KR20160137736A - 라미네이션 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20160137736A
KR20160137736A KR1020150070503A KR20150070503A KR20160137736A KR 20160137736 A KR20160137736 A KR 20160137736A KR 1020150070503 A KR1020150070503 A KR 1020150070503A KR 20150070503 A KR20150070503 A KR 20150070503A KR 20160137736 A KR20160137736 A KR 20160137736A
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 라미네이션 장치는, 상부 스테이지 및 패널이 안착되는 하부 스테이지를 포함하는 스테이지부, 상기 패널에 합착액을 도포하는 노즐부, 상기 합착액의 상면을 가경화하는 제 1 광조사부, 상기 패널 및 커버글라스를 합착하는 가압부, 및 상기 합착액의 측면을 가경화하는 제 2 광조사부를 포함한다.

Description

라미네이션 장치 및 방법 {A LAMINATION EQUIPMENT AND METHOD}
본 발명은 라미네이션 장치 및 방법에 관한 것으로, 패널과 커버글라스의 합착 과정에서 생성되는 기포를 방지하는 라미네이션 장치 및 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등으로 분류된다.
이 중 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 트랜지스터와 전극 등이 형성되고, 이후 유기층을 형성시킨 표시패널을 포함한다. 최근에, 표시 장치가 소형화, 경량화 됨에 따라 표시패널도 소형화 및 박막화 되고 있다.
표시패널의 소형화 및 박막화를 위해서는, 플렉시블 기판이 필수적이다. 여기서, 플렉시블 기판은 제조과정에서 캐리어 기판상에 배치된다. 캐리어 기판은 상대적으로 단단한 물성을 갖기 때문에, 트랜지스터와 전극 등의 형성 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
한편, 표시패널을 보호하기 위해서 표시패널에 커버글라스가 부착된다. 이때, 커버글라스와 표시패널의 사이에 공기가 삽입되어 기포가 생성되지 않아야 한다.
따라서, 표시패널에 커버글라스를 부착할 때 표시패널과 커버글라스의 라미네이션 방법이 중요하다.
본 발명은 패널과 커버글라스 합착 시 기포가 생성되는 것을 방지할 수 있는 라미네이션 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 라미네이션 장치는, 상부 스테이지 및 패널이 안착되는 하부 스테이지를 포함하는 스테이지부, 상기 패널에 합착액을 도포하는 노즐부, 상기 합착액의 상면을 가경화하는 제 1 광조사부, 상기 패널 및 커버글라스를 합착하는 가압부, 및 상기 합착액의 측면을 가경화하는 제 2 광조사부를 포함한다.
상기 제 1 광조사부 및 상기 제 2 광조사부는 UV 램프이다.
상기 제 1 광조사부는 상기 제 2 광조사부보다 적은 적산광량으로 조사한다.
상기 제 1 광조사부는 상부 또는 하부 스테이지의 중앙부에 배치되고, 상기 제 2 광조사부는 상기 패널의 외주에 배치된다.
상기 제 1 광조사부는 상부 또는 하부 스테이지의 중앙부에 배치되고, 상기 제 2 광조사부는 스테이지부의 외측에 배치된다.
상기 패널 및 상기 커버글라스를 정렬하는 정렬부를 더 포함한다.
상기 하부스테이지는 패널을 이동시키는 이동부를 더 포함한다.
상기 노즐부는 슬릿 노즐일 수 있다.
상기 가압부는 롤러일 수 있다.
상기 상부 스테이지는 커버글라스를 상기 패널로 하강시키는 프레스 유닛을 포함한다.
또한 본 방법의 일실시예에 따른 라미네이션 방법은, 패널을 스테이지에 안착시키는 단계, 패널에 합착액을 도포하는 단계, 제 1 광조사부를 이용하여 합착액의 상면을 가경화하는 단계, 커버글라스와 상기 패널을 정렬하는 단계 및 상기 커버글라스와 상기 패널을 합착하는 단계를 포함하며, 상기 합착하는 단계에서, 제 2 광조사부를 이용하여 상기 합착액의 측면을 가경화하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 광조사부는 상기 제 2 광조사부보다 적은 적산광량으로 조사한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 패널과 커버글라스의 합착 과정에서 발생하는 기포를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 라미네이션 장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하부 스테이지의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라미네이션 장치의 측면도이다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 라미네이션 과정을 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 라미네이션 장치(10)를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 라미네이션 장치(10)를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치(10)는 스테이지부(100), 노즐부(200), 정렬부(300), 제 1 광조사부(400), 가압부(500), 제 2 광조사부(600)를 포함한다.
우선, 스테이지부(100)는 상부 스테이지(110), 하부 스테이지(120)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상부 스테이지(110)는 프레스 유닛(111) 및 흡착부를 포함할 수 있다.
프레스 유닛(111)은 커버글라스(30)를 수직방향으로 이동시킬 수 있는 승강 실린더(미도시)를 가지고 있고, 서브 모터에 의해 가압력, 이동 속도, 가압 시간, 높이를 제어할 수 있다.
흡착부는 복수의 흡인 구멍을 갖고, 흡인 구멍은 흡인 유닛(112)에 배관으로 연결되어 있다. 흡인 유닛(112)은 진공 펌프, 진공 이젝터 등을 사용할 수 있다. 하부 스테이지(120)는 상부 스테이지(110)와 대향되게 설치되며, 흡착부와 이동부(121)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 흡착부는 복수의 흡인 구멍을 갖고 있어, 복수의 구멍을 통해 전달된 진공력에 의해 패널(20)이 흡착부에 안착될 수 있도록 구성되어 있다. 흡인 구멍은 상부 스테이지(110)의 흡인 유닛(112)에 배관으로 연결되어 있다
이동부(121)는 패널(20)을 상하 또는 좌우로 이동시킬 수 있는 유닛으로, LM 가이드(Linear Motion Guide) 및 모터를 포함한다. 이동부(121)는 LM가이드를 따라 이동된다.
다음, 노즐부(200)는 디스펜서(210)와 모터 구동 로봇(220)을 포함할 수 있다.
디스펜서(210)는 내부에 합착액(230)을 포함하며, 패널(20)의 상면에 합착액(230)을 도포한다. 디스펜서(210)는 시린지 막힘이 되어 있어 자동으로 합착액(230)이 정량 배출되며, 도포량은 디지털 압력계 및 도포 속도로 제어된다.
모터 구동 로봇(220)은 디스펜서(210)를 측면에 배치되어, 디스펜서(210)를 X축, Y축 및 Z축방향으로 이동시킨다.
또한, 본 발명의 일실시예에서 노즐부(200)는 슬릿 노즐로 구현된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 합착액(230)은 광경화성 고착제일 수 있다. 예를 들면, 다관능 (메타)아크릴레이트, 단관능 (메타)아크릴레이트 및 광중합 개시제를 함유한 접착성 조성물일 수 있다.
다음, 정렬부(300)는 카메라 및 제어장치를 포함할 수 있다.
카메라는 정렬 마크가 시야에 들어가는 위치로 이동할 수 있으며, 촬상이 종료되면 카메라는 라미네이션에 방해가 되지 않도록 이동한다.
예컨대, 패널(20)과 커버글라스(30) 중 어느 하나에 정렬 마크가 배치되며, 카메라는 정렬 마크를 인식하여 제어장치에 전달한다.
제어장치는 인식된 정렬 마크의 정보를 통해 패널(20) 또는 커버글라스(30)의 위치를 판단하고, 그에 따라 패널(20) 또는 커버글라스(30)의 위치를 조정할 수 있다.
다음, 제 1 광조사부(400)는 상부 스테이지(110) 또는 하부 스테이지(120) 상에 배치된다. 제 1 광조사부(400)는 패널(20)과 커버글라스(30)의 정렬 과정이 완료되면 패널(20)상에 도포되어 있는 합착액(230)의 상면을 가경화시키기 위해 광을 조사한다. 본 발명의 일실시예에서, 제 1 광조사부(400)는 UV램프로 구성된다.
다음, 가압부(500)는 롤러 및 이송 유닛(미도시)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 커버글라스(30)가 패널(20)과 맞닿으면 롤러는 롤러 이송 유닛(미도시)에 의해 하강한 후 예를 들어 좌측에서 우측 방향으로 가압하며 이동한다.
다음, 도 2는 제 2 광조사부(600)가 배치된 하부 스테이지(120)의 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른, 제 2 광조사부(600)는 하부 스테이지(120) 상에 배치되며, 패널(20)의 외주에 배열된다. 제 2 광조사부(600)는 패널(20) 및 커버글라스(30) 합착단계에서 합착액(230)의 측면이 가경화되도록 합착액(230)의 측면에 광을 조사한다.
또한, 제 2 광조사부(600)는 UV램프로 구성된다.
단, UV 램프는 패널(20)의 외주 부분 전체에 걸쳐 배열할 필요는 없고 부분적으로 배치될 수 있다. 도 2 에서는, 12개의 UV램프로 구성하였으나, 본 발명은 실시예에 따른 UV램프 개수에 한정되지는 않는다.
단, 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 2 광조사부(600)는 스테이지부(100) 외측에 배치된다.
지금까지 본 발명에 따른 일 실시예인 라미네이션 장치(10)의 구성에 대해서 설명하였고, 이하에서 본 발명에 따른 라미네이션 방법의 일실시예를 설명한다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 라미네이션 과정을 나타낸 도면이다.
우선, 1단계로 하부 스테이지(120)의 흡착부에 패널(20)을 준비한다. 패널(20)은 흡착부에 의해 진공 흡착으로 지지되어 안착된다.
준비되는 패널(20)은 특별히 제한은 없지만 판유리(소재 판유리, 투명 도전막이 부착된 유리 기판, 전극이나 회로가 형성된 유리 기판 등), 사파이어 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 불화마그네슘 기판 등을 될 수 있다. 유리는 강화 유리가 될 수 있다. 패널(20)의 크기에 특별히 제한은 없지만, 전형적으로는 10000∼250000㎟정도의 면적을 가지고 0.1∼2㎜정도의 두께를 가진다.
하부 스테이지(120)의 이동부(121)는 X축방향, Y축방향 및 Z축방향으로 이동하며, 이는 모터로 구동된다.
도 4a는 합착액(230)을 도포하는 단계를 나타내는 측면도이다.
다음 2단계로, 도 4a을 참조하면, 노즐부(200)로 패널(20)의 상면에 합착액(230)을 도포한다. 노즐부(200)는 모터 구동 로봇(220)으로 X축, Y축 및 Z축방향으로 이동한다. 노즐부(200)는 이동하며 패널(20)의 상면에 합착액(230)을 일정한 패턴으로 또는 임의의 패턴으로 도포한다.
도포시에 노즐부(200)의 시린지가 열리고, 합착액(230)이 자동으로 정량 배출된다. 도포량은 디지털 압력계 및 도포 속도로 제어되어, 패널(20)에 도포되는 합착액(230)은 일정 두께를 유지할 수 있게 한다.
도포가 종료되면 패널(20) 및 커버글라스(30)의 라미네이션에 방해가 되지 않도록 스테이지부(100)의 측면으로 이동된다.
도 4b는 제 1 광조사부(400)로 합착액(230)의 상면을 가경화시키는 단계를 나타내는 측면도이다.
다음 3단계로, 도 4b를 참조하면, 제 1 광조사부(400)는 패널(20)의 상에 배치된 합착액(230)의 상면을 가경화시킨다. 조사하는 광의 파장은 사용하는 합착액(230)의 특성에 따라 변경할 수 있다. 예컨대, 마이크로파, 적외선, 가시광, 자외선, X선, γ선, 전자선 등을 조사할 수 있다. 즉, 본 발명에서 광이란 가시광뿐만 아니라 폭넓은 파장 영역을 포함하는 전자파(에너지선)을 의미한다.
UV램프에 의해 합착액(230)을 경화시킬 때 적산광량은 755mJ/㎠로 하고, UV조사 시간은 일반적으로 1∼120초, 전형적으로는 2∼60초 정도이고, 바람직하게는 15∼45초 정도이다. 광의 조사는 라미네이션의 압력을 유지한 채로 실행한다.
한편, 광 조사 시간의 제어는 전원의 ON/OFF로 행하여진다.
도 4c는 패널(20) 및 커버글라스(30)를 정렬하는 단계를 나타내는 측면도이다.
다음 4단계로, 도 4c를 참조하면, 정렬부(300)는 패널(20) 및 커버글라스(30)를 정렬한다.
카메라는 상부 스테이지(110)의 커버글라스(30) 또는 하측의 패널(20)의 각 표면에 배치된 정렬 마크를 카메라로 촬상하여 정보를 제어장치로 보낸다. 제어장치는 촬상된 화상 정보에 기초하여 상부 스테이지(110)의 커버글라스(30)와 하측의 패널(20)의 상대적인 위치 어긋남 상태를 검출한다. 검출 결과에 기초하여, 제어장치는 하부 스테이지(120)의 이동부(121)를 미세 조정하여 정렬시킨다.
카메라는 CCD나 CMOS를 촬상소자에 사용한 디지털 카메라 외에 아날로그 카메라도 사용할 수 있다. 단, 본 발명의 일실시예는, 디지털 카메라로 설명한다.
촬상이 종료되면 라미네이션에 방해가 되지 않도록 이동한다.
도 4d는 패널(20) 및 커버글라스(30)를 합착하는 단계를 나타내는 측면도이다.
다음 5단계로, 도 4d를 참조하면, 커버글라스(30)는 패널(20)에 합착된다.
커버글라스(30)가 흡착된 상부 스테이지(110)는 프레스 유닛(111)에 의해 강하된다. 커버글라스(30)는 패널(20)에 닿을때까지 강하되며, 커버글라스(30)와 패널(20)이 라미네이션되면 상부 스테이지(110)의 흡착은 중지되고, 프레스 유닛(111)은 다시 상승된다.
다음 롤러는 합착된 커버글라스(30)의 상면을 가압하며 이동한다.
본 발명의 일실시예에서, 라미네이션할 때의 압력은 15.8Kg/s의 추력으로 커버글라스(30) 상에 롤 프레스를 행했다.
이 때, 제 2 광조사부(600)는 패널(20)상에 배치된 합착액(230)의 측면을 가경화시킨다. UV램프에 의해 합착액(230)의 측면을 경화시킬 때 적산광량은 944mJ/㎠로 하고, UV조사 시간은 30초로 한다.
즉, 제 1 광조사부(400)는 제 2 광조사부(600)보다 적은 적산광량으로 조사한다.
이상에서 도면 및 실시예를 중심으로 본 발명을 설명하였다. 상기 설명된 도면과 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 라미네이션 장치 100: 스테이지부
400: 제 1 광조사부 600: 제 2 광조사부

Claims (12)

  1. 상부 스테이지 및 패널이 안착되는 하부 스테이지를 포함하는 스테이지부;
    상기 패널에 합착액을 도포하는 노즐부;
    상기 합착액의 상면을 가경화하는 제 1 광조사부;
    상기 패널 및 커버글라스를 합착하는 가압부; 및
    상기 합착액의 측면을 가경화하는 제 2 광조사부를 포함하는 라미네이션장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광조사부 및 상기 제 2 광조사부는 UV 램프인 라미네이션 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광조사부는 상기 제 2 광조사부보다 적은 적산광량으로 조사하는 라미네이션 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 광조사부는 상부 또는 하부 스테이지 상에 배치되고,
    상기 제 2 광조사부는 상기 패널의 외주에 배치된 라미네이션 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 광조사부는 상부 또는 하부 스테이지의 중앙부에 배치되고,
    상기 제 2 광조사부는 상기 스테이지부의 외측에 배치되는 라미네이션 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 패널 및 상기 커버글라스를 정렬하는 정렬부를 더 포함하는 라미네이션 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하부 스테이지는 패널을 이동시키는 이동부를 포함하는 라미네이션 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 노즐부는 슬릿 노즐인 라미네이션 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가압부는 롤러인 라미네이션 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상부 스테이지는 커버글라스를 상기 패널로 하강시키는 프레스 유닛을 포함하는 라미네이션 장치.
  11. 패널을 스테이지부에 안착시키는 단계;
    패널에 합착액을 도포하는 단계;
    제 1 광조사부를 이용하여 합착액의 상면을 가경화하는 단계;
    커버글라스와 상기 패널을 정렬하는 단계; 및
    상기 커버글라스 및 상기 패널을 합착하는 단계를 포함하며
    상기 합착하는 단계에서, 제 2 광조사부를 이용하여 상기 합착액의 측면을 가경화하는 단계를 포함하는 라미네이션 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 광조사부는 상기 제 2 광조사부보다 적은 적산광량으로 조사하는 라미네이션 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210011718A (ko) * 2019-07-23 2021-02-02 (주)에스티아이 라미네이팅 장치 및 이를 이용한 라미네이팅 방법
KR20210111504A (ko) * 2020-03-03 2021-09-13 에이피시스템 주식회사 초박 유리 처리장치 및 초박 유리 처리방법
KR20210115709A (ko) * 2020-03-16 2021-09-27 에이피시스템 주식회사 초박 유리 처리장치 및 초박 유리 처리방법

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