KR102221103B1 - 광학 시트 제조 장치 및 광학 시트의 제조 방법 - Google Patents

광학 시트 제조 장치 및 광학 시트의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

광학 시트 제조 방법에 있어서, 광학 필름을 절단하여 단위 시트들을 형성한다. 단위 시트 각각을 픽업한다. 픽업된 단위 시트들의 이격 거리를 증가시킨다. 이격 거리가 증가된 단위 시트들을 각각 적재부에 로딩한다. 단위 시트의 개별 픽업 및 이격 공정을 통해 상호 접촉에 의한 오염, 손상을 방지할 수 있다.

Description

광학 시트 제조 장치 및 광학 시트의 제조 방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING OPTICAL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING OPTICAL SHEET}
본 발명은 광학 시트 제조 장치 및 광학 시트의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 이동식 광학 시트 제조 장치 및 이를 이용한 광학 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 액정 디스플레이(LCD), 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 장치 등과 같은 화상 표시 장치에는 위상차 필름, 편광 필름, 휘도 향상 필름 등과 같은 광학 필름이 삽입될 수 있다.
상기 광학 필름은 예를 들면, 롤에 감긴 예비 필름을 상기 화상 표시 장치에 삽입될 수 있는 소정의 사이즈의 시트 형태로 절단하여 제품화될 수 있다. 그러나, 시트 형태로 절단된 복수의 광학 필름들을 이송하는 과정에서 광학 필름 표면의 오염이 유발되고, 광학 필름 제조 장치 또는 이송 장치에 의해 스크래치와 같은 손상이 초래될 수도 있다.
또한, 상기 예비 필름이 복수의 시트들로 절단되면서 이웃하는 시트들이 서로 접촉하며 상호 오염이 초래될 수도 있다.
예를 들면, 한국등록특허공보 제10-1854873호는 박리 또는 주름 방지를 위한 편광판 제조 방법을 개시하고 있으나, 상술한 개별 시트 단위에서의 공정 신뢰성에 대해서는 고려하고 있지 않다.
한국등록특허공보 제10-1854873호
본 발명의 일 과제는 향상된 공정 신뢰성 및 효율성을 갖는 광학 시트 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것이다.
1. 광학 필름을 절단하여 단위 시트들을 형성하는 단계; 상기 단위 시트 각각을 픽업(pick-up) 하는 단계; 픽업된 상기 단위 시트들의 이격 거리를 증가시키는 단계; 및 이격 거리가 증가된 상기 단위 시트들을 각각 적재부에 로딩하는 단계를 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
2. 위 1에 있어서, 상기 단위 시트를 픽업하는 단계는 픽업 패드에 상기 단위 시트를 흡착시키는 것을 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
3. 위 2에 있어서, 상기 이격 거리를 증가시키는 단계는 상기 단위 시트가 흡착된 상기 픽업 패드들을 전-후 방향 및 좌-우 방향으로 이동시키는 것을 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
4. 위 2에 있어서, 상기 단위 시트를 흡착시키는 것은 상기 픽업 패드로 공압 또는 음압을 인가하는 것을 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
5. 위 1에 있어서, 상기 광학 필름을 절단하는 단계는 상기 광학 필름의 길이 방향에 대해 사선 방향으로 상기 광학 필름을 절단하는 것을 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
6. 위 5에 있어서, 상기 광학 필름을 절단하는 단계는 인접하는 상기 단위 시트들이 서로 어긋나게 배열되도록 절단하는 것을 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
7. 위 1에 있어서, 상기 광학 필름은 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 광 확산 필름, 편광판, 편광필름, 지문 방지 필름, 방오 필름 또는 하드 코팅 필름을 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
8. 광학 필름을 복수의 단위 시트들로 절단하는 필름 절단부; 상기 단위 시트들을 각각 픽업하여 이격 거리를 증가시키는 픽업부; 및 상기 픽업부로부터 이송된 상기 단위 시트들을 각각 로딩하는 적재부를 포함하는, 광학 시트 제조 장치.
9. 위 8에 있어서, 상기 픽업부는 상기 단위 시트들을 각각 픽업하는 픽업 패드들; 상기 픽업 패드들이 결합되어 픽업 패드 열을 형성하는 복수의 전-후 방향 샤프트들; 및 상기 전-후 방향 샤프트들을 서로 상대 이동 가능하도록 결합하는 좌-우 방향 샤프트를 포함하는, 광학 시트 제조 장치.
10. 위 9에 있어서, 상기 픽업부는 상기 픽업 패드들을 각각 전-후 방향으로 이동되도록 상기 전-후 방향 샤프트에 결합시키는 이동 고정구를 더 포함하는, 광학 시트 제조 장치.
11. 위 10에 있어서, 상기 픽업부는 상기 픽업 패드와 상기 이동 고정구를 연결시키며 상기 픽업 패드로 공압 또는 음압을 인가하는 흡착 기구를 더 포함하는, 광학 시트 제조 장치.
12. 위 8에 있어서, 상기 적재부는 2면 이상이 개방된 육면체 박스 형상을 갖는, 광학 시트 제조 장치.
본 발명의 실시예들에 따르면, 단위 시트들로 절단된 각 광학 필름을 흡착부를 통해 개별적으로 픽업(pick-up)한 후, 흡착부들 사이의 간격을 증가시킨 후 적재부에 로딩시킬 수 있다.
따라서, 단위 시트들의 상호 접촉 및 광학 필름 제조 장치의 이동 유닛과의 접촉이 방지되어 오염 및 스크래치와 같은 불량이 감소된 광학 필름을 수득할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 광학 시트 제조 장치 및 제조 방법을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2 내지 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 광학 시트 제조 방법의 절단 공정 및 픽업 공정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 5 내지 도 7은 예시적인 실시예들에 따른 광학 시트 제조 방법의 픽업 공정 및 적재 공정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 광학 필름 절단 후 픽업 공정에 의해 개별 단위 시트를 제조 및 적재하는 것을 포함하는 광학 필름의 제조 방법 및 제조 장치가 제공된다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예들을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
이하 도면들을 참조하여 광학 필름 제조 장치 및 이를 이용한 광학 필름 제조 방법이 함께 설명된다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 광학 필름 제조 장치 및 제조 방법을 나타내는 개략적인 도면이다. 도 2 내지 도 4는 예시적인 실시예들에 따른 광학 필름 제조 방법의 절단 공정 및 픽업 공정을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 1을 참조하면, 상기 광학 필름 제조 장치는 필름 공급부(100), 필름 절단부(110), 픽업(pick-up)부(120) 및 적재부(140)를 포함할 수 있다.
필름 공급부(100)를 통해 광학 필름(102)을 공급할 수 있다(예를 들면, 단계 S10). 광학 필름(102)은 제품 단위로 절단되기 전의 원료 필름일 수 있다.
광학 필름(102)은 비제한적인 예로서, 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 광 확산 필름, 편광판, 편광필름, 지문 방지 필름, 방오 필름, 하드 코팅 필름 등과 같은 화상 표시 장치의 각종 기능성 필름을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 광학 필름(102)은 예를 들면, 연신된 폴리비닐알코올(PVA) 수지로 형성된 편광자를 포함하는 편광판일 수 있다. 이 경우, 광학 필름(102)은 상기 편광자의 양면들 상에 각각 형성된 보호 필름들을 더 포함할 수 있다. 보호 필름들은 셀룰로오스 수지, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 올레핀 수지, 폴리카보네이트 수지, 시클로올레핀 수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등과 같은 수지 물질을 포함할 수 있다. 보호 필름들 상에는 적어도 하나의 이형 필름이 더 형성될 수도 있다.
광학 필름(102)은 공급 롤러(101)에 권취된 상태로 제공되어 필름 공급부(100)의 예를 들면, 이송 롤러를 통해 릴리스되며 이동될 수 있다. 예를 들면, 필름 공급부(100)는 상기 이송 롤러를 통해 이동되는 컨베이어 벨트를 포함하며, 광학 필름은 상기 컨베이어 벨트 상에서 이동되며 공급될 수 있다.
필름 공급부(100)로부터 공급된 광학 필름(102)은 필름 절단부(110)를 통해 개별 제품 단위의 사이즈로 절단되어 단위 시트(105)가 형성될 수 있다(예를 들면, 단계 S20).
예를 들면, 필름 절단부(110)는 예를 들면, 광학 필름(102)이 이동 및 지지되는 절단 스테이지 상에서 광학 필름(102)을 절단하는 커터부(115)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 예시적인 실시예들에 따르면 광학 필름(102)은 도 2에 도시된 광학 필름 이송 방향(또는 광학 필름(102)의 길이 방향)에 대해 사선 방향으로 절단될 수 있다. 또한, 절단된 단위 시트들(105)이 광학 필름의 너비 방향 및 길이 방향으로 서로 어긋나게 배열되도록 절단될 수 있다.
따라서, 광학 시트의 제조 배치(batch) 마다 보다 많은 수의 단위 시트들(105)이 제조될 수 있다. 또한, 이웃하는 단위 시트들(105)의 후술하는 픽업 공정에서의 이격 거리를 보다 증가시킬 수도 있다.
광학 필름(102)의 절단 방향은 특별히 한정되는 것은 아니며, 픽업부, 적재부 등의 디자인, 공정 편의성 등을 고려하여 적절히 변경될 수 있다. 예를 들면, 광학 필름(102)은 길이 방향(또는 이송 방향) 및 너비 방향에 평행한 방향을 따라 절단되어 단위 시트들(105)이 제조될 수도 있다.
도 1 및 도 3을 함께 참조하면, 절단된 단위 시트들(105)은 픽업(pick-up)부(120)를 통해 이동될 수 있다(예를 들면, 단계 S30).
예시적인 실시예들에 따르면, 단위 시트들(105) 위로 복수의 픽업 패드들(127)을 포함하는 픽업 기구(125)가 이동될 수 있다. 픽업 기구(125)는 픽업 패드들(127)이 단위 시트들(105)과 접촉하도록 하강한 후, 단위 시트들(105)이 각 픽업 패드(127)에 부착되면, 다시 상승 및 이동할 수 있다.
도 4를 참조하면, 예시적인 실시예들에 따르면, 픽업 패드들(127)을 통해 단위 시트들(105)을 부착 또는 흡착시킨 후, 픽업 패드들(127) 사이의 이격 거리를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 하나의 제조 배치 내에서 픽업된 단위 시트들(105)이 이동하면서 서로 접촉하여 오염이 발생하거나 스크래치 등과 같은 기계적 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상술한 바와 같이 이격 거리가 증가되어 픽업 기구(125)를 통해 이동된 단위 시트들(105)은 적재부(140)로 이송되어 로딩될 수 있다(예를 들면, 단계 S40).
예시적인 실시예들에 따르면, 픽업 패드(127)에 부착된 단위 시트(105)는 개별적으로 각 적재부(140) 내로 낙하될 수 있다. 적재부(140)는 예를 들면, 단위 시트(105)를 수용할 수 있는 적절한 사이즈를 갖는 팔레트 또는 박스 형태를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 픽업 공정에 의해 단위 시트들(105)이 이동하므로, 예를 들면, 절단 이후 컨베이어 벨트 상에서 슬라이딩 방식으로 적재부(140)까지 이동되는 공정에 비해 광학 시트 제조 장치로부터의 오염, 손상 가능성이 현저히 감소할 수 있다.
또한, 단위 시트(105) 각각 개별적으로 픽업 및 적재가 수행되므로 단위 시트들(105) 상호 간의 접촉이 방지되어, 오염 및 기계적 손상의 가능성이 현저히 감소될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 픽업 이후 단위 시트들(105) 사이의 이격 거리가 증가된 상태로 적재부(140)로 이동하므로, 상호 접촉 가능성이 추가적으로 감소될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 예시적인 실시예들에 따른 광학 필름 제조 방법의 픽업 공정 및 적재 공정을 개략적으로 도시한 도면들이다. 예를 들면, 도 5 내지 도 7은 픽업 기구(125)를 통한 이송 공정을 보다 상세히 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, 픽업 기구(125)는 전-후 방향 샤프트(130) 및 좌-우 방향 샤프트(132)를 포함할 수 있다.
전-후 방향 샤프트(130)에는 복수의 픽업 패드들(127)이 결합되어 픽업 패드 열이 정의될 수 있다. 예를 들면, 픽업 패드(127)는 흡착 기구(129)와 연결되고, 흡착 기구(129)는 이동 고정구(134)를 통해 전-후 방향 샤프트(130)에 결합될 수 있다.
예를 들면, 흡착 기구(129)를 통해 공압 또는 음압이 인가되어 픽업 패드(127)를 통해 단위 시트(105)를 부착시킬 수 있다.
복수의 전-후 방향 샤프트들(130)은 좌-우 방향 샤프트(132)에 의해 상호 상대 이동이 가능하도록 결합될 수 있다. 이에 따라, 복수의 픽업 패드 열들이 좌-우 방향을 따라 배열될 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 전-후 방향 샤프트(130)의 양 단부들에 각각 좌-우 방향 샤프트(132)가 제공될 수 있다.
도 6을 참조하면, 이동 고정구(134) 및 전-후 방향 샤프트(130)의 이동에 의해 단위 시트(105)가 부착된 픽업 패드들(127) 사이의 이격 거리가 증가될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 전-후 방향 샤프트들(130)이 좌-우 방향 샤프트(132)에 지지된 채로 좌-우 방향으로 상대 이동할 수 있다. 또한, 이동 고정구들(134)이 전-후 방향 샤프트(130)에 지지된 상태에서 전-후 방향으로 이동할 수 있다.
이에 따라, 단위 시트들(105) 사이의 이격 거리가 전-후 방향 및 좌-우 방향 모두 증가될 수 있다.
도 7을 참조하면, 픽업 패드(127)에 의해 흡착 또는 부착된 단위 시트들(105)은 도 6을 참조로 설명한 바와 같이 이격 거리가 증가된 상태로 이동되어 각 적재부(140)로 로딩될 수 있다.
상술한 바와 같이, 단위 시트(105) 마다 독립적으로 적재부(140)가 제공되어 적재 공정에서 발생될 수 있는 오염 및 손상 가능성 역시 감소시킬 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 적재부(140)는 낙하된 단위 시트(105)를 지지하면서 단위 시트(105)와의 접촉 영역을 감소시키도록 개방된 박스 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 적재부(140)는 2면 이상이 개방된 육면체 박스 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 적재부(140)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상면 및 측면들 중 2면이 개방된 육면체 박스 형상을 가질 수 있다.
상술한 예시적인 실시예들에 따라, 절단, 픽업 및 적재된 단위 시트(105)는 예를 들면, 디스플레이 장치에 적용되는 광학 필름 제품으로 제공되며, 오염, 손상이 감소된 고신뢰성의 원하는 광학 성능이 상기 디스플레이 장치 내에서 제공될 수 있다.
100: 필름 공급부 102: 광학 필름
105: 단위 시트 110: 필름 절단부
115: 커터부 125: 픽업 기구
127: 픽업 패드 120: 픽업부
129: 흡착 기구 134: 이동 고정구
130: 전-후 방향 샤프트 132: 좌-우 방향 샤프트
140: 적재부

Claims (12)

  1. 광학 필름을 절단하여 복수 개의 단위 시트들을 형성하는 단계;
    픽업 패드에 상기 단위 시트들 각각을 흡착시켜 픽업(pick-up) 하는 단계;
    상기 단위 시트들이 흡착된 상기 픽업 패드들을 전-후 방향 및 좌-우 방향으로 이동시켜 픽업된 상기 단위 시트들의 이격 거리를 증가시키는 단계; 및
    이격 거리가 증가된 상기 단위 시트들을 각각 적재부에 로딩하는 단계를 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 단위 시트를 흡착시키는 것은 상기 픽업 패드로 공압 또는 음압을 인가하는 것을 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 광학 필름을 절단하는 단계는 상기 광학 필름의 길이 방향에 대해 사선 방향으로 상기 광학 필름을 절단하는 것을 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 광학 필름을 절단하는 단계는 인접하는 상기 단위 시트들이 서로 어긋나게 배열되도록 절단하는 것을 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 광학 필름은 위상차 필름, 휘도 향상 필름, 광 확산 필름, 편광판, 편광필름, 지문 방지 필름, 방오 필름 또는 하드 코팅 필름을 포함하는, 광학 시트의 제조 방법.
  8. 광학 필름을 복수 개의 단위 시트들로 절단하는 필름 절단부;
    픽업 패드를 포함하며, 상기 픽업 패드에 상기 단위 시트들 각각을 흡착시켜 픽업하며, 상기 단위 시트가 흡착된 상기 픽업 패드들을 전-후 방향 및 좌-우 방향으로 이동시켜 픽업된 상기 단위 시트들의 이격 거리를 증가시키는 픽업부; 및
    상기 픽업부로부터 이송된 상기 단위 시트들을 각각 로딩하는 적재부를 포함하는, 광학 시트 제조 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 픽업부는,
    상기 픽업 패드들이 결합되어 픽업 패드 열을 형성하는 복수의 전-후 방향 샤프트들; 및
    상기 전-후 방향 샤프트들을 서로 상대 이동 가능하도록 결합하는 좌-우 방향 샤프트를 더 포함하는, 광학 시트 제조 장치.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 픽업부는 상기 픽업 패드들을 각각 전-후 방향으로 이동되도록 상기 전-후 방향 샤프트에 결합시키는 이동 고정구를 더 포함하는, 광학 시트 제조 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 픽업부는 상기 픽업 패드와 상기 이동 고정구를 연결시키며 상기 픽업 패드로 공압 또는 음압을 인가하는 흡착 기구를 더 포함하는, 광학 시트 제조 장치.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 적재부는 2면 이상이 개방된 육면체 박스 형상을 갖는, 광학 시트 제조 장치.
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