KR20190045971A

KR20190045971A - 합착기

Info

Publication number: KR20190045971A
Application number: KR1020170138967A
Authority: KR
Inventors: 백승균
Original assignee: (주)구일엔지니어링
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2019-05-07
Anticipated expiration: 2037-10-25
Also published as: KR102014068B1

Abstract

본 발명은 합착기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판 디스플레이와 곡면 디스플레이에 모두 적용이 가능한 합착기에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 합착기는 상부 금형; 및 상기 상부 금형의 하단에 위치하는 하부 금형을 포함하며,
상기 상부 금형은 적어도 두 개의 제1 진공 흡착부 및 상기 제1 진공 흡착부에 연결되며, 상기 제1 진공 흡착부를 동일한 거리로 이동시키는 제1 상부 실린더를 포함하는 평판 상부 금형; 및 상기 제1 진공 흡착부 사이에 위치하는 적어도 두 개의 제2 진공 흡착부 및 적어도 두 개의 상기 제2 진공 흡착부의 종단부가 곡면을 이루도록 상기 제2 진공 흡착부를 이동시키는 제2 상부 실린더를 포함하는 곡면 상부 금형을 포함하며,
상기 하부 금형은 적어도 두 개의 제1 안착부 및 상기 제1 안착부에 연결되며, 상기 제1 안착부를 동일한 거리로 이동시키는 제1 하부 실린더를 포함하는 평판 하부 금형; 및 상기 제1 안착부 사이에 위치하는 적어도 두 개의 제2 안착부 및 적어도 두 개의 상기 제2 안착부의 종단부가 곡면을 이루도록 상기 제2 안착부를 이동시키는 제2 하부 실린더를 포함하는 곡면 하부 금형을 포함한다.

Description

합착기{Bonding device}

본 발명은 디스플레이를 합착하는 합착기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판 디스플레이와 곡면 디스플레이에 모두 적용이 가능한 합착기에 관한 것이다.

일반적으로 디스플레이는 영상을 표시하는 장치로서, 근래에는 액정 디스플레이(liquid crystal displays), 고분자 발광 디스플레이(polymer light emitting displays), 유기 발광 디스플레이(organic light emitting displays) 등과 같은 평판 디스플레이에 대한 시장이 급속히 성장하고 있다.

이러한 평판 디스플레이는 두 개의 기판의 사이에 액정층이 포함되며, 액정층에 인가되는 전기의 세기에 따라 빛의 투과율이 조절되는 형태로 영상을 표시한다.

최근에는 평판 디스플레이의 활용도가 증가되면서, 다양한 분야에서 평판 디스플레이를 사용할 수 있도록 단순한 평판 형태의 디스플레이 이외에 곡면형 디스플레이에 대한 기술 개발이 활발히 진행되고 있다.

일반적으로 대형 곡면 TV에 사용되는 액정표시장치는 일정한 곡률을 갖는 곡면형 프레스 구조물을 포함하며, 이 때 곡면형 프레스 구조물은 백라이트 유닛의 후면부와 가장자리 부분을 감싸면서 수용하기 위해 소정의 벤딩 공정을 거치게 된다. 특히 곡면형 프레스 구조물의 양쪽 단부는 곡면 형태로 이루어진 백라이트 유닛의 양 측면부의 각도에 맞게 굽힘 성형을 수행한다.

일반적으로 디스플레이는 커버 부재와 합착 과정을 수행하며, 평판 디스플레이는 평판 형태의 커버 부재와 합착 과정을 수행하며, 곡면형 디스플레이는 곡면 형태의 커버 부재와 합착 과정을 수행한다.

이와 같이 현재 제조되는 디스플레이는 평판 디스플레이와 곡면형 디스플레가 있으며, 일반적으로 상이한 형상을 갖는 디스플레이에 대한 합착 공정은 별도의 다른 작업 공간에서 이루어지는 것이 일반적이다. 이와 같이 별도의 다른 작업 공간에서 작업이 이루어지는 경우, 작업 효율이 떨어지게 되며, 작업을 위한 별도의 장비가 필요하다는 단점이 있다.

한국공개특허 제2003-0076148호(발명의 명칭: 합착기) 한국공개특허 제2005-0111425호(발명의 명칭: 기판 합착기)

본 발명이 해결하려는 과제는 하나의 작업 공간에서 평면 디스플레이의 합착 공정과 곡면 디스플레이의 합착 공정을 수행하는 방안을 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 곡률이 상이한 곡면 디스플레이의 합착 공정을 수행하는 방안을 제안함에 있다.

본 발명이 해결하려는 또 다른 과제는 디스플레이의 합착 효율을 향상시키는 방안을 제안함에 있다.

이를 위해 본 발명의 합착기는 상부 금형; 및 상기 상부 금형의 하단에 위치하는 하부 금형을 포함하며,

상기 상부 금형은 적어도 두 개의 제1 진공 흡착부 및 상기 제1 진공 흡착부에 연결되며, 상기 제1 진공 흡착부를 동일한 거리로 이동시키는 제1 상부 실린더를 포함하는 평판 상부 금형; 및 상기 제1 진공 흡착부 사이에 위치하는 적어도 두 개의 제2 진공 흡착부 및 적어도 두 개의 상기 제2 진공 흡착부의 종단부가 곡면을 이루도록 상기 제2 진공 흡착부를 이동시키는 제2 상부 실린더를 포함하는 곡면 상부 금형을 포함하며,

상기 하부 금형은 적어도 두 개의 제1 안착부 및 상기 제1 안착부에 연결되며, 상기 제1 안착부를 동일한 거리로 이동시키는 제1 하부 실린더를 포함하는 평판 하부 금형; 및 상기 제1 안착부 사이에 위치하는 적어도 두 개의 제2 안착부 및 적어도 두 개의 상기 제2 안착부의 종단부가 곡면을 이루도록 상기 제2 안착부를 이동시키는 제2 하부 실린더를 포함하는 곡면 하부 금형을 포함한다.

본 발명에 따른 합착기는 하나의 작업 공간에서 평판 디스플레이에 대한 합착 공정과 곡면 디스플레이에 대한 합착 공정을 동시에 수행할 수 있으므로, 작업 효율 및 작업 공간 효율이 향상된다는 장점이 있다.

이외에도 본 발명에 따른 합착기는 곡률이 상이한 곡면 디스플레이에 대한 합착 작업을 수행할 수 있다. 즉, 곡면 디스플레이를 진공 흡착하는 다수 개로 구성되는 진공 흡착부의 상호 간의 상대적인 길이를 조절하여 상이한 곡률을 갖는 곡면 디스플레이에 대해 합착 작업을 수행할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 합착기를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 금형의 제1 상태를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 금형의 제2 상태를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금형의 제1 상태를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금형의 제2 상태를 도시하고 있다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 합착기를 도시하고 있다. 이하 도 1을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 합착기의 구성에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 1에서 제안하는 합착기는 평면 디스플레이에 대한 합착 공정과 곡면 디스플레이에 대한 합착 공정이 모두 가능하다.

도 1에 의하면, 합착기는 상부 금형과 하부 금형으로 구성된다. 이하에서는 합착기의 하부 금형에 대해 먼저 알아본 후 합착기의 상부 금형에 대해 알아보기로 한다.

하부 금형(100)은 평판 하부 금형(110)과 곡면 하부 금형(120)을 포함한다. 평판 하부 금형(110)은 제1 안착부(112), 제1 하부 실린더(114)를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 평판 하부 금형(110)에 포함될 수 있다.

제1 안착부(112)의 상단에는 커버 부재가 안착된다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 제1 안착부(112)는 다수 개로 구분되어 있으며, 일정 간격으로 분할되어 있다. 제1 하부 실린더(114)는 제1 안착부(112)와 결합되며, 제1 안착부(112)를 상하로 이동시키는 기능을 수행한다. 부연하여 설명하면, 제1 하부 실린더(114)는 필요한 경우 제1 안착부(112)를 상단으로 상승시키거나 하단으로 하강시킨다. 평판 하부 금형(110)은 상술한 바와 같이 다수의 제1 하부 실린더(114)를 포함하며, 다수의 제1 하부 실린더(114)는 동일한 길이로 제1 안착부(112)를 상승시키거나 하강시킨다. 따라서, 평판 하부 금형(110)을 구성하는 제1 안착부(112)의 상단면은 항상 동일한 높이를 유지한다.

곡면 하부 금형(120)은 제2 안착부(122), 제2 하부 실린더(124)를 포함한다. 제2 안착부(122)는 중앙을 기준으로 상단면이 경사진 형상을 갖는다. 부연하여 설명하면, 곡면 하부 금형(120)을 구성하는 제2 안착부(122) 중 중앙에 위치하고 있는 제2 안착부의 상단면의 높이가 상대적으로 가장 낮은 지점에 위치하며, 양 가장자리에 위치하고 있는 제2 안착부의 상단면의 높이가 상대적으로 가장 높은 지점에 위치한다. 제2 안착부(122)는 제2 하부 실린더(124)에 의해 상하로 이동한다. 본 발명과 관련하여 제2 안착부(122)는 동일한 거리로 상하로 이동하는 것이 아니라 중앙을 기준으로 상이한 길이로 상하로 이동한다.

즉, 곡면 하부 금형(120)을 구성하는 제2 안착부(122)는 동일한 곡률을 갖도록 가장자리에 위치하고 있는 제2 안착부가 상대적으로 가장 긴 거리를 이동하며, 중앙에 위치하고 있는 제2 안착부가 상대적으로 가장 짧은 거리를 이동한다.

이와 같이 다수의 제2 안착부의 상하 이동 거리를 조절하여 하나의 곡면 하부 금형(120)을 이용하여 상이한 곡률을 갖는 다수의 커버 부재를 디스플레이에 합착할 수 있다. 부연하여 설명하면, 곡률이 큰 경우(평판에 가까울수록)에는 다수의 제2 안착부 사이의 이동 거리의 차이를 작게 하며, 곡률이 작은 경우에는 다수의 제2 안착부 사이의 이동 거리의 차이를 크게 한다.

제2 안착부(122)의 종단(상단부)는 힌지축을 중심으로 일정 각도 회전이 가능하도록 구성된다. 이와 같이 힌지축을 중심으로 일정 각도 회전이 가능하도록 함으로써 상이한 곡률을 갖는 커버 부재가 안착부의 상단면에 밀착될 수 있다.

이하에서는 상부 금형(200)에 대해 알아보기로 한다. 상부 금형(200) 역시 하부 금형(100)과 동일하게 평판 상부 금형(210)과 곡면 상부 금형(220)으로 구성된다. 이하에서는 먼저 평판 상부 금형(210)에 대해 알아보기로 한다.

평판 상부 금형(210)은 제1 진공 흡착부(212)와 제1 상부 실린더(214)를 포함한다. 물론 상술한 구성 이외에 다른 구성이 본 발명에서 제안하는 평판 상부 금형(210)에 포함될 수 있다. 제1 진공 흡착부(212)는 평판 하부 금형을 구성하는 제1 안착부에 대응되는 위치에 형성되며, 디스플레이를 진공 흡착한다. 제1 진공 흡착부(212)는 제1 상부 실린더(214)에 의해 상하로 이동되며, 디스플레이가 진공 흡착된 상태에서 하단으로 이동한다.

제1 상부 실린더(214)는 제1 진공 흡착부(212)를 상하로 이동시킨다. 제1 상부 실린더(214)는 제1 진공 흡착부(212)를 동일한 높이로 상하로 이동시킨다. 부연하여 설명하면, 제1 진공 흡착부(212)는 제1 상부 실린더(214)에 의해 동일한 높이로 상하로 이동한다.

곡면 상부 금형(220)은 제2 진공 흡착부(222)와 제2 상부 실린더(224)를 포함한다. 곡면 상부 금형(220) 역시 곡면 하부 금형을 구성하고 있는 제2 안착부와 대응되는 위치에 제2 진공 흡착부(222)를 구성한다. 제2 진공 흡착부(222)는 곡면 형태의 디스플레이를 진공 흡착하며, 제2 상부 실린더(224)에 의해 상하로 이동된다. 즉, 제2 상부 실린더(224)는 상이한 곡률을 갖는 디스플레이를 진공 흡착하기 위해 각각 설정된 거리를 상하로 이동한다. 상술한 바와 같이 제2 안착부가 상하로 이동하는 것에 대응하여 제2 진공 흡착부 역시 상하로 이동한다. 물론 상술한 바와 같이 제2 진공 흡착부는 동일한 거리로 상하로 이동하는 것이 곡면 디스플레이의 곡률에 대응되도록 상하로 이동한다.

이하에서는 하부 금형의 구동에 대해 알아보기로 한다.

상술한 바와 같이 하부 금형은 평판 하부 금형과 곡면 하부 금형을 포함한다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 금형의 제1 상태를 도시하고 있다. 이하 도 2를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 금형의 제1 상태에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 2에 의하면, 하부 금형(100)은 평판 하부 금형(110)과 곡면 하부 금형(120)을 포함한다. 특히 도 2는 곡면 디스플레이를 곡면 형상의 커버 부재에 합착하는 경우를 도시하고 있다. 따라서 도 2에 의하면, 평판 하부 금형(110)은 곡면 하부 금형(120)에 비해 상대적으로 하단에 위치한다. 즉, 곡면 하부 금형(120)은 평판 하부 금형(110)의 상단에 위치한다.

곡면 하부 금형(120)을 구성하는 제2 안착부(122)에 곡면 형상의 커버 부재가 안착된다. 이와 같이 본 발명은 하부 금형(100)을 구성하는 곡면 하부 금형(120)을 평판 하부 금형(110)에 비해 상대적으로 상측에 위치시킴으로써 곡면 형상의 커버 부재를 제2 안착부(122)의 상단에 안착시킨다.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 금형의 제2 상태를 도시하고 있다. 이하 도 3을 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 하부 금형의 제2 상태에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 3에 의하면, 하부 금형(100)은 평판 하부 금형(110)과 곡면 하부 금형(120)을 포함한다. 특히 도 3은 평판 디스플레이를 평판 형상의 커버 부재에 합착하는 경우를 도시하고 있다. 따라서 도 3에 의하면, 곡면 하부 금형(120)은 평판 하부 금형(110)에 비해 상대적으로 하단에 위치한다. 즉, 평판 하부 금형(110)은 곡면 하부 금형(120)의 상단에 위치한다.

평판 하부 금형(110)을 구성하는 제1 안착부(112)의 상단에 평판 형상의 커버 부재가 안착된다. 이와 같이 본 발명은 하부 금형을 구성하는 평판 하부 금형(110)을 곡면 하부 금형에 비해 상대적으로 상측에 위치시킴으로써 평판 형상의 커버 부재를 제1 안착부의 상단에 안착시킨다. 이후 평판 형상의 커버 부재와 평판 형상의 디스플레이를 상호 합착한다.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금형의 제1 상태를 도시하고 있다. 이하 도 4를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금형의 제1 상태에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 4에 의하면, 상부 금형(200)은 평판 상부 금형(210)과 곡면 상부 금형(220)을 포함한다. 특히 도 4는 곡면 디스플레이를 곡면 형상의 커버 부재에 합착하는 경우를 도시하고 있다. 따라서 도 4에 의하면, 평판 상부 금형(210)은 곡면 상부 금형(220)에 비해 상대적으로 상단에 위치한다. 즉, 곡면 상부 금형(220)은 평판 상부 금형(210)의 하단에 위치한다.

곡면 상부 금형(220)을 구성하는 제2 진공 흡착부(222)에 곡면 형상의 디스플레이가 진공 흡착된다. 이와 같이 본 발명은 상부 금형(200)을 구성하는 곡면 상부 금형(220)을 평판 상부 금형(210)에 비해 상대적으로 하측에 위치시킴으로써 곡면 형상의 디스플레이를 제2 진공 흡착부(222)에 진공 흡착시킨다.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금형의 제2 상태를 도시하고 있다. 이하 도 5를 이용하여 본 발명의 일실시 예에 따른 상부 금형의 제2 상태에 대해 상세하게 알아보기로 한다.

도 5에 의하면, 상부 금형(200)은 평판 상부 금형(210)과 곡면 상부 금형(220)을 포함한다. 특히 도 5는 평판 디스플레이를 평판 형태의 커버 부재에 합착하는 경우를 도시하고 있다. 따라서 도 5에 의하면, 곡면 상부 금형(220)은 평판 상부 금형(210)에 비해 상대적으로 상단에 위치한다. 즉, 평판 상부 금형(210)은 곡면 상부 금형(220)의 하단에 위치한다.

평판 상부 금형(210)을 구성하는 제1 진공 흡착부(212)에 평판 형상의 디스플레이가 진공 흡착된다. 이와 같이 본 발명은 상부 금형(200)을 구성하는 평판 상부 금형(210)을 곡면 상부 금형(220)에 비해 상대적으로 하측에 위치시킴으로써 평판 형상의 디스플레이를 제1 진공 흡착부(212)에 진공 흡착시킨다. 이후 평판 형상의 커버 부재와 평판 형상의 디스플레이를 합착한다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100: 하부 금형 110: 평판 하부 금형
120; 곡면 하부 금형 200: 상부 금형
210: 평판 상부 금형 220: 곡면 상부 금형

Claims

상부 금형; 및
상기 상부 금형의 하단에 위치하는 하부 금형을 포함하며,
상기 상부 금형은,
적어도 두 개의 제1 진공 흡착부 및 상기 제1 진공 흡착부에 연결되며, 상기 제1 진공 흡착부를 동일한 거리로 이동시키는 제1 상부 실린더를 포함하는 평판 상부 금형; 및
상기 제1 진공 흡착부 사이에 위치하는 적어도 두 개의 제2 진공 흡착부 및 적어도 두 개의 상기 제2 진공 흡착부의 종단부가 곡면을 이루도록 상기 제2 진공 흡착부를 이동시키는 제2 상부 실린더를 포함하는 곡면 상부 금형을 포함하며,
상기 하부 금형은,
적어도 두 개의 제1 안착부 및 상기 제1 안착부에 연결되며, 상기 제1 안착부를 동일한 거리로 이동시키는 제1 하부 실린더를 포함하는 평판 하부 금형; 및
상기 제1 안착부 사이에 위치하는 적어도 두 개의 제2 안착부 및 적어도 두 개의 상기 제2 안착부의 종단부가 곡면을 이루도록 상기 제2 안착부를 이동시키는 제2 하부 실린더를 포함하는 곡면 하부 금형을 포함하는 합착기.
제 1항에 있어서,
상기 곡면 상부 금형은,
적어도 2개의 제2 진공 흡착부 중 중앙에 위치한 제2 진공 흡착부가 상대적으로 가장 하단에 위치하며, 가장자리에 위치한 제2 진공 흡착부가 상대적으로 가장 상단에 위치함을 특징으로 하는 합착기.
제 2항에 있어서,
상기 곡면 하부 금형은,
적어도 2개의 제2 안착부 중 중앙에 위치한 제2 안착부가 상대적으로 가장 하단에 위치하며, 가장자리에 위치한 제2 안착부가 상대적으로 가장 상단에 위치함을 특징으로 하는 합착기.
제 3항에 있어서, 상기 평판 상부 금형은 상기 곡면 상부 금형을 기준으로 상하로 이동하며,
상기 평판 하부 금형은 상기 곡면 하부 금형을 기준으로 상하로 이동함을 특징으로 하는 합착기.
제 4항에 있어서,
상기 평판 상부 금형이 상기 곡면 상부 금형을 기준으로 하단으로 이동하면, 상기 평판 하부 금형은 상기 곡면 하부 금형을 기준으로 상단으로 이동함을 특징으로 하는 합착기.