KR20220140083A

KR20220140083A - 라미네이션 장치

Info

Publication number: KR20220140083A
Application number: KR1020210045977A
Authority: KR
Inventors: 박준수
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2022-10-18
Also published as: US20220324216A1; CN115195261A

Abstract

일 실시예에 따른 라미네이션 장치는 평면 및 적어도 하나의 곡면을 포함하는 윈도우가 고정된 제1 지그, 상기 제1 지그와 대향하는 제2 지그에 배치되고, 상기 윈도우의 상기 평면과 중첩하는 제1 면 및 상기 적어도 하나의 곡면과 중첩하는 제2 면을 포함하는 가압 패드 및 상기 가압 패드 상에 배치된 압력 센서 어레이를 포함하고, 상기 압력 센서 어레이는 상기 제1 면 상에 배치되는 복수의 제1 전극들 및 상기 제2 면 상에 배치되는 복수의 제2 전극들을 포함한다.

Description

라미네이션 장치 {LAMINATION DEVICE}

본 발명은 라미네이션 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력 센서 어레이를 포함하는 라미네이션 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 표시 패널을 보호하기 위한 커버 윈도우가 표시 패널의 전면에 부착된다. 이때, 표시 패널과 커버 윈도우 사이에 결합제가 개재되어 표시 패널과 커버 윈도우가 합착된다.

최근에는 주요 영상이 표시되는 주요 표시 영역, 및 구부러진 측부에 서브 영상이 표시되는 보조 표시 영역을 포함하는 사이드뷰(side-view) 표시 장치가 개발되고 있다. 사이드뷰 표시 장치의 커버 윈도우는 측부가 구부러진 측부 구부림 구조를 갖는다.

본 발명의 일 실시예는 위치별로 압력을 구별하여 측정할 수 있는 압력 센서 어레이를 포함하는 라미네이션 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

라미네이션 장치는 상기 윈도우와 상기 가압 패드의 사이에 배치되는 패널을 더 포함할 수 있다.

상기 가압 패드는 상기 윈도우를 향해 볼록한 상면 및 측면으로부터 내측으로 함몰된 함몰부를 포함하고, 상기 가압 패드의 상기 제1 면 및 상기 제2 면은 상기 상면에 정의될 수 있다.

상기 압력 센서 어레이는 신축성 기판을 포함하고, 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들은 상기 신축성 기판의 일면 상에 배치될 수 있다.

상기 신축성 기판은 고분자 박막 필름을 포함할 수 있다.

상기 신축성 기판과 상기 가압 패드 사이에 점착 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 압력 센서 어레이는, 상기 신축성 기판의 상기 일면 상에 배치되고 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들을 커버하는 지지 기판을 더 포함하고, 상기 지지 기판은 상기 가압 패드와 동일한 재질을 가질 수 있다.

상기 제2 전극들의 모듈러스는 상기 제1 전극들의 모듈러스보다 작을 수 있다.

상기 제1 전극들 각각의 크기와 상기 제2 전극들 각각의 크기는 서로 다를 수 있다.

상기 압력 센서 어레이는 제1 신축성 기판 및 상기 제1 신축성 기판 상에 배치된 제2 신축성 기판을 포함하고, 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들은 상기 제1 신축성 기판과 상기 제2 신축성 기판의 사이에 배치될 수 있다.

일 실시예에 따른 라미네이션 장치는 곡면을 포함하는 윈도우가 고정된 제1 지그, 상기 제1 지그와 대향하고, 상기 윈도우에 중첩하는 상면이 정의된 가압 패드를 포함하는 제2 지그 및 상기 윈도우의 상기 곡면과 중첩하는 상기 가압 패드의 일부분 상에 배치되고, 복수의 전극들을 포함하는 압력 센서 어레이를 포함할 수 있다.

상기 곡면은 제1 곡면 및 제2 곡면을 포함하고, 상기 압력 센서 어레이는 상기 제1 곡면과 대응하는 제1 전극 및 상기 제2 곡면과 대응하는 제2 전극을 포함할 수 있다.

상기 압력 센서 어레이는 신축성 기판을 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 신축성 기판 상에 각각 배치될 수 있다.

상기 압력 센서 어레이는 상기 신축성 기판 상에 배치된 지지 기판을 더 포함하고, 상기 지지 기판의 두께는 상기 신축성 기판의 두께보다 클 수 있다.

상기 신축성 기판은 고분자 박막 필름을 포함할 수 있다.

상기 복수의 전극들은 서로 다른 위치에 배치되어 서로 다른 크기의 압력들을 감지할 수 있다.

일 실시예에 따른 라미네이션 장치는 윈도우가 고정된 제1 지그, 상기 제1 지그와 대향하는 제2 지그에 배치된 가압 패드 및 상기 가압 패드의 상면에 부착된 압력 센서 어레이를 포함하고, 상기 압력 센서 어레이는 상기 가압 패드의 상기 상면 상에서 서로 다른 위치에 각각 배치된 복수의 전극들을 포함하며, 상기 복수의 전극들은 상기 서로 다른 위치에 인가되는 서로 다른 압력을 각각 감지할 수 있다.

상기 윈도우는 평면 및 상기 평면을 에워싸는 곡면을 포함하고, 상기 복수의 전극들은 상기 평면 상에 배치된 제1 전극들 및 상기 곡면 상에 배치된 제2 전극들을 포함할 수 있다.

상기 제2 전극들의 모듈러스는 상기 제1 전극들의 모듈러스보다 낮을 수 있다.

감지된 상기 서로 다른 압력을 기초로 상기 가압 패드에 인가되는 상기 서로 다른 압력을 실시간으로 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는 상기 감지된 상기 서로 다른 압력을 기초로 상기 제1 지그 또는 상기 제2 지그의 이동을 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치는 압력 센서 어레이를 포함하여, 압력이 가해지는 위치별로 압력을 구별하여 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 부분 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널의 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 어레이를 보여주는 도면들이다.
도 6c 및 도 6d는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 압력 센서 어레이를 보여주는 도면들이다.
도 6e 내지 도 6g는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 전극들을 보여주는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 패드의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8h는 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 공정을 보여주는 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 패드의 사시도이다.
도 11a 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 어레이의 평면도들이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 동작 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 가압 패드 및 압력 센서 어레이를 보여주는 도면이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.

동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 분해 사시도이다. 도 2는 도 1의 실시예에 따른 라미네이션 장치의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치는 윈도우(W)를 고정하는 제1 지그(UJ), 제1 지그(UJ)와 대향하며 제1 지그(UJ)를 향해 볼록한 상면(US) 및 측면(SS)으로부터 함몰된 함몰부(DP)를 갖는 가압 패드(EP)를 포함하는 제2 지그(LJ)를 포함한다.

제1 지그(UJ)는 윈도우(W)를 고정할 수 있다. 일 실시예에서 제1 지그(UJ) 는 진공 흡착 방식 또는 접착 방식으로 윈도우(W)를 고정할 수 있다.

일 실시예에서 제1 지그(UJ)는 상부에 배치되는 상부 지그일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고 다른 실시예에서 제1 지그(UJ)는 하부에 배치되는 하부 지그 일수도 있다. 제1 지그(UJ)에서 윈도우(W)와 접하는 부분은 윈도우(W)에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 윈도우(W)가 평면과 곡면을 포함하는 경우 제1 지그(UJ)는 이에 대응하여 평면부와 곡면부를 포함할 수 있다. 구체적으로 윈도우(W)가 평면(FS)과 평면(FS) 양측에 배치되는 곡면(CS)을 갖는 실시예에서 제1 지그(UJ)는 이에 대응되도록 평면부 및 곡면부를 가질 수 있다.

일 실시예에서 제1 지그(UJ)는 상하이동할 수 있다. 다시 말하면, 제1 지그(UJ)는 도 1에서 z축 양의 방향 또는 z축 음의 방향으로 이동할 수 있다.

윈도우(W)는 투명한 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 즉, 윈도우(W)는 광투과성 재질로 형성될 수 있다.

일 실시예에서 윈도우(W)는 플렉서블(flexible)한 성질을 가질 수 있다. 다시 말하면, 윈도우(W)는 구부러지거나(bendable), 접히거나(foldable), 말아지는(rollable) 재질 또는 구조로 이루어져 구부러지거나 접히거나 말릴 수 있다.

일 실시예에서 윈도우(W)의 상면은 제1 지그(UJ)와 접촉하며 이에 따라 윈도우(W)가 제1 지그(UJ)에 고정될 수 있다. 윈도우(W)는 적어도 부분적으로 곡면(CS)을 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 4 및 도 5에서 구체적으로 하기로 한다.

윈도우(W)의 양측에는 스토퍼(SP)가 배치될 수 있다. 스토퍼(SP)는 윈도우(W)의 단부와 패널(PA) 단부 사이에 배치되어 윈도우(W)와 패널(PA)의 접착이 순차적으로 이루어지도록 가이드할 수 있다. 스토퍼(SP)의 동작에 대한 구체적인 설명은 뒤에서 하기로 한다.

스토퍼(SP)는 바(bar) 형상을 가지며 길이 방향으로 연장될 수 있다. 윈도우(W)가 길이 방향으로 연장되는 곡면(CS)을 가지는 예시적인 실시예에서 스토퍼(SP)는 윈도우(W)의 곡면과 같은 길이 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 스토퍼(SP)는 윈도우(W)의 곡면에 대응되도록 배치될 수 있다.

스토퍼(SP)는 수평 방향으로 이동할 수 있다. 일 실시예에서 스토퍼(SP)는 도 1의 x축 양의 방향 또는 음의 방향으로 이동할 수 있다. 구체적으로, 두 개의 스토퍼(SP)는 서로 멀어지거나 서로 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다.

스토퍼(SP)는 바디부(BO)와 바디부(BO)로부터 연장되는 핸드부(HA)를 포함할 수 있다. 핸드부(HA)의 두께는 바디부(BO)에 비해 상대적으로 얇을 수 있다. 핸드부(HA)는 후에 윈도우(W)와 패널(PA) 사이에 개재되어 윈도우(W)와 패널(PA)의 접착을 가이드할 수 있다.

핸드부(HA)의 단부는 곡면일 수 있다. 다시 말하면, 핸드부(HA)의 단부의 외주는 적어도 부분적으로 곡선을 포함할 수 있다. 핸드부(HA)의 단부가 곡면인 경우 후술하는 바와 같이 스토퍼(SP)와 패널(PA) 및/또는 접착층(AD)과의 접촉 면적을 최소화하여 접촉에 따른 쓸림 현상을 방지할 수 있다.

제1 지그(UJ)와 대향하도록 제2 지그(LJ)가 배치될 수 있다. 일 실시예에서 제2 지그(LJ)는 제1 지그(UJ) 아래에 배치되는 하부 지그일 수 있다. 설명의 편의를 위해 제1 지그(UJ)가 상부에 배치되고 제2 지그(LJ)는 하부에 배치되는 경우를 예시하나, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 실시예에서 제1 지그(UJ)는 하부에 배치되고, 제2 지그(LJ)는 상부에 배치될 수도 있다.

제2 지그(UJ)는 스테이지(ST)와 스테이지(ST) 상에 배치되는 가압 패드(EP)를 포함할 수 있다. 스테이지(ST)는 가압 패드(EP)가 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 스테이지(ST)는 상하 이동할 수 있다. 예컨대, 스테이지(ST)는 도 1에서 z축 양의 방향 또는 z축 음의 방향으로 이동할 수 있다.

스테이지(ST)가 상하이동함에 따라 스테이지(ST) 상에 배치되는 가압 패드(EP)도 상하이동할 수 있다.

스테이지(ST) 상에는 가압 패드(EP)가 배치될 수 있다. 일 실시예에서 가압 패드(EP)는 스테이지(ST)와 체결될 수 있다. 다른 실시예에서 가압 패드(EP)는 스테이지(ST)와 동일 물질로 일체로 형성될 수 있다.

가압 패드(EP)는 탄성을 가지며 적어도 부분적으로 변형될 수 있다. 다시 말하면, 가압 패드(EP)는 탄성물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 가압 패드(EP)는 우레탄, 고무 및 합성 수지로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 선택된 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 가압 패드(EP)의 재질이 이에 제한되는 것은 아니며, 탄성을 가진 물질이라면 가압 패드(EP)의 재료로 사용될 수 있다.

일 실시예에서 가압 패드(EP)는 일체로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 가압 패드(EP)는 하나의 물질로 형성될 수 있다.

일 실시예에서 가압 패드(EP)는 전면적으로 균일한 밀도를 가질 수 있다. 다시 말하면, 가압 패드(EP)의 내부 및 외부 또는 한 부분과 다른 한 부분에서 단위 부피 대비 탄성 물질의 질량이 동일할 수 있다.

이와 같이 가압 패드(EP)의 밀도가 전면적으로 균일한 경우, 가압 패드(EP)가 가하는 압력의 크기는 그 외형에 의해서만 좌우될 수 있다.

가압 패드(EP)의 외형에 대해서는 뒤에서 도 5를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

가압 패드(EP)의 적어도 일측에는 함몰부(DP)가 형성될 수 있다. 일 실시예에서 함몰부(DP)는 가압 패드(EP)의 양 측에 형성될 수 있다.

함몰부(DP)는 길이 방향으로 연장될 수 있다. 다시 말하면, 함몰부(DP)는 도 1에서 y축 방향으로 연장될 수 있다.

일 실시예에서 함몰부(DP)는 윈도우(W)의 곡면과 같은 길이 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 함몰부(DP)는 윈도우(W)의 곡면에 대응되도록 배치될 수 있다.

제2 지그(UJ)의 양측에는 패널 지지대(PS)가 배치될 수 있다. 패널 지지대(PS)는 후술하는 패널(PA)의 양측을 지지할 수 있다. 패널(PA)은 가압 패드(EP)와 윈도우(W) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서 패널 지지대(PS)는 도 1의 x축 양의 방향 또는 음의 방향으로 이동할 수 있다.

즉, 패널 지지대(PS)는 서로 가까워지거나 서로 멀어지는 방향으로 이동할 수 있다. 뒤에서 자세히 설명하겠지만, 패널 지지대(PS)가 패널(PA)의 양측을 지지한 채로 서로 가까워지는 경우, 패널(PA)은 아치(Arch) 형상으로 휘어질 수 있다.

일 실시예에서 패널(PA)은 표시 장치에 사용되는 표시 패널(Display panel) 또는 터치 스크린 패널(TSP, Touch Screen Panel)일 수 있다. 다른 실시예에서 패널(PA)은 터치 유닛일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에서 패널(PA)은 최광의로 해석될 수 있다. 즉, 패널(PA)은 판 형상의 부재를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.

패널(PA) 상에는 접착층(AD)이 배치될 수 있다. 접착층(AD)은 윈도우(W)와 패널(PA) 사이에 개재되어 윈도우(W)와 패널(PA)을 접착시킬 수 있다.

일 실시예에서 접착층(AD)은 투과율이 높고 접착 성능이 있는 광경화성 수지 또는 열 경화성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착층(AD)은 아크릴(acrylic)과 같은 수지(resin)를 도포한 후 자외선(UV)을 조사해 경화시켜 형성할 수 있다.

다른 실시예에서, 접착층(AD)은 광학용 투명 접착제(OCA, Optically Clear Adhesive)를 포함하여 이루어질 수 있다.

도면에서는 접착층(AD)이 패널(PA)을 완전하게 덮는 경우를 예시하나, 이에 제한되지 않으며, 다른 실시예에서 접착층(AD)은 패널(PA)을 적어도 부분적으로 덮을 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 접착층(AD)이 패널(PA) 상에 형성된 경우를 예시하여 설명하나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 실시예에서 접착층(AD)은 윈도우(W) 하부에 형성될 수도 있다.

패널(PA)과 가압 패드(EP) 사이에는 압력 센서 어레이(100)가 배치될 수 있다. 압력 센서 어레이(100)는 가압 패드(EP) 상에 배치될 수 있다. 압력 센서 어레이(100)와 가압 패드(EP)의 사이에는 점착 부재(AD-1)가 배치될 수 있다. 즉, 압력 센서 어레이(100)는 가압 패드(EP) 상에 점착 부재(AD-1)에 의해서 점착될 수 있다. 점착 부재(AD-1)에 대한 설명은 접착층(AD)에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다. 즉, 점착 부재(AD-1)는 접착층(AD)과 동일한 접착제를 포함할 수 있다. 점착 부재(AD-1)는 신축성(stretchability)이 높은 소재를 포함할 수 있다.

이어서, 도 7을 참조하여 가압 패드(EP) 및 가압 패드(EP) 상에 배치되는 압력 센서 어레이(100)를 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 부분 단면도이다.

도 7을 참조하면, 일 실시예에서 가압 패드(EP)는 상면(US), 측면(SS), 함몰부(DP) 및 돌출부(PP)를 포함할 수 있다.

가압 패드(EP)의 상면(US)은 위로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 다시 말하면, 위로 볼록한 포물선 형상을 가질 수 있다. 즉, 가압 패드(EP)의 상면(US)은 중앙부에서 단부로 갈수록 높이가 낮아지는 경사면을 포함할 수 있다.

가압 패드(EP)의 측면(SS)은 수직방향, 예컨대, 도 7에서 z축 방향으로 연장될 수 있다.

설명의 편의를 위해 측면(SS)으로부터 연장되는 가상의 기준면(VS)을 정의하기로 한다. 기준면(VS)은 측면(SS)으로부터 수직 방향으로 연장된 면일 수 있다.

가압 패드(EP)는 측면(SS)으로부터 내측으로 함몰된 함몰부(DP)를 포함할 수 있다. 함몰부(DP)는 기준면(VS)으로부터 일정 간격 함몰되어 형성될 수 있다. 즉, 함몰부(DP)의 외주는 기준면(VS)의 내측에 배치될 수 있다. 함몰부(DP)의 내부에는 함몰 라인(DL)이 정의될 수 있다. 함몰 라인(DL)은 함몰부(DP)에서 가장 내측에 있는 부분을 이은 선으로 정의될 수 있다. 즉, 함몰부(DP)가 길이 방향으로 연장되는 예시적인 실시예에서 함몰 라인(DL)은 함몰부(DP)를 따라 길이방향으로 연장될 수 있다.

함몰부(DP)의 상단에는 돌출부(PP)가 배치될 수 있다. 돌출부(PP)는 기준면(VS)으로부터 일정 간격 돌출되어 형성될 수 있다. 즉, 돌출부(PP)는 측면(SS)의 외측에 배치될 수 있다.

함몰부(DP)와 돌출부(PP)는 후술하는 바와 같이 패널(PA) 또는 윈도우(W)에 가해지는 압력에 영향을 미칠 수 있다. 즉, 함몰부(DP)의 존재로 인해 윈도우(W)의 곡면(CS)과 평면(FS)의 경계 인접에서의 압력은 상대적으로 낮아지고, 돌출부(PP)의 존재로 인해 윈도우(W) 곡면(CS)의 단부에서의 압력은 상대적으로 증가할 수 있다. 이는 후술하는 바와 같이 윈도우(W)와 패널(PA)의 접착 균일성을 향상시킬 수 있다.

가압 패드(EP)의 상면(US)은 제1 면(10) 및 제2 면(20)을 포함할 수 있다. 제1 면(10)은 윈도우(W)의 평면(FS)과 중첩할 수 있다. 제2 면(20)은 윈도우(W)의 곡면(CS)과 중첩할 수 있다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 윈도우(W) 및 압력 센서 어레이(100)에는 제1 영역(FA) 및 제1 영역(FA)에 인접한 제2 영역(CA)이 정의될 수 있다. 제1 영역(FA)에는 압력 센서 어레이(100)의 제1 부분(S1)이 배치되고, 제2 영역(CA)에는 제2 부분(S2)이 배치될 수 있다.

제1 영역(FA)에는 윈도우(W)의 평면(FS)이 배치되고, 제2 영역(CA)에는 윈도우(W)의 곡면(CS)이 배치될 수 있다.

압력 센서 어레이(100)의 제1 영역(FA)은 z축 방향에서 윈도우(W)의 평면(FS)과 중첩하고, 제2 영역(CA)은 윈도우(W)의 곡면(CS)과 중첩할 수 있다.

가압 패드(EP)의 제1 면(10)은 제1 영역(FA)에 배치되고, 제2 면(20)은 제2 영역(CA)에 배치될 수 있다.

라미네이션 장치의 동작 중에서, 제1 영역(FA)에서 윈도우(W)의 평면(FS)은 압력 센서 어레이(100)를 사이에 두고 가압 패드(EP)의 제1 면(10) 위로 압착되고, 윈도우(W)의 곡면(CS)은 압력 센서 어레이(100)를 사이에 두고 가압 패드(EP)의 제2 면(20) 위로 압착될 수 있다.

윈도우(W) 평면(FS)이 압착되는 경우 대응하는 압력 센서 어레이(100)의 제1 부분(S1)에 인가되는 압력과 곡면(CS)이 압착되는 경우 대응하는 압력 센서 어레이(100)의 제2 부분(S2)에 인가되는 압력은 서로 다를 수 있다. 이러한 서로 다른 압력을 각각 측정하기 위해서 압력 센서 어레이(100)는 서로 다른 복수 개의 전극들을 포함할 수 있다. 이와 관련하여 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 자세하게 설명한다.

먼저 도 3 및 도 4를 참조하여, 윈도우(W)에 대해 자세히 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 부분 사시도이다. 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ' 라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에서 윈도우(W)는 평면(FS)과 평면(FS)의 양측에 배치되는 곡면(CS)을 포함 할 수 있다.

평면(FS)과 곡면(CS) 사이에는 경계가 형성될 수 있다. 다시 말하면, 평면(FS) 과 곡면(CS)은 경계를 사이에 두고 정의될 수 있다.

설명의 편의를 위해 도 3과 도 4에서 도시하는 바와 같이 수평 경계(BL_H)와 수직 경계(BL_V)를 정의하기로 한다.

수평 경계(BL_H)는 윈도우(W) 상면을 기준으로 곡면(CS)과 평면(FS)을 구분하는 경계로 정의될 수 있다. 수평 경계(BL_H)는 xy 평면 상에 배치될 수 있다(도 3 참조). 수직 경계(BL_V)는 윈도우(W) 하면을 기준으로 곡면(CS)과 평면(FS)을 구분하는 경계로 정의될 수 있다. 수직 경계(BL_V)는 수직 방향, 즉, z축 방향으로 연장되며 yz평면 상에 형성될 수 있다(도 4 참조).

도 5a 및 도 5b를 통하여 패널(PA)에 관하여 설명한다. 본 발명의 일실시예에서, 패널(PA)은 표시 패널로 지칭될 수 있다. 이하, 표시 패널을 설명한다. 도 5b는 도 5a에 도시된 표시 패널의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 5b는 도 5a에 도시된 회로 소자층 및 표시 소자층에 배치된 어느 한 화소의 단면을 예시적으로 도시한 도면이다.

도 5a을 참조하면, 표시 패널(PA)은 기판(SUB), 기판(SUB) 상에 배치된 회로 소자층(DP-CL), 회로 소자층(DP-CL) 상에 배치된 표시 소자층(DP-OLED), 및 표시 소자층(DP-OLED) 상에 배치된 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.

기판(SUB)은 표시 영역(DA) 및 표시 영역(DA) 주변의 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 기판(SUB)은 폴리 이미드(PI:polyimide)와 같은 가요성 플라스틱 물질을 포함할 수 있다. 표시 소자층(DP-OLED)은 표시 영역(DA) 상에 배치될 수 있다.

회로 소자층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-OLED)에 복수 개의 화소들이 배치될 수 있다. 화소들 각각은 회로 소자층(DP-CL)에 배치된 트랜지스터 및 표시 소자층(DP-OLED)에 배치되어 트랜지스터에 연결된 발광 소자를 포함할 수 있다.

박막 봉지층(TFE)은 표시 소자층(DP-OLED)을 덮도록 회로 소자층(DP-CL) 상에 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 무기층들 및 무기층들 사이의 유기층을 포함할 수 있다. 무기층들은 수분/산소로부터 화소들을 보호할 수 있다. 유기층은 먼지 입자와 같은 이물질로부터 화소들을 보호할 수 있다.

도 5b를 참조하면, 화소(PX)는 트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 제1 전극(AE), 제2 전극(CE), 정공 제어층(HCL), 전자 제어층(ECL), 및 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 제1 전극(AE)은 애노드 전극일 수 있으며, 제2 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다.

트랜지스터(TR) 및 발광 소자(OLED)는 기판(SUB) 상에 배치될 수 있다. 예시적으로 하나의 트랜지스터(TR)가 도시되었으나, 실질적으로, 화소(PX)는 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 복수 개의 트랜지스터들 및 적어도 하나의 커패시터를 포함할 수 있다. 표시 영역(DA)은 발광 소자(OLED)가 배치된 발광 영역(AA) 및 발광 영역(AA) 주변의 비발광 영역(NPA)을 포함할 수 있다.

기판(SUB) 상에 버퍼층(BFL)이 배치되며, 버퍼층(BFL)은 무기층일 수 있다. 버퍼층(BFL) 상에 반도체 패턴이 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않고, 반도체 패턴은 비정질 실리콘 또는 금속 산화물을 포함할 수도 있다.

반도체 패턴은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. 반도체 패턴은 고 도핑 영역과 저 도핑 영역을 포함할 수 있다. 고 도핑 영역의 전도성은 저 도핑 영역보다 크고, 실질적으로 트랜지스터(TR)의 소스 및 드레인 역할을 할 수 있다. 저 도핑 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다.

트랜지스터(TR)의 소스(S), 액티브(A), 및 드레인(D)은 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 반도체 패턴 상에 제1 절연층(INS1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 상에 트랜지스터(TR)의 게이트(G)가 배치될 수 있다.

게이트(G) 상에 제2 절연층(INS2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(INS2) 상에 제3 절연층(INS3)이 배치될 수 있다. 트랜지스터(TR)와 발광 소자(OLED) 사이에 트랜지스터(TR)와 발광 소자(OLED)를 연결하기 위한 연결 전극(CNE)이 배치될 수 있다. 연결 전극(CNE)은 제1 연결 전극(CNE1) 및 제1 연결 전극(CNE1) 상에 배치된 제2 연결 전극(CNE2)을 포함할 수 있다.

제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(INS3) 상에 배치되고, 제1 내지 제3 절연층들(INS1~INS3)에 정의된 제1 컨택홀(CH1)을 통해 드레인(D)에 연결될 수 있다. 제4 절연층(INS4)은 제1 연결 전극(CNE1) 상에 배치될 수 있다. 제4 절연층(INS4)상에 제5 절연층(INS5)이 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(INS5) 상에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(INS5)에 정의된 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 연결될 수 있다.

제2 연결 전극(CNE2) 상에 제6 절연층(INS6)이 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL)부터 제6 절연층(INS6)까지의 층은 회로 소자층(DP-CL)으로 정의될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 내지 제6 절연층(INS6)은 무기층 또는 유기층일 수 있다.

제6 절연층(INS6) 상에 제1 전극(AE)이 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(INS6)에 정의된 제3 컨택홀(CH3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 연결될 수 있다. 제1 전극(AE) 및 제6 절연층(INS6) 상에 제1 전극(AE)의 소정의 부분을 노출시키는 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 화소 정의막(PDL)에는 제1 전극(AE)의 소정의 부분을 노출시키기 위한 개구부(PX_OP)가 정의될 수 있다.

정공 제어층(HCL)은 제1 전극(AE) 및 화소 정의막(PDL) 상에 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 발광 영역(AA)과 비발광 영역(NPA)에 공통으로 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 정공 수송층 및 정공 주입층을 포함할 수 있다.

발광층(EML)은 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 개구부(PX_OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 광을 생성할 수 있다.

전자 제어층(ECL)은 발광층(EML) 및 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 발광 영역(AA)과 비발광 영역(NPA)에 공통으로 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다.

제2 전극(CE)은 전자 제어층(ECL) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 화소들에 공통으로 배치될 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 발광 소자(OLED) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자(OLED)가 배치된 층은 표시 소자층(DP-OLED)으로 정의될 수 있다.

제1 전압이 트랜지스터(TR)를 통해 제1 전극(AE)에 인가되고, 제1 전압보다 낮은 레벨을 갖는 제2 전압이 제2 전극(CE)에 인가될 수 있다. 발광층(EML)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서, 발광 소자(OLED)가 발광할 수 있다.

도 6a 내지 도 6d는 압력 센서 어레이를 보여준다. 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 어레이를 보여주는 도면들이다. 도 6c 및 도 6d는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 압력 센서 어레이를 보여주는 도면들이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 압력 센서 어레이(100)는 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)을 포함할 수 있다.

제1 전극(110)은 가압 패드(EP)의 제1 면(10) 상에 배치된다. 압력 센서 어레이(100)의 제1 부분(S1)은 제1 전극(110)을 포함할 수 있다. 제1 면(10) 및 제1 부분(S1)은 제1 영역(FA)에 중첩할 수 있다. 즉, 제1 전극(110)은 제1 영역(FA)에 배치될 수 있다. 제1 영역(FA)은 윈도우(W)의 평면(FS)과 중첩한다. 즉, 제1 전극(110)은 윈도우(W)의 평면(FS)으로부터 가해지는 압력을 측정할 수 있다.

제2 전극(120)은 가압 패드(EP)의 제2 면(20) 상에 배치된다. 압력 센서 어레이(100)의 제2 부분(S2)은 제2 전극(120)을 포함할 수 있다. 제2 면(20) 및 제2 부분(S2)은 제2 영역(CA)에 중첩할 수 있다. 즉, 제2 전극(120)은 제2 영역(CA)에 배치될 수 있다. 제2 영역(CA)은 윈도우(W)의 곡면(CS)과 중첩한다. 즉, 제2 전극(120)은 윈도우(W)의 곡면(CS)으로부터 가해지는 압력을 측정할 수 있다.

제1 전극(110) 과 제2 전극(120)은 각각 복수 개로 제공될 수 있다. 복수 개의 제1 전극들(110)과 복수 개의 제2 전극들(120)은 서로 절연될 수 있다.

복수의 제1 전극들(110)은 제1 영역(FA) 내에서, 각각이 배치된 위치에 인가되는 압력을 각각 측정할 수 있다. 복수의 제2 전극들(120)은 제2 영역(CA) 내에서, 각각이 배치된 위치에 인가되는 압력을 각각 측정할 수 있다. 제1 전극들(110)을 포함하는 제1 부분(S1) 은 윈도우(W)의 평면(FS)에 중첩하는 영역이고, 제2 전극들(120)을 포함하는 제2 부분(S2)은 윈도우(W)의 곡면(CS)에 중첩하는 영역이다. 평면과 곡면의 형상 차이에 따라서, 제1 부분(S1)에 인가되는 압력과 제2 부분(S2)에 인가되는 압력은 다르다. 일 실시예에 따른 압력 센서 어레이(100)는 제1 전극들(110)과 제2 전극들(120)을 포함하여 제1 부분(S1)의 각 위치 및 제2 부분(S2)의 각 위치에 인가되는 서로 다른 압력들을 구별하여 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 제2 전극들(120)의 모듈러스(modulus)는 제1 전극들(110)의 모듈러스보다 작다. 입력 센서 어레이(100)의 제2 부분(S2)은 윈도우(W)의 곡면(CS)에 중첩하여, 일정 곡률을 가진다. 따라서, 제2 부분(S2)에 배치되는 제2 전극들(120)은 들뜸 방지를 위해서 제1 전극들보다 작은 모듈러스를 가질 수 있다.

도 6b는 도 6a의 II 내지 II'를 절단한 절단면의 단면도이다. 도 6b를 참조하면, 압력 센서 어레이(100)는 제1 신축성 기판(210), 제2 신축성 기판(220) 및 지지 기판(300)을 포함할 수 있다.

제1 신축성 기판(210)은 제1 전극들(110) 및 제2 전극들(120)의 베이스를 정의할 수 있다. 즉, 제1 전극들(110) 및 제2 전극들(120)은 제1 신축성 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 제1 신축성 기판(210)은 가압 패드(EP, 도 2 참조) 상에 배치되고, 가압 패드(EP)와 점착 부재(AD-1, 도 2 참조)를 통해 점착될 수 있다.

제2 신축성 기판(220)은 제1 신축성 기판(210) 상에 배치될 수 있다. 제2 신축성 기판(220)은 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)을 커버할 수 있다.

제1 신축성 기판(210) 및 제2 신축성 기판(220)은 신축성을 가지는 고분자 박막 필름을 포함할 수 있다. 제1 신축성 기판(210) 및 제2 신축성 기판(220)은 윈도우(W)의 곡면(CS)과 중첩하는 부분의 들뜸 방지를 위해서 모듈러스가 작은 소재를 포함할 수 있다.

제1 전극(110) 및 제2 전극(120) 상에는 지지 기판(300)이 배치될 수 있다. 지지 기판(300)은 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)을 커버한다. 지지 기판(300)은 압력을 견디기 위해 경도가 높은 코팅이나 기판을 포함할 수 있다. 지지 기판(300)은 가압 패드(EP)와 동일한 소재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지 기판(300)은 실리콘 재질을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)을 커버하는 제2 신축성 기판(220)은 생략될 수 있다. 즉, 지지 기판(300)은 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)을 직접 커버할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)은 각각 다양한 압력 감지 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 전극들(110) 및 복수의 제2 전극들(120)은 저항 방식, 전기용량 방식 또는 트랜지스터 방식을 가질 수 있다. 저항 방식은 물리적 변형에 의한 전도성 소재의 저항 변화를 측정한다. 전기용량 방식은 물리적 변형에 의한 유전체의 두께변형 혹은 전극과 유전체간 접촉면적 변화에 따른 전기용량을 측정한다. 트랜지스터 방식은 반도체의 전하 축적 및 이동에 의해 전기적 신호를 얻으며 게이트 전극의 증폭효과로 미세한 외부 물리적 자극의 실시간 변환이 가능하다.

일 실시예에서, 복수의 제1 전극들(110) 및 복수의 제2 전극들(120)은 모두 동일한 방식을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 전극들(110) 및 복수의 제2 전극들(120)은 모두 같은 저항 방식을 가질 수 있다.

도 6c 및 도 6d에서, 제1 전극(110-1)과 제2 전극(120-1)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 제2 전극(120-1)의 크기는 제1 전극(110-1)의 크기보다 작을 수 있다. 예들 들어, 제1 전극(110-1) 하나 당 대응하는 제2 전극(120-1)의 개수는 2개 이상일 수 있다. 제2 전극(120-1)은 윈도우(W)의 곡면(CS)과 대응하도록 배치되고, 복수 개로 제공되어 제2 영역(CA)의 다양한 위치상에 인가되는 다양한 압력의 크기를 각각 구분하여 측정할 수 있다. 도 6a 및 도 6b의 실시예와 비교하여 제2 전극(120-1)의 크기가 작아 정밀한 측정이 가능하고, 곡면상에서 들뜸이 방지될 수 있다. 도 6c 및 도 6d에서, 제1 전극(110-1) 하나에 대응하는 제2 전극(120-1)은 y축 방향으로 나열된 2개로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, x축 방향으로 나열된 2개씩 배치될 수 있다.

도 6e 내지 도 6g는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 전극들을 보여주는 도면들이다. 본 발명에서 압력 센서 어레이(100)에 배치되는 제1 및 제2 전극들(110, 120)을 포함하는 전극들은 모두 센서로 지칭될 수 있다. 도 6e 내지 도 6g에서는 제1 전극(110)을 예를 들어 도시하고 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 제2 전극(110)을 포함하여 본 발명의 압력 센서 어레이(100)에 배치되는 모든 센서(또는 전극)들은 도 6e 내지 도 6g의 실시예에 따른 다양한 방식 또는 종류의 전극 형태를 각각 가질 수 있다. 이하, 제1 전극(110)은 센서(110)로 지칭한다.

도 6e는 저항 방식(piezoresistive) 센서를 보여준다. 저항 방식의 센서(110)는 하부 전극(EL1), 상부 전극(LE2) 및 하부 전극(EL1)과 상부 전극(EL2)의 사이에 배치되는 전도성 소재(EM)를 포함할 수 있다. 센서(110)는 물리적 변형에 의한 전도성소재(EM)의 저항 변화를 측정하여 이를 기초로 압력을 센싱할 수 있다.

도 6f는 전기용량(piezocapacitive) 방식 센서를 보여준다. 전기용량 방식의 센서(110)는 하부 전극(EL1), 상부 전극(LE2) 및 하부 전극(EL1)과 상부 전극(EL2)의 사이에 배치되는 유전체(DE)를 포함할 수 있다.

전기용량 방식은 물리적 변형에 의한 유전체(DE)의 두께 변형 혹은 하부 전극(EL1) 및 상부 전극(EL2)과 유전체간 접촉 면적 변화에 따른 전기 용량을 기초로 압력을 센싱할 수 있다.

도 6g는 트랜지스터(transistor) 방식 센서를 보여준다. 트랜지스터 방식의 센서(110)는 제1 기판(BS1), 제2 기판(BS2), 하부 전극(EL1), 상부 전극(EL2) 및 유전체(DE)를 포함할 수 있다. 유전체(DE)는 제1 기판(BS1)과 제2 기판(BS2)의 사이에 배치될 수 있다. 하부 전극(EL1)은 제1 기판(BS1) 상에 배치되고 유전체(DE)에 의해 커버될 수 있다. 상부 전극(EL2)은 제2 기판(BS2) 상에 배치될 수 있다. 제2 기판(BS2)은 반도체를 포함할 수 있다. 하부 전극(EL1)은 게이트 전극에 해당할 수 있다.

트랜지스터 방식은 반도체의 전하 축적 및 이동에 의해 전기적 신호를 얻으며, 게이트 전극의 증폭 효과로 미세한 외부 물리적 자극을 실시간으로 감지할 수 있다.

도 6e 내지 도 6g는 일 실시예에 따른 센서의 형태들을 보여준다. 본 발명의 센서들은 이에 반드시 제한되지 않고, 일반적인 다른 압력 센서 방식으로 제공될 수 있다.

이어서, 도 8a 내지 도 8h를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 동작에 대해 정의하기로 한다. 도 8a 내지 도 8h는 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 단면도들이다.

먼저 도 8a를 참조하여, 초기 상태에 대해 설명하기로 한다. 본 명세서에서 초기 상태란 패널 지지대(PS)에 패널(PA)이 안착되고, 윈도우(W)와 접착층(AD) 및 패널(PA)과 가압 패드(EP)가 서로 이격된 상태를 의미할 수 있다. 이하, 설명에서는 압력 센서 어레이(100)는 가압 패드(EP) 상에 접착 부재(AD-1, 도 2 참조)에 의해서 부착된 상태로 도시한다. 즉, 도 8a 내지 도 8h는 압력 센서 어레이(100)가 가압 패드(EP)에 일체형으로 부착된 상태를 도시한다. 접착 부재(AD-1, 도 2 참조)는 생략하였다. 또한, 압력 센서 어레이(100)의 제1 전극(110, 도 6a 참조) 및 제2 전극(120, 도 6a 참조)은 도시되지 않았지만, 각각 제1 부분(S1) 및 제2 부분(S2)에 배치되는 것은 자명하다.

초기 상태에서 패널 지지대(PS)는 패널(PA)의 양 단부를 지지하며, 서로 근접할 수 있다.

패널 지지대(PS)가 서로 근접함에 따라 패널(PA)은 아치형으로 휘어질 수 있다. 다시 말하면, 단면이 위로 볼록한 포물선 형상으로 휘어질 수 있다.

합착 과정은 제1 지그(UJ)와 제2 지그(LJ)가 서로 근접하면서 진행될 수 있다. 즉, 제1 지그(UJ)가 하강하거나 제2 지그(LJ)가 상승하거나 양자가 서로 하강 및 상승함으로써 근접할 수 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 지그(UJ)는 고정되고, 제2 지그(LJ)가 상승하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.

도 8b을 참조하면, 제2 지그(LJ)가 상승함에 따라 패널(PA)의 하면과 가압 패드(EP)가 접촉한다. 앞서 설명한 바와 같이 가압 패드(EP)는 탄성을 가지며, 패널(PA)과 접촉하여 압력이 가해짐에 따라 형상이 변할 수 있다. 즉, 제2 지그(LJ)가 상승함에 따라 패널(PA)의 하면과 가압 패드(EP)는 면 접촉할 수 있다. 구체적으로는, 패널(PA)의 하면은 가압 패드(EP)에 일체형으로 부착된 압력 센서 어레이(100)의 상면과 접촉할 수 있다. 도 8b에서, 압력 센서 어레이(100)의 제1 부분(S1)은 패널(PA)과 먼저 접촉하고, 제2 부분(S2)은 나중에 접촉할 수 있다. 즉, 제1 부분(S1)에 압력이 먼저 인가될 수 있다. 즉, 제1 부분(S1)에 배치된 제1 전극만이 인가되는 압력을 먼저 측정한다.

이어서, 도 8c을 참조하면, 제2 지그(LJ)가 상승함에 따라 패널(PA) 상에 배치되는 접착층(AD)과 윈도우(W)의 중앙부가 최초로 접촉하게 된다. 이 경우, 윈도우(W)의 평면(FS)과 포물선 형상을 갖는 패널(PA)의 접착층(AD)은 중앙부에서 선 접촉할 수 있다. 다시 말하면, 윈도우(W)와 접착층(AD)에 접착 라인(CL)이 형성될 수 있다. 윈도우(W)에 의해서 제1 부분(S1)에 압력이 지속적으로 인가되고, 제1 전극(110, 도6a 참조)은 제2 전극(120, 도6a 참조)과 별도로 제1 부분(S1)에 인가되는 압력을 측정할 수 있다.

이어서, 도 8d를 참조하면, 제2 지그(LJ)가 계속적으로 상승함에 따라 윈도우(W)와 접착층(AD)의 접촉 면적이 접착 라인(CL)으로부터 양측을 향해 증가할 수 있다. 다시 말하면, 윈도우(W)와 접착층(AD)이 면 접촉하게 된다.

즉, 윈도우(W)와 접착층(AD)이 접하는 접촉면(CF)이 형성될 수 있다. 즉, 윈도우(W)와 패널(PA)은 중앙에서 양측을 향해 점진적으로 접착될 수 있다. 이때, 접촉면(CF)의 폭은 제1 거리(d1)일 수 있다. 이 때, 제1 거리(d1)는 수직 경계(BL_V) 사이의 폭보다 작을 수 있다. 압력 센서 어레이(100)의 제1 부분(S1)에는 윈도우(W)에 의해서 접차적으로 압력이 인가된다.

이어서, 도 8e를 참조하면, 패널 지지대(PS)가 서로 멀어지면서 패널(PA)과 이격될 수 있다. 이에 따라 패널(PA)에 가해지는 힘이 제거되면서, 패널(PA)의 양단이 일정 간격 상승하게 된다. 패널(PA)의 양단은 상승하여 스토퍼(SP)와 접할 수 있다. 구체적으로 스토퍼(SP)의 핸드부(HA) 단부에 패널 (PA) 또는 접착층(AD)이 접촉할 수 있다.

이 때, 접촉면(CF)의 폭은 제2 거리(d2)일 수 있으며, 제2 거리(d2)는 제1 거리(d1)에 비해 클 수 있다. 즉, 압력 센서 어레이(100)의 제1 부분(S1)에서 윈도우(W)에 의해 압력이 인가되는 면적은 늘어난다. 제1 부분(S1)에서도 복수의 제1 전극들(110, 도 6a참조) 각각에 의해 위치에 따라 서로 다른 압력들이 측정될 수 있다.

패널(PA)과 윈도우(W)를 접착함에 있어 중앙에서부터 양측을 향해 점진적으로 접착이 진행돼야 패널(PA)과 윈도우(W) 사이에 공기층이 개재되지 않는다. 스토퍼(SP)는 패널(PA)의 끝단과 윈도우(W)의 끝단 사이에 배치되어, 패널(PA)과 윈도우(W)의 끝단이 먼저 접촉하여 패널(PA)과 윈도우(W) 사이에 공기층이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

즉, 스토퍼(SP)는 패널(PA)의 양단을 내측으로 밀어 패널(PA)의 단부와 윈도우(W)의 단부가 미리 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 스토퍼(SP)는 패널(PA)과 윈도우(W)가 중앙에서 양측을 향해 점진적으로 접착되는 것을 가이드할 수 있다.

도 8f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 라미네이션 장치의 단면도이다.

도 8f를 참조하면, 일 실시예에서 스토퍼(SP)는 패널(PA)의 단부를 함몰부(DP) 안쪽까지 밀 수 있다. 이에 따라, 패널(PA)의 단부가 기준면(VS) 내측에 위치할 수 있다. 이와 같이 스토퍼(SP)가 패널(PA)의 단부를 함몰부(DP) 안쪽까지 미는 경우, 패널(PA)의 단부가 윈도우(W) 단부와 미리 접촉하는 것을 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

이어서, 도 8g를 참조하면, 접촉면(CF)의 폭이 계속적으로 증가하여 제3 거리(d3)에서 제4 거리(d4)가 될 수 있다. 일 실시예에서 제4 거리(d4)는 수직 경계(BL_V) 사이의 폭보다 커질 수 있다. 이 경우, 윈도우(W)에서 곡면(CS)과 접착층(AD)의 접촉이 진행될 수 있다.

이 때, 함몰부(DP)와 돌출부(PP)에 의해 패널(PA) 및 윈도우(W) 곡면(CS)에 가해지는 압력이 조정될 수 있다. 일 실시예에서 함몰부(DP)는 윈도우(W)의 수직 경계(BL_V)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

또한, 일 실시예에서, 윈도우(W) 단부와 인접한 곡면(CS)과 대응되도록 돌출부(PP)가 배치될 수 있다. 돌출부(PP)가 윈도우(W) 단부와 인접한 곡면(CS)과 대응되도록 배치되는 경우, 윈도우(W) 단부와 인접한 곡면(CS)에서의 압력이 돌출부(PP)가 없는 경우에 비해 상대적으로 증가할 수 있다. 따라서, 윈도우(W) 단부에서의 압력을 증가하여 접착 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

일 실시예에서 스토퍼(SP)는 곡면(CS)과 접착층(AD)의 접촉이 시작된 이후, 즉, 접촉면(CF)의 폭이 수직 경계 (BL_V) 사이의 폭보다 커진 이후에 서로 멀어져 패널(PA)과 이격될 수 있다. 스토퍼(SP)의 이동은 라미네이션 과정의 진행과 동시에 이루어지거나 순차적으로 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 일 실시예에서 스토퍼(SP)는 제2 지그(LJ)의 상승과 동시에 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서는, 특정 시점 이후 제2 지그(LJ)를 일시 정지하고 스토퍼(SP)를 퇴장시킬 수도 있다. 특정 시점은 앞서 설명한 바와 같이 접촉면(CF)의 폭(d3)이 계속적으로 증가하여 수직 경계(BL_V) 사이의 폭보다 커진 시점 이후를 의미할 수 있다.

이어서, 도 8h를 참조하면, 라미네이션 공정이 완료될 수 있다. 이 상태에서, 윈도우(W)와 패널(PA) 및 가압 패드(EP)의 상면(US)은 서로 완전하게 중첩될 수 있다. 또한, 가압 패드(EP)의 상면(US)은 윈도우(W) 또는 패널(PA)의 형상과 대응되도록 제1 면(10, 도 7 참조)의 평면부와 제2 면(20, 도 7 참조)의 곡면부를 포함할 수 있다.

압력 센서 어레이(100)의 제1 부분(S1)은 윈도우(W)의 평면(FS)에 의해서 압착되고, 제2 부분(S2)은 윈도우(W)의 곡면(CS)에 의해서 완전히 압착될 수 있다. 윈도우(W) 및 패널(PA)이 가압 패드(EP) 상에서 서로 합착되는 과정에서, 압력 센서 어레이(100)는 제1 부분(S1) 및 제2 부분(S2)에 배치된 서로 다른 제1 및 제2 전극들(110, 120, 도 6a 참조)을 통해서 위치별로 다른 압력을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110, 도 6a 참조)은 평면부의 압력을, 제2 전극(120, 도 6a 참조)은 곡면부의 압력을 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 라미네이션 장치는 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 압력 센서 어레이(100)로부터 측정된 압력에 관한 정보를 수신한다. 예를 들어, 제어부는 제1 전극(110)에 측정된 압력과 제2 전극(120)에 측정된 압력을 비교하여 설정된 기준값에서 오차가 발생하는 경우 이를 제어할 수 있다.

제어부는 수신된 압력 제어부는 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)을 통해 감지된 서로 다른 압력을 기초로 제1 지그(UJ) 및 제2 지그(LJ)의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 제2 전극(120)에서 측정된 압력이 설정된 기준값과 다른 경우 제2 지그(LJ)를 움직여서 제2 전극(120)의 압력을 기준값과 동일하게 할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우의 사시도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 패드의 사시도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 라미네이션 장치는 윈도우 W2)가 네 개의 곡면을 포함할 수 있다. 도 9에서 윈도우(W2)는 네 개의 곡면을 포함할 수 있다.

윈도우(W2)의 장변에 배치되는 두 개의 곡면(CS1, CS2)은 도 1 등에서 설명한 것과 실질적으로 동일할 수 있다.

도 1의 실시예와 달리 윈도우(W2)의 단변에도 곡면(CS3, CS4)이 형성될 수 있다.

일 실시예에서 윈도우(W2)는 장변에 배치되는 곡면과 단변에 배치되는 곡면을 잇는 연결 곡면(OC)을 더 포함할 수 있다. 다시 말하면, 연결 곡면(OC)의 일측은 윈도우(W2) 장변에 형성된 곡면(CS1, CS2)와 접하고, 타측은 단변에 형성된 곡면(CS3, CS4)와 접할 수 있다.

일 실시예에서 윈도우(W2)는 네 개의 연결 곡면(OC)을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 연결 곡면(OC)의 수가 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예에서 연결 곡면(OC)은 4개 미만이거나, 4개를 초과할 수도 있다.

도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 가압 패드(EP1)는 상면에 네 개의 곡면부가 정의될 수 있다. 가압 패드(EP1)는 평면부인 제1 면(10)을 포함하고 제1 면(10)을 둘러싸는 복수의 곡면부들을 포함할 수 있다. 가압 패드(EP1)는 장변에 제2 면(21)을 포함하고, 단변에 제3 면(22)을 포함할 수 있다. 제2 면(21)과 제3 면(22)을 잇는 면은 제4 면(30)에 해당한다.

도 11a 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서 어레이의 평면도들이다. 도 11a 내지 도 13의 압력 센서 어레이들 각각은 도 9의 윈도우(W2)와 도 10의 가압 패드(EP1)의 사이에 배치될 수 있다. 압력 센서 어레이들(100-2, 100-3, 100-4)의 배치에 관하여 도 1 및 도 2의 압력 센서 어레이(100)의 배치를 참조할 수 있다.

도 11a를 참조하면, 압력 센서 어레이(100-2)는 제1 전극(110), 제2 전극(121), 제3 전극(122) 및 제4 전극(123)을 포함할 수 있다. 제1 전극(110)은 평면부분인 제1 부분(S1)에 배치될 수 있다. 제2 전극(121) 및 제3 전극(122)은 곡면부분인 제2 부분(S2)에 배치될 수 있다. 제2 전극(121)은 x축으로 연장되는 단변 상의 저2 부분(S2)에 배치될 수 있다. 제3 전극(122)은 y축으로 연장되는 장변 상의 제2 부분(S2)에 배치될 수 있다. 제4 전극(123)은 제3 부분(S3)에 배치될 수 있다. 제3 부분(S3)은 제2 부분(S2)의 단변과 장변을 잇는 사이부분에 해당할 수 있다.

즉, 제1 내지 제4 전극들(110, 121, 122, 123)은 모두 서로 다른 위치에 배치되어 서로 다른 압력을 구분하여 각각 측정할 수 있다. 제1 내지 제4 전극들(110, 121, 122, 123)은 서로 다른 모듈러스 및/또는 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110)의 모듈러스보다 제2 내지 제4 전극들(121, 122, 123) 각각의 모듈러스가 더 작을 수 있다. 제2 전극(121)의 모듈러스보다 제4 전극(123)의 모듈러스가 더 작을 수 있다. 제2 전극(121)의 크기 또는 너비 보다 제4 전극(123)의 크기 또는 너비가 더 작을 수 있다.

일 실시예에서, 제1 내지 제4 전극들(110, 121, 122, 123)은 서로 다른 방식의 센서로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110)은 저항 방식의 센서를 포함하고 제2 전극(121)은 전기용량 방식의 센서를 포함하며, 제3 전극(122) 및 제4 전극(123)은 트랜지스터 방식의 센서를 포함할 수 있다.

도 11b를 참조하면, 제4 전극들(123) 각각은 복수의 미세 전극들(123a)을 포함할 수 있다. 즉 제4 전극들(123) 각각은 복수의 미세 전극들(123a)의 그룹 형태로 제공될 수 있다. 복수의 미세 전극들 각각은 도 6e 내지 도 6g의 언급된 저항 방식, 전기용량 방식을 포함하는 다양한 방식의 센서들로 제공될 수 있다. 복수의 미세 전극들은 동일한 방식의 센서 형태로 제공되는 것이 일반적이나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다. 제4 전극들(123) 각각은 압력 센서 어레이(100)의 코너인 제3 부분(S3)에 배치되고, 제3 부분(S3) 내에서 서로 다른 위치에 배치된 복수의 미세 전극들(123a)을 포함하기 때문에 인가되는 압력을 보다 정밀하게 감지할 수 있다.

도 11b에서는 제4 전극들(123)이 각각 복수의 미세 전극들(123a)을 가지는 것을 도시하였으나, 제1 내지 제3 전극들(110, 121, 122)도 복수의 미세 전극들을 각각 포함할 수 있다.

도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 압력 센서 어레이(100-3)는 곡면부분인 제2 부분(S2)에만 전극들이 배치될 수 있다. 제2 전극들(120)은 제2 부분(S2) 상에 배치될 수 있다. 도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 압력 센서 어레이(100-4)는 제2 부분(S2)을 잇는 제3 부분(S3) 상에만 전극을 포함할 수 있다. 즉, 압력 센서 어레이(100-4)는 제3 부분(S3)에 제3 전극(130)을 포함할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 압력 센서 어레이(100-2, 100-3)는 평면부분을 제외한 곡면부분의 일 부분에만 전극을 포함할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 동작 흐름도이다.

도 14에서, 복수의 전극들은 복수의 전극들이 배치된 서로 다른 위치에 각각 가해지는 서로 다른 압력들을 감지할 수 있다(단계 S141).

제어부는 감지된 압력들을 실시간으로 디지털 데이터로 변환할 수 있다(단계 S142). 제어부는 실시간으로 수신되는 디지털 데이터들을 취합하여 인공지능을 통해 분석할 수 있다.

제어부는 변환된 디지털 데이터들을 기초로 라미네이션 장치의 동작을 실시간으로 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부는 디지털 데이터들을 기초로 제1 지그 또는 제2 지그의 움직임을 제어할 수 있다. 즉, 제어부는 가압 패드의 서로 다른 위치에 가해지는 압력에 관한 디지털 데이터들을 기초로 라미네이션 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 인공지능을 통해 분석된 정보들을 기초로 가압패드에 가해지는 서로 다른 압력들을 정밀하게 조절할 수 있다.

도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 라미네이션 장치의 가압 패드 및 압력 센서 어레이를 보여주는 도면이다.

본 실시예에서, 압력 센서 어레이(100)는 가압 패드(EP)의 내부에 배치될 수 있다. 즉, 압력 센서 어레이(100)는 별도의 접착 부재가 필요 없이 가압 패드(EP)에 내장될 수 있다. 압력 센서 어레이(100)는 가압 패드(EP) 내부에 고정되어 가압 패드(EP)의 상측으로부터 압력 센서 어레이(100)에 위치별로 가해지는 서로 다른 압력들을 측정할 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

UJ: 제1 지그
LJ: 제2 지그
EP: 가압 패드
100: 압력 센서 어레이
110: 제1 전극
120: 제2 전극

Claims

평면 및 적어도 하나의 곡면을 포함하는 윈도우가 고정된 제1 지그;
상기 제1 지그와 대향하는 제2 지그에 배치되고, 상기 윈도우의 상기 평면과 중첩하는 제1 면 및 상기 적어도 하나의 곡면과 중첩하는 제2 면을 포함하는 가압 패드; 및
상기 가압 패드 상에 배치된 압력 센서 어레이를 포함하고,
상기 압력 센서 어레이는 상기 제1 면 상에 배치되는 복수의 제1 전극들 및 상기 제2 면 상에 배치되는 복수의 제2 전극들을 포함하는 라미네이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 윈도우와 상기 가압 패드의 사이에 배치되는 패널을 더 포함하는 라미네이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 가압 패드는 상기 윈도우를 향해 볼록한 상면 및 측면으로부터 내측으로 함몰된 함몰부를 포함하고,
상기 가압 패드의 상기 제1 면 및 상기 제2 면은 상기 상면에 정의된 라미네이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 압력 센서 어레이는 신축성 기판을 포함하고,
상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들은 상기 신축성 기판의 일면 상에 배치되는 라미네이션 장치.
제4항에 있어서, 상기 신축성 기판은 고분자 박막 필름을 포함하는 라미네이션 장치.
제4항에 있어서, 상기 신축성 기판과 상기 가압 패드 사이에 점착 부재를 더 포함하는 라미네이션 장치.
제4항에 있어서, 상기 압력 센서 어레이는,
상기 신축성 기판의 상기 일면 상에 배치되고 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들을 커버하는 지지 기판을 더 포함하고,
상기 지지 기판은 상기 가압 패드와 동일한 재질을 가지는 라미네이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 전극들의 모듈러스는 상기 제1 전극들의 모듈러스보다 작은 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 전극들 각각의 크기와 상기 제2 전극들 각각의 크기는 서로 다른 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
제1항에 있어서, 상기 압력 센서 어레이는 제1 신축성 기판 및 상기 제1 신축성 기판 상에 배치된 제2 신축성 기판을 포함하고, 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들은 상기 제1 신축성 기판과 상기 제2 신축성 기판의 사이에 배치되는 라미네이션 장치.
곡면을 포함하는 윈도우가 고정된 제1 지그;
상기 제1 지그와 대향하고, 상기 윈도우에 중첩하는 상면이 정의된 가압 패드를 포함하는 제2 지그; 및
상기 윈도우의 상기 곡면과 중첩하는 상기 가압 패드의 일부분 상에 배치되고, 복수의 전극들을 포함하는 압력 센서 어레이를 포함하는 라미네이션 장치.
제11항에 있어서, 상기 곡면은 제1 곡면 및 제2 곡면을 포함하고, 상기 압력 센서 어레이는 상기 제1 곡면과 대응하는 제1 전극 및 상기 제2 곡면과 대응하는 제2 전극을 포함하는 라미네이션 장치.
제12항에 있어서, 상기 압력 센서 어레이는 신축성 기판을 포함하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 신축성 기판 상에 각각 배치되는 라미네이션 장치.
제13항에 있어서, 상기 압력 센서 어레이는 상기 신축성 기판 상에 배치된 지지 기판을 더 포함하고,
상기 지지 기판의 두께는 상기 신축성 기판의 두께보다 큰 라미네이션 장치.
제13항에 있어서, 상기 신축성 기판은 고분자 박막 필름을 포함하는 라미네이션 장치.
제11항에 있어서, 상기 복수의 전극들은 서로 다른 위치에 배치되어 서로 다른 크기의 압력들을 감지하는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
윈도우가 고정된 제1 지그;
상기 제1 지그와 대향하는 제2 지그에 배치된 가압 패드; 및
상기 가압 패드의 상면에 부착된 압력 센서 어레이를 포함하고,
상기 압력 센서 어레이는 상기 가압 패드의 상기 상면 상에서 서로 다른 위치에 각각 배치된 복수의 전극들을 포함하며,
상기 복수의 전극들은 상기 서로 다른 위치에 인가되는 서로 다른 압력을 각각 감지하는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
제17항에 있어서, 상기 윈도우는 평면 및 상기 평면을 에워싸는 곡면을 포함하고,
상기 복수의 전극들은 상기 평면 상에 배치된 제1 전극들 및 상기 곡면 상에 배치된 제2 전극들을 포함하는 라미네이션 장치.
제18항에 있어서, 상기 제2 전극들의 모듈러스는 상기 제1 전극들의 모듈러스보다 낮은 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
제18항에 있어서, 감지된 상기 서로 다른 압력을 기초로 상기 가압 패드에 인가되는 상기 서로 다른 압력을 실시간으로 제어하는 제어부를 더 포함하는 라미네이션 장치.
제20항에 있어서, 상기 제어부는 상기 감지된 상기 서로 다른 압력을 기초로 상기 제1 지그 또는 상기 제2 지그의 이동을 제어하는 라미네이션 장치.