KR100911913B1

KR100911913B1 - 롤 코팅장치

Info

Publication number: KR100911913B1
Application number: KR1020080010691A
Authority: KR
Inventors: 김준섭
Original assignee: (주)피엔티
Priority date: 2008-02-01
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2009-08-13
Also published as: KR20080015915A

Abstract

본 발명은 롤 코팅장치에 관한 것으로서, 표면에 셀 형상의 미세한 패턴이 일정한 형태로 형성된 마스터벨트를 이용하여 광학용 시트를 제작하는 롤 코팅장치를 구성하되, 마스터벨트에 형성된 셀 형상의 패턴 내부로 공급롤과 공급블레이드를 통해 자외선 경화도료를 강제 주입함으로써 셀 내부에 기포의 형성을 억제하도록 한 특징이 있다.

본 발명은 크게 네 부분으로 구성되는바, 일측면으로는 셀 형상의 패턴이 형성되어 있고 타측면으로는 매끈한 면이 형성된 금속재질의 마스터벨트(11)와 이 마스터벨트(11)를 지지하면서 회전시키는 원통 형태의 지지롤(12)과 마스터벨트(11)를 지속적으로 회전시키는 회전롤(13) 및 마스터벨트(11)의 착탈과 장력조절에 사용되는 텐션롤(14)로 구성된 마스터부(10)와; 상기 마스터부(10)의 상·하부에 설치되어 필름(50)을 이송시키는 이송롤(21)과, 상기 지지롤(12)과 맞물려 회전하여 자외선 경화도료가 필름(50) 표면에 형성되도록 하는 가압롤(22)로 구성된 이송부(20)와; 상기 마스터부(10)의 하단에 형성되어 마스터벨트(11)의 표면에 자외선 경화도료가 공급되도록 마스터벨트(11)의 진행방향과 역방향으로 회전하는 제1·2공급롤(32a, 32b)과, 자외선 경화도료를 강제 주입되도록 블레이드 형태로 구성된 제1·2공급블레이드(33a, 33b) 및 상기 제1·2공급롤(32a, 32b)과 제1·2공급블레이드(33a, 33b)와 대응되는 위치에 설치된 제 1·2·3·4가이드롤(31a, 31b, 31c, 31d)로 구성된 도료공급부(30)와; 필름(50)의 표면에 형성된 자외선 경화도료를 경화시키도록 구성된 경화부(40)로 구성되어, 셀 형상의 미세패턴 내부로 자외선 경화도료를 효과적으로 공급할 뿐만 아니라, 기포의 형성을 억제하도록 한 대략적인 구성을 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 마스터벨트에 형성된 셀 형상의 패턴 내부로 마스터벨트의 진행방향과 반대로 작용하는 제1·2공급롤과 제1·2공급블레이드를 통해 강제로 밀어넣는 형태로 주입함으로써 셀 내부에 빈 공간 없이 자외선 경화도료를 채워 넣을 수 있을 뿐만 아니라, 기포의 형성을 억제할 수 있는 효과가 있다.

롤 코팅장치, 백라이트 유닛, 광학용 시트, 마스터벨트, 자외선 경화도료

Description

롤 코팅장치 { DEVICE USING ROLLERS FOR COATING }

본 발명은 롤 코팅장치에 관한 것으로서, 표면에 셀 형상의 미세한 패턴이 일정한 형태로 형성된 마스터벨트를 이용하여 광학용 시트를 제작하는 롤 코팅장치를 구성하되, 마스터벨트에 형성된 셀 형상의 패턴 내부로 공급롤과 공급블레이드를 통해 자외선 경화도료를 강제 주입함으로써 셀 내부에 기포의 형성을 억제하도록 한 롤 코팅장치에 관한 것이다.

근래에 들어 영상표시수단으로 각광을 받고 있는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)는 기존 음극선관과는 달리 전력소모가 매우 적고, 전자총을 사용하지 않아 얇고 가벼운 특징이 있어 근래에 급속한 개발 및 보급이 이루어지는데, 이러한 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하기 때문에 반드시 필요로 하는 광원을 얻고자 일반적으로 백라이트 유닛(Back Light Unit)이라는 광원장치를 사용하는바, 이는 LCD 패널(panel)의 뒤쪽에서 배면 광원으로서 역할을 수행하며, Mold Frame, LGP(도광판), 램프, 반사판, 확산시트, 프리즘시트 등의 부품으로 구성하게 된다.

상기 백라이트 유닛에 사용되는 광학용 시트는 한 쪽에 셀 형상의 면을 갖고, 다른 한 쪽에 그와 반대되는 매끄러운 면을 갖는 투명한 중합체 물질로 이루어지며, 이에 입사되는 광선은 표면에 형성된 셀 형상으로 인해 입사광의 상당한 부분이 투과되고, 그 나머지는 전반사가 이루어지게 된다.

이러한 광학용 시트를 제작함에 있어서, 미세한 패턴을 형성한 마스터롤과 가압롤의 사이로 이송되는 필름의 한쪽 표면에 자외선 경화도료를 도포하고, 상기 마스터롤과 가압롤에 의해 자외선 경화도료가 도포된 필름의 표면을 가압하여 일정한 간격으로 셀 형상의 미세한 패턴을 형성한 필름에 자외선을 조사하여 경화시키는 방법으로 이루어지는 롤 코팅장치에 의해 필요로 하는 광학용 시트를 제작하게 된다.

이와 같이 광학용 시트제작에 사용되는 종래의 롤 코팅장치의 경우에는, 자외선 경화도료가 마스터롤과 가압롤 사이에 발생하는 압력만으로 셀 형상의 패턴 내부에 자외선 경화도료를 채워 넣음과 동시에 필름에 찍어내야 함으로써 자외선 경화도료가 원활하게 채워지지 않을 뿐만 아니라 정확한 셀 형상이 필름으로 옮겨지지 못하여 광학용 시트의 불량이 빈번하게 발생되는 문제점을 내포하고 있었다.

위와 같은 문제점을 보완하기 위해 마스터롤과 가압롤 사이에 압력을 높일 경우, 셀 형상의 패턴 내부로 자외선 경화도료가 어느 정도 채워지기는 하지만, 내부에 다량의 기포가 내재된 형태로 제작되어 필름에 옮겨 찍더라도 여전히 불량품으로 판정받게 되는 문제점이 있었으며, 패턴을 형성시키는 속도가 현저히 느려지게 되어 생산능력이 저하되는 또 다른 문제점은 내포하고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 본 발명은 크게 네 부분으로 구성되는바, 일측면으로는 셀 형상의 패턴이 형성되어 있고 타측면으로는 매끈한 면이 형성된 금속재질의 마스터벨트(11)와 이 마스터벨트(11)를 지지하면서 회전시키는 원통 형태의 지지롤(12)과 마스터벨트(11)를 지속적으로 회전시키는 회전롤(13) 및 마스터벨트(11)의 착탈과 장력조절에 사용되는 텐션롤(14)로 구성된 마스터부(10)와; 상기 마스터부(10)의 상·하부에 설치되어 필름(50)을 이송시키는 이송롤(21)과, 상기 지지롤(12)과 맞접하여 회전하여 자외선 경화도료가 필름(50) 표면에 형성되도록 하는 가압롤(22)로 구성된 이송부(20)와; 상기 마스터부(10)의 하단에 형성되어 마스터벨트(11)의 표면에 자외선 경화도료가 공급되도록 마스터벨트(11)의 진행방향과 역방향으로 회전하는 제1·2공급롤(32a, 32b)과, 자외선 경화도료를 강제 주입되도록 블레이드 형태로 구성된 제1·2공급블레이드(33a, 33b) 및 상기 제1·2공급롤(32a, 32b)과 제1·2공급블레이드(33a, 33b)와 대응되는 위치에 설치된 제 1·2·3·4가이드롤(31a, 31b, 31c, 31d)로 구성된 도료공급부(30)와; 필름(50)의 표면에 형성된 자외선 경화도료를 경화시키도록 구성된 경화부(40)로 구성되어, 셀 형상의 미세패턴 내부로 자외선 경화도료를 효과적으로 공급할 뿐만 아니라, 기포의 형성을 억제하도록 한 대략적인 구성을 갖는다.

본 발명은 롤 코팅장치에 관한 것으로서, 표면에 셀 형상의 미세한 패턴이 일정한 형태로 형성된 마스터벨트를 이용하여 광학용 시트를 제작하는 롤 코팅장치 를 구성하되, 마스터벨트에 형성된 셀 형상의 패턴 내부로 공급롤과 공급블레이드를 통해 자외선 경화도료를 강제 주입함으로써 셀 내부에 기포의 형성을 억제하도록 한 특징이 있다.

이하 본 발명의 실시 예를 예시도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 정면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 요부 확대도를 나타낸 것으로, 도시한 바와 같이, 우선, 마스터부(10)의 구성을 살펴보면, 도시한 바와 같이, 마스터부(10)는 마스터벨트(11)와 지지롤(12), 회전롤(13) 및 텐션롤(14)로 구성된바, 상기 마스터벨트(11)는 니켈합금 또는 스테인리스스틸 재질로 된 금속 벨트로 구성되되, 그 표면 전체로는 직사각 요홈 형태로 셀 형상의 패턴이 일정하게 형성되어 있으며, 이면으로는 아무런 패턴이 형성되지 않은 매끈한 형태로 구성되어 있다.

상기와 같이 마스터벨트(11)의 표면에 셀 형상의 패턴을 형성시키기 위해서는 반드시 금속재질로 사용해야 하는바, 기존에 사용되던 광학용 시트를 이용한 마스터시트로는 셀 형상의 패턴을 형성시킬 수 없으며, 기존의 금속재질로 된 마스터롤은 제작 및 교체비용이 과도하게 소요되는 문제점을 보완하기 위함이다.

한편, 지지롤(12)의 형태는, 직경이 큰 원통 롤 형태로, 후술하는 가압롤(22)과 맞물려 회전하도록 함으로써 마스터벨트(11)를 이송시켜 가압롤(22)에 의 해 셀 형상의 패턴이 잘 형성되도록 지지하는 구성을 갖는다.

또한, 회전롤(13)은 고정된 상태로 지속적으로 회전하면서 마스터벨트(11)를 지속적으로 회전시키도록 구성되며, 텐션롤(14)은 마스터벨트(11)를 장착하거나 탈착할 시 사용될 뿐만 아니라 마스터벨트(11)의 장력을 조절할 수 있도록 가변식으로 설치 구성된다.

한편, 이송부(20)를 구성하는 이송롤(21)과 가압롤(22)의 구성을 살펴보면, 이송롤(21)은 고정된 형태로 자전하면서 필름(50)의 이송을 돕도록 하는 것으로, 필름(50)의 이송경로를 따라서 상기 마스터부(10)의 상측과 하측에 각각 설치되어 필름(50)을 원활하게 이송될 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 지지롤(12)의 상부에 설치되는 가압롤(22)의 구성을 살펴보면, 상기 지지롤(12)과 가압롤(22) 사이를 통과하는 필름(50)에 자외선 경화도료가 마스터벨트(11)에 형성된 셀 형상대로 옮겨 찍히도록 하는 구성되며, 가압롤(22)은 상·하로 유동이 가능하여 필름(50)과 마스터벨트(11)의 두께에 따라 가압 폭이 조절되도록 하는 구성을 갖는다.

또한, 본 발명에 있어서 가장 특징이 있는 도료공급부(30)의 구성을 살펴보면, 도료공급부(30)는 상기 마스터부(10)의 하단에 형성되어 마스터시트(11)에 자 외선 경화도료가 공급되도록 구성되는바, 제1·2·3·4가이드롤(31a, 31b, 31c, 31d)과 제1·2공급롤(32a, 32b) 및 제1·2공급블레이드(33a, 33b)로 구성된다.

우선, 제1·2·3·4가이드롤(31a, 31b, 31c, 31d)은 고정된 형태로 자전하면서 마스터벨트(11)에 형성된 셀 내부로 자외선 경화도료가 공급되는 것을 돕도록 하는 것으로, 제1·3가이드롤(31a, 31c)는 후술하는 제1·2공급롤(32a, 32b)과 맞물려 회전하도록 설치되고, 제2·4가이드롤(31b, 31d)는 후술하는 제1·2공급블레이드(33a, 33b)와 대응되도록 설치된다.

한편, 제1·3가이드롤(31a, 31c)과 맞물려 회전하는 제1·2공급롤(32a, 32b)의 구성을 살펴보면, 고정된 형태로 자전하는 롤의 형태로 구성되되, 회전방향이 정방향 또는 역방향으로 제어될 수 있도록 구성되며, 바람직하기로는 제1·3가이드롤(31a, 31c)의 회전방향과 역방향으로 회전되도록 하여 제1·3가이드롤(31a, 31c)과 제1·2공급롤(32a, 32b) 사이를 지나는 마스터벨트(11)에 자외선 경화도료를 강제로 공급되도록 구성된다.

또한, 제2·4가이드롤(31b, 31d)과 대응되는 위치에 설치된 제1·2공급블레이드(33a, 33b)의 구성을 살펴보면, 그 형태는 수평프레임 상에 설치된 연질의 블레이드 형태로 구성되는바, 제2·4가이드롤(31b, 31d)을 지나는 마스터벨트(11)와 저항이 생기도록 마찰시켜 마스터벨트(11)의 셀 내부로 보다 깊숙하게 자외선 경화 도료를 밀어넣을 수 있는 구성을 갖는다.

다시 말해, 마스터벨트(11)의 진행방향에 대해 제1·2공급롤(32a, 32b)과 제1·2공급블레이드(33a, 33b)가 반대방향으로 작용함으로써 제1·2공급롤(32a, 32b)에 의해 공급된 자외선 경화도료를 1·2공급블레이드(33a, 33b)에 의해 마스터벨트(11)에 형성된 셀의 내부 모서리부까지 공급되도록 함으로써 기포의 발생을 불식시키도록 구성된다.

마지막으로 필름(50)의 표면에 형성된 자외선 경화도료를 경화시키도록 구성된 경화부(40)는, 자외선 램프(41)가 구비된 통상의 경화장치를 사용하되, 실린더(42)에 의해 조사각도를 조절할 수 있도록 구성되어 필름(50)의 표면에 형성된 자외선 경화도료의 경화를 효율적으로 행할 수 있도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 살펴보면, 우선 마스터벨트(11)는 지지롤(12)과 회전롤(13), 텐션롤(14) 및 제1·2·3·4가이드롤(31a, 31b, 31c, 31d)에 거치되어 지속적으로 회전하도록 하며, 필름(50)은 이송롤(21)과 가압롤(22)을 통해 상부로부터 지속적으로 공급되도록 한다.

상기와 같이 마스터벨트(11)와 필름(50)을 각각 작동시키면, 마스터벨트(11)의 표면에 형성된 셀 내부로 제1·2·3·4가이드롤(31a, 31b, 31c, 31d)과 제1·2 공급롤(32a, 32b) 및 제1·2공급블레이드(33a, 33b)에 의해 자외선 경화가 공급되며, 가압롤(22)과 지지롤(12) 사이에서 마스터벨트(11)와 필름(50)이 가압되면서 마스터벨트(11)의 셀 내부에 내재된 자외선 경화도료가 필름(50)의 표면에 옮겨지게 된다.

이후, 자외선 경화도료가 형성된 필름(50)은 경화부(40)를 지나면서 조사되는 자외선을 통해 자외선 경화도료가 경화된 후, 이송롤(21)에 의해 배출됨으로써 광학용 시트의 제작이 완료된다.

도 1은 본 발명의 정면도

도 2는 본 발명의 요부확대도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10: 마스터부 11: 마스터벨트

12: 지지롤 13: 회전롤

14: 텐션롤 20: 이송부

21: 이송롤 22: 가압롤

30: 도료공급부 31a, 31b, 31c, 31d: 제1·2·3·4가이드롤

32a, 32b: 제1·2공급롤 33a, 33b: 제1·2공급블레이드

40: 경화부 41: 자외선 램프

42: 실린더 50: 필름

Claims

삭제
일측면으로는 셀 형상의 패턴이 형성되어 있고 타측면으로는 매끈한 면이 형성된 금속재질의 마스터벨트(11)와 이 마스터벨트(11)를 지지하면서 회전시키는 원통 형태의 지지롤(12)과 마스터벨트(11)를 지속적으로 회전시키는 회전롤(13) 및 마스터벨트(11)의 착탈과 장력을 돕는 텐션롤(14)로 구성된 마스터부(10)와;

상기 마스터부(10)의 상·하부에 설치되어 필름(50)을 이송시키는 이송롤(21)과 상기 지지롤(12)과 맞물려 회전하여 자외선 경화도료가 필름(50) 표면에 형성되도록 하는 가압롤(22)로 구성된 이송부(20)와;

상기 마스터부(10)의 하단에 형성되어 마스터벨트(11)의 표면에 자외선 경화도료가 공급되도록 제1·2·3·4가이드롤(31a, 31b, 31c, 31d)과 제1·2공급롤(32a, 32b) 및 제1·2공급블레이드(33a, 33b)로 구성된 도료공급부(30)와;

필름(50)의 표면에 형성된 자외선 경화도료를 경화시키도록 자외선 램프(41)와 실린더(42)로 구성된 경화부(40)로 구성된 롤 코팅장치에 있어서,

제1·2공급롤(32a, 32b)은 제1·3가이드롤(31a, 31c)과 맞물려 회전하되, 제1·3가이드롤(31a, 31c)의 회전방향과 역방향으로 회전되도록 하여 제1·3가이드롤(31a, 31c)과 제1·2공급롤(32a, 32b) 사이를 지나는 마스터벨트(11)에 자외선 경화도료를 강제로 공급되도록 구성되며,

제1·2공급블레이드(33a, 33b)는 제2·4가이드롤(31b, 31d)과 대응되는 위치에 설치되되, 수평프레임 상에 설치된 블레이드 형태로 설치되어, 제2·4가이드롤(31b, 31d)을 지나는 마스터벨트(11)와 저항이 생기도록 마찰시켜 제1·2공급롤(32a, 32b)에 의해 공급된 자외선 경화도료를 마스터벨트(11)의 셀 내부로 보다 깊숙하게 공급되도록 함을 특징으로 하는 롤 코팅장치.