KR101626915B1 - 광학시트용 직물의 기포 제거 장치와, 이를 포함한 고휘도 광학시트 제조 시스템과, 고휘도 광학시트용 직물의 기포 제거 방법 및 상기 기포 제거 방법을 포함하는 광학시트 제조방법 - Google Patents

광학시트용 직물의 기포 제거 장치와, 이를 포함한 고휘도 광학시트 제조 시스템과, 고휘도 광학시트용 직물의 기포 제거 방법 및 상기 기포 제거 방법을 포함하는 광학시트 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학시트용 직물의 기포 제거 장치와, 이를 포함한 고휘도 광학시트 제조 시스템과, 고휘도 광학시트용 직물의 기포 제거 방법 및 상기 기포 제거 방법을 포함하는 광학시트 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학시트용 직물의 기포 제거 장치는, 초음파 유닛과, 코팅 유닛과, 이송 유닛을 포함한다. 초음파 유닛은 광학시트용 직물을 진동시켜서, 상기 광학시트용 직물 내의 기포를 제거한다. 코팅 유닛은 상기 초음파 유닛과 인접 배치되어서, 광학시트용 직물에 코팅액을 코팅한다. 이송 유닛은 상기 광학시트용 직물을 상기 초음파 유닛 및 코팅 유닛을 통과 후에 외부로 이송시킨다.

Description

광학시트용 직물의 기포 제거 장치와, 이를 포함한 고휘도 광학시트 제조 시스템과, 고휘도 광학시트용 직물의 기포 제거 방법 및 상기 기포 제거 방법을 포함하는 광학시트 제조방법{APPARATUS FOR REMOVING FOREIGN SUBSTANCES IN FABRIC OF OPTICAL SHEET, SYSTEM FOR MANUFACTURING OPTICAL SHEET INCLUDING THE SAME, METHOD FOR REMOVING BUBBLES IN FABRIC OF OPTICAL SHEET, AND METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL SHEET}
본 발명은 광학시트용 직물의 기포 제거 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 디스플레이 분야, 광학 분야 등 여러 분야에 적용할 수 있는 광학시트용 직물에서 기포를 제거하는 장치와, 이를 포함한 광학시트 제조 시스템과, 광학시트용 직물의 기포 제거 방법 및 상기 기포 제거 방법을 포함하는 광학시트 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)는 경량, 박형, 저전력구동, 풀-컬러, 고해상도 구현 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 확대되고 있는 실정이다. 이러한 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광의 투과량이 조절되어 액정표시장치의 패널에 원하는 화상을 표시한다.
이와 같은 액정표시 장치는 자체적으로 발광을 하지 못하기 때문에 백라이트 유닛과 같은 광원이 필요하게 된다.
상기 백라이트 유닛는 램프, 반사판, 도광판, 확산판, 프리즘 시트 및 보호 시트 등을 포함할 수 있다.
이 중, 프리즘 시트는 액정표시장치의 휘도를 향상시키기 위한 필름이다. 즉, 액 정표시장치는 스스로 빛을 낼 수 없기 때문에 광원(CCFL 또는 LED)을 사용하여 광을 얻고, 이 광을 도강판을 통해 전체 면적으로 분포시키고, 확산 시트를 이용하여 보다 균일한 밝기의 면광원으로 변형된다. 이러한 과정에서 초기 광원으로부터 출시된 광의 효율은 점점 떨어지게 되는데 프리즘 시트를 사용하여 측광(side light)을 정면광으로 바꾸고 방사하는 광을 집광시켜 휘도를 높이게 된다.
상기 프리즘 시트는 통상적으로, 베이스 필름과, 프리즘층으로 이루어진다. 상기 베이스 필름은 통상적으로, PET 등의 폴리머 수지제로 이루어진다. 이 경우, 통상적으로 액정표시장치에서는, 입사광에 대한 S편광의 선택적 반사와, P편광의 투과를 위하여 편광상의 등방성 프리즘 시트와, 이방성 프리즘 시트가 교호적으로 적층되어야 한다.
상기 베이스 필름은 폴리머 수지재로 이루어짐으로써 가요성이 좋지 않다는 단점이 있다.
또한, 최적의 투광성을 갖도록 하기 위해서는 각각의 프리즘 시트간의 광학적 두께, 및 굴절률이 최적화되어야 하므로, 프리즘 시트의 제작공정이 복잡하다. 또한, 복수의 프리즘 시트가 적층되어야 하므로 생산 비용이 증가하며, 두께가 두꺼워진다는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스 필름(12) 사이에 고휘도 및 복굴절을 가지는 직물(11)을 개재한 광학시트(10)를 제조할 수 있다. 상기 광학시트의 상기 PET 상에는 코팅층(13)이 형성될 수 있다.
상기 직물(11)을 포함하는 광학 시트(10)는 적층형으로 제조할 필요가 없기 때문에, 생산 비용이 저감되고, 두께가 얇아진다는 장점이 있다.
그러나, 상기 광학 시트용 직물은 나노 단위의 원사(W) 사이에 기포(d)가 삽입된다. 상기 기포는 빛의 산란을 일으키게 되고, 휘도가 열화된다는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 포함한 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 광학시트용 직물에서 기포를 효율적으로 제거할 수 있는 구조를 갖는 광학시트용 직물의 기포 제거 장치 및 이의 기포 제거 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 직물로부터 상기 기포가 효율적으로 제거하면서, 광학시트를 제조할 수 있는 광학시트 제조 시스템 및 이의 광학시트 제조 방법을 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학시트용 직물의 기포 제거 장치는, 초음파 유닛과, 코팅 유닛과, 이송 유닛을 포함한다. 초음파 유닛은 광학시트용 직물을 진동시켜서, 상기 광학시트용 직물 내의 기포를 제거한다. 코팅 유닛은 상기 초음파 유닛과 인접 배치되어서, 광학시트용 직물에 코팅액을 코팅한다. 이송 유닛은 상기 광학시트용 직물을 상기 초음파 유닛 및 코팅 유닛을 통과 후에 외부로 이송시킨다.
한편, 상기와 같은 구조를 갖는 광학시트용 직물의 기포 제거 장치에 적용될수 있는 광학시트용 직물의 기포 제거 방법은, 광학시트용 직물을 제공하는 단계와, 상기 제공된 광학시트용 직물에 초음파 진동을 가하는 단계와, 상기 광학시트용 직물 상에 코팅액을 도포하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 측면에서의 광학시트 제조 시스템은, 광학시트용 직물을 공급하는 직물용 언와인딩 장치와, 상기 광학시트용 직물을 진동시켜서, 기포를 제거하는 기포 제거 장치와, 상기 기포가 제거된 광학시트용 직물의 적어도 일측면에 베이스 필름을 라미네이팅하는 라미네이팅 장치와, 상기 베이스 필름이 라미네이팅된 광학시트용 직물을 경화시키는 경화 장치와, 상기 경화된 광학시트를 리와인딩하는 시트용 리와인딩 장치를 포함한다.
또한, 상기 광학시트 제조 시스템 등에 적용될 수 있는 광학시트 제조방법 은, 광학시트용 직물을 제공하는 단계와, 상기 광학시트용 직물에 초음파 진동을 가하면서 코팅액을 도포하여 기포를 제거하는 단계와, 상기 코팅액이 도포된 광학시트용 직물의 적어도 일면을 베이스 필름으로 라미네이팅 하는 단계와, 상기 라미네이팅된 광학시트용 직물을 경화시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 초음파 진동을 이용하여서 광학시트용 직물의 원사 사이에 위치한 기포를 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 기포를 효율적으로 제거한 다음 상기 직물을 코팅함으로써, 이물질이 직물 내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 기포가 효율적으로 제거된 후에, 직물 상에 베이스 필름을 라미네이트되도록 함으로써, 광학 시트 제조 공정이 신속하게 이루어지고, 제조 수율이 우수하게 된다.
도 1은 광학시트용 직물을 포함한 광학시트를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학시트용 직물의 기포 제거 장치를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 다른 측면에서 광학시트용 직물의 기포 제거 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 측면에서 광학시트 제조 시스템을 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 또 더 다른 측면에서 광학시트 제조 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학시트용 직물(11)의 기포 제거 장치(200)를 도시한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기포 제거 장치(200)는 초음파 유닛(210)과, 코팅 유닛(220) 및 이송 유닛(230)을 포함한다.
초음파 유닛(210)은 광학시트용 직물(11)을 진동시켜서, 상기 광학시트용 직물(11) 표면 및 내부의 기포를 제거시킨다. 상기 광학시트용 직물(11)이란 고휘도를 가진 원사들이 서로 짜져서 이루어진 원단으로서, 액정표시 디스플레이나 기타 광학용 제품에 사용되는 것을 의미한다. 상기 광학시트용 직물(11)은 복굴절을 가지고 있을 수 있다. 상기 광학시트용 직물(11) 재료의 예로서는, 폴리에틸렌나프탈레이트, 코폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리비닐클로라이드, 스타이렌아크릴로니트릴혼합, 에틸렌초산비닐, 폴리아미드, 폴리아세탈, 페놀, 에폭시, 요소, 멜라닌, 불포화폴리에스테르, 실리콘, 엘라스토머, 및 사이크로올레핀폴리머 등을 들 수 있으며, 이외에도 공지된 광학시트용 직물 재료가 선택될 수 있다.
이 경우, 상기 직물 원사의 해부분과 도부분이 서로 동일한 광학적 특징을 갖거나, 서로 다른 광학적 특징을 가질 수 있다. 도부분과 해부분이 서로 다른 광학적 특징을 갖는다면, 상기 도부분과 해부분은 서로 다른 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 원사들은 나노 단위와 같이 작은 단위로 짜지게 되는데, 상기 직물제조공정, 보관, 이동시에 원사들 사이 및/또는 직물 외부에 기포가 발생하게 된다. 상기 기포가 발생하게 되면, 그 부분의 휘도가 낮아지게 되어서 전체적인 광 균일성이 열화되어서, 결과적으로 밝기의 차이가 발생하게 된다. 또한, 상기 기포에 의하여 빛이 산란되게 된다. 여기서 기포란, 협의의 버블만을 의미하는 것이 아니라, 상기 원사 사이에 존재하는 여러 이물질들을 포함하는 광의의 기포를 의미한다.
초음파 유닛(210)은 상기 직물 내 또는 직물 표면에 발생한 기포를 제거하기 위하여, 상기 직물에 진동을 발생시킨다. 이 경우, 상기 직물에 진동을 직접 가할 수도 있고, 간접적으로 가할 수도 있다.
코팅 유닛(220)은 상기 초음파 유닛(210)과 인접 배치되어서, 광학시트용 직물(11)에 코팅액(223)을 코팅한다. 상기 코팅액(223)은 광학용 코팅에 사용되는 코팅액일 수 있다. 상기 광학시트용 직물(11)과 동일한 휘도를 가진 것이 바람직하다.
이에 따라서, 광학시트용 직물(11)은 기포가 제거됨과 함께, 상기 직물에 기포가 발생하는 것을 방지하는 코팅액을 도포함으로써, 상기 광학시트용 직물(11)에 기포가 존재하는 것을 방지할 수 있다.
이송 유닛(230)은 상기 광학시트용 직물(11)을 상기 초음파 유닛(210) 및 코팅 유닛(220)으로 이송시키는 기능을 한다. 상기 이송 유닛(230)은 클램핑 장치를 포함할 수 있다. 상기 클램핑 장치는 상기 광학시트용 직물(11)을 고정하여서 이송시키면서 코팅 유닛(220) 및 초음파 유닛(210)을 통과하도록 할 수 있다.
이와 달리 상기 이송 유닛(230)은 가이드 롤러(231)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 광학시트용 직물(11)이 롤투롤(roll to roll) 방식으로 상기 기포 제거 장치(200)로 공급되고, 상기 가이드 롤러(231)들의 가이드를 따라서 초음파 유닛(210) 및 코팅 유닛(220)을 통과할 수 있다.
본 발명에 따르면, 광학시트용 직물(11)에 베이스 필름을 코팅하기 전에 먼저 기포를 제거한다. 즉, 광학시트용 직물(11)에서 기포를 완전히 제거한 다음, 상기 광학시트용 직물(11)에 베이스 필름을 코팅하게 됨으로써, 광학 시트 내부에 기포가 잔존하지 않게 되고, 따라서 광학 시트에 기포를 제거하기 위한 핫 프레스 공정이 불필요하게 된다. 이에 따라서 광학시트 제조 공정이 신속하게 이루어지고, 상기 광학 시트의 휘도 특성 또한 우수하게 된다.
한편, 상기 코팅 유닛(220)은 코팅액 수조(221)를 더 포함할 수 있다. 상기 코팅액 수조(221)는 상기 코팅액(223)을 저축한다. 이 경우, 상기 초음파 유닛(210)은 상기 코팅액 수조(221)의 상측에 적어도 하나 이상 배치되고, 상기 광학시트용 직물(11)과 접하여서 직접 진동시키거나, 상기 코팅액 수조 내의 코팅액을 통하여 간접적으로 진동시킬 수 있다.
이 경우, 복수의 가이드 롤러(231)들은 상기 코팅액 수조(221) 내에 배치되어서, 상기 광학시트용 직물(11)이 상기 코팅액 수조 내에서 이송되도록 할 수도 있다.
상기 초음파 유닛(210)은 상기 코팅액 수조 내의 코팅액에 삽입되어서, 코팅액에 진동을 일으키게 할 수 있으며, 이에 따라서 코팅액 내에 있는 광학시트용 직물(11)이 진동을 일으키면서 기포가 제거될 수 있다. 이와 달리, 상기 초음파 유닛(210)의 유닛 끝단(212)이 직접 상기 광학시트용 직물(11)에 접하여서, 광학시트용 직물(11)에 직접 진동을 가할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 초음파 진동을 여러 번에 걸쳐서 발생시킴으로써 기포 제거가 확실히 되고, 상기 초음파 진동과 함께 코팅을 행함으로써 기포가 발생하는 것을 미리 방지할 수 있다.
이 경우, 상기 초음파 유닛(210)은 상기 코팅액 수조(221)의 상측에 배치될 수 있다. 이에 따라서 전체 기포 제거 장치(200)의 사이즈가 컴팩트하게 된다. 또한, 기포제거와 기포발생 방지하기 위한 작업이 동시에 일어나도록 하여서, 작업 시간이 단축된다.
도면에서는 초음파 유닛(210)이 3개가 나란히 배치되어 있고, 그 유닛 끝단이 상기 광학시트용 직물(11)에 접하도록 형성되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 초음파 유닛(210)이 하나로 되어 있거나, 수개로 이루어질 수 있다는 것은 명확하다.
한편, 본 발명은 적어도 하나의 스퀴즈 롤(squeeze roll) 유닛(240)을 더 포함할 수 있다. 상기 스퀴즈 롤 유닛(240)은 상기 초음파 유닛(210)과 인접하게 배치되어서, 상기 초음파 유닛(210)을 통과한 또한 통과하기 전의 광학시트용 직물(11)을 스퀴징하여서 기포를 제거하는 기능을 한다. 상기 스퀴즈 롤 유닛(240)은 서로 마주하는 스퀴즈 롤(241)들이 형성되고, 상기 광학시트용 직물(11)이 상기 스퀴즈 롤(241) 사이를 통과하면서 압착되도록 한다. 이를 통하여, 광학시트용 직물(11)로부터 기포를 완전히 제거할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 측면에서, 상기와 같은 구조를 가진 광학시트용 직물의 기포 제거 장치 등에서 적용할 수 있는 기포 제거 방법의 각 단계를 도시한 흐름도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 광학시트용 직물에서 기포를 제거하는 방법(S10)은, 광학시트용 직물을 제공하는 단계(S11)와, 상기 제공된 광학시트용 직물에 초음파 진동을 가하는 단계(S12)와, 상기 광학시트용 직물 상에 코팅액을 도포하는 단계(S13)를 포함한다.
도 2를 참조하여 각 단계를 설명하면, 먼저 광학시트용 직물을 제공하는 단계를 거친다. 상기 광학시트용 직물(11)은 직물용 언와인딩 장치(100; 도 4 참조)로부터 롤투롤 방식으로 공급될 수 있다. 상기 광학시트(10; 도 4 참조)는, 고휘도를 가진 광학시트용 직물(11)의 적어도 일측면에 베이스 필름(12; 도 4 참조)을 라미네이팅한 시트를 의미한다.
광학시트용 직물(11)은 초음파 유닛(210)에 의하여 진동되어서, 기포가 제거된다. 이 경우, 초음파 진동을 가하는 단계는, 초음파 유닛(210)이 상기 광학시트용 직물(11)에 접하여 직접적으로 진동을 가할 수도 있고, 이와 달리 다른 매체에 진동을 가하여서 상기 상기 광학시트용 직물(11)에 간접 진동을 가할 수 있다.
상기 광학시트용 직물(11) 상에 코팅액(223)을 도포하는 단계에서, 상기 코팅액은 상기 광학시트용 직물(11)과 같은 휘도 및 성질이 동일한 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 코팅액(223)은 코팅액 수조(221)에 담겨 있고, 가이드롤러 등을 통하여 상기 직물을 코팅액 수조(221)에 담긴 채로 이송시킬 수 있다. 상기 코팅 도포 단계를 통하여, 광학시트용 직물(11)에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이 경우, 상기 초음파 진동을 가하는 단계와, 코팅 도포 단계가 동시에 이루어질 수도 있다. 이를 위하여 상기 코팅액은 상기 코팅액 수조(221)에 저축되어 있고, 상기 광학시트용 직물(11)은 상기 코팅액 수조(221)에 담긴 채 이송하면서 코팅되는 동시에, 상기 초음파 유닛(210)에 의하여 초음파 진동되도록 할 수 있다. 이를 통하여, 광학시트용 직물(11)의 기포 제조 공정 시간이 단축된다.
또한, 상기 초음파 진동을 가하는 단계 이후에는, 상기 광학시트용 직물(11)을 스퀴즈 롤(241)로서 압착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 측면에서, 상기와 같은 광학시트용 직물의 기포 제거 장치를 포함하는 광학시트 제조 시스템을 도시한 개념도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광학시트 제조 시스템(1)은, 직물용 언와인딩 장치(100)와, 기포 제거 장치(200)와, 라미네이팅 장치(300)와, 경화 장치(400)와, 시트용 리와인딩 장치(500)를 포함한다.
직물용 언와인딩 장치(100)는 광학시트용 직물(11)을 공급한다. 상기 직물용 언와인딩 장치(100)는 직물용 언와인딩 릴(110)을 포함한다. 상기 직물용 언와인딩 릴(110)에 광학시트용 직물(11)이 감겨져 있는 상태로 공급되어서, 상기 직물용 언와인딩 릴(110)로부터 롤투롤 방식으로 기포 제거 장치(200)로 이송된다.
기포 제거 장치(200)는 상기 광학시트용 직물(11)을 진동시켜서, 기포를 제거한다. 이 경우, 상기 기포 제거 장치(200)는 초음파 유닛(210)을 포함할 수 있다. 상기 초음파 유닛(210)이 광학 시트용 직물(11)을 진동시킴으로써, 상기 직물 내 또는 표면에 있는 기포(d; 도 1 참조)를 제거할 수 있다.
상기 기포 제거 장치(200)는 코팅 유닛(220)을 더 포함할 수 있다. 상기 코팅 유닛(220)은 코팅액(223)을 상기 광학시트용 직물(11)에 코팅함으로써, 상기 직물에 기포가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 기포 제거 장치(200)는 스퀴즈 롤 유닛(240)을 더 포함할 수 있다. 상기 스퀴즈 롤 유닛은 스퀴즈 롤(241)들을 포함할 수 있으며, 초음파 유닛(210)의 전방 또는 후방에 배치되어서 상기 직물에서 기포를 제거하는 기능을 한다. 이 경우, 초음파 유닛(210)과, 코팅 유닛(220)과, 스퀴즈 롤 유닛(240)은 상기한 본 발명의 광학시트용 직물(11)의 기포 제거 장치(200)에 포함된 유닛들과 그 기능 및 구조가 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
라미네이팅 장치(300)는 상기 기포가 제거된 광학시트용 직물(11)의 적어도 일측면에 베이스 필름(12)을 라미네이팅한다.
상기 베이스 필름은 투명 폴리머일 수 있다. 상기 베이스 필름(12)은 상기 광학시트용 직물(11)과 동일한 재질을 가질 수 있다. 따라서 상기 베이스 필름 재료는 상기 광학시트용 직물(11) 재료와 동일하게, 폴리에틸렌나프탈레이트, 코폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리우레탄, 폴리이미드, 폴리비닐클로라이드, 스타이렌아크릴로니트릴혼합, 에틸렌초산비닐, 폴리아미드, 폴리아세탈, 페놀, 에폭시, 요소, 멜라닌, 불포화폴리에스테르, 실리콘, 엘라스토머, 및 사이크로올레핀폴리머 등을 들 수 있다.
상기 라미네이팅 장치(300)는 필름용 언와인딩 릴(310)과, 라미네이팅 롤 유닛(320)을 포함할 수 있다. 상기 필름용 언와인딩 릴은 상기 기포 제거 장치(200)에 인접하게 배치되어서, 상기 기포 제거 장치(200)를 거친 광학시트용 직물(11)의 적어도 일면으로 베이스 필름을 공급한다.
한편, 상기 광학시트용 직물(11)의 양면에 베이스 필름을 라미네이팅 할 수 있다. 이 경우, 상, 하측 필름용 언와인딩 릴(310)이 상기 광학시트용 직물(11)의 이송위치 상측 및 하측에 각각 배치되어서 상기 제1 베이스 필름 및 제2 베이스 필름이 상기 광학시트용 직물(11)의 상, 하면으로 이송시키고, 라미네이팅 롤 유닛(320)이 상기 광학시트용 직물(11)의 상측 및 하측에서 동시에 또는 연속적으로 라미네이팅 시킬 수 있다.
경화 장치(400)는, 상기 베이스 필름이 라미네이팅된 광학시트용 직물(11)을 경화시킨다. 상기 경화 장치(400)는 UV 경화장치일 수 있다.
시트용 리와인딩 장치(500)는 상기 UV 경화장치 하류에 배치되는 것으로, 경화된 광학시트(10)를 리와인딩한다. 상기 시트용 리와인딩 장치(500)는 시트용 리와인딩 릴(510)을 포함할 수 있다. 상기 시트용 리와인딩 릴에 광학시트가 감겨지게 된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 측면에서, 상기와 같이 광학시트 제조 시스템에 적용될 수 있는 광학시트 제조 방법의 각 단계를 도시한 흐름도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광학시트 제조 방법은, 광학시트용 직물을 제공하는 단계(S21)와, 상기 광학시트용 직물에 초음파 진동을 가하면서 코팅액을 도포하여 기포를 제거하는 단계(S22)와, 상기 코팅액이 도포된 광학시트용 직물(11)의 적어도 일면을 베이스 필름으로 라미네이팅 하는 단계(S23)와, 상기 라미네이팅된 광학시트용 직물을 경화시키는 단계(S24)를 포함한다. 상기 경화단계(S24)를 거친 이후에는 광학시트를 리와인딩하는 단계(S25)를 더 포함할 수 있다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 광학시트 제조 방법을 보다 상세히 설명하면, 광학시트용 직물(11)을 제공하는 단계는 직물용 언와인딩 장치(100)에 의하여 행해진다. 상기 광학시트용 직물(11)은 기포가 제거되고, 베이스 필름(12)이 라미네이팅된 후에 시트용 리와인딩 장치(500)에 의하여 감겨지게 된다. 따라서 상기 광학시트(10)는 롤투롤(roll to roll) 방식으로 이송된다.
상기 광학시트용 직물(11)은 상기한 바와 같이, 고 휘도를 가져서 디스플레이 등에 프리즘 시트 등에 사용 가능하다.
그 후에, 상기 광학시트용 직물(11)에 초음파 진동을 가하면서 코팅액을 도포하여 기포를 제거하는 단계를 거친다. 이 경우, 코팅액을 도포하는 단계에서, 상기 코팅액은 상기 광학시트용 직물(11)과 동일한 휘도를 가진 것을 선택하는 것이 바람직하다. 상기 초음파 진동을 가하는 단계와, 코팅액을 도포하는 단계는 별도의 공정으로서 행해질 수 있다. 즉, 먼저 초음파 진동을 가하여서 기포를 제거한 다음에, 코팅액을 도포하는 단계를 거칠 수 있다.
이와 달리, 초음파 진동을 가하는 단계와, 코팅액을 도포하는 단계가 동일한 공정에서 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 코팅액은 상기 코팅액 수조(221)에 저축되어 있고, 상기 광학시트용 직물(11)은 상기 코팅액 수조(221)에 담긴 채 이송하면서 코팅되는 동시에, 상기 초음파 유닛(210)에 의하여 초음파 진동되도록 할 수 있다.
이 경우, 상기 초음파 진동을 가하는 단계는, 초음파 유닛(210)을 통하여 상기 코팅액에 진동을 가하거나, 상기 광학시트용 직물(11)에 직접 진동을 가함으로써 이루어질 수 있다.
상기 기포를 제거하는 단계는, 상기 초음파 유닛(210)을 통하여 초음파 진동을 가한 다음에, 상기 광학시트용 직물(11)을 스퀴즈 롤로 압착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 단계는 초음파 진동 단계와, 코팅액 도포 단계는 본 발명의 일측면에서의 기포 제거 장치(200)에서 행하여 진다. 따라서, 이에 대한 내용은 상기한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
그 후에, 상기 코팅액이 도포된 광학시트용 직물(11)의 적어도 일면을 베이스 필름으로 라미네이팅 하는 단계를 거친다. 이 경우, 롤투롤 방식으로 이송되는 광학시트용 직물(11)의 적어도 일측, 도면에서는 상, 하측으로 베이스 필름이 공급되어서, 라미네이팅 롤에 의하여 라미네이팅 된다.
그 후에, 상기 라미네이팅된 광학시트용 직물(11)을 경화시키는 단계를 거치면서, 광학시트용 직물(11)의 적어도 일면에 베이스 필름(12)이 고정되게 되어서, 광학시트(10)가 완성된다.
상기 완성된 광학시트(10)는 시트용 리와인드 릴(510)에 감겨지게 된다.
본 발명에 따르면, 광학시트용 직물(11)을 롤투롤 방식으로 이송시키면서, 기포 제거 및 베이스 필름 라미네이팅 공정을 연속적으로 행할 수 있다. 이에 따라서, 광학시트 제조 공정이 단순화 해진다. 또한, 광학시트에서 기포가 제거됨으로써 광학특성이 우수해진다. 또한, 광학시트 제작후에 기포 제거 위한 핫 프레싱 공정을 행할 필요가 없게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 광학시트 제조 시스템
10: 광학시트
11: 광학시트용 직물
12: 베이스 필름
100: 직물용 언와인딩 장치
200: 광학시트용 직물의 기포 제거 장치
210: 초음파 유닛
220: 코팅 유닛
221: 코팅액 수조
230: 이송 유닛
240: 스퀴즈 롤 유닛
300: 라미네이팅 장치
400: 경화 장치
500: 시트용 리와인딩 장치
d: 기포

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 광학시트용 직물을 진동시켜서, 상기 광학시트용 직물 내의 기포를 제거하는 초음파 유닛;
    상기 초음파 유닛과 인접 배치되어서, 광학시트용 직물에 코팅액을 코팅하는 코팅 유닛; 및
    상기 광학시트용 직물을 상기 초음파 유닛 및 코팅 유닛을 통과 후에 외부로 이송시키는 이송 유닛;을 포함하고,
    상기 코팅 유닛은, 상기 코팅액을 저축한 코팅액 수조를 더 포함하고,
    상기 초음파 유닛은 상기 코팅액 수조의 상측에 적어도 하나 이상 배치되고, 상기 광학시트용 직물과 접하여서 직접 진동시키거나, 상기 코팅액 수조 내의 코팅액을 통하여 간접적으로 진동시키는 것을 특징으로 하는 광학시트용 직물의 기포 제거 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 초음파 유닛과 인접하게 배치되어서, 상기 초음파 유닛과 함께 광학시트용 직물을 스퀴징하여서 기포를 제거하는 적어도 하나의 스퀴즈 롤 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트용 직물의 기포 제거 장치.
  4. 광학시트용 직물을 제공하는 단계;
    상기 제공된 광학시트용 직물에 초음파 진동을 가하는 단계; 및
    상기 광학시트용 직물 상에 코팅액을 도포하는 단계;를 포함하고,
    상기 초음파 진동을 가하는 단계는 초음파 유닛을 통하여 상기 코팅액에 진동을 가하거나, 상기 광학시트용 직물에 직접 진동을 가함으로써 이루어지며,
    상기 코팅액은 코팅액 수조에 저축되어 있고,
    상기 광학시트용 직물은 상기 코팅액 수조에 담긴 채 이송하면서 코팅되는 동시에, 상기 초음파 유닛에 의하여 초음파 진동되는 것을 특징으로 하는 광학시트용 직물의 기포 제거 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 코팅액은 상기 광학시트용 직물과 동일한 휘도를 가진 것을 특징으로 하는 광학시트용 직물의 기포 제거 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 초음파 진동을 가하는 단계 이후에는, 상기 광학시트용 직물을 스퀴즈 롤로서 압착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트용 직물의 기포 제거 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 광학시트용 직물을 공급하는 직물용 언와인딩 장치;
    상기 광학시트용 직물을 진동시켜서, 기포를 제거하는 기포 제거 장치;
    상기 기포가 제거된 광학시트용 직물의 적어도 일측면에 베이스 필름을 라미네이팅하는 라미네이팅 장치;
    상기 베이스 필름이 라미네이팅된 광학시트용 직물을 경화시키는 경화 장치; 및
    상기 경화된 광학시트를 리와인딩하는 시트용 리와인딩 장치;
    를 포함하고,
    상기 기포 제거 장치는:
    상기 광학시트용 직물을 진동시켜서, 기포를 제거하는 초음파 유닛;
    상기 광학시트용 직물에 코팅액을 코팅하는 코팅 유닛; 및
    상기 광학시트용 직물을 상기 초음파 유닛 및 코팅 유닛으로 이송시키는 이송 유닛;을 포함하며,
    상기 코팅 유닛은, 상기 코팅액을 저축하는 코팅액 수조를 더 포함하고,
    상기 초음파 유닛은 상기 코팅액 수조의 상측에 적어도 하나 이상 배치되고, 상기 광학시트용 직물과 접하여서 직접 진동시키거나, 상기 코팅액 수조 내의 코팅액을 통하여 간접적으로 진동시키는 것을 특징으로 하는 광학시트 제조 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 초음파 유닛과 인접하게 배치되어서, 상기 초음파 유닛을 통과한 광학시트용 직물을 스퀴징하여서 기포를 제거하는 적어도 하나의 스퀴즈 롤 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트 제조 시스템.
  13. 광학시트용 직물을 제공하는 단계;
    상기 광학시트용 직물에 초음파 진동을 가하면서 코팅액을 도포하여 기포를 제거하는 단계;
    상기 코팅액이 도포된 광학시트용 직물의 적어도 일면을 베이스 필름으로 라미네이팅 하는 단계; 및
    상기 라미네이팅된 광학시트용 직물을 경화시키는 단계;를 포함하고,
    상기 코팅액은 코팅액 수조에 저축되어 있고,
    상기 광학시트용 직물은 상기 코팅액 수조에 담긴 채 이송하면서 코팅되는 동시에, 초음파 유닛에 의하여 초음파 진동되는 것을 특징으로 하는 광학시트 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 코팅액은 상기 광학시트용 직물과 동일한 휘도를 가지는 것을 특징으로 하는 광학시트 제조방법.
  15. 삭제
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 초음파 진동을 가하는 단계는 초음파 유닛을 통하여 상기 초음파 유닛은 상기 코팅액에 진동을 가하거나, 상기 광학시트용 직물에 직접 진동을 가함으로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학시트 제조방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 기포를 제거하는 단계는, 상기 초음파 유닛을 통하여 초음파 진동을 가한 다음에, 상기 광학시트용 직물을 스퀴즈 롤로서 압착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학시트 제조방법.
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