KR20210035998A - 하이브리드 압착 패드 및 이를 포함한 디스플레이 라미네이션 장치 및 디스플레이 라미네이션 방법 - Google Patents

하이브리드 압착 패드 및 이를 포함한 디스플레이 라미네이션 장치 및 디스플레이 라미네이션 방법 Download PDF

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Abstract

하이브리드 압착 패드 및 이를 포함한 디스플레이 라미네이션 장치 및 디스플레이 라미네이션 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 압착 패드는, 제1 곡률을 가지는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸며 제2 곡률을 가지는 에지 절곡 영역을 가지며, 경성의 제1 패드; 및 상기 제1 패드의 일부 형상에 대응되는 내부 공간부가 형성되어 상기 내부 공간부가 상기 중앙 영역과 상기 에지 절곡 영역 일부를 감싸며, 연질 탄성의 제2 패드를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 압착 패드 및 이를 포함한 디스플레이 라미네이션 장치 및 디스플레이 라미네이션 방법{HYBRID PRESSURE PAD, DISPLAY LAMINATION APPARATUS AND METHOD HAVING THE SAME}
본 발명은 하이브리드 압착 패드 및 이를 포함한 디스플레이 라미네이션 장치 및 디스플레이 라미네이션 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에지 곡면 디스플레이와 같은 다양한 형상 및 구조를 가지는 패널을 합착 가능한 하이브리드 압착 패드 및 이를 포함한 디스플레이 라미네이션 장치 및 디스플레이 라미네이션 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(LCD, liquid crystal display)와 유기 발광 표시 장치(OLED, organic light emitting diode display), 플라즈마 표시 장치(PDP, plasma display panel) 등이 있다.
디스플레이 장치를 구성하는 복수의 기능성 패널과 글라스 등을 접착하는 방식에 있어서, 광학투명접착필름(OCA, optical clear adhesive, 이하 OCA이라 한다)와 광학투명레진(OCR, optical clear resin, 이하 OCR이라 한다)이 있다.
OCA를 패널과 글라스 사이에 개재하여 접합하는 경우, OCA의 자체 두께로 인해 디스플레이 장치 전체 두께를 증가시키며 접착성이 떨어지는 문제점이 있었다.
OCR의 경우, 패널과 글라스를 접합하기 위해 패널에 OCR을 도포하고 UV 광원을 선택적으로 조사하여 방식으로 접착층을 형성한다.
최근 액정 표시 장치(LCD)와 유기 발광 표시 장치(OLED)의 경우, 유연성을 갖는 플렉서블 디스플레이 장치(flexible display device)로 구현하고 있는 추세이다. 플렉서블 디스플레이 장치의 일환으로, 표시 장치를 곡면 형태(curved shape)로 형성하는 곡면 디스플레이 장치(curved display device)가 제안되고 있다.
곡면 디스플레이 장치 중 하나인, 에지 곡면 디스플레이 장치(edge curved display panel)는 패널의 둘레면을 따라 4면 에지 영역의 절곡 부위에 곡면 형상을 가진다.
에지 곡면 디스플레이 장치의 일 구성인 에지 곡면 패널에 글라스를 합착시 상대적으로 에지 영역 절곡 영역에 접착력이 떨어져 에지 곡면 패널과 글라스 간 들뜸 현상이 발생하고, 나아가 들뜬 에지 영역에 기포층이 형성되는 문제점이 있었다. 에지 곡면 디스플레이 장치의 불량으로 취급되어 결국 폐기해야 하는 문제점이 있었다.
한국등록공보 제10-1885153호(공고일자: 2018.09.06.)
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 에지 절곡 영역의 접착력을 향상시킨 하이브리드 압착 패드 및 이를 포함한 디스플레이 라미네이션 장치 및 디스플레이 라미네이션 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하이브리드 압착 패드를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드는, 제1 곡률을 가지는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸며 제2 곡률을 가지는 에지 절곡 영역을 가지며, 경성의 제1 패드; 및 상기 제1 패드의 일부 형상에 대응되는 내부 공간부가 형성되어 상기 내부 공간부가 상기 중앙 영역과 상기 에지 절곡 영역 일부를 감싸며, 연질 탄성의 제2 패드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 패드의 상기 에지 절곡 부위에는 둘레를 따라 결합 요홈이 형성되고, 상기 결합 요홈에 끼움 결합되도록 상기 제2 패드의 단부에 돌출 형성된 결합 돌기를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 패드는 수지 또는 금속 계열로 이루어져 높은 강도를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 패드는 실리콘, 우레탄 또는 고무 중 어느 하나 또는 2 이상이 혼합되어 이루어질 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 디스플레이 라미네이션 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 장치는, 글라스를 지지하며, 제3 곡률을 가지는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸며 제4 곡률을 가지는 에지 절곡 영역으로 구획되는 지지 척을 가지며, 상기 지지 척에는 상기 글라스를 흡기해 고정 가능한 흡인 채널이 형성된 상부 지그; 및 상기 글라스와 대향되게 배치된 에지 곡면 패널을 지지하는 하이브리드 압착 패드를 가지는 하부 스테이지를 포함하며, 상기 하이브리드 압착 패드는 제1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 하이브리드 압착 패드일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하부 스테이지는, 상기 에지 곡면 패널에 적층 형성된 접착층에 UV 광을 조사하는 UV 광원을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 장치는, 에지 곡면 패널을 지지하며, 제3 곡률을 가지는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸며 제4 곡률을 가지는 에지 절곡 영역으로 구획되는 지지 척을 가지며, 상기 지지 척에는 상기 글라스를 흡기해 고정 가능한 흡인 채널이 형성된 상부 지그; 및 상기 에지 곡면 패널과 대향되게 배치된 글라스를 지지하는 하이브리드 압착 패드를 가지는 하부 스테이지를 포함하며, 상기 하이브리드 압착 패드는 제1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 하이브리드 압착 패드일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 상부 지그는, 상기 에지 곡면 패널에 적층 형성된 접착층에 UV 광을 조사하는 UV 광원을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 지지 척은 상기 UV 광을 투과 가능한 광투과 홀이 형성되거나 상기 UV 광을 투과 가능한 광투과 지지 척 중 어느 하나일 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 디스플레이 라미네이션 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 방법은, 글라스를 지지 고정하는 상부 지그 및 상기 글라스와 대향되게 배치된 접착층이 형성된 에지 곡면 패널을 지지하는 하이브리드 압착 패드를 가지는 하부 스테이지를 상호 수직 방향으로 나란하게 정렬하는 정렬 단계; 및 상기 하이브리드 압착 패드로 가압하여 상기 접착층이 형성된 에지 곡면 패널과 상기 글라스를 합착시키는 합착 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 방법은, 접착층이 형성된 에지 곡면 패널을 지지 고정하는 상부 지그 및 상기 에지 곡면 패널과 대향되게 배치된 글라스를 지지하는 하이브리드 압착 패드를 가지는 하부 스테이지를 상호 수직 방향으로 나란하게 정렬하는 정렬 단계; 및 상기 하이브리드 압착 패드로 가압하여 상기 글라스와 상기 접착층이 형성된 에지 곡면 패널을 합착시키는 합착 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 합착 단계에서는 상기 에지 곡면 패널을 투과하여 상기 접착층에 UV 광을 조사하되, 상기 UV 광의 세기를 조절하여 상기 접착제가 상기 에지 곡면 패널과 상기 글라스의 에지 곡면 부위에 충진되도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 압착 패드는 다양한 형상의 에지 곡면 패널의 일면을 지지한 채로 에지 곡면 패널의 형상에 대응하여 자유자재로 압축 팽창됨에 따라, 에지 곡면 패널과 글라스의 에지 절곡 영역에서의 접착력을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 합착 공정에서 발생하는 압착력을 에지 곡면 패널의 수평 수직면에 고르게 전달 가능한 경성의 제1 패드와, 제1 패드의 압착력에 완충 역할을 하는 동시에 형상 변형이 용이함에 따라 에지 곡면 패널의 파손을 최소화하는 연질 탄성의 제2 패드를 동시에 구현한 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 빈번한 합착 공정에 따른 마모 및 오염 발생시에도 하이브리드 압착 패드의 일부인 제2 패드만 교체하면 충분하므로 제조 비용을 절감하는 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 패드의 결합 요홈에 제2 패드의 결합 돌기가 끼움 결합되어 쉽게 분리되지 않으면서도, 연질 탄성의 제2 패트의 재질 특성상 교체는 용이한 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제2 패드만 제한적으로 교체해줌으로써 다양한 형상과 구조를 가지는 에지 곡면 패널 또는 글라스의 합착에 사용가능한 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 합착 단계에서 합착과 동시에 UV를 조사하여 접착층의 경화 정도를 조절해 접착층이 에지 절곡 영역으로 퍼질 수 있게 조절함으로써 에지 곡면 패널과 글라스 사이의 에지 절곡 영역의 들뜸 현상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
도 1(a) 또는 도 1(b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드에 고정 지지된 접착층이 형성된 에지 곡면 패널을 보여주는 도면이다.
도 2(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에지 곡면 패널을 보여주는 도면이고, 도 2(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 접착층이 토출된 에지 곡면 패널을 보여주는 도면이다.
도 3(a) 내지 도 3(d)는 도 2(b)에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절취된 단면으로, 에지 곡면 패널에 형성된 접착층을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 지그에 지지 고정된 글라스를 보여주는 도면이다.
도 5(a) 내지 도 5(c)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 장치를 보여주는 도면이다.
도 6(a) 또는 도6(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드에 고정 지지된 글라스를 보여주는 도면이다.
도 7(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에지 곡면 패널을 보여주는 도면이고, 도 7(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 접착층이 토출된 에지 곡면 패널을 보여주는 도면이다.
도 8(a) 내지 도 8(d)는 도 7(b)에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절취된 단면으로, 에지 곡면 패널에 형성된 접착층을 보여주는 도면이다.
도 9(a) 또는 도 9(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 상부 지그에 지지 고정된 에지 곡면 패널을 보여주는 도면이다.
도 10(a) 내지 도 10(c)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 장치를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 방법을 보여주는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 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 실시예들에서 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 실시예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시예는 그것의 상보적인 실시예도 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 1(a) 또는 도 1(b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드(210)에 고정 지지된 접착층(R)이 형성된 에지 곡면 패널(P)을 보여주는 도면이고, 도 2(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에지 곡면 패널을 보여주는 도면이고, 도 2(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 접착층이 토출된 에지 곡면 패널을 보여주는 도면이고, 도 3(a) 내지 도 3(d)는 도 2(a)에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 절취된 단면으로, 에지 곡면 패널(P)에 형성된 접착층(R)을 보여주는 도면이며, 도 6(a) 또는 도6(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드(210)에 고정 지지된 글라스(G)를 보여주는 도면이고, 도 7(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 에지 곡면 패널을 보여주는 도면이고, 도 7(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 접착층이 토출된 에지 곡면 패널을 보여주는 도면이며, 도 8(a) 내지 도 8(d)는 도 7(b)에 도시된 Ⅱ-Ⅱ'를 따라 절취된 단면으로, 에지 곡면 패널(P)에 형성된 접착층(R)을 보여주는 도면이다.
도 1(a) 또는 도 1(b)에 따른 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드(210)는, 에지 곡면 패널(P)을 지지하고, 도 6(a) 또는 도 6(b)에 따른 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드(210)는, 글라스(G)를 지지하는 것을 상정한 것이다.
패널(P)은, LCD와 OLED, PDP 패널과 같은 표시 패널, 터치 패널 또는 윈도우 패널 중 어느 하나이거나, 이들을 적층 결합한 복수층으로 이루어진 패널일 수 있다. 또한 패널(P)은, 경성 패널뿐만 아니라, 구부리거나(bending) 접거나(folding), 마는(rolling) 것이 가능한 유연한 소재의 플렉서블 패널을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 패널(P) 중에서도 에지 곡면 패널(P)인 것을 상정한다. 에지 곡면 패널(P)는, 중앙 영역(PA)과 중앙 영역의 둘러싸는 에지 절곡 영역(PB)을 포함할 수 있다. 에지 절곡 영역(PB)은, 중앙 영역의 둘레면을 따라 90도로 직교되는 절곡 부위에 곡면 형상을 가지며, 에지 영역과 에지 영역의 절곡 부위(이하, 에지 절곡 영역이라 한다.)를 포함할 수 있다. 즉, 에지 절곡 영역(PB)은, 상하 좌우 4 방향의 절곡 부위마다 곡면 형상을 가질 수 있다.
에지 곡면 패널(P)은, 일면, 즉 외면 또는 내면에 접착층(R)이 형성될 수 있다. 접착층(R)은, 아크릴계, 에폭시계, 실리콘계 또는 고무계의 레진 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는 UV 광에 의해 경화 가능한UV 경화성 레진일 수 있다. 접착층(R)이 적층 형성된 에지 곡면 패널(P)에 글라스(G)을 실장하여 에지 곡면 패널(P)과 글라스(G)를 합착시킬 수 있다. 접착층(R)은 충진제와 접착제 기능을 모두 수행한다. 접착층(R)은, 합착( 및 경화) 공정 전 접착제 프린트 장치에 의해 에지 곡면 패널(P) 또는 글라스(G) 중 적어도 어느 일면에 적층 형성될 수 있다.
이때 도 2(a) 내지 도 3(d)와 도 7(a) 내지 도 8(d)에 도시된 대로 접착층(R)은, 균일한 두께 또는 오버필(overfill) 공법으로 각 영역별 서로 다른 두께의 3차원 형상을 가지도록, 에지 곡면 패널(P) 또는 글라스(G)의 외면 또는 내면에 적층 형성할 수 있다.
글라스(G)는, 에지 영역의 절곡 부위에 곡면 형상을 갖도록 성형한 글라스 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polythylenetherephalate)와 같은 플렉서블 필름(flexible film)일 수 있다. 글라스(G)의 에지 절곡 영역(GB)은, 상하 좌우 4방향의 절곡 부위마다 곡면 형상을 가질 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드(210)를 구성하는 각 구성요소에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1(a) 또는 도 1(b), 도 6(a) 또는 도 6(b)를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드(210)는, 후술할 디스플레이 라미네이션 장치(10)에서 다양한 형상의 에지 곡면 패널(P)의 일면을 지지한 채로 에지 곡면 패널(P)의 형상에 대응하여 자유자재로 압축 팽창될 수 있다. 하이브리드 압착 패드(210)는, 제1 실시예에서의 에지 곡면 패널(P) 또는 제2 실시예에서의 글라스(G)를 지지 고정할 수 있다. 하이브리드 압착 패드(210)는, 제1 패드(211)와 제2 패드(213)를 포함할 수 있다.
제1 패드(211)는, 중앙 영역(211a)과 중앙 영역(211a)을 둘러싸는 에지 영역을 포함한 에지 절곡 영역(211b)으로 구획될 수 있다. 또한 제1 패드(211)에는, 에지 절곡 영역(211b)의 둘레면을 따라 결합 요홈(212)이 형성될 수 있다.
중앙 영역(211a)은, 제1 곡률(C1)을 가질 수 있다. 제1 곡률(C1)은 0에 가까워, 중앙 영역(211a)은 평탄면을 가질 수 있다.
에지 절곡 영역(211b)는, 제2 곡률(C2)을 가질 수 있다. 제2 곡률(C2)은 제1 곡률(C1)보다 큰 값을 가짐으로써, 에지 절곡 영역(211b)이 곡면부를 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면 제1 패드(211)의 중앙 영역(211a)과 에지 절곡 영역(211b)은, 외면에 접착층(R)이 형성된 에지 곡면 패널(P)의 내면 또는 글라스(G)의 내면과 대응되는 형상을 가질 수 있다.
제1 패드(211)는, 경성 재질일 수 있다. 일 실시예에 따르면 제1 패드(211)는, 수지 또는 금속 계열로 이루어져 높은 강도를 가질 수 있다.
또한, 제1 패드(211)는, 투명 또는 반투명 재질일 수 있다. 이로 인해, 하이브리드 압착 패드(210)의 하면에 마련된 UV 광원(230)에서 조사된 UV 광을 투과하여, 에지 곡면 패널(P)에 형성된 접착층(R)을 UV 경화시킬 수 있다.
결합 요홈(212)은, 결합 돌기(215)의 체결시 후술할 제2 패드(213)를 제1 패드(211)와 쉽게 분리되지 않도록 고정시킬 수 있다. 결합 요홈(212)은, 에지 절곡 영역(211b)의 둘레면을 따라 띠 형태로 제1 패드(211)에 형성될 수 있다. 결합 요홈(212)은, 다양한 형상과 깊이를 가질 수 있되, 후술할 결합 돌기(215)의 형상에 상응하는 형상으로 가공 형성될 수 있다.
제2 패드(213)는, 내부 공간부(214)가 형성될 수 있다. 내부 공간부(214)는, 제1 패드(211)의 일부 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 내부 공간부(214)는 제1 패드(211)의 중앙 영역(211a)과 에지 절곡 영역(211b)의 일부를 감쌀 수 있다. 즉 제2 패드(213)는, 제1 패드(211)의 일부를 감싸며 제1 패드(211) 상에 적층 결합할 수 있다. 제2 패드(213)는, 결합 돌기(215)를 포함할 수 있다.
제2 패드(213)는, 연질 탄성 재질일 수 있다. 일 실시예에 따르면 제2 패드(213)는, 실리콘, 우레탄 또는 고무 중 어느 하나 또는 2 이상이 혼합되어 이루어질 수 있다.
또한, 제2 패드(213)는, 투명 재질일 수 있다. 이로 인해, 하이브리드 압착 패드(210)의 하면에 마련된 UV 광원(220)에서 조사된 UV 광을 투과하여, 에지 곡면 패널(P)에 형성된 접착층(R)을 UV 경화시킬 수 있다.
결합 돌기(215)는, 제1 패드(211)의 결합 요홈(212)에 억지 끼움으로 결합될 수 있다. 결합 돌기(215)는, 다양한 두께와 높이를 가질 수 있되, 결합 요홈(212)의 형상에 상응하는 형상을 가질 수 있다. 결합 돌기(215)는, 결합 요홈(212)과의 결합력과 고정력을 높이기 위해, 연질 탄성 재질의 제2 패드(213)와 달리, 경성 재질일 수 있다. 일 실시예에 따르면 결합 돌기(215)의 일부 또는 전부는, 수지 또는 금속 계열로 이루어져 높은 강도를 가질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드(210)를 포함하는 디스플레이 라미네이션 장치(10)에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상부 지그(100)에 지지 고정된 글라스(G)를 보여주는 도면이고, 도 5(a) 내지 도 5(c)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 장치(10)를 보여주는 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 장치(10)는, 접착층(R)이 적층 형성된 에지 곡면 패널(P)을 글라스(G)에 가압 합착할 수 있다. 디스플레이 라미네이션 장치(10)는, 상부 지그(100)와 하부 스테이지(200)를 포함할 수 있다.
디스플레이 라미네이션 장치(10)는, 진공 챔버(미도시) 내부에 마련될 수 있다. 진공 챔버(미도시)는, 외부 대기환경과 분리하여 내부에 진공 합착 환경을 제공할 수 있다. 진공 챔버(미도시)는, 내부 공간을 진공상태로 제공할 수 있다.
도 4 내지 도 5(b)에 도시된 대로 상부 지그(100)는, 글라스(G)를 고정 지지할 수 있다. 이를 위해 상부 지그(100)는, 지지 척(111)을 가질 수 있다.
지지 척(111)은, 글라스(G)의 일면을 지지할 수 있다. 지지 척(111)은, 글라스(G)의 표면 형상에 대응되는 형상의 지지면을 가질 수 있다. 지지 척(111)은, 중앙 영역(111a)과 에지 절곡 영역(111b)으로 구획될 수 있다. 또한 지지 척(111)에는, 흡인 채널(130)이 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 중앙 영역(111a)과 에지 절곡 영역(111b) 일부에는 흡인 채널(130)이 형성될 수 있다.
중앙 영역(111a)은, 제3 곡률(C3)을 가질 수 있다. 제3 곡률(C3)은, 0에 가까워, 중앙 영역(111a)은 평탄면을 가질 수 있다. 제3 곡률(C3)은, 제1 곡률(C1)보다 작거나 같을 수 있다. 일 실시예에 따르면 중앙 영역(111a)은 글라스(G)의 외면에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
에지 절곡 영역(111b)은, 제4 곡률(C4)을 가질 수 있다. 제4 곡률(C4)은, 제3 곡률(C3)보다 큰 값을 가짐으로써, 에지 절곡 영역(111b)의 곡면을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면 에지 절곡 영역(111b)은, 글라스(G)의 에지 절곡 영역(에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
즉 지지 척(111)의 중앙 영역(111a)과 에지 절곡 영역(111b)은, 글라스(G)의 외면과 대응되는 형상을 가질 수 있다.
흡인 채널(130)은, 지지 척(111)에 형성될 수 있다. 흡인 채널(130)은, 글라스(G)의 일면을 흡기해 고정 가능할 수 있다. 흡인 채널(130)은, 글라스(G)와 지지 척(111) 사이의 공기를 흡기할 수 있다. 흡인 채널(130)은, 빨아들인 공기를 유동시키는 복수 개의 흡인 홀이 서로 이격 마련될 수 있다. 흡인 채널(130)은, 흡인 채널용 펌프(미도시)와 연결될 수 있다. 흡인 채널용 펌프(미도시)는, 고압의 공기 흡기 가능한 컴프레셔일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다시 도 4 내지 도 5(c)에 도시된 대로 하부 스테이지(200)는, 상부 지그(100)와 대향될 수 있다. 하부 스테이지(200)는, 하이브리드 압착 패드(210)를 가지며, UV 광원(220)을 더 가질 수 있다.
하이브리드 압착 패드(210)는, 글라스(G)와 대향되게 배치된 에지 곡면 패널(P)을 지지할 수 있다. 별도 하이브리드 압착 패드(210)에 대한 설명은 위 하이브리드 압착 패드(210)에 관한 내용과 공통되는 것으로, 이에 대해서는 생략하기로 한다.
UV 광원(220)은, 에지 곡면 패널(P)에 적층 형성된 접착층(R)에 UV 광을 조사하여 접착층(R)을 경화시킬 수 있다. UV 광원(220)은, 하이브리드 압착 패드(210)의 일면으로, 특히 하이브리드 압착 패드(220)에 의해 지지 고정되는 에지 곡면 패널(P) 접촉면의 배면에 마련될 수 있다. UV 광원(220)은, 전원부(미도시)와 조도 센서(미도시), 온도 센서(미도시), 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
UV 광원(220)은, 하이브리드 압착 패드(210)와 에지 곡면 패널(P)을 투과해 접착층(R)을 본경화시킬 수 있다. 본경화는, 합착 압력 및 접착층(R)의 적층량, 경화 정도와의 상관관계를 고려하여 경화 정도를 산정할 수 있다. 이때 본경화는, 가경화보다는 높고 100%의 완전 경화보다는 낮은 수준의 경화 상태를 의미한다. 일 실시예에 따르면, 본경화는 완전 경화를 기준으로 80 내지 98%의 경화 상태로, 특히 접착력을 향상시키면서도 접착층(R) 내부에 형성된 기포를 제거하는 탈포 공정을 고려해 통상 95%의 경화 상태를 의미한다.
UV 광원(220)은, 300nm 내지 320nm의 제1 UV 광과 355nm 내지 375nm의 제2 UV 광, 395nm 내지 415nm의 제3 UV 광을 포함할 수 있다. 접착층의 종류에 따라 최적 경화 파장이 달라지므로 복수개의 파장을 선택적 또는 동시에 조사함으로써 접착층(R)의 경화 속도를 조절할 수 있다.
전원부(미도시)는, 복수 개의 UV 광원(220)에 전원을 인가할 수 있다. 전원부(미도시)는, UV 광원(220)에 선택적 또는 전부에 전원을 인가할 수 있다.
조도 센서(미도시)는, 복수 개의 UV 광원(220)에서 조사되는 UV 광의 조도를 계측할 수 있다. 조도 센서(미도시)는, 조도가 낮은 UV 광원(220)을 불량으로 판정하여 교체 시기를 작업자에 출력할 수 있다.
온도 센서(미도시)는, UV 광원(220)의 주변 온도를 계측할 수 있다.
제어부(미도시)는, 조도가 낮은 UV 광원(220)에 흐르는 전류값을 높게 해 전체 UV 조도량을 일정하게 제어할 수 있다. 제어부(미도시)는, 하부 스테이지(200)의 온도가 급격히 상승하는 경우 가동 정지 알람을 작업자에 출력할 수 있다.
구동부(미도시)는, 상부 지그(100)를 하부 스테이지(200) 방면으로 하강시키거나, 하부 스테이지(200)를 상부 지그(100) 방면으로 승강시킬 수 있다. 또한 상부 지그(100)를 하부 스테이지(200) 방면으로, 하부 스테이지(200)를 상부 지그(100) 방면으로 동시에 승, 하강시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드(210)를 포함하는 디스플레이 라미네이션 장치(10)에 대해서 위 제1 실시예와 공통되는 부분의 설명은 생략하고, 그 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 9(a) 또는 도 9(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 상부 지그(100)에 지지 고정된 에지 곡면 패널(P)을 보여주는 도면이고, 도 10(a) 내지 도 10(c)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 장치(10)를 보여주는 도면이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 라미네이션 장치(10)는, 상부 지그(100)와 하부 스테이지(200)를 포함할 수 있다.
상부 지그(100)는, 접착층(R)이 형성된 에지 곡면 패널(P)을 지지하는 지지 척(111)을 가지며, UV 광원(140)을 더 가질 수 있다.
지지 척(111)은, 에지 곡면 패널(P)의 일면을 지지할 수 있다. 지지 척(111)은, 에지 곡면 패널(P)의 표면 형상에 대응되는 형상의 지지면을 가질 수 있다. 지지 척(111)은, 중앙 영역(111a)과 에지 절곡 영역(111b)으로 구획될 수 있다.
일 실시예에 따르면 중앙 영역(111a)은 에지 곡면 패널(P) 외면의 중앙 영역(PA)에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면 에지 절곡 영역(111b)은 글라스(G) 외면의 에지 절곡 영역(GB)에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
즉 지지 척(111)의 중앙 영역(111a)과 에지 절곡 영역(111b)은, 에지 곡면 패널(P)의 외면과 대응되는 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면 지지 척(111)은, UV 광을 투과 가능한 광투과 홀(112)이 형성될 수 있다. 광투과 홀(112)은, 흡인 채널(130)과 서로 인접 마련될 수 있다. 광투과 홀(112)은, 흡인 채널(130)과 교번 배치될 수 있다.
다른 실시예에 따르면 지지 척(120)은, UV 광을 투과 가능한 광투과 지지 척(120)일 수 있다. 광투과 지지 척(120)은, UV 광을 투과할 수 있는 재질일 수 있다. 일 예로 광투과 지지 척(120)은, 쿼츠 기판일 수 있다. 광투과 지지 척(120) 자체에 광이 반사 및 굴절되어, 지지면에 균일하게 UV 광을 조사할 수 있는 이점이 있다.
흡인 채널(130)은, 에지 곡면 패널(P)의 일면을 흡기해 고정 가능할 수 있다. 흡인 채널(130)은, 에지 곡면 패널(P)과 지지 척(111) 사이의 공기를 흡기할 수 있다.
UV 광원(140)은, 상부 지그(100), 특히 지지 척(111)의 일면으로, 에지 곡면 패널(P)이 지지 고정되는 지지면의 배면에 마련될 수 있다.
UV 광원(140)은, 지지 척(111)과 에지 곡면 패널(P)을 투과해 접착층(R)을 본경화시킬 수 있다.
하부 스테이지(200)는, 상부 지그(100)와 대향될 수 있다. 하부 스테이지(200)는, 하이브리드 압착 패드(210)를 가질 수 있다.
하이브리드 압착 패드(200)는, 에지 곡면 패널(P)과 대향되게 배치된 글라스(G)를 지지할 수 있다.
위와 같은 구성요소를 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드(210)를 포함하는 디스플레이 라미네이션 장치(10)를 이용한 디스플레이 라미네이션 방법에 대해 설명하기로 한다.
디스플레이 라미네이션 방법은, 정렬 단계(S00)와 합착 단계(S10)를 포함하고, 나아가 보호 필름 박리 단계(S01), 표면처리 단계(S02), 접착제 토출 단계(S03), UV 가경화 단계(S04), 배출 후 탈포 단계(S20), 완전 경화 단계(S30)을 더 포함할 수 있다.
디스플레이 라미네이션 방법의 각 단계를 시계열에 따라 설명하기로 한다.
보호 필름 박리 단계(S01)에서는, 에지 곡면 패널과 글라스를 보호하기 위해 각 면에 부착된 보호 필름을 박리할 수 있다.
표면처리 단계(S02)에서는, 에지 곡면 패널과 글라스를 클리닝 또는 플라즈마 처리할 수 있다.
접착제 토출 단계(S03)에서는, 접착제 토출 헤드를 가지는 접착제 프린트 장치를 이용해 에지 곡면 패널의 일면에 접착제(R)을 적층 형성할 수 있다. 접착제 토출 단계(S03)에서는, 에지 곡면 패널의 영역에 따라 적층 형성하는 접착제(R)의 형성 두께를 달리 할 수 있다. 보다 구체적으로 접착제 토출 단계(S03)에서는, 접착제 토출 헤드가 에지 곡면 패널 상에서 이동시, 에지 곡면 패널을 제1 영역과 제2 영역으로 구획하며, 각 영역에 따라 접착제 토출 헤드의 개폐 여부 또는 이동 횟수를 조절하여 접착층 형성 두께를 달리 할 수 있다.
UV 가경화 단계(S04)는, 전술한 접착제 토출 단계(S03) 에서의 접착제 도포와 동시 또는 이시에 접착층에 UV를 조사해 가경화시킬 수 있다. 가경화란 접착층이 완전히 경화되지 않고 일부만 경화된 상태를 의미한다.
정렬 단계(S00)에서는, 상부 지그와 하부 스테이지를 상호 수직 방향으로 나란하게 정렬할 수 있다. 상부 지그는, 글라스를 지지 고정할 수 있다. 하부 스테이지는, 글라스와 대향되게 배치된 접착층이 형성된 에지 곡면 패널을 지지하는 하이브리드 압착 패드를 가질 수 있다.
합착 단계(S10)에서는, 하이브리드 압착 패드로 접착층이 형성된 에지 곡면 패널의 배면을 가압하여, 에지 곡면 패널과 글라스를 합착시킬 수 있다. 또한 합착 단계(S10)에서는, UV 광을 조사하여 접착층을 본경화시킬 수 있다.
합착 단계(S10)에서는, 접착층을 본경화시키기 위해, 에지 곡면 패널을 투과하여 접착층에 UV 광을 동시에 조사할 수 있다. 합착 단계(S10)에서는, UV 광의 세기를 조절하여 일부 경화되지 않아 유동적인 접착제가 에지 곡면 패널의 에지 곡면 부위로 유동되어 충진되도록 할 수 있다.
배출 후 탈포 단계(S20)에서는, 상부 지그로부터 글라스를 분리시켜, 글라스가 합착된 에지 곡면 패널을 배출할 수 있다. 또한 배출 후 탈포 단계(S20)에서는, 본경화된 접착층 내부에 잔존하는 미세 기포를 제거할 수 있다. 배출 후 탈포 단계(S20)에서는, 기포를 제거할 수 있는 일반적인 탈포 공정이 적용될 수 있다.
완전 경화 단계(S30)에서는, 기포가 완전히 제거된 접착층을 100% 완전 경화시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 압착 패드(210)를 포함하는 디스플레이 라미네이션 장치(10)를 이용한 디스플레이 라미네이션 방법에 대하여 위 제1 실시예와 공통되는 부분의 설명은 생략하고, 그 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
디스플레이 라미네이션 방법은, 정렬 단계(S00)와 합착 단계(S10)를 포함하고, 나아가 보호 필름 박리 단계(S01), 표면처리 단계(S02), 접착제 토출 단계(S03), UV 가경화 단계(S04), 배출 후 탈포 단계(S20), 완전 경화 단계(S30)을 더 포함할 수 있다.
정렬 단계(S00)에서는, 상부 지그와 하부 스테이지를 상호 수직 방향으로 나란하게 정렬할 수 있다. 상부 지그는, 에지 곡면 패널을 지지 고정할 수 있다. 하부 스테이지는, 에지 곡면 패널과 대향되게 배치된 글라스를 지지하는 하이브리드 압착 패드를 가질 수 있다.
합착 단계(S10)에서는, 하이브리드 압착 패드로 글라스의 배면을 가압하여, 글라스와 접착층이 형성된 에지 곡면 패널을 합착시킬 수 있다. 또한 합착 단계(S10)에서는, UV 광을 조사하여 접착층을 본경화시킬 수 있다.
배출 후 탈포 단계(S20)에서는, 상부 지그로부터 에지 곡면 패널을 분리시켜, 에지 곡면 패널이 합착된 글라스를 배출할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 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 : 디스플레이 라미네이션 장치
100 : 상부 지그 111 : 지지 척
111a : 중앙 영역 111b : 에지 절곡 영역
112 : 광투과 홀 120 : 광투과 지지 척
120a : 중앙 영역 120b : 에지 절곡 영역
130 : 흡인 채널 140 : UV 광원
200 : 하부 스테이지 210 : 하이브리드 압착 패드
211 : 제1 패드 211a : 중앙 영역
211b : 에지 절곡 영역 212 : 결합 요홈
213 : 제2 패드 214 : 내부 공간부
215 : 결합 돌기 220 : UV 광원
C1 : 제1 곡률 C2 : 제2 곡률
C3 : 제3 곡률 C4 : 제4 곡률
P : 에지 곡면 패널 PA : 중앙 영역
PB : 에지 절곡 영역
G : 글라스 GA : 중앙 영역
GB : 에지 절곡 영역
R : 접착층

Claims (12)

  1. 제1 곡률을 가지는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸며 제2 곡률을 가지는 에지 절곡 영역을 가지며, 경성의 제1 패드; 및
    상기 제1 패드의 일부 형상에 대응되는 내부 공간부가 형성되어 상기 내부 공간부가 상기 중앙 영역과 상기 에지 절곡 영역 일부를 감싸며, 연질 탄성의 제2 패드를 포함하는, 하이브리드 압착 패드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 패드의 상기 에지 절곡 영역에는 둘레를 따라 결합 요홈이 형성되고,
    상기 결합 요홈에 끼움 결합되도록 상기 제2 패드의 단부에 돌출 형성된 결합 돌기를 포함하는, 하이브리드 압착 패드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 패드는 수지 또는 금속 계열로 이루어져 높은 강도를 가지는, 하이브리드 압착 패드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 패드는 실리콘, 우레탄 또는 고무 중 어느 하나 또는 2 이상이 혼합되어 이루어진, 하이브리드 압착 패드.
  5. 글라스를 지지하며, 제3 곡률을 가지는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸며 제4 곡률을 가지는 에지 절곡 영역으로 구획되는 지지 척을 가지며, 상기 지지 척에는 상기 글라스를 흡기해 고정 가능한 흡인 채널이 형성된 상부 지그; 및
    상기 글라스와 대향되게 배치된 에지 곡면 패널을 지지하는 하이브리드 압착 패드를 가지는 하부 스테이지를 포함하며,
    상기 하이브리드 압착 패드는 제1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 하이브리드 압착 패드인, 디스플레이 라미네이션 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하부 스테이지는,
    상기 에지 곡면 패널에 적층 형성된 접착층에 UV 광을 조사하는 UV 광원을 가지는, 디스플레이 라미네이션 장치.
  7. 에지 곡면 패널을 지지하며, 제3 곡률을 가지는 중앙 영역과 상기 중앙 영역을 둘러싸며 제4 곡률을 가지는 에지 절곡 영역으로 구획되는 지지 척을 가지며, 상기 지지 척에는 상기 에지 곡면 패널을 흡기해 고정 가능한 흡인 채널이 형성된 상부 지그; 및
    상기 에지 곡면 패널과 대향되게 배치된 글라스를 지지하는 하이브리드 압착 패드를 가지는 하부 스테이지를 포함하며,
    상기 하이브리드 압착 패드는 제1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 하이브리드 압착 패드인, 디스플레이 라미네이션 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상부 지그는,
    상기 에지 곡면 패널에 적층 형성된 접착층에 UV 광을 조사하는 UV 광원을 가지는, 디스플레이 라미네이션 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지 척은 상기 UV 광을 투과 가능한 광투과 홀이 형성되거나 상기 UV 광을 투과 가능한 광투과 지지 척 중 어느 하나인, 디스플레이 라미네이션 장치.
  10. 글라스를 지지 고정하는 상부 지그 및 상기 글라스와 대향되게 배치된 접착층이 형성된 에지 곡면 패널을 지지하는 하이브리드 압착 패드를 가지는 하부 스테이지를 상호 수직 방향으로 나란하게 정렬하는 정렬 단계; 및
    상기 하이브리드 압착 패드로 가압하여 상기 접착층이 형성된 에지 곡면 패널과 상기 글라스를 합착시키는 합착 단계를 포함하는, 디스플레이 라미네이션 방법.
  11. 접착층이 형성된 에지 곡면 패널을 지지 고정하는 상부 지그 및 상기 에지 곡면 패널과 대향되게 배치된 글라스를 지지하는 하이브리드 압착 패드를 가지는 하부 스테이지를 상호 수직 방향으로 나란하게 정렬하는 정렬 단계; 및
    상기 하이브리드 압착 패드로 가압하여 상기 글라스와 상기 접착층이 형성된 에지 곡면 패널을 합착시키는 합착 단계를 포함하는, 디스플레이 라미네이션 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 합착 단계에서는 상기 에지 곡면 패널을 투과하여 상기 접착층에 UV 광을 조사하되, 상기 UV 광의 세기를 조절하여 상기 접착제가 상기 에지 곡면 패널과 상기 글라스의 에지 곡면 부위에 충진되도록 하는, 디스플레이 라미네이션 방법.
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