KR20210129781A - 합착 장치 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법 - Google Patents

합착 장치 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법 Download PDF

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KR20210129781A
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강석주
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Abstract

합착 장치 및 이를 이용하는 표시 패널 제조 방법이 제공된다. 일 실시예에 따른 합착 장치는 상부 지그; 상기 상부 지그의 아래에 배치되고, 상기 상부 지그와 분리 가능하게 결합되는 하부 지그; 및 상기 하부 지그를 사이에 두고 상기 하부 지그를 향해 이동 가능하게 배치되는 한 쌍의 벤딩부를 포함하고, 상기 벤딩부는 베이스, 상기 베이스부에 배치되는 제1 위치조절부, 상기 제1 위치조절부에 의해 승하강하는 클램핑부, 상기 클램핑부의 하강 거리를 조절하는 스토퍼, 및 상기 클램핑부에 상기 하부 지그를 향해 배치되는 가압부를 포함한다.

Description

합착 장치 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법 {Bonding Device and Manufacturing Method of Display Device using same}
본 발명은 합착 장치 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
이러한 표시 장치의 표시 패널의 전면에는 일반적으로 표시 패널을 보호하기 위한 커버 윈도우가 부착되며, 상기 커버 윈도우는 상기 표시 패널과 상기 커버 윈도우 사이에 개재된 결합제에 의해 표시 패널에 합착된다.
최근에는 표시 패널의 가장자리의 적어도 일부가 곡면을 포함하는, 소위 에지 곡면형(edge curved) 표시 장치가 개발됨에 따라, 곡면을 포함하는 표시 장치의 커버 윈도우와 표시 패널을 용이하게 절곡 및 합착할 수 있는 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 형상의 표시 패널을 용이하게 합착할 수 있는 합착 장치 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제는 합착 시 표시 패널의 장력을 유지할 수 있는 합착 장치 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 합착 장치는 상부 지그; 상기 상부 지그의 아래에 배치되고, 상기 상부 지그와 분리 가능하게 결합되는 하부 지그; 및 상기 하부 지그를 사이에 두고 상기 하부 지그를 향해 이동 가능하게 배치되는 한 쌍의 벤딩부를 포함하고, 상기 벤딩부는 베이스, 상기 베이스부에 배치되는 제1 위치조절부, 상기 제1 위치조절부에 의해 승하강하는 클램핑부, 상기 클램핑부의 하강 거리를 조절하는 스토퍼, 및 상기 클램핑부에 상기 하부 지그를 향해 배치되는 가압부를 포함한다.
상기 스토퍼는 하부 부재; 상기 하부 부재의 상측에 이격 배치되고, 상기 클램핑부의 승하강에 따라 승하강하는 상부 부재; 상기 하부 부재를 관통하는 볼트 부재를 포함할 수 있다.
상기 볼트 부재는 상기 하부 부재를 상하 방향으로 관통하고, 상기 볼트 부재는 상기 하부 부재의 상면으로부터 돌출된 부분의 길이가 가변할 수 있다.
상기 클램핑부의 최대 하강 위치는 상기 볼트 부재의 상기 하부 부재의 상면으로부터 돌출된 부분의 길이에 의해 결정될 수 있다.
상기 볼트 부재는 상기 하부 부재를 좌우 방향으로 관통하고, 상기 클램핑부의 최대 하강 위치는 상기 상기 하부 부재와 상기 상부 부재 사이의 간격에 의해 결정될 수 있다.
상기 클램핑부는 상호 대향하도록 배치되는 상부 클램프와 하부 클램프를 포함하고, 상기 가압부는 상기 상부 클램프에 배치될 수 있다.
상기 클램핑부는 상기 상부 클램프를 상기 하부 클램프에 대하여 승하강하는 제2 위치조절부를 포함할 수 있다.
상기 가압부는 상기 클램핑부의 양단에 각각 배치되고, 길이가 가변하는 한 쌍의 제3 위치조절부; 및 상기 한 쌍의 제3 위치조절부 사이에 배치되는 가압 부재를 포함할 수 있다.
상기 가압 부재는 상기 클램핑부보다 상기 하부 지그에 인접하여 배치될 수 있다.
상기 가압 부재는 일측에 곡면이 형성된 가압 블럭을 포함할 수 있다.
상기 가압 부재는 롤러를 포함할 수 있다.
상기 롤러는 상기 제1 롤러와 상기 클램프 사이에 배치되는 제2 롤러를 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 벤딩부에 각각 배치되고, 상기 하부 지그의 승하강에 따라 상기 한 쌍의 벤딩부의 위치를 조절하는 한 쌍의 제4 위치 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 벤딩부는 상기 하부 지그가 상승하면 제1 위치에서 상기 제1 위치보다 상기 하부 지그에 인접한 제2 위치를 향해 각각 이동할 수 있다.
상기 제4 위치 조절부는 실린더를 포함할 수 있다.
상기 제4 위치 조절부는 탄성 부재를 포함할 수 있다.
상기 상부 지그에는 곡면을 포함할 수 있다. 윈도우가 고정되고, 상기 한 쌍의 벤딩부의 상기 클램핑부는 각각 상기 표시 패널의 양단을 클램핑하여 상기 상부 지그와 상기 하부 지그 사이에 표시 패널을 개재할 수 있다.
상기 하부 지그와 상기 클램핑부는 상기 표시 패널을 절곡하도록 승하강할 수 있다.
상기 상부 지그와 상기 하부 지그는 상기 윈도우와 상기 표시 패널을 합착하도록 승하강할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널 제조 방법은 곡면을 포함하는 윈도우를 고정하는 상부 지그와 상기 상부 지그 아래에 배치되는 하부 지그 사이에 표시 패널을 배치하는 단계; 상기 하부 지그를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 벤딩부의 각 클램핑부로 상기 표시 패널의 양단을 각각 클램핑하는 단계; 상기 하부 지그를 상기 표시 패널의 배면을 향해 상승하고 상기 한 쌍의 클램핑부 및 상기 한 쌍의 클램핑부에 각각 배치되는 한 쌍의 가압부를 상기 하부 지그를 향해 이동하여, 상기 표시 패널을 절곡하는 단계; 상기 상부 지그를 상기 표시 패널을 향해 하강하여 상기 표시 패널과 상기 윈도우의 합착을 시작하는 단계; 및 상기 표시 패널의 양단이 상기 클램핑부에 의해 클램핑된 상태에서, 상기 하부 지그를 상승하고, 상기 한 쌍의 벤딩부를 제1 위치에서 상기 제1 위치보다 상기 하부 지그에 인접한 제2 위치로 이동하여, 상기 윈도우와 상기 표시 패널의 합착을 완료하는 단계를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
다양한 실시예에 따른 합착 장치 및 이를 이용하는 표시 장치 제조 방법에 의하면, 다양한 형상의 표시 패널을 용이하게 합착할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 합착 장치 및 이를 이용하는 표시 장치 제조 방법에 의하면, 합착 시 표시 패널의 장력을 유지할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 합착 장치와 관련된 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 표시 패널 및 윈도우의 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 합착 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 합착 장치의 측면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 합착 장치의 측면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 합착 장치의 측면도이다.
도 7은 표시 장치 제조 방법의 순서도이다.
도 8은 표시 패널이 로드된 합착 장치의 측면도이다.
도 9는 표시 패널을 클램핑하고 있는 합착 장치의 측면도이다.
도 10은 표시 패널을 벤딩하고 있는 합착 장치의 측면도이다.
도 11은 표시 패널과 윈도우의 합착을 시작하고 있는 합착 장치의 측면도이다.
도 12는 표시 패널과 윈도우의 합착을 완료하고 있는 합착 장치의 측면도이다.
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.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하에서 제1 방향, 제2 방향 및 제3 방향은 서로 다른 방향으로 상호 교차한다. 제1 방향은 길이 방향(length direction)이고, 제2 방향은 너비 방향(width direction)이며, 제3 방향은 높이 방향(height direction)일 수 있다. 상기 제3 방향은 도면 상의 상측을 향하는 상측 방향, 도면의 하측을 향하는 하측 방향을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 상측 방향을 면하도록 배치되는 부재의 일면은 상면으로 지칭되고, 상기 하측 방향을 면하도록 배치되는 부재의 타면은 하면으로 지칭될 수 있다. 다만, 상기 방향들은 상대적인 방향을 언급한 것으로 이해되어야 하며, 상기 예시에 제한되지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 합착 장치와 관련된 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 표시 장치의 표시 패널 및 윈도우의 단면도이다.
이하에서 일 실시예에 따른 합착 장치를 이용하여 제조되는 표시 장치가 예시된다. 표시 장치는, 예를 들면, 이동 단말기, 태블릿 PC, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 게임기, 손목 시계형 전자 기기 등 화면을 표시하는 다양한 전자 기기에 적용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 이동 단말기에 적용되는 표시 장치를 위주로 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치는 윈도우(W), 표시 패널(PN) 및 접착층(AD)을 포함할 수 있다.
윈도우(W)는 투명하고 가요성을 가지는 재질을 포함할 수 있다. 상기 재질은 글래스 및/또는 투명폴리이미드(Colorless Polyimide, CPI)와 같은 플라스틱을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 윈도우(W)는 표시 패널(PN)에 부착되고 적어도 하나의 굴곡부를 포함하는 다른 부재로 대체될 수 있다.
윈도우(W)는 평탄부(A1) 및 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3)를 포함할 수 있다.
평탄부(A1)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)에 나란한 평면 상에 평평하게 형성될 수 있다. 평탄부(A1)는 제1 방향(X)으로 연장하는 양 장변 및 제2 방향(Y)으로 연장하는 양 단변을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 평탄부(A1)는 장방형이나, 이에 제한되지 않는다.
제1 굴곡부(A2)는 평탄부(A1)의 일측으로부터 연장되고 하방으로 벤딩된다. 제2 굴곡부(A3)는 평탄부(A1)의 타측으로부터 연장되어 하방으로 벤딩된다. 일 실시예에서, 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3)는 양 장변 및 양 단변을 포함하는 장방형이고, 상기 평탄부(A1)의 양 장변을 따라 대칭으로 배치되나, 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3)의 형상 및 배치는 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 윈도우(W)는 평탄부(A1)를 포함하되, 제1 굴곡부(A2) 또는 제2 굴곡부(A3) 중 어느 하나만 포함할 수도 있다.
표시 패널(PN)은 이미지를 생성한다. 표시 패널(PN)은 자발광 소자, 예를 들면, 유기발광소자(Organic Light Emitting Diode), 양자점 발광소자(Quantum dot Light Emitting Diode), 무기물 기반의 마이크로 발광소자(예컨대 Micro Light Emitting Diode), 무기물 기반의 나노 발광소자(예컨대 Nano Light Emitting Diode) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 패널 부재는 가요성을 가지는 유기 발광 표시 패널(PN)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 표시 패널(PN)은 접착층(AD)에 의해 윈도우(W) 배면에 부착된다. 표시 패널(PN)은 가요성을 가지고, 윈도우(W) 배면의 곡률에 따라 구부러져 상기 윈도우(W)의 배면에 밀착될 수 있다.
표시 패널(PN)은 윈도우(W)의 평탄부(A1), 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3)에 걸쳐 부착될 수 있다. 이에 따라, 윈도우(W)의 평탄부(A1), 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3)를 통해 화면이 표시될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 표시 패널(PN)은 평탄부(A1), 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3)의 적어도 일부에 걸쳐 배치될 수도 있다.
표시 패널(PN)은 윈도우(W)와 다른 크기를 가질 수 있다. 예를 들면, 전개 상태에서, 표시 패널(PN)의 길이 및/또는 너비는 윈도우(W)의 길이 및/또는 너비보다 작을 수 있다.
표시 패널(PN)은 기판(SUB), 기판(SUB) 상의 회로 구동층(DRL), 회로 구동층(DRL) 상의 발광층(EML), 발광층(EML) 상의 봉지층(ENL)을 포함할 수 있다. 표시 패널(PN)은 봉지층(ENL) 상의 터치층(TSL)을 더 포함할 수 있다.
기판(SUB)은 폴리이미드 등과 같은 가요성 고분자 물질을 포함하는 플렉시블 기판일 수 있다. 그에 따라, 표시 패널(PN)은 휘어지거나, 절곡되거나, 접히거나, 말릴 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기판은 배리어층을 사이에 두고 두께 방향으로 중첩된 복수의 서브 기판을 포함할 수 있다. 이 경우, 각 서브 기판은 플렉시블 기판일 수 있다.
기판(SUB) 상에는 회로 구동층(DRL)이 배치될 수 있다. 회로 구동층(DRL)은 화소의 발광층(EML)을 구동하는 회로를 포함할 수 있다. 회로 구동층(DRL)은 복수의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
회로 구동층(DRL) 상에는 발광층(EML)이 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 유기 발광층을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 회로 구동층(DRL)에서 전달하는 구동 신호에 따라 다양한 휘도로 발광할 수 있다.
발광층(EML) 상에는 봉지층(ENL)이 배치될 수 있다. 봉지층(ENL)은 무기막 또는 무기막과 유기막의 적층막을 포함할 수 있다.
봉지층(ENL) 상에는 터치층(TSL)이 배치될 수 있다. 터치층(TSL)은 터치 입력을 인지하는 층으로서, 터치 부재의 기능을 수행할 수 있다.
터치층(TSL)은 복수의 감지 영역과 감지 전극들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 기판(SUB), 회로 구동층(DRL), 발광층(EML), 봉지층(ENL) 및 터치층(TSL)은 평탄부(A1), 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3)에 걸쳐 배치된다. 몇몇 실시예에서, 기판(SUB), 회로 구동층(DRL), 발광층(EML), 봉지층(ENL) 및 터치층(TSL) 중 적어도 하나는 평탄부(A1), 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3) 중 적어도 하나에만 배치될 수도 있다.
접착층(AD)은 윈도우(W)와 표시 패널(PN)을 접착한다. 접착층(AD)은 투과율이 높고 접착 성능이 있는 물질, 예를 들면, 광경화성 수지, 열 경화성 수지 및 광학용 투명 접착제(OCA, Optically Clear Adhesive) 등을 포함할 수 있다.
접착층(AD)은 표시 패널(PN)의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 일 실시예에서, 접착층(AD)은 표시 패널(PN)의 일면을 완전히 덮으나, 이에 제한되지 않는다.
몇몇 실시예에서, 접착층(AD)은 윈도우(W) 하부에 배치될 수도 있다.
윈도우(W)와 표시 패널(PN)은 합착 장치(1)에 의해 합착될 수 있다.
이하 도 3 내지 도 12에서 합착 장치(1)를 자세히 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 합착 장치의 사시도이다. 도 4는 도 3의 합착 장치의 측면도이다.
이하에서, 합착 장치(1)가 합착하는 대상으로 도 1의 윈도우(W) 및 표시 패널(PN)이 예시된다. 다만, 합착 장치(1)가 합착하는 대상은 상기 윈도우(W) 및 표시 패널(PN)에 제한되지 않으며, 합착 장치(1)는 가요성을 가지는 다양한 부재 또는 물질을 합착할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 합착 장치(1)는 윈도우(W)와 터치층을 합착할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 합착 장치(1)는 윈도우(W)와 표시 패널(PN)을 구성하는 적어도 하나의 부재를 합착할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 합착 장치(1)는 표시 패널(PN)을 구성하는 적어도 하나의 부재와 다른 부재를 합착할 수도 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 합착 장치(1)는 상부 지그(100), 하부 지그(200), 벤딩부(300)를 포함할 수 있다.
상부 지그(100)는 후술하는 하부 지그(200)의 상측에 제3 방향(Z)으로 이격되어 배치된다. 상부 지그(100)는 제3 방향(Z)으로 승강할 수 있다. 상부 지그(100)는 하측에 윈도우(W)를 거치하고 하부 지그(200)를 향해 하강하여 상부 지그(100)와 하부 지그(200) 사이에 개재된 표시 패널(PN)과 상기 윈도우(W)를 합착할 수 있다. 일 실시예에서, 상부 지그(100)는 상면과 하면을 포함하는 블록 형상의 금형일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 도면에 도시되지는 않았으나, 몇몇 실시예에서, 합착 장치(1)는 상부 지그(100)를 승하강하는 리프터를 더 포함할 수 있다.
상부 지그(100)는 윈도우 안착홈(101)을 포함할 수 있다.
윈도우 안착홈(101)은 상부 지그(100)의 하면에 배치된다. 윈도우 안착홈(101)은 윈도우(W) 및/또는 가압 패드(210)의 형상에 상응하는 형상으로 소정 깊이만큼 함입된다. 윈도우 안착홈(101)은 윈도우(W)가 삽입되어 거치될 수 있다. 윈도우(W)는 윈도우 안착홈(101)에 진공 흡착 또는 접착에 의해 거치될 수 있다. 윈도우 안착홈(101)은 가압 패드(210)와 분리 가능하게 결합될 수 있다. 합착 시, 가압 패드(210)의 상단은 윈도우 안착홈(101)에 삽입될 수 있다. 윈도우 안착홈(101)은 가압 패드(210)의 상부의 형상에 상응하는 형상을 가질 수 있다. 자세하게는, 윈도우 안착홈(101)은 평탄부(A1), 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3)를 포함할 수 있다.
하부 지그(200)는 상부 지그(100)에 대향하고, 상부 지그(100)의 아래에 배치된다. 하부 지그(200)는 제3 방향(Z)으로 승강할 수 있다. 하부 지그(200)는 상부 지그(100) 및/또는 하부 지그(200)의 승강에 의해 상부 지그(100)와 분리 가능하게 결합될 수 있다.
하부 지그(200)는 가압 패드(210) 및 스테이지(220)를 더 포함할 수 있다.
가압 패드(210)는 상부 지그(100)의 윈도우 안착홈(101)과 대향하도록 배치된다. 가압 패드(210)는 윈도우(W)의 하면에 상응하는 형상의 상면을 가질 수 있다. 가압 패드(210)는, 예를 들면, 실리콘, 고무, 합성 수지 등과 같은 탄성 변형 가능한 재질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 가압 패드(210)는 실리콘 재질의 블록 형상을 가지고, 가압 패드(210)의 상면은 평탄부(A1), 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
스테이지(220)는 가압 패드(210) 아래에 배치되어 가압 패드(210)를 지지한다. 스테이지(220)는 승하강 가능하고, 스테이지(220)가 제3 방향(Z)으로 이동함에 따라 가압 패드(210)도 상하 이동한다. 도면에 도시하지는 않았으나, 몇몇 실시예에서, 스테이지(220)는 하부 지그(200)를 승하강하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
한 쌍의 벤딩부(300)는 하부 지그(200)를 사이에 두고 배치된다. 한 쌍의 벤딩부(300)는 제1 방향(X)으로 이동 가능하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 한 쌍의 벤딩부(300) 사이의 간격은 멀어질 수도 있고, 가까워질 수도 있다.
한 쌍의 벤딩부(300) 사이의 간격은 윈도우(W)와 표시 패널(PN)의 합착 공정 동안 가변될 수 있다. 일 실시예에서, 한 쌍의 벤딩부(300) 사이의 간격은 하부 지그(200)의 승하강에 따라 가변될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
한 쌍의 벤딩부(300)는 각각 베이스(310), 제1 위치조절부(320), 클램핑부(330), 스토퍼(340) 및 가압부(350)를 포함한다. 한 쌍의 벤딩부(300)는 선형 모션 가이드부(400), 제4 위치조절부(500) 및 고정 부재(600)를 더 포함할 수 있다.
베이스(310)는 후술하는 선형 모션 가이드부(400)에 제1 방향(X)으로 이동 가능하게 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 베이스(310)는 제1 위치조절부(320)의 거치를 위한 판상형의 하부 및 제4 위치조절부(500)의 연결을 위한 측벽을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제1 위치조절부(320)는 베이스(310)에 배치된다. 제1 위치조절부(320)는 벤딩부(300)와 베이스(310) 사이에 배치될 수 있다. 제1 위치조절부(320)는 상단이 클램핑부(330)의 하단과 연결되고 하단이 베이스(310)부에 연결될 수 있다. 제1 위치조절부(320)는 클램핑부(330)의 위치를 조절할 수 있다. 구체적으로, 제1 위치조절부(320)는 표시 장치 제조 공정에 따라 클램핑부(330)를 승하강할 수 있다. 자세하게는, 제1 위치조절부(320)는 클램핑부(330)에 클램핑된 표시 패널(PN)의 단부의 높이가 가압 패드(210)의 상단보다 작아지도록 클램핑부(330)의 높이를 조절하여 표시 패널(PN)이 벤딩되도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 위치조절부(320)는 공기 또는 유체의 공급을 통해 제3 방향(Z)으로 신축하는 실린더를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 제1 위치조절부(320)는 볼 스크류 및 서보 모터를 포함할 수도 있다. 제1 위치조절부(320)의 자세한 동작은 이하 도 8 내지 도 12에서 설명한다.
클램핑부(330)는 하부 지그(200)를 향해 배치되고, 상부 지그(100)와 하부 지그(200) 사이에 표시 패널(PN)을 거치한다. 클램핑부(330)는 승하강 가능하게 배치되어, 클램핑부(330)와 가압 패드(210)의 상대적인 높이 변화에 따라 표시 패널(PN)의 가장자리가 구부러지도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 한 쌍의 벤딩부(300)에 각각 배치되는 한 쌍의 클램핑부(330)는 상면에 표시 패널(PN)이 부착되고, 표시 패널(PN)보다 큰 면적을 가지는 보호 필름의 양단을 각각 클램핑하여 상부 지그(100)와 하부 지그(200) 사이에 표시 패널(PN)을 거치할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 한 쌍의 클램핑부(330)는 표시 패널(PN) 및 접착층(AD)의 양단을 각각 클램핑할 수도 있다.
클램핑부(330)는 상부 클램프(331), 하부 클램프(332) 및 제2 위치조절부(333)를 포함할 수 있다.
상부 클램프(331) 및 하부 클램프(332)는 서로 대향하도록 배치되고, 상호간의 간격이 가변함에 따라 표시 패널(PN)의 양단은 고정 또는 릴리즈될 수 있다.
제2 위치조절부(333)는 상부 클램프(331)의 위치를 조절한다. 구체적으로, 제2 위치조절부(333)는 상부 클램프(331)와 하부 클램프(332) 사이의 간격이 가변되도록, 상부 클램프(331)를 하부 클램프(332)에 대하여 제3 방향(Z)으로 이동할 수 있다. 일 실시예에서 제2 위치조절부(333)는 상단이 상부 클램프(331)에 연결되고 하단이 하부 클램프(332)에 연결되며 제3 방향(Z)으로 신축 가능한 실린더를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제2 위치조절부(333)의 자세한 동작은 이하 도 8 내지 도 12에서 설명한다.
스토퍼(340)는 클램핑부(330) 아래에 배치된다. 스토퍼(340)는 클램핑부(330)의 하강 거리를 조절할 수 있다. 자세하게는, 스토퍼(340)는 표시 패널(PN)의 벤딩을 위해 형성되는 클램핑부(330)와 가압 패드(210)의 상대적인 높이차를 조절할 수 있다. 이에 따라, 다양한 길이 또는 깊이를 가지는 표시 패널(PN)의 굴곡부를 용이하게 형성하여 제품의 모양 또는 디자인 변화에 유연하게 대응할 수 있다.
스토퍼(340)는 하부 부재(341), 상부 부재(342) 및 볼트 부재(343)를 포함할 수 있다.
하부 부재(341)는 제1 위치조절부(320) 또는 베이스(310)부에 선택적으로 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 하부 부재(341)는 제1 위치조절부(320)의 하부 지그(200)에 대향하는 측면 상에 배치될 수 있다.
상부 부재(342)는 하부 부재(341)와 대향하도록 배치된다. 하부 부재(341)의 상측에 하부 부재(341)와 이격되어 배치되고, 클램핑부(330)의 승하강에 따라 승하강할 수 있다. 일 실시예에서, 상부 부재(342)는 하부 클램프(332)의 하면 상에 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상부 부재(342)는 생략되고, 클램핑부(330)의 하강에 의해 볼트 부재(343)가 하부 클램프(332) 하면에 직접 접촉할 수도 있다.
볼트 부재(343)는 하부 부재(341)를 관통한다. 일 실시예에서, 볼트 부재(343)는 하부 부재(341)를 제3 방향(Z)으로 관통하고, 상기 하부 부재(341)의 상면으로부터 돌출된 부분의 제3 방향(Z) 길이가 조절됨으로써, 하부 부재(341)와 상부 부재(342) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 즉, 클램핑부(330)의 최대 하강 위치는 볼트 부재(343)의 하부 부재(341)의 상면으로부터 돌출된 부분의 길이에 의해 결정될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 볼트 부재(343)는 하부 부재(341)를 제1 방향(X)으로 관통하고, 클램핑부(330)의 하강에 의해 하부 부재(341)와 상부 부재(342)가 직접 접촉할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 실린더는 하부 부재(341)가 배치되는 일측에 제3 방향(Z)을 따라 소정 간격으로 형성되고, 볼트 부재(343)가 선택적으로 삽입되는 복수의 높이 조절홀을 더 포함할 수도 있다.
가압부(350)는 클램핑부(330)에 배치된다. 구체적으로, 가압부(350)는 상부 클램프(331)에 하부 지그(200)를 향해 배치될 수 있다. 가압부(350)는 제1 방향(X)으로 신축 가능하게 배치되어 하부 지그(200)와의 거리가 조절될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 가압부(350)는 제1 방향(X)으로 이동 가능하게 배치될 수도 있다.
가압부(350)는 한 쌍의 제3 위치조절부(351) 및 가압 부재(352)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 제3 위치조절부(351)는 상부 클램프(331)를 사이에 두고 제1 방향(X)으로 배치될 수 있다. 한 쌍의 제3 위치조절부(351)는 그 사이로 표시 패널(PN)이 고정되는 상부 클램프(331)의 양단에 나란하게 각각 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 한 쌍의 제3 위치조절부(351)는 제1 방향(X)으로 연장하는 상부 클램프(331)의 양 측면에 각각 고정될 수 있다.
한 쌍의 제3 위치조절부(351)는 가압 부재(352)의 위치를 조절한다. 구체적으로, 한 쌍의 제3 위치조절부(351)는 가압 부재(352)와 가압 패드(210) 사이의 제1 방향(X) 간격 또는 가압 부재(352)와 클램핑부(330) 사이의 제1 방향(X) 간격을 조절할 수 있다. 한 쌍의 제3 위치조절부(351)는 제1 방향(X)의 길이가 가변될 수 있다. 일 실시예에서, 제3 위치조절부(351)는 제1 방향(X)으로 신축하는 실린더를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제3 위치조절부(351)의 자세한 동작은 이하 도 8 내지 도 12에서 설명한다.
가압 부재(352)는 한 쌍의 제3 위치조절부(351) 사이에 배치된다. 구체적으로, 가압 부재(352)는 한 쌍의 제3 위치조절부(351)의 하부 지그(200)에 인접한 일단들 사이에 제2 방향(Y)으로 배치될 수 있다.
가압 부재(352)는 클램핑부(330)보다 하부 지그(200)에 인접하여 배치될 수 있다. 가압 부재(352)는 클램핑부(330) 또는 제3 위치조절부(351) 보다 하부 지그(200)를 향해 돌출되도록 배치될 수 있다. 가압 부재(352)는 제1 방향(X)으로 압력을 가하여 가압 패드(210)의 외면을 따라 표시 패널(PN)의 곡률이 형성되는 것을 도울 수 있다. 가압 부재(352)는 표시 패널(PN) 벤딩 시, 원하는 표시 패널(PN)의 곡률 또는 가압 패드(210)의 형상에 대응하여 가압 패드(210)와 밀착 또는 이격될 수 있다.
가압 부재(352)는 적어도 하나의 롤러를 포함할 수 있다.
롤러는 한 쌍의 제3 위치조절부(351) 사이에 제2 방향(Y)으로 배치된다. 롤러는 롤러와 표시 패널(PN) 또는 보호 필름과 접촉된 상태에서 가압 패드(210) 또는 클램핑부(330)가 승하강하는 경우, 제2 방향(Y)의 회전축을 기준으로 회전한다. 이에 따라, 롤러는 표시 패널(PN)의 손상 또는 변형을 최소화할 수 있다. 롤러는 합착 공정 또는 원하는 표시 패널(PN)의 절곡 형상에 따라 가압 패드(210)에 밀착될 수도 있고, 가압 패드(210)로부터 이격될 수도 있다. 일 실시예에서, 한 쌍의 제3 위치조절부(351)는 각각 실린더를 포함하고, 롤러는 상기 한 쌍의 실린더의 로드 사이에 고정될 수 있다.
선형 모션 가이드부(400)는 베이스(310) 아래에 제1 방향(X)으로 배치되어, 베이스(310)의 이동을 안내한다. 선형 모션 가이드부(400)는 제1 방향(X)으로 연장하는 적어도 하나의 레일 및 상기 레일을 따라 이동하는 적어도 하나의 슬라이딩 부재를 포함할 수 있다.
한 쌍의 제4 위치조절부(500)는 한 쌍의 벤딩부(300)에 각각 배치된다. 일 실시예에서, 한 쌍의 제4 위치조절부(500)의 일측은 한 쌍의 벤딩부(300)의 각 베이스(310)의 타측 방향에 배치되는 측벽에 연결되고, 타측은 지지 부재 또는 합착 공정을 위한 챔버의 외벽 등에 고정될 수 있다.
한 쌍의 제4 위치조절부(500)는 한 쌍의 벤딩부(300)의 위치를 조절한다. 구체적으로, 한 쌍의 제4 위치조절부(500)는 한 쌍의 벤딩부(300)를 제1 위치에서 상기 제1 위치보다 상기 하부 지그(200)에 인접한 제2 위치로 이동할 수 있다. 한 쌍의 제4 위치조절부(500)는 한 쌍의 벤딩부(300)를 상기 제2 위치에서 다시 제1 위치로 이동할 수도 있다. 이에 따라, 한 쌍의 벤딩부(300) 사이의 간격이 가변될 수 있다.
제4 위치조절부(500)는 표시 패널(PN)의 장력을 일정 범위로 유지할 수 있다. 구체적으로, 제4 위치조절부(500)는 표시 패널(PN)과 윈도우(W)의 합착 시에 가변하는 표시 패널(PN)의 장력에 대응하여 제1 방향(X)으로 가해지는 힘을 가변할 수 있다. 일 실시예에서, 제4 위치조절부(500)는 제1 방향(X)으로 신축하는 실린더를 포함할 수 있고, 벤딩부(300)의 위치는 상기 실린더의 압력을 조절함으로써 조절될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제4 위치조절부(500)의 자세한 동작은 이하 도 8 내지 도 12에서 설명한다.
고정 부재(600)는 한 쌍의 제4 위치조절부(500)의 타측 방향의 각 일단을 고정한다. 일 실시예에서, 고정 부재(600)는 지지 프레임 또는 지지대를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 고정 부재(600)는 합착 공정이 수행되는 챔버의 측벽에 고정되거나, 챔버의 측벽일 수 있다.
이하 도 5 및 도 6에서 합착 장치(1)의 다른 실시예들을 설명한다. 다만, 이하 도 5 및 도 6에서 설명되는 특징들은 부분적으로 또는 전체적으로 다른 실시예와 결합 또는 조합되어 실시될 수 있음은 물론이다.
이하에서 설명의 편의를 위해 하부 지그(200)를 항햐는 제1 방향(X)을 일측 방향으로, 상기 일측 방향의 반대 방향을 타측 방향으로 지칭한다. 다만, 상기 방향들은 상대적인 방향을 언급한 것으로 이해되어야 하며, 상기 예시에 제한되지 않는다.
도 5는 다른 실시예에 따른 합착 장치의 측면도이다.
도 5의 합착 장치(1a)는 가압 부재(352)가 제1 롤러(352_1) 및 제2 롤러(352_2)를 더 포함한다는 점에서 도 1의 합착 장치(1)와 상이하다.
도 5를 참조하면, 가압 부재(352)는 제1 롤러(352_1) 및 제2 롤러(352_2)를 포함할 수 있다.
제1 롤러(352_1) 및 제2 롤러(352_2)는 상부 클램프(331)의 일측 방향에 배치된다. 제1 롤러(352_1) 및 제2 롤러(352_2)는 한 쌍의 제3 위치조절부(351) 사이에 제2 방향(Y)으로 나란히 배치될 수 있다.
제1 롤러(352_1)는 제2 롤러(352_2)보다 하부 지그(200)에 인접하도록 배치된다. 제1 롤러(352_1)는 합착 공정 또는 원하는 표시 패널(PN)의 절곡 형상에 따라 가압 패드(210)에 밀착될 수도 있고, 가압 패드(210)로부터 이격될 수도 있다.
제2 롤러(352_2)는 제1 롤러(352_1)와 상부 클램프(331) 사이에 배치된다. 제2 롤러(352_2)는 제1 롤러(352_1)에 밀착되어 제1 롤러(352_1)를 지지할 수 있다. 이에 따라, 제2 롤러(352_2)는 가압에 의해 제1 롤러(352_1)가 휘거나 변형되는 현상을 방지할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 롤러(352_1)와 제2 롤러(352_2)의 크기는 같을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 제2 롤러(352_2)는 제1 롤러(352_1)보다 클 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2롤러는 일측 방향에 위치하는 상부 클램프(331)의 일단에 밀착되도록 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 롤러(352_2)는 사각기둥 형상의 지지부재로 대체될 수도 있다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 합착 장치(1b)의 측면도이다.
도 6의 합착 장치(1b)는 가압 부재(352)가 가압 블록(353)을 포함하고, 제4 위치조절부(500)가 탄성 부재(500_1)를 포함한다는 점에서 도 1의 합착 장치(1)와 상이하다.
도 6을 참조하면, 가압 부재(352)는 가압 블록(353)을 포함할 수 있다.
가압 블록(353)은 한 쌍의 제3 위치조절부(351) 사이에 제2 방향(Y)으로 배치된다. 가압 블록(353)의 일측 방향에 배치되는 부분과 가압 블록(353)의 타측 방향에 배치되는 부분은 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 가압 블록(353)의 일측 방향에 배치되는 부분은 곡면을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 가압 블록(353)은 일측 방향에는 소정의 곡률을 가지도록 돌출되는 돌출면이 배치되되, 타측 방향에는 수직으로 연장되는 측면을 포함할 수 있다.
제4 위치조절부(500)는 탄성 부재(500_1)를 포함할 수 있다. 탄성 부재(500_1)는 일단이 베이스(310)에 연결되고 타단이 지지 부재에 연결되어 제1 방향(X)으로 신축 가능하게 배치될 수 있다. 탄성 부재(500_1)는 벤딩부(300)에 힘을 인가하여 표시 패널(PN)의 장력을 유지할 수 있다. 자세하게는, 표시 패널(PN)의 벤딩 및/또는 합착 시, 한 쌍의 벤딩부(300)는 표시 패널(PN) 또는 보호 필름에 가해지는 장력에 의해 각각 일측 방향으로 이동한다. 이때, 한 쌍의 탄성 부재(500_1)는 한 쌍의 벤딩부(300)에 각각 타측 방향으로 소정의 복원력을 제공하여 표시 패널(PN)의 장력을 일정 범위로 유지할 수 있다. 상기 소정의 복원력의 크기는 표시 패널(PN)의 장력 이하일 수 있다. 탄성 부재(500_1)는 도 3의 일 실시예에 따른 제4 위치조절부(500)의 실린더와 실질적으로 동일하거나 유사한 기능을 수행할 수 있다. 이하 도 8 내지 도 12에서 제4 위치조절부(500)의 동작을 자세히 설명한다.
도 6에서, 가압 블록(353) 및 탄성 부재(500_1)는 합착 장치(1)에 함께 적용되나, 가압 블록(353) 및/또는 탄성 부재(500_1)는 도 3 및 도 5의 실시예에 개별적으로 조합 또는 적용될 수 있음은 물론이다.
이하 도 7 내지 도 12을 참조하여, 도 3의 합착 장치(1)의 동작 및 합착 장치(1)를 이용하는 표시 장치 제조 방법에 대하여 자세히 설명한다.
도 7은 표시 장치 제조 방법의 순서도이다. 도 8은 표시 패널이 로드된 합착 장치의 측면도이다. 도 9는 표시 패널을 클램핑하고 있는 합착 장치의 측면도이다. 도 10은 표시 패널을 벤딩하고 있는 합착 장치의 측면도이다. 도 11은 표시 패널과 윈도우의 합착을 시작하고 있는 합착 장치의 측면도이다. 도 12은 표시 패널과 윈도우의 합착을 완료하고 있는 합착 장치의 측면도이다.
이하의 표시 장치 제조 방법은 도 3의 압착 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 표시 장치 제조 방법은 곡면을 포함하는 윈도우(W)를 고정하는 상부 지그(100)와 상부 지그(100) 아래에 배치되는 하부 지그(200) 사이에 표시 패널(PN)을 배치하는 단계(S101), 하부 지그(200)를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 벤딩부(300)의 각 클램핑부(330)로 표시 패널(PN)의 양단을 각각 클램핑하는 단계(S102), 하부 지그(200)를 표시 패널(PN)의 배면을 향해 상승하고 한 쌍의 클램핑부(330) 및 한 쌍의 클램핑부(330)에 각각 배치되는 한 쌍의 가압부(350)를 하부 지그(200)를 향해 이동하여, 표시 패널(PN)을 절곡하는 단계(S103), 상부 지그(100)를 표시 패널(PN)을 향해 하강하여 표시 패널(PN)과 윈도우(W)의 합착을 시작하는 단계(S104) 및 표시 패널(PN)의 양단이 클램핑부(330)에 의해 클램핑된 상태에서, 하부 지그(200)를 상승하고, 한 쌍의 벤딩부(300)를 제1 위치에서 제1 위치보다 하부 지그(200)에 인접한 제2 위치로 이동하여, 윈도우(W)와 표시 패널(PN)의 합착을 완료하는 단계(S105)를 포함한다.
상기 곡면을 포함하는 윈도우(W)를 고정하는 상부 지그(100)와 상부 지그(100) 아래에 배치되는 하부 지그(200) 사이에 표시 패널(PN)을 배치하는 단계는 한 쌍의 벤딩부(300)를 기준 위치에 위치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 하부 지그(200)를 상기 표시 패널(PN)의 배면을 향해 상승하고 상기 한 쌍의 클램핑부(330) 및 상기 한 쌍의 클램핑부(330)에 각각 배치되는 한 쌍의 가압부(350)를 상기 하부 지그(200)를 향해 이동하여, 상기 표시 패널(PN)을 절곡하는 단계는 클램핑부(330)의 하강 거리를 제한하는 단계, 롤러의 위치를 조절하는 단계 및 벤딩부(300)를 기준 위치로부터 제1 위치로 이동하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 상부 지그(100)를 상기 표시 패널(PN)을 향해 하강하여 표시 패널(PN)과 윈도우(W)의 합착을 시작하는 단계는 표시 패널(PN)과 윈도우(W)의 일부를 합착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(PN)의 양단이 클램핑부(330)에 의해 클램핑된 상태에서, 하부 지그(200)를 상승하고, 한 쌍의 벤딩부(300)를 제1 위치에서 상기 제1 위치보다 하부 지그(200)에 인접한 제2 위치로 이동하여, 상기 윈도우(W)와 상기 표시 패널(PN)의 합착을 완료하는 단계는 롤러의 위치를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단계들은 예시적인 것이며, 표시 패널(PN) 제조 방법은 이하 도 8 내지 도 12에서 설명되는 실시예들에 기초하여 상기 단계들 중 적어도 하나가 생략되거나 적어도 하나 이상의 다른 단계를 더 포함할 수도 있다.
이하 도 8 내지 도 12를 참조하여, 표시 패널(PN) 제조 방법을 자세히 설명한다.
도 8을 참조하면, 상부 지그(100)의 윈도우 안착홈(101)에 윈도우(W)가 거치되고, 상부 지그(100)와 하부 지그(200) 사에이 표시 패널(PN)이 로딩될 수 있다. 표시 패널(PN)은 보호 필름 상에 배치되고, 보호 필름의 양단은 각각 한 쌍의 클램핑부(330)에 거치된다. 이때, 볼트 부재(343)와 상부 부재(342)는 상호 이격되어 있고, 클램핑부(330)는 오픈된 상태이며, 한 쌍의 벤딩부(300)는 기준 위치에 위치할 수 있다.
도 9을 참조하면, 보호 필름에 부착된 표시 패널(PN)이 거치된 후, 제2 위치조절부(333)는 상부 클램프(331)를 하강하여 보호 필름이 상부 클램프(331)와 하부 클램프(332) 사이에 클램핑되도록 한다. 이때, 롤러는 롤러의 크기 또는 롤러가 배치되는 높이에 따라 보호 필름과 밀착되거나 이격될 수 있다.
보호 필름이 클램핑 된 후, 제4 위치조절부(500)는 벤딩부(300)에 타측 방향으로 소정의 힘을 인가하여 표시 패널(PN)을 팽팽하게 유지하는 장력을 제공할 수 있다. 상기 소정의 힘은 표시 패널(PN)의 벤딩이 시작됨과 동시에 제공될 수도 있고, 표시 패널(PN)의 벤딩이 시작되기 전에 제공될 수도 있다. 벤딩부(300)는 기준 위치를 유지할 수도 있고, 타측 방향으로 소정 거리로 이동될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 보호 필름이 클램핑 된 후, 하부 지그(200)는 상승하고, 클램핑부(330)는 제1 위치조절부(320)에 의해 하강하여, 표시 패널(PN) 및 보호 필름을 벤딩한다. 자세하게는, 하부 지그(200)의 가압 패드(210)는 표시 패널(PN)의 배면을 향해 상승하여 표시 패널(PN)의 배면의 가운데 부분을 가압하고, 클램핑부(330)는 보호 필름의 양단을 표시 패널(PN)이 걸쳐지는 가압 패드(210)의 상면보다 아래로 하강하여 표시 패널(PN)의 가장자리 부분을 벤딩한다. 하부 지그(200)의 상승과 클램핑부(330)의 하강은 동시에 이루어질 수도 있고, 개별적으로 이루어질 수도 있다. 이하에서, 설명의 편의를 위해 표시 패널(PN)을 벤딩하는 공정을 벤딩 공정이라 지칭한다.
볼트 부재(343)는 벤딩 공정에서 클램핑부(330)와 더불어 하강하는 상부 부재(342)에 접촉하여 클램핑부(330)의 하강 거리를 제한할 수 있다. 클램핑부(330)의 하강 거리가 조절됨에 의해 롤러부의 제3 방향(Z)으로의 이동 거리가 가변될 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(PN)의 굴곡부의 굴곡 정도, 높이 또는 깊이 등이 조절될 수 있다.
제3 위치조절부(351)는 벤딩 공정 동안 롤러의 위치를 조절할 수 있다. 제3 위치조절부(351)는 롤러의 위치를 가공하고자 하는 표시 패널(PN)의 곡률, 가압 패드(210) 측면의 형상, 요구되는 표시 패널(PN)의 장력 또는 요구되는 압력의 크기 등에 따라 조절할 수 있다. 구체적으로, 제3 위치조절부(351)는 벤딩 공정 동안 롤러를 가압 패드(210)를 향해 전진하도록 이동하거나, 상부 클램프(331)를 향해 후퇴하도록 이동하거나, 가압 패드(210) 또는 상부 클램프(331)에 대한 롤러의 위치를 일정하게 유지할 수 있다. 롤러는 가압 패드(210)의 측면에 밀착될 수도 있고, 롤러는 가압 패드(210)의 측면으로부터 소정 거리만큼 이격될 수도 있다. 일 실시예에서, 제3 위치조절부(351)는 실린더를 포함하고, 롤러는 상기 실린더의 일단에 구비되되, 롤러의 위치는 상기 실린더의 신축에 의해 가변될 수 있다. 이때, 제3 위치조절부(351)의 길이는 벤딩 공정 동안 가공하고자 하는 표시 패널(PN)의 곡률, 가압 패드(210) 측면의 형상, 요구되는 표시 패널(PN)의 장력 또는 요구되는 압력의 크기 등에 따라 신축될 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 합착 장치(1)는 다양한 형성의 표시 패널(PN)을 용이하게 합착할 수 있다.
제4 위치조절부(500)는 벤딩 공정 동안 벤딩부(300)를 기준 위치로부터 상기 하부 지그(200)에 인접한 제1 위치로 이동할 수 있다. 구체적으로, 제4 위치조절부(500)는 벤딩부(300)에 제1 방향(X)으로 가해지는 힘을 조절하여, 벤딩부(300)를 일측 방향으로 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 제4 위치조절부(500)는 표시 패널(PN)의 벤딩 공정 동안 벤딩부(300)에 표시 패널(PN)에 형성되는 장력 이하의 힘을 타측 방향으로 인가할 수 있다. 자세하게는, 하부 지그(200) 및 벤딩부(300)가 표시 패널(PN)을 벤딩함에 따라, 표시 패널(PN)에 가해지는 장력이 증가하여 벤딩부(300)가 일측 방향으로 이동될 수 있다. 이때, 제4 위치조절부(500)는 벤딩 시 표시 패널(PN)에 형성되는 장력 이하의 힘을 벤딩부(300)에 타측 방향으로 인가할 수 있다. 이에 따라, 벤딩부(300)는 일측 방향으로 소정 거리만큼 이동할 수 있고, 표시 패널(PN)의 장력은 벤딩을 위해 요구되는 일정 범위 내로 유지될 수 있다. 일 실시예에서, 제4 위치조절부(500)는 실린더를 포함할 수 있고, 실린더는 벤딩부(300)가 기준 위치에 위치한 경우에 설정된 압력의 적어도 일부를 해제하여, 벤딩부(300)를 기준 위치에서 제1 위치로 이동할 수 있다.
도 11을 참조하면, 표시 패널(PN)이 벤딩된 후, 상부 지그(100)는 가압 패드(210)를 향해 하강하고 윈도우(W)와 표시 패널(PN)의 합착이 시작될 수 있다. 이때, 표시 패널(PN)은 윈도우(W)에 일부만 합착될 수 있다. 일 실시예에서, 가압 패드(210)의 가운데 부분에 배치되는 표시 패널(PN)의 일부가 윈도우(W)의 하면에 먼저 합착될 수 있다. 상기 표시 패널(PN)의 일부는 평탄부(A1)를 포함할 수 있다. 이는 보호 필름의 양단에 하방으로 가해지는 힘에 의해 탄성체인 가압 패드(210)의 가장자리 부분이 가운데 부분보다 처질 수 있기 때문이다. 이하에서, 설명의 편의를 위해 윈도우(W)와 표시 패널(PN)의 적어도 일부만 합착하는 공정을 초기 합착 공정이라 지칭한다.
도 12를 참조하면, 표시 패널(PN)과 윈도우(W)의 초기 합착 공정 이후, 하부 지그(200)는 상부 지그(100)를 향해 추가로 상승하여 표시 패널(PN)과 윈도우(W)를 완전히 합착할 수 있다. 자세하게는, 초기 합착 단계에서 합착되지 않은 나머지 부분, 예를 들면, 표시 패널(PN)의 가장자리 부분이 완전히 합착될 수 있다. 상기 표시 패널(PN)의 가장자리 부분은 윈도우(W)의 제1 굴곡부(A2) 및 제2 굴곡부(A3)에 부착되는 부분을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하부 지그(200)의 상승은 클램핑부(330)가 닫힌 상태에서 이루어질 수 있다. 상기 닫힌 상태는 상부 클램프(331)와 하부 클램프(332)가 밀착하여 표시 패널(PN) 또는 보호 필름을 클램핑하는 상태일 수 있다. 이하에서, 설명의 편의를 위해 초기 합착 공정에서 합착되지 않은 표시 패널(PN)의 나머지 부분을 합착하는 것을 메인 합착 공정이라 지칭한다.
제4 위치조절부(500)는 메인 합착 공정 동안 벤딩부(300)를 제1 위치에서 제1 위치보다 하부 지그(200)에 인접한 제2 위치로 이동할 수 있다. 구체적으로, 제4 위치조절부(500)는 벤딩부(300)에 제1 방향(X)으로 가하는 힘을 조절하여, 벤딩부(300)를 일측 방향으로 이동할 수 있다. 일 실시예에서, 제4 위치조절부(500)는 메인 합착 공정 동안 벤딩부(300)에 표시 패널(PN)에 가해지는 장력 이하의 힘을 타측 방향으로 인가할 수 있다. 자세하게는, 하부 지그(200)가 상부 지그(100)에 밀착되는 경우, 표시 패널(PN)에 추가적인 장력이 가해질 수 있다. 이때, 제4 위치조절부(500)는 증가된 표시 패널(PN)의 장력 이하의 힘을 벤딩부(300)에 타측 방향으로 인가할 수 있다. 이에 따라, 벤딩부(300)는 일측 방향으로 소정 거리만큼 추가로 이동할 수 있고, 표시 패널(PN)의 장력은 메인 합착을 위해 요구되는 일정 범위 내로 유지될 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 벤딩 장치는 제4 위치조절부(500)가 벤딩부(300)의 위치를 적절히 조절함으로써, 클램핑부(330)의 오픈 없이, 표시 패널(PN)의 장력을 일정 범위로 유지한 상태에서 메인 합착 공정을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 일 실시예에서, 제4 위치조절부(500)는 실린더를 포함할 수 있고, 벤딩부(300)의 위치는 상기 실린더의 압력을 조절함으로써 조절될 수 있다. 구체적으로, 실린더는 벤딩부(300)가 제1 위치에 위치한 경우에 설정된 압력의 적어도 일부를 해제하여, 벤딩부(300)를 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 수 있다. 자세하게는, 일반적인 서보 모터 등을 이용하여 벤딩부(300)를 이동하는 경우, 표시 패널(PN)의 가변하는 장력에 대응하는 벤딩부(300)의 이동 거리를 정확히 산출하는 것이 어렵다. 이에 따라, 표시 패널(PN)의 손상 또는 변형이 발생하기 쉽다. 반면에, 일 실시예에 따른 합착 장치(1)는 상기 실린더에 표시 패널(PN) 제조 공정에 따라 가변하는 표시 패널(PN)의 장력에 대응하는 압력을 추가하거나 해제함으로써, 표시 패널(PN)의 장력을 일정 범위로 유지함과 동시에, 벤딩부(300)가 합착을 위해 요구되는 거리만큼 선형 이동 안내부를 따라 자연스럽게 이동할 수 있도록 한다.
제3 위치조절부(351)는 벤딩부(300)가 일측 방향으로 이동하면, 롤러를 타측 방향으로 후퇴할 수 있다. 자세하게는, 벤딩부(300)가 일측 방향으로 이동함에 따라 롤러와 가압패드 사이의 간격이 감소하거나, 롤러가 보호 필름 또는 표시 패널(PN)을 가압하는 힘이 증가하게 된다. 이때, 제3 위치조절부(351)는 롤러와 표시 패널(PN) 또는 롤러와 보호 필름 사이의 간격을 일정하게 조절하여, 표시 패널(PN)의 손상 또는 변형을 방지하고, 표시 패널(PN)의 벤딩을 위한 장력을 조절할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 합착 장치
100: 상부 지그
200: 하부 지그
300: 벤딩부
400: 선형 이동 가이드부
500: 제4 위치조절부
600: 지지 부재

Claims (20)

  1. 상부 지그;
    상기 상부 지그의 아래에 배치되고, 상기 상부 지그와 분리 가능하게 결합되는 하부 지그; 및
    상기 하부 지그를 사이에 두고 상기 하부 지그를 향해 이동 가능하게 배치되는 한 쌍의 벤딩부를 포함하고,
    상기 벤딩부는
    베이스,
    상기 베이스부에 배치되는 제1 위치조절부,
    상기 제1 위치조절부에 의해 승하강하는 클램핑부,
    상기 클램핑부의 하강 거리를 조절하는 스토퍼, 및
    상기 클램핑부에 상기 하부 지그를 향해 배치되는 가압부를 포함하는 합착 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 스토퍼는
    하부 부재; 상기 하부 부재의 상측에 이격 배치되고, 상기 클램핑부의 승하강에 따라 승하강하는 상부 부재; 상기 하부 부재를 관통하는 볼트 부재를 포함하는 합착 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 볼트 부재는
    상기 하부 부재를 상하 방향으로 관통하고, 상기 볼트 부재는 상기 하부 부재의 상면으로부터 돌출된 부분의 길이가 가변하는 합착 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 클램핑부의 최대 하강 위치는 상기 볼트 부재의 상기 하부 부재의 상면으로부터 돌출된 부분의 길이에 의해 결정되는 합착 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 볼트 부재는
    상기 하부 부재를 좌우 방향으로 관통하고, 상기 클램핑부의 최대 하강 위치는 상기 상기 하부 부재와 상기 상부 부재 사이의 간격에 의해 결정되는 합착 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 클램핑부는
    상호 대향하도록 배치되는 상부 클램프와 하부 클램프를 포함하고, 상기 가압부는 상기 상부 클램프에 배치되는 합착 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 클램핑부는
    상기 상부 클램프를 상기 하부 클램프에 대하여 승하강하는 제2 위치조절부를 포함하는 합착 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 가압부는
    상기 클램핑부의 양단에 각각 배치되고, 길이가 가변하는 한 쌍의 제3 위치조절부; 및 상기 한 쌍의 제3 위치조절부 사이에 배치되는 가압 부재를 포함하는 합착 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 가압 부재는
    상기 클램핑부보다 상기 하부 지그에 인접하여 배치되는 합착 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 가압 부재는
    일측에 곡면이 형성된 가압 블럭을 포함하는 합착 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 가압 부재는
    롤러를 포함하는 합착 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 롤러는
    상기 제1 롤러와 상기 클램프 사이에 배치되는 제2 롤러를 포함하는 합착 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 벤딩부에 각각 배치되고, 상기 하부 지그의 승하강에 따라 상기 한 쌍의 벤딩부의 위치를 조절하는 한 쌍의 제4 위치 조절부를 더 포함하는 합착 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 벤딩부는 상기 하부 지그가 상승하면 제1 위치에서 상기 제1 위치보다 상기 하부 지그에 인접한 제2 위치를 향해 각각 이동하는 합착 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제4 위치 조절부는 실린더를 포함하는 합착 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제4 위치 조절부는 탄성 부재를 포함하는 합착 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 상부 지그에는 곡면을 포함하는 윈도우가 고정되고, 상기 한 쌍의 벤딩부의 상기 클램핑부는 각각 상기 표시 패널의 양단을 클램핑하여 상기 상부 지그와 상기 하부 지그 사이에 표시 패널을 개재하는 합착 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 하부 지그와 상기 클램핑부는 상기 표시 패널을 절곡하도록 승하강하는 합착 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 상부 지그와 상기 하부 지그는 상기 윈도우와 상기 표시 패널을 합착하도록 승하강하는 합착 장치.
  20. 곡면을 포함하는 윈도우를 고정하는 상부 지그와 상기 상부 지그 아래에 배치되는 하부 지그 사이에 표시 패널을 배치하는 단계;
    상기 하부 지그를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 벤딩부의 각 클램핑부로 상기 표시 패널의 양단을 각각 클램핑하는 단계;
    상기 하부 지그를 상기 표시 패널의 배면을 향해 상승하고 상기 한 쌍의 클램핑부 및 상기 한 쌍의 클램핑부에 각각 배치되는 한 쌍의 가압부를 상기 하부 지그를 향해 이동하여, 상기 표시 패널을 절곡하는 단계;
    상기 상부 지그를 상기 표시 패널을 향해 하강하여 상기 표시 패널과 상기 윈도우의 합착을 시작하는 단계; 및
    상기 표시 패널의 양단이 상기 클램핑부에 의해 클램핑된 상태에서, 상기 하부 지그를 상승하고, 상기 한 쌍의 벤딩부를 제1 위치에서 상기 제1 위치보다 상기 하부 지그에 인접한 제2 위치로 이동하여, 상기 윈도우와 상기 표시 패널의 합착을 완료하는 단계를 포함하는 표시 패널 제조 방법.
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