KR101619066B1 - 필름 접합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름 접합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판에 필름을 접합하기 위한 필름 접합장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 기판을 이송시키는 이송부; 필름을 커팅하는 커팅부; 상기 커팅부에 의해 커팅되어 상기 기판에 접합될 상기 필름의 접합 시작부의 위치를 측정하는 측정부; 상기 측정부에 의해 측정된 데이터에 의해 상기 이송부를 제어하여 상기 기판의 이송량을 조절하는 제어부; 및 상기 이송부에 의해 이송된 상기 기판과 상기 커팅부에 의해 커팅된 필름을 접합하기 위한 접합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 접합장치를 제공한다.

Description

필름 접합장치{FILM LAMINATING APPARATUS}

본 발명은 필름 접합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판에 필름을 접합하기 위한 필름 접합장치에 관한 것이다.

박막필름의 제조기술 및 다양한 기능을 갖는 박막필름이 개발됨에 따라 박막필름을 이용한 태양광모듈, 다층 박막기술을 적용한 스마트 윈도우, 각종 디스플레이 장치 등 여러 분야에서 박막필름이 사용되고 있다.

디스플레이 장치를 일 예로 들면, LCD(Liquid Crystal Display)는 박막트랜지스터 및 화소 전극을 형성하는 어레이 기판 제조 공정과 컬러필터 및 공통 전극을 형성하는 컬러필터 기판 제조 공정을 통해, 각각 어레이 기판 및 컬러필터 기판을 형성하고, 이 두 기판 사이에 액정을 개재하는 액정셀 공정을 거쳐 완성된다.

디스플레이 장치의 다른 예로, PDP는 전극에 인가되는 직류 또는 교류 전압에 의하여 전극 사이의 가스에서 방전을 발생시키고, 여기에서 수반되는 자외선의 방사에 의하여 형광체를 여기시켜 발광하게 된다.

PDP 장치는 그 구동 특성상 전자파 및 근적외선의 방출량이 많고 형광체의 표면반사가 높을 뿐 아니라 봉입가스인 헬륨(He)이나 제논(Xe)에서 방출되는 오렌지 광으로 인해 색순도가 음극선관에 미치지 못하는 단점이 있다. 따라서, PDP 장치에서 발생되는 전자파 및 근적외선에 의해, 인체에 유해한 영향을 미치고 무선 전화기나 리모콘 등의 정밀기기의 오동작을 유발할 수도 있다.

따라서, PDP 장치로부터 방출되는 전자파와 근적외선의 방출을 소정치 이하로 억제하는 것이 요구되고 있다. 이를 위해, 전자파 및 근적외선을 차폐하는 동시에 반사광을 감소시키고 색순도를 향상시키기 위해 전자파 차폐, 근적외선 차폐, 빛 표면 반사방지 및/또는 색순도 개선 등의 기능을 갖는 필터를 채용하고 있다.

이러한 디스플레이 장치용 필터는, 베이스 기판에 전자파 차폐필름, 색보정 필름, 반사 방지필름 등과 같은 기능성 필름을 접합하여 제조한다.

이와 관련해 종래의 베이스 기판과 필름의 접합은 서버(servo) 제어를 통해 일정한 량으로 공급(feeding)되는 롤(roll) 필름을 일정 속도로 이송되는 베이스 기판에 접합하는 방식으로 진행되고 있다.

그러나, 이 경우 필름의 장력(tension) 차이에 의해 베이스 기판과 필름의 접합정밀도가 낮고, 접합정밀도 공차가 크다는 문제점이 있다. 여기서, 접합정밀도란 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 기판(10)의 에지(edge line)와 필름(20)의 접합 시작부의 차이(A)로 정의되며, 종래의 필름 접합 방법에 의하는 경우 접합정밀도의 공차가 최대 2.7mm 로 매우 크다는 문제가 있었다.

특히, 최근 들어 디스플레이의 슬림화 및 디자인 강조 경향에 의해 테두비부의 두께가 얇아지거나 없어지는(flameless) 추세이므로, 베이스 기판과 필름의 접합정밀도 향상은 더욱 중요시되고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 필름과 기판의 접합정밀도를 향상시킬 수 있는 필름 접합장치를 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 기판을 이송시키는 이송부; 필름을 커팅하는 커팅부; 상기 커팅부에 의해 커팅되어 상기 기판에 접합될 상기 필름의 접합 시작부의 위치를 측정하는 측정부; 상기 측정부에 의해 측정된 데이터에 의해 상기 이송부를 제어하여 상기 기판의 이송량을 조절하는 제어부; 및 상기 이송부에 의해 이송된 상기 기판과 상기 커팅부에 의해 커팅된 필름을 접합하기 위한 접합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 접합장치를 제공한다.

여기서, 상기 측정부는 비전카메라(vision camera)일 수 있다.

그리고, 상기 커팅부는 상기 필름을 하프 커팅(half cutting)할 수 있다.

이때, 상기 측정부는 상기 커팅부에 의해 하프 커팅된 필름의 돌출부를 측정할 수 있다.

그리고, 상기 필름은 롤 박막필름일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 필름 접합장치는 접합부의 전방에 배치되어 상기 필름에 공기 또는 이온을 분사하는 기체분사 노즐을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 필름의 접합 시작부의 위치를 측정한 후, 기판을 필름의 접합 시작부로 정확하게 이동시켜 필름과 기판을 접합함으로써, 필름과 기판의 접합정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 필름이 접합된 접합기판의 생산성을 향상시킬 수 있으며, 제조 비용을 감소시킬 수 있다.

도 1은 접합정밀도를 나타내는 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 접합장치의 개념적인 구성도.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 필름 접합장치에 대해 상세히 설명한다.

아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 접합장치의 개념적인 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 필름 접합장치는 이송부(100), 커팅부(200), 측정부(300), 제어부(400), 및 접합부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.

이송부(100)는 기판(S)을 수평하게 이송시켜 기판(S)이 접합부를 통과하도록 한다.

이송부(100)는 복수의 이송 롤러(110, 120)로 이루어질 수 있다.

여기서, 기판(S)은 유리, 석영 등의 무기화합물성형물 또는 투명한 유기고분자성형물로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 가벼우면서도 잘 깨지지 않는 유기고분자성형물로 이루어질 수 있다.

또한, 기판(S)이 디스플레이 장치의 필터를 지지하는 기판으로 사용되는 경우, 기판(S)은 광 투과율 및 기계적 물성이 우수한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열경화 또는 UV 경화가 가능한 유기필름으로서 주로 폴리머 계열의 물질, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 아크릴(Acryl), 폴리카보네이트(PC), 우레탄 아크릴레이트(Urethane Acrylate), 폴리에스테르(Polyester), 에폭시 아크릴레이트(Epoxy Acrylate), 폴리염화비닐(PVC)로 구현될 수 있다. 또한, 기판은 화학강화유리로 소다석회유리(Soda-lime Glass) 또는 알루미노실리케이트유리(SiO2-Al2O-Na2O)로 구현될 수 있다.

커팅부(200)는 필름(P)을 커팅하여 필름(P)을 기판(S)에 접합하기 적당하게 재단한다.

여기서, 필름(P)은 투명기재의 표면에 전자파 차폐층, 반사 방지층, 색보정층 등과 같은 기능성 층을 적어도 하나 이상 적층되는 구조를 가질 수 있으며, 필름의 하면에는 기판에 접합시키기 위한 접착제가 도포되고, 이 접착제를 보호하기 위한 이형지가 부착될 수 있다.

커팅부(200)는 필름(P)을 하프 커팅할 수 있다. 하프 커팅은 필름(P)에서 기판(S)에 접합될 기능성 층까지만 커팅하고, 이형지(P1) 부분은 커팅하지 않는 것을 말한다.

그리고, 커팅부(200)에 의해 커팅되는 필름(P)은 롤(roll) 형태로 말린 박막필름일 수 있다.

측정부(300)는 커팅부(200)에 의해 커팅되어 기판(S)에 접합될 필름(P)의 접합 시작부의 위치를 측정한다.

커팅부(200)가 필름(P)을 하프 커팅하는 경우, 측정부(300)는 하프 커팅된 필름(P)의 돌출 돌출부를 측정함으로써, 접합 시작부의 위치를 측정할 수 있을 것이다.

여기서, 측정부(300)는 비전카메라(vision camera)가 사용될 수 있다.

제어부(400)는 측정부(300)에 의해 측정된 데이터에 기초하여 이송부(100)를 제어함으로써 기판의 이송량을 조절한다.

즉, 온도, 날씨, 필름의 두께 등 여러 변수에 의해 필름은 장력(tension) 차를 갖게 되는고, 이에 따라 필름이 기판과 접합하게 되는 접합 시작부의 위치가 변하게 되는데 이때, 기판이 일정하게 이송되게 되면 기판과 필름의 접합정밀도가 매번 차이를 갖게 되며, 또한 공차를 맞추기도 어렵다는 문제를 갖는다.

이에, 본 발명은 이와 같은 장력 차이에 의해 변화하는 필름의 접합 시작부의 위치를 측정부에 의해 측정한 후, 제어부가 측정된 데이터에 기초해 이송부를 제어하여, 기판의 모서리를 필름의 접합 시작부로 정확하게 이동시킴으로써, 필름과 기판이 정밀하게 접합되도록 한다.

즉, 종래 설비의 경우, 기판에 접합되는 PDP 필터의 접합정밀도 최대 공차인 2.7㎜도 맞추기 어려웠으나, 본 발명에 의하는 경우 필름과 기판의 접합정밀도를 0㎜로 정밀하게 제어할 수 있고, 이에 의해 필름이 접합된 접합기판의 생산성을 향상시킬 수 있으며, 작업 불량을 대폭 감소시켜 제조 비용을 감소시킬 수 있다.

접합부(500)는 이송부(100)에 의해 이송된 기판(S)과 필름(P)을 접합한다.

여기서, 필름(P)은 복수의 가이드 롤러(610, 620)에 의해 접합부(500)로 안내되고, 필름(P)에 부착된 이형지(P1)는 필름(P)에서 분리되어 이형지 롤(미도시)에 감겨진다.

접합부(500)는 접합롤러로 구성될 수 있으며, 이 경우 접합롤러는 그 양단이 유압 실린더에 지지되어 상하방향으로 직선 이동 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 접합장치는 접합부(500)의 전방에 배치되어 필름(P)이 기판(S)에 접합되기 전 필름(P)에 공기 또는 이온을 분사하는 기체분사 노즐(미도시)을 더 포함할 수 있다.

이와 같은, 기체분사 노즐(미도시)에 의한 공기 또는 이온의 분사에 의해 필름에 정전기가 발생하거나 이물이 유입되는 것을 방지하여 필름의 접합 품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 접합장치의 작용에 대해 설명한다.

기판(S)에 필름(P)을 접합하기 위해 우선, 기판(S)을 이송부(100)를 통해 접합부(500)로 수평 이동시킨다. 또한, 필름(P)은 커팅부(200)에 의해 하프 커팅된 후 기판(S)과의 접합을 위해 접합부(500)로 이동된다.

이때, 측정부(300)가 필름(P)의 접합 시작부 위치를 측정하고, 제어부(400)는 측정부(300)에서 측정된 데이터에 기초해 이송부(100)를 제어하여, 접합부(500)에서 필름(P)의 접합 시작부에 기판(S)의 모서리가 일치하도록 기판(S)을 이동시켜 기판(S)과 필름(P)을 정밀하게 접합한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

S: 기판 P: 필름
100: 이송부 200: 커팅부
300: 측정부 400: 제어부
500: 접합부

Claims (6)

1. 기판을 이송시키는 이송부;
   필름을 커팅하는 커팅부;
   상기 커팅부에 의해 커팅되어 상기 기판에 접합될 상기 필름의 접합 시작부의 위치를 측정하는 측정부;
   상기 측정부에 의해 측정된 데이터에 의해 상기 이송부를 제어하여 상기 기판의 이송량을 조절하는 제어부; 및
   상기 이송부에 의해 이송된 상기 기판과 상기 커팅부에 의해 커팅된 필름을 접합하기 위한 접합부;
   를 포함하되,
   상기 커팅부는 상기 필름을 하프 커팅(half cutting)하고,
   상기 측정부는 상기 커팅부에 의해 하프 커팅된 필름의 돌출부를 상기 필름의 접합 시작부의 위치로 인식하여 측정하는 것을 특징으로 하는 필름 접합장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 측정부는 비전카메라(vision camera)인 것을 특징으로 하는 필름 접합장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 필름은 롤 박막필름인 것을 특징으로 하는 필름 접합장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 필름 접합장치는,
   상기 접합부의 전방에 배치되어 상기 필름에 공기 또는 이온을 분사하는 기체분사 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 접합장치.
   

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