KR101419352B1 - 기능성 필름 부착장치 - Google Patents

Abstract

기능성 필름 부착장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치는, 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정이 개별적으로 진행되는 다수의 수직형 스테이지를 구비하는 인덱스 테이블; 및 인덱스 테이블을 지지하는 테이블 지지체를 포함한다.

Description

기능성 필름 부착장치{Apparatus for attaching functional film}

본 발명은, 기능성 필름 부착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정을 다수의 수직형 스테이지를 구비하는 단일의 인덱스 테이블을 통해 동시에 진행할 수 있어 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있음은 물론 파티클에 의한 품질 불량 발생을 줄일 수 있으며, 나아가 택트 타임 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 기능성 필름 부착장치에 관한 것이다.

최근 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평판디스플레이(Flat Panel Display, FPD) 역시 발전을 계속하고 있다. 평판디스플레이에는 LCD(liquid crystal display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.

평판디스플레이 중에서도 특히, OLED는 구동방식에 따라 수동형인 PMOLED와, 능동형인 AMOLED로 나뉜다.

AMOLED는 자발광형 디스플레이로서 기존의 디스플레이보다 응답속도가 빠르며, 색감도 자연스럽고 전력 소모가 적다는 장점이 있다.

그리고 AMOLED는 글라스 패널(glass panel)이 아닌 얇고 쉽게 휘어질 수 있는 플렉서블 패널(flexible panel) 등에 적용하면 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 기술을 구현할 수 있게 된다.

이러한 OLED를 제조하는 공정에는 패턴(Pattern) 형성 공정, 유기박막 증착 공정, 봉지 공정, 유기박막이 증착된 기판과 봉지 공정을 거친 기판을 붙이는 합착 공정, 패널에 기능성 필름을 부착하는 기능성 필름 부착공정 등 다양한 공정이 있다.

한편, 기능성 필름 부착공정은 소위, 기능성 필름 부착장치를 통해 수행될 수 있다.

이때, 기능성 필름 부착장치에 사용되는 패널은 유리 재질로 된 비교적 두꺼운 글라스 패널(glass panel)일 수도 있고, 얇고 쉽게 휘어질 수 있는 플렉서블 패널(flexible panel)일 수도 있다.

글라스 패널은 기능성 필름이 부착되는 기능성 필름 부착면에 보호필름이 부착되어 있지 않는 경우가 대부분이다. 때문에 이러한 글라스 패널을 기능성 필름 부착장치에 적용할 때는 보호필름을 박리하는 공정 없이 예컨대 편광필름과 같은 기능성 필름을 곧바로 글라스 패널에 부착시킬 수 있다.

하지만, 플렉서블 패널의 경우에는 쉽게 휘어질 수 있는 플렉서블 패널을 보호하기 위해 비교적 두꺼운 보호필름이 일정한 점착력 이상으로 미리 부착되어 있는 경우가 대부분이다.

플렉서블 패널처럼 보호필름이 부착되어 있는 패널에 기능성 필름을 부착하기 위해서는 우선, 패널에 부착되어 있는 보호필름을 박리한 다음에 그 자리에 기능성 필름을 부착해야 한다.

이때, 기능성 필름이 패널에 부착되기 전에는 보호필름이 제거되어 기능성 필름이 부착될 기능성 필름 부착면 상에 이물이 존재하는 지의 여부를 검사해야 한다.

결과적으로, 패널에 기능성 필름을 부착시키는 일련의 작업이 진행된다는 의미는, 작업 대상의 패널이 로딩(loading)되거나 작업 완료된 패널이 언로딩(unloading)되는 패널 로딩/언로딩 공정, 패널 상의 보호필름을 박리하는 보호필름 박리 공정, 보호필름이 박리된 패널 면에 대한 이물의 존재 여부를 검사하는 패널 검사 공정, 예컨대 편광필름과 같은 기능성 필름을 패널에 부착시키는 기능성 필름 부착 공정의 총 4가지 공정을 차례로 진행하는 것을 의미한다.

그런데, 만약 이와 같은 공정들, 즉 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정이 개별적인 스테이지, 특히 수평 상태로 배치된 수평 스테이지 상에서 개별적으로 진행될 경우라면 장치의 사이즈가 거대해질 수밖에 없어 장치의 풋 프린트(foot print)가 증가하게 됨은 물론 공정 중에 파티클이 패널에 잔재될 가능성이 높아 품질 불량을 초래할 수 있으므로 이러한 점을 감안한 구조 개발이 요구된다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2005-0130340호

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정을 다수의 수직형 스테이지를 구비하는 단일의 인덱스 테이블을 통해 동시에 진행할 수 있어 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있음은 물론 파티클에 의한 품질 불량 발생을 줄일 수 있으며, 나아가 택트 타임 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 기능성 필름 부착장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정이 개별적으로 진행되는 다수의 수직형 스테이지를 구비하는 인덱스 테이블; 및 상기 인덱스 테이블을 지지하는 테이블 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치가 제공될 수 있다.

상기 다수의 수직형 스테이지는 상기 인덱스 테이블의 둘레면에 각각 마련되어 상기 공정들을 순차적으로 진행할 수 있으며, 상기 다수의 수직형 스테이지의 표면에는 다수의 진공홀이 형성될 수 있다.

상기 테이블 지지체에 마련되어 상기 진공홀들의 진공 형성을 위해 진공압을 발생시키는 진공모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 테이블 지지체에 마련되어 상기 테이블 지지체 상에서 상기 인덱스 테이블을 단계적으로 회전 구동시키는 테이블 회전 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 인덱스 테이블의 일측에 배치되며, 상기 패널과 상기 보호필름의 선단부 간의 점착력이 제거되도록 상기 패널과 상기 보호필름의 선단부 사이로 삽입되어 상기 패널에 대한 상기 보호필름의 선단부를 프리(Pre) 박리시키는 박리 나이프를 구비하는 프리 박리 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 프리 박리 유닛은, 상기 패널 상에서 상기 박리 나이프가 이동되는 방향인 X축 방향을 따라 배치되는 프리 박리용 X축 샤프트; 상기 프리 박리용 X축 샤프트에 결합되어 상기 X축 방향을 따라 이동되는 프리 박리용 X축 슬라이더; 및 상기 프리 박리용 X축 슬라이더에 마련되며, 상기 박리 나이프를 클램프시키는 나이프 클램프 모듈을 포함할 수 있다.

상기 보호필름의 단부 외표면에 접촉되어 구름 이동되면서 상기 보호필름을 상기 패널로부터 박리시키는 박리 롤러를 구비하는 보호필름 박리 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 보호필름 박리 유닛은, 필름 박리용 메인 바디; 단부 영역에서 상기 박리 롤러가 회전 가능하게 결합되며, 상기 필름 박리용 메인 바디에 상대 이동 가능하게 결합되는 필름 박리용 서브 바디; 및 상기 필름 박리용 메인 바디에 대하여 상기 필름 박리용 서브 바디의 이동을 위한 동력을 발생시키는 필름 박리용 액추에이터를 포함할 수 있다.

상기 보호필름 박리 유닛은, 상기 필름 박리용 서브 바디에 마련되어 상기 박리 롤러를 회전 가능하게 클램프시키는 롤러 클램프 모듈; 및 상기 필름 박리용 서브 바디 상에서 상기 박리 롤러에 이웃하게 배치되는 보조 롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 보호필름 박리 유닛과 상호 작용하여 상기 보호필름 박리 시 상기 박리 롤러에 되감겨 붙은 보호필름을 상기 박리 롤러에서 제거하는 보호필름 제거 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 보호필름 제거 유닛은, 필름 제거용 유닛 플레이트; 상기 필름 제거용 유닛 플레이트에 마련되어 상기 박리 롤러로부터 상기 보호필름을 전달 받는 보호필름 리시버; 및 상기 필름 제거용 유닛 플레이트의 상부 영역에서 회전 가능하게 배치되며, 상기 박리 롤러에서 상기 필름 제거용 유닛 플레이트 쪽으로 전달되는 상기 보호필름의 단부 영역을 척킹하는 회전식 보호필름 척킹모듈을 포함할 수 있다.

상기 보호필름 제거 유닛은, 상기 필름 제거용 유닛 플레이트의 중앙 영역에서 전방으로 돌출 가능하게 배치되어 상기 보호필름 리시버에 전달된 보호필름을 가압력에 의해 상기 보호필름 리시버로부터 분리시키는 보호필름 푸셔를 더 포함할 수 있다.

상기 인덱스 테이블에 대해 상대 이동 가능하게 배치되어 상기 패널에 상기 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 부착 유닛은, 상기 기능성 필름이 진공압으로 흡착되는 필름 흡착 스테이지; 상기 필름 흡착 스테이지에 이웃하게 배치되며, 상기 기능성 필름의 표면에 접촉 가압되어 상기 패널 상으로 구름 이동되면서 상기 기능성 필름을 상기 패널에 부착시키는 부착 롤러; 및 상기 부착 롤러의 센터 라인을 기준으로 상기 기능성 필름이 얼라인될 수 있도록 상기 필름 흡착 스테이지를 임의 방향으로 위치 이동시키는 필름 얼라인용 스테이지 이동부를 포함할 수 있다.

상기 필름 얼라인용 스테이지 이동부는, 상기 부착 롤러의 센터 라인 방향인 X1 방향을 따라 상기 필름 흡착 스테이지를 이동시키는 제1 스테이지 이동부; 상기 X1 방향에 교차되는 Z1 방향을 따라 상기 필름 흡착 스테이지를 이동시키는 제2 스테이지 이동부; 상기 X1 좌표와 상기 Z1 좌표에 의해 형성되는 평면 상에서 상기 필름 흡착 스테이지를 T1 방향을 따라 회전시키는 제3 스테이지 이동부; 상기 제2 스테이지 이동부와 동일한 상기 Z1 방향을 따라 상기 필름 흡착 스테이지를 미세 이동시키는 제4 스테이지 이동부; 및 상기 제3 스테이지 이동부와 동일한 상기 T1 방향을 따라 상기 필름 흡착 스테이지를 미세 회전시키는 제5 스테이지 이동부를 포함할 수 있다.

상기 필름 얼라인용 스테이지 이동부는, 상기 필름 흡착 스테이지를 수직축선에 대하여 미리 결정된 각도만큼 틸팅(tilting)시키는 틸팅부를 더 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 부착 유닛은, 상기 부착 롤러와 연결되며, 상기 부착 롤러를 상기 패널에 접근 또는 이격 구동시키는 롤러 액추에이터를 포함할 수 있다.

상기 패널은 OLED(Organic Light Emitting Diodes)용 플렉서블 패널(flexible panel)일 수 있으며, 상기 기능성 필름은 상기 패널에 부착되어 빛을 편광시키는 편광필름일 수 있다.

본 발명에 따르면, 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정을 다수의 수직형 스테이지를 구비하는 단일의 인덱스 테이블을 통해 동시에 진행할 수 있어 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있음은 물론 파티클에 의한 품질 불량 발생을 줄일 수 있으며, 나아가 택트 타임 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치의 동작을 설명하기 위한 인덱스 테이블의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 제2 스테이션 영역의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 프리 박리 유닛의 확대 사시도이다.
도 4는 프리 박리 유닛을 다른 각도로 도시한 도면이다.
도 5는 프리 박리 유닛의 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 보호필름 박리 유닛의 사시도이다.
도 7은 보호필름 박리 유닛에 의해 보호필름이 박리되는 과정을 도시한 모식도이다.
도 8은 롤러 공급 유닛의 사시도이다.
도 9는 롤러 공급 유닛과 보호필름 박리 유닛 간의 배치 구조도이다.
도 10은 보호필름 박리 유닛과 보호필름 제거 유닛 간의 배치 구조도이다.
도 11 내지 도 13은 각각 보호필름 제거 유닛의 동작을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 14는 인덱스 테이블과 기능성 필름 부착 유닛 간의 개략적인 배치도이다.
도 15는 패널에 기능성 필름이 부착되는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 필름 흡착 스테이지의 얼라인 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 기능성 필름 부착 유닛의 사시도이다.
도 18은 인덱스 테이블 영역의 확대 사시도이다.

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.

도면 대비 설명에 앞서, 기능성 필름이란, 빛을 최적의 조건으로 투과, 편광시키기 위해, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 중에서 선택된 적어도 어느 한 평판디스플레이에 적용될 수 있는 다양한 종류의 광학 필름(혹은 시트(sheet)), 예컨대 EMI 필름, 프리즘 필름, 보호 필름, 확산 필름, 반사 필름, DBEF, PVA, TAC, 이형 필름, 보상 필름, 반사 방지 필름 등이 될 수 있지만 이하에서는 OLED용 플렉서블 패널(flexible panel)에 부착되어 빛을 편광시키는 편광필름을 가리키는 것으로 본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치의 동작을 설명하기 위한 인덱스 테이블의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 제2 스테이션 영역의 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 프리 박리 유닛의 확대 사시도이고, 도 4는 프리 박리 유닛을 다른 각도로 도시한 도면이며, 도 5는 프리 박리 유닛의 동작을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 2에 도시된 보호필름 박리 유닛의 사시도이며, 도 7은 보호필름 박리 유닛에 의해 보호필름이 박리되는 과정을 도시한 모식도이고, 도 8은 롤러 공급 유닛의 사시도이며, 도 9는 롤러 공급 유닛과 보호필름 박리 유닛 간의 배치 구조도이고, 도 10은 보호필름 박리 유닛과 보호필름 제거 유닛 간의 배치 구조도이며, 도 11 내지 도 13은 각각 보호필름 제거 유닛의 동작을 단계적으로 도시한 도면들이고, 도 14는 인덱스 테이블과 기능성 필름 부착 유닛 간의 개략적인 배치도이며, 도 15는 패널에 기능성 필름이 부착되는 공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 16은 필름 흡착 스테이지의 얼라인 방향을 설명하기 위한 도면이며, 도 17은 기능성 필름 부착 유닛의 사시도이고 도 18은 인덱스 테이블 영역의 확대 사시도이다.

이들 도면을 참조하되 우선 도 1 및 도 18을 참조하여 본 실시예의 기능성 필름 부착장치의 동작을 간략하게 설명한다.

우선, 인덱스 테이블(110)은 기능성 필름의 부착과 관련된 모든 공정이 진행되는 장소를 이룬다. 즉 작업 대상의 패널이 로딩(loading)되거나 작업 완료된 패널이 언로딩(unloading)되는 패널 로딩/언로딩 공정, 패널 상의 보호필름을 박리하는 보호필름 박리 공정, 보호필름이 박리된 패널 면에 대한 이물의 존재 여부를 검사하는 패널 검사 공정, 예컨대 편광필름과 같은 기능성 필름을 패널에 부착시키는 기능성 필름 부착 공정의 총 4가지 공정이 도 18과 같은 형태의 인덱스 테이블(110)을 통해 진행될 수 있다.

이를 위해, 인덱스 테이블(110)의 둘레면에는 다수의 즉 4개의 수직형 스테이지(112)가 마련되어 해당 위치에서 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정이 진행되도록 하고 있다.

수직형 스테이지(112)들의 표면에는 다수의 진공홀(112a)이 형성된다. 이처럼 수직형 스테이지(112)들이 수직된 상태로 배치되고 진공홀(112a)들에 의해 패널이 수직되게 배치된 상태에서 위의 공정들이 진행되기 때문에 설사 파티클이 공중에 부양되더라도 패널로 안착되지 않아 불량 발생을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

인덱스 테이블(110)의 하부 영역에는 인덱스 테이블(110)을 지지하는 테이블 지지체(113)가 마련된다. 인덱스 테이블(110)은 테이블 지지체(113) 상에 올려져 지지될 수 있다.

테이블 지지체(113)에는 진공홀(112a)들의 진공 형성을 위해 진공압을 발생시키는 진공모듈(114)이 마련된다. 진공모듈(114)은 진공탱크와 각종 라인을 모두 일컫는 용어일 수 있다.

또한 테이블 지지체(113)에는 테이블 지지체(113) 상에서 인덱스 테이블(110)을 단계적으로 회전 구동시키는 테이블 회전 구동부(115)가 마련된다. 테이블 회전 구동부(115)는 예컨대 회전 모터 등으로 적용될 수 있다.

이와 같은 테이블 회전 구동부(115)에 의해 인덱스 테이블(110)이 도 1의 화살표 방향으로 도 1처럼 한번에 90도씩 회전되면서 총 4개의 제1 내지 제4 스테이션(#1~#4)을 거치게 되며, 제4 스테이션(#4)까지 거치게 됨으로써 패널 상에 기능성 필름이 부착된다. 각 스테이션(#1~#4)에 대해 알아본다.

제1 스테이션(#1)은 작업 대상의 패널이 로딩(loading)되거나 작업 완료된 패널이 언로딩(unloading)되는 패널 로딩/언로딩 공정 위치를 나타낸다. 4개의 수직형 스테이지(112)들이 제1 스테이션(#1)에 배치될 때, 패널이 해당 수직형 스테이지(112)의 표면에 흡착되어 로딩되거나 언로딩된다.

즉 별도의 이송로봇에 의해 옮겨지는 작업 대상의 패널은 제1 스테이션(#1)에 위치된 수직형 스테이지(112)의 표면 진공홀(112a)에 진공으로 흡착되는 공정이 진행된다. 이때의 패널은 전술한 바와 같이, OLED용 플렉서블 패널(flexible panel)로서 기능성 필름이 부착될 기능성 필름 부착면에 보호필름이 미리 부착된 패널이다.

제2 스테이션(#2)은 제1 스테이션(#1)에서 수직형 스테이지(112)에 흡착된 패널이 90도 회전되어 이동된 위치를 가리킨다. 제2 스테이션(#2)의 위치에서 패널 상의 보호필름을 박리하는 보호필름 박리 공정이 진행된다.

보호필름 박리 공정이 보다 효율적으로 진행될 수 있도록 제2 스테이션(#2)에서는 패널에 미리 부착되어 있는 보호필름을 프리(Pre) 박리시키는 프리 박리 공정, 패널에 대해 프리 박리된 보호필름을 박리 롤러(131, 도 6 참조)를 이용하여 패널로부터 완전히 박리시키는 1차 박리, 다시 말해 보호필름 박리 공정, 보호필름 박리 공정의 진행 시 박리 롤러(131)에 붙은 보호필름을 박리 롤러(131)에서 제거하는 2차 박리, 다시 말해 보호필름 제거 공정이 순차적으로 진행된다.

제3 스테이션(#3)은 제2 스테이션(#2)에서 보호필름이 완전히 박리된 패널이 90도 회전되어 이동된 위치를 가리킨다.

제3 스테이션(#3)에서는 보호필름이 제거된 패널의 표면, 즉 보호필름이 제거되어 기능성 필름이 부착될 기능성 필름 부착면 상에 이물이 존재하는 지의 여부를 검사하는 패널 검사 공정이 진행된다.

제4 스테이션(#4)은 제3 스테이션(#3)에서 패널 검사 공정이 완료된 패널이 90도 회전되어 이동된 위치를 가리킨다.

제4 스테이션(#4)에서는 보호필름이 박리된 패널 및 패널에 부착될 기능성 필름, 예컨대 편광필름 간의 상대적인 얼라인(align) 작업을 진행하는 패널/필름 얼라인 공정이 진행된 이후에, 수직형 스테이지(112)의 표면에 흡착된 패널에 기능성 필름이 부착되는 기능성 필름 부착 공정이 진행된다.

이상 간략히 설명한 것처럼 본 실시예의 경우, 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정은 인덱스 테이블(110)의 외면에 형성되는 다수의 수직형 스테이지(112)의 표면에서 인덱스 테이블(110)이 90도씩 단계적으로 회전됨에 따라 순차적으로 진행된다. 이처럼 모든 공정들이 다수의 수직형 스테이지(112)를 구비하는 단일의 인덱스 테이블(110)을 통해 동시에 진행될 수 있기 때문에 종래와 달리 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있음은 물론 파티클에 의한 품질 불량 발생을 줄일 수 있으며, 나아가 택트 타임 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 제1 내지 제4 스테이션(#1~#4)이 진행되기 위해, 즉 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정이 순차적으로 진행되기 위해 인덱스 테이블(110)의 주변에는 해당 공정을 수행하기 위한 다양한 장치 또는 모듈들이 갖춰질 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 17을 참조하여 위의 공정들을 수행하는 장치 또는 모듈에 대해 설명한다. 참고로, 4의 공정 중에서 패널 로딩/언로딩 공정과 패널 검사 공정에 대한 장치 또는 모듈에 대한 도시 및 설명은 생략했다. 패널 로딩/언로딩 공정은 별도의 로봇에 의해 행해질 수 있고 패널 검사 공정은 카메라에 의해 수행될 수 있기 때문에 생략했다.

이하, 프리 박리 유닛(120)과, 박리 롤러(131)를 구비하는 보호필름 박리 유닛(130), 보호필름 제거 유닛(150), 그리고 기능성 필름 부착 유닛(160)에 대해 순차적으로 설명한다.

프리 박리 유닛(120), 보호필름 박리 유닛(130) 및 보호필름 제거 유닛(150)은 모두가 제2 스테이션(#2) 영역에 배치된 장치 또는 모듈로서 보호필름의 효율적인 박리 공정을 위해 마련된다.

참고로, 프리 박리 유닛(120)은 패널에 대한 보호필름의 선단부(E, 도 5 참조)를 프리(Pre) 박리시키는 것인데, 이처럼 프리 박리가 진행된 후에 박리 롤러(131)를 통한 보호필름의 완전 박리를 진행하면 박리의 효율이 훨씬 높아진다. 하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되지 않으므로 프리 박리 유닛(120)이 적용되지 않은 기능성 필름 부착장치에도 본 발명의 권리범위가 적용될 수 있을 것이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 프리 박리 유닛(120)은 인덱스 테이블(110)의 일측에 배치되어 패널에 대한 보호필름의 선단부를 프리(Pre) 박리시키는 것으로서, 박리 나이프(121), 프리 박리용 X축 샤프트(122), 프리 박리용 X축 슬라이더(123), 나이프 클램프 모듈(124), 그리고 박리 나이프용 Y축 이동부(125)를 포함한다.

박리 나이프(121)는 패널과 보호필름의 선단부(도 5의 E) 간의 점착력이 제거되도록 패널과 보호필름의 선단부(E) 사이로 삽입되어 도 5에 도시된 화살표 X 방향으로 이동되면서 패널에 대한 보호필름의 선단부(E)를 프리(Pre) 박리시키는 역할을 한다.

전술한 것처럼 플렉서블 패널의 경우, 보호필름이 일정한 점착력 이상으로 패널에 부착되어 있는 것이 일반적이기 때문에 본 실시예처럼 프리 박리, 즉 패널에 대한 보호필름의 선단부(E)를 미리 떼어내지 않고서는 보호필름 박리 공정을 원활하게 진행하기 어렵다.

참고로, 보호필름은 패널의 전면에 부착되어 있는 것이 일반적이지만 본 실시예의 경우에는 도 5의 F 영역만큼 보호필름이 미리 벗겨진 패널을 사용한다. 패널에 도 5의 F 영역만큼 보호필름을 미리 벗기는 작업은 패널이 인덱스 테이블(110)에 도달되기 전에 미리 진행된다.

이처럼 패널에 도 5의 F 영역만큼 보호필름이 벗겨진 영역이 존재하기 때문에, 이 영역을 이용하여 박리 나이프(121)를 패널과 보호필름의 선단부(E) 사이로 삽입하여 도 5의 화살표 X 방향으로 이동시키면 보호필름의 선단부(E) 영역에서 패널과 보호필름 간의 점착력이 제거, 즉 소멸되기 때문에 이후에 보호필름을 박리하기가 용이하다. 물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 도 5의 F 영역만큼 보호필름이 벗겨진 패널이 반드시 사용되어야 하는 것은 아니다.

이러한 역할을 담당하는 박리 나이프(121)는 PET(polyethylene terephthalate) 재질로 제작될 수 있으며, 삼각형 또는 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.

프리 박리용 X축 샤프트(122)는 패널 상에서 박리 나이프가 이동되는 방향인 X축 방향(도 2 좌표 참조)을 따라 배치는 축이다. 프리 박리용 X축 샤프트(122)의 일측에는 프리 박리용 X축 샤프트(122)를 회전 구동시키는 샤프트 구동용 모터(122a)가 연결된다.

프리 박리용 X축 슬라이더(123)는 프리 박리용 X축 샤프트(122)에 결합되어 X축 방향을 따라 이동되는 구조체이다. 샤프트 구동용 모터(122a)의 정역 방향에 따른 회전 시 프리 박리용 X축 샤프트(122)를 따라 +X축 방향 혹은 -X축 방향으로 이동될 수 있다.

나이프 클램프 모듈(124)은 프리 박리용 X축 슬라이더(123)에 마련되며, 박리 나이프(121)를 클램프시키는 역할을 한다.

이러한 나이프 클램프 모듈(124)은 나이프용 고정 클램프(124a)와, 나이프용 고정 클램프(124a)에 대해 접근 또는 이격되며, 나이프용 고정 클램프(124a)와의 사이에 박리 나이프(121)가 클램프되는 나이프용 가동 클램프(124b)와, 나이프용 가동 클램프(124b)에 연결되어 나이프용 가동 클램프(124b)를 나이프용 고정 클램프(124a)에 대해 접근 또는 이격 구동시키는 나이프용 클램프 구동부(124c)를 포함한다. 이에, 나이프용 고정 클램프(124a)와 나이프용 가동 클램프(124b) 사이의 벌어진 간격으로 박리 나이프(121)를 넣고 나이프용 클램프 구동부(124c)를 구동시켜 나이프용 가동 클램프(124b)가 나이프용 고정 클램프(124a)에 조여지도록 함으로써 박리 나이프(121)를 손쉽게 설치할 수 있다.

박리 나이프용 Y축 이동부(125)는 나이프 클램프 모듈(124)에 연결되며, 패널이 수직형 스테이지(112)에 로딩되는 방향인 Y축 방향(도 2 좌표 참조)을 따라 박리 나이프(121)를 이동시키는 역할을 한다. 박리 나이프용 Y축 이동부(125)에 의한 박리 나이프(121)의 Y축 이동 거리는 미세할 수 있다.

이와 같은 구조의 박리 나이프용 Y축 이동부(125)가 적용됨에 따라 패널과 보호필름의 선단부(E) 사이로 삽입되는 박리 나이프(121)가 패널 쪽으로 가압되면서 패널과 보호필름의 선단부(E) 사이로 삽입될 수 있어 프리 박리의 효율을 높일 수 있다.

한편, 도 2, 도 6 및 도 7을 참조하면, 보호필름 박리 유닛(130)은 프리 박리 유닛(120)에 이웃하게 배치되며, 프리 박리 유닛(120)의 작용으로 인해 프리 박리된 보호필름을 패널로부터 완전히 박리시키는 역할을 한다.

이러한 보호필름 박리 유닛(130)은 박리 롤러(131), 필름 박리용 메인 바디(132), 필름 박리용 서브 바디(133), 필름 박리용 액추에이터(134), 롤러 클램프 모듈(135), 그리고 보조 롤러(136)를 포함한다.

박리 롤러(131)는 프리 박리 유닛(120)의 작용으로 인해 프리 박리된 보호필름의 선단부(도 5의 E) 외표면에 접촉되어 구름 이동되면서 보호필름을 패널로부터 완전히 박리시키는 롤러이다.

프리 박리된 보호필름의 선단부(E)를 척킹하여 그대로 벗겨내는 방식을 고려해볼 수도 있으나 이러한 방식이 적용될 경우, 보호필름이 박리되는 과정에서 접히면서 패널에 손상을 입힐 수도 있고, 또한 보호필름이 완전히 잘 박리되지 않을 수도 있다.

하지만, 본 실시예처럼 박리 롤러(131)가 프리 박리된 보호필름의 선단부(E)에 접촉되어 구름 이동하면서 즉, 박리 롤러(131)의 외면으로 보호필름이 말리면서 박리되는 방식을 적용할 경우, 보호필름의 박리 실패가 없으며, 특히 패널에 손상을 입히지 않으면서도 보호필름을 용이하게 박리시킬 수 있다.

필름 박리용 메인 바디(132)는 보호필름 박리 유닛(130)의 외관을 형성한다. 필름 박리용 메인 바디(132)는 박리 유닛용 Z축 이동부(138)에 의해 박리 유닛용 Z축 컬럼(137)에 연결된다.

박리 유닛용 Z축 컬럼(137)은 도 2에 도시된 바와 같이, 프리 박리 유닛(120)과 연결되며, 보호필름이 박리되는 방향인 Z축 방향(도 2 좌표 참조)을 따라 배치된다. 그리고 박리 유닛용 Z축 이동부(138)는 보호필름 박리 유닛(130)과 박리 유닛용 Z축 컬럼(137)에 연결되어 보호필름 박리 유닛(130)을 박리 유닛용 Z축 컬럼(137)의 길이 방향을 따라 이동시키는 일종의 모터이다.

도 7처럼 박리 롤러(131)가 프리 박리된 보호필름의 선단부(도 5의 E) 외표면에 접촉되어 회전되고, 박리 유닛용 Z축 이동부(138)가 보호필름 박리 유닛(130)을 박리 유닛용 Z축 컬럼(137)의 Z축 방향을 따라 이동시킴에 따라 보호필름은 패널에 손상을 주지 않으면서 패널로부터 용이하게 박리될 수 있다.

필름 박리용 서브 바디(133)는 단부 영역에서 박리 롤러(121)가 회전 가능하게 결합되며, 필름 박리용 메인 바디(132)에 상대 이동 가능하게 결합되는 구조체이다.

그리고 필름 박리용 액추에이터(134)는 필름 박리용 메인 바디(132)에 대하여 필름 박리용 서브 바디(133)의 이동을 위한 동력을 발생시키는 역할을 한다. 필름 박리용 액추에이터(134)는 실린더일 수도 있고, 리니어 모터일 수도 있다.

롤러 클램프 모듈(135)은 필름 박리용 서브 바디(133)에 마련되어 박리 롤러(131)를 회전 가능하게 클램프시키는 역할을 한다. 롤러 클램프 모듈(135)에 대해 자세하게 도시하지는 않았으나 롤러 클램프 모듈(135)은 나이프 클램프 모듈(124)의 구조와 유사한 방식으로 적용될 수 있을 것이다.

보조 롤러(136)는 필름 박리용 서브 바디(133) 상에서 박리 롤러(131)에 이웃하게 배치되는 일종의 버퍼 롤러(buffer roller)이다.

한편, 박리 롤러(131)는 보호필름의 외표면에 일정한 점착력으로 붙어서 보호필름을 박리시켜야 하는데, 이러한 박리 롤러(131)는 일정한 주기로 교체되어야 한다.

이를 위해 버퍼 롤러로서의 보조 롤러(136)가 마련되나 패널의 생산량이 많아질 경우, 박리 롤러(131)의 교체 주기가 빨라질 수 있다는 점을 감안할 때, 지체 없이 박리 롤러(131)를 손쉽게 공급할 수 있도록 본 실시예의 기능성 필름 부착장치에는 롤러 공급 유닛(140)이 더 갖춰진다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 롤러 공급 유닛(140)은 보호필름 박리 유닛(130)의 주변에 배치되며, 보호필름 박리 유닛(130)으로 새로운 롤러(R)를 공급하는 역할을 한다.

롤러 공급 유닛(140)은 롤러 공급용 유닛 바디(141)와, 롤러 공급용 유닛 바디(141)의 양측에 마련되어 롤러(R)가 거치되는 다수의 롤러 거치대(142)를 포함한다.

롤러 공급용 유닛 바디(141)의 상부에는 바디 결합부(143)가 마련된다. 바디 결합부(143)는 롤러 공급용 유닛 바디(141)와 프리 박리 유닛(120)을 연결하는 구조체로서, 필요에 따라 롤러 공급용 유닛 바디(141)를 구동시킬 수도 있다.

롤러 공급용 유닛 바디(141)의 일측에 줄지어진 롤러 거치대(142)들은 새로운 롤러(R)가 배치되는 장소이고, 반대편은 보호필름 박리 유닛(130)에서 사용이 완료되어 교체될 박리 롤러(131)가 거치되는 장소일 수 있다.

한편, 도 2, 그리고 도 10 내지 도 13을 참조하면, 보호필름 제거 유닛(150)은 보호필름 박리 유닛(130)과 상호 작용하여 보호필름 박리 시 박리 롤러(131)에 되감겨 붙은 보호필름을 박리 롤러(131)에서 제거하는 역할을 한다.

앞서 기술한 것처럼 박리 롤러(131)의 회전 및 이동 동작에 의해 패널로부터 박리되는 보호필름은 패널로부터 박리되면서 박리 롤러(131)의 외표면에 되감겨 배치될 수 있는데, 이처럼 박리 롤러(131)의 외표면으로 전해진 보호필름을 박리 롤러(131)로부터 제거하기 위해 보호필름 제거 유닛(150)이 마련된다.

실제, 박리 롤러(131)는 수십 회 혹은 수백 회 사용 후에 교체되는 것이 일반적이기 때문에 보호필름 제거 유닛(150)이 박리 롤러(131)의 외표면에 달라붙은 보호필름을 적절하게 제거해줌으로써 공정의 지연 없이 기능성 필름 부착 공정을 용이하게 수행할 수 있다.

특히, 보호필름 제거 유닛(150)의 동작에 의해 박리 롤러(131)의 외표면에 달라붙은 보호필름이 제거되는 공정은 별도로 할애되는 공정이 아니라 인덱스 테이블(110)이 90도 회전되거나 프리 박리 공정이 진행되는 공정 중에 수행될 수 있으므로 택트 타임을 지연시키지 않아 효율적일 수 있다.

이러한 보호필름 제거 유닛(150)은 필름 제거용 유닛 플레이트(151), 보호필름 리시버(152), 회전식 보호필름 척킹모듈(153), 그리고 보호필름 푸셔(154)를 포함한다.

필름 제거용 유닛 플레이트(151)는 보호필름이 제거되는 작업 테이블을 형성한다. 필름 제거용 유닛 플레이트(151) 상에서 회전식 보호필름 척킹모듈(153)에 의해 보호필름이 척킹되고 보호필름 푸셔(154)에 의해 제거될 수 있다.

필름 제거용 유닛 플레이트(151)는 보호필름 푸셔(154)가 도 11 및 도 12의 상태에서 도 13처럼 전방으로 돌출될 수 있도록 중앙이 갈라지게 한 쌍으로 마련될 수 있다.

보호필름 리시버(152)는 필름 제거용 유닛 플레이트(151)에 마련되어 박리 롤러(131)로부터 보호필름을 전달 받는 역할을 한다.

본 실시예에서 보호필름 리시버(152)는 필름 제거용 유닛 플레이트(151)의 중앙 영역에서 폐루프 방식으로 회전되는 한 쌍의 벨트(152)로 적용된다. 한 쌍의 벨트(152)는 벨트 회전 구동부(155)에 의해 그 위치에서 연속적으로 회전되면서 박리 롤러(131)로부터 보호필름을 전달 받는다. 즉 박리 롤러(131)가 역회전되면서 필름 제거용 유닛 플레이트(151)의 하방으로 이동되고 이와 동시에 한 쌍의 벨트(152)가 회전됨에 따라 한 쌍의 벨트(152)가 박리 롤러(131)로부터 보호필름을 전달 받을 수 있다.

본 실시예에서 벨트 회전 구동부(155)는 모터(155a)와 모터 샤프트(155b)를 포함하고 있으며, 이들의 동작에 의해 한 쌍의 벨트(152)가 연속적으로 회전되도록 한다.

회전식 보호필름 척킹모듈(153)은 필름 제거용 유닛 플레이트(151)의 상부 영역에서 회전 가능하게 배치되며, 박리 롤러(131)에서 필름 제거용 유닛 플레이트(151) 쪽으로 전달되는 보호필름의 단부 영역을 척킹하는 역할을 한다.

이러한 회전식 보호필름 척킹모듈(153)은 회전 바아(153a)와, 회전 바아(153a)의 단부에 결합되어 보호필름을 척킹하는 보호필름 척킹부재(153b)를 포함한다. 회전 바아(153a)는 바아 회전 구동부(156)에 의해 도 11에서 도 12처럼 회전될 수 있으며, 도 12처럼 회전될 때 보호필름 척킹부재(153b)에 의해 보호필름의 단부 영역이 척킹된다.

바아 회전 구동부(156)는 회전 바아(153a)의 회전축심을 형성하는 바아 샤프트(156a)와, 바아 샤프트(156a)의 단부에 결합되는 피니언 기어(156b)와, 피니언 기어(156b)에 치형 맞물림되는 랙 기어(156c)와, 랙 기어(156c)를 이동시키는 기어 이동부(156d)를 포함한다. 기어 이동부(156d)는 예컨대, 리니어 모터일 수 있는데, 기어 이동부(156d)가 이동되어 랙 기어(156c)가 이동됨에 따라 랙 기어(156c)의 직선 운동이 피니언 기어(156b)의 회전 운동으로 변환되고 이 운동이 바아 샤프트(156a)를 통해 회전 바아(153a)로 전달됨으로써 회전 바아(153a)가 도 11에서 도 12처럼 또는 그 역으로 회전될 수 있다.

보호필름 푸셔(154)는 필름 제거용 유닛 플레이트(151)의 중앙 영역에서 전방으로 돌출 가능하게 배치되어 보호필름 리시버(152)에 전달된 보호필름을 가압력에 의해 보호필름 리시버(152)로부터 분리시키는 역할을 한다.

즉 박리 롤러(131)에서 보호필름 리시버(152)로 보호필름이 완전히 전달되고 나면 보호필름 박리 유닛(130)은 인덱스 테이블(110) 쪽으로 상향 이동되는데, 이때 도 11 및 도 12처럼 필름 제거용 유닛 플레이트(151)의 안쪽에 들어있던 보호필름 푸셔(154)가 도 13처럼 전방으로 돌출되어 보호필름 리시버(152)에 임시로 붙어 있던 보호필름을 제거하게 된다. 제거된 보호필름은 아래쪽의 휴지통에 수거된다.

한편, 도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 기능성 필름 부착장치는 인덱스 테이블(110)에 대해 상대 이동 가능하게 배치되어 보호필름이 박리된 패널에 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착 유닛(160)을 포함한다.

기능성 필름 부착 유닛(160)은 도 1의 제4 스테이션(#4) 영역에 마련되는 장치 또는 모듈로서 기능성 필름을 패널에 부착시키는 공정을 수행하기 위해 마련된다.

즉, 위에서 기술한 구성들, 즉 프리 박리 유닛(120), 박리 롤러(131)를 구비하는 보호필름 박리 유닛(130), 그리고 보호필름 제거 유닛(150)의 구조와 작용에 의해 패널로부터 보호필름이 박리되어 제거된 이후에는 그 자리에 예컨대, 편광필름과 같은 기능성 필름이 부착된다. 이러한 기능성 필름의 부착 공정은 도 17에 도시된 기능성 필름 부착 유닛(160)에 의해 수행될 수 있다.

특히, 본 실시예에서 기능성 필름 부착 유닛(160)은, 부착 롤러(162)의 센터 라인(C/L, 도 16 참조)을 기준으로 기능성 필름을 얼라인한 다음 기능성 필름이 패널에 부착되도록 함으로써 항상 일정한 위치에서 기능성 필름의 부착 공정이 진행되도록 하면서 기능성 필름의 부착 정도가 향상될 수 있도록 하고 있다.

이러한 역할을 담당하는 기능성 필름 부착 유닛(160)은 필름 흡착 스테이지(161), 부착 롤러(162), 그리고 필름 얼라인용 스테이지 이동부(170)를 포함한다.

필름 흡착 스테이지(161)는 기능성 필름이 진공압으로 흡착되는 장소를 이룬다. 따라서 필름 흡착 스테이지(161)의 표면에는 다수의 진공홀(161a)이 형성된다.

부착 롤러(162)는 필름 흡착 스테이지(161)에 이웃하게 배치되며, 기능성 필름의 표면에 접촉 가압되어 패널 상으로 구름 이동되면서 기능성 필름을 패널에 부착시키는 역할을 한다.

본 실시예처럼 부착 롤러(162)를 이용하는 경우, 부착 롤러(162)가 기능성 필름의 표면 전 영역에 접촉된 후에 구름 이동되면서 기능성 필름을 패널의 표면에 부착시킬 수 있기 때문에 기능성 필름이 들뜨지 않고 패널에 부착될 수 있다.

필름 얼라인용 스테이지 이동부(170)는 부착 롤러(162)의 센터 라인(C/L)을 기준으로 기능성 필름이 얼라인될 수 있도록 필름 흡착 스테이지(161)를 임의 방향으로 위치 이동시키는 역할을 한다. 특히, 본 실시예의 경우, 필름 얼라인용 스테이지 이동부(170)가 필름 흡착 스테이지(161)를 도 16에 도시된 5축 방향으로 위치 이동시키면서 필름 흡착 스테이지(161)를 얼라인시키고 있기 때문에 얼라인 정도가 높아 기능성 필름의 부착 정도가 향상될 수 있다.

필름 얼라인용 스테이지 이동부(170)는 도시 않은 제어부에 의해 그 동작이 제어될 수 있다. 이때, 제어부는 필름 흡착 스테이지(161)에 흡착된 기능성 필름의 위치를 감지하는 감지부(미도시)로부터 그 정보를 받아 필름 얼라인용 스테이지 이동부(170)의 동작을 제어한다. 이때의 감지부는 도시하지 않았으나 카메라일 수 있다.

한편, 도 16 및 도 17을 참조하면, 필름 얼라인용 스테이지 이동부(170)는, 부착 롤러(162)의 센터 라인(C/L) 방향인 X1 방향을 따라 필름 흡착 스테이지(161)를 이동시키는 제1 스테이지 이동부(171)와, X1 방향에 교차되는 Z1 방향을 따라 필름 흡착 스테이지(161)를 이동시키는 제2 스테이지 이동부(172)와, X1 좌표와 Z1 좌표에 의해 형성되는 평면 상에서 필름 흡착 스테이지(161)를 T1 방향을 따라 회전시키는 제3 스테이지 이동부(173)와, 제2 스테이지 이동부(172)와 동일한 Z1 방향을 따라 필름 흡착 스테이지(161)를 미세 이동시키는 제4 스테이지 이동부(174)와, 제3 스테이지 이동부(173)와 동일한 T1 방향을 따라 필름 흡착 스테이지(161)를 미세 회전시키는 제5 스테이지 이동부(175)를 포함한다. 제1, 제2, 제4 스테이지 이동부(171,172,174)는 리니어 모터일 수 있고, 제3 및 제5 스테이지 이동부(173,175)는 회전 모터일 수 있다.

이처럼 5축 이동 구조를 갖는 필름 얼라인용 스테이지 이동부(170)는 제어부의 제어에 의해 제1 내지 제3 스테이지 이동부(171~173)가 먼저 동작되어 필름 흡착 스테이지(161)의 얼라인 작업을 1차로 진행하고, 이어 제4 및 제5 스테이지 이동부(174,175)가 동작되어 필름 흡착 스테이지(161)의 미세 얼라인 작업을 2차로 진행하는 방식을 적용하고 있기 때문에 보다 정밀하고 정확한 얼라인 작업이 진행될 수 있다.

특히, 본 실시예의 경우에는 필름 얼라인용 스테이지 이동부(170)가 부착 롤러(162)의 센터 라인(C/L)을 기준으로 기능성 필름이 흡착된 필름 흡착 스테이지(161)를 얼라인하고 있기 때문에 항상 일정한 위치에서 기능성 필름의 부착 공정이 진행될 수 있으며, 이에 따라 기능성 필름의 부착 정도가 향상될 수 있다.

본 실시예의 필름 얼라인용 스테이지 이동부(170)에는 틸팅부(176)가 더 마련된다. 틸팅부(176)는 도 17처럼 수직 방향으로 나란하게 배치되던 필름 흡착 스테이지(161)를 수직축선에 대하여 미리 결정된 각도만큼, 즉 도 15처럼 필름 흡착 스테이지(161)를 경사지게 틸팅(tilting)시키는 역할을 한다. 도 15처럼 필름 흡착 스테이지(161)가 틸팅되고 부착 롤러(162)가 기능성 필름을 패널 측(P1)으로 가압한 이후에, 부착 롤러(162)가 회전되면서 P2 방향으로 이동되도록 함으로써 기능성 필름의 부착 공정을 진행할 수 있다.

도 15의 P1 방향으로 부착 롤러(162)가 패널에 접근되거나 그 반대로 이격 구동될 수 있도록 롤러 액추에이터(164)가 마련된다. 본 실시예에서 롤러 액추에이터(164)는 저마찰 실린더로 적용된다. 따라서 부착 롤러(162)가 패널에 과도한 압력으로 가압되는 현상을 적절하게 예방할 수 있다.

부착 롤러(162)의 주변에는 한 쌍의 평행도 측정센서(165)가 마련된다. 평행도 측정센서(165)들은 부착 롤러(162)의 주변에 배치되어 패널의 표면에 대한 부착 롤러(162)의 평행도를 측정하는 역할을 한다.

이하, 기능성 필름 부착장치의 작용을 설명한다.

우선, 일측에 보호필름이 부착되어 있는 패널이 인덱스 테이블(110)의 제1 스테이션(#1)에 위치된 수직형 스테이지(112)로 이송되어 수직형 스테이지(112) 상에 진공으로 흡착되면서 로딩된다.

패널이 흡착되어 로딩되면 인덱스 테이블(110)이 테이블 회전 구동부(115)에 의해 90도만큼 회전된다. 따라서 패널은 제2 스테이션(#2)으로 옮겨지며, 제1 스테이션(#1)에 위치된 빈 수직형 스테이지(112)로 다시 새로운 패널이 이송되어 흡착 로딩된다.

한편, 수직형 스테이지(112) 상에 흡착된 패널이 제2 스테이션(#2)에 옮겨지면, 제2 스테이션(#2)에서 패널에 미리 부착되어 있는 보호필름을 프리(Pre) 박리시키는 프리 박리 공정, 패널에 대해 프리 박리된 보호필름을 박리 롤러(131)를 이용하여 패널로부터 완전히 박리시키는 1차 박리, 다시 말해 보호필름 박리 공정, 보호필름 박리 공정의 진행 시 박리 롤러(131)에 붙은 보호필름을 박리 롤러(131)에서 제거하는 2차 박리, 다시 말해 보호필름 제거 공정이 순차적으로 진행된다.

이에 대해 살펴보면, 우선 프리 박리 유닛(120)에 의해 프리 박리 공정이 진행된다. 즉 프리 박리 유닛(120)의 박리 나이프(121)가 도 5의 F 영역만큼 보호필름이 벗겨진 영역을 통해 패널과 보호필름의 선단부(E) 사이로 삽입된 후, 도 5의 화살표 X 방향으로 이동됨으로써 보호필름의 선단부(E) 영역에서 패널과 보호필름 간의 점착력이 제거, 즉 소멸되도록 하여 프리 박리 공정이 진행되도록 한다.

프리 박리 공정 이후에는 보호필름 박리 유닛(130)에 의해 보호필름 박리 공정이 진행된다. 이때는 도 7처럼 박리 롤러(131)가 프리 박리된 보호필름의 선단부(도 5의 E) 외표면에 접촉되어 회전되고, 박리 유닛용 Z축 이동부(138)가 보호필름 박리 유닛(130)을 박리 유닛용 Z축 컬럼(137)의 Z축 방향을 따라 이동시킴에 따라 보호필름은 패널로부터 박리될 수 있다. 보호필름 박리 공정 시 패널로부터 박리된 보호필름은 박리 롤러(131)에 붙게 된다.

보호필름 박리 공정 이후에는 보호필름 제거 유닛(150)에 의해 보호필름 제거 공정이 진행된다. 동작을 살펴보면, 박리 롤러(131)가 역회전되면서 필름 제거용 유닛 플레이트(151)의 하방으로 이동되고 이와 동시에 한 쌍의 벨트(152)가 회전됨에 따라 한 쌍의 벨트(152)가 박리 롤러(131)로부터 보호필름을 전달 받을 수 있다. 박리 롤러(131)에서 보호필름 리시버(152)로 보호필름이 완전히 전달되고 나면 보호필름 박리 유닛(130)은 인덱스 테이블(110) 쪽으로 상향 이동되는데, 이때 도 11 및 도 12처럼 필름 제거용 유닛 플레이트(151)의 안쪽에 들어있던 보호필름 푸셔(154)가 도 13처럼 전방으로 돌출되어 보호필름 리시버(152)에 임시로 붙어 있던 보호필름을 제거하게 된다. 제거된 보호필름은 아래쪽의 휴지통에 수거된다.

한편, 위와 같이 제2 스테이션(#2) 상에서 프리 박리 공정, 보호필름 박리 공정 및 보호필름 제거 공정이 진행되고 나면 인덱스 테이블(110)이 다시 90도만큼 회전된다. 따라서 보호필름이 박리된 패널은 제3 스테이션(#3)으로 옮겨진다.

제3 스테이션(#3)에서는 보호필름이 제거된 패널의 표면, 즉 보호필름이 제거되어 기능성 필름이 부착될 기능성 필름 부착면 상에 이물이 존재하는 지의 여부를 검사하는 패널 검사 공정이 진행된다.

제3 스테이션(#3)에서 패널 검사 공정이 진행된 패널은 인덱스 테이블(110)이 다시 90도만큼 회전됨에 따라 제4 스테이션(#4)으로 옮겨진다.

제4 스테이션(#4)에서는 보호필름이 박리된 패널 및 패널에 부착될 기능성 필름, 예컨대 편광필름 간의 상대적인 얼라인(align) 작업을 진행된 이후에, 비로소 패널에 기능성 필름이 부착되는 기능성 필름 부착 공정이 진행된다.

이에 대해 살펴보면, 우선 카메라로 적용되는 감지부가 기능성 필름의 위치를 확인하여 그 정보를 제어부로 보낸다.

그러면 제어부에서는 보정값을 토대로 하여 필름 얼라인용 스테이지 이동부(170)의 동작을 제어하여 필름 흡착 스테이지(161)의 얼라인 작업을 진행한다. 즉 제1 내지 제3 스테이지 이동부(171~173)가 먼저 동작되어 필름 흡착 스테이지(161)의 얼라인 작업을 1차로 진행하며, 이어 제4 및 제5 스테이지 이동부(174,175)가 동작되어 필름 흡착 스테이지(161)의 미세 얼라인 작업을 2차로 진행함으로써 필름 흡착 스테이지(161)의 얼라인 작업을 완료한다.

필름 흡착 스테이지(161)의 얼라인 작업이 완료되면 도 15처럼 필름 흡착 스테이지(161)가 틸팅되며, 부착 롤러(162)가 기능성 필름을 패널 측(P1)으로 가압한 이후에, 부착 롤러(162)가 회전되면서 P2 방향으로 이동되도록 함으로써 기능성 필름의 부착 공정을 진행할 수 있다. 기능성 필름인 부착된 패널은 후공정으로 이송된다.

이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정을 다수의 수직형 스테이지를 구비하는 단일의 인덱스 테이블(110)을 통해 동시에 진행할 수 있어 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있음은 물론 파티클에 의한 품질 불량 발생을 줄일 수 있으며, 나아가 택트 타임 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있게 된다.

이와 같이 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.

110 : 인덱스 테이블 111 : 테이블 바디
112 : 수직형 스테이지 113 : 테이블 지지체
114 : 진공모듈 120 : 프리 박리 유닛
121 : 박리 나이프 122 : 프리 박리용 X축 샤프트
123 : 프리 박리용 X축 슬라이더 124 : 나이프 클램프 모듈
124a : 나이프용 고정 클램프 124b : 나이프용 가동 클램프
124c : 나이프용 클램프 구동부 125 : 박리 나이프용 Y축 이동부
130 : 보호필름 박리 유닛 131 : 박리 롤러
132 : 필름 박리용 메인 바디 133 : 필름 박리용 서브 바디
134 : 필름 박리용 액추에이터 135 : 롤러 클램프 모듈
136 : 보조 롤러 137 : 박리 유닛용 Z축 컬럼
138 : 박리 유닛용 Z축 이동부 140 : 롤러 공급 유닛
141 : 롤러 공급용 유닛 바디 142 : 롤러 거치대
143 : 바디 결합부 150 : 보호필름 제거 유닛
151 : 필름 제거용 유닛 플레이트 152 : 보호필름 리시버
153 : 회전식 보호필름 척킹모듈 153a : 회전 바아
153b : 보호필름 척킹부재 154 : 보호필름 푸셔
155 : 벨트 회전 구동부 156 : 바아 회전 구동부
160 : 기능성 필름 부착 유닛 161 : 필름 흡착 스테이지
162 : 부착 롤러 164 : 롤러 액추에이터
165 : 평행도 측정센서 170 : 필름 얼라인용 스테이지 이동부

Claims (18)

1. 패널 로딩/언로딩 공정, 보호필름 박리 공정, 패널 검사 공정 및 기능성 필름 부착 공정이 개별적으로 진행되는 다수의 수직형 스테이지를 구비하는 인덱스 테이블;
   상기 인덱스 테이블을 지지하는 테이블 지지체;
   상기 패널을 보호하는 보호필름의 단부 외표면에 접촉되어 구름 이동되면서 상기 보호필름을 상기 패널로부터 박리시키는 박리 롤러를 구비하는 보호필름 박리 유닛; 및
   상기 보호필름 박리 유닛과 상호 작용하여 상기 보호필름 박리 시 상기 박리 롤러에 되감겨 붙은 보호필름을 상기 박리 롤러에서 제거하는 보호필름 제거 유닛을 포함하며,
   상기 보호필름 제거 유닛은,
   필름 제거용 유닛 플레이트;
   상기 필름 제거용 유닛 플레이트에 마련되어 상기 박리 롤러로부터 상기 보호필름을 전달 받는 보호필름 리시버; 및
   상기 필름 제거용 유닛 플레이트의 상부 영역에서 회전 가능하게 배치되며, 상기 박리 롤러에서 상기 필름 제거용 유닛 플레이트 쪽으로 전달되는 상기 보호필름의 단부 영역을 척킹하는 회전식 보호필름 척킹모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 수직형 스테이지는 상기 인덱스 테이블의 둘레면에 각각 마련되어 상기 공정들을 순차적으로 진행하며,
   상기 다수의 수직형 스테이지의 표면에는 다수의 진공홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 테이블 지지체에 마련되어 상기 진공홀들의 진공 형성을 위해 진공압을 발생시키는 진공모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 테이블 지지체에 마련되어 상기 테이블 지지체 상에서 상기 인덱스 테이블을 단계적으로 회전 구동시키는 테이블 회전 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 인덱스 테이블의 일측에 배치되며, 상기 패널과 상기 보호필름의 선단부 간의 점착력이 제거되도록 상기 패널과 상기 보호필름의 선단부 사이로 삽입되어 상기 패널에 대한 상기 보호필름의 선단부를 프리(Pre) 박리시키는 박리 나이프를 구비하는 프리 박리 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 프리 박리 유닛은,
   상기 패널 상에서 상기 박리 나이프가 이동되는 방향인 X축 방향을 따라 배치되는 프리 박리용 X축 샤프트;
   상기 프리 박리용 X축 샤프트에 결합되어 상기 X축 방향을 따라 이동되는 프리 박리용 X축 슬라이더; 및
   상기 프리 박리용 X축 슬라이더에 마련되며, 상기 박리 나이프를 클램프시키는 나이프 클램프 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 보호필름 박리 유닛은,
   필름 박리용 메인 바디;
   단부 영역에서 상기 박리 롤러가 회전 가능하게 결합되며, 상기 필름 박리용 메인 바디에 상대 이동 가능하게 결합되는 필름 박리용 서브 바디; 및
   상기 필름 박리용 메인 바디에 대하여 상기 필름 박리용 서브 바디의 이동을 위한 동력을 발생시키는 필름 박리용 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 보호필름 박리 유닛은,
   상기 필름 박리용 서브 바디에 마련되어 상기 박리 롤러를 회전 가능하게 클램프시키는 롤러 클램프 모듈; 및
   상기 필름 박리용 서브 바디 상에서 상기 박리 롤러에 이웃하게 배치되는 보조 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 보호필름 제거 유닛은,
    상기 필름 제거용 유닛 플레이트의 중앙 영역에서 전방으로 돌출 가능하게 배치되어 상기 보호필름 리시버에 전달된 보호필름을 가압력에 의해 상기 보호필름 리시버로부터 분리시키는 보호필름 푸셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 인덱스 테이블에 대해 상대 이동 가능하게 배치되어 상기 패널에 상기 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 기능성 필름 부착 유닛은,
    상기 기능성 필름이 진공압으로 흡착되는 필름 흡착 스테이지;
    상기 필름 흡착 스테이지에 이웃하게 배치되며, 상기 기능성 필름의 표면에 접촉 가압되어 상기 패널 상으로 구름 이동되면서 상기 기능성 필름을 상기 패널에 부착시키는 부착 롤러; 및
    상기 부착 롤러의 센터 라인을 기준으로 상기 기능성 필름이 얼라인될 수 있도록 상기 필름 흡착 스테이지를 임의 방향으로 위치 이동시키는 필름 얼라인용 스테이지 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 필름 얼라인용 스테이지 이동부는,
    상기 부착 롤러의 센터 라인 방향인 X1 방향을 따라 상기 필름 흡착 스테이지를 이동시키는 제1 스테이지 이동부;
    상기 X1 방향에 교차되는 Z1 방향을 따라 상기 필름 흡착 스테이지를 이동시키는 제2 스테이지 이동부;
    상기 X1 좌표와 상기 Z1 좌표에 의해 형성되는 평면 상에서 상기 필름 흡착 스테이지를 T1 방향을 따라 회전시키는 제3 스테이지 이동부;
    상기 제2 스테이지 이동부와 동일한 상기 Z1 방향을 따라 상기 필름 흡착 스테이지를 미세 이동시키는 제4 스테이지 이동부; 및
    상기 제3 스테이지 이동부와 동일한 상기 T1 방향을 따라 상기 필름 흡착 스테이지를 미세 회전시키는 제5 스테이지 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
16. 제14항에 있어서,
    상기 필름 얼라인용 스테이지 이동부는,
    상기 필름 흡착 스테이지를 수직축선에 대하여 미리 결정된 각도만큼 틸팅(tilting)시키는 틸팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
17. 제14항에 있어서,
    상기 기능성 필름 부착 유닛은,
    상기 부착 롤러와 연결되며, 상기 부착 롤러를 상기 패널에 접근 또는 이격 구동시키는 롤러 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
18. 제1항에 있어서,
    상기 패널은 OLED(Organic Light Emitting Diodes)용 플렉서블 패널(flexible panel)이며,
    상기 기능성 필름은 상기 패널에 부착되어 빛을 편광시키는 편광필름인 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.

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