KR20170034579A - 프레스형 곡면 글라스 열전사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 기기의 글라스 중 사방이 곡률의 엣지면을 갖는 곡면 글라스에 대해 글라스 형상에 맞춰 전사시트를 가압하여 곡률을 갖는 다양한 형상의 글라스를 효율적으로 열전사함을 제공하도록, 곡률의 엣지면을 갖는 글라스에 전사시트를 면 접합하여 열전사하는 글라스 열전사장치에 있어서, 내부 작업환경을 진공상태로 유지시키는 진공챔버와; 상기 진공챔버의 내부에 고정 설치되고 상부에 글라스를 안착한 후 열전사작업을 지지가능하게 구비되는 스테이지유닛과; 상기 스테이지유닛의 상측에 대응하여 표면이 설정온도로 가열가능한 압착부재를 구비하고, 상기 압착부재를 상하로 수직왕복운동가능하되 상기 압착부재가 전사시트에 가열상태로 접한 다음 상기 스테이지유닛 상의 글라스를 향해 가압하는 히팅가압부;를 포함하는 프레스형 곡면 글라스 열전사장치를 제공한다.

Description

프레스형 곡면 글라스 열전사장치 {Press Type Thermal Transferring Apparatus of Curved Surface Glass}

본 발명은 프레스형 곡면 글라스 열전사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스플레이 기기의 글라스 중 사방이 곡률의 엣지면을 갖는 곡면 글라스에 대해 글라스 형상에 맞춰 전사시트를 가압하여 곡률을 갖는 다양한 형상의 글라스를 효율적으로 열전사하는 것이 가능한 프레스형 곡면 글라스 열전사장치에 관한 것이다.

최근 본격적인 정보화시대로 접어들면서 각종 전기적 신호정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이(display) 산업이 급속도로 발전하였으며, 그 중에서 스마트폰, 태블릿PC 등과 같은 모바일 디스플레이 기기에는 저전압 구동, 저소비 전력, 풀 칼라 구현 등의 특징을 실현할 수 있도록 한 고밀도의 반도체 패키지와 함께 글라스를 기본적으로 구성하여 사용하고 있다.

이러한 디스플레이 기기의 글라스에는 외관 마감 및 기타 기능적 효과를 구현해주기 위하여 강화유리 등과 같은 글라스를 주재로 하되 글라스의 일면 테두리 부위에 전사시트를 이용한 열전사 방식으로 잉크층을 형성하게 된다.

여기서 글라스의 일면에 전사시트를 열전사함에는 스테이지 상에 글라스를 안착한 상태에서 전사시트를 배치하고, 전사시트에 고온과 압력을 가하여 잉크층을 전사하도록 구성된 열전사장치를 사용한다.

그런데 기존의 열전사장치에서는 작업시 금형의 전체를 가열하기 때문에 에너지소모가 크고, 열전사작업에 필요한 작업시간이 길어져 생산성이 떨어지며, 장치의 부품에 열화현상이 심하게 나타나게 된다는 문제가 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제1422390호(2014.07.16.)에는 제1금형과, 상기 제1금형에 대해 상대적으로 접리가능한 제2금형과, 상기 금형의 적어도 어느 한쪽에 마련되는 가열수단과, 상기 금형의 적어도 어느 한쪽에 분리 이동가능하게 마련되고 상기 금형 사이에 공급되는 수지체에 전사면을 맞대여서 전사성형을 행하는 전사부재와, 상기 금형으로부터 상기 전사부재를 분리 이동시킨 상태에서 상기 전사부재의 전사면이 형성된 면과는 반대측의 면에 맞닿아서 냉각하는 냉각부재와, 상기 양 금형을 접근시켜 상기 냉각부재, 전사부재 및 상기 수지체를 끼어 지지하고 상기 전사 성형에서의 가압력보다도 작은 제1설정치로의 가압을 유지한 상태에서 상기 수지체를 냉각시킨 후 상기 제1설정치보다도 작은 제2설정치까지 제압한 상태에서 상기 수지체를 더욱 냉각시키는 제어수단을 구비토록 구성됨에 따라 전사 성형한 후에 변형 없이 소망하는 형상으로 형성할 수 있는 전사성형장치가 공지되어 있다.

또한 대한민국 등록실용신안공보 제191377호(2000.05.25.)에서는 패널을 사이에 끼워 이동시키는 이송롤러 및 콘베이어와, 상기 패널의 표면에 인접하도록 전사테이프를 공급하는 전사테이프롤과, 상기 전사테이프를 패널의 입체표면에 가열압착하여 패널의 표면에 전사지부분만을 열전사하는 열전사롤러와, 상기 열전사롤러의 외측에 열을 전달하는 가열판을 포함한 테이프 열전사장치에 있어서, 상기 열전사롤러 뒤쪽에 전사테이프 보호용 코팅필름을 공급하는 코팅필름 권취롤과, 이 코팅필름 권취롤에서 인출되는 코팅필름을 패널의 표면형상대로 안내하는 필름안내롤러과, 상기 필름안내롤러를 거쳐 패널 표면형상대로 안내되는 코팅필름을 테이프 전사된 패널 표면 위에 열전사하는 열전사롤러 및 상기 패널 표면 위에 코팅필름을 전사하고 남은 보호필름을 권취하는 보호필름 권취롤로 이루어진 필름코팅장치를 더 설치하여 구성됨에 따라 패널의 표면형상에 어긋나서 주름이 생기는 불량을 방지할 수 있는 필름코팅장치를 구비한 테이프 열전사장치가 공지되어 있다.

그러나 상기한 등록특허공보 제1422390호 및 등록실용신안공보 제191377호의 경우에는 양자 모두 글라스를 지지한 후 평평한 면 접촉에 의해 잉크층을 열전사하기 때문에 일반적인 평면 글라스만이 적용가능할 뿐이며, 최근 디스플레이 기기에서의 외측 둘레에 2~4면이 곡률을 이루는 곡면 글라스에 적용하기 어렵다는 문제가 있었다.

또한 종래에는 글라스를 향해 전사시트를 가압하기 위한 압착수단(전사플레이트 또는 열전사롤러)이 열전사장치에 고정형으로 적용되기 때문에 다양한 형상의 곡면 글라스에 대한 열전사작업이 불가하다는 문제점이 있었다.

그리고 상기한 종래 열전사장치의 경우에는 열전사작업이 일반적인 대기환경에서 진행되기 때문에 글라스 상에 열전사 작업 면이 이물유입에 따른 결함이 발생하거나 압착시 글라스를 향한 가압량을 균등하게 제어하기 어려워 제품의 품질이 저하된다는 문제점이 있었다.

KR 등록특허공보 제10-1422390호 KR 등록실용신안공보 제20-0191377호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 진공환경에서 곡면 글라스의 형상에 대응하여 글라스를 열 전사할 수 있게 지지 및 가압하므로 곡률의 엣지면을 갖는 곡면 글라스의 우수한 열 전사작업을 도모함은 물론 글라스를 향한 가압정밀도를 높일 수 있는 프레스형 곡면 글라스 열전사장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라 본 발명은 곡면 글라스를 지지하기 위한 지그수단과 함께 글라스를 향해 열전사하는 가압수단이 각각 교체가능하게 구성하므로 다양한 곡면 글라스의 형상에 맞춰 탄력적인 열전사작업을 도모할 수 있는 프레스형 곡면 글라스 열전사장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 프레스형 곡면 글라스 열전사장치는 곡률의 엣지면을 갖는 글라스에 전사시트를 면 접합하여 열전사하는 글라스 열전사장치에 있어서, 내부 작업환경을 진공상태로 유지시키는 진공챔버와; 상기 진공챔버의 내부에 고정 설치되고 상부에 글라스를 안착한 후 열전사작업을 지지가능하게 구비되는 스테이지유닛과; 상기 스테이지유닛의 상측에 대응하여 표면이 설정온도로 가열가능한 압착부재를 구비하고, 상기 압착부재를 상하로 수직왕복운동가능하되 상기 압착부재가 전사시트에 가열상태로 접한 다음 상기 스테이지유닛 상의 글라스를 향해 가압하는 히팅가압부;를 포함하여 이루어진다.

상기 스테이지유닛에는 상면이 글라스의 하부 곡률 형상과 동일하게 성형되되 상기 스테이지유닛 상에 교체가능하게 구비되는 전용지그부재를 구성한다.

상기 히팅가압부에는 상기 압착부재에 대응하여 설정온도로 가열가능하게 구비되는 가온수단을 형성한다.

상기 압착부재는 하면이 글라스의 상부 곡률 형상과 동일하게 성형된 가압면을 형성하되 상기 히팅가압부로부터 교체가능하게 구비한다.

상기 압착부재의 가압면은 글라스에 대한 가압성능 및 밀착성능을 높일 수 있게 글라스 면의 곡률 반경보다 큰 반경의 곡면으로 형성한다.

본 발명에 따른 프레스형 곡면 글라스 열전사장치에 의하면 4면이 곡률 엣지면을 갖는 글라스의 형상을 따라 지지한 후 곡면의 글라스 형상에 대응하여 가압가능하게 구성하므로, 곡면 글라스의 원활한 열 전사작업을 도모하여 해당 작업공정의 적용 폭을 확대함은 물론 곡면 글라스에 대한 열전사 작업효율을 향상시키고, 작업시 구분된 열 전사환경을 진공상태로 유지하여 이물유입에 따른 결합을 방지하며 항상 균등한 가압력을 적용하여 제품의 불량률을 낮추면서 품질을 대폭 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 프레스형 곡면 글라스 열전사장치는 곡면 글라스의 곡률에 맞게 성형된 전용지그부재 및 압착부재를 교체가능하게 구성하므로, 2~4면이 곡률을 갖는 다양한 형상의 곡면 글라스에 대한 열전사작업을 도모함은 물론 글라스마다 전용 지그를 적용가능하여 열전사작업을 보다 정밀하게 진행할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 프레스형 곡면 글라스 열전사장치는 압착부재의 가압면이 글라스 면의 곡률 반경보다 큰 반경의 곡면으로 형성하므로, 곡면 글라스의 곡률영역에 대한 가압성능 및 밀착성능을 높여 열전사작업의 효율 및 품질을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예의 공정 흐름을 나타내는 공정도.

본 발명은 곡률의 엣지면을 갖는 글라스에 전사시트를 면 접합하여 열전사하는 글라스 열전사장치에 있어서, 내부 작업환경을 진공상태로 유지시키는 진공챔버와; 상기 진공챔버의 내부에 고정 설치되고 상부에 글라스를 안착한 후 열전사작업을 지지가능하게 구비되는 스테이지유닛과; 상기 스테이지유닛의 상측에 대응하여 표면이 설정온도로 가열가능한 압착부재를 구비하고, 상기 압착부재를 상하로 수직왕복운동가능하되 상기 압착부재가 전사시트에 가열상태로 접한 다음 상기 스테이지유닛 상의 글라스를 향해 가압하는 히팅가압부;를 포함하는 프레스형 곡면 글라스 열전사장치를 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 프레스형 곡면 글라스 열전사장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 발명의 실시예들은 해당 기술분야에서 보통의 지식을 가진 자가 본 발명을 이해할 수 있도록 설명하기 위해서 제공되는 것이고, 도면에서 나타내는 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 예시적으로 나타내는 것이다.

먼저 본 발명에 따른 프레스형 곡면 글라스 열전사장치의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 곡률의 엣지면을 갖는 글라스(G)에 전사시트(S)를 면 접합하여 열전사하는 글라스 열전사장치에 있어서, 진공챔버(10)와, 스테이지유닛(20)과, 히팅가압부(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 진공챔버(10)는 상기 스테이지유닛(20) 및 히팅가압부(30)에 따른 열전사작업의 환경을 진공상태로 유지시키도록 구성한다.

상기 진공챔버(10)는 외부로부터 글라스(G) 및 전사시트(S)와 같은 자재가 유입가능한 구조로서, 자재의 유입경로를 갖는 개방형 진공챔버를 적용하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기 스테이지유닛(20)은 외부로부터 공급된 글라스(G)를 열 전사작업가능하게 지지하는 기능을 수행한다.

상기 스테이지유닛(20)은 상기 진공챔버(10)의 내부에 고정 설치되고 상부에 글라스(G)를 안착하여 지지가능하게 구비된다. 즉 상기 스테이지유닛(20)은 글라스(G)에 대한 열전사작업이 가능하게 글라스(G)를 부동상태로 고정지지한다.

상기 스테이지유닛(20)에는 상기 히팅가압부(30)에 대응하여 글라스(G)를 지지가능하게 구비되는 전용지그부재(25)를 구성한다.

상기 전용지그부재(25)는 상면이 글라스(G)의 하부 곡률 형상과 동일하게 성형된다. 즉 상기 전용지그부재(25)에는 상면에 글라스(G)를 안착시킬 수 있는 안착홈(27)이 내측으로 오목하게 형성되어 글라스(G)를 수용지지하되 글라스(G)를 향한 상기 히팅가압부(30)의 가압상태를 지지할 수 있게 구비된다.

상기 전용지그부재(25)는 작업대상인 글라스(G)의 형상에 맞춰 상기 스테이지유닛(20) 상에 적용가능하게 구성한다.

상기 전용지그부재(25)는 상기 스테이지유닛(20) 상에 교체가능하게 구비된다. 즉 상기 전용지그부재(25)는 상기 안착홈(27)이 다양한 형상으로 구분된 다수의 전용지그부재(25)를 구성하고, 글라스(G)마다 전용의 지그가 교체적용될 수 있게 구성하므로, 다양한 형상을 갖는 글라스(G)의 작업에 탄력적으로 적용가능하며 안정적인 열전사작업을 도모할 수 있게 구성하는 것이 가능하다.

상기 스테이지유닛(20)에는 상기 전용지그부재(25)의 고정상태를 유지할 수 있게 적어도 하나 이상의 체결부재(29)를 구비하여 작업시 흔들림 없이 안정적인 작업을 도모할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

상기에서 체결부재(29)는 암수로 구분된 몸체를 구비하여 서로 결속고정가능한 구조를 갖는 다양한 형태의 스냅 패스너(snap fastener) 등의 구조를 적용하여 구성하는 것이 가능하다.

상기 히팅가압부(30)는 상기 스테이지유닛(20)의 상측에 대응하여 위치하되 전사시트(S)에 열이 가해질 수 있게 접촉한 후 상기 스테이지유닛(20) 상에 위치한 글라스(G)를 향해 가압하여 열전사하는 기능을 수행한다.

상기 히팅가압부(30)에는 글라스(G)의 상측에 대응하여 간격을 두고 위치하는 압착부재(31)를 구비한다.

상기 압착부재(31)는 외부 표면이 설정온도로 가열가능한 구조로 구성한다.

상기 히팅가압부(30)에는 상기 압착부재(31)에 대응하여 설정온도로 가열가능한 가온수단(35)을 구비한다. 즉 상기 가온수단(35)의 자체적인 발열로 인해 상기 압착부재(31)가 직접적으로 가열되어 작업대상인 글라스(G)에 열 전사가능한 설정온도를 유지할 수 있게 구성한다.

상기 압착부재(31)에 사용가능한 소재로는 열전도가 가능하며 소정의 신축성 및 탄성을 갖는 우레탄 또는 실리콘을 사용하여 우수한 열전사성능 및 가압성능을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 히팅가압부(30)는 상기 압착부재(31)의 가열상태에서 전사시트(S) 및 글라스(G)를 향해 설정압력으로 가압할 수 있는 구동구조로 구성한다. 즉 상기 히팅가압부(30)에는 상기 압착부재(31)를 상하 수직방향으로 이동시키기 위한 구동수단(37)을 구비토록 구성하여 상기 압착부재(31)의 상하 수직왕복운동을 도모한다.

상기에서 히팅가압부(30)는 상기 구동수단(37)의 신장운동으로 상기 압착부재(31)의 상하위치를 이동시키되 상기 압착부재(31)가 전사시트(S)에 가열상태로 접한 다음 상기 스테이지유닛(20) 상의 글라스(G)를 향해 설정압력으로 가압가능하게 구성한다.

상기에서 히팅가압부(30)의 하측에는 전사시트(S)가 상기 스테이지유닛(20)으로부터 간격을 두고 배치될 수 있게 지지하는 지지수단(39)을 구비하되, 상기 지지수단(39)은 전사시트(S)를 지지한 상태로 상기 히팅가압부(30)의 하강시 동시에 하강가능하게 구비된다.

상기 압착부재(31)는 하면이 글라스(G)의 상부 곡률 형상과 동일하게 성형된 가압면(33)을 형성한다. 즉 상기 압착부재(31)의 가압면(33)은 글라스(G)의 상면에 대응하여 볼록하게 형성되므로 글라스(G)를 누름 접촉가능하게 형성한다.

상기 압착부재(31)는 작업대상인 글라스(G)의 형상에 맞춰 상기 히팅가압부(30)에 다양한 형태로 적용가능한 구조로서, 상기 히팅가압부(30)로부터 상기 압착부재(31)를 교체가능하게 구성하는 것이 가능하다.

예를 들면, 다양한 형상의 압착부재(31)를 구비토록 구성하고, 글라스(G)마다 전용의 압착부재(31)를 교체적용할 수 있게 구성하므로, 다양한 형상을 갖는 글라스(G)의 열 전사작업에 보다 탄력적으로 적용가능하며 안정적인 작업을 도모하는 것이 가능하다.

상기 압착부재(31)의 가압면(33)은 글라스(G) 면(상면)의 곡률 반경보다 큰 반경의 곡면으로 형성한다. 즉 상기 가압면(33)의 곡면은 글라스(G)의 곡면 반경보다 큰 반경의 구배를 갖는 곡면으로 형성하여 곡면 글라스(G)에서의 엣지면 전체에 효율적으로 접촉할 수 있으므로, 곡면 글라스(G)에 대한 상기 압착부재(31)의 가압성능 및 밀착성능을 높일 수 있게 형성한다.

상기와 같이 압착부재(31)의 가압면(33)이 글라스(G) 면의 곡률 반경보다 큰 반경의 곡면으로 형성하게 되면, 곡면 글라스(G)의 곡률영역에 대한 가압성능 및 밀착성능을 높여 열전사작업의 효율 및 품질을 보다 향상시키는 것이 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 열전사공정을 도 3을 참조하여 간단히 설명하면, 먼저 외부에서 글라스(G)를 로딩하여 스테이지유닛(20)의 전용지그부재(25) 상에 안착시킴과 동시에 스테이지유닛(20)과 히팅가압부(30)의 사이에 전사시트(S)가 위치하도록 로딩한다. 이후 진공챔버(10) 내 작업환경이 진공상태에서 히팅가압부(30)가 하강하되 가온수단(35)으로부터 압착부재(31)가 설정온도를 유지토록 가열된 상태에서 하강하여 전사시트(S)에 접하고, 전사시트(S)가 글라스(G)에 접하도록 가압하므로 글라스(G)의 일면에 잉크층을 열 전사하게 된다. 이어 전사시트(S)의 필름을 제거한 후 스테이지유닛(20)에서 글라스(G)를 분리하여 열 전사 제품을 취득하게 된다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 프레스형 곡면 글라스 열전사장치에 의하면, 4면이 곡률 엣지면을 갖는 글라스의 형상을 따라 지지한 후 곡면의 글라스 형상에 대응하여 가압가능하게 구성하므로, 곡면 글라스의 원활한 열 전사작업을 도모하여 해당 작업공정의 적용 폭을 확대함은 물론 곡면 글라스에 대한 열전사 작업효율을 향상시키고, 작업시 구분된 열 전사환경을 진공상태로 유지하여 이물유입에 따른 결합을 방지하며 항상 균등한 가압력을 적용하여 제품의 불량률을 낮추면서 품질을 대폭 향상시키는 것이 가능하다.

뿐만 아니라 본 발명은 곡면 글라스의 곡률에 맞게 성형된 전용지그부재 및 압착부재를 교체가능하게 구성하므로, 2~4면이 곡률을 갖는 다양한 형상의 곡면 글라스에 대한 열전사작업을 도모함은 물론 글라스마다 전용 지그를 적용가능하여 열전사작업을 보다 정밀하게 진행하는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 프레스형 곡면 글라스 열전사장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허등록청구범위와 명세서 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 : 진공챔버 20 : 스테이지유닛
25 : 전용지그부재 30 : 히팅가압부
31 : 압착부재 33 : 가압면
35 : 가온수단 37 : 구동수단
G : 글라스 S : 전사시트

Claims (5)

1. 곡률의 엣지면을 갖는 글라스에 전사시트를 면 접합하여 열전사하는 글라스 열전사장치에 있어서,
   내부 작업환경을 진공상태로 유지시키는 진공챔버와;
   상기 진공챔버의 내부에 고정 설치되고 상부에 글라스를 안착한 후 열전사작업을 지지가능하게 구비되는 스테이지유닛과;
   상기 스테이지유닛의 상측에 대응하여 표면이 설정온도로 가열가능한 압착부재를 구비하고, 상기 압착부재를 상하로 수직왕복운동가능하되 상기 압착부재가 전사시트에 가열상태로 접한 다음 상기 스테이지유닛 상의 글라스를 향해 가압하는 히팅가압부;를 포함하여 이루어지는 프레스형 곡면 글라스 열전사장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 스테이지유닛에는 상면이 글라스의 하부 곡률 형상과 동일하게 성형되되 상기 스테이지유닛 상에 교체가능하게 구비되는 전용지그부재를 포함하여 이루어지는 프레스형 곡면 글라스 열전사장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 히팅가압부에는 상기 압착부재에 대응하여 설정온도로 가열가능하게 구비되는 가온수단을 포함하여 이루어지는 프레스형 곡면 글라스 열전사장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 압착부재는 하면이 글라스의 상부 곡률 형상과 동일하게 성형된 가압면을 형성하되 상기 히팅가압부로부터 교체가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 프레스형 곡면 글라스 열전사장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 압착부재의 가압면은 글라스에 대한 가압성능 및 밀착성능을 높일 수 있게 글라스 면의 곡률 반경보다 큰 반경의 곡면으로 형성하는 것을 특징으로 하는 프레스형 곡면 글라스 열전사장치.
   

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