KR102042808B1 - Oca 스크레치 발생률을 줄인 라미네이션 장치 및 이를 이용한 라미네이션 방법 - Google Patents

Oca 스크레치 발생률을 줄인 라미네이션 장치 및 이를 이용한 라미네이션 방법 Download PDF

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Abstract

라미네이션 장치 및 이를 이용한 라미네이션 방법에 관한 것으로, 곡면부를 갖는 윈도우 기판에 대해 패드를 사용하여 백플레인을 고압으로 단순 가압하던 방법으로 인해 야기되었던 OCA 스크레치의 발생률 및 이에 따른 제품의 불량률을 현저히 줄일 수 있도록 한 것이다.
이러한 본 발명의 라미네이션 장치는, 곡면부를 구비하고 있는 윈도우 기판 후면에 대하여 OCA층이 전면에 형성된 상태의 백플레인을 압착시키는 탄성 재질의 압착패드; 상기 압착패드를 지지하는 패드 지지대; 상기 패드 지지대를 통해 상기 압착패드에 가압력을 제공하는 가압부재;를 포함하며, 상기 압착패드가 윈도우 기판 후면에 대하여 백플레인을 압착하는 작업을 착수하기 전에 상기 압착패드에 백플레인을 밀접하게 장착시켜주는 장착부재를 더 포함하며, 상기 압착패드는 백플레인이 밀접하게 장착된 상태를 유지시키면서 윈도우 기판 후면에 압착시키는 것을 특징으로 한다.

Description

OCA 스크레치 발생률을 줄인 라미네이션 장치 및 이를 이용한 라미네이션 방법{LAMINATION APPARATUS AND LAMINATION METHOD USING THE SAME FOR REDUCING THE INCIDENCE OF OCA SCRATCHES}
본 발명은 라미네이션 장치 및 이를 이용한 라미네이션 방법에 관한 것으로, 곡면부를 갖는 윈도우 기판에 대해 패드를 사용하여 백플레인을 고압으로 단순 가압하던 방법으로 인해 야기되었던 OCA 스크레치의 발생률 및 이에 따른 제품의 불량률을 현저히 줄일 수 있도록 한 라미네이션 장치 및 이를 이용한 라미네이션 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자패널을 윈도우에 부착하는 경우, 패드를 이용하여 전자패널을 윈도우에 부착하는 라미네이션 방식 또는 롤러를 이용하여 전자패널을 윈도우에 부착하는 라미네이션 방식이 사용되고 있다.
최근 들어, 표시장치의 디자인이 다양하게 요구됨에 따라 새로운 디자인에 기반한 표시장치의 개발이 활발하게 개발되고 있다. 그 중, 곡률을 가진 윈도우 기판에 백플레인(Backplane)이 되는 디스플레이 패널, 터치센서패널, 피씨비 패널을 라미네이션하는 장치가 개발되고 있다.
종래기술에 의한 라미네이션 장치는 도 1에 도시된 것처럼 탄성을 가지는 패드(10), 패드 지지대(20), 가압부재(30), 백플레인 지지대(40)를 기본적으로 포함하고 있다. 이같은 라미네이션 장치에 의해 이루어지는 라미네이션 공정을 살펴보면, 백플레인 지지대(40)가 OCA층(A12)(Optical Clear Adhesive Layer)이 형성된 백플레인(A13)을 윈도우 기판(A11) 하측에 붙잡고 있는 상태에서 패드(10)를 상승시키면서 곡면부를 갖는 윈도우 기판(A11)에 백플레인(A13)을 강제로 밀어 넣는 방식으로 윈도우 기판(A11)과 백플레인(A13)을 압착시켰다.
그러나 이같은 종래기술에 의한 라미네이션 장치 및 방법에 의하면 OCA층(A12) 양단부가 곡면부를 형성하고 있는 윈도우 기판(A11)의 모서리 양단부에 접촉하면서 스크레치가 발생하고 이로 인해 불량품이 양산되는 막대한 손실이 있었다.
한국공개특허공보 제2016-0127983호(2016.11.07.)
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 곡면부를 갖는 윈도우 기판에 대해 패드를 사용하여 백플레인을 고압으로 단순 가압하던 방법으로 인해 야기되었던 OCA 스크레치의 발생률 및 이에 따른 제품의 불량률을 현저히 줄일 수 있도록 한 라미네이션 장치 및 이를 이용한 라미네이션 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 라미네이션 장치는, 윈도우 기판과 백플레인을 라미네이션하는 라미네이션 장치에 있어서, 곡면부를 구비하고 있는 윈도우 기판 후면에 대하여 OCA층이 전면에 형성된 상태의 백플레인을 압착시키는 탄성 재질의 압착패드; 상기 압착패드를 지지하는 패드 지지대; 상기 패드 지지대를 통해 상기 압착패드에 가압력을 제공하는 가압부재;를 포함하며, 상기 압착패드가 윈도우 기판 후면에 대하여 백플레인을 압착하는 작업을 착수하기 전에 상기 압착패드에 백플레인을 밀접하게 장착시켜주는 장착부재를 더 포함하며, 상기 압착패드는 백플레인이 밀접하게 장착된 상태를 유지시키면서 윈도우 기판 후면에 압착시키는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 장착부재는 플렉시블한 랩시트를 구비하여 상기 압착패드의 백플레인 장착면을 감싸는 방법으로 백플레인을 그 모서리 단부까지 상기 압착패드에 밀접하게 장착시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 장착부재의 랩시트는 백플레인에 형성되어 있는 OCA층을 대면 접촉하여 상기 백플레인을 부착하고, 이후 기 부착된 백플레인을 상기 압착패드로 이송하여 장착시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 장착부재는 상기 압착패드를 중심으로 이격된 양측편에 각각 위치하여 상기 랩시트의 양단부를 지지하는 한 쌍의 시트 지지체를 포함하며, 상기 한 쌍의 시트 지지체는 백플레인이 부착된 랩시트를 지지한 상태로 상기 압착패드의 상방 양측편에서 하방으로 상대 이동하여 백플레인이 압착패드의 장착면에 장착되도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 시트 지지체는 백플레인이 부착된 랩시트를 지지한 상태로 상기 압착패드의 상방 양측편에서 하방으로 상대 이동하고 상기 압착패드의 하방 양측편에서 서로의 이격을 좁히는 안쪽 방향으로 이동하여 상기 랩시트가 백플레인의 양단부까지 상기 압착패드의 장착면에 밀착되도록 유도하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 장착부재의 랩시트는 테프론 소재로 구비된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드는 백플레인 장착면에 진공펌프에 의한 공기 흡입을 허용하는 다수의 에어홀을 구비하여 장착되는 백플레인을 진공 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드는 백플레인 장착면에 백플레인에 의해 압착되면 공기의 배출을 허용하였다가 흡입하려는 경향에 의해 흡착 기능을 갖는 다수의 흡착홈을 구비하여 장착되는 백플레인을 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드는 백플레인 장착면에 다수의 미세돌기를 구비하여 백플레인에 의해 압착되면 미세돌기가 압착패드 표면에서 요입되는 과정에서 요입 홈을 형성하면서 상기 요입 홈에 의해 장착되는 백플레인을 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드는 백플레인 장착면에 접착제가 도포된 접착층을 구비하여 장착되는 백플레인에 대한 접착력을 갖도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드의 내부에는 서로 이격을 두고 상하방향으로 적층된 다수의 금속판이 설치되어 상기 압착패드의 탄성력을 유지하면서도 지지력을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드의 백플레인 장착면은 중앙부로 갈수록 상부로 돌출되어 상기 백프레인을 윈도우 기판의 중앙부로부터 모서리 단부에 이르도록 점진적으로 접합시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 곡률이 가장 크게 형성된 윈도우 기판의 후면 모서리부에 대응하는 압착패드의 모서리부는 상기 윈도우 기판 모서리부의 곡률보다 작게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 방법은, 압착패드가 윈도우 기판 후면에 대하여 백플레인을 압착하는 작업을 착수하기 전에 상기 압착패드에 백플레인을 밀접하게 장착시키는 단계; 압착패드의 흡착 또는 접착 기능을 통해 밀접하게 장착된 백플레인의 장착 상태를 유지시키는 단계; 압착패드에 장착된 백플레인을 윈도우 기판의 후면에 압착시키는 단계를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.
여기서, 압착패드에 백플레인을 장착할 때, 플렉시블한 랩시트에 의해 압착패드의 백플레인 장착면을 감싸는 방법으로 백플레인을 그 모서리 단부까지 압착패드에 밀접하게 장착시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 랩시트가 백플레인에 형성되어 있는 OCA층을 대면 접촉하도록 하여 상기 랩시트에 백플레인을 부착하고, 이후 상기 랩시트를 이송하여 백플레인을 상기 압착패드에 장착시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드를 중심으로 이격된 양측편에 각각 위치하여 상기 랩시트의 양단부를 지지하는 한 쌍의 시트 지지체를 상기 압착패드의 상방 양측편에서 하방으로 상대 이동하고 상기 압착패드의 하방 양측편에서 서로의 이격을 좁히는 안쪽 방향으로 이동하여 상기 랩시트가 백플레인의 양단부까지 상기 압착패드의 장착면에 밀착되도록 유도하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드는 백플레인 장착면에 진공펌프에 의한 공기 흡입을 허용하는 다수의 에어홀이 형성된 것으로 구비되어, 장착되는 백플레인을 진공 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드는 백플레인 장착면에 백플레인에 의해 압착되면 공기의 배출을 허용하였다가 흡입하려는 경향에 의해 흡착 기능을 갖는 다수의 흡착홈이 형성된 것으로 구비되어, 장착되는 백플레인을 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드는 백플레인 장착면에 다수의 미세돌기가 형성된 것으로 구비되어, 백플레인에 의해 압착되면 미세돌기가 압착패드 표면에서 요입되는 과정에서 요입 홈을 형성하면서 상기 요입 홈에 의해 장착되는 백플레인을 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드는 백플레인 장착면에 접착제가 도포된 접착층이 형성된 것으로 구비되어, 장착되는 백플레인에 대한 접착력을 갖도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 압착패드의 백플레인 장착면은 중앙부로 갈수록 상부로 돌출되고, 곡률이 가장 크게 형성된 윈도우 기판의 후면 모서리부에 대응하는 압착패드의 모서리부는 상기 윈도우 기판 모서리부의 곡률보다 작게 형성되도록 하여, 상기 백프레인이 윈도우 기판의 중앙부로부터 모서리 단부에 이르기까지 점진적으로 접합되도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 라미네이션 장치 및 이를 이용한 라미네이션 방법은, 백플레인이 그 모서리 단부까지 압착패드에 밀착된 상태가 되도록 하고 그 상태를 유지하는 가운데 윈도우 기판에 대한 압착 작업을 수행하도록 하여 과거 백플레인을 고압으로 단순 가압하여 윈도우 기판에 접합하였던 방법에서 야기되던 OCA 스크레치의 발생률 및 이에 따른 제품의 불량률을 현저히 줄일 수 있게 된다.
도 1은 종래기술에 의한 라미네이션 장치를 설명하기 위한 참조도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치를 설명하기 위한 구성도
도 3a는 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치에서 압착패드의 구성을 설명하기 위한 참조도
도 3b는 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치에서 압착패드의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도
도 4 내지 도 7은 본 발명의 변형실시예에 의한 라미네이션 장치에서 변형된 형태의 압착패드의 구성을 설명하기 위한 참조도
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치에서 압착패드의 형상을 설명하기 위한 참조도
도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 방법을 설명하기 위한 일련의 참조도
도 10은 종래기술에 의한 라미네이션 공정시 블랙 매트릭스의 양단부에 OCA 스크레치가 발생한 불량품을 예시한 참조도
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치와 이를 이용한 라미네이션 방법에 의하여 OCA 스크레치가 없이 생산된 제품을 예시한 참조도
도 12는 종래기술과 본 발명에 의한 라미네이션 공정 진행시 생산대수 대비 OCA 스크레치 발생률을 비교한 실험 그래프
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 라미네이션 장치 및 이를 이용한 라미네이션 방법에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 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. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 3a는 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치에서 압착패드의 구성을 설명하기 위한 참조도이며, 도 3b는 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치에서 압착패드의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 라이네이션 장치는 윈도우 기판(A11)과 백플레인(A13)을 라미네이션하는 장치로서 압착패드(110), 패드 지지대(120), 가압부재(130), 장착부재(150)를 주요 구성요소로 포함하여 이루어지며, 상기 장착부재(150)가 플렉시블한 랩시트(151)에 의해 감싸는 독특한 방식에 의해 백플레인(A13)을 그 모서리 단부까지 밀접하게 압착패드(110)에 장착시키고, 상기 압착패드(110)는 장착된 백플레인(A13)을 밀착된 상태를 그대로 유지하기 위하여 흡착 또는 접착 방식에 의해 효과적으로 붙잡을 수 있도록 구성된다.
이같은 구성에 의해 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치는 곡면부를 갖는 윈도우 기판(A11)에 대해 백플레인(A13)을 고압으로 단순 가압하던 방법으로 인해 야기되었던 OCA 스크레치의 발생률 및 이에 따른 제품의 불량률을 현저히 줄일 수 있게 된다.
(상기 윈도우 기판(A11)의 곡면부는 도면과 같이 양모서리 부분이 윈도우 기판(A11)의 후방을 향하도록 절곡된 형태의 것을 주로 염두에 두고 있으나, 전체가 곡면으로 형성될 수도 있고, 모서리 부분과 중앙 부분 모두 곡면으로 형성되되 서로의 곡률이 상이하게 형성될 수도 있다. 한편, 상기 백플레인(A13)은 디스플레이 패널, 터치센서패널, 피씨비 패널 등이 될 수 있다)
이하, 상기 각 구성요소들을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 압착패드(110)는 곡면부를 구비하고 있는 윈도우 기판(A11) 후면에 대하여 OCA층(A12)이 전면에 형성된 상태인 백플레인(A13)을 압착시켜 접합하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 압착패드(110)는 상면에 형성된 백플레인 장착면이 윈도우 기판(A11) 후면(하방을 향하고 있음)에 대응하여 볼록한 곡면을 갖도록 형성되며, 탄성 재질을 갖는 소재로 마련된다. 이같은 탄성 재질의 소재는 실리콘, 고무 등이 될 수 있다. 상기 압착패드(110)는 도 2의 확대부 'A1'과 'A2'에 도시된 것처럼 백플레인 장착면에 다수의 흡착홈(111)을 구비한다. 여기서 흡착홈(111)은 바람직하게는 반구형 홈이 될 수도 있고, 반구형 홈에서 깊이가 더욱 깊게 형성된 홈이 될 수도 있다. 이같이 흡착홈(111)이 구비되면 백플레인 장착면의 표면 신축성이 향상되어 백플레인(A13)의 장착시 밀착되는 정도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 더 중요한 것으로 도 3b에서 볼 수 있는 것처럼 백플레인 장착면이 백플레인(A13)에 의해 압착되면(a) 공기의 배출을 허용하였다가 흡입하려는 경향을 갖게 된다(b). 이로써 진공펌프를 구비하지 않아도 상기 흡착홈(111)에 의해 백플레인(A13)을 흡착하는 것이 가능하다. 또한, 윈도우 기판(A11)에 대해 백플레인(A13)을 압착할 때에도 향상된 표면 신축성에 의해 압착패드(110)가 윈도우 기판(A11)에 더욱 부합된 형태로 변형되어 보다 균일한 압력 배분을 통해 백플레인(A13)을 압착할 수 있는 장점이 있다. 더욱이 이같이 흡착홈(111)을 구비한 구성에 더해 차후 변형된 실시예를 통해 설명될 에어홀(112)의 구성까지 복합적으로 적용되는 경우 장착부재(150)에 의해 밀접하게 장착된 백플레인(A13)에 대하여 진공 흡착에 의해 보다 안정적으로 붙잡을 수 있게 된다.
이같은 압착패드(110)는 가압부재(130)에 의해 가압력을 제공받아 상승하면서 상기 백플레인(A13)을 윈도우 기판(A11)의 후면에 압착하게 되는데, 이때 상기 윈도우 기판(A11)을 상측에서 지지하고 있는 지그(미도시됨)가 상기 가압부재(130)에 대응하여 윈도우 기판(A11)을 하강시키면서 압착이 이루어지도록 할 수도 있다. 또한, 상기 가압부재(130)는 정지한 상태에서 윈도우 기판(A11)을 지지하고 있는 지그만 하강하여 윈도우 기판(A11)과 백플레인(A13) 간 압착이 이루어지도록 할 수도 있다.
상기 압착패드(110)의 전체적인 형상을 살펴보면 도 8에 도시된 것처럼 백플레인 장착면(상면)이 중앙부로 갈수록 상부로 돌출된 형상을 가지며(곡률 R0 < R0'), 곡률이 가장 크게 형성된 윈도우(A11) 기판의 후면 모서리부에 대응하는 압착패드(110)의 모서리부는 상기 윈도우 기판(A11) 모서리부의 곡률보다 작게 형성되어 완만한다(R1 > R1'). 이같은 구성에 의해 백프레인(A13)을 윈도우 기판(A11)의 중앙부로부터 시작항 모서리 단부에 이르도록 점진적으로 접합시킬 수 있게 되며, 이로써 백프레인(A13)과 윈도우 기판(A11) 사이에 기포들이 존재하지 않도록 방지할 수 있게 된다.
상기 패드 지지대(120)는 탄성 재질인 압착패드(110)를 그 하부에서 안정적으로 지지하면서 가압부재(130)로부터 제공되는 가압력을 상기 압착패드(110)로 전달하다. 상기 패드 지지대(120)는 비교적 높은 강성을 갖는 금속 소재로 구비된다.
상기 가압부재(130)는 상기 패드 지지대(120) 및 압착패드(110)를 상승시키면서 가압력을 압착패드(110)에 제공함으로써 윈도우 기판(A11)에 대한 백플레인(A13)의 압착이 이루어지도록 한다. 상기 가압부재(130)는 일반적인 실린더 등의 액추에이터 등으로 구비될 수 있으며 동일한 역할을 수행할 수 있다면 그 외 공지된 어떠한 장치로 구비되어도 무방하다.
상기 장착부재(150)는 압착패드(110)의 백플레인 장착면을 감싸는 방법으로 백플레인(A13)을 그 모서리 단부까지 압착패드(110)에 밀접하게 장착시켜주는 역할을 한다. 이를 위해 상기 장착부재(150)는 백플레인(A13)에 OCA층(A12)이 기 형성되어 있는 상태에서 상기 OCA층(A12)을 대면하여 접촉함으로써 백플레인(A13)을 부착하고, 이후 기 부착된 백플레인(A13)을 가지고 상기 압착패드(110)의 백플레인 장착면을 감싸는 형태로 밀접하게 장착하는 플렉시블한 랩시트(151)를 구비한다. 여기서 상기 랩시트(151)는 백플레인(A13)의 장착 작업이 완료되면 OCA층(A12)으로부터 용이하게 떨어질 수 있도록 테프론 소재 또는 이와 동일한 역할을 수행하는데 적당한 소재의 시트로 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 장착부재(150)는 압착패드(110)를 중심으로 이격된 양측편에 각각 위치하여 랩시트(151)의 양단부를 지지하는 한 쌍의 시트 지지체(152)를 포함한다. 상기 한 쌍의 시트 지지체(152)는 도 9a 및 도 9b에 도시된 것처럼 OCA층(A12)의 접착력으로 백플레인(A13)이 부착된 랩시트(151)를 지지한 상태로 상기 압착패드(110)의 상방 양측편에서 하방으로 상대 이동하여 백플레인(A13)이 압착패드(110)의 장착면에 장착되도록 하되, 상기 압착패드(110)의 하방 양측편에서 서로의 이격을 좁히는 안쪽 방향으로 이동하여 상기 랩시트(151)가 백플레인(A13)의 양단부까지 상기 압착패드(110)의 장착면에 밀착되도록 가압한다.
이처럼 장착부재(150)가 구비된 구성에 의하면 윈도우 기판(A11)에 대한 백플레인(A13)의 압착작업이 착수되기에 앞서, 압착패드(110)에 대한 백플레인(A13)의 장착을 그 모서리 단부까지 완벽하게 밀착된 상태로 수행하게 된다. 이처럼 장착부재(150)에 의해 백플레인(A13)이 압착패드(110)에 모서리 단부까지 완벽하게 밀착된 상태가 되면 윈도우 기판(A11)에 대한 백플레인(A13)의 압착시 곡면 형성된 윈도우 기판(A11)의 모서리 단부와의 접촉으로 인해 백플레인(A13)의 전면에 위치한 OCA층(A12)이 긁히면서 OCA 스크레치가 발생하는 것을 근원적으로 방지할 수 있는 것이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 변형실시예에 의한 라미네이션 장치에서 변형된 형태의 압착패드의 구성을 설명하기 위한 참조도이다.
본 발명의 변형실시예에서는 장착부재(150)에 의해 압착패드(110)에 밀착된 백플레인(A13)의 형태를 보다 효과적으로 유지, 보존하기 위하여 창작된 독특한 형태의 압착패드(110)가 개시된다.
첫 번째 변형된 압착패드(110)의 형태는 도 4에 도시된 것처럼 백플레인(A13)이 장착되는 백플레인 장착면에 진공펌프에 의한 공기 흡입을 허용하는 다수의 에어홀(112)을 구비한 것이다. 이로써 장착되는 백플레인(A13)을 진공 흡착할 수 있게 된다.
이같이 다수의 에어홀(112)을 구비한 압착패드(110)의 구성에 따르면 상기 장착부재(150)에 의해 모서리 단부까지 밀착된 형태로 압착패드(110)에 장착된 백플레인(A13)을 진공 흡착함으로써 초기 장착된 형태를 매우 안정적으로 유지할 수 있다는 커다란 장점이 있다. 더욱이 이같이 다수의 에어홀(112)을 구비한 압착패드(110)의 백플레인 장착면에 앞서 설명된 흡착홈(111)이 복합적으로 구비되면 양 구성의 시너지 효과를 얻을 수 있다.
두 번째 변형된 압착패드(110)의 형태는 도 5에 도시된 것처럼 백플레인(A13)이 장착되는 백플레인 장착면에 접착제나 접착필름으로 도포된 접착층(140)을 구비하여 장착되는 백플레인(A13)에 대한 접착력을 갖도록 한 것이다. 이같이 접착층(140)을 구비한 압착패드(110)의 구성에 따르면 상기 장착부재(150)에 의해 모서리 단부까지 밀착된 형태로 압착패드(110)에 장착된 백플레인(A13)을 접착층(140)에 의해 접착함으로써 초기 장착된 형태를 안정적으로 유지할 수 있다는 장점이 있다. 이같이 접착층(140)을 구비한 구성은 에어홀(112)을 구비하는 구성과 달리 진공펌프를 필요로 하지 않는다는 점에서 장점이 있으나 접착제를 잘못 선정하는 경우 백플레인(A13)에 불필요하게 묻어나면서 오염문제를 야기할 가능성도 있다.
세 번째 변형된 압착패드(110)의 형태는 도 6a의 확대부 A3에 도시된 것처럼 백플레인 장착면에 직경이 50 내지 300 마이크로미터 정도의 크기를 갖는 다수의 미세돌기(114)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이들 미세돌기(114)들은 도 6b에 도시된 것처럼 백플레인(A13)에 의해 압착되면(a) 미세돌기(114)가 압착패드(110) 표면에서 요입되는 과정에서 요입 홈(114a)을 형성하면서 상기 요입 홈(114a)에 의해 장착되는 백플레인을 흡착하게 된다(b). 이같은 구성 역시 진공펌프를 구비하지 않아도 압착패드(110)가 흡착 기능을 발휘할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 미세돌기(114)를 구비한 구성의 경우 다수의 에어홀(112)을 구비한 구성과 복합적으로 적용되면 시너지 효과를 얻을 수 있다.
네 번째 변형된 압착패드(110)의 형태는 도 7에 도시된 것처럼 상기 압착패드(110)의 내부에 서로 이격을 두고 상하방향으로 적층된 다수의 금속판(115)이 설치된 것이다. 이로써 압착패드(110)가 갖는 탄성력은 거의 그대로 유지하면서도 적층된 다수의 금속판(115)에 의해 가압 작업시 압착패드(110)의 지지력을 높일 수 있게 된다. 이같이 변형된 압착패드(110)의 경우 백플레인 장착면에 다수의 흡착홈(111)이나 미세돌기(114), 접착층(140)과 함께 복합적으로 구성될 수 있다.
계속해서 아래에서는 전술된 라미네이션 장치를 이용하여 진행되는 라미네이션 방법에 대해 설명하기로 한다. 이에 도 9a 내지 도 9d는 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 방법을 설명하기 위한 일련의 참조도이다.
본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 방법에 따르면, 도 9a에 도시된 것처럼 OCA층(A12)이 전면에 형성된 백플레인(A13)을 장착부재(150)에 구비된 랩시트(151)에 부착하는 단계가 진행된다. 이때 백플레인(A13)에 OCA층(A12)이 기 형성되어 있는 상태에서 OCA층(A12)을 대면하여 접촉하도록 함으로써 상기 랩시트(151)에 백플레인(A13)을 부착한다.
이후, 도 9b에 도시된 것처럼 플렉시블한 랩시트(151)에 의해 압착패드(110)의 백플레인 장착면을 감싸는 방법으로 백플레인(A13)을 그 모서리 단부까지 압착패드(110)에 밀접하게 장착시키는 단계가 진행된다. 이때 랩시트(151)를 이송하여 백플레인(A13)을 상기 압착패드(110)에 장착시키는데, 상기 압착패드(110)를 중심으로 이격된 양측편에 각각 위치하여 상기 랩시트(151)의 양단부를 지지하고 있는 한 쌍의 시트 지지체(152)를 압착패드(110)의 상방 양측편에서 하방으로 상대 이동하고 상기 압착패드(110)의 하방 양측편에서 서로의 이격을 좁히는 안쪽 방향으로 이동하여 랩시트(151)가 백플레인(A13)의 모서리 양단부까지 압착패드(110)의 장착면에 밀착되도록 유도한다. 그러면 압착패드(110)에 형성된 흡착홈(111)이 일단 공기를 배출하였다가 다시 흡입하려는 경향에 의해 압착패드(110)에 장착된 백플레인(A13)을 흡착하여 그 장착된 상태를 안정적으로 유지, 보존한다.
이후, 도 9c에 도시된 것처럼 랩시트(151)를 상기 압착패드(110)에 장착된 백플레인(A13)으로부터 제거한 후 백플레인(A13)을 상부로 가압 이송하여 윈도우 기판(A11)의 후면에 압착시키는 단계가 진행된다. 이때 백플레인(A13)이 윈도우 기판(A11)의 후면 중앙부로부터 시작하여 모서리 단부에 이르기까지 점진적으로 접합되는데, 이 과정에서 백플레인(A13)이 압착패드(110)에 밀접하게 초기 장착된 이후부터 모서리 단부까지 밀착된 상태 그대로 유지되어 있으므로 그 전면에 형성된 OCA층(A12)이 윈도우 기판(A11)의 안쪽으로 안전하게 삽입되면서 윈도우 기판(A11) 모서리 단부에 긁히는 일이 발생하지 않는다. 이로써, OCA층(A12)이 윈도우 기판(A11) 모서리에 긁히면서 발생하는 OCA 스크레치가 거의 발생하지 않는다.
이후, 도 9d에 도시된 것처럼 가압부재(130)를 하강시켜 윈도우 기판(A11)에 접합된 상태에 있는 백플레인(A13)으로부터 압착패드(110)를 분리시켜준다. 이로써, 윈도우 기판(A11)과 백플레인(A13)의 라미네이션 공정이 완료된다.
도 10은 종래기술에 의한 라미네이션 공정시 블랙 매트릭스(B1)의 양단부에 OCA 스크레치가 발생한 불량품을 단적으로 표현한 것이다. 하지만 본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치와 이를 이용한 라미네이션 방법에 의하여 라미네이션 공정을 진행한 경우 도 11에 도시된 것처럼 OCA 스크레치 없이 제대로 생산된 제품을 얻게 된다.
본 발명의 실시예에 의한 라미네이션 장치를 이용하여 윈도우 기판(A11)과 백플레인(A13)의 라미네이션을 3000회 이상 진행한 실험 결과, 도 12의 비교 그래프와 같이 OCA 스크레치가 발생한 불량률이 단지 400PPM 이하 수준에 불과하여 기존 방법의 불량률이 80% 이상에 달했던 것과는 큰 차이가 있음을 알 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
110 : 압착패드 111 : 흡착홈
112 : 에어홀 114 : 미세돌기
120 : 패드 지지대 130 : 가압부재
140 : 접착층 150 : 장착부재
151 : 랩시트 152 : 시트 지지체

Claims (32)

  1. 윈도우 기판과 백플레인을 라미네이션하는 라미네이션 장치에 있어서,
    곡면부를 구비하고 있는 윈도우 기판 후면에 대하여 OCA층이 전면에 형성된 상태의 백플레인을 압착시키는 탄성 재질의 압착패드; 상기 압착패드를 지지하는 패드 지지대; 상기 패드 지지대를 통해 상기 압착패드에 가압력을 제공하는 가압부재;를 포함하며, 상기 압착패드가 윈도우 기판 후면에 대하여 백플레인을 압착하는 작업을 착수하기 전에 상기 압착패드에 백플레인을 밀접하게 장착시켜주는 장착부재를 더 포함하며,
    상기 압착패드는 백플레인이 밀접하게 장착된 상태를 유지시키면서 윈도우 기판 후면에 압착시키며,
    상기 장착부재는 플렉시블한 랩시트를 구비하여 상기 압착패드의 백플레인 장착면을 감싸는 방법으로 백플레인을 그 모서리 단부까지 상기 압착패드에 밀접하게 장착시키는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장착부재의 랩시트는 백플레인에 형성되어 있는 OCA층을 대면 접촉하여 상기 백플레인을 부착하고, 이후 기 부착된 백플레인을 상기 압착패드로 이송하여 장착시키는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 장착부재는 상기 압착패드를 중심으로 이격된 양측편에 각각 위치하여 상기 랩시트의 양단부를 지지하는 한 쌍의 시트 지지체를 포함하며,
    상기 한 쌍의 시트 지지체는 백플레인이 부착된 랩시트를 지지한 상태로 상기 압착패드의 상방 양측편에서 하방으로 상대 이동하여 백플레인이 압착패드의 장착면에 장착되도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 한 쌍의 시트 지지체는 백플레인이 부착된 랩시트를 지지한 상태로 상기 압착패드의 상방 양측편에서 하방으로 상대 이동하고 상기 압착패드의 하방 양측편에서 서로의 이격을 좁히는 안쪽 방향으로 이동하여 상기 랩시트가 백플레인의 양단부까지 상기 압착패드의 장착면에 밀착되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 장착부재의 랩시트는 테프론 소재로 구비된 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 압착패드는 백플레인 장착면에 진공펌프에 의한 공기 흡입을 허용하는 다수의 에어홀을 구비하여 장착되는 백플레인을 진공 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 압착패드는 백플레인 장착면에 백플레인에 의해 압착되면 공기의 배출을 허용하였다가 흡입하려는 경향에 의해 흡착 기능을 갖는 다수의 흡착홈을 구비하여 장착되는 백플레인을 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 압착패드는 백플레인 장착면에 다수의 미세돌기를 구비하여 백플레인에 의해 압착되면 미세돌기가 압착패드 표면에서 요입되는 과정에서 요입 홈을 형성하면서 상기 요입 홈에 의해 장착되는 백플레인을 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 압착패드는 백플레인 장착면에 접착제가 도포된 접착층을 구비하여 장착되는 백플레인에 대한 접착력을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압착패드의 내부에는 서로 이격을 두고 상하방향으로 적층된 다수의 금속판이 설치되어 상기 압착패드의 탄성력을 유지하면서도 지지력을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 압착패드의 백플레인 장착면은 중앙부로 갈수록 상부로 돌출되어 백프레인을 윈도우 기판의 중앙부로부터 시작하여 모서리 단부에 이르도록 점진적으로 접합시키는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    곡률이 가장 크게 형성된 윈도우 기판의 후면 모서리부에 대응하는 압착패드의 모서리부는 상기 윈도우 기판 모서리부의 곡률보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 윈도우 기판과 백플레인을 라미네이션하는 라미네이션 방법으로서,
    압착패드가 윈도우 기판 후면에 대하여 백플레인을 압착하는 작업을 착수하기 전에 상기 압착패드에 백플레인을 밀접하게 장착시키는 단계;
    압착패드의 흡착 또는 접착 기능을 통해 밀접하게 장착된 백플레인의 장착 상태를 유지시키는 단계;
    압착패드에 장착된 백플레인을 윈도우 기판의 후면에 압착시키는 단계를 포함하며,
    압착패드에 백플레인을 장착할 때, 플렉시블한 랩시트에 의해 압착패드의 백플레인 장착면을 감싸는 방법으로 백플레인을 그 모서리 단부까지 압착패드에 밀접하게 장착시키는 것을 특징으로 하는 라미네이션 방법.
  24. 삭제
  25. 제23항에 있어서,
    상기 랩시트가 백플레인에 형성되어 있는 OCA층을 대면 접촉하도록 하여 상기 랩시트에 백플레인을 부착하고, 이후 상기 랩시트를 이송하여 백플레인을 상기 압착패드에 장착시키는 것을 특징으로 하는 라미네이션 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 압착패드를 중심으로 이격된 양측편에 각각 위치하여 상기 랩시트의 양단부를 지지하는 한 쌍의 시트 지지체를 상기 압착패드의 상방 양측편에서 하방으로 상대 이동하고 상기 압착패드의 하방 양측편에서 서로의 이격을 좁히는 안쪽 방향으로 이동하여 상기 랩시트가 백플레인의 양단부까지 상기 압착패드의 장착면에 밀착되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 라미네이션 방법.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 압착패드는 백플레인 장착면에 진공펌프에 의한 공기 흡입을 허용하는 다수의 에어홀이 형성된 것으로 구비되어, 장착되는 백플레인을 진공 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 방법.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 압착패드는 백플레인 장착면에 백플레인에 의해 압착되면 공기의 배출을 허용하였다가 흡입하려는 경향에 의해 흡착 기능을 갖는 다수의 흡착홈이 형성된 것으로 구비되어, 장착되는 백플레인을 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 방법.
  29. 제23항에 있어서,
    상기 압착패드는 백플레인 장착면에 다수의 미세돌기가 형성된 것으로 구비되어, 백플레인에 의해 압착되면 미세돌기가 압착패드 표면에서 요입되는 과정에서 요입 홈을 형성하면서 상기 요입 홈에 의해 장착되는 백플레인을 흡착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 방법.
  30. 제23항에 있어서,
    상기 압착패드는 백플레인 장착면에 접착제가 도포된 접착층이 형성된 것으로 구비되어, 장착되는 백플레인에 대한 접착력을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 방법.
  31. 제23항에 있어서,
    윈도우 기판에 대한 백프레인의 접합은 중앙부로부터 시작하여 점진적으로 모서리 단부에 이르도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 라미네이션 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 압착패드의 백플레인 장착면은 중앙부로 갈수록 상부로 돌출되고, 곡률이 가장 크게 형성된 윈도우 기판의 후면 모서리부에 대응하는 압착패드의 모서리부는 상기 윈도우 기판 모서리부의 곡률보다 작게 형성되도록 하여, 상기 백프레인이 윈도우 기판의 중앙부로부터 시작하여 모서리 단부에 이르도록 점진적으로 접합되도록 한 것을 특징으로 하는 라미네이션 방법.
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