KR101256790B1 - 롤투롤 라미네이션 장치 - Google Patents

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문종남
신현희
김용환
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주식회사 필옵틱스
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Abstract

본 발명은 롤투롤 라미네이션 장치에 관한 것으로, 프리 히터 유닛 및 크린 유닛을 하나의 이동 케이스 내부에 배치함으로써, 구조의 단순화 및 소형화를 이룰 수 있고, 프리 히터 유닛을 이동 케이스와 함께 핫롤에 대해 근접하게 이동시킬 수 있으며, 아울러 프리 히터 유닛을 스윙 회전 방식으로 작동하도록 구성함으로써, 프리 히터 유닛의 작동 공간에 대한 공간적인 제약을 최소화할 수 있어 프리 히터 유닛을 핫롤에 더욱 근접하게 위치시킬 수 있고, 이에 따라 라미네이션 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 롤투롤 라미네이션 장치를 제공한다.

Description

롤투롤 라미네이션 장치{Roll To Roll Type Lamination Apparatus}
본 발명은 롤투롤 라미네이션 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 프리 히터 유닛 및 크린 유닛을 하나의 이동 케이스 내부에 배치함으로써, 구조의 단순화 및 소형화를 이룰 수 있고, 프리 히터 유닛을 이동 케이스와 함께 핫롤에 대해 근접하게 이동시킬 수 있으며, 아울러 프리 히터 유닛을 스윙 회전 방식으로 작동하도록 구성함으로써, 프리 히터 유닛의 작동 공간에 대한 공간적인 제약을 최소화할 수 있어 프리 히터 유닛을 핫롤에 더욱 근접하게 위치시킬 수 있고, 이에 따라 라미네이션 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 롤투롤 라미네이션 장치에 관한 것이다.
일반적인 반도체 제조 공정에서는 상이한 성질을 가진 층들을 적층하여 복합적인 성질을 가진 반도체 소자를 제조하기 위하여 기판상에 다수의 적층물을 순차적으로 적층하여 반도체를 제조하고 있다. 이러한 반도체 제조 공정에서는 포토리소그래피법(photolithography), 리프트오프법(lift-off) 및 스크린 인쇄법(screen printing) 등 여러가지 적층 방법이 사용되고 있다.
이 중에서 특히 제조 공정이 간편한 포토리소그래피법이 널리 사용되고 있다. 포토리소그래피법은 반도체 집적 회로를 구성하는 부품, 배선, 박막들을 구현하기 위하여 사진 인쇄 기술을 이용한다. 즉, 포토리소그래피법은 반도체 웨이퍼상에 감광 성질을 가지는 포토레지스트(photoresist, PR)를 얇게 바른 후, 원하는 마크스 패턴을 올려놓고 빛을 가하여 사진을 찍는 것과 동일한 방법으로 회로를 구성한다.
여기서, 포토레지스트는 설계된 반도체 회로를 웨이퍼에 전사시킬 때, 빛의 조사 여부에 따라 다르게 감응함으로써 미세 회로 패턴을 형성할 수 있도록 하는 노광 공정용 감광 재료로서, 노광에 의하여 방식성의 피막을 형성하는 물질을 말하며, 사진 제판용 감광액 이외에 각종 금속판의 정밀 가공을 행하는 포토에칭과 IC(integrated circuit), LSI(large scale integration) 등 반도체의 미세 가공시에 이용된다.
이러한 포토레지스트는 특히 필름 형태로 기판의 표면에 부착되는 라미네이션 방식으로 널리 사용되고 있는데, 두께의 균일성 및 공정 단순화의 이점으로 인하여 액정 디스플레이 패널(liquid display panel, LCD) 및 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP)에 다량으로 사용되고 있으며, 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)의 패턴을 형성하기 위한 용도로도 널리 사용되고 있다.
이러한 라미네이션 필름을 대상 소재에 라미네이션 방식으로 부착하는 라미네이션 장치는 FPCB와 같이 대상 소재가 연성인 경우, 연성 기판 소재를 롤투롤 방식으로 이송하며, 이송되는 연성 기판 소재에 라미네이션 필름을 연속적으로 부착하도록 구성된다. 이때, 연성 기판 소재와 라미네이션 필름은 히터가 내장된 핫롤을 통과하며 열압착 방식으로 부착되도록 구성된다.
이와 같은 일반적인 롤투롤 라미네이션 장치는 최근 자동화된 설비로 개발되고 있으나, 연성 기판 소재의 공급 이송시 온도차에 의해 연성 기판 소재에 주름이 발생하는 등 라미네이션 성능이 우수하지 못하고, 연성 기판 소재 또는 라미네이팅 필름에 대한 세팅 작업이 불편하여 공정 시간이 증가하는 등의 문제가 있었다.
선행 기술로는 국내등록특허 제10-0528062호 등이 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 프리 히터 유닛 및 크린 유닛을 하나의 이동 케이스 내부에 배치함으로써, 구조의 단순화 및 소형화를 이룰 수 있고, 아울러, 프리 히터 유닛을 이동 케이스와 함께 핫롤에 대해 근접하게 이동시킬 수 있어 프리 히터 유닛과 핫롤을 최대한 근접한 위치로 위치시킬 수 있어 라미네이션 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 롤투롤 라미네이션 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 프리 히터 유닛을 스윙 회전 방식으로 작동하도록 구성함으로써, 프리 히터 유닛의 작동 공간에 대한 공간적인 제약을 최소화할 수 있어 프리 히터 유닛이 핫롤에 대해 더욱 근접하게 위치할 수 있고, 이에 따라 라미네이션 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 롤투롤 라미네이션 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연성 기판 소재로부터 이물질을 제거하는 크린 유닛에 대해 점착 테이프 교체 작업 및 세팅 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하고 공간 효율을 향상시킬 수 있는 롤투롤 라미네이션 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 롤 형태의 연성 기판 소재가 권취되는 언코일 롤러; 상기 언코일 롤러로부터 상기 연성 기판 소재를 권취 해제하며 견인 이동시키는 코일 롤러; 상기 언코일 롤러로부터 권취 해제되어 이동하는 상기 연성 기판 소재의 표면으로부터 이물질을 제거하는 크린 유닛; 별도의 상부 필름 유닛 및 하부 필름 유닛으로부터 라미네이션 필름을 공급받아 상기 크린 유닛을 통과한 상기 연성 기판 소재의 상면 및 하면에 상기 라미네이션 필름을 열 압착 방식으로 부착하는 핫롤; 및 상기 크린 유닛을 통과하여 상기 핫롤로 공급되는 상기 연성 기판 소재를 상기 핫롤에 공급되기 전 예열하는 프리 히터 유닛을 포함하고, 상기 프리 히터 유닛 및 크린 유닛은 별도의 가이드 레일을 따라 직선 이동 가능한 하나의 이동 케이스 내부에 장착되어 상기 핫롤에 대해 근접하거나 멀어지는 방향으로 상기 이동 케이스와 함께 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치를 제공한다.
이때, 상기 이동 케이스를 직선 이동시키는 케이스 구동부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 프리 히터 유닛은 상기 연성 기판 소재를 예열시키도록 상기 연성 기판 소재를 상하 방향으로 열 압착하며 통과시키는 상부 히팅롤 모듈 및 하부 히팅롤 모듈을 포함하고, 상기 상부 히팅롤 모듈 및 하부 히팅롤 모듈은 각각 상부 회전 샤프트 및 하부 회전 샤프트를 중심으로 스윙 회전 가능하게 장착되며, 스윙 회전 방향에 따라 서로 밀착 접촉하거나 이격되어 멀어지도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 상부 히팅롤 모듈은 상기 상부 회전 샤프트를 회전 구동하는 상부 회전 구동부; 일단부가 상기 상부 회전 샤프트에 결합되어 상기 상부 회전 샤프트와 함께 일체로 회전하는 상부 회전 링크; 및 상기 상부 회전 링크의 타단부에 회전 가능하게 결합되는 상부 히팅롤을 포함하고, 상기 상부 히팅롤은 상기 상부 회전 샤프트를 중심으로 상기 상부 회전 링크와 함께 스윙 회전 이동하고, 상기 하부 히팅롤 모듈은 상기 하부 회전 샤프트를 회전 구동하는 하부 회전 구동부; 일단부가 상기 하부 회전 샤프트에 결합되어 상기 하부 회전 샤프트와 함께 일체로 회전하는 하부 회전 링크; 및 상기 하부 회전 링크의 타단부에 회전 가능하게 결합되는 하부 히팅롤을 포함하고, 상기 하부 히팅롤은 상기 하부 회전 샤프트를 중심으로 상기 하부 회전 링크와 함께 스윙 회전 이동하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 상부 회전 구동부 및 하부 회전 구동부는 각각 상기 상부 회전 샤프트 또는 하부 회전 샤프트의 일단부에 각각 결합되는 피니언 기어; 상기 피니언 기어에 맞물림되는 랙 기어가 일면에 형성되며 별도의 가이드 레일에 직선 이동 가능하게 결합되는 랙바; 및 상기 랙바를 직선 왕복 이동시키는 실린더를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 하부 필름 유닛은 롤 형태의 상기 라미네이션 필름이 권취 해제되도록 장착되는 하부 필름롤; 및 일측에 상기 라미네이션 필름의 끝단부가 접촉 결합될 수 있도록 형성되며, 상기 라미네이션 필름의 끝단부를 견인하여 상기 연성 기판 소재의 하면에 접촉시키는 택킹 모듈을 포함하고, 상기 라미네이션 필름의 끝단부는 상기 택킹 모듈에 의해 상기 연성 기판 소재의 하면에 접촉한 상태에서 상기 상부 히팅롤 모듈의 하향 스윙 회전에 따른 가압력에 의해 상기 연성 기판 소재의 하면에 열 압착 방식으로 가접착되며, 상기 라미네이션 필름은 끝단부가 상기 연성 기판 소재의 하면에 가접착된 상태에서 상기 연성 기판 소재와 함께 상기 핫롤에 공급되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 택킹 모듈은 일측에 상기 라미네이션 필름의 끝단부가 접촉 결합되도록 형성되는 택킹 바; 및 상기 택킹 바에 결합된 상기 라미네이션 필름의 끝단부가 상기 연성 기판 소재의 하면에 접촉하도록 상기 택킹 바를 이동시키는 택킹 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 택킹 구동부는 택킹 샤프트; 양단이 상기 택킹 바 및 택킹 샤프트에 각각 결합되고 상기 택킹 샤프트와 일체로 회전하는 택킹 링크; 상기 택킹 샤프트를 길이 방향 축을 중심으로 회전 구동하는 제 1 택킹 구동부; 및 상기 택킹 샤프트를 상하 방향으로 이동시키는 제 2 택킹 구동부를 포함하고, 상기 택킹 바는 상기 제 2 택킹 구동부에 의해 상하 방향으로 이동하고 상기 제 1 택킹 구동부에 의해 상기 택킹 샤프트를 중심으로 회전 이동하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 언코일 롤러로부터 권취 해제되어 상기 크린 유닛으로 이동하는 상기 연성 기판 소재의 이동 구간에서 상기 연성 기판 소재를 하부에서 진공 흡착하여 고정 지지할 수 있는 소재 연결대가 장착될 수 있다.
한편, 상기 크린 유닛은 상기 연성 기판 소재의 상면 및 하면을 가압하며 롤링 접촉하도록 상기 이동 케이스 내부에 상하 배치되며, 외주면에 점착제가 도포되어 상기 연성 기판 소재의 이물질을 점착시켜 상기 연성 기판 소재로부터 제거하는 상부 점착롤 및 하부 점착롤; 상기 상부 점착롤의 상부에 배치되고, 상기 상부 점착롤의 외주면과 롤링 접촉하여 상기 상부 점착롤에 점착된 이물질을 점착시켜 제거하도록 점착 페이퍼가 권취되는 상부 페이퍼롤; 및 상기 하부 점착롤의 하부에 배치되고, 상기 하부 점착롤의 외주면과 롤링 접촉하여 상기 하부 점착롤에 점착된 이물질을 점착시켜 제거하도록 점착 페이퍼가 권취되는 하부 페이퍼롤을 포함하고, 상기 하부 페이퍼롤은 별도의 슬라이드 프레임에 결합되어 상기 슬라이드 프레임과 함께 상기 이동 케이스로부터 슬라이드 인출될 수 있도록 장착되고, 상기 이동 케이스의 상단부에는 상기 상부 페이퍼롤이 외부 개방될 수 있도록 힌지 개폐되는 개폐 도어가 장착될 수 있다.
또한, 상기 상부 점착롤 및 상부 페이퍼롤은 상기 이동 케이스에 상하 직선 이동 가능하게 장착되며, 별도의 이송 수단에 의해 상기 상부 페이퍼롤이 일정 구간 이상 상향 이동하게 되면 상기 상부 점착롤이 연동하여 상향 이동하고, 상기 상부 페이퍼롤이 일정 구간 이상 하향 이동하게 되면 상기 상부 점착롤은 상기 상부 페이퍼롤에 의해 하향 가압되어 상기 연성 기판 소재의 상면에 밀착 접촉되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 프리 히터 유닛 및 크린 유닛을 하나의 이동 케이스 내부에 배치함으로써, 구조의 단순화 및 소형화를 이룰 수 있고, 아울러, 프리 히터 유닛을 이동 케이스와 함께 핫롤에 대해 근접하게 이동시킬 수 있어 프리 히터 유닛과 핫롤을 최대한 근접한 위치로 위치시킬 수 있어 라미네이션 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 프리 히터 유닛을 스윙 회전 방식으로 작동하도록 구성함으로써, 프리 히터 유닛의 작동 공간에 대한 공간적인 제약을 최소화할 수 있어 프리 히터 유닛이 핫롤에 대해 더욱 근접하게 위치할 수 있고, 이에 따라 라미네이션 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 연성 기판 소재로부터 이물질을 제거하는 크린 유닛을 이동 케이스에 장착하고, 이동 케이스에는 크린 유닛이 개방되도록 개폐 도어를 장착하며, 점착롤 및 페이퍼롤을 하나의 이송 수단을 통해 순차적으로 상하 이동시킬 수 있도록 구성함으로써, 점착 테이프 교체 작업 및 세팅 작업을 용이하게 수행할 수 있고 공간 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 외형을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 내부 배치 구조를 개략적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 일부 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 구조를 개념적으로 도시한 개념도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 이동 케이스에 대한 이동 상태를 개념적으로 도시한 작동 상태도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 프리 히터 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 프리 히터 유닛에 대한 작동 상태를 개략적으로 도시한 측면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 필름 유닛의 택킹 모듈에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 라미네이션 필름 세팅 과정을 개략적으로 도시한 동작 흐름도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 크린 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 크린 유닛에 대한 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 내부 배치 구조를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 일부 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 구조를 개념적으로 도시한 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 이동 케이스에 대한 이동 상태를 개념적으로 도시한 작동 상태도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치는 연성 기판 소재(S)를 롤투롤 방식으로 연속 공급하며 연성 기판 소재(S)의 상면 및 하면에 라미네이션 필름(R)을 연속적으로 부착하는 장치로서, 언코일 롤러(41), 코일 롤러(42), 크린 유닛(50), 핫롤(70) 및 프리 히터 유닛(60)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성 요소들은 베이스 플레이트(10)의 상부에 배치되며, 메인 케이스(20)와 이동 케이스(30) 내부에 장착될 수 있다.
베이스 플레이트(10)는 장치 전체를 지지하도록 수평 배치되며, 베이스 플레이트(10)의 상면에는 가이드 레일(11)이 장착된다. 메인 케이스(20)는 베이스 플레이트(10)의 상부에 고정 장착되며, 이동 케이스(30)는 가이드 레일(11)을 따라 직선 이동할 수 있도록 베이스 플레이트(10)의 상면에 장착된다. 이러한 이동 케이스(30)는 별도의 케이스 구동부(미도시)를 통해 자동 제어 방식으로 직선 이동하도록 구성될 수 있으며, 베이스 플레이트(10)의 상면에는 장치 전체의 동작을 제어할 수 있는 별도의 콘트롤 박스(21)가 장착될 수 있다.
언코일 롤러(41)는 롤 형태의 연성 기판 소재(S)가 권취되도록 형성되고, 코일 롤러(42)는 이러한 연성 기판 소재(S)를 언코일 롤러(41)로부터 권취 해제하며 견인 이동시키도록 형성된다. 즉, 언코일 롤러(41)와 코일 롤러(42)는 서로 이격되게 배치되며, 코일 롤러(42)를 별도의 구동부(미도시)를 통해 회전 구동함으로써, 언코일 롤러(41)에 권취된 연성 기판 소재(S)가 코일 롤러(42) 측으로 견인되며 코일 롤러(42)에 권취되도록 구성된다. 연성 기판 소재(S)가 언코일 롤러(41)로부터 코일 롤러(42)로 권취되며 견인 이동하는 과정에서 크린 유닛(50), 프리 히터 유닛(60) 및 핫롤(70)을 통과하며 상면과 하면에 라미네이션 필름(R)이 부착되는 라미네이션 공정이 수행된다.
크린 유닛(50)은 언코일 롤러(41)로부터 권취 해제되어 이동하는 연성 기판 소재(S)의 표면으로부터 이물질을 제거하도록 구성되며, 연성 기판 소재(S)의 진행 방향을 따라 언코일 롤러(41)와 프리 히터 유닛(60) 사이에 배치된다. 이러한 크린 유닛(50)은 외주면에 점착제가 도포된 상부 점착롤(510) 및 하부 점착롤(520)과, 상부 점착롤(510) 및 하부 점착롤(520)에 각각 밀착 접촉되도록 점착 페이퍼(T)가 각각 권취되는 상부 페이퍼롤(530) 및 하부 페이퍼롤(540)을 포함하여 구성될 수 있다. 연성 기판 소재(S)는 상부 점착롤(510)과 하부 점착롤(520) 사이를 통과하며, 상부 점착롤(510)과 하부 점착롤(520)은 연성 기판 소재(S)의 상면과 하면에 각각 롤링 접촉하며 이물질을 점착 제거하고, 상부 점착롤(510) 및 하부 점착롤(520)에 점착 제거된 이물질은 다시 상부 페이퍼롤(530) 및 하부 페이퍼롤(540)의 점착 페이퍼(T)에 의해 점착 제거된다.
핫롤(70)은 연성 기판 소재(S)가 롤링 가압되며 통과하도록 상하 일렬 배치되며, 상부 필름 유닛(80) 및 하부 필름 유닛(90)으로부터 라미네이션 필름(R)을 공급받아 연성 기판 소재(S)의 상면 및 하면에 라미네이션 필름(R)을 열 압착 방식으로 부착하도록 구성된다. 이러한 핫롤(70)은 열이 발생되도록 내부에 히터(미도시)가 내장되며, 이를 통해 핫롤(70)을 통과하는 과정에서 연성 기판 소재(S)와 라미네이션 필름(R)이 열 압착되며 부착된다.
이러한 핫롤(70)에는 상부 필름 유닛(80) 및 하부 필름 유닛(90)으로부터 각각 라미네이션 필름(R)이 공급되어 연성 기판 소재(S)의 상면 및 하면에 부착되는데, 상부 필름 유닛(80)은 라미네이션 필름(R)이 권취된 상부 필름롤(81)과, 라미네이션 필름(R)으로부터 이형지를 벗겨내는 상부 이형지 제거롤(82)를 포함하여 구성된다. 상부 필름롤(81)에 권취된 라미네이션 필름(R)은 끝단이 핫롤(70)에 접착된 상태로 세팅 작업되며, 이에 따라 핫롤(70)의 회전시 라미네이션 필름(R)이 상부 필름롤(81)로부터 권취 해제되며 연속적으로 핫롤(70)로 공급된다. 이 과정에서 라미네이션 필름(R)에 부착된 이형지가 벗겨지며 상부 이형지 제거롤(82)에 권취되는 방식으로 이형지가 제거된다.
하부 필름 유닛(90)은 상부 필름 유닛(80)과 마찬가지로 라미네이션 필름(R)이 권취된 하부 필름롤(91)과, 라미네이션 필름(R)으로부터 이형지를 벗겨내는 하부 이형지 제거롤(92)을 포함하여 구성되는데, 이때, 하부 필름 유닛(90)은 라미네이션 필름(R)의 끝단을 연성 기판 소재(S)의 하면에 접촉 부착시키며 연성 기판 소재(S)와 함께 핫롤(70)에 공급되도록 하는 택킹 모듈(93)을 더 포함하여 구성된다. 따라서, 하부 필름 유닛(90)으로부터 공급되는 라미네이션 필름(R)은 끝단부가 연성 기판 소재(S)와 함께 이동하며 하부 필름롤(91)로부터 권취 해제되는 방식으로 연속적으로 핫롤(70)에 공급된다. 이 과정에서 라미네이션 필름(R)에 부착된 이형지가 벗겨지며 하부 이형지 제거롤(92)에 권취되는 방식으로 이형지가 제거된다.
프리 히터 유닛(60)은 크린 유닛(50)을 통과하여 핫롤(70)로 공급되는 연성 기판 소재(S)를 핫롤(70)에 공급되기 전 예열하는 장치로서, 연성 기판 소재(S)의 진행 방향을 따라 크린 유닛(50)과 핫롤(70) 사이 구간에 배치된다. 이러한 프리 히터 유닛(60)에 의해 연성 기판 소재(S)가 핫롤(70)에 공급되기 전에 예열되므로, 핫롤(70)을 통과하며 라미네이션 필름(R)과 열 압착하는 과정에서 급격한 온도 변화가 방지된다. 따라서, 연성 기판 소재(S)가 온도차에 의해 급격하게 팽창하는 것이 방지되어 주름 발생이 억제되고, 이에 따라 라미네이션 품질이 향상된다. 또한, 이러한 프리 히터 유닛(60)은 롤 형태로 형성되어 연성 기판 소재(S)를 가압하며 주름을 펼쳐주는 역할을 한다. 따라서, 핫롤(70)에 공급되기 전 연성 기판 소재(S)의 상태를 더욱 양호하게 유지시켜 준다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 프리 히터 유닛(60) 및 크린 유닛(50)이 이동 케이스(30) 내부에 장착되어 이동 케이스(30)와 함께 가이드 레일(11)을 따라 직선 이동하도록 구성된다. 이동 케이스(30)의 이동 방향은 핫롤(70)에 대해 근접하거나 멀어지는 방향으로 형성되며, 이에 따라 프리 히터 유닛(60) 및 크린 유닛(50)은 이동 케이스(30)와 함께 핫롤(70)에 대해 근접 또는 원격 방향으로 이동할 수 있도록 구성된다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치는 프리 히터 유닛(60) 및 크린 유닛(50)이 하나의 이동 케이스(30) 내부에 배치됨으로써, 구조의 단순화 및 소형화를 이룰 수 있고, 아울러, 프리 히터 유닛(60)을 이동 케이스(30)와 함께 핫롤(70)에 대해 근접 또는 원격 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성함으로써, 프리 히터 유닛(60)과 핫롤(70)을 최대한 근접한 위치로 위치시킬 수 있어 라미네이션 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 이때, 이동 케이스(30)는 별도의 케이스 구동부(미도시)에 의해 자동으로 직선 이동하도록 구성될 수 있다.
좀 더 자세히 살펴보면, 프리 히터 유닛(60)은 전술한 바와 같이 핫롤(70)에 공급되기 전 연성 기판 소재(S)를 예열하여 온도차를 감소시키는 기능과 함께 연성 기판 소재(S)의 주름을 펼치는 기능을 수행하는데, 이때, 프리 히터 유닛(60)과 핫롤(70)과의 사이 간격이 상대적으로 멀게 형성되면, 프리 히터 유닛(60)과 핫롤(70) 사이 구간에서 연성 기판 소재(S)가 다시 냉각되거나 주름이 발생하게 된다. 따라서, 프리 히터 유닛(60)의 온도차 감소 기능과 주름 펼치는 기능이 효과적으로 발휘되기 위해서는 프리 히터 유닛(60)이 핫롤(70)에 대해 최대한 근접하게 위치하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프리 히터 유닛(60)은 이동 케이스(30)와 함께 이동하며 핫롤(70)에 근접 또는 원격 방향으로 이동할 수 있으므로, 연성 기판 소재(S) 및 라미네이션 필름(R)의 세팅 작업시에는 프리 히터 유닛(60)을 핫롤(70)로부터 원격 방향으로 이동시키고, 세팅 작업이 완료된 이후 프리 히터 유닛(60)을 핫롤(70)에 근접하게 이동시킴으로써, 프리 히터 유닛(60)과 핫롤(70) 사이 간격을 최대한 근접하게 설정할 수 있다. 따라서, 프리 히터 유닛(60)의 온도차 감소 기능과 주름 펼치는 기능이 효과적으로 발휘되어 전체적으로 라미네이션 성능이 향상된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 언코일 롤러(41)와 크린 유닛(50) 사이에 별도의 소재 연결대(43)가 배치된다. 소재 연결대(43)는 연성 기판 소재(S)를 하부에서 진공 흡착하여 지지 가이드할 수 있도록 형성되며, 이를 위해 상면에 진공 흡착홀(43-1)이 형성되고, 진공 흡착홀(43-1)이 별도의 진공 펌프(미도시)에 연결되어 연성 기판 소재(S)를 진공 흡착하도록 구성될 수 있다. 이러한 구조에 따라 언코일 롤러(41)로부터 권취 해제되어 크린 유닛(50)으로 이동하는 연성 기판 소재(S)는 소재 연결대(43)에 의해 하부에서 진공 흡착되는 방식으로 지지 가이드되므로, 주름 발생 없이 더욱 안정적으로 이동할 수 있으며, 특히, 상부에서 하향 가압하는 방식의 별도 가이드 장치가 불필요하여 작업자의 세팅 작업이 원활할 뿐만 아니라 작업 공간에 대한 효율도 향상된다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 세부 구성에 대해 좀더 자세히 살펴본다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 프리 히터 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 프리 히터 유닛에 대한 작동 상태를 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부 필름 유닛의 택킹 모듈에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 라미네이션 필름 세팅 과정을 개략적으로 도시한 동작 흐름도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리 히터 유닛(60)은 연성 기판 소재(S)를 예열시키도록 연성 기판 소재(S)를 상하 방향으로 열 압착하며 통과시키는 상부 히팅롤 모듈(61) 및 하부 히팅롤 모듈(62)을 포함하여 구성될 수 있는데, 상부 히팅롤 모듈(61) 및 하부 히팅롤 모듈(62)은 각각 상부 회전 샤프트(110) 및 하부 회전 샤프트(120)를 중심으로 스윙 회전 가능하게 장착되며, 스윙 회전 방향에 따라 서로 밀착 접촉하거나 이격되어 멀어지도록 구성된다.
이때, 상부 히팅롤 모듈(61)은 상부 회전 샤프트(110)를 회전 구동하는 상부 회전 구동부(200a)와, 일단부가 상부 회전 샤프트(110)에 결합되어 상부 회전 샤프트(110)와 함께 일체로 회전하는 상부 회전 링크(320)와, 상부 회전 링크(320)의 타단부에 회전 가능하게 결합되는 상부 히팅롤(310)을 포함하여 구성되고, 따라서, 상부 히팅롤(310)은 상부 회전 샤프트(110)를 중심으로 상부 회전 링크(320)와 함께 스윙 회전 이동한다. 마찬가지 방식으로 하부 히팅롤 모듈(62)은 하부 회전 샤프트(120)를 회전 구동하는 하부 회전 구동부(200b)와, 일단부가 하부 회전 샤프트(120)에 결합되어 하부 회전 샤프트(120)와 함께 일체로 회전하는 하부 회전 링크(340)와, 하부 회전 링크(340)의 타단부에 회전 가능하게 결합되는 하부 히팅롤(330)을 포함하여 구성되고, 따라서, 하부 히팅롤(330)은 하부 회전 샤프트(120)를 중심으로 하부 회전 링크(340)와 함께 스윙 회전 이동한다.
이때, 상부 히팅롤(310) 및 하부 히팅롤(330)에는 히터(미도시)가 내장되어 상부 히팅롤(310) 및 하부 히팅롤(330)을 통과하는 연성 기판 소재(S)를 예열하도록 구성되며, 상부 히팅롤(310) 및 하부 히팅롤(330)의 예열 온도는 핫롤(70)의 열 압착 가열 온도보다 낮게 형성된다.
한편, 상부 회전 구동부(200a) 및 하부 회전 구동부(200b)는 각각 상부 회전 샤프트(110) 및 하부 회전 샤프트(120)를 회전 구동하는 다양한 방식으로 구성될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따라 상부 회전 샤프트(110) 또는 하부 회전 샤프트(120)의 일단부에 각각 결합되는 피니언 기어(210)와, 피니언 기어(210)에 맞물림되는 랙 기어가 일면에 형성되며 별도의 가이드 레일(230)을 따라 직선 이동 가능하게 결합되는 랙바(220)와, 랙바(220)를 직선 이동시키는 실린더(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 상부 회전 구동부(200a)의 실린더(240)가 작동하여 랙바(220)를 직선 이동시키게 되면, 랙바(220)에 맞물림되는 피니언 기어(210)가 회전하고, 피니언 기어(220)와 함께 상부 회전 샤프트(110)가 회전한다. 상부 회전 샤프트(110)가 회전하면, 상부 회전 링크(320)가 상부 회전 샤프트(110)를 중심으로 스윙 회전 이동하고, 상부 회전 링크(320)의 끝단부에 결합되는 상부 히팅롤(310) 또한 상부 회전 샤프트(110)를 중심으로 스윙 회전 이동하게 된다. 하부 히팅롤(330) 또한 마찬가지 방식으로 하부 회전 구동부(200b)의 실린더(240) 작동에 의해 하부 회전 샤프트(120)를 중심으로 스윙 회전 이동한다.
이러한 구조에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 상부 히팅롤(310) 및 하부 히팅롤(330)은 각각 상부 회전 구동부(200a) 및 하부 회전 구동부(200b)에 의해 상부 회전 샤프트(110) 및 하부 회전 샤프트(120)를 중심으로 스윙 회전 이동하며 서로 밀착 접촉하거나 서로 이격되어 멀어질 수 있다. 상부 히팅롤(310) 및 하부 히팅롤(330)은 서로 밀착 접촉하는 방향으로 스윙 회전하며 연성 기판 소재(S)를 상하 방향으로 가압하며 예열한다.
이와 같이 상부 히팅롤(310) 및 하부 히팅롤(330)이 각각 스윙 회전하는 방식으로 이동하며 각각 별도의 구동부를 통해 독립적으로 작동되도록 함으로써, 프리 히터 유닛(60)을 핫롤(70)에 더욱 근접하게 위치시킬 수 있으며, 내부 구조를 단순화할 수 있다.
한편, 핫롤(70)에 라미네이션 필름(R)을 공급하는 하부 필름 유닛(90)은 전술한 바와 같이 하부 필름롤(91), 이형지 제거롤(92) 및 택킹 모듈(93)을 포함하여 구성될 수 있는데, 택킹 모듈(93)은 일측에 라미네이션 필름(R)의 끝단부가 접촉 결합될 수 있도록 형성되며, 라미네이션 필름(R)의 끝단부를 견인하여 연성 기판 소재(S)의 하면에 접촉시키도록 구성된다.
이러한 택킹 모듈(93)은 도 8에 도시된 바와 같이 일면에 라미네이션 필름(R)의 끝단부가 접촉 결합될 수 있도록 사각 블록 형태로 형성되는 택킹 바(400)와, 택킹 바(400)에 결합된 라미네이션 필름(R)의 끝단부가 연성 기판 소재(S)의 하면에 접촉하도록 택킹 바(400)를 이동시키는 택킹 구동부(410)를 포함하여 구성된다.
택킹 구동부(410)는 택킹 샤프트(411)와, 양단이 택킹 바(400) 및 택킹 샤프트(411)에 각각 결합되고 택킹 샤프트(411)와 일체로 회전하는 택킹 링크(412)와, 택킹 샤프트(411)를 길이 방향 축(C2)을 중심으로 회전 구동하는 제 1 택킹 구동부(413)와, 택킹 샤프트(411)를 상하 방향으로 이동시키는 제 2 택킹 구동부(414)를 포함하여 구성될 수 있다.
좀 더 자세히 살펴보면, 제 2 택킹 구동부(414)는 별도의 지지 블록(415)에 일단이 회전 가능하게 결합되는 제 2 작동 링크(414-2)와, 제 2 작동 링크(414-2)를 회전축 C1을 중심으로 회전 구동하는 제 2 실린더(414-1)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 제 2 작동 링크(414-2)의 타단이 택킹 샤프트(411)에 결합된다. 따라서, 제 2 실린더(414-1)가 작동하면, 제 2 작동 링크(414-2)가 지지 블록(415)에 형성된 회전축 C1을 중심으로 회전하게 되고, 이에 따라 택킹 샤프트(411) 및 택킹 바(400)가 회전축 C1을 중심으로 스윙 회전하며 상하 방향으로 이동하게 된다.
제 1 택킹 구동부(413)는 택킹 샤프트(411)에 일단이 결합되는 제 1 작동 링크(413-2)와, 제 1 작동 링크(413-2)를 택킹 샤프트(411)의 길이 방향 축(C2)을 중심으로 회전 구동하는 제 1 실린더(413-1)를 포함하여 구성될 수 있고, 이에 따라 제 1 실린더(413-1)가 작동하면, 제 1 작동 링크(413-2)와 함께 택킹 샤프트(411)가 길이 방향 축(C2)을 중심으로 회전하게 되고, 이와 동시에 택킹 바(400)가 택킹 샤프트(411)의 길이 방향 축 C2를 중심으로 회전하게 된다.
즉, 택킹 바(400)는 제 2 택킹 구동부(414)에 의해 상하 방향으로 곡선 이동하고, 제 1 택킹 구동부(413)에 의해 택킹 샤프트(411)의 길이 방향 축을 중심으로 회전 이동하도록 구성된다. 이러한 작동 방식을 통해 택킹 바(400)의 이동 경로를 더욱 정확하게 설정할 수 있다. 따라서, 이와 같은 택킹 바(400)를 통해 라미네이션 필름(R)의 끝단부를 견인하여 연성 기판 소재(S)의 하면에 접촉시키는 작업을 더욱 정확하고 안정적으로 수행할 수 있다.
이러한 택킹 모듈(93)에 의해 라미네이션 필름(R)이 연성 기판 소재(S)의 하면에 부착되는 방식을 살펴보면, 먼저, 라미네이션 필름(R)의 끝단부는 택킹 바(400)에 접촉 결합한 상태에서 택킹 바(400)에 의해 견인 이동되어 연성 기판 소재(S)의 하면에 접촉하게 된다. 이때, 택킹 바(400)는 라이네이션 필름(R)이 연성 기판 소재(S)의 하면에 접촉하도록 택킹 구동부(410)에 의해 이동한다. 이와 같이 택킹 바(400)에 의해 라미네이션 필름(R)이 연성 기판 소재(S)의 하면에 접촉하면, 프리 히터 유닛(60)의 상부 히팅롤 모듈(61), 좀더 구체적으로는 상부 히팅롤(310)이 하향 스윙 회전 이동하며 연성 기판 소재(S)를 하향 가압하고, 이러한 가압력에 의해 라미네이션 필름(R)은 연성 기판 소재(S)의 하면에 열 압착 방식으로 가접착된다(도 9의 (c) 내지 (g) 참조). 이와 같이 라미네이션 필름(R)이 연성 기판 소재(S)의 하면에 가접착된 상태에서, 연성 기판 소재(S)가 핫롤(70)을 통과하도록 진행하게 되면, 라미네이션 필름(R)은 연성 기판 소재(S)와 함께 이동하며 핫롤(70)을 통과하게 되며, 이후 하부 필름롤(91)로부터 권취 해제되며 연속적으로 핫롤(70)에 공급된다.
도 9에는 이와 같은 프리 히터 유닛(60)과 택킹 모듈(93)의 구성을 통해 라미네이션 필름(R)을 연성 기판 소재(S)에 접촉시키는 세팅 작업의 동작 흐름이 도시된다.
먼저, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 연성 기판 소재(S)를 언코일 롤러(41)로부터 핫롤(70)에 공급하고, 상부 필름 유닛(80)으로부터 라미네이션 필름(R)을 인출하여 핫롤(70)에 공급하며, 하부 필름 유닛(90)으로부터 라미네이션 필름(R)을 인출하여 택킹 바(400)에 접촉 결합시킨다. 이때, 프리 히터 유닛(60)은 핫롤(70)로부터 멀어지는 방향으로 후진 이동한 상태로 유지된다.
이후 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 프리 히터 유닛(60)을 핫롤(70)에 근접하는 방향으로 전진 이동시킨 후, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 택킹 바(400)를 상향 이동시켜 택킹 바(400)에 접촉 결합된 라미네이션 필름(R)을 연성 기판 소재(S)의 하면에 접촉시키고, 이 상태에서 상부 히팅롤(310)을 하향 스윙 회전시켜 연성 기판 소재(S)를 라미네이션 필름(R)이 접촉된 지점에서 하향 가압한다. 이와 같이 상부 히팅롤(310)을 통해 연성 기판 소재(S)를 하향 가압하면, 해당 지점에서 상부 히팅롤(310)에 의해 연성 기판 소재(S)와 라미네이션 필름(R)이 열 압착 방식으로 가접착된다.
이후 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 택킹 바(400)를 다시 하부 원위치로 복귀시키고, 도 9의 (e)에 도시된 바와 같이 핫롤(70)의 회전을 통해 연성 기판 소재(S)를 진행시키면, 라미네이션 필름(R)은 연성 기판 소재(S)와 함께 핫롤(70) 측으로 이동하게 된다. 이 상태에서 도 9의 (f)에 도시된 바와 같이 프리 히터 유닛(60)에 의해 연성 기판 소재(S)를 상하 가압하며 예열할 수 있도록 하부 히팅롤(330)을 상향 스윙 회전시키는 방식으로 라미네이션 필름(R) 공급에 대한 세팅 작업을 완료할 수 있다. 이후에는 도 9의 (g)에 도시된 바와 같이 핫롤(70)이 회전하며 연성 기판 소재(S)와 함께 라미네이션 필름(R)이 핫롤(70) 사이로 연속적으로 공급되며, 핫롤(70)을 통과하는 과정에서 연성 기판 소재(S)의 상면과 하면에 라미네이션 필름(R)이 부착된다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치는 프리 히터 유닛(60)의 상부 히팅롤 모듈(61)을 통해 하부 라미네이션 필름(R)을 연성 기판 소재(S)의 하면에 가접착하도록 구성되기 때문에, 라미네이션 필름(R)의 가접착을 위한 별도의 장치가 필요없어 장치의 구조 및 동작 제어 구조를 단순화할 수 있다. 또한, 택킹 바(400)에 의한 라미네이션 필름(R)의 가접착 작업이 완료되어 택킹 바(400)가 원상 복귀한 후 하부 히팅롤(330)이 스윙 회전하며 상부 히팅롤(310)과 함께 연성 기판 소재(S)를 가압 예열하도록 구성됨으로써, 택킹 바(400)의 작동 공간과 하부 히팅롤(330)의 작동 공간이 별도로 필요하지 않으므로, 공간 효율이 향상되고, 이에 따라 상부 히팅롤(310) 및 하부 히팅롤(330)을 핫롤(70)에 대해 더욱 근접하게 위치시킬 수 있다.
즉, 이와 같은 프리 히터 유닛(60)의 스윙 구조 및 작동 방식을 통해 프리 히터 유닛(60)에 대한 공간적인 제약이 최소화됨으로써, 프리 히터 유닛(60)이 핫롤(70)에 대해 더욱 근접하게 위치할 수 있기 때문에, 연성 기판 소재(S)에 대한 라미네이션 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 크린 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 라미네이션 장치의 크린 유닛에 대한 동작 상태를 개략적으로 도시한 동작 상태도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크린 유닛(50)은 전술한 바와 같이 프리 히터 유닛(60)과 함께 이동 케이스(30)에 장착된다.
이러한 크린 유닛(50)은 도 10에 도시된 바와 같이 연성 기판 소재(S)의 상면 및 하면을 가압하며 롤링 접촉하도록 이동 케이스(30) 내부에 상하 배치되며, 외주면에 점착제가 도포되어 연성 기판 소재(S)의 이물질(P)을 점착시켜 연성 기판 소재(S)로부터 제거하는 상부 점착롤(510) 및 하부 점착롤(520)과, 상부 점착롤(510)의 상부에 배치되고 상부 점착롤(510)의 외주면과 롤링 접촉하여 상부 점착롤(510)에 점착된 이물질(P)을 점착시켜 제거하도록 점착 페이퍼(T)가 권취되는 상부 페이퍼롤(530)과, 하부 점착롤(520)의 하부에 배치되고 하부 점착롤(520)의 외주면과 롤링 접촉하여 하부 점착롤(520)에 점착된 이물질(P)을 점착시켜 제거하도록 점착 페이퍼(T)가 권취되는 하부 페이퍼롤(540)을 포함하여 구성된다.
이때, 하부 페이퍼롤(540)은 별도의 슬라이드 프레임(541)에 결합되어 슬라이드 프레임(541)과 함께 이동 케이스(30)로부터 가이드 레일(501)을 따라 슬라이드 인출될 수 있도록 장착되고, 이동 케이스(30)의 상단부에는 상부 페이퍼롤(530)이 외부 개방될 수 있도록 힌지(32)를 이용하여 힌지 개폐되는 개폐 도어(31)가 장착된다.
이러한 구조에 따라 연성 기판 소재(S)가 상부 점착롤(510)과 하부 점착롤(520) 사이를 통과하게 되면, 연성 기판 소재(S)의 상면 및 하면에 부착된 이물질(P)은 상부 점착롤(510) 및 하부 점착롤(520)에 점착되는 방식으로 연속적으로 제거된다. 연성 기판 소재(S)로부터 제거되어 상부 점착롤(510) 및 하부 점착롤(520)에 점착된 이물질(P)은 상부 페이퍼롤(530) 및 하부 페이퍼롤(540)의 점착 페이퍼(T)에 부착되며, 점착 페이퍼(T)는 일정 구간씩 절취하며 새로운 구간을 사용되도록 구성된다. 또한, 상부 페이퍼롤(530) 및 하부 페이퍼(T)롤은 해당 점착 페이퍼(T)를 다 사용한 경우, 새로운 점착 페이퍼(T)를 교체 장착할 수 있도록 구성된다.
이때, 점착 페이퍼(T)를 일정 구간 절취하는 경우 도는 새로운 점착 페이퍼(T)를 교체 장착하는 경우, 하부 페이퍼롤(540)은 슬라이드 인출 방식으로 외부 인출하여 해당 작업을 수행하고, 상부 페이퍼롤(530)은 별도로 인출하지 않고 단순히 이동 케이스(30)의 개폐 도어(31)를 개방한 후 해당 작업을 수행할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 크린 유닛(50)은 상부 페이퍼롤(530)을 외부 인출하지 않고도 개폐 도어(31)를 통해 점착 페이퍼(T)의 절취 작업을 수행할 수 있어 해당 작업을 더욱 용이하게 수행할 수 있으며, 특히, 상부 페이퍼롤(530)에 대한 인출 공간이 별도로 필요하지 않아 장비 전체적인 공간 효율을 향상할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 크린 유닛(50)은 하부 점착롤(520)은 그 위치가 고정된 상태로 회전 가능하게 결합되고, 상부 점착롤(510) 및 상부 페이퍼롤(530)은 별도의 이송 수단(600)을 통해 하부 점착롤(520)에 대해 상하 직선 이동 가능하게 결합된다. 이러한 구조는 연성 기판 소재(S)에 대한 세팅 작업 또는 점착 페이퍼(T)의 절취 작업 및 교체 작업시 필요하다. 즉, 연성 기판 소재(S)를 상부 점착롤(510)과 하부 점착롤(520) 사이 공간으로 투입시키기 위해, 먼저 상부 점착롤(510)을 상향 이동시키고, 연성 기판 소재(S)를 삽입한 후, 다시 상부 점착롤(510)을 하향 이동시켜 연성 기판 소재(S)를 가압하는 방식으로 세팅하게 된다. 또한, 상부 페이퍼롤(530)로부터 점착 페이퍼(T)를 절취하거나 교체하는 경우에도 상부 페이퍼롤(530)을 상향 이동시킨 후 해당 작업을 진행하게 된다.
상부 점착롤(510) 및 상부 페이퍼롤(530)을 상하 이동시키는 이송 수단(600)은 도 11에 도시된 바와 같이 상부 페이퍼롤(530)이 회전 가능하게 결합되는 제 1 이동 블록(610)과, 상부 점착롤(510)이 회전 가능하게 결합되는 제 2 이동 블록(620)과, 제 1 이동 블록(610)을 상하 이동시키는 실린더(630)와, 제 1 이동 블록(610)에 하향 돌출되게 결합되며 제 1 이동 블록(610)이 일정 구간 이상 상향 이동함에 따라 제 2 이동 블록(620)과 맞물림되어 제 2 이동 블록(620)을 상향 견인 이동시키는 연결 로드(640)를 포함하여 구성된다. 이때, 제 1 이동 블록(610) 및 제 2 이동 블록(620)은 별도의 가이드 레일(650)을 따라 직선 이동하도록 구성된다.
제 1 이동 블록(610)의 일측에는 별도의 결합 브래킷(631)이 결합되고, 실린더(630)는 이러한 결합 브래킷(631)을 직선 이동시키는 방식으로 제 1 이동 블록(610)을 상하 이동시킨다. 또한, 제 2 이동 블록(620)에는 연결 로드(640)가 삽입되는 삽입홈(640)이 형성되고, 연결 로르(640)의 하단에는 걸림부(641)가 형성되어 일정 구간 이상 상향 이동하면 걸림부(641)가 삽입홈(640)에 맞물림되어 제 2 이동 블록(620)이 상향 이동하도록 구성된다.
이러한 구조에 따라 도 11의 (a)에 도시된 상태를 기준으로 실린더(630)가 작동하면, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 제 1 이동 블록(610)과 상부 페이퍼롤(530)이 상향 이동한다. 이 상태에서 상부 페이퍼롤(530)의 점착 페이퍼(T)에 대한 절취 작업 또는 교체 작업을 수행할 수 있다. 한편, 이 경우에도 상부 점착롤(510)은 이동하지 않고 고정된 상태로 유지하므로, 이 상태에서는 다시 세팅 작업을 할 필요가 없다.
이 상태에서, 실린더(630)를 좀더 상향 작동시키면, 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이 제 1 이동 블록(610)과 함께 제 2 이동 블록(620) 및 상부 점착롤(510)이 연결 로드(640)에 의해 견인되며 상향 이동된다. 이와 같이 상부 점착롤(510)을 상향 이동시킨 상태에서 연성 기판 소재(S)에 대한 세팅 작업을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 크린 유닛(50)은 하나의 이송 수단(600)을 통해 상부 페이퍼롤(530) 및 상부 점착롤(510)을 순차적으로 이동시킬 수 있어 구조를 단순화할 수 있고, 상부 페이퍼롤(530) 및 상부 점착롤(510)에 대한 상하 이송 거리를 상대적으로 크게 설정할 수 있어 세팅 작업을 편리하게 수행할 수 있으며, 상부 페이퍼롤(530) 및 상부 점착롤(510)에 대한 상하 이송을 더욱 정확하게 설정할 수 있어 더욱 정확한 세팅 작업이 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 베이스 플레이트 20: 메인 케이스
30: 이동 케이스 41: 언코일 롤러
42: 코일 롤러 43: 소재 연결대
50: 크린 유닛 60:프리 히터 유닛
61: 상부 히팅롤 유닛 62: 하부 히팅롤 유닛
70: 핫롤 80: 상부 필름 유닛
81: 상부 필름롤 82: 이형지 제거롤
90: 하부 필름 유닛 91: 하부 필름롤
92: 이형지 제거롤 93: 택킹 모듈
110: 상부 회전 샤프트 120: 하부 회전 샤프트
200a: 상부 회전 구동부 200b: 하부 회전 구동부
210: 피니언 기어 220: 랙바
230: 가이드 레일 240: 실린더
310: 상부 히팅롤 320: 상부 회전 링크
330: 하부 히팅롤 340: 하부 회전 링크
400: 택킹 바 410: 택킹 구동부
411: 택킹 샤프트 412: 택킹 링크
413: 제 1 택킹 구동부 414: 제 2 택킹 구동부
510: 상부 점착롤 520: 하부 점착롤
530: 상부 페이퍼롤 540: 하부 페이퍼롤
600: 이송 수단

Claims (11)

  1. 롤 형태의 연성 기판 소재가 권취되는 언코일 롤러;
    상기 언코일 롤러로부터 상기 연성 기판 소재를 권취 해제하며 견인 이동시키는 코일 롤러;
    상기 언코일 롤러로부터 권취 해제되어 이동하는 상기 연성 기판 소재의 표면으로부터 이물질을 제거하는 크린 유닛;
    별도의 상부 필름 유닛 및 하부 필름 유닛으로부터 라미네이션 필름을 공급받아 상기 크린 유닛을 통과한 상기 연성 기판 소재의 상면 및 하면에 상기 라미네이션 필름을 열 압착 방식으로 부착하는 핫롤; 및
    상기 크린 유닛을 통과하여 상기 핫롤로 공급되는 상기 연성 기판 소재를 상기 핫롤에 공급되기 전 예열하는 프리 히터 유닛;
    을 포함하고, 상기 프리 히터 유닛 및 크린 유닛은 별도의 가이드 레일을 따라 직선 이동 가능한 하나의 이동 케이스 내부에 장착되어 상기 핫롤에 대해 근접하거나 멀어지는 방향으로 상기 이동 케이스와 함께 이동할 수 있으며,
    상기 프리 히터 유닛은 상기 연성 기판 소재를 예열시키도록 상기 연성 기판 소재를 상하 방향으로 열 압착하며 통과시키는 상부 히팅롤 모듈 및 하부 히팅롤 모듈을 포함하고, 상기 상부 히팅롤 모듈 및 하부 히팅롤 모듈은 각각 상부 회전 샤프트 및 하부 회전 샤프트를 중심으로 스윙 회전 가능하게 장착되며, 스윙 회전 방향에 따라 서로 밀착 접촉하거나 이격되어 멀어지는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 케이스를 직선 이동시키는 케이스 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 히팅롤 모듈은
    상기 상부 회전 샤프트를 회전 구동하는 상부 회전 구동부;
    일단부가 상기 상부 회전 샤프트에 결합되어 상기 상부 회전 샤프트와 함께 일체로 회전하는 상부 회전 링크; 및
    상기 상부 회전 링크의 타단부에 회전 가능하게 결합되는 상부 히팅롤
    을 포함하고, 상기 상부 히팅롤은 상기 상부 회전 샤프트를 중심으로 상기 상부 회전 링크와 함께 스윙 회전 이동하고,
    상기 하부 히팅롤 모듈은
    상기 하부 회전 샤프트를 회전 구동하는 하부 회전 구동부;
    일단부가 상기 하부 회전 샤프트에 결합되어 상기 하부 회전 샤프트와 함께 일체로 회전하는 하부 회전 링크; 및
    상기 하부 회전 링크의 타단부에 회전 가능하게 결합되는 하부 히팅롤
    을 포함하고, 상기 하부 히팅롤은 상기 하부 회전 샤프트를 중심으로 상기 하부 회전 링크와 함께 스윙 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부 회전 구동부 및 하부 회전 구동부는 각각
    상기 상부 회전 샤프트 또는 하부 회전 샤프트의 일단부에 각각 결합되는 피니언 기어;
    상기 피니언 기어에 맞물림되는 랙 기어가 일면에 형성되며 별도의 가이드 레일에 직선 이동 가능하게 결합되는 랙바; 및
    상기 랙바를 직선 왕복 이동시키는 실린더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 필름 유닛은
    롤 형태의 상기 라미네이션 필름이 권취 해제되도록 장착되는 하부 필름롤; 및
    일측에 상기 라미네이션 필름의 끝단부가 접촉 결합될 수 있도록 형성되며, 상기 라미네이션 필름의 끝단부를 견인하여 상기 연성 기판 소재의 하면에 접촉시키는 택킹 모듈
    을 포함하고, 상기 라미네이션 필름의 끝단부는 상기 택킹 모듈에 의해 상기 연성 기판 소재의 하면에 접촉한 상태에서 상기 상부 히팅롤 모듈의 하향 스윙 회전에 따른 가압력에 의해 상기 연성 기판 소재의 하면에 열 압착 방식으로 가접착되며, 상기 라미네이션 필름은 끝단부가 상기 연성 기판 소재의 하면에 가접착된 상태에서 상기 연성 기판 소재와 함께 상기 핫롤에 공급되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 택킹 모듈은
    일측에 상기 라미네이션 필름의 끝단부가 접촉 결합되도록 형성되는 택킹 바; 및
    상기 택킹 바에 결합된 상기 라미네이션 필름의 끝단부가 상기 연성 기판 소재의 하면에 접촉하도록 상기 택킹 바를 이동시키는 택킹 구동부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 택킹 구동부는
    택킹 샤프트;
    양단이 상기 택킹 바 및 택킹 샤프트에 각각 결합되고 상기 택킹 샤프트와 일체로 회전하는 택킹 링크;
    상기 택킹 샤프트를 길이 방향 축을 중심으로 회전 구동하는 제 1 택킹 구동부; 및
    상기 택킹 샤프트를 상하 방향으로 이동시키는 제 2 택킹 구동부
    를 포함하고, 상기 택킹 바는 상기 제 2 택킹 구동부에 의해 상하 방향으로 이동하고 상기 제 1 택킹 구동부에 의해 상기 택킹 샤프트를 중심으로 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치.
  9. 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 언코일 롤러로부터 권취 해제되어 상기 크린 유닛으로 이동하는 상기 연성 기판 소재의 이동 구간에서 상기 연성 기판 소재를 하부에서 진공 흡착하여 고정 지지할 수 있는 소재 연결대가 장착되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치.
  10. 제1항, 제2항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크린 유닛은
    상기 연성 기판 소재의 상면 및 하면을 가압하며 롤링 접촉하도록 상기 이동 케이스 내부에 상하 배치되며, 외주면에 점착제가 도포되어 상기 연성 기판 소재의 이물질을 점착시켜 상기 연성 기판 소재로부터 제거하는 상부 점착롤 및 하부 점착롤;
    상기 상부 점착롤의 상부에 배치되고, 상기 상부 점착롤의 외주면과 롤링 접촉하여 상기 상부 점착롤에 점착된 이물질을 점착시켜 제거하도록 점착 페이퍼가 권취되는 상부 페이퍼롤; 및
    상기 하부 점착롤의 하부에 배치되고, 상기 하부 점착롤의 외주면과 롤링 접촉하여 상기 하부 점착롤에 점착된 이물질을 점착시켜 제거하도록 점착 페이퍼가 권취되는 하부 페이퍼롤
    을 포함하고, 상기 하부 페이퍼롤은 별도의 슬라이드 프레임에 결합되어 상기 슬라이드 프레임과 함께 상기 이동 케이스로부터 슬라이드 인출될 수 있도록 장착되고, 상기 이동 케이스의 상단부에는 상기 상부 페이퍼롤이 외부 개방될 수 있도록 힌지 개폐되는 개폐 도어가 장착되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 상부 점착롤 및 상부 페이퍼롤은 상기 이동 케이스에 상하 직선 이동 가능하게 장착되며,
    별도의 이송 수단에 의해 상기 상부 페이퍼롤이 일정 구간 이상 상향 이동하게 되면 상기 상부 점착롤이 연동하여 상향 이동하고, 상기 상부 페이퍼롤이 일정 구간 이상 하향 이동하게 되면 상기 상부 점착롤은 상기 상부 페이퍼롤에 의해 하향 가압되어 상기 연성 기판 소재의 상면에 밀착 접촉되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 라미네이션 장치.

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