KR101208315B1 - 터치 패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널 합착장치 - Google Patents

터치 패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널 합착장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 터치 패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널 합착장치는 챔버와, 상기 챔버 내부에 구비되며 제1 패널이 지지되는 상부 스테이지와, 상기 챔버 내부에 구비되며 제2 패널이 지지되는 하부 스테이지와, 상기 상부 스테이지와 연결되며 일면에 제1 경사면이 형성된 복수 개의 승강블럭과, 상기 복수 개의 승강블럭의 하부에 각각 구비되며 상기 제1 경사면에 대응하는 제2 경사면이 형성된 복수 개의 리니어블럭과, 상기 복수 개의 리니어블럭을 이동시키는 리니어 구동부와, 상기 복수 개의 승강블럭이 각각 상기 제2 경사면을 따라 승강할 수 있도록 안내하는 승강 가이드를 포함하는 상부 스테이지 승강부를 포함하고, 상부 스테이지의 상승/하강 거리를 정밀하게 제어할 수 있도록 하여 터치 패널과 디스플레이 패널의 합착 효율과 생산성을 높이는 효과가 있다.

Description

터치 패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널 합착장치{PANEL BONDING APPARATUS FOR BONDING TOUCH PANEL AND DISPLAY PANEL}
본 발명은 합착장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 디스플레이 패널과 강화유리 또는 터치패널을 합착하는 합착장치에 관한 것이다.
근래의 평판디스플레이 장치에는 입력수단으로 디스플레이 표면에 부착된 터치패널이 사용되고 있다. 터치패널은 평판디스플레이 패널과 별도로 제작된 후 평판디스플레이 패널의 표면에 부착되고, 터치패널과 평판디스플레이 패널은 이후 전자장치에 설치된다.
터치패널이 평판디스플레이가 서로 부착될 때 터치패널과 평판디스플레이 패널은 최종적으로 전자장치에 장착되기 위한 최종 제품으로 제조가 완료된 것이고, 또한 평판디스플레이 패널도 제조가 완료된 것이다.
터치패널과 평판디스플레이 패널을 합착하는 공정에서는 상부 스테이지에 터치패널을 안착하고 하부 스테이지에 평판디스플레이 패널을 안착한 후, 터치패널과 평판디스플레이 패널을 인접시키고 양 패널을 정렬한 후, 상부 스테이지를 하강시켜 양 패널이 합착되도록 한다.
양 패널의 정렬 정밀도를 높이기 위해서 터치패널과 평판디스플레이 패널을 미세한 간격을 유지시킨 채 인접시키는데, 정렬이후, 터치패널과 평판디스플레이 패널에 무리한 힘이 가해지지 않고 양 패널을 적절히 합착하기 위하여는 상부 스테이지의 하강거리를 정밀하게 제어하여야 하는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 상부 스테이지의 상승/하강 거리를 정밀하게 제어할 수 있는 터치 패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널 합착장치를 제공하기 위한 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 터치 패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널 합착장치는 챔버와, 상기 챔버 내부에 구비되며 제1 패널이 지지되는 상부 스테이지와, 상기 챔버 내부에 구비되며 제2 패널이 지지되는 하부 스테이지와, 상기 상부 스테이지와 연결되며 일면에 제1 경사면이 형성된 복수 개의 승강블럭과, 상기 복수 개의 승강블럭의 하부에 각각 구비되며 상기 제1 경사면에 대응하는 제2 경사면이 형성된 복수 개의 리니어블럭과, 상기 복수 개의 리니어블럭을 이동시키는 리니어 구동부와, 상기 복수 개의 승강블럭이 각각 상기 제2 경사면을 따라 승강할 수 있도록 안내하는 승강 가이드를 포함하는 상부 스테이지 승강부를 포함한다.
또한 상기 복수 개의 승강블럭은 상기 제1 경사면이 모두 같은 방향을 향하도록 설치될 수 있다.
또한 상기 복수 개의 리니어블럭은 각각 상기 제2 경사면이 상기 제1 경사면을 마주보도록 설치될 수 있다.
또한 상기 챔버의 상부 외측에는 상기 복수 개의 리니어블럭이 설치되는 리니어 플레이트가 구비되고, 상기 리니어 구동부는 상기 리니어 플레이트를 이동시킴으로 상기 복수 개의 리니어블럭을 일체로 이동킬 수 있다.
또한 상기 챔버의 상부 외측에는 상기 상부 스테이지를 지지하는 구동지지 플레이트가 구비되고, 상기 승강블럭은 상기 구동지지 플레이트에 설치될 수 있다.
또한 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 사이에는 롤러 가이드가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 터치 패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널 합착장치는 상부 스테이지의 상승/하강 거리를 정밀하게 제어할 수 있도록 하여 터치 패널과 디스플레이 패널의 합착 효율과 생산성을 높이는 효과가 있다.
이상과 같은 본 발명의 기술적 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상부 스테이지 승강부를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상부 스테이지 승강부를 도시한 단면도이다.
도 4A는 본 발명의 실시예에 따른 상부 스테이지 승강부의 하강상태를 도시한 동작도이다.
도 4B는 본 발명의 실시예에 따른 상부 스테이지 승강부의 상승상태를 도시한 동작도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치(10)는 챔버(100)를 구비한다. 챔버(100)는 상부 챔버(200)와 하부 챔버(300)를 포함한다.
상부 챔버(200)의 내측에는 터치패널 또는 디스플레이 패널 중 어느 하나의 패널(P1,P2)을 지지하는 상부 스테이지(210)가 구비된다. 상부 스테이지(210)의 하면에는 상부 스테이지(210)에 결합 가능한 상부 정반(240)이 설치된다. 그리고 상부 챔버(200)의 상부 외측에는 상부 챔버(200)와 상부 스테이지(210)와 상부 정반(240)을 관통하는 상부 리프트 핀(260)이 설치된다.
상부 챔버(200)의 상부 외측에는 상부 스테이지(210)를 상부 정반(240)과 함께 승강/하강 시키기 위한 상부 스테이지 승강부(500)가 구비된다. 상부 스테이지 승강부(500)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
하부 챔버(300)의 내측에는 터치패널 또는 디스플레이 패널 중 다른 하나가 안착되는 하부 스테이지(310)가 구비된다. 하부 스테이지(310)의 상면에는 하부 스테이지(310)에 결합 가능한 하부 정반(320)이 설치된다. 하부 정반(320)은 안착되는 패널의 크기에 따라 교체 가능하다. 그리고 하부 챔버(300)의 하부 외측에는 하부 챔버(300)와 하부 스테이지(310)와 하부 정반(320)을 관통하는 하부 리프트 핀(340)이 설치된다.
또한, 하부 챔버(300)의 외측에는 하부 챔버(300)의 외측 방향으로 이격되어 위치하는 사각틀 형태의 정렬 스테이지(360)가 구비된다.
정렬 스테이지(360)의 하부에는 정렬 스테이지(360)를 전후 방향으로 안내하는 정렬 가이드(361)가 구비되고, 정렬 스테이지(360)의 이동을 위한 모터를 구비한 3개의 정렬 구동부(미도시)가 구비된다. 그리고 정렬 스테이지(360)의 네 모서리부는 회전 가능한 축으로 지지되어 회전동작이 가능하게 한다.
그리고 정렬 스테이지(360)에는 4개의 장공(360a)이 형성되며, 이 장공(360a)으로는 상부챔버(200) 승강을 위한 상부챔버 승강부(400)의 축이 관통하여 상부챔버(200) 측으로 연장되어 결합되어 있다.
그리고 정렬 스테이지(360)의 내측면에는 하부챔버(300)의 측면을 관통하여 하부 챔버(300) 내부에 위치한 하부 스테이지(310)의 측면에 결합된 연결로드(370)가 설치된다. 이 연결로드(370)는 정렬 스테이지(360)와 하부 스테이지(310)의 정렬 동작이 동기화되도록 하여 정렬스테이지(360)의 정렬 동작으로 하부 스테이지(310)가 정렬되도록 하기 위한 것이다. 그리고 연결로드(370)의 하부 챔버(300) 내부로 노출된 표면의 외측에는 진공 누설을 방지하기 위한 벨로우즈(380)가 설치된다.
그리고 하부챔버(300)의 외측 하부에는 터치 패널과 디스플레이 패널의 합착을 위하여 형성된 얼라인 마크를 식별하기 위한 적어도 하나 이상의 카메라(350)가 설치된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치의 상부 스테이지 승강부에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상부 스테이지 승강부를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상부 스테이지 승강부를 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 스테이지 승강부(500)는 상부 스테이지(210)와 연결되는 구동지지 플레이트(510)와 구동지지 플레이트(510)에 설치되는 승강블럭(511)과, 상부 챔버(200)의 상면에 구비되는 슬라이드 플레이트(520)와, 슬라이드 플레이트(520)에 설치되는 리니어블럭(521)과 슬라이드 플레이트(520)를 구동하는 리니어 구동부(530)를 포함한다.
구동지지 플레이트(510)는 슬라이드 플레이트(520)의 상부에 위치하고, 상부 스테이지(210)와 상부 챔버(200)를 관통하는 상부 스테이지 지지대(512)에 의해 연결될 수 있다.
구동지지 플레이트(510)의 각 코너에는 각각 승강블럭(511)이 설치될 수 있다. 승강블럭(511)은 리니어블럭(521)과 마주하는 일면에 제1 경사면(513)이 형성된다.
승강블럭(511)의 하부에는 각 승강블럭(511)과 대응하는 리니어블럭(521)이 설치될 수 있고, 승강블럭(511)과 마주하는 리니어블럭(521)의 일면에는 제1 경사면(513)에 대응하는 제2 경사면(523)이 형성된다. 제1 경사면(513)과 제2 경사면(523)은 서로 평행하게 형성될 수 있다.
승강블럭(511)이 리니어블럭(521)의 제2 경사면(523)을 따라 효과적으로 승강할 수 있도록, 제1 경사면(513)과 제2 경사면(523) 사이에는 롤러 가이드(540)가 구비될 수 있다.
리니어블럭(521)은 슬라이드 플레이트(520)의 상면에 설치될 수 있으며, 슬라이드 플레이트(520)는 리니어블럭(521)과 일체로 왕복운동이 가능하게 상부 챔버(200)의 상면에 설치될 수 있다. 슬라이드 플레이트(520)의 일측은 리니어 구동부(530)와 연결되어, 슬라이드 플레이트(520)가 리니어 구동부(530)에 의해 왕복운동 될 수 있다. 리니어 구동부(530)는 슬라이드 플레이트(520)와 스크류 결합되는 볼 스크류를 이용할 수 있다.
한편, 슬라이드 플레이트(520)의 이동 방향을 안내하는 리니어가이드(524)가 슬라이드 플레이트(520)와 상부 챔버(200) 사이에 설치될 수 있다.
상부 챔버(200)의 상면에는 승강블럭(511)이 상하로 승강할 수 있도록 승강방향을 안내하는 승강 가이드(550)가 설치될 수 있다. 승강블럭(511)의 일측은 승강가이드(550)와 맞물려, 슬라이드 플레이트(520) 및 리니어블럭(521)이 수평 이동하더라고 승강블럭(511)은 제2 경사면(523)을 따라 수직방향으로 승강/하강할 수 있다.
제1 경사면(513)을 갖는 승강블럭(511)과 제2 경사면(523)을 갖는 리니어블럭(521)에 의해 상부 스테이지(210)를 승강/하강시키는 것은 구동 모터에 의해 직접 상부 스테이지(210)를 승강/하강하는 것보다 정밀한 제어가 가능하게 된다.
정밀제어와 택 타임을 관계를 고려하여, 제1 경사면(513)과 제2 경사면(523)의 각도를 결정할 수 있다. 즉 제1 경사면(513) 및 제2 경사면(523)의 경사각을 완만하게 형성하면, 슬라이드 플레이트(520)의 수평이동거리에 비해 상부 스테이지(210)의 승강/하강 거리가 짧게 되므로 정밀제어가 가능한 반면, 상부 스테이지(210)가 일정 거리를 승강/하강 하는 데 걸리는 시간이 길어지므로 택 타임이 길어진다.
반대로 제1 경사면(513) 및 제2 경사면(523)의 경사각을 급하게 형성하면, 슬라이드 플레이트(520)의 수평이동거리에 비해 상부 스테이지(210)의 승강/하강 거리가 길어지므로 제어의 정밀도는 떨어지는 반면, 상부 스테이지(210)가 일정 거리를 승강/하강 하는 데 걸리는 시간이 짧아지므로 택 타임이 줄어든다.
구동지지 플레이트(510)에 설치되는 승강블럭(511)은 모두 제1 경사면(513)의 방향이 동일한 방향을 향하도록 설치되고, 슬라이드 플레이트(520)에 설치되는 모든 리니어블럭(521) 역시 제2 경사면(523)이 제1 경사면(513)과 마주하도록 동일한 방향을 향하도록 설치될 수 있다.
이는 하나의 구동원만으로 리니어블럭(521)들을 동기 구동하고, 이에 의해 승강블럭(511)들을 일체로 승강/하강 시키기 위함이다. 예를 들면, 리니어 구동부(530)가 슬라이드 플레이트(520)를 밀어내면 모든 승강블럭(511)은 리니어블럭(521)의 제2 경사면(523)을 따라 상승하여 상부 스테이지(210)를 상승시키고, 리니어 구동부(530)가 슬라이드 플레이트(520)를 당기면 모든 승강블럭(511)은 리니어블럭(521)의 제2 경사면(523)을 따라 하강하여 상부 스테이지(210)를 하강시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시에에 따른 상부 스테이지 승강부의 동작에 대해 설명한다.
도 4A는 본 발명의 실시예에 따른 상부 스테이지 승강부의 하강상태를 도시한 동작도이다.
도 4A에 도시된 바와 같이, 리니어 구동부(530)는 슬라이드 플레이트(520)를 일방향으로 구동시켜 슬라이드 플레이트(520) 및 리니어블럭(521)을 수평이동시킨다.
리니어블럭(521)이 일방향으로 수평이동함에 따라 승강블럭(511)은 제2 경사면(523)을 따라 승강 가이드(미도시, 도 2 참고)에 의해 하강하게 되고, 승강블럭(511), 구동지지 플레이트(510), 상부 스테이지(210) 및 상부 정반(240)이 일체로 하강하게 된다.
도 4B는 본 발명의 실시예에 따른 상부 스테이지 승강부의 상승상태를 도시한 동작도이다.
도 4B에 도시된 바와 같이, 리니어 구동부(530)가 역방향으로 구동되어 슬라이드 플레이트(520) 및 리니어블럭(521)을 상기 일방향의 반대방향(이하 타방향이라 함)으로 구동시킨다.
리니어블럭(521)이 타방향으로 수평이동 함에 따라 승강블럭(511)을 밀어올리고, 승강블럭(511)은 리니어블럭(521)의 제2 경사면(523)을 따라 상승한다. 승강블럭(511)이 상승함에 따라 승강블럭(511), 구동지지 플레이트(510), 상부 스테이지(210) 및 상부 정반(240)이 일체로 상승하여 합착된 제 1패널(P1, 도 1 참조)과 제 2패널(P2, 도 1 참조)이 상부 정반(240)으로부터 분리되도록 한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치(10)의 동작에 대해 설명한다.
본 발명의 실시예에서 터치 패널은 하부 스테이지(310)에 안착되고, 디스플레이 패널은 상부 스테이지(210)에 안착될 수 있다. 또는 터치 패널과 디스플레이 패널의 안착 위치를 바꾸어서 실시할 수 있다. 따라서 이하에서는 터치 패널과 디스플레이 패널 중의 어느 하나를 제 1패널(P1)이라고 하고, 나머지 하나를 제 2패널P2()이라고 지칭하여 실시예를 설명한다.
제1 패널()이 외부에서 진입하면 상부 리프트 핀()이 하강하여 제 1패널(P1)을 흡착한다. 그리고 상부 리프트 핀(260)은 상승하여 제1 패널(P1)이 상부 정반(240)에 점착되도록 한다.
그리고 제2 패널(P2)이 진입하면 하부 리프트 핀(340)이 상승하여 제2 패널(P2)을 흡착한 후 하강한다. 이에 따라 제2 패널(P2)은 하부 정반(320)에 점착된다.
이후, 상부 챔버(200)가 상부 챔버 승강부(400)에 의하여 하강한다. 이에 따라 상부 챔버(200)와 하부 챔버(300)는 밀착되어 챔버 내부를 밀폐한다. 이후 챔버 내부에 대한 진공 펌핑이 이루어지고, 이에 따라 챔버 내부는 진공 상태로 전환된다.
이와 함께 하부 스테이지(310)는 정렬 스테이지(360)에 의하여 전후, 좌우 그리고 회전 방향으로 정렬이 이루어진다. 그리고 정렬시에는 카메라(350)가 제 1패널(P1)과 제 2패널(P2)에 형성된 얼라인 마크를 촬영하여 정렬이 정확히 이루어지도록 한다.
제 1패널(P1)과 제 2패널(P2)의 정렬이 이루어지는 동안 또는 다수의 정렬 작업을 수행하는 동안, 상부 스테이지 승강부(500)는 상부 스테이지(210) 및 상부 정반(240)을 하부 정반(320) 측으로 하강시켜 제 1패널(P1)과 제 2패널(P2)이 합착한다.
제 1패널(P1)과 제 2패널(P2)이 합착된 이후에는, 상부 스테이지 승강부(500)는 상부 스테이지(210) 및 상부 정반(240)을 상승시키며, 합착된 제 1패널(P1)과 제 2패널(P2)을 상부 정반(240)으로부터 분리시킨다.
이 때, 상부 정반(240)에 구비된 다이아프램(미도시)이 팽창하여 합착된 제 1패널(P1)과 제 2패널(P2)이 상부 정반(240)으로부터 용이하게 분리되도록 할 수 있다. 그리고 상부 챔버 승강부(400)가 구동하여 상부 챔버(200)를 상승시킨다. 하부 리프트 핀(340)이 상승하여 하부 정반(320)에 점착된 제 2패널(P2)을 분리시킨 후 상승시킨다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10: 패널합착장치 100: 챔버
200: 상부챔버 210: 상부 스테이지
240: 상부 멀티 정반 260: 상부 리프트 핀
300: 하부 챔버 310: 하부 스테이지
320: 하부 멀티 정반 340: 하부 리프트 핀
350: 카메라 360: 정렬 스테이지
361: 정렬 가이드 370: 연결로드
380: 벨로우즈 400: 상부 챔버 승강부
500: 상부 스테이지 승강부 510: 구동지지 플레이트
511: 승강블럭 512: 상부 스테이지 지지대
513: 제1 경사면 520: 슬라이드 플레이트
521: 리니어블럭 523: 제2 경사면
524: 리니어가이드 530: 리니어 구동부
540: 롤러 가이드 550: 승강 가이드

Claims (6)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내부에 구비되며 제1 패널이 지지되는 상부 스테이지;
    상기 챔버 내부에 구비되며 제2 패널이 지지되는 하부 스테이지;
    상기 상부 스테이지와 연결되며 일면에 제1 경사면이 형성된 복수 개의 승강블럭과, 상기 복수 개의 승강블럭의 하부에 각각 구비되며 상기 제1 경사면에 대응하는 제2 경사면이 형성된 복수 개의 리니어블럭과, 상기 복수 개의 리니어블럭을 이동시키는 리니어 구동부와, 상기 복수 개의 승강블럭이 각각 상기 제2 경사면을 따라 승강할 수 있도록 안내하는 승강 가이드를 포함하는 상부 스테이지 승강부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 승강블럭은 상기 제1 경사면이 모두 같은 방향을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 리니어블럭은 각각 상기 제2 경사면이 상기 제1 경사면을 마주보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 상부 외측에는 상기 복수 개의 리니어블럭이 설치되는 리니어 플레이트가 구비되고, 상기 리니어 구동부는 상기 리니어 플레이트를 이동시킴으로 상기 복수 개의 리니어블럭을 일체로 이동시키는 것을 특징으로 하는 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 상부 외측에는 상기 상부 스테이지를 지지하는 구동지지 플레이트가 구비되고, 상기 승강블럭은 상기 구동지지 플레이트에 설치되는 것을 특징으로 하는 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면 사이에는 롤러 가이드가 구비되는 것을 특징으로 하는 터치패널과 디스플레이 패널을 합착하는 패널합착장치.
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