KR102092016B1

KR102092016B1 - 기능성 필름 부착장치 및 그를 구비하는 기능성 필름 부착시스템

Info

Publication number: KR102092016B1
Application number: KR1020170177126A
Authority: KR
Inventors: 오창익; 최성원; 정창용; 최교원; 황규남
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2020-04-28
Also published as: KR20190075498A

Abstract

기능성 필름 부착장치 및 그를 구비하는 기능성 필름 부착시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치는, 부착장치 본체; 부착장치 본체에 마련되며, 소정의 점착 시트에 기능성 필름이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 점착 시트를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착부; 및 부착장치 본체에 마련되며, 기능성 필름 부착부에 의해 패널에 기능성 필름이 부착될 때 점착 시트의 텐션(tension)을 유지시키는 시트 텐션 유지부를 포함한다.

Description

기능성 필름 부착장치 및 그를 구비하는 기능성 필름 부착시스템{Apparatus for attaching film to panel and film attaching system having the same}

본 발명은, 기능성 필름 부착장치 및 그를 구비하는 기능성 필름 부착시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 패널에 기능성 필름이 부착될 때 점착 시트의 텐션을 공정에서 요구되는 수준으로 일정하게 유지시킬 수 있는 기능성 필름 부착장치 및 그를 구비하는 기능성 필름 부착시스템에 관한 것이다.

최근들어 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 기술 역시 빠르게 발전하고 있다. OLED는 구동방식에 따라 수동형인 PMOLED와, 능동형인 AMOLED로 나뉜다.

이와 같은 OLED 제조 시 여러 종류의 기능성 필름, 예컨대 편광필름(polarizer film)이나 광학용 투명 장착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film)과 같은 기능성 필름이 사용된다.

편광필름은 대상체인 패널(panel)에 부착되어 빛을 편광시키는 역할을 담당하고, 광학용 투명 장착필름은 화면을 투명하게 유지시키는 역할을 담당한다. 편광필름이 패널 상에 부착된 이후에 광학용 투명 장착필름이 그 위로 부착된다.

한편, 종전에는 편광필름이나 광학용 투명 장착필름과 같은 기능성 필름을 대상체인 패널에 부착시키기 위한 기술로서 세트 테이블(Set Table)을 적용한 롤 투 스테이지(Roll to Stage) 방식 또는 드럼(Drum)을 적용한 드럼 투 스테이지(Drum to Stage) 방식이 일반적이었다.

전자의 롤 투 스테이지 방식은 세트 테이블 상에 대상체인 패널이 배치되고, 어태치 롤러부(Attach Roller)가 회전하면서 패널에 기능성 필름을 부착시키는 방식인데, 이러한 방식은 필름의 오버행(Overhang) 현상으로 인한 오차로 고(高)부착 정도 구현에 한계가 있는 문제점이 있다.

참고로, 롤 투 스테이지 방식 방식은 그 특성상 어태치 롤러부에 기능성 필름이 제대로 흡착되지 못하고 처지는 현상이 발생될 소지가 높고, 이로 인해 패널과의 얼라인(Align)이 틀어질 수밖에 없어 부착에 오차가 발생되는데, 이를 오버행 현상이라 한다.

이에 반해, 후자의 드럼 투 스테이지 방식은 드럼의 표면에 기능성 필름을 흡착시켜 드럼의 회전 동작에 따라 패널에 기능성 필름을 부착시키는 방식인데, 최초 기능성 필름과 패널의 컨택 시 넓은 압축 면적으로 패널의 일측 패드(Pad)에 접촉에 의한 손상을 일으킬 수 있고, 또한 드럼의 진공 영역(Vacuum Area) 제한으로 인해 다양한 패널 사이즈(Panel Size) 변경에 제약이 다른 문제점이 있다.

이와 같이, 현재까지는 패널에 기능성 필름을 부착시키는 방식으로서 롤 투 스테이지 방식과 드럼 투 스테이지 방식이 주류를 이루었으나 각 방식들은 전술한 것처럼 여러 문제점을 발생시키고 있다는 점에서 점착 시트(sheet)를 사용하는 방식이 대안으로 제시되고 있으며, 현재 여러 업체에서 개발을 진행하고 있는 실정이다.

이 방식은 약한 점성을 갖는 점착 시트에 편광필름과 같은 기능성 필름을 미리 점착시킨 후, 패널에 기능성 필름을 배치한 다음, 점착 시트를 가압해서 기능성 필름이 패널에 부착되도록 하는 것이다. 기능성 필름이 패널에 부착되고 나면 점착 시트가 기능성 필름에서 박리된다.

한편, 이와 같은 방식으로 패널에 기능성 필름을 부착시키고자 할 경우, 즉 편광필름이 부착된 패널에 광학용 투명 장착필름을 부착시키기 위해서는 그에 적합한 기능성 필름 부착시스템이 요구되며, 이러한 시스템에는 실질적으로 패널에 기능성 필름을 부착시키기 위한 기능성 필름 부착장치가 갖춰질 수 있다.

이때의 기능성 필름 부착장치는 전술한 것처럼 점착 시트를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시키는 방식을 적용하는 장치라서 점착 시트가 기능성 필름에 직접 맞붙기 때문에 점착 시트의 연신 혹은 수축 정도에 따라 패널에 부착되는 기능성 필름에 영향을 줄 수 있다는 점이 장치의 제작 시 충분히 고려되어야 한다. 즉 기능성 필름의 연신량에 맞게 점착 시트의 텐션(tension)을 적절한 상태, 즉 공정에서 요구되는 수준으로 일정하게 유지시키면서 패널에 기능성 필름을 가압해야 패널에 대한 기능성 필름의 부착 품질을 높일 수 있을 것으로 예상된다.

특히, 패널과 기능성 필름이 적용되는 전자제품, 예컨대 단말기의 두께가 얇아짐에 따라 기능성 필름 역시 그 두께가 현저하게 얇아질 수 있어 점착 시트의 텐션 조절 혹은 유지가 더욱 중요해질 수밖에 없다는 점을 고려해볼 때, 이러한 기능성 필름 부착장치에 대한 기술개발이 시급한 실정이다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2005-0063468호

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 패널에 기능성 필름이 부착될 때 점착 시트의 텐션을 공정에서 요구되는 수준으로 일정하게 유지시킬 수 있으며, 이로 인해 패널에 대한 기능성 필름의 부착 품질을 향상시킬 수 있는 기능성 필름 부착장치 및 그를 구비하는 기능성 필름 부착시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 부착장치 본체; 상기 부착장치 본체에 마련되며, 소정의 점착 시트에 상기 기능성 필름이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 상기 점착 시트를 이용해서 상기 패널에 상기 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착부; 및 상기 부착장치 본체에 마련되며, 상기 기능성 필름 부착부에 의해 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착될 때 상기 점착 시트의 텐션(tension)을 유지시키는 시트 텐션 유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치가 제공될 수 있다.

상기 시트 텐션 유지부는, 상기 점착 시트의 일단부 영역에 연결되며, 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착될 때 동작되는 헤드(head) 실린더 유닛을 포함할 수 있다.

상기 시트 텐션 유지부는, 상기 점착 시트의 타단부 영역에 연결되되 상기 헤드 실린더 유닛과 상호작용하며, 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착될 때 상기 기능성 필름의 연신 정도에 따라 동작되는 테일(tail) 실린더 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 점착 시트의 일단부를 지지하는 제1 시트 클램프가 탑재되게 지지하는 제1 클램프 탑재용 지지대와, 상기 점착 시트의 타단부를 지지하는 제2 시트 클램프가 탑재되게 지지하는 제2 클램프 탑재용 지지대를 구비하는 시트 탑재부를 더 포함할 수 있으며, 상기 헤드 실린더 유닛은 상기 시트 탑재부의 제1 클램프 탑재용 지지대에 연결되고, 상기 테일 실린더 유닛은 상기 시트 탑재부의 제2 클램프 탑재용 지지대에 연결될 수 있다.

상기 헤드 실린더 유닛은, 상기 제1 클램프 탑재용 지지대에 연결되는 제1 지지대 연결부; 상기 부착장치 본체와 상기 제1 지지대 연결부에 마련되며, 상기 부착장치 본체에 대하여 상기 제1 지지대 연결부를 슬라이딩 이동시키는 제1 슬라이딩 가이드; 및 상기 제1 지지대 연결부에 결합되는 헤드 실린더를 포함할 수 있다.

상기 테일 실린더 유닛은, 상기 제2 클램프 탑재용 지지대에 연결되는 제2 지지대 연결부; 상기 부착장치 본체와 상기 제2 지지대 연결부에 마련되며, 상기 부착장치 본체에 대하여 상기 제2 지지대 연결부를 슬라이딩 이동시키는 제2 슬라이딩 가이드; 및 상기 제2 지지대 연결부에 결합되는 테일 실린더를 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 부착부는, 상기 점착 시트에 상기 기능성 필름이 점착되도록 하거나 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 상기 점착 시트 상에서 가압 이동되는 부착 롤러; 상기 부착 롤러에 이웃하게 배치되며, 상기 패널에 상기 기능성 필름의 부착이 완료된 때 상기 기능성 필름에서 상기 점착 시트가 이탈되도록 하되 상기 부착 롤러보다 높은 위치에서 상기 점착 시트의 하부에 배치되는 시트 이탈 롤러; 및 상기 부착 롤러에 외접되며, 상기 부착 롤러의 회전을 지지하는 백업 롤러를 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 부착부는, 상기 부착 롤러, 상기 백업 롤러 및 상기 시트 이탈 롤러를 하나의 몸체로 지지하는 롤러 지지모듈; 저마찰 실린더와, 상기 부착 롤러가 상기 점착 시트에 가압되는 가압력을 감지하는 로드 셀을 구비하며, 상기 부착장치 본체에 마련되되 상기 롤러 지지모듈을 업/다운(up/down) 구동시키는 모듈 업/다운 구동부; 및 상기 부착장치 본체에 마련되되 상기 롤러 지지모듈 및 상기 모듈 업/다운 구동부와 연결되며, 상기 롤러 지지모듈이 상기 패널 슬라이더 상에서 왕복 구동되도록 주행시키는 모듈 주행부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 패널에 기능성 필름이 부착되는 라인을 형성하는 필름 부착 작업라인부; 및 상기 필름 부착 작업라인부 상의 일측에 마련되며, 상기 패널에 상기 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착장치를 포함하며, 상기 기능성 필름 부착장치는, 부착장치 본체; 상기 부착장치 본체에 마련되며, 소정의 점착 시트에 상기 기능성 필름이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 상기 점착 시트를 이용해서 상기 패널에 상기 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착부; 및 상기 부착장치 본체에 마련되며, 상기 기능성 필름 부착부에 의해 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착될 때 상기 점착 시트의 텐션(tension)을 유지시키는 시트 텐션 유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템이 제공될 수 있다.

상기 필름 부착 작업라인부 상의 일측에 마련되며, 상기 기능성 필름의 보호 필름 상에 잔존 가능한 이물을 제거하여 클리닝(cleaning)하는 기능성 필름 클리닝장치를 더 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 클리닝장치는, 클리닝장치 본체; 상기 클리닝장치 본체에 회전 가능하게 마련되며, 패널에 부착될 기능성 필름의 보호 필름 상에 잔존 가능한 이물을 제거하기 위해 클리닝(cleaning)하는 클리닝 롤러; 및 상기 클리닝 롤러와 외접되며, 상기 클리닝 롤러의 이물을 전이 받는 전이 롤러를 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 클리닝장치는, 상기 클리닝 롤러를 회전 가능하게 지지하는 제1 롤러 지지부; 상기 전이 롤러를 회전 가능하게 지지하는 제2 롤러 지지부; 상기 제1 및 제2 롤러 지지부를 하나의 몸체로 연결하는 연결 프레임; 및 상기 클리닝장치 본체와 상기 연결 프레임에 마련되며, 상기 클리닝장치 본체에 대하여 상기 연결 프레임을 업/다운(up/down) 구동시키는 프레임 업/다운 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 프레임 업/다운 구동부는, 상기 클리닝장치 본체에 결합되는 실린더 본체와, 상기 실린더 본체에 연결되고 단부가 상기 연결 프레임에 결합되는 실린더 로드를 구비하는 실린더; 및 상기 클리닝장치 본체와 상기 연결 프레임 사이에 마련되며, 상기 연결 프레임의 업/다운(up/down) 구동을 가이드하는 가이드를 포함할 수 있다.

상기 가이드는, 상기 클리닝장치 본체와 상기 연결 프레임 사이의 양측에 배치되는 한 쌍의 메인 가이드부; 및 상기 한 쌍의 메인 가이드부 사이에서 상기 클리닝장치 본체와 상기 연결 프레임에 연결되는 다수의 서브 가이드부를 포함할 수 있다.

상기 클리닝 롤러와 상기 전이 롤러는 무동력 자유 회전형 롤러로서 소정의 점착력을 보유하되 상기 클리닝 롤러보다 상기 전이 롤러의 점착력이 더 크고, 상기 클리닝 롤러보다 상기 전이 롤러의 사이즈가 더 클 수 있다.

본 발명에 따르면, 패널에 기능성 필름이 부착될 때 점착 시트의 텐션을 공정에서 요구되는 수준으로 일정하게 유지시킬 수 있으며, 이로 인해 패널에 대한 기능성 필름의 부착 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템에 사용되는 기능성 필름과 패널에 기능성 필름에 대한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 기능성 필름 부착시스템에 적용되는 기능성 필름 부착장치의 부분 단면도이다.
도 4는 점착 시트와 제1 및 제2 시트 클램프의 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 패널에 기능성 필름이 부착되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 10은 도 2의 기능성 필름 부착시스템에 적용되는 보호 필름 박리장치의 구성도이다.
도 11은 다관절 로봇의 로봇 헤드 영역의 확대 사시도이다.
도 12는 도 11을 반대편 각도에서 도시한 도면이다.
도 13은 도 12의 요부 확대도이다.
도 14 내지 도 17은 기능성 필름의 제1 보호 필름이 박리되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 18은 기능성 필름 클리닝장치의 사시도이다.
도 19는 도 18의 저면 사시도이다.
도 20은 도 18의 정면도이다.
도 21은 도 18의 평면도이다.
도 22는 얼라인용 카메라 장치의 사시도이다.
도 23은 도 22의 정면도이다.
도 24는 도 22에서 3개의 단위 카메라 모듈을 제거한 상태의 도면이다.
도 25는 도 24의 배면도이다.
도 26은 단위 카메라 모듈의 확대 사시도이다.
도 27은 도 26의 구성도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템에 사용되는 기능성 필름과 패널에 기능성 필름에 대한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템의 구성도이며, 도 3은 도 2의 기능성 필름 부착시스템에 적용되는 기능성 필름 부착장치의 부분 단면도이고, 도 4는 점착 시트와 제1 및 제2 시트 클램프의 사시도이며, 도 5는 도 4의 A-A선에 따른 개략적인 단면도이고, 도 6 내지 도 9는 패널에 기능성 필름이 부착되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이며, 도 10은 도 2의 기능성 필름 부착시스템에 적용되는 보호 필름 박리장치의 구성도이고, 도 11은 다관절 로봇의 로봇 헤드 영역의 확대 사시도이며, 도 12는 도 11을 반대편 각도에서 도시한 도면이고, 도 13은 도 12의 요부 확대도이며, 도 14 내지 도 17은 기능성 필름의 제1 보호 필름이 박리되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이고, 도 18은 기능성 필름 클리닝장치의 사시도이며, 도 19는 도 18의 저면 사시도이고, 도 20은 도 18의 정면도이며, 도 21은 도 18의 평면도이고, 도 22는 얼라인용 카메라 장치의 사시도이며, 도 23은 도 22의 정면도이고, 도 24는 도 22에서 3개의 단위 카메라 모듈을 제거한 상태의 도면이며, 도 25는 도 24의 배면도이고, 도 26은 단위 카메라 모듈의 확대 사시도이며, 도 27은 도 26의 구성도이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템에 사용되는 기능성 필름과 패널에 기능성 필름에 대한 도면이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 제조 시 기능성 필름(30)과, 패널(10, panel)이 사용될 수 있다.

여기서, 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, 광학용 투명 장착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film), 이형 필름, 보상 필름, 반사 방지 필름, 편광필름(polarizer film) 등이 될 수 있다. 그리고 기능성 필름(30)이 부착되는 대상체인 패널(10)은 터치패널을 비롯하여 TSP, 윈도우(Window) 등이 될 수 있다.

이하, 기능성 필름(30)을 광학용 투명 장착필름(OCA)으로 설명한다. 광학용 투명 장착필름(OCA)으로서의 기능성 필름(30)은 패널(10)에 직접 부착될 수도 있으나 도시된 것처럼 패널(10)에 미리 부착된 편광필름(20) 위로 부착된다. 편광필름(20)은 빛을 편광시키는 역할을 담당하고, 광학용 투명 장착필름(30)은 화면을 투명하게 유지시키는 역할을 담당한다.

이때, 패널(10)에 편광필름(20)이 부착되는 공정은 별개의 시스템에서 진행되며, 이하에서 설명될 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템은 편광필름(20)이 부착된 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시키는 역할을 수행한다.

참고로, 기능성 필름(30)의 양면에는 기능성 필름(30)을 보호하는 제1 및 제2 보호 필름(41,42)이 마련되는데, 이하에서 설명될 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템은 제1 보호 필름(41)을 박리시킨 후, 기능성 필름(30)을 패널(10)에 부착시킨 다음, 이어 제2 보호 필름(42)을 박리시켜 제품을 취출하는 일련의 과정을 수행한다.

참고로, 이하에서는 패널(10)에 편광필름(20)이 먼저 부착된 이후에, 그 위로 기능성 필름(30)이 부착되는 것으로 설명하겠지만 경우에 따라 편광필름(20) 없이 기능성 필름(30)을 패널(10)에 단독으로 부착시킬 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템의 구성도이다.

본 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템은 효율적인 구조를 통해 기능성 필름(30)과 패널(10)을 필름 부착 작업라인부(300)로 용이하게 공급할 수 있어 기능성 필름(30)을 부착시키는 일련의 제어가 종전보다 간편해질 수 있으며, 시스템이 콤팩트하면서도 간소화될 수 있어서 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있도록 한 것으로서, 도 2와 같은 시스템으로 구현될 수 있다.

특히, 본 실시예의 경우, 자세히 후술하는 것처럼 기능성 필름 부착장치(100, 도 3 내지 도 9 참조)가 적용됨으로써 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착될 때 점착 시트(110)의 텐션을 공정에서 요구되는 수준으로 일정하게 유지시킬 수 있으며, 이로 인해 패널(10)에 대한 기능성 필름(30)의 부착 품질을 향상시킬 수 있도록 한다.

이러한 기능성 필름 부착장치(100)는 도 2와 같은 시스템의 한 구성으로 적용될 수 있다. 즉 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템은 양측에서 기능성 필름(30)과 패널(10)이 공급되되 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착되는 라인을 형성하는 필름 부착 작업라인부(300)를 포함하며, 필름 부착 작업라인부(300) 상에 혹은 그 주변으로 기능성 필름 부착장치(100), 보호 필름 박리장치(200), 기능성 필름 클리닝장치(600), 얼라인용 카메라장치(400)가 배치되는 구조를 갖는다.

뿐만 아니라 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착시스템에는 필름 매거진 장치(500), 필름 핸들링 로봇(310), 필름 체커(360), 패널 로딩 스테이지(330), 플라즈마 장치(800), 패널 턴 스테이지(340), 그리고 패널 언로딩 스테이지(350) 등의 구성이 위치별로 탑재된다.

필름 부착 작업라인부(300) 상에는 기능성 필름(30)이 탑재되어 이동되는 필름 스테이지(380)와, 패널(10)이 탑재되어 이동되는 패널 스테이지(700)가 이동 가능하게 마련된다.

본 실시예에서 필름 스테이지(380) 및 패널 스테이지(700)는 각기 듀얼(dual)로 마련되며, 이로 인해 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성을 향상시킨다. 하지만, 필름 스테이지(380) 및 패널 스테이지(700)가 하나씩 적용될 수도 있다.

이하, 기능성 필름 부착시스템을 이루는 세부 구성들 중에서 기능성 필름 부착장치(100), 보호 필름 박리장치(200), 기능성 필름 클리닝장치(600), 얼라인용 카메라장치(400)에 대해 해당 도면을 참조하면서 자세히 설명하기로 한다.

참고로, 나머지 구성들 즉 필름 매거진 장치(500), 플라즈마 장치(800), 패널 스테이지(700), 필름 핸들링 로봇(310), 필름 체커(360), 패널 로딩 스테이지(330), 패널 턴 스테이지(340), 패널 언로딩 스테이지(350), 그리고 필름 스테이지(380) 등의 구성에 대한 자세한 설명은 생략하며, 후술할 작용설명으로 대체한다.

우선, 기능성 필름 부착장치(100)는 도 2를 비롯해서 도 3 내지 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 필름 부착 작업라인부(300, 도 2 참조) 상에 마련되며, 실질적으로 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시키는 역할을 수행한다.

이러한 기능성 필름 부착장치(100)는 부착장치 본체(120)와, 부착장치 본체(120)에 마련되되 점착 시트(110, 도 4 참조)를 이용해서 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시키는 기능성 필름 부착부(150)를 포함할 수 있다.

부착장치 본체(120)는 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치(100)의 외관 구조를 이룬다. 이러한 부착장치 본체(120)에는 점착 시트(110)를 비롯해서 시트 탑재부(130), 기능성 필름 부착부(150) 등의 구조들이 위치별로 탑재된다.

부착장치 본체(120)의 일측에는 본체 구동부(121)가 마련된다. 본체 구동부(121)는 부착장치 본체(120) 전체를 승하강 구동시키는 역할을 한다. 부착장치 본체(120)는 패널 스테이지(700)의 상부로 이격되어 있기 때문에 이들의 간격 조절을 위해 본체 구동부(121)가 마련될 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우에는 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시킬 때 점착 시트(110)를 사용한다. 다시 말해, 점착 시트(110)를 사용해서 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시킨다. 이하, 설명의 편의를 위해 점착 시트(110)의 구조 및 기능에 대해 먼저 알아본다.

본 실시예에 적용되는 점착 시트(110)는 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시키기 위해 사용되는 매개체이다. 즉 본 실시예의 경우, 기능성 필름(30)을 패널(10)에 그대로 부착시키는 것이 아니라 도 6내지 도 9처럼 기능성 필름(30)을 점착 시트(110)에 먼저 점착시킨 후, 기능성 필름(30)과 패널(10)을 상호 얼라인시킨 다음, 점착 시트(110)를 가압함으로써 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착될 수 있도록 하고 있다.

이처럼 점착 시트(110)를 매개로 해서 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시킬 경우, 종전의 세트 테이블(Set Table)을 적용한 롤 투 스테이지(Roll to Stage) 방식 또는 드럼(Drum)을 적용한 드럼 투 스테이지(Drum to Stage) 방식과 달리 부착 효율과 품질이 우수한 장점이 있다.

다만, 점착 시트(110)를 적용함에 있어서 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic) 계열의 점착 시트, 공기 흡착층(Air Pocket) 시트, 기공(Porous) 시트 등을 단순히 적용하는 경우에는 높은 연신율로 인해 고(高)부착 정도의 제품 대응이 불가하고, 수명이 짧으며, 높은 러닝 코스트(Running Cost)와, 잦은 교체 주기로 인해 다운 타임(Down Time)이 증가하는 문제점이 발생된다.

이에, 본 실시예에서는 아래와 같은 혁신적인 구조의 점착 시트(110)를 제시함으로써 이러한 문제점을 해결하고 있는 것이다. 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치(100)에 적용되는 점착 시트(110)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 점착층(111), 보강층(114), 그리고 이들 사이에 배치되는 쿠션층(112) 및 접착층(113)을 포함할 수 있다. 도 5처럼 점착층(111), 쿠션층(112), 접착층(113) 및 보강층(114)이 순차적으로 배열될 수 있다.

점착층(111)은 반데르발스 힘(van der Waals force)에 기초한 점착력을 통해 패널(10)에 부착될 기능성 필름(30)과 점착되는 부분이다.

참고로, 반데르발스 힘이란 부대(不對) 전자를 갖지 않은 전기적으로 중성인 분자 간에 작용하는 힘을 가리킨다. 특히 비교적 원거리에서 작용하는 인력을 말한다. 반데르발스 힘은 분산력의 결과로 생기며, 희가스 원자 간에 작용하는 힘, 벤젠 등 탄화수소의 분자결정이 형성되는 요인 등을 반데르발스 힘에 의해 설명할 수 있다. 또한 반데르발스 힘은 액체의 응집, 접착을 비롯해서 본 실시예와 같은 물리흡착 등의 현상을 설명하는 데 필요한 본질적인 힘을 의미한다.

다시 요약하면, 반데르발스 힘은 전기적으로 중성인 분자 사이에서 극히 근거리에서만 작용하는 극히 약한 정전기적 인력이며, 공유 결합성 분자들 사이에서 작용하는 전기적인 힘을 통칭한다.

특히, 이온의 힘을 통해 별도의 전력 없이도 물리적인 점착이 가능하게 하는데, 점착층(111)이 이러한 반데르발스 힘에 근간해서 제작되기 때문에 기능성 필름(30)이 용이하게 점착될 수 있고, 또한 박리될 수 있다. 즉 점착층(111)에 약한 점성이 형성되기 때문에 점착층(111)에 기능성 필름(30)에 점착될 수 있으며, 기능성 필름(30)이 패널(10)에 부착되고 나면 점착층(111)에서 기능성 필름(30)이 용이하게 박리, 즉 이탈될 수 있다.

한편, 이와 같은 점착층(111)을 적용함에 있어서 단지 점착층(111)만을 시트로 적용하게 되면 초기에는 원하는 공정을 잘 수행할 수 있으나 반복 사용 시 높은 부착 압력으로 인해 점착층(111)이 늘어날 수 있는데, 점착층(111)이 늘어나게 되면 고(高)부착 정도의 제품 대응이 불가해질 수밖에 없다.

이에, 이러한 현상이 발생되지 않도록 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치(100)에 적용되는 점착 시트(110)에는 보강층(114)이 마련된다. 보강층(114)은 점착층(111)과 연결되되 점착층(111)의 연신율이 증가되지 않게 점착층(111)을 보강하는 역할을 한다. 본 실시예에서 보강층(114)은 스테인리스 스틸(stainless steel) 박판으로 적용되며, 도 4처럼 점착층(111)보다 넓은 면적으로 점착층(111)을 지지하면서 보강한다. 보강층(114)이 스테인리스 스틸 박판으로 적용되기 때문에 연신율을 맞추기에 유리하다.

이처럼 보강층(114)이 더 적용되어 점착 시트(110)로 적용되는 경우, 연신율을 거의 제로(zero)에 가깝게 최대한 낮출 수 있어 고(高)부착 정도의 제품 대응이 가능해질 수 있으며, 내구성이 향상되기 때문에 수명이 연장될 수 있어 러닝 코스트(Running Cost)를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 교체 주기가 길어 다운 타임(Down Time)을 현저하게 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

쿠션층(112)은 점착층(111)과 접착층(113) 사이에 개재되는 층이다. 이러한 쿠션층(112)은 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착될 때, 완충력을 제공하는 역할을 한다. 따라서 후술할 부착 롤러(151)로 점착 시트(110)를 가압하면서 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착되는 중에 패널(10)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

접착층(113)은 쿠션층(112)과 보강층(114)을 접착시키는 역할을 한다. 실제, 점착층(111)에는 약한 점성이 있어서 쿠션층(112)과의 잘 붙을 수 있기 때문에 접착층(113)은 쿠션층(112)과 보강층(114)에만 개재시키면 된다. 물론, 필요에 따라 점착층(111)과 쿠션층(112) 사이에도 접착층(113)을 재재시킬 수도 있을 것인데, 이러한 사항 역시 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 것처럼 본 실시예에 적용되는 점착 시트(110)는 점착층(111), 보강층(114), 그리고 이들 사이에 배치되는 쿠션층(112) 및 접착층(113)을 포함할 수 있는데, 이때 접착층(113)과 쿠션층(112)의 두께와 보강층(114)의 두께가 동일할 수 있으며, 점착층(111)의 두께가 보강층(114)의 두께보다 2배 이상 클 수 있다. 예컨대, 점착층(111)의 두께가 300㎛인 경우라면 보강층(114)의 두께는 50㎛일 수 있고, 쿠션층(112)의 두께와 보강층(114)의 두께의 합이 50㎛일 수 있다. 이는 실질적으로 기능성 필름(30)이 점착되는 부분이 점착층(111)이기 때문에 두꺼운 것이 유리하고, 보강층(114)은 얇아야만 플렉시블될 수 있기 때문이다. 하지만, 이의 수치에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

이상 설명한 것처럼 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치(100)에 전술한 반데르발스 힘(van der Waals force)에 근거한 점착 시트(110)가 적용되는 것이 바람직하지만 반드시 그러한 것은 아니다. 즉 일반적인 통상의 점착성 물질이 도포된 점착 시트(미도시)를 사용하더라도 관계는 없다. 따라서 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

한편, 점착 시트(110)가 부착장치 본체(120)의 해당 위치에 탑재될 수 있도록 점착 시트(110)의 양단부에는 점착 시트(110)의 양단부를 지지하는 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)가 결합된다. 그리고 이러한 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)를 매개로 해서 시트 탑재부(130)에 점착 시트(110)가 탑재될 수 있다.

시트 탑재부(130)는 부착장치 본체(120)의 일측에 마련되는 구성으로서 점착 시트(110)가 탑재되는 장소를 이룬다. 전술한 것처럼 점착 시트(110)의 양단부에 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)가 결합되는데, 이러한 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)가 시트 탑재부(130)에 탑재되는 방식으로 점착 시트(110)가 설치될 수 있다.

시트 탑재부(130)는 부착장치 본체(120)의 일측에 마련되며, 제1 시트 클램프(116)가 탑재되게 지지하는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와, 부착장치 본체(120)의 타측에 마련되며, 제2 시트 클램프(117)가 탑재되게 지지하는 제2 클램프 탑재용 지지대(132)를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치(100)에는 앞서 기술한 것처럼 기능성 필름 부착부(150)가 갖춰진다. 기능성 필름 부착부(150)는 시트 탑재부(130)에 이웃되게 부착장치 본체(120)에 마련되며, 점착 시트(110)에 기능성 필름(30)이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 점착 시트(110)를 이용해서 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시키는 역할을 한다.

다시 말해, 기능성 필름 부착부(150)는 도 6 내지 도 9처럼 기능성 필름(30)을 점착 시트(110)에 먼저 점착시킨 후, 기능성 필름(30)을 기준으로 기능성 필름(30)에 대한 패널(10)의 상대 위치를 얼라인시킨 다음, 점착 시트(110)를 가압함으로써 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착될 수 있도록 한다. 기능성 필름(30)이 패널(10)에 부착되고 나면 점착 시트(110)가 기능성 필름(30)에서 박리, 즉 이탈된다.

이러한 역할을 담당하는 기능성 필름 부착부(150)는 롤러 지지모듈(155)에 의해 한 몸체로 연결되는 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153)와, 롤러 지지모듈(155)을 업/다운(up/down) 구동시키는 모듈 업/다운 구동부(160)와, 롤러 지지모듈(155)을 주행시키는 모듈 주행부(170)를 포함할 수 있다.

부착 롤러(151)는 도 6에서 도 7처럼 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름(30)이 점착되도록 하거나 도 8에서 도 9처럼 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착되도록 점착 시트(110) 상에서 가압 이동되는 롤러이다.

다시 말해, 부착 롤러(151)는 점착 시트(110) 상의 보강층(114)에서 회전 이동되면서 점착 시트(110)를 일측에서 타측으로 가압한다. 따라서 도 6에서 도 7처럼 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름(30)이 점착되는 공정이 진행될 수 있고, 또한 도 8에서 도 9처럼 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착되는 공정이 진행될 수 있다.

백업 롤러(152)는 부착 롤러(151)에 외접되며, 부착 롤러(151)의 회전을 지지하는 롤러이다. 백업 롤러(152)는 부착 롤러(151)보다 큰 직경을 가질 수 있는데, 이러한 백업 롤러(152)의 작용으로 인해 부착 롤러(151)가 도 6에서 도 7처럼 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름(30)이 점착되도록 하거나 도 8에서 도 9처럼 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착되도록 하는 공정이 잘 진행될 수 있게끔 한다.

시트 이탈 롤러(153)는 도 9처럼 패널(10)에 기능성 필름(30)의 부착이 완료된 때 기능성 필름(30)에서 점착 시트(110)가 이탈되도록 하는 기능의 롤러이다. 이러한 시트 이탈 롤러(153)는 부착 롤러(151)보다 높은 위치에서 점착 시트(110)의 하부에 배치된다. 이처럼 시트 이탈 롤러(153)가 점착 시트(110)의 하부에 배치되기 때문에 시트 이탈 롤러(153)를 업(up)시키면 점착 시트(110)가 기능성 필름(30)에서 박리, 즉 이탈될 수 있다.

이상 설명한 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153)는 롤러 지지모듈(155)에 의해 한 몸체로 지지된다. 따라서 롤러 지지모듈(155)을 업(up)시키면 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153) 역시 함께 업(up)될 수 있고, 롤러 지지모듈(155)을 다운(down)시키면 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153) 역시 함께 다운(down)될 수 있다.

모듈 업/다운 구동부(160)는 부착장치 본체(120)에 마련되며, 롤러 지지모듈(155)을 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서 모듈 업/다운 구동부(160)는 저마찰 실린더(161)를 포함한다. 그리고 저마찰 실린더(161)에는 부착 롤러(151)가 점착 시트(110)에 가압되는 가압력을 감지하는 로드 셀(162)이 마련된다. 로드 셀(162)의 정보에 의해 컨트롤러(미도시)가 저마찰 실린더(161)의 힘을 컨트롤함으로써 일정한 압력으로 점착 시트(110)를 가압할 수 있으며, 이로 인해 점착 시트(110)에 기능성 필름(30)이 점착되도록 하거나 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착되도록 할 수 있다.

모듈 주행부(170)는 부착장치 본체(120)에 마련되되 롤러 지지모듈(155) 및 모듈 업/다운 구동부(160)와 연결되며, 도 7 및 도 9처럼 롤러 지지모듈(155)이 패널 스테이지(700) 상에서 왕복 구동되도록 주행시키는 역할을 한다.

모듈 주행부(170)는 구동력을 발생시키는 모터(171)와, 모터(171)에 의해 정역 방향으로 회전 가능한 볼 스크루(172)와, 볼 스크루(172)에 나사 방식으로 결합되고 일측에서 모듈 업/다운 구동부(160)와 연결되는 스크루 너트(173)를 포함할 수 있다. 이에, 모터(171)가 구동되어 볼 스크루(172)가 회전되면 볼 스크루(172) 상에서 이동되는 스크루 너트(173)의 작용으로 인해 모듈 업/다운 구동부(160)를 비롯해서 롤러 지지모듈(155) 전체가 패널 스테이지(700) 상에서 왕복 구동될 수 있다. 앞서 기술한 컨트롤러는 점착 시트(110)에 기능성 필름(30)이 점착되도록 하거나 패널(10)에 상기 기능성 필름(30)이 부착되도록 하는 공정조건에 기초하여 모듈 업/다운 구동부(160)와 모듈 주행부(170)의 동작을 컨트롤할 수 있다.

한편, 앞서 기술한 것처럼 점착 시트(110)는 그 일단부를 지지하는 제1 시트 클램프(116)가 제1 클램프 탑재용 지지대(131)에 탑재되고, 점착 시트(110)의 타단부를 지지하는 제2 시트 클램프(117)가 제2 클램프 탑재용 지지대(132)에 탑재되는 형태로 설치될 수 있다. 이때, 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 사이에서 늘어지는 점착 시트(110)를 가이드하기 위해 다수의 시트 아이들 롤러(134)가 마련된다.

다수의 시트 아이들 롤러(134)는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 사이에 배치되며, 점착 시트(110)를 가이드하는 역할을 한다. 본 실시예에서 다수의 시트 아이들 롤러(134)는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 측에 각각 하나씩 회전 가능하게 배치되며, 모두가 무동력 자유 회전롤러로 적용된다.

이와 같은 시트 아이들 롤러(134)들의 작용으로 점착 시트(110)가 가이드되기는 하지만 기능성 필름(30)의 부착 시 점착 시트(110)가 패널(10) 측으로 가압되기 때문에 이러한 동작이 반복적으로 진행되다 보면 점착 시트(110)의 초기 텐션(tension)이 틀어질 우려가 있다. 이에, 시트 텐션 유지부(140)가 마련된다.

즉 기능성 필름 부착장치(100)는 점착 시트(110)를 이용해서 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시키는 방식이라서 점착 시트(110)가 기능성 필름(30)에 직접 맞붙기 때문에 점착 시트(110)의 연신 혹은 수축 정도에 따라 패널(10)에 부착되는 기능성 필름(30)에 영향을 줄 수 있다.

따라서 기능성 필름(30)의 연신량에 맞게 점착 시트(110)의 텐션(tension)을 적절한 상태, 즉 공정에서 요구되는 수준으로 일정하게 유지시키면서 패널(10)에 기능성 필름(30)을 가압해야 기능성 필름(30)의 부착 품질을 높일 수 있는데, 이를 위해 시트 텐션 유지부(140)가 마련되는 것이다.

시트 텐션 유지부(140)는 부착장치 본체(120)에 마련되며, 패널(10)에 상기 기능성 필름(30)이 부착될 때 점착 시트(110)의 텐션을 유지시키는 역할을 한다. 이러한 시트 텐션 유지부(140)는 상호작용하는 헤드(head) 실린더 유닛(141) 및 테일(tail) 실린더 유닛(143)을 포함할 수 있다.

헤드 실린더 유닛(141)은 점착 시트(110)의 일단부 영역 즉 시트 탑재부(130)의 제1 클램프 탑재용 지지대(131)에 연결되며, 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착될 때 동작된다.

이러한 헤드 실린더 유닛(141)은 제1 클램프 탑재용 지지대(131)에 연결되는 제1 지지대 연결부(141a)와, 부착장치 본체(120)와 제1 지지대 연결부(141a)에 마련되며, 부착장치 본체(120)에 대하여 제1 지지대 연결부(141a)를 슬라이딩 이동시키는 제1 슬라이딩 가이드(141b)와, 제1 지지대 연결부(141a)에 결합되는 헤드 실린더(141c)를 포함할 수 있다.

테일 실린더 유닛(143)은 점착 시트(110)의 타단부 영역 즉 시트 탑재부(130)의 제2 클램프 탑재용 지지대(132)에 연결되되 헤드 실린더 유닛(141)과 상호작용하며, 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착될 때 기능성 필름(30)의 연신 정도에 따라 동작된다.

이러한 테일 실린더 유닛(143)은 제2 클램프 탑재용 지지대(132)에 연결되는 제2 지지대 연결부(143a)와, 부착장치 본체(120)와 제2 지지대 연결부(143a)에 마련되며, 부착장치 본체(120)에 대하여 제2 지지대 연결부(143a)를 슬라이딩 이동시키는 제2 슬라이딩 가이드(143b)와, 제2 지지대 연결부(143a)에 결합되는 테일 실린더(143c)를 포함할 수 있다.

결과적으로, 도 8 및 도 9처럼 점착 시트(110)를 이용해서 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시킬 때, 시트 텐션 유지부(140)를 이루는 헤드 실린더 유닛(141)과 테일 실린더 유닛(143)이 작용함으로써 점착 시트(110)의 텐션이 공정에서 요구되는 일정한 수준으로 유지될 수 있다. 즉 헤드 실린더(141c)와 테일 실린더(143c)가 일정한 압력을 제공하기 때문에 초기 세팅된 값의 텐션을 그대로 유지할 수 있으며, 이로 인해 점착 시트(110)는 과도하게 늘어나거나 수축되지 않는다. 이렇게 그 텐션이 잘 유지되는 점착 시트(110)가 기능성 필름(30)을 패널(10) 쪽으로 가압하기 때문에 기능성 필름(30)의 부착 품질이 향상될 수 있다. 특히, 기능성 필름(30)이 얇더라도 부착 품질을 일정하게 유지시킬 수 있다.

다음으로, 보호 필름 박리장치(200)는 도 1 및 도 2를 비롯해서 도 10 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 기능성 필름(30)의 양면에 마련되는 제1 및 제2 보호 필름(41,42)을 떼어내는 즉 박리하는 역할을 한다. 보호 필름 박리장치(200)의 동작을 도시한 도 14 내지 도 17의 경우에는 기능성 필름(30)에서 제1 보호 필름(41)을 박리하는 것에 관해 도시하고 있는데, 제2 보호 필름(42)의 경우에도 같은 방식으로 박리될 수 있다. 다만, 제1 보호 필름(41)의 경우에는 보호 필름 박리장치(200)가 기능성 필름(30)의 하부에서 작업해서 박리(도 2의 좌측 상단부)하는 한편 제2 보호 필름(42)의 경우에는 기능성 필름(30)이 패널(10)에 부착된 이후에 보호 필름 박리장치(200)가 기능성 필름(30)의 상부에서 작업해서 박리(도 2의 좌측 하단부)한다. 하지만, 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

보호 필름 박리장치(200)는 도 2에 도시된 것처럼 필름 부착 작업라인부(300)의 일측에 다수 개 배치되며, 해당 위치에서 제1 보호 필름(41)과 제2 보호 필름(42)을 순차적으로 박리(제거)한다.

보호 필름 박리장치(200)는 기능성 필름(30)의 표면에서 예컨대 제1 보호 필름(41)을 박리하기 위해 제1 보호 필름(41)의 표면에 점착되는 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)를 구비하는 다관절 로봇(210)과, 다관절 로봇(210)에 이웃하게 배치되며, 박리된 제1 보호 필름(41)이 수거되는 필름 수거부(260)를 포함한다.

다관절 로봇(210)은 설치면에 지지되는 로봇 바디(220)와, 로봇 바디(220)에 연결되되 적어도 서로 다른 3축을 갖는 다관절 아암(230)과, 다관절 아암(230)의 말단부에 연결되되 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)가 탑재되는 로봇 헤드(240)를 포함한다.

본 실시예의 경우, 6축 다관절 로봇(210)이 적용된다. 즉 로봇 헤드(240)는 다관절 아암(230)의 서로 다른 6축 동작에 의해 패널(10) 또는 기능성 필름(30)의 표면에서 제1 보호 필름(41)을 박리한 후, 필름 수거부(260)에 폐기한다. 이와 같은 다관절 로봇(210)이 적용되면 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 풋 프린트를 줄일 수 있음은 물론 속도 제어, 위치 제어, 곡선운동 제어 등의 제어가 간편해서 박리 에러의 발생률과 탈막 현상을 현저하게 감소시킬 수 있다. 또한 박리된 제1 보호 필름(41)의 2차 박리 또는 수거를 위한 별도의 추가 장비 적용이 필요치 않거나 최소로 간소화될 수 있게 된다. 참고로, 본 실시예의 경우, 6축 다관절 로봇(210)이 적용되고 있으나 3축 이상이면 그것으로 충분하다.

필름 박리용 점착식 회전롤러(241)는 로봇 헤드(240)의 일측에 마련되는 롤러로서 도 14에서 도 15처럼 제1 보호 필름(41)의 제일 끝단을 기능성 필름(30)에서 일부 벗겨내는 역할을 한다. 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)의 표면에는 점착성 물질이 도포되어 있기 때문에 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)가 제1 보호 필름(41)의 끝단에 접촉된 후, 회전되면 도 14에서 도 15처럼 제1 보호 필름(41)의 일부분이 약간 말리면서 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 붙어 박리될 수 있다.

로봇 헤드(240)에는 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와의 상호작용을 위해 필름 클램프(242)와 클램프 액추에이터(244)가 마련된다.

필름 클램프(242)는 로봇 헤드(240)에서 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 이웃하게 배치되며, 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와 함께 상기 제1 보호 필름(41)을 클램핑하는 역할을 한다. 필름 클램프(242)의 단부에는 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)의 외주면 곡면과 동일한 곡률을 갖는 곡면부(243)가 형성된다. 따라서 박리되는 제1 보호 필름(41)은 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와 필름 클램프(242)의 곡면부(243) 사이에서 에러 없이 클램핑될 수 있다.

클램프 액추에이터(244)는 필름 클램프(242)를 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 접근 또는 이격 구동시키는 역할을 한다. 클램프 액추에이터(244)는 모터 또는 실린더 구조일 수 있다.

이에, 도 14에서 도 15처럼 제1 보호 필름(41)의 일부분이 약간 말리면서 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 붙어 박리되고 나면 도 16처럼 클램프 액추에이터(244)가 동작되어 필름 클램프(242)의 곡면부(243)가 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)의 외면에 접촉 가압되도록 한다. 그러면 일부 박리된 제1 보호 필름(41)이 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와 필름 클램프(242)의 곡면부(243) 사이에서 클램핑될 수 있으며, 이 상태에서 도 17처럼 6축 다관절 로봇(210)이 동작됨으로써 제1 보호 필름(41)이 기능성 필름(30)에서 완전히 박리될 수 있다.

로봇 헤드(240)에는 제1 보호 필름(41)이 필름 클램프(242)에 클램핑되었는지의 여부를 감지하는 제1 필름 감지센서(245)가 마련된다. 제1 필름 감지센서(245)가 제1 보호 필름(41)이 있다고 감지한 이후에 도 17처럼 다관절 로봇(210)이 동작되어 제1 보호 필름(41)을 기능성 필름(30)에서 완전히 박리시킬 수 있다. 따라서 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와 필름 클램프(242) 사이에 제1 보호 필름(41)이 클램핑되지 않았음에도 불구하고 다관절 로봇(210)이 동작되는 에러 발생을 예방할 수 있다.

이와 같은 구성들, 즉 제1 보호 필름(41)을 박리해서 클램핑하기 위한 구성들 외에도 로봇 헤드(240)에는 흡착 유닛(246)이 더 갖춰진다. 흡착 유닛(246)은 로봇 헤드(240)의 일측에 마련되며, 패널(10) 또는 상기 기능성 필름(30)을 진공으로 흡착하는 다수의 흡착 패드(247)를 포함한다. 흡착 유닛(246)은 패널(10)이나 기능성 필름(30), 혹은 기타의 부자재를 흡착시켜 위치 이동시키는 역할을 담당할 수 있다.

다시 도 10을 참조하면, 필름 수거부(260)는 패널(10) 또는 기능성 필름(30)에서 박리된 제1 보호 필름(41)이 수거되는 필름 수거통(261)과, 필름 수거통(261)의 입구 영역에 마련되는 흡착겸용 블로잉 유닛(262)을 포함한다.

흡착겸용 블로잉 유닛(262)은 필름 수거통(261)의 입구 영역에 마련되며, 다관절 로봇(210)의 작용으로 필름 수거통(261)에 수거되는 제1 보호 필름(41)을 흡착(vacuum) 또는 블로잉(blowing)하는 역할을 한다.

한편, 본 실시예에 따른 보호 필름 박리장치(200)에는 도시 않은 컨트롤러와 상호작용하는 제2 필름 감지센서(263)가 더 갖춰진다. 제2 필름 감지센서(263)는 흡착겸용 블로잉 유닛(262)에 마련되며, 흡착겸용 블로잉 유닛(262)에 다관절 로봇(210)으로부터의 제1 보호 필름(41)이 배치되었는지의 여부를 감지하는 역할을 한다. 그리고 컨트롤러는 제2 필름 감지센서(263)의 감지신호에 기초하여 필름 클램프(242) 및 흡착겸용 블로잉 유닛(262)의 동작을 컨트롤한다.

이에, 다관절 로봇(210)이 박리된 제1 보호 필름(41)을 필름 수거통(261) 쪽으로 집어넣을 때 제2 필름 감지센서(263)가 제1 보호 필름(41)이 있는지의 여부를 감지해서 그 정보를 컨트롤러로 전송한다. 제1 보호 필름(41)이 있는 경우, 컨트롤러에 의한 흡착겸용 블로잉 유닛(262)의 흡착(vacuum) 작용으로 제1 보호 필름(41)이 흡착겸용 블로잉 유닛(262)에 흡착될 수 있다. 그러면 다관절 로봇(210)은 컨트롤러의 컨트롤에 의해 제1 보호 필름(41)을 클램핑을 해제하고 원위치로 복귀된다. 다관절 로봇(210)이 원위치 복귀되면 다시 컨트롤러에 의한 흡착겸용 블로잉 유닛(262)의 블로잉(blowing) 작용으로 제1 보호 필름(41)이 필름 수거통(261) 내의 바닥으로 떨어지면서 수거될 수 있다.

다음으로, 기능성 필름 클리닝장치(600)는 도 2를 비롯해서 도 18 내지 도 21에 도시된 바와 같이, 필름 부착 작업라인부(300) 상의 일측에 마련되며, 기능성 필름(30)의 보호 필름, 특히, 제2 보호 필름(42) 상에 잔존 가능한 이물을 제거하여 클리닝(cleaning)하는 역할을 한다. 이는, 기능성 필름(30)의 제2 보호 필름(42)이 점착 시트(110)에 점착되는 부분이기 때문이다.

앞서도 기술한 것처럼 점착 시트(110)를 아무리 깨끗하게 관리하더라도 외부에서 공급되는 기능성 필름(30)의 제2 보호 필름(42) 상에 이물이 있으면, 점착 시트(110)로 전이될 수밖에 없다. 이처럼 점착 시트(110)에 이물이 붙으면 점착 시트(110)의 점착력이 약해져서 기능성 필름(30)의 부착작업 사용량이 줄게 되고, 이로 인해 점착 시트(110)의 교체횟수가 늘어나고 그만큼 교체공수 및 비용이 발생될 수밖에 없다. 따라서 기능성 필름(30)의 제2 보호 필름(42) 상에 잔존 가능한 이물을 미리 제거해서 기능성 필름(30)의 제2 보호 필름(42)을 클리닝할 수 있으면 실질적으로 점착 시트(110)를 반영구적으로 사용할 수도 있다. 이를 위해, 기능성 필름 클리닝장치(600)가 마련되는 것이다.

이러한 기능성 필름 클리닝장치(600)는 클리닝장치 본체(610)와, 클리닝장치 본체(610) 상에 회전 가능하게 마련되는 클리닝 롤러(620) 및 전이 롤러(630)를 포함한다. 기능성 필름 클리닝장치(600)는 도 2에 도시된 바와 같이, 기능성 필름 클리닝장치(600)는 필름 부착 작업라인부(300) 상의 일측에 고정되게 마련된다. 따라서 기능성 필름(30)은 필름 스테이지(380) 상에 안착된 후, 필름 스테이지(380)를 통해 기능성 필름 클리닝장치(600) 쪽으로 이동되면서 클리닝될 수 있다.

클리닝장치 본체(610)는 기능성 필름 클리닝장치(600)의 외관 구조를 이룬다. 클리닝장치 본체(610) 상에 클리닝 롤러(620) 및 전이 롤러(630)를 비롯해서 이들을 지지하는 구조물들이 위치별로 탑재된다.

클리닝 롤러(620)는 클리닝장치 본체(610)에 회전 가능하게 마련되며, 기능성 필름(30)의 제2 보호 필름(42) 상에 잔존 가능한 이물을 제거하여 클리닝(cleaning)하는 역할을 한다.

클리닝 롤러(620)는 무동력 자유 회전형 롤러로서 소정의 점착력을 보유하고 있다. 따라서 필름 스테이지(380)를 통해 기능성 필름(30)이 이동될 때, 기능성 필름(30)의 제2 보호 필름(42)이 클리닝 롤러(620)에 접하게 됨으로써 제2 보호 필름(42) 상의 이물이 클리닝 롤러(620)로 전달될 수 있다.

전이 롤러(630)는 클리닝 롤러(620)와 외접되며, 클리닝 롤러(620)의 이물을 전이 받는 롤러이다.

본 실시예에서 전이 롤러(630) 역시, 무동력 자유 회전형 롤러로서 소정의 점착력을 보유한다. 이때, 클리닝 롤러(620)보다 전이 롤러(630)의 점착력이 더 크고, 클리닝 롤러(620)보다 전이 롤러(630)의 사이즈가 더 크게 마련된다.

따라서 제2 보호 필름(42) 상에 잔존 가능한 이물이 1차로 클리닝 롤러(620)로 전달되고, 이어 2차로 전이 롤러(630)로 전달되는 과정을 거침으로써, 이물은 전이 롤러(630) 상에 그대로 잔존할 수 있다. 특히, 전이 롤러(630)의 사이즈가 크기 때문에 많은 이물을 흡착해서 보유할 수 있다.

클리닝 롤러(620)와 전이 롤러(630)가 회전될 수 있도록 기능성 필름 클리닝장치(600)에는 제1 롤러 지지부(641)와 제2 롤러 지지부(642)가 마련된다. 제1 롤러 지지부(641)는 클리닝 롤러(620)를 회전 가능하게 지지하는 구조물이고, 제2 롤러 지지부(642)는 전이 롤러(630)를 회전 가능하게 지지하는 구조물이다. 이때, 제1 및 제2 롤러 지지부(641,642)는 연결 프레임(650)에 의해 한 몸체로 연결된다.

기능성 필름 클리닝장치(600)에는 프레임 업/다운 구동부(660)가 더 갖춰진다. 프레임 업/다운 구동부(660)는 클리닝장치 본체(610)와 연결 프레임(650)에 마련되며, 클리닝장치 본체(610)에 대하여 연결 프레임(650)을 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다. 프레임 업/다운 구동부(660)에 의해 연결 프레임(650)이 업/다운(up/down)되기 때문에 공정에서 클리닝 롤러(620)와 제2 보호 필름(42) 간의 간격을 잘 맞출 수 있다.

프레임 업/다운 구동부(660)는 클리닝장치 본체(610)에 결합되는 실린더 본체(671)와, 실린더 본체(671)에 연결되고 단부가 연결 프레임(650)에 결합되는 실린더 로드(672)를 구비하는 실린더(670)와, 클리닝장치 본체(610)와 연결 프레임(650) 사이에 마련되며, 연결 프레임(650)의 업/다운(up/down) 구동을 가이드하는 가이드(680)를 포함한다.

이때, 가이드(680)는 클리닝장치 본체(610)와 연결 프레임(650) 사이의 양측에 배치되는 한 쌍의 메인 가이드부(681)와, 한 쌍의 메인 가이드부(681) 사이에서 클리닝장치 본체(610)와 연결 프레임(650)에 연결되는 다수의 서브 가이드부(682)를 포함할 수 있다. 가이드(680)가 메인 가이드부(681) 및 서브 가이드부(682)로 적용됨으로써 프레임 업/다운 구동부(660)에 의한 연결 프레임(650)의 업/다운(up/down) 동작을 보다 안정적으로 이끌어낼 수 있다.

다음으로, 얼라인용 카메라장치(400)는 도 2를 비롯해서 도 22 내지 도 27에 도시된 바와 같이, 패널(10)과 기능성 필름(30)에 대한 얼라인 영상정보를 획득하는 역할을 한다.

앞서 기술한 바와 같이, 고정밀도의 부착정도의 성능을 달성하기 위해서는 패널(10)과 기능성 필름(30)의 정확한 좌표값을 얻기 위한 얼라인 영상정보를 획득해야 하고, 이를 토대로 패널(10)에 기능성 필름(30)을 부착시켜야 한다. 이 경우, 패널(10)에 대한 얼라인 영상정보를 획득하기 위한 카메라와, 기능성 필름(30)에 대한 얼라인 영상정보를 획득하기 위한 카메라를 개별적으로 갖추게 되면 카메라 동기화에 편차량이 발생될 수 있으며, 이로 인해 고정밀도 제품에 대응이 실질적으로 불가능할 수 있다.

따라서 본 실시예와 같이 단일의 카메라(450)가 적용되는 얼라인용 카메라장치(400)를 적용하는 것이 유리하다. 물론, 후술하는 것처럼 본 실시예에 따른 얼라인용 카메라장치(400)에는 단일의 카메라(450)와 빛의 성질이 상이한 다수의 조명(461,462)을 콤팩트하고 효율적으로 함께 적용하여 패널(10)과 기능성 필름(30)에 대한 얼라인 영상정보를 획득함으로써 고정밀도 제품에 대응이 가능해질 수 있도록 하고 있는 것이다.

이러한 효과를 제공할 수 있는 얼라인용 카메라장치(400)는 모듈 프레임(410)에 다수의 단위 카메라 모듈(420)이 결합되는 구조를 갖는다. 단위 카메라 모듈(420)들의 구조는 모두 동일하며, 각각이 패널(10)과 기능성 필름(30)에 대한 영상을 촬영한다.

모듈 프레임(410)은 필름 부착 작업라인부(300) 상의 일측에 위치 고정되는 구조물로서, 단위 카메라 모듈(420)들을 지지한다. 단위 카메라 모듈(420)들의 위치를 초기 세팅한 이후에는 단위 카메라 모듈(420)에 마련되는 카메라(450)의 위치가 움직이지 않고 고정되기 때문에 패널(10)과 기능성 필름(30)의 정확한 좌표값을 얻기에 유리하다.

다수의 단위 카메라 모듈(420)들 중 하나의 단위 카메라 모듈(420)은 다른 하나의 단위 카메라 모듈(420)에 대해 접근 또는 이격 구동되는데, 이는 모듈 구동부(430)가 담당한다. 모듈 구동부(430)는 모터와 볼 스크루의 조합으로 구현될 수 있다. 모듈 구동부(430)에 의해 한 쌍의 단위 카메라 모듈(420)이 서로 접근 또는 이격 구동됨으로써 사이즈가 상이한 패널(10)과 기능성 필름(30)에 공용으로 대응할 수 있다.

단위 카메라 모듈(420)은 서포터(440)와, 서포터(440)에 위치별로 탑재되는 카메라(450), 렌즈(470), 프리즘(481), 그리고 다수의 조명(461,462)을 포함할 수 있다. 앞서 기술한 것처럼 모든 단위 카메라 모듈(420)의 구조가 동일하다.

서포터(440)는 카메라(450), 렌즈(470), 프리즘(481), 그리고 다수의 조명(461,462)을 위치별로 지지하는 지지 구조물이다.

카메라(450)는 패널(10)과 기능성 필름(30)에 대한 얼라인 영상정보를 획득하는 역할을 한다. 반복 설명하는 것처럼 본 실시예에 따른 얼라인용 카메라장치(400)에 적용되는 카메라(450)는 단일의 카메라이다. 따라서 개별 카메라 적용의 문제점을 해결하여 패널(10)과 기능성 필름(30)의 정확한 좌표값을 얻기 위한 얼라인 영상정보를 획득하는데 유리하다. 카메라(450)의 상부에는 오토 포커싱 기구(451)가 탑재될 수 있다.

렌즈(470)는 서포터(440)의 일측에 마련되어 카메라(450)와 연결되되 카메라(450)와 다른 축선 상에 배치되는 일종의 경통이다. 패널(10)과 기능성 필름(30)에 대한 얼라인 영상정보가 렌즈(470)를 통해 획득될 수 있다.

카메라(450)와 렌즈(470)의 축선이 다르기 때문에 이를 보정하기 위해 프리즘(481)이 마련된다. 프리즘(481)은 카메라(450)와 렌즈(470) 사이에 배치되며, 카메라(450)에 대해 이축적으로 배치되는 렌즈(470)를 통해 얼라인 영상정보를 획득할 수 있도록 하는 역할을 한다. 반드시 그러할 필요는 없으나 프리즘(481)의 측부에는 추가의 사이드 조명(483)이 마련될 수 있다.

한편, 다수의 조명(461,462)은 카메라(450)가 패널(10) 및 기능성 필름(30)에 대한 얼라인 영상정보를 촬영할 때 패널(10) 및 기능성 필름(30) 측으로 빛을 조사시키는 광원이다. 본 실시예에서 다수의 조명(461,462)은 조사되는 빛의 성질이 다른 것으로 적용된다.

즉 다수의 조명(461,462)은 카메라(450)가 패널(10)에 대한 얼라인 영상정보를 촬영할 때 패널(10) 측으로 조사되는 제1 조명(461)과, 제1 조명(461)과 다른 위치에 마련되며, 카메라(450)가 기능성 필름(30)에 대한 얼라인 영상정보를 촬영할 때 기능성 필름(30) 측으로 조사되되 제1 조명(461)과 빛의 성질이 상이한 제2 조명(462)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 제1 조명(461)은 프리즘(481) 상에 배치되되 렌즈(470)와 동축적으로 배치되는 동축 조명(461)이다. 이러한 동축 조명(461)으로서 IR(Infrared Ray, 적외선) 조명이 적용될 수 있다.

이에 대해 부연하면, 카메라(450)의 작용으로 패널(10)에 대한 얼라인 영상정보를 촬영해서 획득하려 할 경우, 패널(10)에 빛이 조사되어야 한다. 이때, 도 1을 참조해서 설명한 것처럼 패널(10)에는 이미 편광필름(20)이 부착되어 있는 상태라서 일반 조명을 사용하면 패널(10) 상의 얼라인 마크가 편광필름(20)에 가려 보이지 않는다. 따라서 이때는 IR 조명을 조사해야 원하는 패널(10) 상의 얼라인 마크를 획득하여 얼라인 영상정보로 활용할 수 있다. 제1 조명(461)이 켜질(on) 때는 제2 조명(462)은 꺼진(off) 상태를 유지한다.

그리고 본 실시예에서 제2 조명(462)은 렌즈(470)의 하부에 결합되며, 기능성 필름(30)의 사이드로 빛이 조사되게 하는 역할을 하는 사이드 조명(462)이다. 이러한 사이드 조명(462)으로서 LED(Light Emitting Diode) 조명이 적용될 수 있다.

이에 대해 부연하면, 카메라(450)의 작용으로 기능성 필름(30), 즉 광학용 투명 장착필름(OCA)에 대한 얼라인 영상정보를 촬영해서 획득하려 할 경우, 광학용 투명 장착필름(OCA)이 투명하기 때문에 또한 코너가 라운드져 있기 때문에 이와 같은 조건의 얼라인 영상정보를 획득하려면 선명한 에지(edge)의 영상이 필요하다. 이를 위해, 사이드 조명(462)이 사용되는 것이다. 제2 조명(462)이 켜질(on) 때는 제1 조명(461)은 꺼진(off) 상태를 유지한다. 사이드 조명(462)의 상부에는 조명 컨트롤러(462a)가 배치된다.

본 실시예처럼 서로 다른 조명, 즉 동축 조명(461)과 사이드 조명(462)을 단일의 카메라(450)로 볼 수 있기 때문에 카메라(450)의 위치의 변화 없이 촬영이 가능하다. 특히, 다른 종류의 조명 조건을 통해 선택적으로 조명 환경을 변화시켜 사용할 수 있기 때문에 최적의 위치, 얼라인 좌표를 얻을 수 있다.

도 2의 기능성 필름 부착시스템의 작용을 간략하게 알아본다.

필름 매거진 장치(500)에 적재되는 다수 매의 기능성 필름(30)은 필름 매거진 장치(500)와 필름 핸들링 로봇(310)의 상호작용으로 한 장씩 취출된 후, 필름 부착 작업라인부(300) 상의 일측에 마련되는 필름 스테이지(380)에 안착된다.

이러한 과정에서 핸들링 로봇(310)은 필름이 한 장씩 공급되는 지의 여부를 필름 체커(360)를 통해 체킹할 수 있다.

필름 스테이지(380) 상에 안착 지지된 기능성 필름(30)은 필름 스테이지(380)의 작용으로 필름 부착 작업라인부(300) 상에서 이동되면서 기능성 필름 클리닝장치(600)에 도달되며, 기능성 필름 클리닝장치(600)에서 제2 보호 필름(42, 도 1 참조) 상의 이물이 클리닝된다.

제2 보호 필름(42) 상의 이물이 클리닝된 기능성 필름(30)은 보호 필름 박리장치(200)에 도달되며, 보호 필름 박리장치(200)에서 제1 보호 필름(41)이 박리된다.

이어, 기능성 필름(30)은 얼라인용 카메라장치(400)에 도달된 후, 기능성 필름(30)의 얼라인용 카메라장치(400)의 작용으로 기능성 필름(30)에 대한 얼라인 영상정보가 촬영된다. 그런 다음, 기능성 필름(30)은 기능성 필름 부착장치(100)로 이동되어 기능성 필름 부착장치(100) 상의 점착 시트(110)에 점착되어 대기한다.

한편, 이러한 작업과 병행하여 필름 매거진 장치(500)의 반대편에서는 패널(10)이 공급된다.

패널(10)은 패널 로딩 스테이지(330)에 로딩된 후, 패널 턴 스테이지(340)에 의해 180도 방향이 바뀐다. 이어 패널 핸들링 로봇(320)이 패널(10)을 필름 부착 작업라인부(300) 상의 타측에 마련되는 패널 스테이지(700)로 옮긴다.

패널(10)은 패널 스테이지(700)의 작용으로 필름 부착 작업라인부(300) 상에서 이동되면서 얼라인용 카메라장치(400)에 도달된 후, 얼라인용 카메라장치(400)의 작용으로 패널(10)에 대한 얼라인 영상정보가 촬영된다. 그런 다음, 기능성 필름 부착장치(100)의 하부로 이동된다.

이때, 기능성 필름(30)은 이미 기능성 필름 부착장치(100)의 점착 시트(110)에 점착되어 있기 때문에 기능성 필름(30)과 패널(10)의 얼라인 영상정보를 토대로 해서 기능성 필름(30)을 기준으로 패널(10)의 상대 위치를 얼라인한다. 패널(10)에 대한 얼라인 작업은 패널(10)이 기능성 필름 부착장치(100)로 이동되는 중에 패널 스테이지(700)에서 진행된다. 따라서 택트 타임을 줄일 수 있다.

기능성 필름(30)에 대한 패널(10)의 얼라인 작업이 완료되면 기능성 필름 부착장치(100)를 통해 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착된다. 즉 전술한 도 8 및 도 9의 작용을 통해 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착된다.

이후, 기능성 필름(30)이 부착된 패널(10)이 패널 스테이지(700)를 통해 보호 필름 박리장치(200)로 이동되어 보호 필름 박리장치(200)에 의해 제2 보호 필름(42)이 박리된 다음, 패널 언로딩 스테이지(350)를 통해 시스템 외부로 취출된다. 이렇게 취출되는 제품은 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착된 제품이다.

이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 기능성 필름 부착장치(100, 도 3 내지 도 9 참조)가 적용됨으로써 패널(10)에 기능성 필름(30)이 부착될 때 점착 시트(110)의 텐션을 공정에서 요구되는 수준으로 일정하게 유지시킬 수 있으며, 이로 인해 패널(10)에 대한 기능성 필름(30)의 부착 품질을 향상시킬 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 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 패널 20 : 편광필름
30 : 기능성 필름 41 : 제1 보호 필름
42 : 제2 보호 필름 100 : 기능성 필름 부착장치
200 : 보호 필름 박리장치 300 : 필름 부착 작업라인
310 : 필름 핸들링 로봇 320 : 패널 핸들링 로봇
400 : 얼라인용 카메라 장치 500 : 필름 매거진 장치
600 : 기능성 필름 클리닝장치 700 : 패널 스테이지
800 : 플라즈마 장치

Claims

부착장치 본체;
상기 부착장치 본체에 마련되며, 소정의 점착 시트에 기능성 필름이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 상기 점착 시트를 이용해서 패널에 상기 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착부; 및
상기 부착장치 본체에 마련되며, 상기 기능성 필름 부착부에 의해 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착될 때 상기 점착 시트의 텐션(tension)을 유지시키는 시트 텐션 유지부를 포함하며,
상기 기능성 필름 부착부는,
상기 점착 시트에 상기 기능성 필름이 점착되도록 하거나 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 상기 점착 시트 상에서 가압 이동되는 부착 롤러;
상기 부착 롤러에 이웃하게 배치되며, 상기 패널에 상기 기능성 필름의 부착이 완료된 때 상기 기능성 필름에서 상기 점착 시트가 이탈되도록 하되 상기 부착 롤러보다 높은 위치에서 상기 점착 시트의 하부에 배치되는 시트 이탈 롤러; 및
상기 부착 롤러에 외접되며, 상기 부착 롤러의 회전을 지지하는 백업 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제1항에 있어서,
상기 시트 텐션 유지부는,
상기 점착 시트의 일단부 영역에 연결되며, 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착될 때 동작되는 헤드(head) 실린더 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제2항에 있어서,
상기 시트 텐션 유지부는,
상기 점착 시트의 타단부 영역에 연결되되 상기 헤드 실린더 유닛과 상호작용하며, 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착될 때 상기 기능성 필름의 연신 정도에 따라 동작되는 테일(tail) 실린더 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제3항에 있어서,
상기 점착 시트의 일단부를 지지하는 제1 시트 클램프가 탑재되게 지지하는 제1 클램프 탑재용 지지대와, 상기 점착 시트의 타단부를 지지하는 제2 시트 클램프가 탑재되게 지지하는 제2 클램프 탑재용 지지대를 구비하는 시트 탑재부를 더 포함하며,
상기 헤드 실린더 유닛은 상기 시트 탑재부의 제1 클램프 탑재용 지지대에 연결되고, 상기 테일 실린더 유닛은 상기 시트 탑재부의 제2 클램프 탑재용 지지대에 연결되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제4항에 있어서,
상기 헤드 실린더 유닛은,
상기 제1 클램프 탑재용 지지대에 연결되는 제1 지지대 연결부;
상기 부착장치 본체와 상기 제1 지지대 연결부에 마련되며, 상기 부착장치 본체에 대하여 상기 제1 지지대 연결부를 슬라이딩 이동시키는 제1 슬라이딩 가이드; 및
상기 제1 지지대 연결부에 결합되는 헤드 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제4항에 있어서,
상기 테일 실린더 유닛은,
상기 제2 클램프 탑재용 지지대에 연결되는 제2 지지대 연결부;
상기 부착장치 본체와 상기 제2 지지대 연결부에 마련되며, 상기 부착장치 본체에 대하여 상기 제2 지지대 연결부를 슬라이딩 이동시키는 제2 슬라이딩 가이드; 및
상기 제2 지지대 연결부에 결합되는 테일 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 기능성 필름 부착부는,
상기 부착 롤러, 상기 백업 롤러 및 상기 시트 이탈 롤러를 하나의 몸체로 지지하는 롤러 지지모듈;
저마찰 실린더와, 상기 부착 롤러가 상기 점착 시트에 가압되는 가압력을 감지하는 로드 셀을 구비하며, 상기 부착장치 본체에 마련되되 상기 롤러 지지모듈을 업/다운(up/down) 구동시키는 모듈 업/다운 구동부; 및
상기 부착장치 본체에 마련되되 상기 롤러 지지모듈 및 상기 모듈 업/다운 구동부와 연결되며, 상기 롤러 지지모듈이 패널 슬라이더 상에서 왕복 구동되도록 주행시키는 모듈 주행부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
패널에 기능성 필름이 부착되는 라인을 형성하는 필름 부착 작업라인부; 및
상기 필름 부착 작업라인부 상의 일측에 마련되며, 상기 패널에 상기 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착장치를 포함하며,
상기 기능성 필름 부착장치는,
부착장치 본체;
상기 부착장치 본체에 마련되며, 소정의 점착 시트에 상기 기능성 필름이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 상기 점착 시트를 이용해서 상기 패널에 상기 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착부; 및
상기 부착장치 본체에 마련되며, 상기 기능성 필름 부착부에 의해 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착될 때 상기 점착 시트의 텐션(tension)을 유지시키는 시트 텐션 유지부를 포함하며,
상기 기능성 필름 부착부는,
상기 점착 시트에 상기 기능성 필름이 점착되도록 하거나 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 상기 점착 시트 상에서 가압 이동되는 부착 롤러;
상기 부착 롤러에 이웃하게 배치되며, 상기 패널에 상기 기능성 필름의 부착이 완료된 때 상기 기능성 필름에서 상기 점착 시트가 이탈되도록 하되 상기 부착 롤러보다 높은 위치에서 상기 점착 시트의 하부에 배치되는 시트 이탈 롤러; 및
상기 부착 롤러에 외접되며, 상기 부착 롤러의 회전을 지지하는 백업 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제9항에 있어서,
상기 시트 텐션 유지부는,
상기 점착 시트의 일단부 영역에 연결되며, 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착될 때 동작되는 헤드(head) 실린더 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제10항에 있어서,
상기 시트 텐션 유지부는,
상기 점착 시트의 타단부 영역에 연결되되 상기 헤드 실린더 유닛과 상호작용하며, 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착될 때 상기 기능성 필름의 연신 정도에 따라 동작되는 테일(tail) 실린더 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제11항에 있어서,
상기 점착 시트의 일단부를 지지하는 제1 시트 클램프가 탑재되게 지지하는 제1 클램프 탑재용 지지대와, 상기 점착 시트의 타단부를 지지하는 제2 시트 클램프가 탑재되게 지지하는 제2 클램프 탑재용 지지대를 구비하는 시트 탑재부를 더 포함하며,
상기 헤드 실린더 유닛은 상기 시트 탑재부의 제1 클램프 탑재용 지지대에 연결되고, 상기 테일 실린더 유닛은 상기 시트 탑재부의 제2 클램프 탑재용 지지대에 연결되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제12항에 있어서,
상기 헤드 실린더 유닛은,
상기 제1 클램프 탑재용 지지대에 연결되는 제1 지지대 연결부;
상기 부착장치 본체와 상기 제1 지지대 연결부에 마련되며, 상기 부착장치 본체에 대하여 상기 제1 지지대 연결부를 슬라이딩 이동시키는 제1 슬라이딩 가이드; 및
상기 제1 지지대 연결부에 결합되는 헤드 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제12항에 있어서,
상기 테일 실린더 유닛은,
상기 제2 클램프 탑재용 지지대에 연결되는 제2 지지대 연결부;
상기 부착장치 본체와 상기 제2 지지대 연결부에 마련되며, 상기 부착장치 본체에 대하여 상기 제2 지지대 연결부를 슬라이딩 이동시키는 제2 슬라이딩 가이드; 및
상기 제2 지지대 연결부에 결합되는 테일 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
삭제
제9항에 있어서,
상기 기능성 필름 부착부는,
상기 부착 롤러, 상기 백업 롤러 및 상기 시트 이탈 롤러를 하나의 몸체로 지지하는 롤러 지지모듈;
저마찰 실린더와, 상기 부착 롤러가 상기 점착 시트에 가압되는 가압력을 감지하는 로드 셀을 구비하며, 상기 부착장치 본체에 마련되되 상기 롤러 지지모듈을 업/다운(up/down) 구동시키는 모듈 업/다운 구동부; 및
상기 부착장치 본체에 마련되되 상기 롤러 지지모듈 및 상기 모듈 업/다운 구동부와 연결되며, 상기 롤러 지지모듈이 패널 슬라이더 상에서 왕복 구동되도록 주행시키는 모듈 주행부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제9항에 있어서,
상기 필름 부착 작업라인부 상의 일측에 마련되며, 상기 기능성 필름의 보호 필름 상에 잔존 가능한 이물을 제거하여 클리닝(cleaning)하는 기능성 필름 클리닝장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제17항에 있어서,
상기 기능성 필름 클리닝장치는,
클리닝장치 본체;
상기 클리닝장치 본체에 회전 가능하게 마련되며, 패널에 부착될 기능성 필름의 보호 필름 상에 잔존 가능한 이물을 제거하기 위해 클리닝(cleaning)하는 클리닝 롤러; 및
상기 클리닝 롤러와 외접되며, 상기 클리닝 롤러의 이물을 전이 받는 전이 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제18항에 있어서,
상기 기능성 필름 클리닝장치는,
상기 클리닝 롤러를 회전 가능하게 지지하는 제1 롤러 지지부;
상기 전이 롤러를 회전 가능하게 지지하는 제2 롤러 지지부;
상기 제1 및 제2 롤러 지지부를 하나의 몸체로 연결하는 연결 프레임; 및
상기 클리닝장치 본체와 상기 연결 프레임에 마련되며, 상기 클리닝장치 본체에 대하여 상기 연결 프레임을 업/다운(up/down) 구동시키는 프레임 업/다운 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제19항에 있어서,
상기 프레임 업/다운 구동부는,
상기 클리닝장치 본체에 결합되는 실린더 본체와, 상기 실린더 본체에 연결되고 단부가 상기 연결 프레임에 결합되는 실린더 로드를 구비하는 실린더; 및
상기 클리닝장치 본체와 상기 연결 프레임 사이에 마련되며, 상기 연결 프레임의 업/다운(up/down) 구동을 가이드하는 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제20항에 있어서,
상기 가이드는,
상기 클리닝장치 본체와 상기 연결 프레임 사이의 양측에 배치되는 한 쌍의 메인 가이드부; 및
상기 한 쌍의 메인 가이드부 사이에서 상기 클리닝장치 본체와 상기 연결 프레임에 연결되는 다수의 서브 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.
제18항에 있어서,
상기 클리닝 롤러와 상기 전이 롤러는 무동력 자유 회전형 롤러로서 소정의 점착력을 보유하되 상기 클리닝 롤러보다 상기 전이 롤러의 점착력이 더 크고, 상기 클리닝 롤러보다 상기 전이 롤러의 사이즈가 더 큰 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착시스템.