KR20210106213A - 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이어프램을 이용하여 디스플레이 기기의 커버 윈도우에 전자기판을 정밀하게 접착시키는 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치는 디스플레이 기기의 커버 윈도우(A)와 마주하는 상부(110)를 가진 챔버(100)와, 상기 챔버에 형성된 에어출입부(200)와, 상기 커버 윈도우에 라미네이팅 될 전자기판(B)이 놓여지며 상기 챔버의 상부를 밀폐하도록 설치되어 상기 에어출입부를 통해 유입되는 에어에 의하여 챔버 내부의 압력이 상승하는 경우에 상기 커버 윈도우측으로 팽창하는 다이어프램(300)과, 상기 팽창하는 다이어프램의 유동을 막아주는 유동방지부재(400)를 포함한다.

Description

다이어프램을 이용한 라미네이션 장치{Apparatus for lamination using diaphragm}

본 발명은 다이어프램을 이용하여 디스플레이 기기의 커버 윈도우에 전자기판을 정밀하게 접착시키는 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치에 관한 것이다.

일반적으로 디스플레이 기기의 전방에는 윈도우를 형성하는 커버 윈도우가 구비되며, 상기 커버 윈도우의 배면에는 디스플레이 패널, 터치센서 패널 등 각종 전자패널들이 접착 상태로 고정된다.

이와 같이, 커버 윈도우의 배면에 전자기판을 접착시키는 작업은 정밀성을 요구하므로 자동화된 라미네이션 장치가 사용된다.

하지만, 종래의 라미네이션 장치는 패드를 이용하여 상부에 점착성 물질이 도포된 전자기판을 커버 윈도우의 배면에 가압하는 방식으로 동작되는 바, 이 과정에서 커버 윈도우와 전자패널 사이에 기포가 개입되어 정상적인 접착이 이루어지지 않게 되는 문제가 발생된다.

특히, 최근에는 전자패널의 연성화 제작 기술의 발달로 인하여 곡면 디스플레이 기기의 개발이 활발히 진행되고 있다.

이 경우, 커버 윈도우는 곡면 디스플레이 기기의 형상에 대응되도록 곡면을 갖도록 성형되며, 상기 커버 윈도우의 배면에는 커버 윈도우의 곡면을 따라 전자패널이 휘어진 상태로 접착된다.

따라서, 종래의 라미네이션 장치를 이용할 경우에는 커버윈도우의 곡면부위에 전자패널이 접착될 때, 커버윈도우의 배면과 전자패널 사이에 상하방향으로 마찰이 발생하면서 전자패널이 손상되기 쉽고, 곡면부위로 가압력이 균일하게 전달되지 않아 접착불량을 비롯한 기포발생 등의 불량이 쉽게 발생된다.

국내공개특허공보 10-2017-0023267호

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 커버 윈도우에 전자패널을 손상 및 기포발생 없이 정밀하게 부착시킬 수 있는 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치는 디스플레이 기기의 커버 윈도우와 마주하는 상부를 가진 챔버와, 상기 챔버에 형성된 에어출입부와, 상기 커버 윈도우에 라미네이팅 될 전자기판이 놓여지며 상기 챔버의 상부를 밀폐하도록 설치되어 상기 에어출입부를 통해 유입되는 에어에 의하여 챔버 내부의 압력이 상승하는 경우에 상기 커버 윈도우측으로 팽창하는 다이어프램과, 상기 팽창하는 다이어그램의 유동을 막아주는 유동방지부재를 포함한다.

또한, 상기 유동방지부재는 다이어프램의 저면 중앙에 상단이 매달린 상태로 고정되어 상기 다이어프램을 따라 승강하는 가이드핀과, 상기 챔버의 바닥에 형성되어 상기 승강하는 가이드핀의 하부가 끼워지는 가이드홈을 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 가이드홈에는 가이드핀의 하부와 구름접촉하는 볼부쉬가 삽입 고정될 수 있다.

한편, 상기 다이어프램의 상부에는 전자기판에 접착되는 양면접착필름이 부착되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 양면접착필름은 전자기판이 접착되는 상면의 점착력이 다이어프램의 상부에 접착되는 저면의 점착력 보다 약하게 이루어진다.

또한, 상기 양면접착필름은 중앙부에 한하여 국부적으로 점착력을 갖도록 이루어질 수 있다.

아울러, 상기 다이아프램의 저면에는 위치 설정용 돌출부가 형성되고, 상기 챔버의 상부에는 상기 돌출부가 삽입되는 홈부가 형성될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 챔버의 내부압력을 상승시키면 전자기판이 놓여진 다이어프램이 중앙에서부터 가장자리부를 향해 순차적으로 부풀어 오르면서 라미네이팅이 이루어지므로 기포나 곡면구간에서의 전자기판 손상이 전혀 발생되지 않는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 팽창하는 다이어프램의 유동을 막아주는 유동방지부재를 구비하므로 다이어프램 팽창시 유동이 발생하지 않아 라미네이팅의 정밀도가 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 다이어프램의 상부에 양면접착필름이 부착되는 경우, 전자기판의 유동이 방지되면서 라미네이팅의 정밀도를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치의 분해단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치의 사용상태단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치의 사용상태단면도.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치는 챔버(100)와 상기 챔버(100)에 형성된 에어출입부(200)와 다이어프램(300)과 유동방지부재(400)로 크게 구성된다.

상기 챔버(100)는 디스플레이 기기를 구성하는 커버 윈도우(A)의 하부에 이격되게 설치된다.

상기 챔버(100)는 상부(110)가 커버 윈도우(A)와 마주하며, 상기 상부(110)에는 다이어프램(300)이 고정된다.

상기 챔버(100)의 일측에는 다이어프램(300)과 챔버(100)의 상부(110) 사이로 에어를 공급하거나 배출시킬 수 있도록 에어출입부(200)가 형성된다. 상기 에어출입부(200)는 단일로 이루어질 수도 있고 에어유입공(210)과 에어배출공(220)으로 분할 구성될 수도 있다.

본 실시예에서는 에어출입부(200)가 에어유입공(210)과 에어배출공(220)으로 분할 구성된 것을 예를 들어 도시하고 설명한다. 도시되지는 않았으나, 상기 에어출입부(200)에는 에어를 공급하거나 흡입하는 액츄에이터가 연결된다.

상기 다이어프램(300)은 고무나 실리콘과 같이 연신율이 우수한 유연재질로 제작된 시트 형태로 이루어지며, 상기 챔버(100)의 상부(110)를 밀폐할 수 있도록 가장자리부가 상기 챔버(100)의 상부(110)를 따라 밀착 고정된다. 상기 다이어프램(300)의 상부에는 커버 윈도우(A)에 라미네이팅 될 전자기판(B)이 놓여진다.

따라서, 상기 챔버(100)의 에어유입공(210)을 통해 챔버(100)의 상부(110)로 에어가 유입되어 챔버(100)와 다이어프램(300) 사이의 내부압력이 증가하게 되면 지지력이 가장 취약한 다이어프램(300)의 중앙부가 상부에 위치하는 커버 윈도우(A)를 향해 부풀어 오르게 되며, 이 과정에서 상부에 위치한 커버 윈도우(A)에 전자기판(B)의 라미네이팅이 이루어진다.

상기 에어배출공(220)을 통해 챔버(100)와 다이어프램(300) 사이로 유입된 에어가 챔버(100)로부터 배출되면 챔버(100)의 내부압력이 저하되면서 상기 다이어프램(300)은 원 상태로 복귀한다.

한편, 챔버(100)의 내부 압력 증가시 팽창하는 다이어프램(300)은 에어의 공급압력 미세변화, 다이어프램(300)의 두께 및 표면상태 비균일 등 다양한 이유들로 인하여 불균일하게 부풀어 오를 수 있다. 이 경우 다이어프램(300)은 미세하게 측방으로 유동되는데, 상기 유동방지부재(400)는 이러한 다이어프램(300)의 유동을 막아준다.

본 발명에 따르면, 상기 유동방지부재(400)는 다이어프램(300)에 고정된 가이드핀(410)과 챔버(100)에 구비된 가이드홈(420)으로 구성될 수 있다.

상기 가이드핀(410)은 다이어프램(300)의 저면 중앙에 상단이 매달린 상태로 고정되어 팽창하거나 원 상태로 복귀하는 상기 다이어프램(300)과 함께 승강한다. 상기 가이드핀(410)은 승강시 자중으로 인하여 다이어프램(300)의 팽창을 방해하지 않도록 경량체로 이루어진다.

그리고, 상기 가이드홈(420)은 가이드핀(410)의 하부가 끼워지도록 상기 챔버(100)의 바닥에 수직으로 형성된다.

따라서, 상기 가이드핀(410)은 가이드홈(420)에 하부가 끼워진 상태하에서 가이드홈(420)을 따라서 수직으로만 승강이 이루어지게 되므로 상기 가이드핀(410) 승강 시 가이드핀(410)의 측방 유동이 방지된다.

이 경우, 상기 가이드핀(410)은 라미네이팅 정밀도를 극대화시킬 수 있도록 다이어프램(300)의 저면 중앙에 고정되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 다이어프램(300)의 중앙은 지지력이 가장 취약하여 유동이 가장 크게 발생되는 지점이며 가장 높이 부풀어 올라 커버 윈도우(A)와 전자기판(B)과의 라미네이팅이 최초로 이루어지는 곳이기 때문이다.

한편, 상기 가이드홈(420)의 내측에는 가이드브라켓(430)과 볼부쉬(440)가 삽입 고정되는 것이 바람직하다. 상기 가이드브라켓(430)은 가이드핀(410)의 수직 승강을 유도되며, 상기 볼부쉬(440)는 가이드핀(410)이 수직으로 승강할 때 가이드핀(410)의 하부와 구름접촉하면서 가이드핀(410)의 하부에 작용하는 마찰력을 최소화함으로써 가이드핀(410)의 승강이 원활하게 이루어지도록 돕는다.

이와 같이 구성된 본 발명의 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치는 다음과 같이 동작된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 다이어프램(300)이 커버 윈도우(A)의 하부에 수평상태로 이격되도록 위치된 상태에서 다이어프램(300)의 상부에 전자기판(B)이 놓여지면 챔버(100)가 상승하거나 커버 윈도우(A)가 하강하여 다이어프램(300)과 커버 윈도우(A)가 근접되며, 이 상태에서 에어유입공(210)을 통해 챔버(100)와 다이어프램(300) 사이로 에어가 유입되면서 챔버(100) 내부의 압력이 상승한다. 상기 전자기판(B)의 상부에는 라미네이팅이 가능하도록 점착성 물질이 도포되어 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 다이어프램(300)은 챔버(100) 내부의 압력이 상승함에 따라서 지지력이 가장 취약한 중앙부를 시작으로 가장자리부를 향해 순차적으로 부풀어 오르기 시작한다.

이 과정에서 다이어프램(300)의 중앙에 매달린 가이드핀(410)은 하부가 가이드홈(420)에 삽입된 상태로 다이어프램(300)을 따라 수직으로 상승하게 되며, 그 결과 다이어프램(300)의 중앙은 유동없이 수직으로 상승하게 된다.

따라서, 다이어프램(300)의 상부에 놓여진 전자기판(B) 역시 다이어프램(300)과 함께 측방으로의 유동없이 수직으로만 상승하면서 커버 윈도우(A)에 정확하게 부착되므로 라미네이팅의 정밀도는 크게 향상된다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 커버 윈도우(A)의 중앙에서부터 시작된 라미네이팅은 커버 윈도우(A)의 가장자리부를 향해 순차적으로 이루어지게 되므로 전자기판(B)과 커버 윈도우(A) 사이의 에어가 원활하게 외부로 빠져나가면서 전자기판(B)과 커버 윈도우(A) 사이에 기포가 전혀 발생되지 않게 된다.

특히, 커버 윈도우(A)가 곡면부위를 가진 경우, 상기 곡면부위에서도 직선구간과 마찬가지로 균일한 압력으로 순차적인 라미네이팅이 이루어지게 되므로 곡면부위의 기포발생 및 접착불량이 방지되는 것은 물론 곡면부위에서의 전자기판(B)과 커버 윈도우(A) 사이의 마찰이 발생되지 않아 전자기판(B)의 손상도 방지된다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 커버 윈도우(A)에 전자기판(B)이 완전히 밀착하게 되면, 에어배출공(220)이 개방되면서 챔버(100)와 다이어프램(300) 사이에 충만된 에어가 외부로 배출된다. 그 결과 챔버(100) 내부의 압력이 낮아지면서 다이어프램(300)은 원 상태로 복귀하게 되며, 라미네이팅 작업은 종료된다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 도시된 바와 같이, 상기 다이어프램(300)의 상부에는 전자기판(B)에 접착되는 양면접착필름(500)이 부착될 수도 있다.

이 경우, 상기 양면접착필름(500)은 연성재질의 필름과, 상기 필름 저면에 형성되어 다이어프램(300)의 상면에 점착되는 하부접착층과, 상기 필름 상면에 형성되어 전자기판(B)의 저면에 점착되며 상기 하부접착층의 점착력 보다 약한 점착력을 가진 상부접착층을 구비할 수 있다.

이와 같이, 상기 다이어프램(300)의 상부에 양면접착필름(500)이 부착되면, 상기 다이어프램(300)의 상부에 놓여지는 전자기판(B)이 양면접착필름(500)에 부착되면서 위치가 고정되게 된다.

따라서, 다이어프램(300) 팽창시 발생되는 미세한 에어충격이나 유동방지부재의 작용에도 불구하고 발생되는 유동으로 인하여 전자기판(B)이 다이어프램으로부터 미끌어지면서 라미네이팅의 정밀도가 떨어지는 것을 완벽하게 방지할 수 있게 된다.

아울러, 상기 양면접착필름(500)은 전자기판(B)에 부착된 상부접착층이 다이어프램(300)에 부착된 하부접착층의 점착층보다 약하기 때문에 챔버(100) 내부의 압력이 낮아지면서 다이어프램(300)은 원 상태로 복귀할 때, 자연스럽게 전자기판(B)으로부터 박리되게 된다.

한편, 상기 양면접착필름(500)의 상부접착층과 하부접착층은 필름의 중앙부에 한하여 국부적으로 형성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 전자기판(B)의 유동 방지 효과는 그대로 유지되는 동시에 다이어프램(300)이 원 상태로 복귀할 때에 전자기판(B)으로부터의 박리가 보다 쉽고 확실하게 이루어지고, 다이어프램(300)의 원활한 팽창도 보장된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 다이아프램(300)의 저면에는 하방으로 돌출된 위치 설정용 돌출부(310)가 형성될 수 있다. 상기 돌출부(310)는 다이어프램(300)의 저면의 가장자리를 따라 플랜지 형태로 형성될 수도 있고 도시되지는 않았으나 돌기 형태로 이루어질 수도 있다.

이 경우, 상기 챔버(100)의 상부(110)에는 상기 돌출부(310)가 삽입되는 홈부(120)가 형성된다.

이와 같이 돌출부(310)와 홈부(120)가 형성되면, 상기 다이아프램(300)을 챔버(100) 상부(110)에 결합시킬 때, 상기 다이아프램(300)을 챔버(100) 상부(110)에 정확하고 안정되게 고정시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

100...챔버 110...상부
120...홈부 200...에어출입부
300...다이어프램 310...돌출부
400...유동방지부재 410...가이드핀
420...가이드홈 440...볼부쉬
500...양면접착필름 A...커버 윈도우
B...전자기판

Claims (7)

1. 디스플레이 기기의 커버 윈도우와 마주하는 상부를 가진 챔버;
   상기 챔버에 형성된 에어출입부;
   상기 커버 윈도우에 라미네이팅 될 전자기판이 놓여지며, 상기 챔버의 상부를 밀폐하도록 설치되어 상기 에어출입부를 통해 유입되는 에어에 의하여 챔버 내부의 압력이 상승하는 경우에 상기 커버 윈도우측으로 팽창하는 다이어프램; 및
   상기 팽창하는 다이어프램의 유동을 막아주는 유동방지부재를 포함하는 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유동방지부재는
   상기 다이어프램의 저면 중앙에 상단이 매달린 상태로 고정되어 상기 다이어프램을 따라 승강하는 가이드핀; 및
   상기 챔버의 바닥에 형성되어 상기 승강하는 가이드핀의 하부가 끼워지는 가이드홈을 구비한 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 가이드홈에는 가이드핀의 하부와 구름접촉하는 볼부쉬가 삽입 고정된 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 다이어프램의 상부에는 전자기판에 접착되는 양면접착필름이 부착된 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 양면접착필름은 전자기판이 접착되는 상면의 점착력이 다이어프램의 상부에 접착되는 저면의 점착력 보다 약한 것을 특징으로 하는 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 양면접착필름은 중앙부에 한하여 국부적으로 점착력을 갖는 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 다이아프램의 저면에는 위치 설정용 돌출부가 형성되고,
   상기 챔버의 상부에는 상기 돌출부가 삽입되는 홈부가 형성된 다이어프램을 이용한 라미네이션 장치.

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