KR100465675B1 - 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치 - Google Patents

액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 백라이트용 확산, 산란 또는 차광 필름을 액정표시용 모듈(몰드프레임)에 적층하는 시스템에 있어서: 중심부에 소정의 공기통로가 형성된 흡착패드; 상기 흡착패드의 저면에 부착되어 흡착패드의 공기통로와 연통되되 공기통로의 진공시 필름이 직접 흡착되는 흡착지그; 상기 흡착패드의 상단에 설치되어 흡착패드를 소정 각도로 회전시키는 회전구동수단; 상기 흡착패드의 상단에 설치되어 흡착패드를 z축으로 수직 이동시키는 수직구동수단; 상기 흡착패드와 회전구동수단 및 수직구동수단을 고정 지지하며 소정의 구동제어에 따라 y축으로 이동되는 y축 브래킷; 상기 y축 브래킷이 체결되되 y축 브래킷을 y축으로 수평 이동시키는 y축구동수단; 상기 y축구동수단을 고정 지지하며 소정의 구동제어에 따라 x축으로 이동되는 x축 브래킷; 및 상기 x축 브래킷이 체결되되 x축 브래킷을 x축으로 수평 이동시키는 x축구동수단;으로 이루어져 있다. 상기 필름을 진공 흡착하는 흡착패드의 저면에 필름의 규격과 유사한 흡착지그를 설치함과 아울러 필름의 흡착 각도를 보정함으로써, 필름을 부착할 경우 그 정확성을 극대화시킬 수 있으며, 또한 필름을 모듈에 부착시킬 경우 공기를 분사하여 흡착패드로부터 필름을 강제로 이탈시킴에 따라 정전기에 의한 미 이탈 현상을 제거하여 장치의 신뢰성을 높일 수 있는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치를 제공한다.

Description

액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치{METHOD FOR ATTACHING A FILM ON BACK-LIGHT PANEL OF MOBILE PHONE AND THE SYSTEM}
본 발명은 백라이트용 필름 부착 시스템에 관한 것으로, 특히 이동통신단말기의 액정표시패널(LCD)은 백라이트(Back Light)를 이용하여 화면을 구현하게 되는 바, 상기 백라이트를 액정패널의 전면으로 골고루 전달하기 위하여 액정패널의 하단에 복수의 필름을 부착하게 되며, 상기 필름을 자동으로 부착시킬 수 있는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치에 관한 것이다.
통상 휴대폰의 표시장치로 사용되고 있는 액정패널은 백라이트를 이용하여 화면을 구현하게 되며, 상기 백라이트를 액정패널의 전면으로 골고루 전달하기 위하여 액정패널의 하단에 확산, 산란 및 차광기능을 갖는 복수의 필름을 부착하게된다.
즉, 액정패널이 장착되는 모듈(몰드프레임)에 액정패널을 장착하기 전에 백라이트를 액정패널의 전면으로 골고루 전달하기 위한 확산, 산란 및 차광필름들을 순차적으로 적층하여 부착하게 된다.
상기와 같은 필름들은 상/하 보호필름과 함께 공급되며, 종래에는 필름을 모듈에 부착할 경우 상면의 제 1 보호필름들을 벗겨낸 다음 수작업으로 하면의 제 2 보호필름으로부터 필름을 하나씩 떼어서 일일이 모듈에 적층 및 부착시키게 된다.
상기와 같이 모듈에 부착할 경우 수작업으로 작업을 진행하기 때문에 작업능률이 저하됨과 아울러 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 상당히 떨어지게 된다.
또한, 필름이 상당히 민감하기 때문에 수작업으로 할 경우 필름에 하자가 많이 발생하여 수율이 상당히 떨어지게 됨과 아울러 제조단가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 백라이트를 액정패널의 전면으로 골고루 전달하기 위한 필름들을 수작업이 아니라 자동으로 모듈에 부착함으로써, 작업능률을 향상시킴과 아울러 부착시 필름의 하자가 감소되어 제조단가를 낮출 수 있음과 아울러 생산성에 대한 예측이 가능하여 업무의 효율성을 보다 높일 수 있는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 필름을 진공 흡착하는 흡착패드의 저면에 필름의 규격과 유사한 흡착지그를 설치함과 아울러 필름의 흡착각도를 부착각도로 미리 보정하여 정렬함으로써, 필름을 부착할 경우 그 정확성을 극대화시킬 수 있으며, 또한 필름을 모듈에 부착시킬 경우 공기를 분사하여 흡착패드로부터 필름을 강제로 이탈시킴에 따라 정전기에 의한 미 이탈 현상을 제거할 수 있는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치를 제공하는 데 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치를 도시한 측면도 및 정면도이고,
도 2는 본 발명에 의한 필름공급기를 도시한 측면도이고,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 의한 필름부착기를 도시한 도면들이고,
도 4는 본 발명에 의한 필름정렬기를 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명에 의한 백라이트용 필름 부착 시스템을 나타낸 회로블록도이고,
도 6은 본 발명에 의한 모듈에 복수의 필름이 적층된 상태를 도시한 도면이고,
도 7은 본 발명에 의한 도 5의 전반적인 작동 과정을 나타낸 흐름도이고,
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 의한 확산필름의 공급 및 취출하는 세부 과정을 나타낸 도면이고,
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 의한 산란필름의 공급 형태를 나타낸 도면이고,
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 필름 흡착 및 부착 과정을 나타낸 세부 흐름도이고,
도 11a 내지 도 11c는 본 발명에 의한 차광필름의 취출 및 흡착 과정을 나타낸 세부 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 모듈(몰드프레임) 10: 필름자재
10-1: 제 1 보호필름 10-2: 제 2 보호필름
11: 제 1 필름(확산) 13: 제 2 필름(산란)
15: 제 3 필름(산란) 17: 제 4 필름(확산)
19: 제 5 필름(차광) 100: 모듈이송기
110: 이동대차 120: 모듈지그
130: 모듈센서 150: 이송수단
300: 필름공급기 310: 자재롤
320: 롤회전구동수단 321: 제 1 회수롤
325: 제 2 회수롤 400: 필름대기부
500: 필름부착기 510: 흡착패드
515: 흡착지그 530: 회전구동수단
531: 회전모터 535: 하우징
540: 수직구동수단 541: 상하작동수단
543: 가이드바 550: y축구동수단
551: y축 모터 555: 볼스크류
559: y축 브래킷 560: x축구동수단
561: x축 모터 565: 볼스크류
569: x축 브래킷 580: 진공장치
585: 진공센서 590: 분사장치
700: 필름정렬기 710: 정렬테이블
900: 컨트롤러 910: 제어수단
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 백라이트용 확산, 산란 또는 차광 필름을 액정표시용 모듈(몰드프레임)에 적층하는 시스템에 있어서: 중심부에 소정의 공기통로가 형성된 흡착패드(510); 상기 흡착패드(510)의 저면에 부착되어 흡착패드(510)의 공기통로와 연통되되 공기통로의 진공시 필름이 직접 흡착되는 흡착지그(515); 상기 흡착패드(510)의 상단에 설치되어 흡착패드(510)를 소정 각도로 회전시키는 회전구동수단(530); 상기 흡착패드(510)의 상단에 설치되어 흡착패드(510)를 z축으로 수직 이동시키는 수직구동수단(540); 상기 흡착패드(510)와 회전구동수단(530) 및 수직구동수단(540)을 고정 지지하며 소정의 구동제어에 따라 y축으로 이동되는 y축 브래킷(559); 상기 y축 브래킷(559)이 체결되되 y축 브래킷(559)을 y축으로 수평 이동시키는 y축구동수단(550); 상기 y축구동수단(550)을 고정 지지하며 소정의 구동제어에 따라 x축으로 이동되는 x축 브래킷(569); 및 상기 x축 브래킷(569)이 체결되되 x축 브래킷(569)을 x축으로 수평 이동시키는 x축구동수단(560);으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
구체적으로 상기 회전구동수단(530)은, 흡착패드(510)를 회전시키기 위한 회전모터(531); 상기 회전모터(531)의 회전축에 연결된 구동기어(532); 상기 흡착패드(510)의 상단에 형성된 공기통로의 외주면에 형성된 종동기어(533); 및 상기 구동기어(532)와 종동기어(533) 사이에 연결되어 회전모터(531)의 동력을 종동기어(533)로 전달하는 동력전달수단(534);으로 이루어져 있으며, 상기 회전구동수단(530)의 상단에 설치되어 내부에 공기통로가 형성되며 상기 내부 공기통로는 흡착패드(510)의 공기통로와 연통되되 내부 공기통로와 베어링 결합된 하우징(535)을 더 구비하고 있고, 상기 회전구동수단(530)과 하우징(535)은 하부지지판(521)에 고정 설치되어 있는 특징으로 한다.
또한, 상기 흡착패드(510)와 연동되는 공기통로의 외주면에 설치되어 흡착패드(510)의 회전위치를 지시하는 회전기준자(537); 및 상기 회전기준자(537)의 일측에 이격 설치되어 회전기준자(537)의 회전 위치를 감지하여 흡착패드(510)의 초기위치 및 회전위치를 감지하는 광센서(538);를 더 구비하며, 상기 회전기준자(537)는 하우징(535)의 상단에 위치한 공기통로의 외주면에 설치하고, 광센서(538)는 하우징(535)의 일측에 회전기준자(537)와 일정간격 이격 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 수직구동수단(540)은 상기 흡착패드(510)를 상하로 업다운시키는 상하작동수단(541); 및 상기 상하작동수단(541)의 양측에 설치되어 흡착패드(510)의 업다운을 가이드하는 가이드바(543);로 이루어져 있으며, 상기 상하작동수단(541)은 에어실린더로 이루어져 있다.
상기 가이드바(543)의 상단 또는 하단에 흡착패드(510)의 수직이동 거리를물리적으로 제한하는 스토퍼(546)를 설치하는 것이 바람직하다.
상기 상하작동수단(541)은 상부지지판(525)의 중앙면에 고정 설치되며, 상기 상부지지판(525)의 일측면은 y축 브래킷(559)에 고정 설치되어 있으며, 가이드바(543)는 상부지지판(525)의 양측면에 관통 설치된 부쉬(545)를 통해 하부지지판(521)에 고정 설치되어 있으며, 상하작동수단(541)의 일측면에 상하작동수단(541)의 업/다운 속도를 조절하는 속도조절수단(549)이 설치되어 있다.
그리고, 상기 y축구동수단(550)은, y축 모터(551); 상기 y축 모터(551)의 회전축에 연결된 구동기어(552); 소정의 동력전달수단(554)을 통해 구동기어(552)의 회전동력을 전달받아 연동되는 종동기어(553); 및 상기 종동기어(553)의 회전을 직선운동으로 변환하되 수직구동수단(540)이 결합된 y축 브래킷(559)을 y축으로 수평이동시키는 볼스크류(555);로 이루어져 있으며, 상기 볼스크류(555)의 일측면에 y축 브래킷(559)의 이동거리를 감지하는 센서(557)가 설치되어 있다.
상기 x축구동수단(560)은, x축 모터(561); 상기 x축 모터(561)의 회전축에 연결된 구동기어(562); 소정의 동력전달수단(564)을 통해 구동기어(562)의 회전동력을 전달받아 연동되는 종동기어(563); 및 상기 종동기어(563)의 회전을 직선운동으로 변환하되 y축구동수단(550)이 결합된 x축 브래킷(569)을 x축으로 수평이동시키는 볼스크류(565);로 이루어져 있으며, 상기 볼스크류(565)의 일측에 x축 브래킷(569)의 이동거리를 감지하는 센서(567)가 설치된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 의한 액정패널의 백라이트용 필름 부착 시스템을 도시한 측면도 및 정면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 필름공급기를 도시한 측면도이고, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 의한 필름부착기를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 의한 필름정렬기를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 의한 백라이트용 필름 부착 시스템을 나타낸 회로블록도로서, 모듈이송기(100), 필름공급기(300), 필름대기부(400), 필름부착기(500), 필름정렬기(700) 및 컨트롤러(900)로 구성되어 있다.
상기 모듈이송기(100)는 모듈(1)이 안착된 모듈지그(120)를 일정 레일(101)을 따라 이송하되 일정 거리씩 이동시키도록 구성되어 있고, 상기 필름공급기(300)는 두루마리 형태의 필름자재(10)가 장착된 롤(110)을 일정 길이만큼 회전시키면서 필름자재로부터 확산, 산란 또는 차광필름을 분리 취출하여 공급하도록 구성되어 있고, 필름대기부(400)는 필름공급기(300)에 인접 설치되어 필름공급기(300)로부터 취출된 필름을 전달받아 필름 흡착을 대기하는 스테이지이고, 필름부착기(500)는 취출된 필름을 흡착하는 흡착패드(510)를 x, y 및 z축으로 수평, 수직 이동 및 회전 구동하되 진공 흡착된 필름을 모듈이송기(100)를 통해 이송된 모듈(1)에 적층시키도록 구성되어 있고, 필름정렬기(700)는 모듈이송기(100)의 전단에 형성되어 필름부착기(500)의 흡착패드(510)에 흡착된 필름이 안착될 경우 정렬지그(750)를 통해 필름을 정위치로 자동 정렬하도록 구성되어 있고, 컨트롤러(900)는 사용자의 입력과 메모리(920)에 미리 설정된 제어프로그램에 따라 모듈이송기(100)와 필름공급기(300), 필름부착기(500) 및 필름정렬기(700)의 동작을 동기화시켜 작동 제어함과아울러 각종 감지신호에 따라 제반 운전을 제어하는 제어수단(910), 입력패널(930), 경보음발생수단(940) 또는 모니터(950) 등을 포함하여 구성되어 있다.
통상 휴대폰의 표시장치로 사용되는 액정패널은 백라이트를 액정화면(LCD)의 전면으로 고루 확산 및 산란시키기 위하여 확산, 산란, 차광 기능을 갖는 복수의 필름을 몰드프레임(모듈)에 순차적으로 적층한 후 그 상단에 액정패널을 적층 결합하게 되는 데, 예컨데 도 6에서 도시한 바와 같이 모듈(1; 몰드프레임)의 상단에 제 1 확산필름(11), 제 2 산란필름(13), 제 3 산란필름(15), 제 4 확산필름(17)을 순차적으로 또는 필요에 따라 선별적으로 적층시킨 후 마지막으로 가장자리에 접착제가 형성된 제 5 차광필름(19)을 얹어 필름들을 모듈(1)에 고정 부착하게 된다.
이와 같이 모듈(1)에 복수의 필름(11, 13, 15, 17, 19)을 순차적으로 또는 선별적으로 적층하게 되는 데, 각 필름의 종류에 따라 필름을 공급하고 취출하는 방식이 다소 상이하다.
상기 필름공급기(300)와 필름부착기(500)는 도 1a에 도시된 바와 같이 한 조로 구성되어 있으며, 모듈(1)에 적층되는 필름의 개수에 해당하는 숫자의 필름부착기(500) 및 필름공급기(300)가 작업테이블에 설치되어 있다.
상기와 같이 구성된 모듈이송기(100), 필름공급기(300), 필름부착기(500), 필름정렬기(700) 등의 세부 구성을 도 2 내지 도 5를 참조하여 살펴보면 아래와 같다.
먼저, 필름공급기(300)는, 도 2와 같이 두루마리 형태의 필름자재(10)가 장착된 자재롤(110)과, 상기 필름자재(10) 중 필름(11)의 상단에 씌워진 제 1 보호필름(10-1)을 감아서 회수하는 제 1 회수롤(321)과, 상기 필름자재(10) 중 필름(11, 13, 15, 17, 또는 19)의 하단에 씌워진 제 2 보호필름(10-2)을 감아서 회수하는 제 2 회수롤(325)과, 상기 자재롤(110)에서 배출되는 필름자재(10)를 제공받아 제 1 보호필름(10-1)과 제 2 보호필름(10-2)으로부터 필름(11)을 분리하여 취출하는 취출수단(330)과, 상기 취출수단(330)의 상단에 설치되어 필름의 이동거리를 검출하는 피치센서(340), 및 상기 제 1 및 제 2 회수롤(321, 325)의 회전을 조정하되 필름을 일정길이만큼 이동시키는 롤회전모터(320)로 구성되어 있다.
아울러, 상기 취출수단(330)의 상단에 위치한 피치센서(340)는 필름자재(10)의 이동 피치를 검출하여 제어수단(910)으로 출력함으로써, 제어수단(910)은 필름자재(10)가 1-피치씩 이동하도록 롤회전모터(320)를 제어할 수 있다.
또한, 상기 필름공급기(300)의 취출수단(330)의 전단에 필름대기부(400)를 밀착 설치하여 필름공급기(300)로부터 분리된 필름(11)이 필름대기부(400)로 취출되어 필름부착기(500)의 흡착패드(510)가 올 때까지 대기할 수 있도록 하며, 상기 필름대기부(400)의 상단에 필름공급기(300)로부터 취출된 필름이 안착되는 대기지그(410)가 올려져 있다. 상기 필름대기부(400)는 확산 및 산란필름(11, 13, 15, 17)을 취출할 경우에만 있으며, 차광필름(19)의 경우에는 대기과정없이 바로 흡착패드(510)로 흡착하기 때문에 필요가 없다.
그리고, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 필름부착기(500)는, 흡착패드(510), 흡착지그(515), 회전구동수단(530), 수직구동수단(540), y축구동수단(550), y축 브래킷(559), x축구동수단(560) 및 x축 브래킷(569) 등으로 이루어져있다.
상기 흡착패드(510)는 중심부에 소정의 공기통로가 형성되어 있고, 흡착지그(515)는 흡착패드(510)의 저면에 부착되어 흡착패드(510)의 공기통로와 연통되되 공기통로의 진공시 필름이 직접 흡착되도록 구성되어 있고, 회전구동수단(530)은 흡착패드(510)의 상단에 설치되어 흡착패드(510)를 필요한 각도로 회전시키도록 구성되어 있고, 수직구동수단(540)은 흡착패드(510)의 상단에 설치되어 흡착패드(510)를 z축으로 수직 이동시키도록 구성되어 있고, y축 브래킷(559)은 흡착패드(510)와 회전구동수단(530) 및 수직구동수단(540)을 고정 지지하며 소정의 구동제어에 따라 y축으로 이동되도록 구성되어 있고, y축구동수단(550)은 y축 브래킷(559)이 체결되되 y축 브래킷(559)을 y축으로 수평 이동시키도록 구성되어 있고, x축 브래킷(569)은 y축구동수단(550)을 고정 지지하며 소정의 구동제어에 따라 x축으로 이동되도록 구성되어 있고, x축구동수단(560)은 x축 브래킷(569)이 체결되되 x축 브래킷(569)을 x축으로 수평 이동시키도록 구성되어 있다.
아울러, 상기 회전구동수단(530)은, 흡착패드(510)를 회전시키기 위한 회전모터(531)와, 상기 회전모터(531)의 회전축에 연결된 구동기어(532)와, 상기 흡착패드(510)의 상단에 형성된 공기통로의 외주면에 형성된 종동기어(533), 및 상기 구동기어(532)와 종동기어(533) 사이에 연결되어 회전모터(531)의 동력을 종동기어(533)로 전달하는 동력전달수단(534)으로 이루어져 있다.
상기 흡착패드(510)의 상단에 설치되되 내부에 공기통로가 형성되며 상기 내부의 공기통로는 흡착패드(510)의 공기통로와 연통됨과 아울러 상기 내부의 공기통로와 베어링(536)으로 상호 결합된 하우징(535)을 더 구비하며, 상기 회전구동수단(530)과 하우징(535)은 하부지지판(521)의 상단면에 고정 설치되어 있다.
상기 하우징(535)의 상단에는 회전기준자(537)와 광센서(538)가 더 설치되어 있는 데, 상기 회전기준자(537)는 하우징(535)의 상단에 위치한 공기통로의 외주면에 설치되어 흡착패드(510)의 회전위치를 지시하게 되며, 상기 광센서(538)는 하우징(535)의 일측에 회전기준자(537)와 일정간격 이격 설치하며 회전기준자(537)의 회전 위치를 감지하여 흡착패드(510)의 초기위치 및 회전위치를 감지하도록 구성되어 있다.
또한, 수직구동수단(540)은 흡착패드(510)를 상하로 업다운시키는 에어실린더와 같은 상하작동수단(541), 및 상기 상하작동수단(541)의 양측에 설치되어 흡착패드(510)의 업다운을 가이드하는 가이드바(543)로 이루어져 있으며, 상기 가이드바(543)의 상단 또는 하단에 흡착패드(510)의 수직이동 거리를 물리적으로 제한하는 스토퍼(546)가 설치되어 있다.
상기 상하작동수단(541)을 실시예에서는 에어실린더로 구현하였으나, 에어실린더 뿐만 아니라 유압실린더나 모터 및 볼스크류 등을 이용하여 구성할 수 있음은 당연하다.
상기 상하작동수단(541)은 상부지지판(525)의 중앙면에 고정 설치되며, 상기 상부지지판(525)의 일측면은 y축 브래킷(559)에 고정 설치되어 있고, 가이드바(543)는 상부지지판(525)의 양측면에 관통 설치된 부쉬(545; Bush)를 통해 하부지지판(521)의 상단면에 고정 설치되어 있다. 그리고, 상하작동수단(541)의 일측면에는 상하작동수단(541)의 업/다운 속도를 임의로 조절하는 속도조절수단(549)이 설치되어 있다.
또한, y축구동수단(550)은, y축 모터(551)와, 상기 y축 모터(551)의 회전축에 연결된 구동기어(552)와, 소정의 동력전달수단(554)을 통해 구동기어(552)의 회전동력을 전달받아 연동되는 종동기어(553), 및 상기 종동기어(553)의 회전을 직선운동으로 변환하되 수직구동수단(540)이 결합된 y축 브래킷(559)을 y축으로 수평이동시키는 볼스크류(555)로 이루어져 있으며, 상기 볼스크류(555)의 상하단에는 브래킷(559)의 이동을 지지하는 지지가이드바(556-1, 556-2)가 설치되어 있으며, 상기 지지가이드바(556-1, 556-2)의 일측면에 y축 브래킷(559)의 이동거리를 감지하는 센서(557)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 x축구동수단(560)은, x축 모터(561)와, 상기 x축 모터(561)의 회전축에 연결된 구동기어(562)와, 소정의 동력전달수단(564)을 통해 구동기어(562)의 회전동력을 전달받아 연동되는 종동기어(563), 및 상기 종동기어(563)의 회전을 직선운동으로 변환하되 y축구동수단(550)이 결합된 x축 브래킷(569)을 x축으로 수평이동시키는 볼스크류(565)로 이루어져 있으며, 상기 볼스크류(565)의 상하단에는 브래킷(569)의 이동을 지지하는 지지가이드바(566-1, 566-2)가 설치되어 있으며, 상기 지지가이드바(566-1, 566-2)의 일측에 x축 브래킷(569)의 이동거리를 감지하는 센서(567)가 설치되어 있다.
아울러, 도 1b에서와 같이 상기 흡착패드(510)에 필름을 흡착하거나 필름을 모듈(1)에 적층하기 위하여 별도로 흡착패드(510)의 공기통로를 진공 상태로 유지하여 필름을 흡착시키게 되는 진공장치(580)와, 상기 흡착패드(510)의 공기통로로 공기를 분사하여 필름을 흡착지그(515)로부터 강제로 이탈시키는 분사장치(590)를 더 구비하고 있고, 상기 진공장치(580)는 도 5와 같이 공기통로에 진공센서(585)가 더 설치되어 있는 데, 흡착패드(510)로 필름을 흡착할 경우 공기통로의 압력변화를 감지하여 그에 상응하는 신호를 제어수단(910)으로 출력하게 되며, 제어수단(910)은 진공센서(585)의 감지값에 따라 필름의 진공흡착 여부를 알 수 있다.
상기 필름부착기의 후단에 설치된 필름정렬기(700)는, 도 4와 같이 흡착패드(510)에 진공흡착된 필름이 일시 이탈되어 안착되는 정렬테이블(710)과, 상기 정렬테이블(710)의 일측에 고정 설치된 정렬기준지그(730)와, 상기 정렬테이블(710)에 안착된 필름의 측면과 접촉되어 정렬기준지그(730)와 함께 필름을 정위치로 정렬하는 정렬지그(750), 및 상기 정렬테이블(710)에 필름이 안착되면 정렬지그(750)를 정렬테이블(710)의 정렬기준지그(730)로 작동시켜 필름을 정위치로 정렬시키는 지그구동수단(770)으로 이루어져 있다. 즉, '』'자 평면형상의 정렬지그(750)가 정렬테이블(710)의 측면에 설치되어 있으며, 정렬테이블(710)에 필름이 안착되면 지그구동수단(770)인 실린더에 의해 '』'자 형상의 정렬지그(750)를 '『'자 평면형상의 정렬기준지그(730) 측으로 이동시키면서 필름의 측면을 밀어 정렬기준지그(730)와 함께 필름을 정위치로 보정하게 된다.
상기 모듈이송기(100)는, 도 1a와 같이 각 필름부착기(500)의 전단(前段)을 경유하여 설치된 레일(101)과, 상기 레일(101)에 일정 간격으로 장착되되 구동신호에 따라 일정 거리씩 이동하는 이동대차(110)와, 상기 이동대차(110)의 상단에 안착되어 모듈(1)이 직접 얹어지게 되며 모듈(1)과 유사한 형상으로 이루어진 모듈지그(120), 및 상기 이동대차(110)를 레일(101)을 따라 일정 거리씩 이동시키는 이송수단(150)으로 이루어져 있다.
상기 모듈지그(120)와 필름부착기(500)의 흡착지그(515)는 한 조로 이루어지되, 상기 모듈지그(120)에는 맞춤 홀이 형성되어 있고 흡착지그(515)에는 맞춤 핀이 각각 형성되어 있어 필름을 적층할 경우 모듈지그(120)의 맞춤 홀과 흡착지그(515)의 맞춤 핀이 서로 매칭되도록 구성되어 있다. 그리고 상기 모듈지그(120)는 위치오차를 감안한 흡착지그(515)와의 정확한 매칭을 위하여 맞춤 핀이 맞춤 홀에 삽입될 때 약간의 유격을 갖고 유동 가능하도록 이동대차(110)에 고정 설치되어 있다.
아울러, 상기 모듈이송기(100)는 이동대차(110)의 모듈지그(120)에 모듈(1)의 안착 여부를 광신호로 감지하는 발광다이오드 및 수광트랜지스터와 같은 모듈센서(550)와, 이동대차(110)의 이동위치를 감지하는 근접센서(미 도시)를 더 구비하고 있어, 모듈지그(120)에 모듈(1)이 없을 경우에는 필름부착 공정을 진행하지 않고, 또한 이동대차(110)가 정위치에 위치하지 않을 경우에는 제어수단(910)으로 이상발생 신호를 전송하여 제어수단(910)은 필름부착 작업을 일시 정지한 후 경보음발생수단(940)을 통해 경보음을 발생하게 된다.
도 7은 본 발명에 의한 도 5의 전반적인 작동 과정을 나타낸 플로우챠트로서, 모듈이송기(100)와 필름공급기(300), 필름부착기(500) 또는 필름정렬기(700)의 각 장치들을 초기화시킨 후, 제어수단(910)은 모듈이송기(100)와 필름공급기(300)및 필름부착기(500)의 각 동작을 동기화시키면서 각각 제어하게 된다(S10). 즉, 모듈이송기(100), 필름공급기(300) 및 필름부착기(500)는 실제로 초기화 상태에서 제어수단(910)에 의해 서로 동기화되면서 동시에 작동하게 되지만, 설명의 편의상 작동과정을 시계열적인 흐름으로 나타내었고, 설계에 따라 각 장치의 선후 절차에 대한 변경이 가능함은 자명하다.
먼저, 모듈이송기(100)의 이동대차(110)에 안착된 모듈(1; 몰드프레임)은 제어수단(910)에 의한 이송수단(150)의 작동에 따라 이동대차(110)가 이동하여 모듈(1)을 지정 위치로 이송하게 되며, 상기 모듈(1)이 지정된 위치에 도착하면 제어수단(910)은 이송수단(150)의 작동을 중지시켜 이동대차(110)의 이송을 멈추게 된다(S20).
한편, 제어수단(910)은 필름공급기(300)의 롤회전모터(320)를 구동하여 제 1 회수롤(321)과 제 2 회수롤(325)을 회전시킴에 따라 취출수단(330)에 의해 두루마리 상태로 감긴 필름자재(10)로부터 필름을 물리적으로 분리 및 취출하게 되는 데, 즉 필름자재(10) 중 필름(11, 13, 15, 17, 또는 19)의 상/하면에 씌워진 제 1 및 제 2 보호필름(10-1, 10-2)을 각각 제 1 및 제 2 회수롤(321, 325)에 감으면서 취출수단(330)에 의해 확산, 산란 또는 차광필름을 분리하여 취출하게 된다(S30).
이어, 제어수단(910)은 수직 및 수평구동수단(540, 550, 560)을 각각 제어하여 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 x, y 또는 z축으로 이동하여 필름이 취출된 위치로 이동함과 아울러 취출된 필름을 진공으로 흡착하여 픽업하게 된다(S40).
상기에서 흡착한 필름이 모듈(1)상에 장착할 각도와 상호 다를 경우, 예컨대제 2 필름 내지 제 4 필름(13, 15, 17)의 경우에는 필름의 취출 각도와 모듈(1)상의 장착할 각도가 서로 다르므로 필름을 모듈상에 정확한 각도로 안착시키기 위해 회전구동수단(530)을 통해 흡착패드(510)를 소정의 각도로 수평회전하여 각도를 보정한 후 제어수단(910)은 필름부착기(500)의 흡착패드(510)에 가해지는 진공흡착력을 제거하여 필름을 필름정렬기(700)의 정렬테이블(710)에 안착시키고, 이어 제어수단(910)은 필름정렬기(700)의 지그구동수단(770)인 실린더를 구동시켜 정렬지그(750)를 정렬기준지그(730) 측으로 이동시키면서 필름의 측면을 밀어 정위치로 정렬시킨 후 다시 제어수단(910)은 진공장치(580)를 작동시켜 흡착패드(510)로 필름을 흡착한 후 수직 및 수평구동수단(540, 550, 560)을 각각 제어하여 z, y 또는 x축으로 이동시켜 필름의 부착 위치로 이동시키게 된다(S50).
그리고, 상기 이동대차(110)의 모듈(1) 상단으로 이동하면, 필름부착기(500)는 흡착패드(510)에 가해지는 진공흡착력을 제거하여 흡착된 필름을 모듈(1)에 안착시켜 적층하게 된다(S60).
상기 모듈(1)에 필름을 적층시킨 후 필름을 모두 적층하지 않았을 경우(S70), 제어수단(910)은 이송수단(150)을 제어하여 모듈(1)을 지정된 다음 위치로 이송함과 아울러 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 필름공급기(300) 측으로 이동하여 다음 모듈(1)에 필름을 부착하는 과정을 계속 수행하게 된다(S30∼S60).
상기와 같은 과정을 통해 한 개의 모듈(1)에 확산, 산란 및 차광필름(11∼19)을 모두 적층한 후에는 마지막으로 프레스공정을 통해 적층된 필름들을 눌러 모듈(1)에 고정 부착시킴에 따라 필름의 부착을 완료하고 언로딩하게 된다(S80,S90).
한편, 필름의 종류에 따라 세부 공정이 다소 달라지는 데, 도 7에서 확산필름(11 또는 17)을 공급하여 취출하는 세부 과정(S30)은 도 8a와 같이 이루어지며, 먼저 두루마리 형태의 필름자재(10)를 자재롤(110)에 감은 후 필름자재(10) 중 필름(11 또는 17)의 상면에 씌워진 제 1 보호필름(10-1)을 제 1 회수롤(321)에 감고, 필름의 하면에 씌워진 제 2 보호필름(10-2)을 제 2 회수롤(325)에 감는다.
이와 같이 세팅한 초기상태에서 컨트롤러(900)의 제어수단(910)은 제 1 회수롤(321)과 제 2 회수롤(325)의 롤회전모터(320)를 제어하여 제 1 및 제 2 회수롤(321, 325)을 각각 일정 길이만큼 회전시키게 되고(S30-1), 상기 제 1 및 제 2 회수롤(321, 325)의 회전에 따라 필름자재(10) 중 제 1 보호필름(10-1)과 제 2 보호필름(10-2)은 제 1 및 제 2 회수롤(321, 325)에 각각 감기고 중간에 있는 필름(11)은 자동으로 분리되게 된다(S30-2). 여기에서 피치센서(340)에 의해 필름(11)의 이동거리를 검출하게 되며, 필름이 1-피치만큼 이동하게 되면 제어수단(910)은 롤회전모터(320)의 구동을 중단한다.
이어, 상기 필름이 분리됨에 따라 필름공급기(300)에 인접 설치된 필름대기부(400)로 필름이 자동 취출되어 필름대기부(400)의 상단에 있는 대기지그(410)에 자동 안착되게 된다(S30-3).
실시예에서는 도 8b와 도 8c와 같이 필름자재(10)에 복수의 필름(11-1, 11-2)이 일렬로 부착된 상태로 있어 필름 취출시 2장(11-1, 11-2)이 동시에 취출된다. 물론, 필름대기부(400)의 대기지그(410)도 복수로 이루어져 있으며, 필름부착기(500)의 흡착패드(510)는 한 장(11-1 또는 11-2)씩 흡착하여 모듈(1)에 적층시키게 된다.
즉, 필름의 1회 취출시 흡착패드(510)는 좌우측에 각각 취출된 필름(11-1, 11-2) 중 그 하나를 택일하여 흡착한 후 모듈(1)에 적층하는 일련 과정을 2회 반복하게 되며, 이에 따라 한번의 필름 취출로 각기 다른 2개의 모듈에 필름을 적층할 수 있다.
이후, 상기 취출센서(420)로 필름대기부(400)에 안착된 필름이 있는지를 검출한 후 제어수단(910)으로 출력함으로써, 필름대기부(400)에 필름이 없을 경우 제어수단(910)은 롤회전모터(320)를 제어하여 제 1 회수롤(321)과 제 2 회수롤(325)을 일정 길이만큼 회전시켜 필름을 상기와 같은 방식으로 대기지그(410)로 취출하게 된다(S30-4, S30-5).
또한, 확산필름(11, 17)이 아니라 산란필름(13 또는 15)의 경우에도 도 8a와 같은 확산필름(11, 17)의 취출 방식과 동일하며, 단지 필름의 접착 형태가 도 9a와 도 9b와 같이 이루어져 있다.
즉, 필름자재(10)에 복수의 필름(13-1, 13-2)이 대략 '◇'와 같은 형상으로 부착되어 있으며, 필름 취출시에도 '◇'와 같은 형상으로 2장(13-1, 13-2)이 동시에 취출된다. 물론, 필름대기부(400)의 대기지그(410)도 복수로 이루어져 있으며, 필름부착기(500)의 흡착패드(510)는 한 장(13-1 또는 13-2)씩 흡착하여 모듈(1)에 적층시키게 된다.
상기 필름의 1회 취출시 흡착패드(510)는 좌우측에 각각 취출된 필름(13-1,13-2) 중 그 하나를 택일하여 흡착한 후 모듈(1)에 적층하는 일련 과정을 2회 반복하게 되며, 이에 따라 한번의 필름 취출로 각기 다른 2개의 모듈에 필름을 적층할 수 있다.
이와 같이 확산 및 산란필름(11, 13, 15, 17)을 각각 필름대기부(400)로 취출한 후 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 대기하게 된다.
상기 확산 및 산란필름을 필름대기부(400)로 취출한 후 흡착 및 부착하는 세부 과정(S40∼S60)은, 도 10과 같이 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 초기위치에서 필름대기부(400)로 이동하게 되는 데, 제어수단(910)은 수평구동수단(550, 560)의 각 x축 모터(561) 및 y축 모터(551)를 제어하여 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 x, y축으로 수평 이동시켜 필름대기부(400)의 상단으로 이동(S40-1)시킨 후 제어수단(910)은 수직구동수단(540)을 제어하여 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 z축으로 수직 하강하여 필름의 상단으로 이동(S40-2)시킴과 아울러 제어수단(910)은 진공장치(580)의 작동을 제어하여 흡착패드(510)의 내부 공기통로를 진공상태로 만들어서 필름을 진공 흡착하게 된다(S40-3).
상기와 같이 흡착패드(510)로 필름을 흡착하면 진공센서(585)에 의해 필름 흡착여부를 감지하게 되고, 필름이 흡착되면 제어수단(910)은 흡착패드(510)를 수직, 수평 이동시켜 필름정렬기(700)로 이동하게 되는 데, 이 과정에서 진공흡착한 필름이 산란필름일 경우 제어수단(910)은 흡착패드(510)의 회전구동수단(530)을 제어하여 흡착패드(510)를 수평 회전시켜 산란필름(13 또는 15)을 적층시의 정위치로 각도를 조정하게 된다(S40-4, S40-5). 예컨데, '◇'와 같은 형상으로 취출된 필름을 흡착패드(510)를 회전시켜 필름이 '□'형상으로 위치하도록 회전한다. 물론, 필름의 틀어진 각도에 따라 흡착패드(510)의 회전각은 달리한다.
물론, 산란필름(13, 15) 뿐만 아니라 경우에 따라서는 확산필름(11, 17)의 경우에도 흡착한 필름(17)이 모듈(1)상에 장착할 각도와 상호 다를 수 있는 데, 예컨대 제 4 필름(17)의 경우에는 필름의 취출 각도와 모듈(1)상의 장착할 각도가 서로 다르므로 필름(17)을 모듈(1)상에 정확한 각도로 안착시키기 위해 산란필름(13, 15)과 같은 방식으로 흡착패드(510)를 소정의 각도로 수평회전하여 각도를 보정하여야 한다.
이어, 필름부착기(500)는 수직 및 수평구동수단(540∼560)의 구동에 따라 흡착된 필름을 모듈이송기(100)의 전단에 고정 설치된 필름정렬기(700)로 x, y 또는 z축으로 이동하게 되며, 필름정렬기(700)의 상단에 도착하면 필름에 가해지고 있는 진공흡착력을 제거하여 필름을 정렬테이블(710)에 안착시킨다(S40-6). 이와 같은 상태에서 제어수단(910)은 지그구동수단(770)인 실린더를 구동하여 '』'자 평면형상의 정렬지그(750)를 '『'자 평면형상의 정렬기준지그(730) 측으로 이동시키며, 이에 따라 필름은 정렬지그(750)와 정렬기준지그(730)의 물리적 접촉에 따라 다소 틀어진 필름의 각도 및 위치가 정위치로 정렬되게 된다(S40-7).
이어, 제어수단(910)은 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 진공상태로 만들어 필름을 재차 진공흡착한 후 z, y 및 x축으로 수직, 수평 이동하여 흡착된 필름을 이동대차(110)의 상단으로 운반하게 된다(S50-1). 상기 이동대차(110)의 상단에 모듈(1)이 존재할 경우에 흡착패드(510)를 수직 하강하여 모듈(1)의 상단으로 근접이동하여 흡착패드(510)의 흡착지그(515)와 이동대차(110)의 모듈지그(120)에 각각 부착된 맞춤 핀과 맞춤 홀을 이용하여 상호 매칭(S50-2)시킨 후 제어수단(910)은 진공장치(580)를 오프시켜 진공흡착력을 제거하고, 분사장치(590)를 가동시켜 흡착패드(510)의 공기통로로 공기를 분사하여 필름을 흡착패드(510)로부터 강제로 이탈시킴에 따라 모듈(1)에 적층하게 된다(S60).
한편, 상기 이동대차(110)는 레일(101) 상에 장착되어 있는 데, 복수의 이동대차(110)가 일정한 간격으로 즉, 다단의 필름부착기(500)의 간격과 일치하는 간격으로 장착되어 있어 복수의 이동대차(110)는 동일한 거리를 동시에 시프트하며 각 필름부착기(500)의 전단을 경유하며 이동하게 된다. 상기 이동대차(110)는 레일(101)상에 설치된 랙과 피니언과 같은 이송수단(150)을 통해 이동거리가 정확하게 제어되며, 별도로 근접센서(미 도시)를 통해 이동대차(110)의 위치를 검출하여 정위치에서 벗어날 경우 제어수단(910)의 제어에 따라 경보음발생수단(940)은 경보음을 발생하게 된다.
아울러, 차광필름(19)을 공급 및 흡착하는 세부 과정(S30)은, 도 11a에 도시한 바와 같이, 차광필름(19)의 경우 가장자리가 접착제가 형성되어 있기 때문에 필름(19)을 공급 및 취출과정이 확산 및 산란필름과는 다소 다르다.
먼저, 컨트롤러(900)의 제어수단(910)은 제 1 회수롤(321)과 제 2 회수롤(325)의 롤회전모터(320)를 제어하여 제 1 및 제 2 회수롤(321, 325)을 각각 일정 길이만큼 회전시키게 되고(S30-21), 상기 제 1 및 제 2 회수롤(321, 325)이 회전됨에 따라 제 1 보호필름(10-1)과 제 2 보호필름(10-2)이 제 1 및 제 2 회수롤(321,325)에 감기면서 취출수단(330)에 의해 차광필름(19)이 자동으로 분리하게 된다(S30-22).
상기 차광필름(19)이 분리되어 취출수단(330)의 전단 아래로 떨어짐과 동시에 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 차광필름(19)의 상단으로 이동하여 차광필름(19)을 진공으로 흡착하게 되는 데(S30-23), 차광필름(19)의 가장자리가 접착테이프로 구성되어 있어 차광필름(19)의 가장자리를 제외한 중앙부분만 흡착패드(510)에 흡착되도록 한다.
이어, 흡착한 차광필름(19)을 필름정렬기(700)를 이용하여 위치를 정렬하고(S30-24), 이후의 필름부착기(500)의 이동 경로는 확산 및 산란필름(11∼17)과 동일하며, 단지 차광필름(19)의 경우에는 도 11b 및 도 11c와 같이 필름자재(10)에 확산 및 산란필름과는 다르게 하나씩 일렬로 세팅되어 있다.
이와 같이 작동하는 필름부착 시스템을 실시예에 따라 전반적인 동작 과정을 살펴보면 아래와 같다.
먼저, 작업테이블 위에 레일(101)이 설치되어 있고, 그 레일(101) 상에 일정간격으로 모듈지그(120)가 안착된 대략 12개의 이동대차(110)가 장착되어 있다. 상기 레일을 따라 설치된 이동대차(110)의 간격은 각 필름부착기(500) 간의 간격과 동일하다.
이어, 컨트롤러(900)의 제어수단(910)은 모듈(1)이 모듈지그(120)에 안착되었다는 입력신호를 모듈센서(550)를 통해 제공받으면 제어수단(910)은 이동대차(110)를 구동하는 이송수단(150)인 스테핑모터를 구동시켜 일정 거리만큼 이동시키거나 또는 근접센서(미 도시)를 통해 다음 모듈지그(120)가 감지될 때까지 이송수단(150)을 구동시킨 후 다음 모듈지그(120)가 감지되면 제어수단(910)은 이송수단(150)의 작동을 멈춘다. 즉, 상기 각 모듈지그(120)는 1-피치(Pitch)씩 이동하도록 제어된다.
아울러, 도 2와 같은 필름공급기(300)를 통해 필름을 공급 및 취출하게 되는 데, 제어수단(910)은 제 1 및 제 2 회수롤(321, 325)을 회전시키는 롤회전모터(320)에 취출신호를 주어 제 1 및 제 2 회수롤(321, 325)을 회전시켜 필름(11)을 이동시키게 된다. 상기 필름이 1-피치(Pitch)씩 이동한 후 피치센서(340)에 의해 감지되면 제어수단(910)은 롤회전모터(320)의 작동을 정지시킨다. 이때, 제 1 보호필름(10-1)은 제 1 회수롤(321)에 감기게 되고 제 2 보호필름(10-2)은 제 2 회수롤(325)에 감기게 되며, 필름(11)은 제 1 및 제 2 보호필름(10-1, 10-2)으로부터 분리되어 필름대기부(400)로 취출된다.
이어, 제어수단(910)은 취출센서(420)로부터 필름대기부(400)에 필름(11)이 취출되었다는 신호를 제공받으면, 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 구동하는 수직 및 수평구동수단(540, 550, 560)을 고속으로 작동시켜 필름을 흡착하는 위치로 이동하게 된다.
즉, 제어수단(910)은 x축구동수단(560)의 x축 모터(561)를 구동시켜 회전시키면 모터(561)의 회전에 따라 구동기어(562)와 종동기어(563)가 회전되어 벨트(564)를 통해 볼스크류(565)로 동력이 전달되며, 볼스크류(565)에 의해 회전 운동이 직선운동으로 변환되어 볼스크류(565)에 결합된 x축 브래킷(569)을 x축으로 이동시키게 된다. 물론, x축 모터(561)의 회전수에 따라 x축 브래킷(569)의 직선 이동거리는 달라지며, x축 브래킷(569)의 이동거리는 제어수단(910)의 메모리(920)에 미리 설정되어 있다.
상기 x축 브래킷(569)을 x축으로 이동시킨 후 제어수단(910)은 y축구동수단(550)의 y축 모터(551)를 구동시켜 회전시키면 모터(551)의 회전에 따라 구동기어(552)와 종동기어(553)가 회전되어 벨트(554)를 통해 볼스크류(555)로 동력이 전달되며, 볼스크류(555)에 의해 회전 운동이 직선운동으로 변환되어 볼스크류(555)에 결합된 y축 브래킷(559)을 y축으로 이동시키게 된다. 물론, y축 모터(551)의 회전수에 따라 y축 브래킷(559)의 직선 이동거리는 달라지며, y축 브래킷(559)의 이동거리는 제어수단(910)의 메모리(920)에 미리 설정되어 있다.
상기와 같이 x축구동수단(560)과 y축구동수단(550)을 통해 x축 브래킷(569)과 y축 브래킷(559)을 설정위치로 이동시킨 후, 즉 흡착패드(510)를 수평으로 이동시킨 후 제어수단(910)은 수직구동수단(540)의 z축 실린더(541)를 구동시켜 가이드바(543)를 통해 흡착패드(510)를 필름대기부(400)의 상단으로 하강시킴과 아울러 진공장치(580)를 가동하여 흡착패드(510)의 공기통로를 진공으로 하여 필름대기부(400)의 대기지그(410)로 취출된 필름을 흡착한다.
아울러, 제어수단(910)은 진공라인 상에 설치된 진공센서(585)로부터 필름을 흡착할 경우에 감지되는 일정량의 진공압력을 검출하게 되며, 진공센서(585)로부터 일정 진공압력이 감지되면 필름을 흡착한 것으로 판단하여 제어수단(910)은 흡착패드(510)를 다시 필름정렬 위치로 이동시키게 되며, 만약 진공센서(585)로부터 필름흡착 신호가 없을 경우에는 흡착패드(510)를 상승시킨 후 다시 필름픽업 동작을 수행한다. 물론, 동작반복 횟수는 메모리(920)에 수록된 제어프로그램에서 변경이 가능하다.
그래도 필름흡착 신호가 들어오지 않으면 제어수단(910)은 경보음발생수단(940)을 이용하여 경보음을 발생하거나 에러 메시지를 모니터(950)에 출력시킴과 아울러 시스템의 운전을 일시 정지시킨다.
상기에서 필름을 흡착하였을 경우 제어수단(910)은 필름부착기(500)의 상하작동수단인 z축 실린더(541)를 제어하여 흡착패드(510)를 수직으로 상승시키고, 흡착한 필름을 정렬하기 위하여 제어수단(910)은 다시 y축구동수단(550)과 x축구동수단(560)을 각각 제어하여 흡착패드(510)를 수평 이동하여 필름정렬기(700)로 움직인다.
상기에서 흡착한 필름을 정렬하기 전에 흡착한 필름이 모듈(1)상에 장착할 각도와 상호 다를 경우, 예컨대 제 2 필름 내지 제 4 필름(13, 15, 17)의 경우에는 필름의 취출 각도와 모듈(1)상의 장착할 각도가 서로 다르므로 필름을 모듈상에 정확한 각도로 안착시키기 위해 제어수단(910)은 회전구동수단(530)의 회전모터(531)를 제어하여 구동기어(532)와 종동기어(533) 및 벨트(534)를 통해 흡착패드(510)를 소정의 각도로 회전시켜 각도를 보정하게 된다. 상기 흡착패드(510)는 볼베어링(536)을 통해 하우징(535)에 결합되어 있으므로 회전이 용이하며, 또한 흡착패드(510)의 회전시 하우징(535)의 상단에 설치된 회전기준자(537)도 회전하게 되므로 제어수단(910)은 회전기준자(537)의 회전여부 또는 회전각을 광센서(538)를 통해감지하여 흡착패드(510)의 회전위치를 쉽게 판단 및 확인할 수가 있다.
이어, 상기 흡착패드(510)가 필름정렬기(700)의 상단에 도착하면, 제어수단(910)은 진공장치(580)를 오프시켜 진공흡착력을 제거하여 흡착한 필름을 필름정렬기(700)의 테이블(710) 상단에 안착시킨다. 이때, 필름에 가해지는 진공압력이 제거되어도 정전기에 의해 필름이 흡착패드(510)에 부착되어 있을 수도 있으므로 제어수단(910)은 분사장치(590)를 가동시켜 흡착패드(510)의 공기통로로 공기를 분사하여 필름을 흡착패드(510)로부터 강제로 이탈시킬 수도 있다.
이어, 제어수단(910)은 필름정렬기(700)의 정렬지그(750)의 구동수단(770)인 실린더를 제어하여 정렬지그(750)를 정렬기준지그(730) 측으로 이동시켜 필름의 측면을 물리적으로 밀어주면서 필름을 정확한 위치로 정렬하게 된다.
상기와 같이 필름을 정렬한 후 제어수단(910)은 다시 진공장치(580)를 가동시켜 필름정렬기(700)에 안착된 필름을 진공 흡착한다.
이어, 제어수단(910)은 수직 및 수평구동수단(540, 550, 560)을 제어하여 흡착패드(510)를 z, y 및 x축으로 수평 이동시켜 필름을 부착하는 위치로 이동하게 된다. 여기에서 제어수단(910)은 한번더 진공센서(585)를 확인하여 정렬 후 흡착과정에서 필름이 흡착패드(510)의 흡착지그(515)로부터 떨어지지 않았는지를 체크하게 된다.
상기에서 필름을 취출하는 위치, 흡착하는 위치, 정렬하는 위치, 부착하는 위치 등은 훈련 과정을 통해 초기에 미리 입력되어진 값이며, 필름에 따라 변경이 가능함은 당연하다.
이어, 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 수직 및 수평으로 이동하여 모듈(1)의 상단으로 이동한 후 모듈(1)의 상단에서 수직구동수단(540)을 이용하여 흡착패드(510)를 다시 하강시키면 대기 중인 이동대차(110)의 모듈지그(120)와 흡착패드(510)의 흡착지그(515)에 각각 형성된 맞춤 홀과 맞춤 핀이 정확하게 매칭된다. 상기 모듈지그(120)는 약간의 유격을 갖고 유동하도록 고정 설치되어 있으므로, 흡착지그(515)의 맞춤 핀에 맞춰 정확하게 위치 보정된다.
이와 같이 흡착 필름을 모듈(1)에 근접 접근시킨 상태에서 제어수단(910)은 진공장치(580)를 오프시킴과 아울러 분사장치(590)를 가동하여 흡착패드(510)의 공기통로로 공기를 분사함으로써, 진공장치(580)의 오프시에도 필름이 정전기에 의해 흡착패드(510)의 흡착지그(515)에 여전히 붙어있을 가능성을 제거하여 모듈(1)에 필름을 안전하게 적층시키게 된다.
이어, 제어수단(910)은 필름부착기(500)의 수직구동수단(540)을 작동시켜 흡착패드(510)를 수직으로 상승시켜 초기위치로 이동함과 아울러 모듈이송기(100)는 이동대차(110), 즉 모듈(1)을 한 피치만큼 이동시킨다. 예컨데, 제 1 필름(11)이 적층된 모듈(1)은 제 2 필름(13)의 부착 위치로 이동하고, 새로 이송된 모듈(1)은 제 1 필름(11)의 부착 위치에 멈추게 된다.
아울러, 실시예에서는 제 1 및 제 4 필름(11, 17)은 확산필름이고, 제 2 및 제 3 필름(13, 15)은 산란필름이며, 제 5 필름(19)은 차광필름이지만, 제 2 필름(13)과 제 3 필름(15) 및 제 4 필름(17)의 부착과정이 서로 동일하고, 제 1 필름(11) 및 제 5 필름(19)은 제 2 내지 제 4 필름들(13, 15, 17)과 흡착 후 진행 공정이나 취출 및 진공흡착 과정이 다소 다르다.
상기 제 2 산란필름(13), 제 3 산란필름(15) 및 제 4 확산필름(17)은 필름의 방향성이 존재하므로 필름자재(10)에서는 대략 '◇'와 같이 다소 틀어진 형상으로 필름을 붙어 있으므로, 필름을 흡착한 후 흡착패드(510)를 '□'와 같은 형상으로 돌려주어야 한다. 상기 필름부착기(500)의 흡착패드(510)는 360°회전시킬 수 있도록 설계되어 있고, 필름을 회전시키는 위치 보정은 필름을 필름정렬기(700)에 안착시키기 전에 수행하면 된다.
한편, 제 5 필름(19)의 경우에는 차광필름으로 확산 및 산란필름(11∼17)과는 달리 필름의 가장자리에 접착제가 형성되어 있다. 따라서, 확산 및 산란필름(11∼17)과 같은 방식으로는 취출이 불가능하므로, 필름을 보호필름으로부터 분리함과 동시에 필름을 진공으로 흡착하여야만 한다.
즉, 필름공급기(300)의 필름분리 및 취출 시점과 필름부착기(500)의 흡착패드(510)의 속도 및 동기가 정확히 맞아야 필름을 취출함과 동시에 흡착할 수 있다.
먼저, 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 수직 및 수평구동수단(540, 550, 560)을 이용하여 x, y 또는 z축으로 구동하여 필름을 흡착하는 위치로 이동한다.
이어, 제어수단(910)은 흡착패드(510)를 하강시켜 흡착위치로 이동함과 아울러 진공장치(580)를 가동하여 흡착패드(510)의 공기통로를 진공상태로 만든다.
이와 동시에 제어수단(910)은 필름공급기(300)의 제 1 및 제 2 회수롤(321, 325)을 회전시키는 모터(320)를 구동하여 필름을 1-피치만큼 이동함에 따라 차광필름(19)이 자재롤(110)에서 분리되어 취출된다. 이와 동시에 필름부착기(500)의 흡착패드(510)는 같은 방향으로 같은 속도로 움직이며 떨어지는 필름을 진공으로 흡착한다.
이어, 제어수단(910)은 진공센서(585)를 통해 차광필름(19)을 흡착하였는지를 판단하여 흡착에 실패하였을 경우 필름을 공급 및 취출하는 과정을 반복 수행하게 되고, 필름을 흡착하였을 경우에는 필름부착기(500)의 흡착패드(510)를 확산 및 산란필름과 같은 과정을 통해 모듈(1)에 적층한다.
상기 모듈(1)에 제 1 필름부터 제 5 필름(11∼19)까지 모두 적층되면, 모듈(1)을 1-피치만큼 이동시킨 후 제어수단(910)은 소정의 프레스(800)를 제어하여 차광필름이 떨어지지 않도록 모듈(1)의 상단을 눌러주어 필름의 부착을 완료한다. 상기 프레스(800)는 업/다운 실린더로 되어있고, 센서를 통한 업/다운 여부도 확인 가능하다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 진공 흡착한 필름의 위치를 보정할 경우 필름을 흡착한 후 필름을 정위치로 회전할 수도 있지만, 흡착패드를 미리 회전하여 필름을 흡착하회전공급하거나 모듈을 이송하거나 필름을 흡착할 때 절차의 선후를 변경한다든지 하는 등의 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
따라서, 본 발명에서는 백라이트를 액정패널의 전면으로 골고루 전달하기 위한 필름들을 수작업이 아니라 자동화된 공정을 통해 필름을 진공흡착한 후 모듈에 부착함으로써, 작업능률을 향상시킴과 아울러 작업시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수가 있다.
아울러, 필름을 진공 흡착하는 흡착패드의 저면에 필름의 규격과 유사한 흡착지그를 설치함과 아울러 필름의 흡착 각도를 부착 각도로 미리 보정하여 정렬함으로써, 필름을 부착할 경우 그 정확성을 극대화시킬 수 있으며, 또한 필름을 모듈에 부착시킬 경우 공기를 분사하여 흡착패드로부터 필름을 강제로 이탈시킴에 따라 정전기에 의한 미 이탈 현상을 제거하여 장치의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 백라이트용 확산, 산란 또는 차광 필름을 액정표시용 모듈(몰드프레임)에 적층하는 시스템에 있어서:
    중심부에 소정의 공기통로가 형성된 흡착패드;
    상기 흡착패드의 저면에 부착되어 흡착패드의 공기통로와 연통되되 공기통로의 진공시 필름이 직접 흡착되는 흡착지그;
    상기 흡착패드의 상단에 설치되어 흡착패드를 소정 각도로 회전시키는 회전구동수단;
    상기 흡착패드의 상단에 설치되어 흡착패드를 z축으로 수직 이동시키는 수직구동수단;
    상기 흡착패드와 회전구동수단 및 수직구동수단을 고정 지지하며 소정의 구동제어에 따라 y축으로 이동되는 y축 브래킷;
    상기 y축 브래킷이 체결되되 y축 브래킷을 y축으로 수평 이동시키는 y축구동수단;
    상기 y축구동수단을 고정 지지하며 소정의 구동제어에 따라 x축으로 이동되는 x축 브래킷; 및
    상기 x축 브래킷이 체결되되 x축 브래킷을 x축으로 수평 이동시키는 x축구동수단;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 회전구동수단은,
    흡착패드를 회전시키기 위한 회전모터; 상기 회전모터의 회전축에 연결된 구동기어; 상기 흡착패드의 상단에 형성된 공기통로의 외주면에 형성된 종동기어; 및 상기 구동기어와 종동기어 사이에 연결되어 회전모터의 동력을 종동기어로 전달하는 동력전달수단;을 구비한 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착패드의 상단에 설치되어 내부에 공기통로가 형성되며 상기 내부 공기통로는 흡착패드의 공기통로와 연통되되 상기 내부의 공기통로와 베어링으로 상호 결합된 하우징을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 회전구동수단과 하우징은 하부 지지판에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡착패드와 연동되는 공기통로의 외주면에 설치되어 흡착패드의 회전위치를 지시하는 회전기준자; 및 상기 회전기준자의 일측에 이격 설치되어 회전기준자의 회전 위치를 감지하여 흡착패드의 초기위치 및 회전위치를 감지하는 광센서;를 더 구비한 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 수직구동수단은,
    상기 흡착패드를 상하로 업다운시키는 상하작동수단; 및 상기 상하작동수단의 양측에 설치되어 흡착패드의 업다운을 가이드하는 가이드바;로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 상하작동수단은 에어실린더인 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 가이드바의 상단 또는 하단에 흡착패드의 수직이동 거리를 물리적으로 제한하는 스토퍼를 설치한 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 상하작동수단은 상부 지지판의 중앙면에 고정 설치되며, 상기 상부 지지판의 일측면은 y축 브래킷에 고정 설치되어 있으며, 가이드바는 상부 지지판의 양측면에 관통 설치된 부시를 통해 하부 지지판에 고정 설치되도록 구성한 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 상하작동수단의 일측면에 상하작동수단의 업/다운 속도를 조절하는 속도조절수단을 설치한 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 y축구동수단은, y축 모터; 상기 y축 모터의 회전축에 연결된 구동기어;소정의 동력전달수단을 통해 구동기어의 회전동력을 전달받아 연동되는 종동기어; 및 상기 종동기어의 회전을 직선운동으로 변환하되 수직구동수단이 결합된 y축 브래킷을 y축으로 수평이동시키는 볼스크류;로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 볼스크류의 일측면에 y축 브래킷의 이동거리를 감지하는 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 x축구동수단은, x축 모터; 상기 x축 모터의 회전축에 연결된 구동기어; 소정의 동력전달수단을 통해 구동기어의 회전동력을 전달받아 연동되는 종동기어; 및 상기 종동기어의 회전을 직선운동으로 변환하되 y축구동수단이 결합된 x축 브래킷을 x축으로 수평이동시키는 볼스크류;로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 볼스크류의 일측에 x축 브래킷의 이동거리를 감지하는 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 액정패널의 백라이트용 필름 흡착 및 부착장치.
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