KR20170006037A - 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치에 관한 것으로서, 평판 형이 아닌 곡선을 가진 글라스 내측면에 필름을 합착하는 작업을 할 때 기포 발생이나 글라스의 파손에 의한 불량률을 줄이도록 하고 접착시간을 줄일 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
양측에 수직으로 입설되는 한 쌍의 수직판넬을 구비하는 평판형의 바닥판넬과, 상기 바닥판넬의 상면에 고정되는 가이드블록 상면에 장착되고 전방 방향으로 경사진 경사면을 구비하며 제1 전동실린더에 의하여 전후 방향으로 이동하는 하부경사블록과, 상기 수직판넬에 수직으로 형성되는 한 쌍의 제1 가이드레일과 결합하여 승하강하는 평판형의 하부테이블 저면에 장착되고 상기 하부경사블록의 경사면과 밀착하는 경사면을 구비하여 하부경사블록의 전후 방향 이동에 따라 수직 승하강하는 상부경사블록과, 상기 하부테이블의 상면 중앙에 장착되는 압력조절 실린더의 상단이 저면 중앙과 연결되고 양측은 상기 제1 가이드레일과 결합하여 승하강하며 상면에는 좌우방향으로 연장되는 한 쌍의 제2 가이드레일이 형성되는 상부테이블과, 상기 제2 가이드레일과 저면이 결합하여 제2 전동실린더에 의하여 좌우방향으로 이동하는 이동테이블과, 상기 이동테이블의 상면에 전후방향으로 연장되어 회전모터에 의하여 회전하는 회전축과 상기 회전축에 장착되어 상부로 연장되는 한 쌍의 롤고정브라켓 상단을 연결하며 장착되는 가압로울러로 구성되는 필름 가압장치를 포함하여 구성되는 필름 압착부와;
제3 전동실린더에 의하여 승하강하고 저면에는 글라스의 필름이 장착될 반대면이 밀착 고정되는 글라스 고정블록이 필름 가압장치의 수직 상부에 위치하도록 하는 글라스 고정부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치에 관한 것이다.

Description

플렉시블 디스플레이 필름 합착장치{The film cohere equipment for a flexible display}

본 발명은 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 평판 형이 아닌 곡선을 가진 글라스 내측면에 필름을 합착하는 작업을 할 때 기포 발생이나 글라스의 파손에 의한 불량률을 줄이도록 하고 접착시간을 줄일 수 있도록 하기 위하여 개발된 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치에 관한 것이다.

디스플레이 장치는 과거 TV와 모니터 등에 주로 국한되었으나 기술의 발전은 휴대폰에서부터 각종 장치에도 디스플레이 장치가 장착되고 있으며 최근에는 용이하고 박형이며 경량화가 가능한 평판 디스플레이(FDP: Flat Panel Display) 위주로 급속히 변화하고 있다.

이러한 평판 디스플레이(FDP)에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 유기 발광 표시장치(OLED: Organic Electro Luminescence Display) 등으로 평판형의 글라스를 사용하는 것이 일반적이 이었으나 유연성이 있는 플렉시블 디스플레이의 경우 기존 평판형 디스플레이의 한계를 넘어 다양한 응용이 가능하기에 보다 잘 휘어지면서 안정선이 있는 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)에 대한 업계의 관심과 연구는 날로 증가하고 있다.

이때 플럭시블 디스플레이 장치는 유연하기 때문에 임의로 휘어지는 것만을 말하는 것이 아니라 휘어지지는 않지만 디스플레이 표면 자체가 직선이 아닌 다양한 곡선을 구비하는 것도 포함하여 부르기도 한다.

이러한 곡선을 구비한 디스플레이는 설치장소가 보다 폭넓게 적용할 수 있으여 스마트폰에서는 디스플레이가 곡선으로 이루어진 다양한 형상의 기기들이 개발되어 새로운 심미감과 기능성을 부여하고 있다,

하지만 이러한 곡선을 가진 플렉시블 디스플레이에 필름을 합착하는 작업에서는 기포의 발생과 합착과정에서의 압력에 글라스가 파손하는 등의 불량률이 높아지는 단점을 가지고 있으며, 평면과는 달리 합착을 위한 공정에 더 많은 시간이 소모된다는 단점이 있다.

(특허 문헌 1) 대한민국특허등록 제10-1237420-0000호 (2013년02월20일) (특허 문헌 2) 대한민국특허등록 제10-1316640-0000호 (2013년10월02일) (특허 문헌 3) 대한민국특허등록 제10-1448810-0000호 (2014년10월01일) (특허 문헌 4) 대한민국특허등록 제10-1442338-0000호 (2014년09월12일) (특허 문헌 5) 대한민국특허등록 제10-1509605-0000호 (2015년04월01일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 글라스에 필름을 부착하는 작업을 진행할 때 사이에 기포가 없이 깔끔하게 합착할 수 있으며 장치의 압력에 의하여 글라스가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하는 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치를 개발하는 것에 있다.

또한, 글라스에 필름을 합착하는 공정에서 많은 시간이 소모되는 것을 방지할 수 있는 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 양측에 수직으로 입설되는 한 쌍의 수직판넬을 구비하는 평판형의 바닥판넬과, 상기 바닥판넬의 상면에 고정되는 가이드블록 상면에 장착되고 전방 방향으로 경사진 경사면을 구비하며 제1 전동실린더에 의하여 전후 방향으로 이동하는 하부경사블록과, 상기 수직판넬에 수직으로 형성되는 한 쌍의 제1 가이드레일과 결합하여 승하강하는 평판형의 하부테이블 저면에 장착되고 상기 하부경사블록의 경사면과 밀착하는 경사면을 구비하여 하부경사블록의 전후 방향 이동에 따라 수직 승하강하는 상부경사블록과, 상기 하부테이블의 상면 중앙에 장착되는 압력조절 실린더의 상단이 저면 중앙과 연결되고 양측은 상기 제1 가이드레일과 결합하여 승하강하며 상면에는 좌우방향으로 연장되는 한 쌍의 제2 가이드레일이 형성되는 상부테이블과, 상기 제2 가이드레일과 저면이 결합하여 제2 전동실린더에 의하여 좌우방향으로 이동하는 이동테이블과, 상기 이동테이블의 상면에 전후방향으로 연장되어 회전모터에 의하여 회전하는 회전축과 상기 회전축에 장착되어 상부로 연장되는 한 쌍의 롤고정브라켓 상단을 연결하며 장착되는 가압로울러로 구성되는 필름 가압장치를 포함하여 구성되는 필름 압착부와;

제3 전동실린더에 의하여 승하강하고 저면에는 글라스의 필름이 장착될 반대면이 밀착 고정되는 글라스 고정블록이 필름 가압장치의 수직 상부에 위치하도록 하는 글라스 고정부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 필름 압착부의 양측에서 각각 제4 전동실린더에 의하여 좌우방향으로 이동하고 제5 전동실린더에 의하여 상하방향으로 이동하는 평판형의 필름 안착판과, 상기 필름 안착판의 필름 압착부 방향 상단 모서리에서 단턱지게 함몰되는 안착단턱을 구비하는 한 쌍의 필름 가이드부를 추가로 구비함을 특징으로 한다.

또한, 상기 필름 압착부의 정면에는 전후방향으로 연장되는 제3 가이드레일과 결합하여 이동하는 필름 공급블록과, 상기 필름 공급블록의 상단에서 후방으로 연장되며 상면에는 복수 개의 공기를 흡입하는 공기흡착홀이 형성되고 공급될 필름의 좌우 폭보다 작은 폭을 가지며 좌우 끝단에서 중앙으로 갈수록 상부로 볼록한 형상을 가진 필름 고정판을 구비하는 필름 공급부를 추가로 구비함을 특징으로 한다.

아울러, 상기 필름 압착부의 필름 가압장치에는 양단이 상기 롤고정브라켓에 장착되어 상기 가압로울러 보다 큰 직경을 가지고 가압로울러의 하부에 상부가 밀착되는 지지로울러를 추가로 구비함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 정밀하게 가압로울러를 이동하면서 회전하여 필름을 글라스에 밀착 합착되도록 하며 압력에 의하여 가압로울러가 처지거나 부분적으로 압력이 다르게 작용하지 않고 균일한 압력이 작용하도록 하여 필름 합착작업시 기포가 발생하지 않고 장치에 작용하는 압력에 의하여 글라스가 깨지는 등의 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 글라스에 필름을 합착하는 공정이 자동화 장비로 신속하게 이루어져 생산효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 합장창치의 배치를 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 측면 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름 공급과정을 나타낸 개념도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름 픽업과정을 나타낸 개념도
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름 안착부를 나타낸 사시도
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름 안착부의 작동을 나타낸 측면도
도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름의 합착과정을 나타낸 개념도
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름이 필름 가이드부에 안착된 상태를 나타낸 개념도
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 필름이 필름 가이드부에 안착된 상태를 나타낸 개념도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 합장창치의 배치를 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 측면 사시도로서, 본 발명의 필름 합착장치(300)는 작업자가 용이하게 작업할 수 있도록 다수의 프레임(400)으로 이루어진 골조에 의하여 적정한 높이로 설치되며 주로 소형의 글라스에 필름을 합착하기 위한 장비이다.

이를 위하여 본 발명은 글라스 고정부(2)에 글라스를 고정시킨 후 필름 공급부(4)에서 공급된 필름을 필름 가이드부(3)가 들어서 글라스 고정부(2)에 고정된 글라스의 바로 아래에 위치시키면 필름 압착부(1)가 필름을 가압하여 글라스에 압착하는 과정을 거치도록 하고 있다.

본원의 구체적인 구성과 작동은 후술한 상세한 도면과 같이 설명하기로 하겠다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름 공급과정을 나타낸 개념도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름 픽업과정을 나타낸 개념도로서, 상기 필름 압착부(1)의 양측에서 각각 제4 전동실린더(31)에 의하여 좌우방향으로 이동하고 제5 전동실린더(32)에 의하여 상하방향으로 이동하는 평판형의 필름 안착판(33)과, 상기 필름 안착판(33)의 필름 압착부(1) 방향 상단 모서리에서 단턱지게 함몰되는 안착단턱(34)을 구비하는 한 쌍의 필름 가이드부(3)를 구비한다.

상기 필름 가이드부(3)는 필름(200)이 양측 끝단이 안착단턱(34)에 각각 걸려 상부로 볼록한 형상으로 고정되는 것으로 제4 내지 제5 전동실린더(31, 32)에 의하여 폭이 결정되고 후술할 글라스 고정부(2)로 상승하도록 한다.

이때 필름(200)은 상기 필름 압착부(1)의 정면에는 전후방향으로 연장되는 제3 가이드레일(41)과 결합하여 이동하는 필름 공급블록(42)과, 상기 필름 공급블록(42)의 상단에서 후방으로 연장되며 상면에는 복수 개의 공기를 흡입하는 공기흡착홀이 형성되고 공급될 필름(200)의 좌우 폭보다 작은 폭을 가지며 좌우 끝단에서 중앙으로 갈수록 상부로 볼록한 형상을 가진 필름 고정판(43)을 구비하는 필름 공급부(4)에 의하여 공급된다.

작업자는 필름(200)을 필름 고정판(43)에 올려놓으면 공기흡착홀의 흡입력에 의하여 필름(200)이 고정된 상태에서 필름 고정판(43)은 전진하여 글라스 고정부(2)의 하부에 위치하면 양측 필름 가이드부(3)의 필름 안착판(33)은 서로 거리를 좁히면서 안착단턱(34)에 필름(200)의 양측 끝단이 걸리면 공기흡입이 중지되고 필름(200)을 필름 가이드부(3)가 들어올려 글라스 고정부(2)에 고정된 글라스(100)의 하부에 위치하도록 하는 것이다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름 안착부를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름 안착부의 작동을 나타낸 측면도이며, 도 9 내지 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름의 합착과정을 나타낸 개념도로서, 양측에 수직으로 입설되는 한 쌍의 수직판넬(111)을 구비하는 평판형의 바닥판넬(11)과, 상기 바닥판넬(11)의 상면에 고정되는 가이드블록(121) 상면에 장착되고 전방 방향으로 경사진 경사면을 구비하며 제1 전동실린더(122)에 의하여 전후 방향으로 이동하는 하부경사블록(12)과, 상기 수직판넬(111)에 수직으로 형성되는 한 쌍의 제1 가이드레일(131)과 결합하여 승하강하는 평판형의 하부테이블(132) 저면에 장착되고 상기 하부경사블록(12)의 경사면과 밀착하는 경사면을 구비하여 하부경사블록(12)의 전후 방향 이동에 따라 수직 승하강하는 상부경사블록(13)과, 상기 하부테이블(132)의 상면 중앙에 장착되는 압력조절 실린더(141)의 상단이 저면 중앙과 연결되고 양측은 상기 제1 가이드레일(131)과 결합하여 승하강하며 상면에는 좌우방향으로 연장되는 한 쌍의 제2 가이드레일(142)이 형성되는 상부테이블(14)과, 상기 제2 가이드레일(142)과 저면이 결합하여 제2 전동실린더(151)에 의하여 좌우방향으로 이동하는 이동테이블(15)과, 상기 이동테이블(15)의 상면에 전후방향으로 연장되어 회전모터(161)에 의하여 회전하는 회전축(162)과 상기 회전축(162)에 장착되어 상부로 연장되는 한 쌍의 롤고정브라켓(163) 상단을 연결하며 장착되는 가압로울러(164)로 구성되는 필름 가압장치(16)를 포함하여 구성되는 필름 압착부(1)와;

제3 전동실린더(21)에 의하여 승하강하고 저면에는 글라스(100)의 필름(200)이 장착될 반대면이 밀착 고정되는 글라스 고정블록(22)이 필름 가압장치(16)의 수직 상부에 위치하도록 하는 글라스 고정부(2)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치를 나타내었다.

이렇게 필름(200)이 글라스 고정부(2)의 연직 하부에 위치하면 필름 안착부(1)에서는 제1 전동실린더(122)를 작동시켜 장치를 상승시키고, 회전모터(161)는 가압로울러(164)가 글라스(100)와 필름(200)이 합착되는 일측 끝단으로 위치시킨다.

이후 제2 가이드레일(142)을 따라 이동테이블(15)이 이동하면서 가압로울러(164)는 필름(200)을 합착시키는 작업을 진행하게 되며, 도면에서와 같이 반대측에도 글라스(100)에 곡면이 형성된 경우에는 회전모터(161)를 이용하여 롤고정브라켓(163)의 방향이 가장 합착에 효과적인 방향에 위치하도록 조절할 수 있다.

또한 가압로울러(164)의 직경은 글라스(100)에 형성되는 곡면보다 곡률반경이 작도록 해야 바람직하며, 금속재료보다는 외면은 탄성복원력이 있는 소재로 구성함이 바람직하다.

또 가압로울러(164)에 의하여 작용하는 압력이 항상 일정하도록 하기 위하여 압력조절 실린더(141)는 하부에서 높은 압력을 해소하고 작은 압력에서는 상승하도록 하여 필름(200)이 균일하게 합착되어 기포가 발생하지 않으며, 글라스(100)에 무리한 힘이 가해져 파손되는 것을 방지하는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 이러한 가압로울러(164)가 가는 봉의 형상을 가지고 있기에 압력에 의하여 처지는 경우가 발생할 수 있으므로, 상기 필름 압착부(1)의 필름 가압장치(16)에는 양단이 상기 롤고정브라켓(163)에 장착되어 상기 가압로울러(163) 보다 큰 직경을 가지고 가압로울러(163)의 하부에 상부가 밀착되는 지지로울러(165)를 추가로 구비하도록 하여 가압로울러(163)의 처짐을 방지하도록 하였다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 필름이 필름 가이드부에 안착된 상태를 나타낸 개념도이며, 도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 필름이 필름 가이드부에 안착된 상태를 나타낸 개념도로서, 본원의 필름 가이드부(3)에 필름(3)이 안착될 때 필름(200)에는 접착층(201)이 형성되며 본원에서는 접착층(201)이 필름(200)의 전체에 형성될 경우 반복도는 작업에 의하여 안착단턱(34)이 접착층(201)에 의하여 오염될 우려가 있다.

따라서 도 13에 도시된 것과 같이 접착층(201)이 형성된 필름(200)이 보다 넓은 폭을 가진 이형지(202)의 중앙에 위치하도록 하면 안착단턱(34)의 오염을 방지할 수 있으며, 가압로울러에 의한 합착작업도중에 필름(200)에 스크래치가 발생하거나 마모되는 것을 방지할 수 있다.

1 : 필름 압착부
11 : 바닥판넬
111 : 수직판넬
12 : 하부경사블록
121 : 가이드블록 122 : 제1 전동실린더
13 : 상부경사블록
131 : 제1 가이드레일 132 : 하부테이블
14 : 상부테이블
141 : 압력조절 실린더 142 : 제2 가이드레일
15 : 이동테이블
151 : 제2 전동실린더
16 : 필름 가압장치
161 : 회전모터 162 : 회전축
163 : 롤고정브라켓 164 : 가압로울러
165 : 지지로울러
2 : 글라스 고정부
21 : 제3 전동실린더 22 : 글라스 고정블록
3 : 필름 가이드부
31 : 제4 전동실린더 32 : 제5 전동실린더
33 : 필름 안착판 34 : 안착단턱
4 : 필름 공급부
41 : 제3 가이드레일 42 : 필름 공급블록
43 : 필름 고정핀
100 : 글라스
200 : 필름
201 : 접착층
202 : 이형지
300 : 필름 합착장치
400 : 프레임

Claims (4)

1. 양측에 수직으로 입설되는 한 쌍의 수직판넬(111)을 구비하는 평판형의 바닥판넬(11)과, 상기 바닥판넬(11)의 상면에 고정되는 가이드블록(121) 상면에 장착되고 전방 방향으로 경사진 경사면을 구비하며 제1 전동실린더(122)에 의하여 전후 방향으로 이동하는 하부경사블록(12)과, 상기 수직판넬(111)에 수직으로 형성되는 한 쌍의 제1 가이드레일(131)과 결합하여 승하강하는 평판형의 하부테이블(132) 저면에 장착되고 상기 하부경사블록(12)의 경사면과 밀착하는 경사면을 구비하여 하부경사블록(12)의 전후 방향 이동에 따라 수직 승하강하는 상부경사블록(13)과, 상기 하부테이블(132)의 상면 중앙에 장착되는 압력조절 실린더(141)의 상단이 저면 중앙과 연결되고 양측은 상기 제1 가이드레일(131)과 결합하여 승하강하며 상면에는 좌우방향으로 연장되는 한 쌍의 제2 가이드레일(142)이 형성되는 상부테이블(14)과, 상기 제2 가이드레일(142)과 저면이 결합하여 제2 전동실린더(151)에 의하여 좌우방향으로 이동하는 이동테이블(15)과, 상기 이동테이블(15)의 상면에 전후방향으로 연장되어 회전모터(161)에 의하여 회전하는 회전축(162)과 상기 회전축(162)에 장착되어 상부로 연장되는 한 쌍의 롤고정브라켓(163) 상단을 연결하며 장착되는 가압로울러(164)로 구성되는 필름 가압장치(16)를 포함하여 구성되는 필름 압착부(1)와;
   제3 전동실린더(21)에 의하여 승하강하고 저면에는 글라스(100)의 필름(200)이 장착될 반대면이 밀착 고정되는 글라스 고정블록(22)이 필름 가압장치(16)의 수직 상부에 위치하도록 하는 글라스 고정부(2)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 필름 압착부(1)의 양측에서 각각 제4 전동실린더(31)에 의하여 좌우방향으로 이동하고 제5 전동실린더(32)에 의하여 상하방향으로 이동하는 평판형의 필름 안착판(33)과, 상기 필름 안착판(33)의 필름 압착부(1) 방향 상단 모서리에서 단턱지게 함몰되는 안착단턱(34)을 구비하는 한 쌍의 필름 가이드부(3)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 필름 압착부(1)의 정면에는 전후방향으로 연장되는 제3 가이드레일(41)과 결합하여 이동하는 필름 공급블록(42)과, 상기 필름 공급블록(42)의 상단에서 후방으로 연장되며 상면에는 복수 개의 공기를 흡입하는 공기흡착홀이 형성되고 공급될 필름(200)의 좌우 폭보다 작은 폭을 가지며 좌우 끝단에서 중앙으로 갈수록 상부로 볼록한 형상을 가진 필름 고정판(43)을 구비하는 필름 공급부(4)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 필름 압착부(1)의 필름 가압장치(16)에는 양단이 상기 롤고정브라켓(163)에 장착되어 상기 가압로울러(163) 보다 큰 직경을 가지고 가압로울러(163)의 하부에 상부가 밀착되는 지지로울러(165)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 플렉시블 디스플레이 필름 합착장치.

Images