡면 부분에서는 기포가 발생할 가능성이 높으며, 또한 합착력이 떨어지는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 현재 상태에서는 플렉서블한 패널 또는 시트를 곡면형 윈도우 글래스에 합착하는 경우, 기포 발생을 방지하기 위하여 진공 상태에서 합착작업을 수행하고 있다.

그런데 이렇게 진공에서 합착 작업을 수행하더라도 기포 발생을 원천적으로 방지할 수 없을 뿐만아니라, 설비의 단가가 높아지고, 공정시간이 길어지는 등의 문제점도 발생한다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 플렉서블한 소재를 곡면형 윈도우 글래스에 합착함에 있어서, 곡면형 윈도우 글래스의 중앙 부분부터 외측 방향으로 순차적으로 압력을 가하면서도 모든 면에 대하여 동일한 압력을 가하여 곡면형 윈도우 글래스에 균일한 간격 균일도를 가지면서도 합착 과정에서 기포가 발생하지 않아서 대기압 환경에서도 합착시킬 수 있는 플렉서블 소재 곡면 합착장치를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플렉서블 소재 곡면 합착장치는, 곡면형 윈도우 글래스의 부착면이 노출되도록 장착되는 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그; 상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그와 대향되는 위치에 변형가능한 소재 내부에 유체가 채워진 구조로 설치되며, 표면이 다양한 곡률을 가지도록 변형되는 변형 가압지그; 상기 변형 가압지그에 유체를 공급 또는 배출하여 상기 변형 가압지그를 변형시키는 가압지그 변형부; 플렉시블 소재의 양 측부를 그리핑하여, 상기 곡면형 윈도우 글래스와 상기 변형 가압지그 사이에 상기 플렉시블 소재를 위치시키는 플렉서블 소재 장착부; 상기 플렉시블 소재 장착부를 구동시켜 상기 플렉시블 소재가 상기 변형 가압지그의 표면에 권취되도록 하는 장착부 구동수단;을 포함한다.

또한 본 발명의 플렉시블 소재 곡면 합착장치에서, 상기 변형 가압지그는, 중앙부와, 상기 중앙부를 중심으로 대칭을 이루도록 공간 분할되며, 각 분할 공간에 독립적으로 유체가 공급 및 배출되는 구조를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 플렉서블 소재 곡면 부착장치에 의하면 곡면형 윈도우 글래스에 대하여 플렉서블한 패널이나 시트 등 자유 변형 가능한 플렉서블한 소재를 중앙 부분부터 외측 방향으로 순차적으로 가압하여 기포 발생이 원천적으로 방지되고, 곡면형 윈도우 글래스의 모든 부분에 대하여 균일한 압력을 가하여 플렉서블 소재를 곡면형 윈도우 글래스에 간격 균일도를 유지하면서 부착할 수 있는 현저한 효과를 달성할 수 있다.

따라서 본 발명의 플렉서블 소재 곡면 부착장치는 진공 상태에서도 사용가능하지만, 진공 상태가 아닌 대기압 환경에서도 플렉서블 패널 또는 시트를 곡면형 윈도우 글래스에 신속하게 부착할 수 있는 장점도 있다.

도 1 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 소재 곡면 부착장치의 구조 및 작동 과정을 도시하는 도면들이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 상세하게 설명한다.

본 실시예에 따른 플렉서블 소재 곡면 합착장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그(110), 변형 가압지그(120), 가압지그 변형부(130), 플렉서블 소재 장착부(140) 및 장착부 구동수단(도면에 미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.

먼저 상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 곡면형 윈도우 글래스(1)의 부착면이 변형 가압지그(120) 방향으로 노출되도록 장착되는 구성요소이다. 이를 위해 본 실시예에서 상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그(110)는 장착되는 곡면형 윈도우 글래스(1)와 완벽하게 밀착될 수 있도록 대응되는 형상을 가지는 것이 바람직하다.

물론 상기 장착 지그(110) 중 곡면형 윈도우 글래스(1)와 접촉하는 부분에는 곡면형 윈도우 글래스(1)를 흡착 고정할 수 있는 흡착 고정 수단(도면에 미도시)이 구비된다.

또한 본 실시예에서 상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그(110)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그(110)를 상하 방향으로 구동시킬 수 있는 상하 구동수단(150)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 상하 구동수단(150)은 상기 장착 지그(110)를 부착 과정의 필요에 따라 상하 방향으로 이동시키면서 플렉서블 소재(2)의 합착 과정을 돕는다.

다음으로 상기 변형 가압지그(120)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그(110)와 대향되는 위치에 변형가능한 소재 내부에 유체가 채워진 구조로 설치되며, 표면이 다양한 곡률을 가지도록 변형되는 구성요소이다. 즉, 상기 변형 가압지그(120)는 자체의 형상을 상기 곡면형 윈도우 글래스(1)의 형상에 따라 다양하게 변화시키면서 상기 플렉서블 소재(2)를 상기 곡면형 윈도우 글래스(1)의 중앙 부분에서부터 외측 방향으로 순차적으로 가압하는 것이다.

이를 위해 본 실시예에서 상기 변형 가압지그(120)는 자유로운 형상 변형이 가능한 풍선과 같은 구조를 가지며, 그 내부에는 기체 또는 액체와 같은 유체가 채워진다. 이때 상기 유체의 압력은 합착 작업의 필요에 따라 다양하게 변화될 수 있다.

또한 상기 변형 가압지그(120)는 플렉서블 소재(2)의 부착 초기에는 상기 플렉서블 소재(2)의 중앙 부분만이 곡면형 윈도우 글래스(1)의 중앙 부분과 접촉되도록 뾰족한 형상을 가져야 하며, 합착 작업이 더 진행될수록 접촉 면적이 넓어지도록 변형되어야 하며, 합착 작업의 마지막 단계에서는 곡면형 윈도우 글래스(1)의 양단 모양에 따라서 상기 변형 가압지그의 형상을 미세하게 변형시켜야 한다. 따라서 상기 변형 가압지그(120)에는 이렇게 변형 가압지그의 형상이 변화되도록 변형 안내수단(160)이 더 구비될 수도 있다.

상기 변형 안내수단(160)은 상기 변형 가압지그(120)의 양측 하부에 설치되어, 상하좌우 방향으로 이동가능하며 자체적으로 회전 구동도 가능한 구조를 가진다. 물론 변형 안내수단 없이 상기 변형 가압지그(120)를 상측으로 가압하는 동작에 의해서도 플렉서블 소재의 합착이 가능할 수도 있을 것이나, 보다 정확한 합착작업을 위해 상기 변형 안내수단이 구비되는 것이다.

또한 본 실시예에서 상기 변형 가압지그(120)의 표면에는 상기 플렉서블 소재(2)의 배면을 부착할 수 있는 소재 부착막(도면에 미도시)이 더 구비될 수도 있다. 상기 소재 부착막은 상기 플렉서블 소재(2)의 합착 과정에서 상기 플렉서블 소재(2)가 상기 변형 가압지그(120)의 표면이 움직임 없이 권취되어 합착 과정이 순차적으로 진행되도록 돕는 역할을 한다. 이때 상기 소재 부착막은 상기 플렉서블 소재(2)의 배면에 아무런 흔적이나 잔사를 남기지 않으면서도 부착력을 가지는 점착 소재로 이루어져야 한다.

다음으로 상기 가압지그 변형부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 변형 가압지그(120)에 유체를 공급 또는 배출하여 상기 변형 가압지그(120)를 변형시키는 구성요소이다. 즉, 상기 가압지그 변형부(130)는 제어부의 제어에 따라 상기 변형 가압지그(120)에 필요한 유체 압력이 가해지도록 상기 변형 가압지그(120) 내에 기체 또는 유체를 공급하거나 배출하는 것이다.

다음으로 플렉서블 소재 장착부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이, 플렉서블 패널 또는 시트 등의 플렉시블 소재(2)의 양 측부를 그리핑(gripping)하여, 상기 곡면형 윈도우 글래스(1)와 상기 변형 가압지그(120) 사이에 상기 플렉시블 소재(2)를 위치시키는 구성요소이다. 따라서 상기 플렉서블 소재 장착부(140)에 의하여 합착 작업이 진행될 플렉서블 소재(2)가 최초로 로딩(loading)되는 것이며, 합착 작업이 진행될 수 있는 상태로 상기 플렉서블 소재(2)를 변형시키기도 한다. 상기 플렉서블 소재 장착부(140)는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 플렉서블 소재(2)의 양측 가장자리를 최소한으로 집게 형상으로 그리핑하는 구조를 가질 수 있다.

다음으로 상기 장착부 구동수단(도면에 미도시)은 상기 플렉시블 소재 장착부(140)를 구동시켜 상기 플렉시블 소재(2)가 상기 변형 가압지그(120)의 표면에 권취되도록 하는 구성요소이다. 즉, 상기 장착부 구동수단은 플렉서블 소재(2)가 플렉서블 소재 장착부(140)에 장착된 상태에서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 장착부(140)를 하측 방향으로 하강시켜 상기 플렉서블 소재(2)가 상기 변형 가압지그(120)의 형상과 동일한 형상으로 휘어진 상태에서 상기변형 가압 지그(120)에 권취되도록 하는 것이다.

이하에서는 본 실시예에 따른 플렉서블 소재 곡면 합착장치(100)를 이용한 합착 과정을 설명한다.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 합착 작업이 진행될 곡면형 윈도우 글래스(1)와 플렉서블 소재(2)를 로딩하는 과정이 진행된다. 즉, 상기 곡면형 윈도우 글래스(1)는 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그(110)에 정확한 위치로 반입한 상태에서 흡착하여 로딩한다. 또한 상기 플렉서블 소재(2)는 플렉서블 소재 장착부(140)에 양단 가장자리가 그리핑된 상태로 로딩한다.

이때 상기 변형 가압지그(120)는 상기 플렉서블 소재(2)와 이격된 상태이며, 상측으로 뾰족한 형태로 내부에 유체가 채워진 상태를 유지한다.

다음으로는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플렉서블 소재(2)를 변형 가압지그(120) 표면에 권취하는 과정이 진행된다. 예를 들어 상기 장착부 구동수단을 이용하여 상기 플렉서블 소재 장착부(140)를 하측으로 이동시켜 상기 플렉서블 소재(2)가 상기 변형 가압지그(120)의 표면 형상과 동일한 형상으로 권취되도록 하는 것이다.

이때 상기 변형 가압지그(120) 표면에 점착막이 형성되어 있는 경우에는 플렉서블 소재(2)가 변형 가압지그(120) 표면에 부착될 것이다. 이렇게 플렉서블 소재가 변형 가압지그(120) 표면에 부착되는 경우에는 플렉서블 소재 장착부(140)가 플렉서블 소재(2)와 분리된 상태로 합착 과정이 진행될 수도 있을 것이다.

이 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그(110)를 하강시키면, 상기 변형 가압지그(120)가 상기 플렉서블 소재(1)의 중앙 부분부터 상측으로 가압하여 곡면형 윈도우 글래스(2)의 중앙 부분과 접촉시킨다. 이때 상기 플렉서블 소재(1)의 다른 부분은 상기 플렉서블 소재 장착부(140)에 의하여 당겨진 상태를 유지하므로 상기 곡면형 윈도우 글래스(1)와 이격된 상태를 유지한다.

그리고 나서 상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그(110)를 더욱 하강시키거나 변형 가압지그(120)를 상승시키면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 변형 가압지그(120)가 눌려서 변형되면서 상기 플렉서블 소재(2)의 더 넓은 영역을 상기 곡면형 윈도우 글래스(1)에 합착시킨다. 이렇게 점진적으로 상기 플렉서블 소재(2)의 중앙 부분부터 순차적으로 외곽쪽으로 확대되면서 상기 곡면형 윈도우 글래스(1)에 합착된다.

다음으로 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그(110)를 완전히 하강시켜 상기 플렉서블 소재(2)의 말단이 상기 곡면형 윈도우 글래스(1)의 만곡부(1a)에 합착되도록 한다. 실제로 이 만곡부(1a)에 합착하는 과정에서 많은 불량이 발생하므로 이에 대해서는 매우 섬세한 제어 동작이 요구된다. 즉, 상기 변형 안내수단(160)을 상기 만곡부(1a)에 근접한 위치까지 접근시켜서 상기 변형 가압지그(120)의 팽창 구역이 만곡부(1a) 시작위치에서 순차적으로 진행되도록 제어한다.

그리고 나서 상기 변형 안내수단(160)을 약간 후퇴시켜서 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 변형 가압지그(120)의 팽창 구역이 조금더 만곡부(1a) 내측으로 진행되도록 제어한다. 마지막으로 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 변형 안내수단(160)을 더욱 후퇴시켜 변형 가압지그(120)의 모든 면이 상기 플렉서블 소재(2)의 모든 면을 가압하는 상태로 만든다. 이렇게 되면, 합착 작업이 완료되는 것이다.

이때 상기 변형 가압지그(120)는 기체 등 유체에 의하여 가압되는 것이므로, 모든 면에 대하여 동일한 압력을 가하게 되고, 자유롭게 변형되는 플렉서블 소재(2)에 대하여 모든 면에 대하여 균일한 압력으로 가압할 수 있으며, 상기 플렉서블 소재(2)와 곡면형 윈도우 글래스(1)는 간격 균일도를 유지한 상태에서 합착된다.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 소재 곡면 합착장치
110 : 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그 120 : 변형 가압 지그
130 : 가압지그 변형부 140 : 플렉서블 소재 장착부
2 : 플렉서블 소재 1 : 곡면형 윈도우 글래스

Claims (2)

1. 곡면형 윈도우 글래스의 부착면이 노출되도록 장착되는 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그;
   상기 곡면형 윈도우 글래스 장착 지그와 대향되는 위치에 변형가능한 소재 내부에 유체가 채워진 구조로 설치되며, 표면이 다양한 곡률을 가지도록 변형되는 변형 가압지그;
   상기 변형 가압지그에 유체를 공급 또는 배출하여 상기 변형 가압지그를 변형시키는 가압지그 변형부;
   플렉시블 소재의 양 측부를 그리핑하여, 상기 곡면형 윈도우 글래스와 상기 변형 가압지그 사이에 상기 플렉시블 소재를 위치시키는 플렉서블 소재 장착부;
   상기 플렉시블 소재 장착부를 구동시켜 상기 플렉시블 소재가 상기 변형 가압지그의 표면에 권취되도록 하는 장착부 구동수단;을 포함하는 플렉시블 소재 곡면 합착장치.
2. 제2항에 있어서, 상기 가압지그 변형부는,
   일정한 온도로 가열된 유체를 일정한 압력으로 공급하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 소재 곡면 합착장치.

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