KR101957978B1 - 표시장치의 기판 부착장치 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법 - Google Patents

표시장치의 기판 부착장치 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 곡선으로 배치된 가이드부; 가이드부를 따라 전후로 이동하며 곡면을 갖는 커버 기판을 이동시키는 제1지지부; 가이드부 상에 배치되어 전후로 이동하며 표시 패널을 이동시키는 제2지지부; 및 곡면을 갖는 커버 기판과 표시 패널이 합착되도록 회전 운동하는 로울러부를 포함하는 표시장치의 기판 부착장치를 제공한다.

Description

표시장치의 기판 부착장치 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법{Apparatus for Attaching Substrate of Display Device and Manufacturing Method using the same}
본 발명은 표시장치의 기판 부착장치 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 평판 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 전기영동표시장치(Electro Phoretic Display; EPD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 나열된 평판 표시장치 중 유기전계발광표시장치, 액정표시장치 및 전기영동표시장치 등과 같이 연성을 부여할 수 있는 평판 표시장치는 표시 패널을 곡면으로 구현한 후 영상을 표시하는 등 다양한 연구가 진행되고 있다.
표시 패널을 곡면으로 구현한 후 영상을 표시하는 방식은 통상의 평판 표시장치를 구현하는 방식과 동일하지만, 유리 대신 금속이나 플라스틱 재질 등을 기판으로 사용하는 차이점이 있다.
하지만, 표시 패널을 곡면으로 구현하기 위해 곡면을 갖는 커버 기판 등을 부착하는 라미네이션 장비는 미존재한다. 따라서, 종래에는 평평한 표시 패널을 부착할 때 사용되는 롤러 투 스테이지(roller to stage) 방식을 이용하여 표시 패널에 곡면을 갖는 커버 기판을 부착하고 있는 실정이다.
그런데, 종래 장비를 이용하여 표시 패널과 곡면을 갖는 커버 기판을 부착하면, 표시 패널과 곡면을 갖는 커버 기판 사이에 기포가 형성된다. 표시 패널과 곡면을 갖는 커버 기판 사이에 형성된 기포는 탈포 공정을 진행하더라도 용이하게 제거되지 않는바 이를 개선하기 위한 방안이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 표시 패널과 곡면을 갖는 커버 기판 사이에 기포가 형성될 확률을 획기적으로 낮출 수 있고 또한 공정의 수율을 높일 수 있는 표시장치의 기판 부착장치 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 곡선으로 배치된 가이드부; 가이드부를 따라 전후로 이동하며 곡면을 갖는 커버 기판을 이동시키는 제1지지부; 가이드부 상에 배치되어 전후로 이동하며 표시 패널을 이동시키는 제2지지부; 및 곡면을 갖는 커버 기판과 표시 패널이 합착되도록 회전 운동하는 로울러부를 포함하는 표시장치의 기판 부착장치를 제공한다.
로울러부는 곡면을 갖는 커버 기판과 표시 패널이 접근하면 고정된 상태에서 회전 운동할 수 있다.
로울러부는 곡면을 갖는 커버 기판과 표시 패널이 접근하면 대기영역에서 공정영역으로 위치 이동하고 회전 운동할 수 있다.
제1지지부는 곡면을 갖는 커버 기판과 동일한 곡면을 가질 수 있다.
제2지지부는 표시 패널을 진공 흡착할 수 있다.
가이드부는 한 쌍의 곡선 레일을 포함하고, 제1지지부는 한 쌍의 곡선 레일에서 회전 운동하는 바퀴들을 포함할 수 있다.
가이드부는 한 쌍의 곡선 레일을 포함하고, 제1지지부는 한 쌍의 곡선 레일 상에서 무접촉 이동하는 자기모듈을 포함할 수 있다.
가이드부는 한 쌍의 무한 궤도 레일을 포함하고, 제1지지부는 한 쌍의 무한 궤도 레일을 따라 회전하는 벨트를 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 연성기판의 일면에 서브 픽셀들을 형성하는 단계; 연성기판의 일면에 보호필름을 부착하고 표시 패널을 형성하는 단계; 표시 패널에 부착할 커버 기판을 곡선으로 배치된 가이드부를 따라 이동하는 제1지지부에 로딩하는 단계; 표시 패널을 제2지지부에 로딩하는 단계; 제1 및 제2지지부를 공정영역으로 이동시키는 단계; 제1 및 제2지지부가 공정영역에 접근하면 곡면을 갖는 커버 기판과 표시 패널이 합착되도록 로울러부를 회전 운동시키는 단계를 포함하는 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 표시장치의 제조방법을 제공한다.
가이드부는 한 쌍의 곡선 레일을 포함하고, 제1지지부는 한 쌍의 곡선 레일에서 회전 운동하는 바퀴들을 포함할 수 있다.
본 발명은 곡면을 갖는 커버 기판과 표시 패널이 가이드부의 곡선을 따라 부드럽고 자연스럽게 접촉을 이루며 합착 공정이 진행되므로, 표시 패널과 곡면을 갖는 커버 기판 사이에 기포가 형성될 확률을 획기적으로 낮출 수 있고 또한 공정의 수율을 높일 수 있는 표시장치의 기판 부착장치 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 유연한 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 예시도.
도 3은 도 1에 도시된 표시 패널의 단면도.
도 4 및 도 5는 유기발광소자로 구성된 서브 픽셀의 단면 구조를 나타낸 예시도들.
도 6은 본 발명에 의해 제작된 곡면을 갖는 표시 패널의 단면도.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치의 개략적인 구성도.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 라미네이팅 공정을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치의 개략적인 구성도.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 라미네이팅 공정을 나타낸 도면.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치의 개략적인 구성도.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 라미네이팅 공정을 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
<제1실시예>
도 1은 유연한 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 예시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 표시 패널의 단면도이고, 도 4 및 도 5는 유기발광소자로 구성된 서브 픽셀의 단면 구조를 나타낸 예시도들이며, 도 6은 본 발명에 의해 제작된 곡면을 갖는 표시 패널의 단면도이다.
타이밍 제어부(120)는 I2C 인터페이스 등을 통해 외부 메모리부로부터 표시 패널(150)의 해상도, 주파수 및 타이밍 정보 등을 포함하는 장치정보(Extended Display Identification Data; EDID)나 보상 데이터 등을 수집한다. 타이밍 제어부(120)는 게이트 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 출력한다. 타이밍 제어부(120)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 데이터신호(DATA)를 데이터 구동부(140)에 공급한다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하며 감마 기준전압으로 변환하여 출력한다. 데이터 구동부(140)는 집적회로(IC: Integrated Circuit)로 형성되어 표시 패널(150)에 실장되거나 표시 패널(150)에 연결된 외부기판에 실장될 수 있다. 데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL)을 통해 표시 패널(150)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 데이터신호(DATA)를 공급한다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트전압의 레벨을 시프트시키면서 게이트신호를 출력한다. 게이트 구동부(130)는 집적회로로 형성되어 표시 패널(150)에 실장되거나 표시 패널(150)에 연결된 외부기판에 실장될 수 있다. 또한, 게이트 구동부(130)는 게이트인패널(Gate In Panel) 형태로 표시 패널(150)에 형성될 수 있다. 게이트 구동부(130)는 게이트라인들(GL)을 통해 표시 패널(150)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 게이트신호를 공급한다.
표시 패널(150)은 게이트 구동부(130)로부터 공급된 게이트신호와 데이터 구동부(140)로부터 공급된 데이터신호(DATA)에 대응하여 영상을 표시한다. 표시 패널(150)에는 영상을 표시하기 위해 광을 제어하는 서브 픽셀들(SP)이 포함된다. 표시 패널(150)에 포함된 서브 픽셀들(SP)은 유기발광소자, 액정표시소자 및 전기영동표시소자로 구현될 수 있다. 이하, 본 발명에서는 서브 픽셀들(SP)이 유기발광소자로 구성된 것을 예로 설명한다.
유기발광소자로 구성된 서브 픽셀에는 스위칭 트랜지스터(SW), 커패시터(Cst), 구동 트랜지스터(DR), 보상회로(CC) 및 유기 발광다이오드(OLED)가 포함된다. 스위칭 트랜지스터(SW)는 게이트라인(GL1)을 통해 공급된 게이트신호에 응답하여 데이터라인(DL1)을 통해 공급된 데이터신호(DATA)를 커패시터(Cst)에 전달한다. 커패시터(Cst)는 데이터신호(DATA)를 데이터전압으로 저장한다. 구동 트랜지스터(DR)는 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압에 따라 제1전원배선(VDD)과 제2전원배선(VSS) 사이로 구동 전류가 흐르도록 동작한다. 유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DR)를 통해 공급된 구동전류에 대응하여 빛을 발광한다. 보상회로(CC)는 구동 트랜지스터(DR)의 문턱전압 등을 보상한다. 보상회로(CC)는 하나 이상의 트랜지스터와 커패시터로 구성된다. 보상회로(CC)의 구성은 매우 다양한바 이에 대한 구체적인 예시 및 설명은 생략한다.
유기발광소자로 구성된 서브 픽셀은 통상 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR), 커패시터(Cst) 및 유기 발광다이오드(OLED)를 포함하는 2T(Transistor)1C(Capacitor) 구조로 구성된다. 그러나 보상회로(CC)가 추가된 경우 3T1C, 4T2C, 5T2C 등으로 구성된다. 위와 같은 구성을 갖는 서브 픽셀은 구조에 따라 전면발광(Top-Emission) 방식, 배면발광(Bottom-Emission) 방식 또는 양면발광(Dual-Emission) 방식으로 형성된다.
유기발광소자로 구성된 서브 픽셀은 광효율을 증가시키면서 순색의 휘도 저하 및 색감 저하를 방지하기 위해 백색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함하는 서브 픽셀 구조로 구현될 수도 있다. 이 경우, 백색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀은 백색 유기 발광다이오드와 RGB 컬러필터를 사용하는 방식으로 구현되거나 유기 발광다이오드에 포함된 발광 물질을 백색, 적색, 녹색 및 청색으로 구분하여 형성하는 방식 등으로 구현된다.
앞서 설명된 표시 패널(150)은 연성기판(151), 보호필름(152), 접착부재(155) 및 지지기판(157)으로 구성된다. 연성기판(151)은 연성을 부여하며 복원력이 우수한 재료 예컨대, 폴리에스테르설폰(PES), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드(PI) 및 폴리카보네이트(PC) 중 선택된 하나일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
연성기판(151)의 일면에는 유기발광소자로 구성된 서브 픽셀들이 형성된다. 유기발광소자로 구성된 서브 픽셀들은 산소나 수분 등의 외기에 취약하다. 따라서, 연성기판(151) 상에는 유기발광소자를 기밀할 수 있는 보호필름(152) 또는 연성보호기판 등이 부착된다.
접착부재(155)는 연성기판(151)과 지지기판(157)을 부착하는 역할을 한다. 접착부재(155)는 양면 테이프, 점착제 또는 접착제 등이 선택될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 접착부재(155)는 표시 패널(150)의 휘도 향상 목적을 부가시키기 위해 검정색 계열로 선택될 수 있으나 투명한 계열로 선택될 수도 있다.
지지기판(157)은 연성기판(151)의 유연성과 더불어 강성을 보강하기 위해 연성기판(151)의 타면(또는 배면)에 부착된다. 지지기판(157)은 연성기판(151)과 유사 또는 동일한 수지 재료로 선택되거나 알루미늄(AL) 또는 스텐레스(SUS304) 등의 금속 재료로 선택될 수 있다. 그러나, 지지기판(157)은 연성기판(151)의 재료나 목적에 따라 생략될 수도 있다. 도 3의 (a)는 지지기판(157)이 생략된 구조이고 도 3의 (b)는 지지기판(157)이 부착된 구조를 나타낸다.
한편, 유기발광소자로 구성된 서브 픽셀의 구조를 예시하여 설명하면 다음과 같다.
연성기판(151)의 일면에는 구동 트랜지스터(DR) 및 유기 발광다이오드(OLED) 등이 형성된다. 구동 트랜지스터(DR)는 게이트전극(161), 반도체층(163), 소오스전극(164a) 및 드레인전극(164b)을 포함한다. 게이트전극(161)은 연성기판(151)의 일면에 형성된다. 게이트전극(161) 상에는 제1절연막(162)이 형성된다. 반도체층(163)은 제1절연막(162) 상에 형성된다. 소오스전극(164a) 및 드레인전극(164b)은 반도체층(163)의 일측과 타측에 접촉하도록 형성된다. 소오스전극(164a) 및 드레인전극(164b) 상에는 제2절연막(165)이 형성된다. 연성기판(151)의 일면에는 위와 같은 구조로 구동 트랜지스터(DR)뿐만 아니라 스위칭 트랜지스터(미도시), 커패시터(미도시) 및 각종 배선 등이 형성된다.
유기 발광다이오드(OLED)는 하부전극(166), 유기 발광층(168) 및 상부전극(169)을 포함한다. 하부전극(166)은 제2절연막(165) 상에 형성된다. 하부전극(166)은 제2절연막(165)을 통해 노출된 구동 트랜지스터(DR)의 드레인전극(164b)에 연결되도록 형성된다. 하부전극(166)은 서브 픽셀별로 분리되어 형성된다. 하부전극(166)은 애노드전극 또는 캐소드전극으로 선택된다. 하부전극(166) 상에는 뱅크층(167)이 형성된다. 뱅크층(167)은 서브 픽셀의 개구영역을 정의하는 층이다. 유기 발광층(168)은 하부전극(166) 상에 형성된다.
유기 발광층(168)은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)을 포함한다. 유기 발광층(168)의 발광층(EML)을 제외한 다른 기능층들(HIL, HTL, ETL, EIL)은 적어도 하나가 생략될 수 있다. 그리고 유기 발광층(168)에는 정공과 전자의 에너지 레벨 등을 조절하는 블로킹층이나 베리어층 등이 더 포함될 수도 있다. 상부전극(169)은 유기 발광층(168) 상에 형성된다. 상부전극(169)은 모든 서브 픽셀에 공통적으로 연결되는 대면전극 형태로 형성된다. 상부전극(169)은 캐소드전극 또는 애노드전극으로 선택된다.
보호필름(152)은 상부전극(169) 상에 형성된다. 보호필름(152)은 도 4와 같이 단층 필름 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 보호필름(152)은 투명 페이스 실란트나(face selant) 투명 필름 등으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 보호필름(152)은 도 5와 같이 다층 필름 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 보호필름(152)은 유기층(152a), 무기층(152b), 유기층(152c) 및 무기층(152d)으로 구성된 유무기 복합층 등으로 형성될 수 있다. 도시되어 있진 않지만 유무기 복합층의 내부에는 수분이나 산소를 흡수하는 흡습층 등이 더 포함될 수 있다.
앞서 설명된 구조를 이용하면 연성기판연성기판(151)의 일면에 서브 픽셀들을 형성하고, 연성기판연성기판(151)의 일면에 보호필름(152)을 부착하여 표시 패널(150)을 형성할 수 있다.
앞서 설명된 표시 패널(150)은 도 6과 같이 커버 기판(170)이 부착됨으로써 곡면을 갖게 된다. 커버 기판(170)은 투명 접착층(175)과 곡면을 갖는 투명 윈도우층(171)을 포함한다. 도 6의 (a)는 도 3의 (a)의 구조에 커버 기판(170)이 부착된 단면도를 나타내고 도 6의 (b)는 도 3의 (b)의 구조에 커버 기판(170)이 부착된 단면도를 나타낸다.
표시 패널(150)은 유연하므로 곡면을 갖는 커버 기판(170)을 부착하면 도 6과 같이 곡면을 갖게 된다. 종래 장비를 이용하여 표시 패널(150)과 곡면을 갖는 커버 기판(170)을 부착하면, 표시 패널(150)과 곡면을 갖는 커버 기판(170) 사이에 기포가 형성된다. 따라서, 종래 장비를 이용하면 표시 패널(150)과 곡면을 갖는 커버 기판(170) 사이에 형성된 기포는 탈포 공정을 진행하더라도 용이하게 제거되지 않는다.
본 발명의 제1실시예는 표시장치의 기판 부착장치를 이용하여 표시 패널(150)과 곡면을 갖는 커버 기판(170)을 용이하게 부착하고, 이들 사이에 기포 등이 형성되는 가능성을 최소화할 수 있는데 이에 대한 설명은 이하에서 다룬다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치의 개략적인 구성도이고, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 라미네이팅 공정을 나타낸 도면이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치에는 기저부(100), 가이드부(120), 제1지지부(125), 제2지지부(130) 및 로울러부(140)를 포함한다.
가이드부(120)는 기저부(100)에 설치된다. 가이드부(120)의 하부는 직선형을 갖고 가이드부(120)의 상부는 반원 형상의 곡선형을 갖는다. 가이드부(120)의 상부는 한 쌍의 곡선 레일을 포함한다.
제1지지부(125)는 가이드부(120)에 설치된다. 제1지지부(125)는 가이드부(120)의 상부에 형성된 한 쌍의 곡선 레일에 설치된다. 제1지지부(125)는 한 쌍의 곡선 레일에서 회전 운동하는 바퀴들을 포함하도록 구성되거나 한 쌍의 곡선 레일 상에서 무접촉 이동하는 자기모듈을 포함하도록 구성된다. 제1지지부(125)를 구성할 때, 바퀴들을 포함하도록 구성하거나 자기모듈을 포함하도록 구성하는 방식은 당업자 수준에서 통상적으로 설계할 수 있는 기술인바 이에 대한 구체적인 도시는 생략한다. 제1지지부(125)는 자체 동력을 이용하여 가이드부(120)를 따라 x1 방향으로 전진 이동하거나 x2 방향으로 후진 이동한다. 제1지지부(125)는 시작점(STA)에서 커버 기판(170)을 로딩하고 종료점(END)에서 합착이 완료된 표시 패널(150)과 커버 기판(170)을 릴리즈한다. 제1지지부(125)는 곡면을 갖는 커버 기판(170)을 이동시키는 역할을 한다. 제1지지부(125)의 상부는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 동일한 곡면을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제1지지부(125)는 곡면을 갖는 커버 기판(170)을 흡착하는 흡착부를 포함할 수 있으나 이는 생략될 수도 있다.
제2지지부(130)는 가이드부(120) 상에 설치된다. 제2지지부(130)는 가이드부(120)와 별도로 설치된 홀더부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치되거나 가이드부(120)와 함께 설치된 홀더부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제2지지부(130)는 제1지지부(125)와 동기하여 x1 방향으로 전진 이동하거나 x2 방향으로 후진 이동한다. 제2지지부(130)는 표시 패널(150)을 이동시키는 역할을 한다. 제2지지부(130)의 하부는 평평한 표시 패널(150)과 동일하게 평평한 면을 가질 수 있다. 제2지지부(130)의 하부에는 표시 패널(150)을 흡착하는 흡착부(135)가 포함된다. 흡착부(135)는 표시 패널(150)을 진공흡착 방식으로 흡착할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
로울러부(140)는 가이드부(120) 상에 설치된다. 로울러부(140)는 가이드부(120)와 별도로 설치된 구동부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치되거나 가이드부(120)와 함께 설치된 구동부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 로울러부(140)는 y1 방향으로 하강 이동하거나 y2 방향으로 상승 이동한다. 로울러부(140)는 y2 방향에 위치하는 대기영역에서 대기하고 있으나 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 접근하면 y1 방향에 위치하는 공정영역으로 위치 이동한다. 로울러부(140)는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 합착되도록 회전 운동한다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 합착 공정에 대해 설명한다.
제1지지부(125)에 의해 곡면을 갖는 커버 기판(170)이 로딩되고 제2지지부(130)에 의해 표시 패널(150)이 로딩된다. 제1지지부(125) 및 제2지지부(130)에 의해 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 로딩되면 이들 간의 상호 정렬을 수행한다. 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 정렬하는 방법은 비전 카메라를 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 표시장치의 기판 부착장치에는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 정렬하는 비전 카메라가 포함되나 이는 통상의 기술에 해당하므로 미도시하였다.
제1지지부(125) 및 제2지지부(130)는 로딩된 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 로울러부(140)가 위치하는 공정영역으로 이송하기 위해 x1 방향으로 이동한다. 제1지지부(125) 및 제2지지부(130)에 의해 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 접근하면, 로울러부(140)는 대기영역에서 공정영역으로 위치 이동하도록 y1 방향으로 하강한다. 로울러부(140)는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 접착층(175)에 의해 상호 합착되도록 R1 방향으로 회전 운동한다. 이때, 제1지지부(125)는 합착 공정이 완료되면 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 종료점(END)까지 이송시킨다. 반면, 제2지지부(130)는 로울러부(140)가 위치하는 공정영역까지만 이동한다.
이상과 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 장치를 이용하면 표시 패널(150)과 곡면을 갖는 커버 기판(170)을 부착하여 도 6과 같이 곡면을 갖는 표시 패널을 제작할 수 있게 된다.
<제2실시예>
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치의 개략적인 구성도이고, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 라미네이팅 공정을 나타낸 도면이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치에는 기저부(100), 가이드부(121), 제1지지부(125), 제2지지부(130) 및 로울러부(140)를 포함한다.
가이드부(121)는 기저부(100)로부터 수직하게 돌출된 고정부(101)에 설치된다. 가이드부(121)는 한 쌍의 무한 궤도 레일을 포함한다. 가이드부(121)를 구성하는 한 쌍의 무한 궤도 레일은 궤도 레일과 바퀴들을 포함한다. 가이드부(121)를 구성하는 한 쌍의 무한 궤도 레일은 반원 형상의 곡선형을 갖고 고정부(101)에 설치 고정된다. 가이드부(121)를 구성하는 한 쌍의 무한 궤도 레일은 모터나 기어 등에 의해 동력이 전달됨에 따라 회전 운동을 한다.
제1지지부(125)는 가이드부(121)에 설치된다. 제1지지부(125)는 가이드부(121)를 구성하는 한 쌍의 무한 궤도 레일을 따라 회전 운동하는 벨트를 포함한다. 제1지지부(125)를 구성하는 벨트의 재료는 고무가 선택될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제1지지부(125)는 가이드부(121)의 회전 운동에 따라 x1 방향으로 전진 이동하거나 x2 방향으로 후진 이동한다. 제1지지부(125)는 가이드부(121)를 구성하는 한 쌍의 무한 궤도 레일을 따라 회전 운동하므로 곡면을 갖는다.
제2지지부(130)는 가이드부(121) 상에 설치된다. 제2지지부(130)는 가이드부(121)와 별도로 설치된 홀더부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치되거나 가이드부(121)와 함께 설치된 홀더부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제2지지부(130)는 제1지지부(125)와 동기하여 x1 방향으로 전진 이동하거나 x2 방향으로 후진 이동한다. 제2지지부(130)는 표시 패널(150)을 이동시키는 역할을 한다. 제2지지부(130)의 하부는 평평한 표시 패널(150)과 동일하게 평평한 면을 가질 수 있다. 제2지지부(130)의 하부에는 표시 패널(150)을 흡착하는 흡착부(135)가 포함된다. 흡착부(135)는 표시 패널(150)을 진공흡착 방식으로 흡착할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
로울러부(140)는 가이드부(121) 상에 설치된다. 로울러부(140)는 가이드부(121)와 별도로 설치된 구동부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치되거나 가이드부(121)와 함께 설치된 구동부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 로울러부(140)는 y1 방향으로 하강 이동하거나 y2 방향으로 상승 이동한다. 로울러부(140)는 y2 방향에 위치하는 대기영역에서 대기하고 있으나 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 접근하면 y1 방향에 위치하는 공정영역으로 위치 이동한다. 로울러부(140)는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 합착되도록 회전 운동한다.
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 합착 공정에 대해 설명한다.
제1지지부(125)에 의해 곡면을 갖는 커버 기판(170)이 안착되고 제2지지부(130)에 의해 표시 패널(150)이 로딩된다. 제1지지부(125) 및 제2지지부(130)에 의해 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 안착 및 로딩되면 이들 간의 상호 정렬을 수행한다. 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 정렬하는 방법은 비전 카메라를 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 표시장치의 기판 부착장치에는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 정렬하는 비전 카메라가 포함되나 이는 통상의 기술에 해당하므로 미도시하였다.
제1지지부(125) 및 제2지지부(130)는 안착 및 로딩된 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 로울러부(140)가 위치하는 공정영역으로 이송하기 위해 x1 방향으로 이동한다. 제1지지부(125) 및 제2지지부(130)에 의해 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 접근하면, 로울러부(140)는 대기영역에서 공정영역으로 위치 이동하도록 y1 방향으로 하강한다. 로울러부(140)는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 접착층(175)에 의해 상호 합착되도록 R1 방향으로 회전 운동한다.
이상과 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 장치를 이용하면 표시 패널(150)과 곡면을 갖는 커버 기판(170)을 부착하여 도 6과 같이 곡면을 갖는 표시 패널을 제작할 수 있게 된다.
<제3실시예>
도 11 및 도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치의 개략적인 구성도이고, 도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 라미네이팅 공정을 나타낸 도면이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치에는 기저부(100), 모터부(115), 조작부(110), 회전축(117), 이동부(118), 가이드부(120), 제1지지부(125), 제2지지부(130) 및 로울러부(140)를 포함한다.
조작부(110)는 표시장치의 기판 부착장치에 포함된 모터부(115), 이동부(118), 가이드부(120), 제1지지부(125), 제2지지부(130) 및 로울러부(140) 등을 조작하는 장치이다. 조작부(110)의 위치는 도시된 도면에 한정되지 않는다.
모터부(115)는 회전축(117)에 회전력을 전달하여 제1지지부(125)가 가이드부(120)를 따라 x1 방향 또는 x2 방향으로 전후 이동하도록 회전한다. 모터부(115)가 회전하면 회전축(117)이 회전을 하게 되고 이동부(118)는 제1지지부(125)를 전진시키거나 후진시키게 된다.
이동부(118)는 회전축(117)의 회전력에 대응하여 제1지지부(125)를 전진시키거나 후진시킨다. 이동부(118)는 니은(ㄴ)자 형상을 갖는다. 이동부(118)의 수직부에는 제1지지부(125)의 앞에 설치된 바퀴가 내부에 형성된 공간에 끼워지도록 공간부(118H)를 갖는다. 이동부(118)의 수평부는 회전축(117)의 회전력에 대응하여 전진 또는 후진하도록 톱니 형상의 기어 등을 갖는다.
가이드부(120)는 기저부(100)에 설치된다. 가이드부(120)의 하부는 직선형을 갖고 가이드부(120)의 상부는 반원 형상의 곡선형을 갖는다. 가이드부(120)의 상부는 한 쌍의 곡선 레일을 포함한다.
제1지지부(125)는 가이드부(120)에 설치된다. 제1지지부(125)는 가이드부(120)의 상부에 형성된 한 쌍의 곡선 레일에 설치된다. 제1지지부(125)는 한 쌍의 곡선 레일에서 회전 운동하는 바퀴들을 포함하도록 구성된다. 바퀴들은 전방에 두 개, 후방에 두 개 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제1지지부(125)는 이동부(118)에 의해 가이드부(120)를 따라 x1 방향으로 전진 이동하거나 x2 방향으로 후진 이동한다. 제1지지부(125)는 시작점(STA)에서 커버 기판(170)을 로딩하고 종료점(END)에서 합착이 완료된 표시 패널(150)과 커버 기판(170)을 릴리즈한다. 제1지지부(125)는 곡면을 갖는 커버 기판(170)을 이동시키는 역할을 한다. 제1지지부(125)의 상부는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 동일한 곡면을 갖는다. 제1지지부(125)는 곡면을 갖는 커버 기판(170)을 흡착하는 흡착부를 포함할 수 있으나 이는 생략될 수도 있다.
제2지지부(130)는 가이드부(120) 상에 설치된다. 제2지지부(130)는 가이드부(120)와 별도로 설치된 홀더부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치되거나 가이드부(120)와 함께 설치된 홀더부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제2지지부(130)는 제1지지부(125)와 동기하여 x1 방향으로 전진 이동하거나 x2 방향으로 후진 이동한다. 제2지지부(130)는 표시 패널(150)을 이동시키는 역할을 한다. 제2지지부(130)는 표시 패널(150)이 공급되는 위치에 따라 상하좌우 등으로 이동할 수 있다. 제2지지부(130)의 하부는 평평한 표시 패널(150)과 동일하게 평평한 면을 가질 수 있다. 제2지지부(130)의 하부에는 표시 패널(150)을 흡착하는 흡착부(135)가 포함될 수 있다. 흡착부(135)는 표시 패널(150)을 진공흡착 방식으로 흡착할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
로울러부(140)는 가이드부(120) 상에 설치된다. 로울러부(140)는 가이드부(120)와 별도로 설치된 구동부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치되거나 가이드부(120)와 함께 설치된 구동부 등에 의해 공중에 떠있는 형태로 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 로울러부(140)는 y1 방향으로 하강 이동하거나 y2 방향으로 상승 이동한다. 로울러부(140)는 y2 방향에 위치하는 대기영역에서 대기하고 있으나 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 접근하면 y1 방향에 위치하는 공정영역으로 위치 이동한다. 이와 달리, 로울러부(140)는 고정된 상태에서 회전 운동만할 수도 있다. 로울러부(140)는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 합착되도록 회전 운동한다.
이하, 도 13을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 합착 공정에 대해 설명한다.
제1지지부(125)에 의해 곡면을 갖는 커버 기판(170)이 로딩되고 제2지지부(130)에 의해 표시 패널(150)이 로딩된다. 제1지지부(125) 및 제2지지부(130)에 의해 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 로딩되면 이들 간의 상호 정렬을 수행한다. 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 정렬하는 방법은 비전 카메라를 이용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 즉, 표시장치의 기판 부착장치에는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 정렬하는 비전 카메라가 포함되나 이는 통상의 기술에 해당하므로 미도시하였다.
제1지지부(125) 및 제2지지부(130)는 로딩된 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 로울러부(140)가 위치하는 공정영역으로 이송하기 위해 x1 방향으로 이동한다. 제1지지부(125) 및 제2지지부(130)에 의해 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 접근하면, 로울러부(140)는 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 접착층(175)에 의해 상호 합착되도록 R1 방향으로 회전 운동한다. 이때, 제1지지부(125)는 합착 공정이 완료되면 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)을 종료점(END)까지 이송시킨다. 반면, 제2지지부(130)는 로울러부(140)가 위치하는 공정영역까지만 이동한다.
앞서 설명된 도 4 또는 도 5와 같은 구조로 연성기판(151)의 일면에 서브 픽셀들을 형성하고, 연성기판(151)의 일면에 보호필름(152)을 부착하면 표시 패널(150)을 형성할 수 있다. 그리고, 도 13과 같이 표시 패널(150)에 부착할 커버 기판(170)을 곡선으로 배치된 가이드부(120)를 따라 이동하는 제1지지부(125)에 로딩한다. 그리고 표시 패널(150)을 제2지지부(130)에 로딩한다. 그리고 제1 및 제2지지부(125, 130)를 로울러부(140)가 위치하는 공정영역으로 이동시킨다. 그리고 곡면을 갖는 커버 기판(170)과 표시 패널(150)이 합착되도록 로울러부(140)를 회전 운동시킨다.
위의 설명과 같이 표시장치의 기판 부착장치를 이용하여 공정을 진행하면 표시 패널(150)과 곡면을 갖는 커버 기판(170)을 부착하여 도 6과 같이 곡면을 갖는 표시 패널을 제작할 수 있게 된다.
이상 본 발명은 곡면을 갖는 커버 기판과 표시 패널이 가이드부의 곡선을 따라 부드럽고 자연스럽게 접촉을 이루며 합착 공정이 진행되므로, 표시 패널과 곡면을 갖는 커버 기판 사이에 기포가 형성될 확률을 획기적으로 낮출 수 있고 또한 공정의 수율을 높일 수 있는 표시장치의 기판 부착장치 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법을 제공하는 효과가 있다. 한편, 실시예에서는 곡면을 갖는 커버 기판과 표시 패널을 부착하는 것을 일례로 하였다. 하지만, 본 발명은 곡면을 갖는 기판류를 다른 패널이나 기판 등에 부착하는 공정에 사용될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
151: 연성기판 152: 보호필름
155: 접착부재 157: 지지기판
100: 기저부 120: 가이드부
125: 제1지지부 130: 제2지지부
140: 로울러부 115: 모터부
110: 조작부 117: 회전축
118: 이동부 150: 표시 패널
170: 커버 기판

Claims (10)

  1. 곡선으로 배치된 가이드부;
    상기 가이드부를 따라 전후로 이동하며 곡면을 갖는 커버 기판을 이동시키는 제1지지부;
    상기 가이드부 상에 배치되어 전후로 이동하며 표시 패널을 이동시키는 제2지지부; 및
    상기 곡면을 갖는 커버 기판과 상기 표시 패널이 합착되도록 회전 운동하는 로울러부를 포함하는 표시장치의 기판 부착장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로울러부는
    상기 곡면을 갖는 커버 기판과 상기 표시 패널이 접근하면 고정된 상태에서 회전 운동하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 기판 부착장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로울러부는
    상기 곡면을 갖는 커버 기판과 상기 표시 패널이 접근하면 대기영역에서 공정영역으로 위치 이동하고 회전 운동하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 기판 부착장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1지지부는
    상기 곡면을 갖는 커버 기판과 동일한 곡면을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치의 기판 부착장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2지지부는
    상기 표시 패널을 진공 흡착하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 기판 부착장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 한 쌍의 곡선 레일을 포함하고,
    상기 제1지지부는 상기 한 쌍의 곡선 레일에서 회전 운동하는 바퀴를 포함하는 표시장치의 기판 부착장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 한 쌍의 곡선 레일을 포함하고,
    상기 제1지지부는 상기 한 쌍의 곡선 레일 상에서 무접촉 이동하는 자기모듈을 포함하는 표시장치의 기판 부착장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는 한 쌍의 무한 궤도 레일을 포함하고,
    상기 제1지지부는 상기 한 쌍의 레일을 따라 회전하는 벨트를 포함하는 표시장치의 기판 부착장치.
  9. 연성기판의 일면에 서브 픽셀들을 형성하는 단계;
    상기 연성기판의 일면에 보호필름을 부착하고 표시 패널을 형성하는 단계;
    상기 표시 패널에 부착할 커버 기판을 곡선으로 배치된 가이드부를 따라 이동하는 제1지지부에 로딩하는 단계;
    상기 표시 패널을 제2지지부에 로딩하는 단계;
    상기 제1 및 제2지지부를 공정영역으로 이동시키는 단계;
    상기 제1 및 제2지지부가 상기 공정영역에 접근하면 곡면을 갖는 커버 기판과 상기 표시 패널이 합착되도록 로울러부를 회전 운동시키는 단계를 포함하는 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 표시장치의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가이드부는 한 쌍의 곡선 레일을 포함하고,
    상기 제1지지부는 상기 한 쌍의 곡선 레일에서 회전 운동하는 바퀴를 포함하는 표시장치의 기판 부착장치를 이용한 표시장치의 제조방법.
KR1020120152785A 2012-12-26 2012-12-26 표시장치의 기판 부착장치 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법 KR101957978B1 (ko)

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