KR20070060689A

KR20070060689A - 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치 및방법

Info

Publication number: KR20070060689A
Application number: KR1020050120610A
Authority: KR
Inventors: 임성택
Original assignee: (주)에스티아이
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2007-06-13
Also published as: KR100731516B1

Abstract

본 발명은 디스플레이 소자 및 인쇄회로기판 제조분야에서 박막 형태의 필름을 적정 수단을 이용하여 고체 기판에 형성시키고 소정 패턴을 형성시키는 라미네이팅 공정에 있어서, 패턴 형성을 위해 수행되는 포토리소그래피 공정의 감광성 재료 사용에 따른 고비용 및 공정 유지비용 발생의 단점을 해소하기 위한 필름 라미네이팅 장치 및 공정에 관한 것으로, 패턴 형성 수단을 구비하여 상기 고체 기판에 필름 전사가 수행되는 단계 이전에 특정 영역에서만 전사가 이루어질 수 있도록 상기 필름에 패턴을 형성시키고, 패턴 형성 시 상기 패턴 형성 수단의 교체를 최소화하며 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치 및 방법을 제공한다.

필름, 라미네이팅 장치, 패턴 형성 수단

Description

필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR LAMINATING FILM WITH MEANS FOR PATTERNING FILM}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 필름 라미네이팅 장치를 간략히 도시한 도면,

도 2는 도 1의 필름 라미네이팅 장치에 적용된 패턴 형성 수단의 사시도,

도 3은 일 실시예에 따른 도 2의 패턴 형성 수단의 구조를 설명하기 위한 단면도,

도 4는 도 3의 패턴 형성 수단을 이용한 필름 패턴 형성 방법을 보인 예시도,

도 5는 다른 실시예에 따른 도 2의 패턴 형성 수단의 구조를 설명하기 위한 단면도,

도 6은 도 5의 패턴 형성 수단을 이용한 필름 패턴 형성 방법을 보인 예시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 패턴이 형성되지 않은 원판필름 11: 커버 필름층

13: 전사 필름층 15: 베이스 필름층

20: 커버필름 30: 비전사영역의 전사필름

40: 패턴이 형성된 필름 50: 베이스필름

100: 제1챔버 110: 원판필름공급롤

120: 커버필름수거롤 130: 비전사영역필름수거롤

140: 아이들 및 필름이송롤 150: 게이트 벨브

160: 패턴 형성 수단 161: 바디

163: 절단수단 165: 회전수단

167: 가압이동수단 169: 왕복회전수단

200: 제2챔버 210: 스테이지

220: 고체 기판 230: 핫롤

240: 핫롤 구동수단 250: 베이스필름수거롤

본 발명은 디스플레이 소자 및 인쇄회로기판 제조분야에서 박막 형태의 필름을 적정 수단을 이용하여 고체 기판에 형성시키고 소정 패턴을 형성시키는 라미네이팅 공정에 있어서, 패턴 형성을 위해 수행되는 포토리소그래피 공정의 감광성 재료 사용에 따른 고비용 및 공정 유지비용 발생의 단점을 해소하기 위한 필름 라미 네이팅 장치 및 공정에 관한 것으로, 패턴 형성 수단을 구비하여 상기 고체 기판에 필름 전사가 수행되는 단계 이전에 특정 영역에서만 전사가 이루어질 수 있도록 상기 필름에 패턴을 형성시키고, 패턴 형성 시 상기 패턴 형성 수단의 교체를 최소화하며 유지 및 보수를 용이하게 할 수 있는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치 및 방법에 관한 것이다.

박막 형태의 필름을 적정 수단을 이용하여 고체 기판에 전사하는 공정은 PDP(Plasma Display Pannel), LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등의 디스플레이 소자와 PCB(Printed Circuit Board), FPCB(Flexible PCB) 등의 인쇄회로기판을 생산하는 제조 공정에서 널리 활용되는 공법이다. 일반적으로 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist)와 같은 감광성 필름을 롤(Roll) 형태의 수단을 이용하여 고체 기판 표면에 전사한 후, 포토리소그래피(Photolithography) 공법을 통하여 고체 기판 표면에 필름 패턴(Film Pattern)을 형성한다. 상기 필름 전사 공정은 롤 형태의 수단을 이용한 라미네이팅(Laminating) 공정이 일반적이다. 드라이 필름 레지스트와 같은 감광성 필름을 롤 형태의 수단을 이용하여 고체 기판 표면에 전사하는 방법은 대면적 기판에 대한 우수한 대응력, 저렴한 공정 유지비용 등의 장점이 있어 그 응용분야가 점차 확대되고 있으며, 최근 드라이 필름 레지스트 재료개발과 더불어 라미네이팅 방법 및 장치에 대한 개발이 활발하게 진행되고 있다.

상기의 라미네이팅 공정을 거친 후, 고체 기판 표면의 특정 영역 이외의 영역에 존재하는 필름을 제거하여 고체 기판 표면에 원하는 패턴을 형성하기 위하여 통상 포토리소그래피 공정을 거친다. 상기 포토리소그래피 공정을 통하여 특정 영역에만 필름이 잔존하도록 하며, 이를 위하여 노광, 현상 등의 여러 단계를 거치게 된다. 이때, 포토리소그래피 공정을 통하여 작업자가 원하는 패턴을 수득하는 종래의 방법은 높은 재료비와 공정 유지비용이 단점으로 지적되고 있다. 그러나 이는 패턴의 요구 해상도가 높아짐에 따라 피할 수 없는 공정으로 받아들여지고 있으므로, 향후 포토리소그래피 공정을 대체할 수 있는 방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

상기 드라이 필름 레지스트 등을 고체 기판 표면에 전사한 후 패턴을 형성하는 공정(이하 '라미네이팅 공정'이라 칭함)은 작업대 위에 로딩된 고체 기판 위에 드라이 필름 레지스트를 공급하는 단계, 드라이 필름 레지스트를 고체 기판에 라미네이팅하는 단계, 보호 필름을 제거하는 단계, 드라이 필름 레지스트를 노광 및 현상하는 단계 및 잔여 드라이 필름 레지스트를 박리하는 단계 등 상기 모든 단계들 또는 일부의 단계를 포함한다. 드라이 필름 레지스트를 노광 및 현상하고 박리하는 단계를 거쳐 패턴을 형성하기 위해서는 유기용제나 염기성 또는 산성 수용액이 사용되는데, 라미네이팅되는 필름의 하부에 위치한 기 형성 구조물들이 상기 유기용제나 염기성 또는 산성 수용액에 의해 일부 또는 전부가 손상되거나 변질될 소지가 있는 경우에는 적용하기 어렵다.

한편, OLED와 같은 디스플레이 소자의 생산 공정에 있어서, 한 장의 유리 기판에서 다수의 디스플레이 소자를 생산할 수 있는 다면취 공정을 적용하는 경우에 상기한 필름 라미네이팅 공정에서 필름이 라미네이팅되는 영역을 선택적으로 지정 해야 하는 단계가 포함된다. 이를 위하여 종래기술에 따르면 감광성 필름을 라미네이팅 한 후에는 포토리소그래피 공정에 의하여 특정 영역을 선택적으로 취하는 패터닝 단계를 수행하여 왔다. 그러나 OLED와 같은 디스플레이 소자는 포토리소그래피 공정과 같은 습식공정을 거치는 경우, 유리 기판 상면에 증착된 유기 박막 구조물에 심각한 손상이 우려되는 문제점이 있다.

그러므로 상술한 유기용제나 염기성 또는 산성 수용액에 의한 필름 하부 구조물의 손상 및 OLED와 같이 하부 구조물에 대한 손상이 우려되는 공정을 포함하고 있는 디바이스의 생산 공정에서는 필름을 고체 기판 표면에 라미네이팅하기 이전에 필름을 패터닝하는 공정이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해 필름을 패터팅 하는 공정이 롤 형태로 공급되는 필름의 원재료의 생산단계에 포함될 수도 있으나, 디바이스 생산 계획에 따라 패턴의 형상이 단계별로 변화하는 경우, 롤 형태로 공급되는 필름의 원재료를 교체하여야 하는 불편이 발생하며, 이에 따라 연속 생산 가능 시간을 감소시키는 문제점이 발생한다. 그러므로 연속 생산 가능 시간을 최대한 확보하기 위해 롤 형태로 공급되는 필름의 원재료를 공급하고 유지 및 보수하는데 소요되는 시간을 최소화하면서 유기용제나 염기성 또는 산성수용액에 의한 손상없이 필름을 패터닝할 수 있는 방안이 요망된다.

따라서 상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은 포토리소그래피 공정을 적용하기 곤란한 디스플레이 소자의 생산 공정에서 필름형태의 재료를 구조물이 형성되어 있는 고체 기판의 표면에 소정 패턴으로 라미네이팅 함에 있어서, 포토리소그래피 공정 수행 없이 패턴을 형성할 수 있는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 제2 목적은 포토리소그래피 공정을 적용하기 곤란한 디스플레이 소자의 라미네이팅 공정에서 패턴의 변경이 요구되는 경우, 패턴의 변화에 대응할 수 있는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 제3 목적은 상기 제1 목적에 따라 제공되는 패턴 형성 수단을 필름 라미네이팅 단계 이전에, 그리고 패턴이 형성되지 않은 롤 형태의 필름 원재료 공급 단계 이후에 제공함으로써 패턴이 형성되지 않은 롤 형태의 필름 원재료 공급단계에서의 작업량을 최소화하여 연속 생산 가능 시간을 확대할 수 있는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 제4 목적은 상기 제2 목적에 따라 제공되는 패턴 형성 수단을 필름 라미네이팅 단계 이전에, 그리고 패턴이 형성되지 않은 롤 형태의 필름 원재료 공급 단계 이후에 제공함으로써 생산계획에 따른 패턴의 변화에 대응하여 연속 생산 가능 시간을 확대할 수 있는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고체 기판의 표면에 박막 형 태의 필름을 라미네이팅 하는 필름 라미네이팅 장치에 있어서, 상기 라미네이팅을 수행하는 라인 상에 상기 필름을 공급하는 원판필름공급롤과, 상기 원판필름공급롤로부터 상기 필름을 공급받아 상기 고체 기판의 표면에 라미네이팅 하는 핫롤 등의 사이에 위치하는 공정 라인 상에 패턴 형성 수단을 구비하고, 상기 필름의 일부분을 상기 패턴 형성 수단으로 절단하여 소정 형태의 패턴을 형성한 후, 상기 고체 기판의 표면에 상기 소정 형태로 패턴이 형성된 필름만을 라미네이팅 하는 것을 특징으로 하는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치 및 방법을 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 필름 라미네이팅 장치를 간략히 도시한 도면으로서, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 필름 라미네이팅 장치는 원판필름공급롤(110)에 감겨있는 라미네이팅용 필름(10)이 각 공정 라인을 따라 배치되어 있는 다수의 아이들 롤 및 필름이송롤(140)을 통해 패턴 형성 수단(150) 및 스테이지(210) 상에 로딩되어 있는 고체 기판(220) 및 핫롤(230)의 사이를 거쳐 베이스필름 수거롤(250)에서 최종 수거되도록 한다.

필름(10)은 전사 필름층을 사이에 두고 커버 필름(또는 보호필름)층과 베이 스 필름층이 샌드위치되어 있는 3층 구조를 가지므로, 패턴 형성 수단(150)에서 패턴이 형성된 후 커버 필름층(20)은 필름(10)과 분리되어 커버필름수거롤(120)에 수거된다. 또한, 커버 필름층(20)이 분리된 필름(10)은 필요에 따라 고체 기판(220)에 전사되지 않는 영역을 갖는 전사 필름층(30)을 분리하여 비전사영역필름수거롤(130)에 수거되며, 불필요한 필름층이 분리된 필름(40)은 고체 기판(220) 표면에 핫롤(230) 및 가압수단(240)에 의한 라미네이팅 공정으로 특정 영역에 전사되고, 최종 남은 베이스 필름층(50)은 베이스필름수거롤(250)에 수거된다.

이하, 본 발명에 따른 필름 라미네이팅 장치의 설명에 있어서 설명되지 않은 도면번호 및 본 발명의 특징적인 부분을 제외한 종래기술과 동일한 부분은 당업자에게 자명한 것이므로 그 설명을 생략한다. 도면번호 150은 제1챔버(100) 및 제2챔버(200)를 연결하는 게이트벨브(150)이며, 도면번호 260은 고체 기판(220) 및 필름(40)을 정렬하기 위해 사용되는 비전시스템(260)을 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 필름 라미네이팅 장치는 라미네이팅 공정을 수행하는 라인 상에 필름(10)을 공급하는 원판필름공급롤(110)과 원판필름공급롤(110)로부터 필름(10)을 공급받으며, 상기 원판필름공급롤(110)과 고체 기판(220)의 표면에 라미네이팅 하는 핫롤(230) 등의 사이에 위치하는 공정 라인 상에 패턴 형성 수단(160)을 구비함으로써, 필름(10)의 일부분을 절단하여 소정 형태의 패턴을 형성한 후, 고체 기판(220)의 표면에 소정 형태로 패턴이 형성된 전사필름만을 라미네이팅 할 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 필름 라미네이팅 장치에 구비되어, 원판필름공급롤(110)에 의해 공급되는 필름(10)에 패턴을 형성하는 패턴 형성 수단(160)을 상세히 설명한다.

도 2는 도 1의 필름 라미네이팅 장치에 적용된 패턴 형성 수단의 사시도로서, 우선 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 패턴 형성 수단(160)은 다각형의 단면을 갖는 중공형의 바디(161)와, 상기 바디(161)의 각 외주면에 필름(10)을 절단하기 위한 다수개의 절단수단들(163)이 장착되며, 바디(161)의 양단에는 바디(161)를 중심축을 중심으로 회전시키기 위한 회전수단(165)과 바디(161)의 중심축에 적절한 압력을 가하여 직선으로 왕복시키기 위한 가압수단(167)을 구비한다. 상기 중공형의 바디(161)은 그 단면이 원형을 갖는 원통형으로 구현될 수도 있다.

상기 절단수단들(163)은 필름(10)에 패턴을 형성하기 위해 필요한 형태로 칼날이 폐곡선 또는 개곡선 형태를 취하면서 다양하게 형성된다. 절단수단들(163)이 갖는 폐곡선 또는 개곡선 형태는 생산되는 제품의 형태에 맞도록 제공될 수 있으며, 그 수직단면이 다각형으로 제공되는 경우 패턴이 형성되지 않은 필름(10)의 표면에 대하여 수직인 방향으로 왕복운동을 함으로서 필름(10)에 절단된 패턴을 형성한다. 또한, 절단수단들(163)의 수직단면이 원형 또는 호형으로 제공되는 경우 바디(161)의 회전 왕복운동에 의하여 패턴을 형성할 수 있다. 이때, 절단수단들(163)의 칼날은 필름(10)의 베이스 필름층(15)을 완전히 절단하지 않고 베이스 필름 두께의 절반 정도를 절단함으로서 필름(10)의 계속적인 진행에 방해가 되지 않도록 함이 바람직하다.

도 3은 일 실시예에 따른 도 2의 패턴 형성 수단의 구조를 설명하기 위한 단 면도이고, 도 4는 도 3의 패턴 형성 수단을 이용한 필름 패턴 형성 방법을 보인 예시도로서, 도시된 바와 같이, 절단수단들(163)은 바디(161)의 외주면마다 각기 다른 크기 및 형태의 절단수단들(163a, 163b, 163c)을 장착하고, 상기 회전수단(165)을 회전시켜 그 크기와 형태를 변경함으로써, 필요한 패턴에 대응하는 크기와 형태를 갖는 절단수단(163)을 이용하여 필름(10)을 절단하도록 한다.

상기 절단수단(163)에 의하여 필름(10)을 절단하는 제1 방법은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 가압식 절단 방식에 의한 필름 패턴 형성 방법으로서, 형성할 패턴의 크기와 대응하는 절단수단(예로서, 163a)을 필름(10)과 대면할 수 있도록 회전수단(165)을 구동하여 바디(161)를 회전시키고, 필름(10)의 베이스 필름층(15)의 일부까지 절단할 수 있도록 가압수단(167)을 구동하여 바디(161)를 소정 거리만큼 직선으로 왕복시킨다. 설명의 편의를 위하여 도 2 및 도 4에서는 절단수단(163)이 필름(10)를 절단하기 위해 4개 모서리에 날카로운 칼날을 형성시킨 형태로 도시하였다.

또한, 도 5는 다른 실시예에 따른 도 2의 패턴 형성 수단의 구조를 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 도 5의 패턴 형성 수단을 이용한 필름 패턴 형성 방법을 보인 예시도로서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 절단수단(163)에 의하여 필름(10)을 절단하는 제2 방법으로서 회전식 절단 방식에 의한 필름 패턴 형성 방법에서 도시하고 있다.

회전식 절단 방식은 절단수단(예로서, 163d)을 필름(10)과 대면할 수 있도록 회전수단(165)을 구동하여 바디(161)를 회전시키고, 필름(10)의 베이스 필름층(15) 의 일부까지 절단할 수 있도록 회전수단(165)을 구동하여 바디(161)를 좌우로 소정 각도만큼 회전시킨다. 이를 위하여 절단수단(163)은 원형 또는 호형의 수직 절단면을 갖는 형태로 형성된다. 회전식 절단 방법에 의한 필름 절단 방법은 칼날 표면의 운동폭 또는 회전 축의 운동폭 제어를 통하여 구현될 수 있는데, 이때 필름(10)의 절단을 위한 회전력은 상기 회전수단(165)에 의해 제공될 수도 있으며, 별도의 절단회전력 공급수단을 더 구비하여 회전축을 중심으로 바디(161)를 소정 각도 좌우 왕복 회전시킬 수도 있다.

본 발명에 따른 패턴 형성 수단(160)은 라미네이팅이 이루어져야 하는 필름(10) 및 고체 기판(220)의 폭에 대응 할 수 있는만큼의 길이를 가져야 하며, 상기 길이 내에 작업자가 고안한 수 만큼의 폐곡선 또는 개곡선 형태의 절단수단(163)이 복수로 제공될 수 있다. 한편, 상기 길이 이내에서는 평탄도로 표현되는 각 절단수단(163)의 모든 표면 위치 오차가 1% 이내이어야 한다. 또한 직선 및 회전 왕복운동에 따른 위치 재현성에 대한 오차 또한 1% 이내이어야 함이 바람직하며, 절단수단(163)으로서 사용되는 칼날의 날카로운 정도는 통상 구현될 수 있는 정도면 충분하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 패턴 형성 수단(160)은 바디(161)의 각면에 절단수단(163)을 복수개로 구비할 수 있고, 절단수단(163)의 칼날은 각기 다른 형상 또는 동일한 형상을 가질 수도 있으며, 하나의 절단수단(163)이 다각형의 수직단면을 갖는 경우에 복수의 칼날 형상을 가질 수도 있다. 또한, 복수의 칼날 형상을 가진 절단수단(163)이 복수로 제공될 수 있음은 물론이다. 또한, 하나의 절단 수단(163)이 원형의 수직단면을 갖는 경우에도 절단수단(163)의 칼날은 각기 다른 형상 또는 동일한 형상을 가질 수도 있고, 복수의 칼날 형상을 가질 수도 있으며, 복수의 칼날 형상을 가진 절단수단(163)이 복수로 제공될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 따른 패턴 형성 수단(160)에 의한 필름(10)의 패턴 형성은 핫롤 등에 의해 필름(40)이 고체 기판(220) 표면에 라미네이팅 되는 단계 이전에 제공되되, 필름(10)의 절단에 의한 패턴 형성은 필름에 커퍼 필름층(11)이 부착된 상태에서 수행될 수도 있으며, 커버 필름층(11)이 커버필름수거롤(120)에 의해 수거된 상태에서 수행될 수도 있다. 즉, 커버 필름층(11)의 제거는 필름 패턴 형성 이전에 이루어질 수도 있고 필름 패턴 형성 이후에 이루어질 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 패턴 형성 수단(160)은 패턴의 크기와 형태가 변경되어도 이와 대응하는 절단수단(163)을 용이하게 변경하여 사용할 수 있으므로, 생산 일정에 따른 패턴 변화에 대응하여 공정의 지연없이 신속한 작업이 이루어질 수 있다. 또한, 현재 공정에서 사용되지 않고 있는 칼날을 제거하여 유지 및 보수를 용이하게 수행할 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치를 이용한 필름 라미네이팅 방법을 상세히 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 원판필름공급롤(110)을 통하여 패턴이 형성되지 않은 롤 형태의 필름 원재료를 공급함으로써 최종 베이스필름수거롤(250)까지 이동시켜 최종 폐필름이 공급되면서 라미네이팅 공정을 수행하고 수거될 수 있도록 라미네이팅 라인 상에 장착한다. 상기의 장착 단계를 거친 필름(10)은 원판필름공급롤(110)로부터 베이스필름수거롤(250)에 이르기까지 연속적으로 위치하게 된다. 이어, 도시하지는 않았으나 적절한 수단에 의하여 적절한 필름(10)의 장력(Tension)을 확보한다.

이후, 작업자의 생산 계획에 따라 패턴 형성 수단(160)을 제어하여 적절한 절단수단(163)을 선택하고 필름(10)의 공급과 수거가 진행됨에 따라 패턴 형성 수단(160)의 직선 또는 회전 왕복운동을 통하여 적절한 절단을 수행하여 패턴을 형성한다. 이때, 필름(10)의 표면에 커버 필름층(11)이 부착되어 있는 경우에는 필요에 따라 적절한 방법으로 패턴 형성 이전에 이를 제거하거나 패턴 형성 이후에 제거할 수도 있다.

필름(10)에 특정 패턴을 형성한 이후에 스테이지(210)에 글라스와 같은 고체 기판(220)을 공급하고 위치 정렬을 수행하고, 고체 기판(220)이 위치 정렬한 후에 고체 기판(220)의 위치를 기준으로 절단에 의해 패턴이 형성된 필름(40)을 위치 정렬 한다. 정렬이 완료되면, 핫롤(230)과 같은 적정수단을 통하여 고체 기판(220)의 상면에 필름(13)을 라미네이팅 한다. 라미네이팅 단계가 완료되면 도시되지는 않았으나 적절한 수단에 의해 라미네이팅 된 고체 기판(220)을 수거하고, 최종적으로 베이스필름수거롤(250)에 의해 폐필름을 수거한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 패턴 형성 수단을 구비하는 필름 라미네이팅 장치 및 필름 라미네이팅 방법은 패턴 형성 수단에 의해 필름에 패턴을 형성함으로써 패턴이 형성된 필름을 고체 기판 상면에 성공적으로 라미네이팅 할 수 있으며, 패턴 형상의 변화에 따라서 원판필름의 교체 없이 필름에 대응하는 패턴을 변경하여 형성시킬 수 있으므로 작업자의 생산계획에 따라 연속 생산성과 패턴 변 화 대응력을 모두 확보할 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 포토리소그래피 공정을 적용하기 곤란한 디스플레이 소자의 생산 공정에서 필름형태의 재료를 구조물이 형성되어 있는 고체 기판의 표면에 소정 패턴으로 포토리소그래피 공정 수행 없이 패턴을 형성하여 라미네이팅 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 포토리소그래피 공정을 적용하기 곤란한 디스플레이 소자의 라미네이팅 공정에서 패턴의 변경이 요구되는 경우에도 패턴의 변화에 대응하여 라미네이팅 할 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 패턴이 형성되지 않은 롤 형태의 필름 원재료 공급 단계 이후에 패턴 형성 수단 및 패턴 형성 단계를 제공함으로써 패턴이 형성되지 않은 롤 형태의 필름 원재료 공급단계에서의 작업량을 최소화하여 연속 생산 가능 시간을 확대할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 패턴이 형성되지 않은 롤 형태의 필름 원재료 공급 단계 이 후에 패턴 형성 수단 및 패턴 형성 단계를 제공함으로써 생산계획에 따른 패턴의 변화에 대응하여 연속 생산 가능 시간을 확대할 수 있는 효과가 있다.

Claims

고체 기판의 표면에 박막 형태의 필름을 라미네이팅 하는 필름 라미네이팅 장치에 있어서,

상기 라미네이팅을 수행하는 라인 상에 상기 필름을 공급하는 원판필름공급롤과, 상기 원판필름공급롤로부터 상기 필름을 공급받아 상기 고체 기판의 표면에 라미네이팅 하는 핫롤 등의 사이에 위치하는 공정 라인 상에 패턴 형성 수단을 구비하고, 상기 필름의 일부분을 상기 패턴 형성 수단으로 절단하여 소정 형태의 패턴을 형성한 후, 상기 고체 기판의 표면에 상기 소정 형태로 패턴이 형성된 필름만을 라미네이팅 하는 것을 특징으로 하는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치.
제 1항에 있어서, 상기 필름 패턴 수단은,

다각형 및 원형 중 어느 하나의 단면을 갖는 중공형의 바디와,

상기 바디의 외주면에 상기 필름을 절단하기 위해 장착되는 절단수단과,

상기 공정 라인을 따라 상기 필름이 위치하면 베이스 필름층, 전사 필름층, 커버 필름층으로 구성되는 상기 필름의 커버 필름층, 전사 필름층을 관통하여 상기 베이스 필름층의 일부까지 절단하도록 상기 바디에 절단압력을 제공하는 이동가압수단으로 구성됨을 특징으로 하는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치.
제 2항에 있어서, 상기 필름 패턴 수단은,

상기 바디의 각 면에 서로 다른 크기와 형태의 절단수단을 하나 이상 구비하고,

상기 바디를 회전시켜, 상기 필름과 대면하는 각 면을 변경시킴으로써 상기 필름을 절단하여 패턴을 형성시키는 절단수단을 변경시키는 회전수단을 더 구비함을 특징으로 하는 필필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치.
제 3항에 있어서, 상기 절단수단은,

수직단면이 다각형 및 원형 중 어느 하나의 형상을 가지며 개곡선 및 폐곡선 중 어느 하나의 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치.
제 4항에 있어서, 상기 필름 패턴 수단은,

상기 바디의 각 면에 서로 다른 크기와 형태의 회전식 절단수단을 하나 이상 더 구비하고,

상기 바디를 시계방향 및 반시계방향으로 소정 각도만큼 왕복 회전시켜, 상기 회전식 절단수단이 대면하는 상기 필름을 절단하도록 하는 왕복회전수단을 더 구비함을 특징으로 하는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치.
고체 기판의 표면에 박막 형태의 필름을 패터닝하여 라미네이팅 하는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치를 이용한 필름 라미네이팅 방법에 있어서,

상기 라미네이팅 공정을 수행하는 라인 상에 상기 필름을 공급하는 원판필름공급롤과, 상기 원판필름공급롤로부터 상기 필름을 공급받아 상기 고체 기판의 표면에 라미네이팅 하는 핫롤 등의 사이에 위치하는 공정 라인 상에 패턴 형성 수단을 구비하여, 상기 필름의 일부분을 상기 패턴 형성 수단으로 절단하여 소정 형태의 패턴을 형성한 후, 상기 고체 기판의 표면에 상기 소정 형태로 패턴이 형성된 필름만을 라미네이팅 하는 것을 특징으로 하는 필름 라미네이팅 방법.
고체 기판의 표면에 박막 형태의 필름을 패터닝하여 라미네이팅 하는 필름 패턴 형성 수단을 구비한 필름 라미네이팅 장치를 이용한 필름 라미네이팅 방법에 있어서,

상기 필름 라미네이팅 장치에 패턴이 형성되지 않은 롤 형태의 필름 원재료 를 공급하고, 최종 폐필름 수거 수단까지 상기 필름을 이동시켜 상기 필름 라미네이팅 라인 상에 상기 필름을 장착하는 단계와;

상기 패턴 형성 수단을 제어하여 작업자의 생산 계획에 따른 절단수단을 선택하는 단계와;

상기 필름의 공급과 수거가 진행됨에 따라 상기 패턴 형성 수단의 직선 및 회전 왕복운동 중 어느 한 동작을 수행하여 상기 필름을 소정 패턴으로 절단하는 단계와;

스테이지에 고체 기판을 공급하고 위치 정렬을 수행하고, 상기 고체 기판이 위치 정렬한 후에 고체 기판의 위치를 기준으로 절단에 의해 패턴이 형성된 필름의 위치를 정렬하는 단계와;

상기 정렬이 완료되면 핫롤과 같은 적정수단을 이용하여 상기 고체 기판의 상면에 상기 필름을 라미네이팅하는 단계와;

상기 라미네이팅이 완료되면 라미네이팅 된 상기 고체 기판을 수거하고, 상기 폐필름 수거 수단에 의해 폐필름을 수거하는 단계;로 이루어짐을 특징으로 하는 필름 라미네이팅 방법.
제 7항에 있어서, 상기 필름 라미네이팅 라인 상에 상기 필름을 장착하는 단계 이후에,

상기 필름의 장력을 조절하는 단계;를 더 구비함을 특징으로 하는 필름 라미 네이팅 방법.
제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 필름의 공급과 수거가 진행됨에 따라 상기 패턴 형성 수단의 직선 및 회전 왕복운동 중 어느 한 동작을 수행하여 상기 필름을 소정 패턴으로 절단하는 단계는,

상기 필름의 표면에 커버 필름층이 부착되어 있는 경우에 상기 커버 필름층을 제거하기 이전 및 제거한 후 중 어느 한 단계에서 수행됨을 특징으로 하는 필름 라미네이팅 방법.
제 7항에 있어서, 상기 필름 패턴 수단은,

다각형 및 원형 중 어느 하나의 단면을 갖는 중공형의 바디와,

상기 필름을 수직 가압하여 절단하기 위해 서로 다른 크기와 형태로 다각형의 수직단면을 가지며, 상기 바디의 외주면의 각 면에 장착되는 절단수단과,

상기 필름을 수직 가압하여 절단하기 위해 서로 다른 크기와 형태로 원형의 수직단면을 가지며, 상기 바디의 외주면의 각 면에 장착되는 회전식 절단수단과,

상기 바디를 회전시켜, 상기 필름과 대면하는 각 면을 변경시킴으로써 상기 필름을 절단하여 패턴을 형성시키는 상기 절단수단 및 상기 회전식 절단수단을 변경시키는 회전수단과,

상기 공정 라인을 따라 상기 필름이 위치하면 베이스 필름층, 전사 필름층, 커버 필름층으로 구성되는 상기 필름의 커버 필름층, 전사 필름층을 관통하여 상기 베이스 필름층의 일부까지 절단하도록 상기 바디에 절단압력을 제공하는 이동가압수단과,

상기 바디를 시계방향 및 반시계방향으로 소정 각도만큼 왕복 회전시켜, 상기 회전식 절단수단이 대면하는 상기 필름을 절단하도록 하는 왕복회전수단으로 구성됨을 특징으로 하는 필름 라미네이팅 방법.