KR20220043624A - 지지장치 및 합착장치 - Google Patents

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KR20220043624A
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정종환
김정훈
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에이피시스템 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 지지장치는 제1합착부재가 장착되는 지지부, 외력에 의해 변형될 수 있는 도전부재가 마련되며, 지지부에 설치되는 압력 감지부를 구비하고, 압력 감지부의 영역별 전기 신호 차이를 이용하여 영역별 압력을 감지하는 압력 모니터링부를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 압력 감지부의 영역별 압력을 감지할 수 있다. 또한, 곡면부의 압력 감지 신뢰도가 향상되는 효과가 있다. 이에, 압력 감지부의 영역별 압력이 균일하도록 조절할 수 있다. 따라서, 제1합착부재의 전체면에 제2합착부재를 통한 균일한 압력이 가해지도록 할 수 있으며, 이에 따라 합착 품질이 향상된다.

Description

지지장치 및 합착장치{Supporting apparatus and laminating apparatus}
본 발명은 지지장치 및 합착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영역별로 압력을 확인할 수 있는 지지장치 및 합착장치에 관한 것이다.
최근에는 사용자로 하여금 몰입도를 보다 향상시킬 뿐만 아니라 화상도 보다 실감나도록 하여, 사용자가 편안함까지 느끼게 되는 곡면형 표시장치(curved display device)를 휴대폰(예를 들어, 스마트폰) 등에 적용하고 있다.
또한, 이러한 곡면형 표시장치는 공간활용성, 인테리어 및 디자인의 장점을 가지며, 다양한 응용분야를 가질 수 있고, 곡면형 표시장치 중에서도 전면부와 측면부에서 모두 화상을 구현할 수 있는 엣지 곡면형 표시장치(edge curved display device)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
그리고 이러한 엣지 곡면형 표시장치에서는 필름과 같은 풍부한 신축성을 가져서 다양하게 변형될 수 있는 플렉서블(flexible)한 패널을 일면 이상의 곡면을 가지는 곡면형 커버 글래스에 부착하여 일체로 사용하는 경우가 많다. 이에 따라 플렉서블한 패널을 곡면형 커버 글래스에 부착할 수 있는 기술의 개발이 많이 이루어지고 있다. 여기서, 곡면형 커버 글래스는 직사각형 형상의 커버 글래스 가장자리 4면 중 적어도 일면이 곡면 형태로 휘어진 형상을 갖는 커버 글래스를 말하는 것이다.
이러한 곡면형 커버 글래스를 사용하는 경우에는 플렉서블 패널을 곡면형 커버 글래스에 부착하는 과정에서 플렉서블 패널의 변형이 심해서 모든 면에 대하여 균일한 압력을 가하기 어려울 뿐만 아니라 곡면이 서로 만나는 가장자리 부분이나 모서리 부분에서는 플렉서블한 패널을 기포 없이(또는 불량 없이) 부착하는 것이 매우 어려운 문제점이 발생한다.
한국공개특허공보 제10-2014-0002470호
본 발명은 제1합착부재와 제2합착부재를 합착시키는데 있어서, 영역별로 압력을 확인할 수 있는 지지장치를 제공한다.
본 발명은 균일하게 압력을 가하여 합착시킬 수 있는 합착장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 지지장치는 제1합착부재가 장착되는 지지부, 외력에 의해 변형될 수 있는 도전부재가 마련되며, 상기 지지부에 설치되는 압력 감지부를 구비하고, 상기 압력 감지부의 영역별 전기 신호 차이를 이용하여 영역별 압력을 감지하는 압력 모니터링부; 를 포함한다.
상기 압력 감지부는, 가요성을 가지는 베이스 필름; 상기 베이스 필름 상에서 일 방향으로 나열되어 상호 이격되게 형성된 복수의 제1도전부재; 및 인접하여 위치된 두 개의 제1도전부재 사이를 연결하도록 형성되며, 외력에 의해 변형될 수 있는 복수의 제2도전부재;를 포함한다.
상기 베이스 필름은 제1방향으로 연장된 제1변과 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 제2변을 포함하는 형상이고, 상기 복수의 제1도전부재 및 복수의 제2도전부재 각각은 상기 베이스 필름의 제2방향으로 연장 형성되어, 제1방향으로 나열되어 이격 배치된다.
상기 제2도전부재의 제1방향의 폭이 상기 제1도전부재의 폭 비해 크거나 동일하다.
상기 압력 감지부는 상기 복수의 제1도전부재 및 복수의 제2도전부재를 가로지르도록 제1방향으로 연장 형성된 제3도전부재를 포함한다.
상기 제3도전부재는 트랜치 및 트랜치의 내벽면에 형성된 도전막을 포함한다.
상기 제3도전부재의 제2방향의 폭이 상기 제1 및 제2도전부재 제1방향의 폭에 비해 작거나 동일하다.
두 개의 상기 제1도전부재 사이에 상기 제2도전부재가 형성된 하나의 단위 센싱부가 상기 제1방향으로 이격되어 나열되도록 복수개로 마련된다.
상기 압력 감지부는 상기 제1합착부재의 지지면을 형성하도록, 상기 지지부의 상기 제1합착부재를 향하는 면상에 설치된다.
상기 지지부는 상호 분리 가능한 제1바디 및 제2바디를 포함하고, 상기 제2바디의 상기 제1합착부재를 향하는 면상에 상기 제1합착부재가 지지되며, 상기 압력 감지부는 상기 제1바디와 제2바디 사이에 설치되며, 상기 제1 및 제2바디로부터 탈착 가능하다.
상기 지지부는 적어도 일부가 휘어진 곡면부를 가지는 형상이며, 상기 압력 감지부는 상기 지지부의 곡면부와 대응하는 면이 휘어진 곡면부를 가지는 형상으로 마련된다.
상기 압력 감지부의 곡면부에 형성된 제2도전부재의 제1방향의 폭이 상기 곡면부 외의 영역인 평면부에 형성된 제2도전부재의 폭에 비해 작다.
상기 곡면부에 형성된 상기 제1도전부재 간의 간격이 상기 곡면부 외의 영역인 평면부에 형성된 제1도전부재 간의 간격에 비해 작다.
상기 압력 모니터링부는, 전위차가 발생되도록 상기 복수의 제1도전부재 각각의 일단과 상기 제3도전부재의 일단으로 전압을 인가하는 복수의 전원라인; 상기 복수의 제2도전부재 각각에서 흐르는 전류를 전달받도록, 상기 복수의 제2도전부재와 각기 연결된 복수의 검출라인; 및 상기 복수의 검출라인 각각으로부터 받은 복수의 전류값을 이용하여, 상기 압력 감지부에 가해진 영역별 압력으로 출력하는 압력 출력부;를 포함한다.
지지장치; 및 제2합착부재를 지지하도록 상기 지지부와 마주보게 위치되어, 상기 제1합착부재와 제2합착부재를 합착시키기 위해 상기 제2합착부재를 상기 제1합착부재로 가압시키는 가압부;를 포함한다.
상기 가압부는 상기 제1합착부재의 곡면부와 대향하는 면이 휘어진 곡면부를 가지는 형상이다.
상기 가압부는, 상기 제1합착부재의 곡면부와 대향하는 면이 휘어진 곡면부를 가지는 몸체; 및 상기 몸체를 감싸도록 설치되며, 공급되는 유체에 의해 팽창 가능한 탄성부재;를 포함하고, 상기 탄성부재의 영역별로, 유체의 공급 유량 및 유체의 공급 압력 중 적어도 하나를 조절하여 공급하도록 상기 가압부에 연결된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 압력 감지부의 영역별 압력을 감지할 수 있다. 또한, 곡면부의 압력 감지 신뢰도가 향상되는 효과가 있다. 이에, 압력 감지부의 영역별 압력이 균일하도록 조절할 수 있다. 따라서, 제1합착부재의 전체면에 제2합착부재를 통한 균일한 압력이 가해지도록 할 수 있으며, 이에 따라 합착 품질이 향상된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 합착장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지부를 도시한 입체도이고, 도 4는 압력 감지부를 펼쳐서 상측에서 바라본 상면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지부의 제3도전부재를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지부에서 전류의 흐름을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 실시예의 변형예에 따른 합착장치를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명은 제1합착부재와 제2합착부재를 합착시키는데 있어서, 영역별 압력을 확인할 수 있는 지지장치 및 이를 포함하는 합착장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 확인된 압력에 따라 압력을 조절할 수 있는 합착장치에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 합착장치를 도시한 도면이다. 여기서 도 1은 가압부의 탄성부재를 팽창시키기 전 상태이고, 도 2는 팽창시킨 상태이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지부를 도시한 입체도이고, 도 4는 압력 감지부를 펼쳐서 상측에서 바라본 상면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지부의 제3도전부재를 설명하기 위한 단면도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지부에서 전류의 흐름을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 합착장치는 제1합착부재(10)를 지지하는 지지부(1000), 지지부(1000)와 대향하여 위치될 수 있고, 제2합착부재(20)를 지지하여 제1합착부재(10)쪽으로 가압하는 가압부(2000), 지지부(1000) 상에서 제1합착부재(10)를 향하는 면 상에 설치된 압력 감지부(3100)를 구비하며, 압력 감지부(3100)에 가해진 영역별 압력을 확인할 수 있는 압력 모니터링부(3000)를 포함한다.
압력 감지부(3100)가 지지부(1000)에 설치되므로, 지지부(1000), 압력 감지부(3100)가 구비된 압력 모니터링부(3000)를 포함하는 구성을 하나의 구성 예컨대 지지장치로 명명할 수 있다.
또한, 합착장치는 가압부(3000)를 통해 제2합착부재(20)를 제1합착부재(10)쪽으로 가압하는 가압력 또는 압력을 제어하기 위한 가압 제어부(4000) 및 제2합착부재(20)가 가압부(2000)의 외면을 따라 지지되도록 상기 제2합착부재(20)를 고정시키는 고정부(5000)를 더 포함할 수 있다
실시예에 따른 합착장치는 예컨대, 일부가 휘어진 형상으로 마련된 제1합착부재(10)에 제2합착부재(20)를 합착시키는 장치일 수 있다.
제1합착부재(10)는 제2합착부재(20)를 외부로부터 보호하는 수단으로서, 제2합착부재(20)를 커버하도록 합착된다. 제1합착부재(10)는 제2합착부재(20)로부터 표시되는 사진 또는 영상 등이 외부로 나타날 수 있도록 투명한 소재로 마련되며, 예컨대 유리(glass) 또는 투명한 고분자 소재 예컨대 투명 폴리이미드(Colorless Polyimide; CPI) 등으로 마련될 수 있다. 이러한 제1합착부재(10)는 통상 해당 기술분야에서 윈도우(window)라 불리는 수단일 수 있다.
제1합착부재(10)는 적어도 일부가 휘어진 곡면형 일 수 있다. 즉, 제1합착부재(10)가 휘어지지 않고 펼쳐진 상태를 기준으로, 제1합착부재(10)의 길이방향의 중심부를 가로지르는 일 축을 기준으로 휘어진 형상을 가지는 곡면형 일 수 있다. 이에, 중심부가 상측에 위치되도록 제1합착부재(10)를 세웠을 때, 도 1에서 지지부(1000) 내부에 장착된 제1합착부재(10)와 같이, 제1합착부재(10)는 그 상부면이 곡면이 되도록 휘어진 형태일 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 제1합착부재(10) 중 곡면으로 형성된 부위를 제1합착부재(10)의 곡면부(CA1)라 명명한다.
제2합착부재(20)는 영상, 사진 등이 표시되는 패널일 수 있고, 플랙서블한 기판 예컨대 필름(film) 상에 마련된 것일 수 있다.
제2합착부재(20) 즉, 패널이 마련되면 이를 제1합착부재(10)에 합착시키는데, 이를 위해 먼저 제2합착부재(20)를 먼저 플랙서블한 시트(30) 상에 부착시킨다. 시트(30)는 패널(P)의 부착이 가능하도록 적어도 일면이 점착력을 가지는 것일 수 있다.
시트(30)상에 제2합착부재(20)가 부착되면, 제2합착부재(20)를 제1합착부재(10)에 합착시키는데, 제1합착부재(10)는 상술한 바와 같이 적어도 일부가 휘어진 형상일 수 있다. 이에, 제2합착부재(20)를 제1합착부재(10)와 부합하는 형상으로 벤딩(bending)시켜, 상기 제1합착부재(10)에 합착시킨다. 즉, 적어도 일부가 휘어진 형성의 제1합착부재(10)를 따라 제2합착부재(20)가 휘어지도록 상기 제2합착부재(20)를 벤딩시켜 제1합착부재(10)에 합착시킨다. 다른 말로 설명하면, 제2합착부재(20) 중, 제1합착부재(10)의 곡면부(CA1)와 마주보는 또는 접촉되는 영역이 휘어져 곡면이 되도록 벤딩시켜 합착시킨다. 이때, 제2합착부재(20)의 길이방향(이하, 제1방향(X축 방향))(도 1 및 도 2 참조)의 중심이 휘어져 곡면이 되도록 제2합착부재(20) 및 시트(30)를 벤딩(bending)시킨다. 이에, 제1방향 중심부가 상측에 위치되도록 제2합착부재(20)가 부착된 시트(30)를 세웠을 때, 도 1 및 도 2와 같이 제2합착부재(20) 및 시트(30)는 그 상부면이 곡면이 되도록 휘어진 형태가 될 수 있다.
지지부(1000)는 도 1에 도시된 바와 같이, 적어도 일부가 휘어진 형상의 제1합착부재(10)가 삽입되어 장착될 수 있는 내부공간을 가지며, 상기 내부공간은 가압부(2000)의 삽입이 가능하도록 하측이 개방된 형태이다. 그리고, 내부공간을 구획하는 지지부(1000)의 내벽면(이하, 지지면) 중 제1합착부재(10)의 곡면부(CA1)와 마주보는 면 예컨대, 상부면이 곡면으로 마련되며, 이 곡면의 곡률은 제1합착부재(10)의 곡면부(CA1)와 동일한 곡률로 마련된다. 그리고, 지지부(1000)의 지지면은 제1합착부재(10)가 지지 또는 고정되는 면으로서, 상기 지지면에는 제1합착부재(10)를 고정시킬 수 있는 수단 예컨대 흡착홀을 포함하는 진공 흡착 수단이 마련될 수 있다.
가압부(2000)는 지지부(1000)에 장착된 제1합착부재(10)의 곡면부(CA1)와 마주보는 일면이 곡면으로 마련된 몸체(2100), 몸체(2100)의 외주면을 감싸도록 설치되며 탄성력을 가하는 탄성부재(2200)를 포함한다. 여기서 탄성부재(2200)는 유체에 의해 팽창 가능한 시트 즉, 다이어프램으로 마련될 수 있다.
몸체(2100)는 제2합착부재(20)가 부착된 시트(30)가 지지 또는 접촉되는 면을 가지고, 적어도 일부가 곡면으로 마련된다. 즉, 몸체(2100)는 지지부(1000)의 내부공간 또는 제1합착부재(10)가 부착되는 지지부(1000)의 지지면과 부합하는 형상으로 마련되며, 지지면의 상부면과 대향하는 상부면이 곡면으로 마련된다. 즉, 가압부(2000)가 지지부(1000)의 내부공간으로 삽입되었을 때, 몸체(2100) 중, 지지부(1000) 내부에 장착된 제1합착부재(10)의 곡면부(CA1)와 마주보는 일면이 곡면으로 마련된다. 그리고, 제1합착부재(10)의 곡면부(CA1)와 마주보는 몸체(2100)의 곡면(이하, 지지부의 곡면부)은 제1합착부재(10)의 곡면부(CA1)와 동일한 곡률을 가지도록 마련될 수 있다.
몸체(2100)의 내부에는 유체 예컨대 가스(gas)가 통과할 수 있는 유로(2110)가 마련된다. 이때, 유로(2110)는 몸체(2100)로부터 다이어프램 즉, 탄성부재(2200)를 향해 유체가 공급될 수 있도록 그 일단이 몸체(2100)의 외주면으로 노출되도록 마련된다. 유로(2110)의 타단은 유체가 공급되거나 배기되는 개구로서 가압 제어부(4000)와 연결된다. 이러한 유로는 상하방향으로 연장된 형태일 수 있고, 복수개로 마련될 수 있다. 그리고 복수의 유로(2110)의 각 일단이 몸체(2100)에 노출되도록 마련되는데 있어서, 그 일단들이 서로 다른 위치로 노출되도록 마련된다. 또한, 복수의 유로(2110)는 개별적으로 가압 제어부(4000)와 연결될 수 있다.
탄성부재(2200)는 공급되는 유체에 의해 팽창 가능한 다이어프램일 수 있다. 이러한 탄성부재(2200)는 몸체(2100)에 마련된 유로(2110)로부터 공급된 유체를 수용할 수 있는 내부공간을 가지며, 팽창 및 수축이 가능하도록 탄성력을 가지는 재료로 마련된다. 예컨대 탄성부재(2200)는 HCR(High consistency rubber)과 같은 열가류형 실리콘으로 마련될 수 있다. 물론 탄성부재(2200)는 상술한 재료에 한정되지 않고, 공급되는 유체에 의해 팽창 및 유체의 회수에 의해 원래 형태로 복원될 수 있는 성질을 가지는 다양한 재료로 마련될 수 있다.
가압 제어부(4000)는 몸체(2100)에 마련된 복수의 유로(2110) 각각으로 유체를 공급하는 수단으로서, 후술되는 압력 모니터링부(3000)에 의해 측정 또는 확인되는 영역별 압력에 따라 복수의 유로(2110) 각각으로 공급되는 유체의 유량 및 유체의 공급 압력 중 적어도 하나를 조절한다. 이러한 가압 제어부(4000)는 예컨대, 유체가 저장되는 유체 저장부(4100), 유체 저장부(4100)와 복수의 유로(2110) 각각을 연결하는 복수의 공급관(4200) 및 복수의 공급관(4200) 각각에 설치되며, 유체의 유량 및 공급 압력 중 적어도 하나를 조절하는 조절부(4300)를 포함할 수 있다. 여기서, 조절부(4300)는 예를 들어, 밸브 및 유량계 등을 포함하는 수단일 수 있다. 이러한 가압 제어부(4000)에 의하면, 압력 모니터링부(3000)로부터 측정되는 영역별 압력에 따라 복수의 조절부(4300) 각각의 동작을 제어하여, 복수의 공급관(4200) 각각으로 공급되는 유체의 유량 또는 유체의 공급 압력을 조절할 수 있다.
압력 모니터링부(3000)는 제1합착부재(10)를 향하는 지지부(1000)의 지지면에 설치된 압력 감지부(3100) 및 압력 감지부(3100)로부터 전달된 값 또는 전기 신호를 이용하여 압력 감지부(3100)에 가해진 영역별 압력으로 출력하는 압력 검출부(3200)를 포함한다.
압력 감지부(3100)는 가압부(2000)를 이용하여 제2합착부재(20)를 제1합착부재(10)로 가압할 때, 상기 압력 감지부(3100)에 가해지는 압력을 영역별 또는 위치별로 측정한다. 이러한 압력 감지부(3100)는 지지부(1000)의 제1합착부재(10)를 향하는 면 상에 설치될 수 있고, 제1합착부재(10)가 지지되는 지지면을 형성할 수 있다. 즉, 압력 감지부(3100)는 제1합착부재(10)를 향하는 면 상에 설치될 수 있고, 제1합착부재(10)의 지지면을 형성하여 제1합착부재(10)가 지지될 수 있다. 이에, 압력 감지부(3100)는 지지부(1000)와 제1합착부재(10) 사이에 위치되도록 상기 지지부(1000)에 설치될 수 있다.
압력 감지부(3100)는 외력에 의해 변형이 가능하도록 탄성 또는 가요성을 가지도록 마련된다. 그리고 압력 감지부(3100)는 제1합착부재(10)를 향하는 면이며 적어도 일부가 휘어진 지지부(1000)의 지지면에 설치된다. 이에, 압력 감지부(3100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 지지부(1000)의 곡면을 따라 휘어진 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 압력 감지부(3100)는 적어도 지지부(1000)의 곡면부와 대향하는 영역이 벤딩(bending)된 형상 즉, 곡면으로 마련된다.
또한, 압력 감지부(3100)는 지지부(1000)의 지지면에 있어서, 제1합착부재(10)가 지지 또는 장착되는 면 전체에 접촉되도록 설치될 수 있다. 이를 위해, 압력 감지부(3100)의 면적은 제1합착부재(10)의 면적 이상일 수 있다. 이에 따라, 제1합착부재(10) 전체 영역에 대한 압력 또는 압력 분포를 측정할 수 있다. 즉, 제1합착부재(10)의 곡면부(CA1) 및 곡면부(CA1) 외의 영역인 평면부 각각의 전체 영역에 대한 압력 또는 압력 분포를 측정할 수 있다.
압력 감지부(3100)는 접착 테이프 등을 이용하여 지지부에 부착될 수 있다. 물론 압력 감지부(3100)를 지지부(1000)에 부착하는 방법은 상술한 예에 한정되지 않고, 다양한 방법으로 부착시킬 수 있다. 예컨대 압력 감지부(3100)는 지지부(1000)에 마련된 흡착홀에서 생성되는 진공 흡입력에 의해 압력 감지부에 부착될 수 있다. 그리고, 압력 감지부(3100)에 진공 흡입력으로 제1합착부재(10)를 지지하는 흡착홀이 마련될 수 있다.
압력 감지부(3100)는 외력에 의해 변형이 가능하도록 탄성 또는 가요성을 가지며, 전기가 흐를 수 있는 도전부재를 포함하도록 마련된다. 이에, 압력 감지부(3100)는 가해지는 힘 또는 압력에 따라 길이, 너비, 형상 등이 변하는 변형이 일어날 수 있다. 그리고, 압력 감지부(3100)의 영역 별로 가해지는 압력이 다른 경우, 영역별로 저항이 다를 수 있고, 이에 영역별로 흐르는 전류의 크기가 다를 수 있다. 보다 구체적인 예로, 압력 감지부(3100)가 휘어지는 제1방향을 기준으로, 제1방향의 영역별로 가해지는 압력이 다를 수 있고, 이에 제1방향으로 영역별 저항 및 전류가 다를 수 있다.
실시예에 따른 압력 모니터링부(3000)는, 압력 감지부(3100)의 영역별 전기 신호를 검출하고, 영역별 전기 신호 차이를 이용하여 상기 압력 감지부(3100)의 영역별 압력 차이를 확인한다. 보다 구체적으로는, 실시예에 따른 압력 모니터링부(3000)는, 압력 감지부(3100)의 영역별 전류값을 검출하고, 영역별 전류값을 이용하여 상기 압력 감지부(3100)의 영역별 압력 차이를 확인한다. 이때, 작용하는 압력과 전류간의 관계(식)을 이용하여 각 영역에 가해지는 압력을 계측 또는 연산할 수 있다. 이를 통해, 가압부(2000)를 이용하여 제2합착부재(20)를 제1합착부재(10)에 가압시킬 때, 제1합착부재(10)에 가해진 영역별 압력 즉, 압력 분포를 확인할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 압력 감지부에 대해 설명한다. 이때 먼저, 도 4를 참조하여, 압력 감지부가 휘어지기 전 상태 즉, 펼쳐진 상태를 기준으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 압력 감지부(3100)는 각각이 제1베이스 필름(3110)의 제1연장방향(이하, 제1방향)(X축 방향)과 교차하는 제2연장방향(이하, 제2방향)(Y축 방향)으로 연장 형성되며, 상기 제1방향으로 나열되어 상호 이격되게 형성된 복수의 제1도전부재(3130), 두 개의 제1도전부재(3130) 사이를 연결하도록 형성되며, 외력에 의해 변형될 수 있도록 탄성력 또는 가요성을 가지도록 마련된 복수의 제2도전부재(3140) 및 복수의 제1도전부재(3130)와 복수의 제2도전부재(3140)를 가로지르도록 제1방향으로 연장된 제3도전부재(3160)를 포함한다. 이러한 압력 감지부(3100)는 지지부(1000)에 설치되는데, 상기 지지부(1000)에 고정되거나, 탈착 가능하도록 마련될 수 있다.
또한, 압력 감지부(3100)는 제1베이스 필름(3110)과의 사이에 제1 및 제2도전부재(3130, 3140)와 제3도전부재(3160)가 위치되도록 제1베이스 필름(3110) 상측에 이격 배치된 제2베이스 필름(3120)을 포함할 수 있다(도 3 참조).
제1 및 제2베이스 필름(3110, 3120)은 가요성(flexible)을 가지는 수지 필름일 수 있다. 그리고, 제1 및 제2베이스 필름(3110, 3120) 각각은, 제1방향(X축 방향)으로 연장 형성되며, 상기 제1방향과 교차하는 제2방향(Y축 방향)으로 나열 배치된 한쌍의 제1변(3111) 및 제2방향으로 연장 형성되어 제1방향으로 나열 배치된 한 쌍의 제2변(3112)을 포함하는 형상일 수 있다. 이때, 복수의 제1 및 제2도전부재(3130, 3140) 각각은 제1베이스 필름(3110)의 제2변(3112)의 연장방향으로 연장 형성되고, 복수의 제1도전부재(3130) 및 복수의 제2도전부재(3140)는 제1변(3111)의 연장방향으로 나열되도록 형성된다.
압력 감지부(3100)는 상술한 바와 같이, 제1합착부재(10)를 향하는 면이며 적어도 일부가 휘어진 지지부(1000)의 지지면에 설치된다. 이에, 압력 감지부(3100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 지지부(1000)의 곡면을 따라 휘어진 형상으로 마련된다. 즉, 압력 감지부(3100)는 적어도 지지부(1000)의 곡면부(CA1)와 대향하는 영역이 벤딩(bending)된 형상 즉, 곡면으로 마련된다.
이때, 상술한 바와 같이 제1베이스 필름(3110)이 한 쌍의 제1변(3111)과 제2변(3112)을 가지는 형상이므로, 압력 감지부(3100)는 휘어지기 전 상태를 기준으로, 제1방향(X축 방향)으로 연장된 제1변(3111) 및 제1방향과 교차하는 제2방향(Y축 방향)으로 연장된 제2변(3112)을 가지는 형상으로 설명될 수 있다.
그리고, 압력 감지부(3100)는 제1방향으로 휘어진 상태로 또는 제1변(3111)의 일부가 휘어진 상태로 지지부(1000)에 설치된다. 즉, 압력 감지부(3100)는 제1방향의 중심부를 가로지르는 일 축을 기준으로 휘어진다. 이에, 복수의 제1 및 제2도전부재(3130, 3140)가 제1베이스 필름(3110)의 제2변(3112)과 나란하도록 연장 형성되고, 제1베이스 필름(3110)의 제1변(3111)의 연장방향으로 나열되어 이격 배치되는 것으로 설명될 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위하여, 휘어진 압력 감지부(3100)를 기준으로 복수의 제1도전부재(3130) 및 복수의 제2도전부재(3140)가 상호 이격되도록 나열 배치된 방향을 제1방향(X축 방향)이라 정의하고, 제1 및 제2도전부재(3130, 3140) 각각이 연장 형성된 방향을 제2방향이라 정의한다.
또한, 설명의 편의를 위하여, 압력 감지부(3100) 중 지지부(1000)의 곡면부(CA1)와 마주보는 영역을 곡면부(CAp)라 명명하고, 곡면부(CAp) 외의 영역을 평면부(PAp)라 명명한다.
곡면부(CAp)는, 압력 감지부(3100)의 제1방향 중심으로부터 양 측 방향으로 소정의 길이를 가지는 영역일 수 있다. 그리고 곡면부(CAp)의 제1방향의 길이는 평면부(PAp)에 비해 짧을 수 있다. 또한, 압력 감지부(3100)의 제1방향의 길이를 기준으로(100%), 곡면부(CAp)의 제1방향 길이는 30% 이하일 수 있고, 보다 구체적으로는 20% 또는 10% 이하일 수 있다.
제1도전부재(3130)는 전기 신호 다른 말로 설명하면, 전원이 인가되는 도전체이다. 즉, 제1도전부재(3130)난 압력 감지부(3100)에 전위치가 발생되도록 하는 전극 역할을 한다. 보다 구체적으로는 제1도전부재(3130)로 음(-)의 전압이 인가될 수 있고, 후술되는 제3도전부재로 양(+)의 전압이 인가될 수 있다.
제1도전부재(3130)는 구리(Cu)를 포함하는 원료로 형성될 수 있고, 얇은 판 즉, 동판을 제1베이스 필름(3110) 상에 부착시켜 마련할 수 있다. 이때, 제1도전부재(3130)는 외력에 의해 그 형태가 변형이 작은 또는 거의 없도록 연성이 작게 마련된다. 즉, 변형이 작거나, 거의 일어나지 않게 연성이 작은 동판을 제1도전부재(3130)으로 사용한다. 다른 말로 설명하면, 제1도전부재(3130)는 가압부(2000)로부터 가해지는 압력에 의해 그 형태, 면적, 길이, 폭 등의 변형 정도가 아주 작거나, 거의 일어나지 않도록 연성이 작은 동판일 수 있다. 이를 위해, 제1도전부재(3130)는 연성에 비해 취성(brittle)이 강한 특성을 가지는 동판으로 마련될 수 있다. 제1도전부재(3130)를 형성하기 위한 재료는 구리(Cu)에 한정되지 않고 도전성을 가지는 다양한 재료로 마련될 수 있다.
제1도전부재(3130)는 제2방향으로 연장 형성된다. 이때, 제1도전부재(3130)는 제1방향의 길이 즉, 폭(W1)이 후술되는 제2도전부재(3140)의 폭(W2) 비해 작거나 동일하게 형성된다.
제1도전부재(3130)는 복수개로 마련되며 제1방향으로 나열되어 상호 이격 형성된다. 그리고, 평면부(PAp)에 형성되는 복수의 제1도전부재(3130)가 등간격으로 형성되고, 곡면부(CAp)에 형성되는 복수의 제1도전부재(3130)가 등간격으로 형성될 수 있다. 이때, 곡면부(CAp)에 형성되는 제1도전부재(3130)의 폭(W1)은 평면부(PAp)에 형성되는 제1도전부재(3130)의 폭(W1)에 비해 작게 마련된다. 예컨대, 평면부(PAp)에 형성되는 제1도전부재(3130)의 폭(W1)은 6㎛ 내지 7㎛일 수 있고, 곡면부(CAp)에 형성되는 제1도전부재(3130)의 폭(W1)은 3㎛ 내지 3.5㎛일 수 있다. 또한, 곡면부(CAp)에 형성되는 제1도전부재(3130) 간의 간격은 평면부(PAp)에 형성되는 제1도전부재(3130) 간의 간격에 비해 작도록 마련된다. 예컨대, 평면부(PAp)에 형성되는 제1도전부재(3130) 간의 간격은 6㎛ 내지 7㎛일 수 있고, 곡면부(CAp)에 형성되는 제1도전부재(3130) 간의 간격은 3㎛ 내지 3.5㎛일 수 있다.
복수의 제1도전부재(3130)는 상술한 바와 같이 제1방향으로 나열되어 상호 이격 형성되므로, 두 개의 제1도전부재(3130) 사이의 이격공간이 복수개로 마련되며, 복수의 이격공간은 제1방향으로 나열되어 제1도전부재(3130)에 의해 이격 배치된다.
그리고, 복수의 이격공간 중 일부에 제2도전부재(3140)가 형성되며, 일부에는 형성되지 않는다. 이에, 제2도전부재(3140)가 형성되지 않은 두 개의 제1도전부재(3130) 사이의 이격공간은 빈 공간인 절연 상태일 수 있다. 따라서, 이하에서는 두 개의 제1도전부재(3130) 사이의 이격공간 중 제2도전부재(3140)가 형성되지 않은 이격공간을 절연 블랭크(blank)(3150)라 명명한다.
이를 반영하여 다시 설명하면, 두 개의 제1도전부재(3130) 사이에 절연 블랭크(3150)가 마련되고, 다른 두 개의 제1도전부재(3130) 사이에 제2도전부재(3140)가 형성되는데, 절연 블랭크(3150)와 제2도전부재(3140)가 교대로 배치되도록 마련된다. 이에, 제1방향을 기준으로, 제1베이스 필름(3110) 상에 제1도전부재(3130), 절연 블랭크(3150), 제1도전부재(3130), 제2도전부재(3140), 제1도전부재(3130) 순으로 형성되는 것으로 설명될 수 있다.
절연 블랭크(3150)의 제1방향의 길이 즉, 폭(Wib)은 제1도전부재(3130) 간의 간격에 의해 결정된다. 이에, 곡면부(CAp)에 형성되는 절연 블랭크(3150)의 폭(Wib)은 평면부(PAp)에 형성되는 절연 블랭크(3150)의 폭(Wib)에 비해 작게 마련된다. 예컨대, 평면부(PAp)에 형성되는 절연 블랭크(3150)의 폭(Wib)은 6㎛ 내지 6.5㎛일 수 있고, 곡면부(CAp)에 형성되는 절연 블랭크(3150)의 폭(Wib)은 3㎛ 내지 3.5㎛일 수 있다.
제2도전부재(3140)는 압력을 확인하기 위해 마련된 수단 즉 센서의 역할을 하는 수단이다. 이러한 제2도전부재(3140)는 전기 신호, 보다 구체적으로는 전류가 흐를 수 있는 도전체이며, 압력 검출부(3200)와 연결된다. 이러한 제2도전부재(3140)는 두 개의 제1도전부재(3130) 사이에 위치되도록 제2방향으로 연장 형성된다.
제2도전부재(3140)는 구리(Cu)를 포함하는 재료로 형성될 수 있고, 얇은 판 즉, 동판을 제1베이스 필름(3110) 상에 부착시켜 마련할 수 있다. 이때, 제2도전부재(3140)는 외력에 의해 그 형태가 변형되도록 가요성을 가지는 또는 연성을 가지도록 마련된다. 이때, 제2도전부재(3140)는 제1도전부재(3130)에 비해 동일한 압력에 의해 그 변형 정도가 크도록 마련된다. 즉, 제2도전부재(3140)는 가압부(2000)로부터 가해지는 압력에 의해 그 형태, 면적, 길이, 폭 등이 변형되도록 연성을 가지는 동판일 수 있고, 이 동판은 제1도전부재(3130)로 사용되는 동판에 비해 연성이 큰 동판일 수 있다. 제2도전부재(3140)를 형성하기 위한 재료는 구리(Cu)에 한정되지 않고 도전성을 가지는 다양한 재료로 마련될 수 있다.
따라서, 제2도전부재(3140)는 가해지는 압력에 따라 변형될 수 있다. 이때, 제2도전부재(3140)의 형태가 변형된다는 것은, 길이, 너비, 두께 중 적어도 하나가 변경되는 변형을 포함할 수 있다. 그리고, 제2도전부재(3140)가 변형되는 정도에 따라 그 저항이 달라질 수 있고, 이에 따라 제2도전부재(3140)로 흐르는 전류의 크기가 달라질 수 있다. 이때, 저항은 제2도전부재(3140)의 면적이 넓고, 길이가 짧을수록 작아질 수 있고, 반대로 면적이 좁고, 길이가 길수록 커질 수 있다. 이에, 제2도전부재(3140)로 흐르는 전류는 제2도전부재(3140)의 면적이 넓고 길이가 짧을수록 크고, 반대로 면적이 좁고 길이가 길수록 작아질 수 있다.
또한, 압력 감지부(3100)에 압력이 가해질 때, 복수의 제2도전부재(3140)가 나열된 방향 즉 제1방향으로 가해지는 압력이 다를 수 있다. 이에, 제1방향으로 나열된 복수의 제2도전부재(3140)의 저항 및 이로 인한 전류가 다를 수 있다. 따라서, 복수의 제2도전부재(3140) 각각에서 흐르는 전류를 측정 또는 감지함으로써, 압력 감지부(3100) 전체에 있어서 영역별 전류를 측정할 수 있다. 그리고 영역별 전류값 또는 상대적인 전류값 차이를 이용하여 영역별 압력 분포를 알 수 있다.
제2도전부재(3140)는 복수개로 마련되며, 제1방향으로 나열되어 상호 이격되게 형성된다. 이때, 제2도전부재(3140)는 제1도전부재(3130) 사이에 형성되므로, 제2도전부재(3140)의 제1방향으로의 길이 즉, 폭(W2)은 제1도전부재(3130) 사이의 이격거리와 동일할 수 있다. 이때, 곡면부(CAp)에 형성되는 제2도전부재(3140)의 폭(W2)이 평면부(PAp)에 형성되는 제2도전부재(3140)의 폭(W2)에 비해 작게 형성된다. 예컨대, 평면부(PAp)에 형성되는 제2도전부재(3140)의 폭(W2)은 6㎛ 내지 7㎛이고, 곡면부(CAp)에 형성되는 제2도전부재(3140)의 폭(W2)은 3㎛ 내지 3.5㎛일 수 있다. 또한, 평면부(PAp)에 형성되는 복수의 제2도전부재(3140)는 동일한 폭(W2)을 가지고, 곡면부(CAp)에 형성되는 복수의 제2도전부재(3140)는 동일한 폭(W2)을 가지도록 마련될 수 있다. 또한, 제2도전부재(3140)의 두께는 제1도전부재(3130)와 동일하거나 그 보다 얇게 형성되는 것이 보다 바람직하다.
제3도전부재(3160)는 제1방향으로 나열되어 이격 형성된 복수의 제1도전부재(3130)와 복수의 제2도전부재(3140) 간이 통전되도록 하는 수단이다. 제3도전부재(3160)는 제1방향으로 나열되게 형성된 복수의 제1도전부재(3130) 및 복수의 제2도전부재(3140)를 가로지르도록 마련된다. 즉, 제3도전부재(3160)는 제1방향으로 연장되도록 마련된다.
제3도전부재(3160)는 예컨대 트랜치(또는 홈) 형태일 수 있다. 즉, 제3도전부재(3160)는 제2베이스 필름(3120)이 위치된 방향이 개구되어 있고, 그 반대 방향으로 함몰된 형상의 트랜치일 수 있다. 이러한 트랜치는 제1 및 제2도전부재(3130, 3140) 형성시에 일부에 도전 재료를 형성하지 않는 방법으로 마련될 수 있다. 즉, 제1 및 제2도전부재(3130, 3140) 각각을 형성할 때, 제3도전부재(3160)를 형성할 위치에 상기 제1 및 제2도전부재(3130, 3140) 각각을 형성하기 위한 재료를 형성하지 않는 방법으로 마련될 수 있다.
그리고, 트랜치를 구획하는 내벽면에는 도 5와 같이 도전막(3161)이 형성된다. 즉, 제1도전부재(3130) 및 제2도전부재(3140)와 통전되도록 트랜치 둘레에 도전막(3161)이 형성된다. 이 도전막(3161)은 예컨대 니켈(Ni) 및 크롬(Cr) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 전기도금 방법으로 형성할 수 있다. 그리고, 도전막(3161)은 압력 검출부(3200)와 연결되며, 압력 검출부(3200)로부터 전기 신호 예컨대 양(+)의 전압을 전달받는다.
제3도전부재(3160)의 제2방향의 길인 즉, 폭(Wcb)은 제1도전부재(3130)의 폭(W1)과 동일하거나, 그 보다 작게 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 제3도전부재(3160)의 폭(Wcb)은 6㎛ 내지 6.5㎛일 수 있다.
상기에서는 제3도전부재(3160)가 트랜치로 형성되고, 트랜치의 내벽면에 도전막(3161)이 형성되는 것을 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 제3도전부재(3160)는 제1 및 제2도전부재(3130, 3140)를 가로지르도록 도전체로된 박막을 도포하거나, 박판을 부착하는 방법으로 형성할 수도 있다.
제3도전부재(3160)를 트랜치로 형성하는 경우, 트랜치 즉 제3도전부재(3160)가 제2베이스 필름(3120)과 접촉되지 않는다. 이에, 압력 감지부(3100)가 휘어질 때, 보다 구조적으로 안정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 실시예에 따른 압력 감지부(3100)는 제1도전부재(3130), 절연 블랭크(3150), 제1도전부재(3130), 제2도전부재(3140), 제1도전부재(3130) 순으로 형성된다. 그리고, 제1도전부재(3130)와 제3도전부재(3160)에 전위차가 발생되도록 전압을 인가한다. 즉, 제1도전부재에 음(-)의 전압, 제3도전부재(3160)에 양(+)의 전압을 인가한다. 이에, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3도전부재(3130, 3140, 3160)로 전류가 흐르게 된다.
예컨대, 제3도전부재(3160)를 따라 흐르는 전류가 그 연장방향(제1방향)으로 흐르면서, 제2방향으로 연장 형성된 제1 및 제2도전부재(3130, 3140)로도 분기되어 흐른다(도 6의 실선). 그리고 제1도전부재(3130)와 제2도전부재(3140)가 접촉되어 있으므로, 이들의 배치방향으로도 전류가 흐르게 된다(도 6의 점선). 그리고, 절연 블랭크(3150)를 사이에 두고 이격되어 있는 두 개의 제1도전부재(3130) 사이에서는 제3도전부재(3160)를 통해서만 전류가 흐른다.
압력 감지부(3100)에 압력이 가해지면, 복수의 제2도전부재(3140)에 변형이 일어난다. 이때, 제1도전부재(3130)도 아주 작은 양으로 변형이 일어날 수 있으나, 그 변형 정도가 작다. 이에, 상호 접촉되어 있는 제1도전부재(3130)와 제2도전부재(3140)라고 하더라도, 가해진 압력에 따라 변형되는 정도가 다르므로, 이들 간의 전류가 다를 수 있다. 그리고, 후술되는 검출라인은 제2도전부재(3140)에만 연결되어 있다. 이에, 제2도전부재(3140)로 흐르는 전류가 압력 검출부로 전달된다.
또한, 두 개의 제1도전부재(3130) 사이에 제2도전부재(3140)가 위치되도록 형성된 구조를 하나의 단위 센싱부라고 할 때, 이 단위 센싱부가 복수개로 마련되며, 절연 블랭크(3150)에 의해 분리되어 있다.
이렇게 하나의 단위 센싱부가 상호 연결되도록 마련하지 않고, 절연 블랭크(3150)에 의해 분리되도록 마련하는 것은, 영역별 압력 확인 신뢰성을 높이기 위함이다. 예컨대, 복수의 단위 센싱부가 절연 블랭크 없이 상호 연결되도록 마련된 경우, 영역별 압력 차이가 발생되더라도 복수의 단위 센싱부 간의 전류 이동이 활발하여 각 단위 센싱부 간의 전류값 차이가 미미할 수 있다. 따라서, 절연 블랭크(3150)를 사이에 두고 나누어지도록 복수의 단위 센싱부를 마련한다.
실시예에서는 평면부(PAp)에 비해 곡면부(CAp)에서 제1도전부재(3130) 사이의 간격을 좁게 한다. 다른 말로 설명하면, 곡면부(CAp)에 형성되는 제2도전부재(3140)의 폭(W2)이 평면부(PAp)에 형성되는 제2도전부재(3140)의 폭(W2) 비해 좁도록 한다. 이는 제2합착부재(20)를 통해 제1합착부재(10)를 가압할 때, 평면부(PAp)에 비해 곡면부(CPp)에서 정확한 압력 측정이 어렵기 때문이다. 즉, 곡면부(CAp)는 그 영역별 또는 위치별로 압력을 측정하기가 상대적으로 어렵기 때문이다.
이에, 곡면부(CAp)에서 제2도전부재(3140)의 폭을 좁게 즉, 제1도전부재(3130) 사이의 간격을 더 촘촘히 함으로써, 곡면부(CAp)에서의 영역별 압력을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 즉, 곡면부(CAp)에서 제2도전부재(3140)의 폭을 평면부(PAp)에 비해 상대적으로 작게 함으로써, 가해지는 압력에 따른 저항 및 전류의 변화가 보다 민감하게 일어날 수 있다. 다른 말로 설명하면, 작은 압력 변화에도 저항 및 전류 변화가 일어날 수 있어, 곡면부(CAp)의 영역별 압력 분포를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
압력 검출부(3200)는 복수의 제1도전부재(3130) 및 제3도전부재(3160)의 도전막(3161)으로 전기 신호 또는 전원을 제공하는 전원 공급부(3210), 복수의 제1도전부재(3130) 및 제3도전부재(3160)와 각기 연결되어, 전원 공급부(3210)로부터 제공되는 전기 신호를 복수의 제1도전부재(3130) 및 제3도전부재(3160) 각각으로 전달하는 복수의 전원라인(3220), 복수의 제2도전부재(3140)에 흐르는 전기 신호를 검출하도록 복수의 제2도전부재(3140)와 각기 연결된 복수의 검출라인(3230) 및 복수의 검출라인(3230) 각각에서 전달된 복수의 제2도전부재(3140) 각각의 전류값을 압력값으로 변환하여 나타내는 압력 출력부(3240)를 포함한다.
여기서, 복수의 전원라인(3220) 및 복수의 검출라인(3230) 각각은 도전체로 마련될 수 있다.
압력 출력부(3240)는 복수의 검출라인(3230)을 통해 전달된 복수의 제2도전부재(3140) 각각의 전기 신호 즉, 전류값을 압력값으로 변환할 수 있는 소프트웨어를 가지는 컴퓨터(computer, 미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 압력 출력부(3240)는 예컨대 작용하는 압력과 전류간의 관계(식)을 이용하여, 복수의 제2도전부재(3140) 각각에서 측정된 전류를 압력으로 변환시킬 수 있다. 이를 통해, 가압부(2000)를 이용하여 제2합착부재(20)를 제1합착부재(10)에 가압시킬 때, 제1합착부재(10)에 가해진 영역별 압력 즉, 압력 분포를 확인할 수 있다.
도 7은 실시예의 변형예에 따른 합착장치를 도시한 도면이다. 이때, 도 7은 탄성부재가 팽창된 상태를 도시한 도면이다.
상술한 실시예에서는 압력 감지부(3100)가 지지부(1000)의 지지면 상에 설치되어, 압력 감지부(3100)에 제1합착부재(10)가 지지되는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 압력 감지부(3100)가 지지부(1000) 내부에 삽입 설치될 수 있다. 즉, 변형예에 따른 합착장치의 지지부(1000)는 제1바디(1100)와 제2바디(1200)를 포함하고 제1바디(1100)와 제2바디(1200) 사이에 압력 감지부(3100)가 설치될 수 있다. 그리고 제2바디(1200)에 있어서 제1합착부재(10)를 향하는 면이 상기 제1합착부재(10)가 지지 또는 장착되는 지지면이다. 이러한 변형예에 따른 합착장치에 의하면, 가압부(2000)가 제2합착부재(20)를 제1합착부재(10)로 가압할 때, 제2바디(1200)에 가해지는 압력을 압력 감지부(3100)가 간접적으로 감지한다.
상술한 실시예 및 변형예에서는 압력 감지부(3100)가 적어도 일부가 휘어진 곡면부를 가지는 지지부(1000)에 설치되는 것을 설명하였다. 하지만, 압력 감지부(3100)는 곡면부를 가지지 않는 평판형의 지지부에 설치될 수도 있다. 즉, 평판형의 제1합착부재를 지지하도록 마련된 평판형의 지지부에 압력 감지부(3100)가 설치될 수 있다. 이때, 제2도전부재(3140)의 폭 또는 제1도전부재(3130)의 간격은 모든 영역에서 동일하게 마련될 수 있다.
상술한 실시예 및 변형예에서는 압력 감지부(3100)가 장착된 지지부(1000)가 가압부(2000)의 하측에 위치하는 것으로 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 압력 감지부(3100)가 설치된 지지부(1000)가 가압부(2000)와 마주보도록 상기 가압부(2000) 하측에 위치될 수도 있다.
또한, 압력 감지부(3100)가 지지부(1000)와 가압부(2000) 모두에 설치될 수도 있다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 합착장치를 이용하여 제1합착부재와 제2합착부재를 합착시키는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 지지부(1000)에 장착된 압력 감지부(3100) 상에 제1합착부재(10)를 지지시킨다. 이때, 도 1과 같이 제1합착부재(10)를 지지부(1000)의 지지면 상에 장착된 압력 감지부(3100)에 접촉시켜 지지시킨다. 그리고, 제2합착부재(20)를 가압부(2000) 상에 지지시킨다. 이때, 제2합착부재(20)는 그 양 끝이 별도의 클램프에 지지되고, 제1방향의 중심이 가압부(2000)의 곡면부에 지지되도록 한다.
다음으로, 제2합착부재(20)를 제1합착부재(10)에 접촉시킨다. 이를 위해, 도 1과 같이 가압부(2000)를 지지부(1000) 내부로 상승시킨다. 이후 가압 제어부(4000)를 통해 가압부(2000)의 몸체(2100)에 마련된 복수의 유로(2110)로 유체를 공급한다. 이에, 몸체(2100)의 외측에 위치된 탄성부재(2200)로 유체가 공급되며, 이에 따라 도 2와 가 같이 탄성부재(2200)가 제1합착부재(10)쪽으로 팽창된다. 따라서, 탄성부재(2200) 상에 지지된 제2합착부재(20)가 제1합착부재(10)를 가압한다.
이때, 제1합착부재(10)를 지지하고 있는 압력 감지부(3100)를 통해 각 영역별 압력을 측정한다. 다른 말로 설명하면, 각 영역별 압력 분포를 측정한다. 이를 위해, 전원 공급부(3210) 및 복수의 전원라인(3220)을 통해 압력 감지부(3100)의 복수의 제1도전부재(3130)와 제3도전부재(3160)로 전원을 공급한다. 예컨대, 복수의 제1도전부재(3130) 각각을 음(-)의 전압을 인가하고, 제3도전부재(3160)의 도전막(3161)으로 양(-)의 전압을 인가한다. 이에, 복수의 제1도전부재(3130), 제3도전부재(3160) 및 복수의 제2도전부재(3140)에 전류가 흐른다.
이때, 영역별로 가해진 압력(힘)에 따라, 제2도전부재(3140)가 변형될 수 있다. 그리고, 이 변형 정도에 따라 복수의 제2도전부재(3140)를 따라 흐르는 전류의 크기가 달라질 수 있다.
복수의 제2도전부재(3140) 각각에서 흐르는 전류는 복수의 검출라인(3230)을 통해 압력 출력부(3240)로 전달된다. 압력 출력부(3240)는 복수의 검출라인(3230)을 통해 전달된 복수의 제2도전부재(3140) 각각의 전류값을 압력값으로 변환하고, 이를 압력 감지부(3100)의 위치별로 나타낸다. 보다 구체적으로 복수의 제2도전부재(3140) 각각의 위치별로 압력값을 나타낸다. 이에, 압력 감지부(3100)의 영역별 압력 또는 압력분포를 알 수 있고, 이에 압력 감지부(3100)에 지지된 제1합착부재(10)에 가해진 영역별 압력 또는 압력분포를 확인할 수 있다.
가압 제어부(4000)는 압력 출력부(3240)에서 출력된 압력 감지부(3100)의 영역별 압력에 따라, 복수의 유로(2110) 각각으로 공급되는 유체의 량 및 압력 중 적어도 하나를 조절한다. 즉, 압력 감지부(3100) 중, 상대적으로 낮은 압력으로 검출된 영역과 인접하여 위치된 유로(2110)로 유체의 유량 및 공급 압력 중 적어도 하나를 증가시켜 공급할 수 있다. 반대로 압력 감지부(3100) 중, 상대적으로 높은 압력으로 검출된 영역과 인접하여 위치된 유로(2110)로 유체의 유량 및 공급 압력 중 적어도 하나를 감소시켜 공급할 수 있다.
이와 같은 방법으로 압력 감지부(3100)의 영역별 압력이 균일하도록 조절할 수 있다. 따라서, 제1합착부재(10)의 전체면에 제2합착부재(20)를 통한 균일한 압력이 가해지도록 할 수 있으며, 이에 따라 합착 품질이 향상된다.
한편, 노후, 손상 등 가압부에 문제가 발생하게 되면, 압력 분포의 패턴이 기준 패턴(예를 들어, 이전 합착 공정 시의 압력 분포의 패턴 등)과 달라지게 된다. 이에, 압력 모니터링부(3000)를 통해 상술한 바와 같은 방법으로 영역별 압력 또는 압력 분포를 확인함으로써, 가압부(2000)의 교체 시기를 판단할 수 있다. 즉, 가압부(2000)에 문제가 발생하여 가압부(2000)의 외주면 형상이 변형되는 경우에는 압력 분포의 패턴이 가압부(2000)가 정상적인 경우와 달라지게 되므로, 가압부(2000)가 정상적인 경우와 다른 압력 분포의 패턴이 측정(또는 검출)되는 경우에 가압부(2000)의 이상으로 판단하고, 가압부를 교체할 수 있다.
1000: 지지부 2000: 가압부
3100: 압력 감지부 3130: 제1도전부재
3140: 제2도전부재 3200: 압력 검출부
PAp: 평면부 CAp: 곡면부

Claims (17)

  1. 제1합착부재가 장착되는 지지부;
    외력에 의해 변형될 수 있는 도전부재가 마련되며, 상기 지지부에 설치되는 압력 감지부를 구비하고, 상기 압력 감지부의 영역별 전기 신호 차이를 이용하여 영역별 압력을 감지하는 압력 모니터링부; 를 포함하는 지지장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력 감지부는,
    가요성을 가지는 베이스 필름;
    상기 베이스 필름 상에서 일 방향으로 나열되어 상호 이격되게 형성된 복수의 제1도전부재; 및
    인접하여 위치된 두 개의 제1도전부재 사이를 연결하도록 형성되며, 외력에 의해 변형될 수 있는 복수의 제2도전부재;
    를 포함하는 지지장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 베이스 필름은 제1방향으로 연장된 제1변과 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 제2변을 포함하는 형상이고,
    상기 복수의 제1도전부재 및 복수의 제2도전부재 각각은 상기 베이스 필름의 제2방향으로 연장 형성되어, 제1방향으로 나열되어 이격 배치된 지지장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2도전부재의 제1방향의 폭이 상기 제1도전부재의 폭 비해 크거나 동일한 지지장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 압력 감지부는 상기 복수의 제1도전부재 및 복수의 제2도전부재를 가로지르도록 제1방향으로 연장 형성된 제3도전부재를 포함하는 지지장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3도전부재는 트랜치 및 트랜치의 내벽면에 형성된 도전막을 포함하는 지지장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제3도전부재의 제2방향의 폭이 상기 제1 및 제2도전부재 제1방향의 폭에 비해 작거나 동일한 지지장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    두 개의 상기 제1도전부재 사이에 상기 제2도전부재가 형성된 하나의 단위 센싱부가 상기 제1방향으로 이격되어 나열되도록 복수개로 마련된 지지장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력 감지부는 상기 제1합착부재의 지지면을 형성하도록, 상기 지지부의 상기 제1합착부재를 향하는 면상에 설치된 지지장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는 상호 분리 가능한 제1바디 및 제2바디를 포함하고,
    상기 제2바디의 상기 제1합착부재를 향하는 면상에 상기 제1합착부재가 지지되며,
    상기 압력 감지부는 상기 제1바디와 제2바디 사이에 설치되며, 상기 제1 및 제2바디로부터 탈착 가능한 지지장치.
  11. 청구항 3에 있어서,
    상기 지지부는 적어도 일부가 휘어진 곡면부를 가지는 형상이며,
    상기 압력 감지부는 상기 지지부의 곡면부와 대응하는 면이 휘어진 곡면부를 가지는 형상으로 마련된 지지장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 압력 감지부의 곡면부에 형성된 제2도전부재의 제1방향의 폭이 상기 곡면부 외의 영역인 평면부에 형성된 제2도전부재의 폭에 비해 작은 지지장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 곡면부에 형성된 상기 제1도전부재 간의 간격이 상기 곡면부 외의 영역인 평면부에 형성된 제1도전부재 간의 간격에 비해 작은 지지장치.
  14. 청구항 5에 있어서,
    상기 압력 모니터링부는,
    전위차가 발생되도록 상기 복수의 제1도전부재 각각의 일단과 상기 제3도전부재의 일단으로 전압을 인가하는 복수의 전원라인;
    상기 복수의 제2도전부재 각각에서 흐르는 전류를 전달받도록, 상기 복수의 제2도전부재와 각기 연결된 복수의 검출라인; 및
    상기 복수의 검출라인 각각으로부터 받은 복수의 전류값을 이용하여, 상기 압력 감지부에 가해진 영역별 압력으로 출력하는 압력 출력부;
    를 포함하는 지지장치.
  15. 청구항 1 내치 청구항 14 중 어느 하나의 지지장치; 및
    제2합착부재를 지지하도록 상기 지지부와 마주보게 위치되어, 상기 제1합착부재와 제2합착부재를 합착시키기 위해 상기 제2합착부재를 상기 제1합착부재로 가압시키는 가압부;
    를 포함하는 합착장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 가압부는 상기 제1합착부재의 곡면부와 대향하는 면이 휘어진 곡면부를 가지는 형상인 합착장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 가압부는,
    상기 제1합착부재의 곡면부와 대향하는 면이 휘어진 곡면부를 가지는 몸체; 및
    상기 몸체를 감싸도록 설치되며, 공급되는 유체에 의해 팽창 가능한 탄성부재;를 포함하고,
    상기 탄성부재의 영역별로, 유체의 공급 유량 및 유체의 공급 압력 중 적어도 하나를 조절하여 공급하도록 상기 가압부에 연결된 합착장치.



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