KR20150029113A - 패널 부착 장치 및 부착 방법 - Google Patents

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Abstract

패널 부착 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 부착 장치는, 제1 패널이 로딩되는 제1 패널 로딩 유닛; 및 제1 패널에 부착될 제2 패널이 로딩되며, 제2 패널을 시소운동시키면서 제1 패널의 일측부에서 타측부로 순차적으로 부착시키는 제2 패널 부착 유닛을 포함한다.

Description

패널 부착 장치 및 부착 방법{An apparatus and method to attach panel}
본 발명은, 패널 부착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 패널 부착시 기포의 발생을 효과적으로 방지할 수 있고 생산장비와 생산공정을 단순화하여 생산비용 및 생산시간을 감소시킬 수 있는 패널 부착 장치에 관한 것이다.
패널 부착 장치는 제1 패널에 제2 패널을 부착하는 장치이다.
이때 제1 패널은 디스플레이 패널 또는 터치 패널 등이 될 수 있고, 제1 패널의 상부에 부착되는 제2 패널은 윈도우 패널, 윈도우 글라스, 보호 글라스, 보호 필름, 편광 글라스, 편광 필름 등이 될 수 있다.
일반적으로 종래의 패널 부착 장치는 제1 패널 면과 제2 패널 면이 평행하게 또는 예각으로 마주보는 상태에서 제2 패널을 제1 패널에 대하여 수직 방향으로 이동시키며 부착하였다.
그런데, 이러한 종래의 수직면 부착방식을 사용하는 경우에는 패널 부착시 패널과 패널 사이의 부착면에 기포가 쉽게 발생하는 문제점이 있다.
나아가 기포가 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 진공 챔버를 마련하고 진공 상태에서 패널을 부착하는 방식을 사용하고 있으나, 이러한 진공 챔버 방식은 부착면에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있지만 진공 챔버를 설치하기 위한 장비 투자비용이 증가하게 되어 생산 비용이 증가하는 문제점과 진공 챔버의 크기가 일정하기 때문에 다양한 패널 크기 및 기종에 대응한 생산라인의 변경이 어려운 문제점이 있다.
또한 패널 부착을 위한 준비과정에서 진공상태를 만들기 위한 시간이 소요되기 때문에 생산 시간이 증가하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2008-0015544호, 2008.02.20.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 패널 부착시 기포의 발생을 효과적으로 방지할 수 있고 생산장비와 생산공정을 단순화하여 생산비용 및 생산시간을 감소시킬 수 있는 패널 부착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 패널이 로딩되는 제1 패널 로딩 유닛; 및 상기 제1 패널에 부착될 제2 패널이 로딩되며, 상기 제2 패널을 시소운동시키면서 상기 제1 패널의 일측부에서 타측부로 순차적으로 부착시키는 제2 패널 부착 유닛을 포함하는 패널 부착 장치가 제공될 수 있다.
상기 제2 패널 부착 유닛은 상기 제2 패널이 로딩되는 제2 패널 로딩 패드를 구비하는 패널 부착용 시소운동모듈; 및 상기 패널 부착용 시소운동모듈의 일측에 배치되며, 상기 패널 부착용 시소 운동모듈이 시소운동하도록 상기 제2 패널 로딩 패드를 제1 패널 로딩 유닛 방향으로 가압하면서 상기 제1 패널의 판면 방향으로 이동되는 패드 가압용 이동모듈을 포함할 수 있다.
상기 제2 패널 로딩 패드는 상기 제2 패널이 상기 제1 패널과 선(線) 접촉되도록 곡면으로 형성될 수 있다.
상기 제2 패널 로딩 패드는 진공으로 상기 제2 패널을 흡착하며, 탄성을 갖는 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 패널 부착용 시소운동모듈은 상기 제2 패널 로딩 패드의 양측에서 상호 대향되게 이격 배치되며, 상기 제2 패널 로딩 패드의 시소운동을 위하여 상기 제2 패널 로딩 패드의 시소 피벗 축을 형성하는 한 쌍의 시소 피벗부재; 및 상기 제2 패널 로딩 패드 양측에 각각 결합되어 상기 제2 패널 로딩 패드를 지지하며, 상기 한 쌍의 시소 피벗부재와 대응되게 연결되는 한 쌍의 패드 지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 패널 부착용 시소운동모듈은 상기 제2 패널 로딩 패드의 일측에 결합되어 상기 제2 패널 로딩 패드를 수직이동시키는 수직이동부를 더 포함할 수 있다.
상기 패드 가압용 이동모듈은 이동모듈 본체; 상기 이동모듈 본체의 일측에 마련되어 상기 제2 패널 로딩 패드를 가압하는 가압부; 및 상기 이동모듈 본체와 연결되어 상기 이동모듈 본체를 상기 제1 패널의 판면 방향으로 이동시키는 이동부를 포함할 수 있다.
상기 가압부는 상기 제2 패널 로딩 패드에 구름 접촉되는 가압 롤러; 및 상기 가압 롤러의 일측에 마련되어 상기 가압 롤러를 상기 제2 패널 로딩 패드 방향으로 가압하는 가압 실린더를 포함할 수 있다.
상기 제1 패널 로딩 유닛은 상기 제1 패널이 로딩되며 진공으로 상기 제1 패널을 흡착하는 제1 패널 로딩 유닛 본체; 및 상기 제1 패널 로딩 유닛 본체의 일측에 마련되어 상기 제1 패널 로딩 유닛 본체를 상기 제2 패널이 부착될 패널 부착 위치로 이송시키는 이송모듈을 포함할 수 있다.
상기 제2 패널은 리지드(rigid)한 리지드(rigid) 패널이며, 상기 패널 부착 장치는 상기 제1 패널에 레진을 도포하는 레진 도포 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 패널 부착 장치는 상기 레진을 경화시키는 레진 경화 유닛이 더 포함할 수 있다.
상기 제2 패널은 휘어질 수 있는 플렉시블(flexible) 패널이며, 상기 패널 부착 장치는 상기 제2 패널에 미리 부착된 보호필름을 박리하는 보호필름 박리 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 패널이 로딩되는 제1 패널 로딩 단계; 상기 제1 패널에 부착시킬 제2 패널이 로딩되는 제2 패널 로딩 단계; 및 상기 제2 패널을 시소운동시키면서 상기 제1 패널의 일측부에서 타측부로 순차적으로 부착시키는 제2 패널 부착 단계를 포함하는 패널 부착 방법이 제공될 수 있다.
상기 제2 패널 부착 단계는 상기 제1 패널과 상기 제2 패널을 정렬시키는 제1 패널 및 제2 패널 정렬 단계; 상기 제2 패널이 로딩되며, 상기 제2 패널이 상기 제1 패널과 선(線) 접촉되도록 곡면으로 형성되는 제2 패널 로딩 패드의 일측부가 상기 제1 패널 방향으로 상기 제2 패널의 일측부를 가압하는 가압 단계; 및 상기 제2 패널 로딩 패드가 시소운동하면서 상기 제2 패널을 가압하는 위치가 상기 제2 패널의 일측부에서 타측부로 순차적으로 이동하는 가압위치 이동 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 패널은 리지드(rigid)한 리지드(rigid) 패널이며, 상기 제1 패널 로딩 단계 전에 상기 제1 패널에 레진을 도포하는 레진 도포 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 레진 도포 단계 후에 상기 레진을 경화시키는 레진 경화 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 패널은 휘어질 수 있는 플렉시블(flexible) 패널이며, 상기 제2 패널에 미리 부착된 보호필름을 박리하는 보호필름 박리 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 제2 패널을 시소운동시키면서 제1 패널의 일측부에서 타측부로 순차적으로 부착시킴으로써 패널 부착시 기포의 발생을 효과적으로 방지할 수 있고, 생산장비와 생산공정을 단순화하여 생산비용 및 생산시간을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 부착 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 패널 부착용 시소운동모듈의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1의 패드 가압용 이동모듈의 개략적인 사시도이다.
도 4 내지 도 7은 패널 부착 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패널 부착 방법에 대한 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 패널 부착 방법에 대한 순서도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 부착 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 패널 부착용 시소운동모듈의 개략적인 사시도이며, 도 3은 도 1의 패드 가압용 이동모듈의 개략적인 사시도이고, 도 4 내지 도 7은 패널 부착 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 부착 장치(1)는 제1 패널 로딩 유닛(10)과, 제2 패널 부착 유닛(20)과, 레진 도포 유닛(미도시)과, 레진 경화 유닛(미도시)을 포함한다.
제1 패널 로딩 유닛(10)은 제1 패널(2)이 로딩되는 곳이며, 제1 패널(2)이 로딩되는 제1 패널 로딩위치(L)와 제2 패널(3)이 부착되는 제2 패널 부착위치(A) 사이를 왕복 이동하게 된다.
이러한 제1 패널 로딩 유닛(10)은 제1 패널 로딩 유닛 본체(110)와, 이송모듈(120)을 포함한다.
제1 패널 로딩 유닛 본체(110)는 제1 패널(2)이 로딩되어 패널 부착 작업이 진행되는 곳이며, 진공으로 제1 패널(2)을 흡착하는 역할을 한다. 진공으로 제1 패널(2)을 흡착함으로써 제2 패널(3)을 부착할 때에 압력이 가해지더라도 제1 패널(2)을 흔들림 없이 고정할 수 있어 부착 품질을 높일 수 있는 이점이 있다.
이송모듈(120)은 제1 패널 로딩 유닛 본체(10)의 일측에 마련되어 제1 패널 로딩 유닛 본체(110)를 제1 패널 로딩위치(L)와 제2 패널 부착위치(A) 사이로 왕복 이동시키는 역할을 하며, LM 가이드(121)를 따라 이동된다.
제2 패널 부착 유닛(20)은 제1 패널(2)에 부착될 제2 패널(3)이 로딩되며, 제2 패널(3)을 시소운동시키면서 제1 패널(2)의 일측부에서 타측부로 순차적으로 부착시키는 역할을 한다.
일반적으로 패널을 부착하기 위하여 종래의 수직면 부착방식을 사용하는 경우에는 패널 부착시 패널과 패널 사이의 부착면에 기포가 쉽게 발생하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 진공 챔버를 마련하고 진공 상태에서 패널을 부착하는 방식을 사용하고 있으나, 이러한 방식은 부착면에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있지만 진공 챔버를 마련하기 위한 장비의 투자 비용이 증가하게 되어 생산 비용이 증가하는 문제점이 있다.
또한 패널 부착을 위한 준비과정에서 진공상태를 만들기 위한 시간이 소요되기 때문에 생산 시간이 증가하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 제2 패널 부착 유닛(20)에 의해 제2 패널(3)을 시소운동시켜 제1 패널(2)의 일측부에서 타측부로 순차적으로 부착시킴으로써 패널 부착시에 부착면에 기포가 발생하는 현상을 방지할 수 있다. 나아가 진공 챔버를 이용하지 않더라도 효과적으로 기포의 발생을 방지할 수 있으므로 장비의 투자 비용을 감소시키고 생산 시간을 단축시켜 생산 비용을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
이러한 제2 패널 부착 유닛(20)은 패널 부착용 시소운동모듈(200)과, 패드 가압용 이동모듈(300)을 포함한다.
패널 부착용 시소운동모듈(200)은 제2 패널 로딩 패드(210)와, 시소 피벗부재(220)와, 패드 지지부재(230)와, 수직이동부(240)를 포함한다.
제2 패널 로딩 패드(210)는 제2 패널(3)이 로딩되는 곳이며, 제2 패널(3)이 제1 패널(2)과 선(線) 접촉되도록 곡면으로 형성될 수 있다.
제2 패널 로딩 패드(210)가 곡면으로 형성됨으로써, 도 5 내지 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 제2 패널(3)과 제1 패널(2)이 선(線) 접촉하여 형성되는 부착 선이 부착 시작점(S)에서 부착 완료점(E)까지 순차적으로 이동하므로 기포의 발생을 효과적으로 방지하면서 제2 패널(3)을 부착시킬 수 있는 이점이 있다. 나아가 기포가 발생하더라도 기포를 부착 완료점(E) 외부로 밀어내어 부착면에서 제거할 수 있으므로 패널 부착시 부착면에 기포가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
일반적으로 선(線) 접촉에 의해 패널을 부착하는 경우에 롤러 등을 사용하게 되는데, 롤러의 곡률 반경이 작으면 패널에 압력이 가해진 흔적인 압착선이 발생할 수 있으므로 패널 부착 품질이 낮아지는 문제점이 있다. 또한 압착선의 발생을 방지하기 위하여 곡률 반경을 크게 하려면 롤러 등의 크기가 커지게 되므로 전체 장비의 크기가 커지게 되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 실시예와 같이 곡면으로 형성되는 제2 패널 로딩 패드(210)를 사용함으로써 장비의 크기가 커지는 것을 방지하면서 압착선의 발생을 방지할 수 있는 큰 곡률 반경을 설정할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 제2 패널 로딩 패드(210)는 진공으로 제2 패널(3)을 흡착하며, 탄성을 갖는 탄성체를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 탄성을 갖는 탄성체가 탄성 패드(211)로 제작되어 제2 패널 로딩 패드(210)의 일측에 마련되었으나, 제2 패널 로딩 패드(210)의 전체가 탄성을 갖는 탄성체로 제작될 수도 있다. 이러한 탄성을 갖는 탄성체를 마련함으로써 패널 부착시 압력에 의한 패널의 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 제2 패널(3)로 강한 경도를 가지는 윈도우 글라스가 사용되었으므로 제2 패널(3)의 일측부에만 제2 패널 로딩 패드(210)에 흡착이 되었으며, 이와 달리 제2 패널(3)이 휘어질 수 있을 정도의 약한 경도를 가지는 필름 등이 사용되는 경우에는 제2 패널(3)의 전면이 제2 패널 로딩 패드(210)에 흡착될 수 있다.
도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 제2 패널 로딩 패드(210)에 흡착되었던 제2 패널(3)은 제1 패널(2)에 부착된 후에는 제2 패널 로딩 패드(210)에서 흡착이 해제된다.
시소 피벗부재(220)는 제2 패널 로딩 패드(210)의 양측에서 상호 대향되게 이격 배치되며, 제2 패널 로딩 패드(210)의 시소운동을 위하여 제2 패널 로딩 패드(210)의 시소 피벗 축을 형성하도록 한 쌍으로 마련된다.
패드 지지부재(230)는 제2 패널 로딩 패드(210) 양측에 각각 결합되어 제2 패널 로딩 패드(210)를 지지하며, 한 쌍의 시소 피벗부재(220)와 대응되게 연결되도록 한 쌍으로 마련된다.
본 실시예에서 시소 피벗부재(220)는 회전 축 형태로 제작되어 패드 지지부재(230)와 베어링(221)에 의해 결합되었으나 이에 한정되지 않고 기타 여러 가지 기구에 의한 결합이 가능하다.
수직이동부(240)는 제2 패널 로딩 패드(210)의 일측에 결합되어 제2 패널 로딩 패드(210)를 수직이동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서 수직이동부(240)는 수직이동 본체(241)와, 수직이동 가이드(242)와, 탄성부재(243)를 포함한다.
수직이동 가이드(242)는 바닥면에 고정되어 패널 부착용 시소운동모듈(200)을 지지하는 역할을 하며, 제2 패널 로딩 패드(210)가 수직이동할 수 있도록 제2 패널 로딩 패드(210)와 결합된 수직이동 본체(241)를 수직방향으로 가이드하는 역할을 한다.
수직이동 본체(241)는 제2 패널 로딩 패드(210)와 결합된 시소 피벗부재(220)가 결합되어 제2 패널 로딩 패드(210)가 시소운동할 수 있도록 지지해주며, 수직이동 가이드(242)와 결합되어 수직이동 가이드(242)를 따라 수직이동하면서 제2 패널 로딩 패드(210)를 수직이동시킨다.
탄성부재(243)는 수직이동 본체(241)의 일측에 배치되어 수직이동 본체(241)를 탄성 바이어스 시키는 역할을 한다. 수직이동 본체(241)를 탄성 바이어스 시킴으로써 수직이동 본체(241)와 연결된 제2 패널 로딩 패드(210)를 탄성 바이어스 시킬 수 있으며, 탄성 바이어스되는 방향은 제2 패널 로딩 패드(210)가 제1 패널 로딩 유닛(10)에서 멀어지는 방향이다.
즉 탄성부재(243)를 마련하여 제2 패널 로딩 패드(210)를 제1 패널 로딩 유닛(10)에서 멀어지는 방향으로 탄성 바이어스 시킴으로써, 패널 부착 작업이 이루어지기 전에는 제2 패널(3)이 로딩될 수 있는 공간을 마련할 수 있고, 패널 부착 작업 도중에는 제2 패널 로딩 패드(210)를 후에 설명할 가압 롤러(321)와 밀착시킬 수 있는 이점이 있다.
한편 패드 가압용 이동모듈(300)은 패널 부착용 시소운동모듈(200)의 일측에 배치되며, 패널 부착용 시소 운동모듈(200)이 시소운동하도록 제2 패널 로딩 패드(210)를 제1 패널 로딩 유닛(10) 방향으로 가압하면서 제1 패널(2)의 판면 방향으로 이동된다.
이러한 패드 가압용 이동모듈(300)은 이동모듈 본체(310)와, 가압부(320)와, 이동부(330)를 포함한다.
가압부(320)는 이동모듈 본체(310)의 일측에 마련되어 제2 패널 로딩 패드(210)를 가압하는 역할을 하며, 제2 패널 로딩 패드(210)에 구름 접촉되는 가압 롤러(321)와, 가압 롤러(321)의 일측에 마련되어 가압 롤러(321)를 제2 패널 로딩 패드(210) 방향으로 가압하는 가압 실린더(322)를 포함한다.
가압 롤러(321)가 균일한 압력으로 가압할 수 있도록 가압 실린더(322)는 전공 레귤레이터에 의해 조정될 수 있다.
이동부(330)는 이동부 본체(331)와 가이드 부재(332)와 지지 부재(333)를 포함하며, 이동모듈 본체(310)와 결합된 이동부 본체(331)가 지지 부재(333)에 의해 지지되는 가이드 부재(332)를 따라 이동함으로써 이동모듈 본체(310)를 이동모듈 본체(310)를 제1 패널(2)의 판면 방향으로 이동시킨다.
패드 가압용 이동 모듈(300)의 작동에 대하여 설명하면, 먼저 이동부(330)가 이동모듈 본체(310)를 제1 패널(2)과 제2 패널(3)의 일측부인 부착 시작점(S) 상부로 이동시킨다. 다음으로 가압 실린더(322)가 작동하여 가압 롤러(321)를 부착 시작점(S)에 접촉시키고 제2 패널(3)을 제1 패널(2) 방향으로 가압하여 가압위치(P)를 형성한다. 가압 실린더(322)가 가압 상태를 유지하는 동안에 이동부(330)가 이동모듈 본체(310)를 이동시킴으로써 가압위치(P)를 부착 시작점(S)으로부터 제1 패널(2)과 제2 패널(3)의 타측부인 부착 완료점(E)까지 순차적으로 이동시켜 제2 패널(3)을 제1 패널(2)에 부착시킨다.
레진 도포 유닛(미도시)은 제1 패널(2)과 제2 패널(3)을 접착시키기 위한 레진을 제1 패널(2)에 도포하는 역할을 한다.
레진(4)은 일반적으로 패널과 패널 사이에 도포되는 접착물질을 뜻하며 필요에 따라 자외선 차단기능을 가진 UV 레진 등이 사용될 수도 있다.
레진 경화 유닛(미도시)은 제1 패널(2)에 도포한 레진을 경화시키는 역할을 한다. 레진(4)은 패널 면에 균일하게 도포될 수 있도록 점도가 낮은 상태로 도포되므로 레진 경화 유닛(미도시)이 마련됨으로써 도포된 레진(4)을 접착에 용이한 점도가 될 때까지 경화시킬 수 있다는 이점이 있다. 레진 경화 유닛(미도시)은 UV 램프 등이 사용될 수 있다.
레진 도포 유닛(미도시)과 레진 경화 유닛(미도시)은 본 실시예의 도면에 도시되지 않았지만, 패널 부착 장치(1)의 일측에 배치되어 제1 패널(2)이 제1 패널 로딩 유닛(10)에 로딩되기 전에 미리 레진(4)을 도포하고 경화시킬 수 있으며, 이와 달리 제1 패널 로딩 유닛(10)의 일측에 배치되어 제1 패널 로딩 유닛(10)에 제1 패널(2)이 로딩 된 후에 레진(4)을 도포하고 경화시킬 수도 있다.
레진 도포 유닛(미도시)과 레진 경화 유닛(미도시)은 제2 패널(3)로 리지드(rigid) 패널이 사용되는 경우에 포함될 수 있는 구성요소이며, 여기서 리지드(rigid) 패널은 휘어지지 않는 정도의 강한 경도를 가진 보호 글라스, 윈도우 글라스, 편광 글라스 등을 말한다.
이와는 달리 제2 패널(3)로 휘어질 수 있는 플렉시블(flexible) 패널이 사용되는 경우에는 레진 도포 유닛(미도시)과 레진 경화 유닛(미도시)을 포함하지 않고 보호필름 박리 유닛(미도시)가 포함되며, 여기서 플렉시블(flexible) 패널은 휘어질 수 있는 정도의 약한 경도를 가진 보호 필름 또는 편광 필름 등을 말한다.
일반적으로 플렉시블(flexible) 패널은 부착 작업이 쉽도록 접착물질인 레진이 미리 도포된 접착면이 형성되어 있으며, 이러한 접착면을 보호하기 위한 보호필름이 부착된 상태로 제작된다.
따라서 보호필름 박리 유닛(미도시)은 제2 패널(3)이 플렉시블(flexible) 패널인 경우, 제2 패널에 미리 부착된 보호필름을 박리하여 제2 패널(3)을 제1 패널(2)에 부착하기 위해 준비하는 역할을 한다.
이하에서는, 이러한 구성을 갖는 패널 부착 장치(1)에 의해 패널이 부착되는 과정에 대하여 설명한다.
먼저, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 패널 로딩 유닛(10)은 제1 패널(2)이 로딩되는 로딩 위치(L)에 위치하고, 이동모듈 본체(310)는 제1 패널(2)과 제2 패널(3)의 일측부인 부착 시작점(S) 상부에 위치하며, 가압 롤러(321)는 제2 패널 로딩 패드(210)와 접촉하지 않은 상태이고, 제2 패널 로딩 패드(210)는 탄성부재(243)에 의해 상부로 탄성 바이어스된 상태에서 시작된다.
이 상태에서 제1 패널 로딩 유닛(10)과 제2 패널 로딩 패드(210)에 각각 제1 패널(2)과 제2 패널(3)이 로딩된다. 이때 로딩된 제1 패널(2)은 레진(4)의 도포와 경화가 이루어진 후에 로딩된 것일 수도 있고, 제1 패널(2)이 로딩된 후에 레진(4)의 도포와 경화가 이루어질 수도 있다.
다음으로, 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 제1 패널(2)이 로딩된 제1 패널 로딩 유닛 본체(110)가 이송모듈(120)에 의해 제2 패널(3)이 부착되는 제2 패널 부착 위치(A)로 이동되고, 가압 실린더(322)가 작동하여 가압 롤러(321)를 제2 패널 로딩 패드(210)에 접촉시킨 후 제1 패널(2) 방향으로 가압하여 가압위치(P)를 형성하면, 제2 패널 로딩 패드(210)가 수직이동부(240)의 수직이동 가이드(242)를 따라 하강하게 되고 제2 패널(3)이 부착 시작점(S)에서 제1 패널(2)에 접촉하면서 부착이 시작된다.
이때 제2 패널 로딩 패드(210)는 시소 피벗부재(220)를 중심으로 시소운동을 하기 때문에 가압 롤러(321)에 의해 가압된 제2 패널(3)과 제1 패널(2)이 부착 시작점(S)에서만 접촉하게 되고 제2 패널(3)은 제1 패널(2)에 대하여 경사로 배치된다. 또한 수직이동부(240)의 탄성부재(243)에 의해 시소 피벗부재(220)와 결합된 수직이동 본체(241)가 탄성 바이어스되기 때문에 제2 패널(3)과 제1 패널(2)의 경사각이 최대한으로 유지될 수 있다.
다음으로, 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 가압위치(P)가 시소 피벗부재(220)의 상부에 도달할 때까지 제2 패널 로딩 패드(210)는 시소 피벗부재(220)를 회전 축으로 하여 시소운동을 하고, 시소 피벗부재(220)와 결합된 수직이동 본체(241)는 수직이동 가이드(242)를 따라 하강하면서 제2 패널 로딩 패드(210)의 중심부가 하강하므로 제2 패널 로딩 패드(210)가 수평을 이루게 된다.
그리고, 도 7에 자세히 도시된 바와 같이, 가압위치(P)가 부착 완료점(E)에 도달할 때까지 제2 패널 로딩 패드(210)는 시소 피벗부재(220)를 회전 축으로 하여 계속 시소운동을 하고, 시소 피벗부재(220)와 결합된 수직이동 본체(241)는 수직이동 가이드(242)를 따라 상승하면서 제2 패널 로딩 패드(210)의 중심부가 상승하므로 제2 패널 로딩 패드(210)는 부착 시작시와 반대의 경사를 이루게 된다.
이와 같이, 도 5 내지 도 7에 자세히 도시된 상태를 거치며, 가압 실린더(322)가 가압 상태를 유지하는 동안 이동부(330)가 이동모듈 본체(310)를 이동시킴으로써 가압위치(P)가 부착 시작점(S)으로부터 제1 패널(2)과 제2 패널(3)의 타측부인 부착 완료점(E)까지 순차적으로 이동되면서 제2 패널(3)이 제1 패널(2)에 순차적으로 부착된다.
한편 가압위치(P)가 부착 시작점(S)에서 출발하여 시소 피벗부재(220)의 상부에 도달하기 전까지는 제2 패널(3)이 제1 패널(2)에 대하여 경사를 유지하면서 부착되기 때문에 기포가 발생하지 않지만 가압위치(P)가 시소 피벗부재(220)의 상부에 도달하게 되면 아직 부착되지 않은 제2 패널(3)의 남은 부분이 한번에 부착되기 때문에 기포가 발생할 수 있다. 그러나 이때 발생한 기포들은 가압위치(P)가 시소 피벗부재(220)의 상부에서 부착 완료점(E)까지 이동하면서 부착 완료점(E) 외부로 밀려나가기 때문에 부착면에서 제거될 수 있다.
이때 제2 패널 로딩 패드(210)에 흡착된 제2 패널(3)은 가압위치(P)가 부착 시작점(S)에서 시소 피벗부재(220)의 상부에 도달하기 전에 흡착이 해제되어 제1 패널(2)에 부착된 상태로 남게 된다.
상기의 설명은 제2 패널(3)이 강한 경도의 윈도우 글라스 등일 경우에 대한 것이고, 제2 패널(3)이 휘어질 수 있을 정도의 약한 경도를 가지는 필름 등일 경우에는 제2 패널(3)의 전면이 제2 패널 로딩 패드(210)에 흡착되었다가 제1 패널(2)에 부착됨과 동시에 순차적으로 흡착이 해제될 수 있다.
이하에서는, 본 실시예의 패널 부착 장치(1)에 의해 생산장비와 생산공정을 단순화하여 생산비용 및 생산시간을 감소시킬 수 있으며 패널 부착시 기포의 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 패널 부착 방법에 대해서 설명한다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 패널 부착 방법의 순서도이다.
도 8에 자세히 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 부착 방법은, 제1 패널에 레진을 도포하는 레진 도포 단계(S10)와, 레진을 경화시키는 레진 경화 단계(S20)와, 제1 패널이 로딩되는 제1 패널 로딩 단계(S30)와, 제1 패널에 부착시킬 제2 패널이 로딩되는 제2 패널 로딩 단계(S40)와, 제2 패널 부착 단계(S50)를 포함한다.
레진 도포 단계(S10)는 제1 패널(2)과 제2 패널(3)을 접착시키기 위한 레진(4)을 제1 패널(2)에 도포하는 단계이다.
레진 경화 단계(S20)는 레진 도포 단계(S10)에서 도포된 레진(4)을 경화시키는 단계이다. 레진(4)은 패널 면에 균일하게 도포될 수 있도록 점도가 낮은 상태로 도포되므로 레진 경화 단계(S20)를 거침으로써 도포된 레진(4)을 접착에 용이한 점도가 될 때까지 경화시킬 수 있다. 레진(4)의 경화는 UV 램프나 온풍기 등 여러 가지 방법으로 진행될 수 있다.
본 실시예에서는 레진 도포 단계(S10)와 레진 경화 단계(S20)가 제1 패널 로딩 단계(S30) 이전에 이루어졌으나, 이와 달리 제1 패널 로딩 단계(S30) 이후에 이루어질 수도 있다.
레진 도포 단계(S10)와 레진 경화 단계(S20)은 제2 패널(3)로 리지드(rigid) 패널이 사용되는 경우에 이루어지는 단계이며, 여기서 리지드(rigid) 패널은 휘어지지 않는 정도의 강한 경도를 가진 보호 글라스, 윈도우 글라스, 편광 글라스 등을 말한다.
제1 패널 로딩 단계(S30)는 제1 패널(2)이 제1 패널 로딩 유닛(10)에 로딩되는 단계이고, 제2 패널 로딩 단계(S40)는 제2 패널(3)이 제2 패널 로딩 패드(210)에 로딩되는 단계이다.
제2 패널 부착 단계(S50)는 제2 패널(3)을 시소운동시키면서 제1 패널(2)의 일측부에서 타측부로 순차적으로 부착시키는 단계이다.
이러한 제2 패널 부착 단계(S50)는 제1 패널 및 제2 패널 정렬 단계(S51)와, 가압 단계(S52)와, 가압위치 이동 단계(S53)를 포함한다.
제1 패널 및 제2 패널 정렬 단계(S51)는 제1 패널(2)과 제2 패널(3)을 정렬시키는 단계이다. 즉 제1 패널 로딩위치(L)에서 제1 패널(2)이 로딩된 제1 패널 로딩 유닛(10)이 제2 패널(3)이 부착되는 제2 패널 부착위치(A)로 이송되는 단계이다.
가압 단계(S52)는 제2 패널(3)이 로딩되며, 제2 패널(3)이 제1 패널(2)과 선(線) 접촉되도록 곡면으로 형성되는 제2 패널 로딩 패드(210)의 일측부가 제1 패널(2) 방향으로 제2 패널(3)의 일측부를 가압하는 단계이다.
즉 도 5에 자세히 도시된 바와 같이, 가압 실린더(322)가 작동하여 가압 롤러(321)를 제2 패널 로딩 패드(210)에 접촉시킨 후 제1 패널(2) 방향으로 가압하여 가압위치(P)를 형성하고, 제2 패널 로딩 패드(210)가 수직이동부(240)의 수직이동 가이드(242)를 따라 하강하게 되어 제2 패널(3)이 부착 시작점(S)에서 제1 패널(2)에 접촉한 후 가압이 시작되는 단계이다.
가압위치 이동 단계(S53)는 제2 패널 로딩 패드(210)가 시소운동하면서 제2 패널(3)을 가압하는 위치가 제2 패널(2)의 일측부에서 타측부로 순차적으로 이동하는 단계이다.
즉 도 5 내지 도 7에 자세히 도시된 상태를 거치며, 가압 실린더(322)가 가압 상태를 유지하는 동안 이동부(330)가 이동모듈 본체(310)를 이동시킴으로써 가압위치(P)가 부착 시작점(S)으로부터 제1 패널(2)과 제2 패널(3)의 타측부인 부착 완료점(E)까지 순차적으로 이동되면서 제2 패널(3)이 제1 패널(2)에 순차적으로 부착되는 단계이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 패널 부착 방법에 대한 순서도이다. 본 실시예는 제1 실시예와 비교하여 레진 도포 단계(S10)와 레진 경화 단계(S20)가 생략되고 보호필름 박리 단계(S45)가 추가된 점에서 차이가 있으므로, 이하에서는 보호필름 박리 단계(S45)를 위주로 설명하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예는 제2 패널(3)로 플렉시블(flexible) 패널이 사용되는 경우의 패널 부착 방법이며, 여기서 플렉시블(flexible) 패널은 휘어질 수 있는 정도의 약한 경도를 가진 보호 필름 또는 편광 필름 등을 말한다.
일반적으로 플렉시블(flexible) 패널은 부착 작업이 쉽도록 접착물질인 레진이 미리 도포된 접착면이 형성되어 있으며, 이러한 접착면을 보호하기 위한 보호필름이 부착된 상태로 제작된다.
따라서 보호필름 박리 단계(S45)는 제2 패널(3)이 플렉시블(flexible) 패널인 경우, 제2 패널에 미리 부착된 보호필름을 박리하여 제2 패널(3)을 제1 패널(2)에 부착하기 위해 준비하는 단계이다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 제2 패널(3)을 시소운동시켜 제1 패널(2)의 일측부에서 타측부로 순차적으로 부착시킴으로써 패널 부착시에 부착면에 기포가 발생하는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다. 나아가 진공 챔버를 이용하지 않더라도 기포의 발생을 방지할 수 있으므로 장비 투자비용을 줄이고 생산 시간을 단축시켜 생산 비용을 감소시킬 수 있으며, 다양한 패널 크기 및 패널 종류에 대응한 생산라인의 자유로운 변경이 가능하다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
2 : 제1 패널 3 : 제2 패널
4 : 레진 L : 제1 패널 로딩위치
A : 제2 패널 부착위치 S : 부착 시작점
E : 부착 완료점 P : 가압위치
10 : 제1 패널 로딩 유닛 20 : 제2 패널 부착 유닛
110 : 제1 패널 로딩 유닛 본체 120 : 이송모듈
200 : 패널 부착용 시소운동 모듈 210 : 제2 패널 로딩 패드
220 : 시소 피벗부재 230 : 패드 지지부재
240 : 수직이동부 300 : 패드 가압용 이동모듈
310 : 이동모듈 본체 320 : 가압부
321 : 가압 롤러 322 : 가압 실린더
330 : 이동부

Claims (17)

  1. 제1 패널이 로딩되는 제1 패널 로딩 유닛; 및
    상기 제1 패널에 부착될 제2 패널이 로딩되며, 상기 제2 패널을 시소운동시키면서 상기 제1 패널의 일측부에서 타측부로 순차적으로 부착시키는 제2 패널 부착 유닛을 포함하는 패널 부착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 패널 부착 유닛은,
    상기 제2 패널이 로딩되는 제2 패널 로딩 패드를 구비하는 패널 부착용 시소운동모듈; 및
    상기 패널 부착용 시소운동모듈의 일측에 배치되며, 상기 패널 부착용 시소 운동모듈이 시소운동하도록 상기 제2 패널 로딩 패드를 제1 패널 로딩 유닛 방향으로 가압하면서 상기 제1 패널의 판면 방향으로 이동되는 패드 가압용 이동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 패널 로딩 패드는 상기 제2 패널이 상기 제1 패널과 선(線) 접촉되도록 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 패널 로딩 패드는 진공으로 상기 제2 패널을 흡착하며, 탄성을 갖는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 패널 부착용 시소운동모듈은,
    상기 제2 패널 로딩 패드의 양측에서 상호 대향되게 이격 배치되며, 상기 제2 패널 로딩 패드의 시소운동을 위하여 상기 제2 패널 로딩 패드의 시소 피벗 축을 형성하는 한 쌍의 시소 피벗부재; 및
    상기 제2 패널 로딩 패드 양측에 각각 결합되어 상기 제2 패널 로딩 패드를 지지하며, 상기 한 쌍의 시소 피벗부재와 대응되게 연결되는 한 쌍의 패드 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 패널 부착용 시소운동모듈은,
    상기 제2 패널 로딩 패드의 일측에 결합되어 상기 제2 패널 로딩 패드를 수직이동시키는 수직이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 패드 가압용 이동모듈은,
    이동모듈 본체;
    상기 이동모듈 본체의 일측에 마련되어 상기 제2 패널 로딩 패드를 가압하는 가압부; 및
    상기 이동모듈 본체와 연결되어 상기 이동모듈 본체를 상기 제1 패널의 판면 방향으로 이동시키는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가압부는,
    상기 제2 패널 로딩 패드에 구름 접촉되는 가압 롤러; 및
    상기 가압 롤러의 일측에 마련되어 상기 가압 롤러를 상기 제2 패널 로딩 패드 방향으로 가압하는 가압 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패널 로딩 유닛은,
    상기 제1 패널이 로딩되며 진공으로 상기 제1 패널을 흡착하는 제1 패널 로딩 유닛 본체; 및
    상기 제1 패널 로딩 유닛 본체의 일측에 마련되어 상기 제1 패널 로딩 유닛 본체를 상기 제2 패널이 부착될 패널 부착 위치로 이송시키는 이송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 패널은 리지드(rigid)한 리지드(rigid) 패널이며,
    상기 제1 패널에 레진을 도포하는 레진 도포 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 레진을 경화시키는 레진 경화 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 패널은 휘어질 수 있는 플렉시블(flexible) 패널이며,
    상기 제2 패널에 미리 부착된 보호필름을 박리하는 보호필름 박리 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 장치.
  13. 제1 패널이 로딩되는 제1 패널 로딩 단계;
    상기 제1 패널에 부착시킬 제2 패널이 로딩되는 제2 패널 로딩 단계; 및
    상기 제2 패널을 시소운동시키면서 상기 제1 패널의 일측부에서 타측부로 순차적으로 부착시키는 제2 패널 부착 단계를 포함하는 패널 부착 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 패널 부착 단계는,
    상기 제1 패널과 상기 제2 패널을 정렬시키는 제1 패널 및 제2 패널 정렬 단계;
    상기 제2 패널이 로딩되며, 상기 제2 패널이 상기 제1 패널과 선(線) 접촉되도록 곡면으로 형성되는 제2 패널 로딩 패드의 일측부가 상기 제1 패널 방향으로 상기 제2 패널의 일측부를 가압하는 가압 단계; 및
    상기 제2 패널 로딩 패드가 시소운동하면서 상기 제2 패널을 가압하는 위치가 상기 제2 패널의 일측부에서 타측부로 순차적으로 이동하는 가압위치 이동 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2 패널은 리지드(rigid)한 리지드(rigid) 패널이며,
    상기 제1 패널 로딩 단계 전에 상기 제1 패널에 레진을 도포하는 레진 도포 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 레진 도포 단계 후에 상기 레진을 경화시키는 레진 경화 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제2 패널은 휘어질 수 있는 플렉시블(flexible) 패널이며,
    상기 제2 패널에 미리 부착된 보호필름을 박리하는 보호필름 박리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널 부착 방법.
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