KR102363071B1

KR102363071B1 - 마킹을 이용한 광학 필름, 광학 필름 제조 장치 및 제조 방법

Info

Publication number: KR102363071B1
Application number: KR1020200095885A
Authority: KR
Inventors: 이문찬; 허은규; 박정호; 권현철
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2022-02-16
Also published as: KR20210037519A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름을 제1방향으로 공급하는 공급부와, 공급부와 이격 배치되며 공급부에서 공급되는 광학 필름을 권취하는 수취부와, 공급부와 수취부 사이에 배치되며 광학 필름 상에 광원을 조사하여 마킹을 형성하는 마킹부와, 마킹부와 연결되며 마킹부를 이동시키는 구동부를 포함하고, 마킹부가 이동됨에 따라 마킹은 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 장치를 제공한다.

Description

마킹을 이용한 광학 필름, 광학 필름 제조 장치 및 제조 방법{Optical film, apparatus and method for producing the same using marking}

본 발명의 실시예들은 마킹을 이용한 광학 필름, 광학 필름 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 광학 필름은 연신 처리, 표면 처리, 슬리팅(slitting) 등의 제조 공정을 거치게 된다. 이러한 광학 필름의 제조 공정은 주로 롤-투-롤(roll to roll, R2R) 방식으로 이루어진다.

광학 필름의 표면 처리 공정의 경우 광학 필름의 권출, 표면 처리, 경화, 권취 순서로 이루어진다. 상기 권취 공정은 광학 필름 생산 공정의 최종 단계로 결함이 발생되는 경우 이를 해결하기가 쉽지 않으며 제품의 품질을 저하시키는 요인이 된다.

R2R 공정 후에 광학 필름을 제대로 권취하려면, 필름에 가해지는 권취 장력 분포, 필름의 두께 편차, 필름의 슬립 저항성, 필름 표면의 거칠기, 권취한 필름의 밀도 등 다양한 요인들을 고려해야 한다.

필름의 권취의 불량 사례로는 권취 중 필름의 주행 방향과 수직 방향의 사행, 권심 고정 테잎에 의한 눌림 불량이 있다. 이 경우 사행 불량을 억제하기 위해서는 권취 장력을 높이거나 필름의 슬립 저항력을 높이고 권취 시 적층되는 필름 사이에 인입되는 공기의 양을 최소화해야 한다. 눌림 불량을 방지하기 위해서는 권취 장력을 낮추고, 권취 시 필름 사이에 인입되는 공기의 양을 최소화해야 한다.

그러나 종래와 같이 필름의 권취 장력을 조절하는 방식만으로는 필름을 권취하는 과정에서 사행과 눌림 불량을 모두 해결하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 연신 처리된 광학 필름의 축 방향에 따라 물성을 달리하는 점을 고려하여 마킹을 축 방향과 미리 설정된 각도를 이루도록 하고, 최적의 마킹 형성 및 권취 시 사행을 방지할 수 있도록 한 광학 필름, 광학 필름 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예는, 광학 필름을 제1방향으로 공급하는 공급부; 상기 공급부와 이격 배치되며 상기 공급부에서 공급되는 상기 광학 필름을 권취하는 수취부; 및 상기 공급부와 상기 수취부 사이에 배치되며 상기 광학 필름 상에 광원을 조사하여 마킹을 형성하는 마킹부; 및 상기 마킹부와 연결되며 상기 마킹부를 이동시키는 구동부;를 포함하고, 상기 마킹부가 이동됨에 따라 상기 마킹은 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 장치를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 광학 필름에는 상기 마킹의 양측을 따라 돌출부가 각각 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마킹의 양측에 형성되는 각각의 상기 돌출부는 돌출 방향으로의 높이가 다르게 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 광학 필름은 마킹 영역과 유효 영역을 포함하고, 상기 마킹은 상기 마킹 영역의 미리 설정된 구간에서 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 유효 영역은 상기 광학 필름의 길이 방향을 따라 중앙부에 형성되고, 상기 마킹 영역은 상기 유효 영역의 양측에 배치되도록 상기 광학 필름의 가장 자리에 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마킹부는 복수 개가 구비되어 상기 유효 영역의 양측에 배치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 마킹은 상기 제1방향과 0° 내지 180°를 이룰 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 공급부로부터 제1방향을 따라 광학 필름을 공급하는 단계; 상기 광학 필름의 상측에 배치되는 마킹부를 조절하여 마킹 형성 경로를 결정하는 단계; 상기 마킹부에서 상기 광학 필름으로 광원을 조사하여 마킹을 형성하는 단계; 및 상기 공급부와 이격 배치되는 수취부에 의해 상기 마킹이 형성된 광학 필름을 권취하는 단계;를 포함하고, 상기 마킹은 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 필름 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예는, 상기 광학 필름 제조 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 광학 필름을 제공한다.

이 경우 상기 광학 필름에 형성되는 마킹은 홈 형상으로 형성되며, 상기 마킹의 홈 깊이는 상기 광학 필름의 전체 두께를 10이라 하였을 때 0.5 ~ 5의 비율로 형성될 수 있다.

또한 상기 마킹의 양측에 형성되는 돌출부의 높이는, 상기 광학 필름의 전체 두께를 10이라 하였을 때 0.5 ~ 10의 비율로 형성될 수 있다.

또한 상기 광학 필름의 표면과 이면 중 어느 하나, 또는 상기 광학 필름의 표면과 이면 둘 다 모두에는, 소정 두께의 코팅층이 적층될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명에 따른 마킹을 이용한 광학 필름, 광학 필름 제조 장치 및 제조 방법은, 축 방향과 미리 설정된 각도를 이루도록 마킹을 형성하여 돌출부의 높이를 다르게 형성하고 연신 처리된 광학 필름의 축 방향에 따라 물성을 달리하는 점에 대응하여 최적의 마킹을 형성할 수 있는 효과가 있다.

또한, 마킹의 양측에 형성되는 돌출부로 인하여 표면에너지, 마찰 계수, 슬립 저항성이 증가되며 필름의 권취 시 사행이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 권취 시 적층되는 복수의 필름 사이에 공기가 인입됨으로 인하여 권심 고점 테잎에 의한 눌림 불량을 해소할 수 있는 효과가 있다.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 A부분을 확대한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 장치를 부분적으로 도시한 평면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루도록 형성되는 마킹을 도시한 도면이다.
도 7은 마킹 형성 각도에 따른 각 돌출부의 높이를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 방법을 도시한 순서도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 장치를 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 3 및 도 4는 도 2의 A부분을 확대한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 장치를 부분적으로 도시한 평면도이다. 도 6a 내지 도 6c는 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루도록 형성되는 마킹을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 장치(1)는, 공급부(100), 수취부(200), 마킹부(300), 구동부(400)를 포함할 수 있다.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공급부(100)는 광학 필름(10)(이하, '필름'이라 함)을 제1방향(도 2 기준 좌측에서 우측 방향)을 따라 공급하는 것으로 외부로부터 동력을 전달받아, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전이 가능하다.

도 2를 참조하면, 공급부(100)는 시계 방향(도 2 기준)으로 회전되며, 감겨있던 필름(10)이 펴지며 공급부(100)와 이격되게 배치되는 수취부(200) 측으로 이동하게 된다.

공급부(100)에서 수취부(200) 측으로 이동되는 필름(10)은 수취부(200)가 외부로부터 동력을 전달받아 시계 방향으로 회전됨에 따라 권취될 수 있다.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수취부(200)는 공급부(100)와 이격 배치되는 것으로, 공급부(100)에서 공급되는 필름(10)을 권취할 수 있다.

수취부(200)는 외부로부터 동력을 전달받아 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하며, 도 2를 기준으로 시계 방향으로 회전하면서 공급부(100)로부터 공급되는 필름(10)을 권취할 수 있다.

필름(10)은 공급부(100)에서 수취부(200)로 제1방향을 따라 이동하는데 뒤에 설명할 마킹부(300)에 의해 필름(10)의 일면(도 2 기준 상면)에 광원(L)이 조사되고, 홈, 그르부(groove)의 형상을 가지는 마킹(16)이 형성될 수 있다.

도 1, 도 2, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹부(300)는, 공급부(100)와 수취부(200) 사이에 배치되는 것으로 필름(10) 상에 광원(L)을 조사하여 마킹(16)을 형성할 수 있다.

본 발명에서 광원(L)은 레이저(laser)이며, 광원(L)이 필름(10) 상에 조사됨에 따라 미리 설정되는 구간에서 홈 형상을 가지는 마킹(16)이 형성되고, 마킹(16)이 형성되는 구간에서 마킹(16)의 양측을 따라 외측 방향(도 3 기준 상측)으로 돌출부(17)가 돌출 형성될 수 있다.

돌출부(17)의 높이는 마킹(16)의 홈에 해당하는 저면보다 상대적으로 높게 형성되며, 마킹(16)이 형성되기 전 필름(10)의 일면(도 3 기준 상측)보다 상측으로 돌출 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출부(17)는 필름(10)의 상면(도 3 기준)을 기준으로 일정한 높이를 가질 수 있다.

도 2를 참조하면, 돌출부(17)는 필름(10)이 수취부(200)에 수취되는 과정에서 한쪽으로 쏠리지 않도록 가이드 역할을 할 수 있다.

도면에 도시하지는 않았으나, 필름(10)의 상면(도 2 기준)에 돌출부(17)가 형성되고, 수취부(200)에 의하여 권취되면서 수취부(200)의 중심을 기준으로 원심 방향으로 필름(10)이 적층되게 된다. 이때 돌출부(17)는 돌출부(17)의 외측에 적층되는 필름(10)의 하면과 접촉하게 되고, 면압이 증가되면서 슬립 저항성이 증가된다.

또한, 돌출부(17)로 인하여 표면에너지가 증가하여 권취 시 슬립으로 인한 사행이 일어나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이에 더하여 필름(10)이 층을 이루며 수취부(200)에 적층 시에 각 층 간격을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 필름(10) 제조 공정에서 예기치 않게 이물질이 투입되는 경우에 상측에 배치되는 필름(10)의 눌림 압력에 의해 필름(10)이 손상, 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 돌출부(17)가 높아짐에 따라 권심 방향으로의 면압을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

도 3, 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출부(17)는 홈, 그루브의 형상을 가지는 마킹(16)을 기준으로 양측에 각각 형성되는데, 도 3과 같이 양측에 형성되는 돌출부(17)의 높이(h1, h2)가 동일하게 형성될 수 있다.

이와 달리, 뒤에 설명할 구동부(400)로부터 동력을 전달받아 마킹부(300)는 광원(L)을 조사하는 경로, 각도를 조절할 수 있으며, 이때 마킹(16)의 양측에 형성되는 돌출부(17)의 높이(h1, h2)가 다르게 형성될 수 있다. 이와 관련하여는 뒤에서 자세하게 설명하도록 한다.

구체적으로, 상기 마킹(16)의 홈 깊이(d)는, 광학 필름(10)의 전체 두께(t)를 10 이라 하였을 때 0.5 ~ 5의 비율로 형성되는 것이 바람직하다.

즉 마킹(16)의 홈 깊이(d)가 0.5 이하의 비율로 형성되는 경우 돌출부(17)가 적정 높이로 형성되지 않을 수 있는 문제가 있다. 즉 홈 깊이(d)와 돌출부(17) 높이는 비례하여 증가하게 되는데, 홈 깊이(d)가 얕아 돌출부(17)의 높이가 낮게 형성되는 경우 슬립 저항 증가 효과가 미미해질 수 있다.

반대로, 마킹(16)의 홈 깊이(d)가 5 이상의 비율로 형성되는 경우 광학 필름(10)의 파단 위험이 급격히 증가할 수 있는 문제가 있다.

아울러, 상기 마킹(16)의 양측에 형성되는 돌출부(17)의 높이는, 광학 필름(10)의 전체 두께(t)를 10 이라 하였을 때 0.5 ~ 10의 비율로 형성되는 것이 바람직하다.

즉 돌출부(17)의 높이(h1, h2)가 0.5 이하의 비율로 형성되는 경우 슬립 저항 증가 효과가 미미해질 수 있는 문제가 있다.

반대로, 돌출부(17)의 높이(h1, h2)가 10 이상의 비율로 형성되는 경우 홈 깊이(d)가 과도하게 증가하여 광학 필름(10)의 파단 위험이 급격히 증가할 수 있는 문제가 있다.

레이저 출력을 증가시키거나 마킹(16) 패턴 각도를 바꾸어 돌출부(17) 높이(h1, h2) 및 홈 깊이(d)를 증가시키는 경우, 돌출부(17)의 높이 비율 10 이상에서는 돌출부(17)의 높이가 더 이상 크게 증가하지 않고 포화상태(saturation)가 되나 홈 깊이(d)는 계속 증가하게 된다. 돌출부(17)의 높이 비율이 10 정도 될 때 홈 깊이(d) 비율이 5 정도가 되므로 이를 기준 비율 값으로 선정하는 것이 바람직하다.

이 경우 상기 광학 필름(10)의 표면과 이면 중 어느 하나, 또는 상기 광학 필름(10)의 표면과 이면 둘 다 모두에는, 소정 두께의 코팅층(미도시)이 적층될 수 있다. 그리고 광학 필름(10)의 표면에 코팅층이 형성된 경우 상기 마킹(16)은 광학 필름(10)의 코팅층 상에 형성될 수 있다.

상기 코팅층은 반사 방지(Anti-reflection), 눈부심 방지(Anti-glare), 산란 방지(Anti-scattering), 광학 필름 보호(Protective) 등 다양한 기능성 역할을 부여해주게 된다.

이 경우 본 발명에서 사용한 코팅은 ASG(Anti-semi-glare) 코팅이다. 코팅층은 일반적으로 필름에 비해 딱딱한 물질로 이루어져 있어 파단에 민감하고 표면에너지가 낮다(PET 필름 45 mN/m > ASG_PET필름 30 mN/m). 표면에너지가 낮아짐에 따라 광학 필름(10)의 권취 공정 시 슬립이 쉽게 일어날 수 있다. 이에 따라 광학 필름(10)의 가장자리에 레이저 마킹을 통해 돌출부(17)를 만들어주게 된다. 이 경우 레이저 마킹(16)을 코팅층이 형성된 광학 필름(10)의 표면에 형성할 경우 파단 위험이 증가할 수 있다. 따라서 상기 레이저 마킹(16)은 코팅층이 형성되지 않은 광학 필름(10)의 이면에 형성해주는 것이 바람직하다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹부(300)는 필름(10)의 길이 방향(도 5 기준 상하 방향)을 기준으로 중앙부에 형성되는 유효 영역(11)의 양측 가장자리인 마킹 영역(15)에 광원(L)을 조사하여 마킹(16)을 형성할 수 있다.

도 5를 참조하면, 필름(10)은 유효 영역(11), 마킹 영역(15)으로 이루어지며, 본 명세서에서 유효 영역(11)은 필름(10)의 일면 중에 디스플레이 패널에 부착되는 영역을 의미한다. 유효 영역(11)은 필름(10) 상에 제1방향(도 5 기준 상하 방향)을 따라 형성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 유효 영역(11)은 필름(10)의 길이 방향(도 5 기준 상하 방향) 중심을 기준으로 미리 설정된 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 필름(10)의 폭 방향의 중앙부에 형성되는 영역이다.

본 명세서에서 '마킹 영역(15)'은 필름(10)의 일면 중에 디스플레이 패널에 부착되는 영역인 유효 영역(11)을 제외한 영역으로 필름(10) 상에 제1방향(도 5 기준 상하 방향)을 따라 형성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 마킹 영역(15)은 필름(10)의 길이 방향(도 5 기준 상하 방향) 중심을 기준으로 유효 영역(11)의 양측, 즉 필름(10)의 가장자리에 형성될 수 있다.

도 2, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹부(300)는 마킹 영역(15)의 상측(도 2 기준)에 배치되며, 뒤에 설명할 구동부(400)로부터 동력을 전달받아 마킹(16)의 형성 경로, 광원(L)의 조사 각도가 조절될 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹부(300)는 복수 개가 구비되어 유효 영역(11)의 양측에 형성되는 마킹 영역(15)에 각각 배치될 수 있다.

이로 인하여 필름(10)의 유효 영역(11)의 양측 가장자리에 형성되는 마킹 영역(15)에 각각 마킹(16)이 형성될 수 있다. 이에 더하여 마킹 영역(15)에 형성되는 각 마킹(16) 사이 간격에 따라 유효 영역(11)의 폭이 결정될 수 있다.

도 1, 도 2, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(400)는 마킹부(300)와 연결되는 것으로 마킹부(300)를 이동시킬 수 있다.

구동부(400)는 마킹부(300)에 동력을 전달하여 마킹부(300)를 이동시키며, 마킹부(300)가 이동됨에 따라 마킹(16)은 제1방향(도 5 기준 상하 방향)과 미리 설정된 각도를 이루며 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(400)는 공급부(100)와 수취부(200) 사이에 배치되고, 공급부(100)와 수취부(200) 사이에서 이동되는 필름(10)의 상측에 배치될 수 있다. 구동부(400)는 마킹부(300)와 전기적으로 연결되며, 마킹부(300)에 동력을 전달하여 마킹부(300)의 조사 경로, 각도를 제어할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름(10)의 이동 방향은 제1방향, 즉 하측에서 상측 방향(도 6a 기준)이며, 마킹부(300)에서 조사하는 광원(L)에 의하여 형성되는 마킹(16)은 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루며 형성될 수 있다.

구체적으로 도 6a에서 마킹(16)은 필름(10)의 이동 방향(machine direction, MD)과 동일한 방향으로 형성되며, 마킹(16)의 형성 경로와 제1방향은 0°를 이루도록 형성된다.

도 3, 도 6a를 참조하면, 마킹(16)의 형성 경로와 제1방향이 0°를 이루게 됨으로 인하여 마킹(16)의 양측에 형성되는 좌측 돌출부(17)의 높이(h1)와 우측 돌출부(17)의 높이(h2)가 동일하게 형성될 수 있다.

도 6b에서 마킹(16)은 필름(10)의 이동 방향인 제1방향(도 6b 기준 상하 방향)과 소정 각도를(θ1) 이루며, 구체적으로 제1방향과 15°를 이루도록 형성될 수 있다.

도 4, 도 6b를 참조하면, 마킹(16)의 형성 경로와 제1방향이 15°를 이루게 됨으로 인하여 마킹(16)의 양측에 형성되는 좌측 돌출부(17)의 높이(h1)보다 우측 돌출부(17)의 높이(h2)가 상대적으로 높게 형성될 수 있다.

도 6c에서 마킹(16)은 필름(10)의 이동 방향인 제1방향(도 6c 기준 상하 방향)과 소정 각도를(θ2) 이루며, 구체적으로 제1방향과 30°를 이루도록 형성될 수 있다.

도 4, 도 6c를 참조하면, 마킹(16)의 형성 경로와 제1방향이 30°를 이루게 됨으로 인하여 마킹(16)의 양측에 형성되는 좌측 돌출부(17)의 높이(h1)보다 우측 돌출부(17)의 높이(h2)가 상대적으로 높게 형성될 수 있다.

도 6c에서의 우측 돌출부(17)의 높이(h2)는 도 6b에서의 우측 돌출부(17)의 높이(h2)보다 더 높게 형성될 수 있고, 좌측 돌출부(17)의 높이(h1)는 도 6b에서의 좌측 돌출부(17)의 높이보다 더 낮게 형성될 수 있다.

디스플레이의 재료로 사용되는 광학 필름(10)의 경우 일반적으로 연신하여 사용되므로, 축 방향, 구체적으로 제1방향(도 5 기준 상하 방향)에 따라 인장 강도(tensile strength), 신율(elongation), 열 흡수/전도, 부피 팽창 등의 정도가 상이하게 발생될 수 있다.

따라서 필름(10)의 물성에 따라 돌출부(17)의 높이를 조절해야하며, 마킹(16)의 형성 경로를 필름(10)의 공급 방향인 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루도록 할 필요가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(400)는 마킹부(300)에 동력을 전달하여 마킹부(300)가 제1방향과 미리 설정된 각도, 구체적으로 0° 내지 180°를 이루도록 형성될 수 있다.

도 1을 참조하면, 구동부(400)는 마킹부(300)와 연결되며, 마킹부(300)가 구동부(400) 상에서 이동하며 광원(L)의 조사 경로, 각도가 조절될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마킹부(300)는 구동부(400) 상에서 미리 설정된 방향(도 2 기준 좌우 방향)으로 이동이 가능하다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니고, 도 5를 기준으로 좌우 방향으로도 이동이 가능하는 등 다양한 변형실시가 가능하다.

도면에 도시하지는 않았지만 마킹부(300)에서 조사되는 광원(L)이 필름(10)의 일면(도 2 기준 상면)에 입사되는 각도 또한 조절될 수 있다.

이로 인하여 마킹부(300)에서 광원(L)을 조사하여 필름(10)의 마킹 영역(15) 상에 마킹(16)을 형성하게 되고, 이때 마킹(16)의 양측에 형성되는 좌측 돌출부(17)의 높이(h1)와 우측 돌출부(17)의 높이(h2)가 동일(0°, 180°의 경우)하거나 서로 상이(0° 초과 180°미만의 경우)하게 형성될 수 있다.

도 4, 도 6b, 도 6c 및 도 7을 참조하면, 마킹(16)과 제1방향(도 6a 기준 상하 방향)이 이루는 각도에 따른 돌출부(17)의 높이를 나타낸 그래프로, 각도에 따라 좌측 돌출부(17)의 높이(h1), 우측 돌출부(17)의 높이(h2)가 동일하거나 상이하게 형성될 수 있다.

따라서 필름(10)의 물성에 따라 동일한 레이저 광원(L)의 출력에서 최적의 돌출부(17) 높이를 가지는 마킹(16) 형성 각도가 다르게 형성되므로, 구동부(400)에서 마킹부(300)의 구동을 제어하여 마킹(16)의 형성 경로 및 제1방향과의 각도를 설정할 수 있다.

이로 인하여 필름(10)의 물성에 대응되도록 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루는 마킹(16)의 형성 경로를 조절할 수 있으며, 최적의 돌출부(17) 높이에서 필름(10) 두께 편차에 의한 면압 분포를 증가시키고, 권취 시 필름(10) 간 계면이 완전히 밀착되는 것을 방지하여 공기를 인입시켜 슬립 저항성을 증가시킬 수 있다.

슬립 저항성이 증가됨에 따라 권취 시 사행이 일어나는 것을 방지할 수 있고, 적층되는 필름(10)의 계면 사이에 공기가 인입되므로 인하여 권취 시 발생되는 눌림 불량을 억제할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 마킹을 이용한 광학 필름 제조 장치의 작동원리 및 광학 필름 제조 방법에 관하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 방법을 도시한 순서도이다.

도 1 내지 도 5, 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 방법은, 광학 필름을 공급하는 단계(S10), 각도를 조절하여 마킹 형성 경로를 결정하는 단계(S20), 광원을 조사하여 마킹을 형성하는 단계(S30), 광학 필름을 권취하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름을 공급하는 단계(S10)에서는 공급부(100)에서 광학 필름(10)을 제1방향(도 2 기준 좌측에서 우측 방향)으로 공급하게 된다.

공급부(100)는 외부로부터 동력을 전달받아 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전이 가능하고, 도 2를 참조하면, 시계 방향으로 회전되어 필름(10)을 우측 방향(도 2 기준)으로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마킹 형성 경로를 결정하는 단계(S20)에서는 광학 필름(10)의 상측에 배치되는 마킹부(300)를 조절하여 마킹(16) 형성 경로를 결정할 수 있다.

마킹부(300)는 공급부(100)와 수취부(200) 사이에 배치되며, 필름(10)의 상측(도 2 기준)에 배치되는 구동부(400)로부터 동력을 전달받아 마킹(16)의 형성 경로를 결정할 수 있다.

여기서 마킹(16)의 형성 경로라 함은 마킹(16) 뿐만 아니라, 홈, 그루브 형상으로 형성되는 마킹(16)의 양측을 따라 함께 형성되는 돌출부(17)의 형성 경로도 함께 의미하는 것이다.

즉, 마킹(16)이 형성되면 마킹(16)의 길이 방향을 따라 마킹(16)의 좌측, 우측에 각각 미리 설정된 높이(h1, h2)를 가지는 돌출부(17)가 형성되는 것이다.

도 1을 참조하면, 구동부(400)는 마킹부(300)를 이동, 회전시켜 마킹(16) 형성 경로를 결정할 수 있다.

구체적으로 도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 필름(10)의 공급 방향인 제1방향(도 6a 기준 상하 방향)과 마킹(16)이 미리 설정된 각도를 가지도록 마킹부(300)를 이동, 회전시킬 수 있다.

도면에 도시하지는 않았지만 구동부(400), 마킹부(300)와 전기적으로 연결되어 구동부(400)로부터 전기적 신호를 전달받아 마킹부(300)의 구동을 제어하는 제어부(도면 미도시)를 포함할 수 있다.

도 6a는 제1방향과 마킹(16)의 형성 경로가 0°를 이루는 것이고, 도 6b는 제1방향과 마킹(16)의 형성 경로가 15°를 이루는 것이며, 도 6c는 제1방향과 마킹(16)의 형성 경로가 30°를 이루는 상태를 도시한 도면이다..

그러나 이에 한정하는 것은 아니고 마킹(16)의 형성 경로는 제1방향(도 6a 기준 상하 방향)과 0° 내지 180°의 범위 안에서 미리 설정된 각도를 이루며 형성될 수 있는 등 다양한 변형실시가 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마킹을 형성하는 단계(S30)에서는 마킹부(300)에서 광학 필름(10)을 향해 광원(L)을 조사하여 마킹(16)을 형성하게 된다. 마킹을 형성하는 단계(S30)에서는 마킹 형성 경로를 결정하는 단계(S20)에서 결정된 경로에 따라 광원(L)을 조사할 수 있다.

도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 필름(10)의 공급 방향(도 6a 기준 상하 방향)에 대하여 미리 설정된 각도를 이루며 마킹(16)이 형성될 수 있다.

도 4, 도 6b, 도 6c를 참조하면, 마킹(16)이 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루며 형성되면서 마킹(16)의 양측에 돌출 형성되는 좌, 우측 돌출부(17)의 높이(h1, h2)가 다르게 형성될 수 있다.

이로 인하여 연신 처리된 필름(10)의 축 방향(도 5 기준 상하 방향)에 따라 인장 강도, 열 흡수/전도, 부피 팽창 등의 물성이 다르게 형성되고 면압, 슬립 저항성을 증가시킬 수 있는 최적의 돌출부(17)의 높이가 다른 점을 고려할 때, 필름(10)에 따라 돌출부(17)의 높이를 다르게 형성할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름을 권취하는 단계(S40)에서는 공급부(100)와 이격 배치되는 수취부(200)가 외부로부터 동력을 전달받아 시계 방향(도 2 기준)으로 회전되며, 필름(10)의 공급 방향인 제1방향(도 6a 기준 상하 방향)과 미리 설정된 각도를 이루는 마킹(16)이 형성된 필름(10)이 권취된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름 제조 방법으로 인하여 필름(10) 상의 마킹 영역(15)에 형성되는 마킹(16)의 양측의 돌출부(17)로 인하여 표면에너지, 마찰 계수, 슬립 저항성이 증가되며 필름(10)의 권취 시 사행이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이에 더하여 권취 시 적층되는 복수의 필름(10) 사이에 공기가 인입됨으로 인하여 권심 고점 테잎에 의한 눌림 불량을 해소할 수 있는 효과가 있다.

이에 더하여 마킹(16)과 필름(10)의 공급 방향인 제1방향이 미리 설정된 각도를 이루게 됨으로써 마킹(16)의 양측에 형성되는 돌출부(17), 구체적으로 좌측 돌출부(17)의 높이(h1)와 우측 돌출부(17)의 높이(h2)가 상이하게 형성될 수 있으며, 일반적으로 연신 처리된 필름(10)의 축 방향(도 5 기준 상하 방향)에 따라 물성이 다른 점을 고려할 때 이를 반영하여 최적의 마킹(16), 돌출부(17) 형성이 가능한 효과가 있다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 광학 필름 제조 장치 L: 광원
10: 광학 필름 11: 유효 영역
15: 마킹 영역 16: 마킹
17: 돌출부 100: 공급부
200: 수취부 300: 마킹부
400: 구동부

Claims

광학 필름을 제1방향으로 공급하는 공급부;
상기 공급부와 이격 배치되며 상기 공급부에서 공급되는 상기 광학 필름을 권취하는 수취부; 및
상기 공급부와 상기 수취부 사이에 배치되며 상기 광학 필름 상에 광원을 조사하여 마킹을 형성하는 마킹부; 및
상기 마킹부와 연결되며 상기 마킹부를 이동시키는 구동부;를 포함하고,
상기 마킹부가 이동됨에 따라 상기 마킹은 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루도록 형성되며,
상기 광학 필름에는 상기 마킹의 양측을 따라 돌출부가 각각 형성되되, 상기 돌출부는 돌출 방향으로의 높이가 다르게 형성된 것을 포함하는 광학 필름 제조 장치.
삭제
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제1항에 있어서,
상기 광학 필름은 마킹 영역과 유효 영역을 포함하고, 상기 마킹은 상기 마킹 영역의 미리 설정된 구간에서 형성되는 것을 포함하는 광학 필름 제조 장치.
제4항에 있어서,
상기 유효 영역은 상기 광학 필름의 길이 방향을 따라 중앙부에 형성되고,
상기 마킹 영역은 상기 유효 영역의 양측에 배치되도록 상기 광학 필름의 가장 자리에 형성되는 것을 포함하는 광학 필름 제조 장치.
제5항에 있어서,
상기 마킹부는 복수 개가 구비되어 상기 유효 영역의 양측에 배치되는 것을 포함하는 광학 필름 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 마킹은 상기 제1방향과 0° 내지 180°를 이루는 것을 포함하는 광학 필름 제조 장치.
공급부로부터 제1방향을 따라 광학 필름을 공급하는 단계;
상기 광학 필름의 상측에 배치되는 마킹부를 조절하여 마킹 형성 경로를 결정하는 단계;
상기 마킹부에서 상기 광학 필름으로 광원을 조사하여 마킹을 형성하는 단계; 및
상기 공급부와 이격 배치되는 수취부에 의해 상기 마킹이 형성된 광학 필름을 권취하는 단계;를 포함하고,
상기 마킹은 제1방향과 미리 설정된 각도를 이루도록 형성되며,
상기 광학 필름에는 상기 마킹의 양측을 따라 돌출부가 각각 형성되되, 상기 돌출부는 돌출 방향으로의 높이가 다르게 형성된 것을 포함하는 광학 필름 제조 방법.
삭제
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제8항에 따른 광학 필름 제조 방법에 의해 제조된 것을 포함하는 광학 필름.
제11항에 있어서,
상기 마킹은 홈 형상으로 형성되며,
상기 마킹의 홈 깊이는 상기 광학 필름의 전체 두께를 10이라 하였을 때 0.5 ~ 5의 비율로 형성된 것을 포함하는 광학 필름.
제11항에 있어서,
상기 마킹의 양측에 형성되는 돌출부의 높이는,
상기 광학 필름의 전체 두께를 10이라 하였을 때 0.5 ~ 10의 비율로 형성된 것을 포함하는 광학 필름.
제11항에 있어서,
상기 광학 필름의 표면과 이면 중 어느 하나, 또는 상기 광학 필름의 표면과 이면 둘 다 모두에는, 소정 두께의 코팅층이 적층된 것을 더 포함하는 광학필름.