KR20090089698A - 광학필름 라미네이트 시스템 - Google Patents

광학필름 라미네이트 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학필름 라미네이트 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학필름에 보호필름을 원활하게 부착시킬 수 있는 광학필름 라미네이트 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 광학필름 라미네이트 시스템은, 광학필름 롤이 회전 가능하게 배치되는 언와인딩 롤러; 상기 광학필름 롤에서 풀리는 광학필름의 양면 근처에 각각 배치되고, 보호필름 롤이 회전 가능하게 배치되는 보호 필름 롤러; 상기 광학필름 롤에서 풀리는 광학필름의 양면을 압착하여 상기 보호필름을 상기 광학필름의 양면에 각각 합지시키는 라미네이트 롤러; 상기 언와인딩 롤러와 라미네이트 롤러 사이에 상기 광학필름의 양면을 압착하면서 회전하도록 배치되고, 상기 언와인딩 롤러 측 광학필름 구간과 상기 라미네이트 롤러 측 광학필름 구간의 장력을 구분시키는 피드 롤러; 및 상기 라미네이트 롤러에서 합지된 합지필름을 감는 리와인딩 롤러;를 포함한다. 본 발명에 의하면, 광학필름에 보호필름이 합지될 때에 기포가 생기거나 주름진 상태로 합지되는 것을 방지할 수 있다.
Figure P1020080015004
광학필름, 라미네이트, 보호필름

Description

광학필름 라미네이트 시스템{OPTICAL FILM LAMINATE SYSTEM}
본 발명은 광학필름 라미네이트 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라, 휴대전화 등의 가전기기와 산업기기 등에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)가 설치된다. 상기 액정표시장치는 각종 기기에 관한 다양한 정보를 디스플레이한다. 상기 액정표시장치에는 백라이트의 광원을 균일하게 조사할 수 있도록 다수의 광학필름이 포함된다. 상기 광학필름에는 반사필름, 확산필름 및 프리즘필름 등이 있다.
상기 광학필름의 양면에는 보호필름이 합지되어 상기 광학필름을 보호한다. 상기 광학필름의 양면에는 광학필름 라미네이트 시스템에 의해 보호필름이 부착된다. 이때, 상기 광학필름은 광학필름 롤에서 풀림에 따라 상기 라미네이트 롤러(133)에 이송되고, 상기 보호필름은 보호필름 롤에서 풀림에 따라 상기 라미네이트 롤러에 이송된다. 상기 광학필름 롤과 보호필름 롤은 상기 라미네이트 롤러의 필름 이송 측에 배치된다. 그리고, 상기 라미네이트 롤러가 상기 광학필름과 보호필름을 양측에서 압착함에 따라 상기 보호필름을 광학필름의 양면에 합지(laminate)한다. 상기 보호필름이 합지필름은 언와인딩 롤러에서 감겨져 롤 형태 로 보관 및 운반된다.
그러나, 종래에는 보호필름이 상기 라미네이트 롤러로 광학필름이 유입 측에 배치되므로, 상기 보호필름이 라미네이트 롤러의 외주면과 선접촉된 상태에서 상기 광학필름에 보호필름을 압착하여 합지시킨다. 따라서, 상기 라미네이트 롤러에 유입되는 보호필름 또는/및 광학필름의 장력이 가변되는 경우 상기 보호필름과 광학필름의 부착면에는 에어가 혼입되어 기포가 발생되거나 또는 상기 보호필름이 광학필름에 주름진 상태로 부착되었다.
또한, 상기 언와인딩 롤러에서 상기 합지필름의 맨 처음 감긴 끝단부는 언와인딩 롤러의 외면과 단차진다. 따라서, 상기 합지필름이 과도하게 신장된 상태로 리와인딩 롤러에 감기면 상기 광학필름의 끝단부에 대응되는 부분에 자국이 생기거나 변형될 수 있었다
또한, 상기 보호필름이 광학필름과 선접촉되므로 양측 보호필름의 장력이 서로 달라질 수 있었다. 따라서, 상기 합지필름이 한쪽으로 휘거나 만곡되게 변형될 수 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 광학필름에 보호필름이 합지될 때에 기포가 생기거나 주름진 상태로 합지되는 것을 방지할 수 있는 광학필름 라미네이트 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 합지필름에 자국이 생기거나 변형되는 것을 방지할 수 있는 광학필름 라미네이트 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 합지필름이 보호필름의 장력에 의해 한쪽으로 휘거나 만곡되게 변형되는 것을 방지할 수 있는 광학필름 라미네이트 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광학필름 라미네이트 시스템은, 광학필름 롤이 회전 가능하게 배치되는 언와인딩 롤러; 상기 광학필름 롤에서 풀리는 광학필름의 양면 근처에 각각 배치되고, 보호필름 롤이 회전 가능하게 배치되는 보호 필름 롤러; 상기 광학필름 롤에서 풀리는 광학필름의 양면을 압착하여 상기 보호필름을 상기 광학필름의 양면에 각각 합지시키는 라미네이트 롤러; 상기 언와인딩 롤러와 라미네이트 롤러 사이에 상기 광학필름의 양면을 압착하면서 회전하도록 배치되고, 상기 언와인딩 롤러 측 광학필름 구간과 상기 라미네이트 롤러 측 광학필름 구간의 장력을 구분시키는 피드 롤러; 및 상기 라미네이트 롤러에서 합지된 합지필름을 감는 리와인딩 롤러;를 포함한다.
상기 라미네이트 롤러와 상기 리와인딩 롤러 사이에 상기 합지필름의 양면을 압착하면서 회전되도록 배치되고, 상기 라미네이트 롤러 측 광학필름 구간과 상기 리와인딩 롤러 측 광학필름 구간의 장력을 구분시키는 배지 롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 언와인딩 롤러와 상기 피드 롤러 사이에 상기 광학필름을 압착하면서 상기 광학필름의 이송에 따라 회전되는 픽업 롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 픽업 롤러에는 상기 광학필름의 장력을 측정하여 상기 광학필름의 장력을 조절할 수 있도록 압력센서를 더 포함할 수 있다.
상기 배지 롤러와 상기 리와인딩 롤러 사이에 상기 합지필름을 압착하면서 상기 합지필름의 이송에 따라 회전되는 푸시 롤러를 더 포함할 수 있다.
상기 푸시 롤러에는 상기 합지필름의 장력을 측정하여 상기 합지필름의 장력을 조절할 수 있도록 압력센서를 더 포함할 수 있다.
상기 라미네이트 롤러는 상기 보호필름 롤에서 풀리는 보호필름과 면접촉되면서 각각 회전될 수 있다.
본 발명에 의하면, 광학필름에 보호필름이 합지될 때에 기포가 생기거나 주름진 상태로 합지되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 합지필름이 감길 때에 자국이 생기거나 변형되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 합지필름이 한쪽으로 휘거나 만곡되게 변형되는 것을 방 지할 수 있는 효과가 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 광학필름 라미네이트 시스템을 도시한 사시도이고, 도 2는 광학필름 라미네이트 시스템을 도시한 구성도이며, 도 3은 광학필름 라미네이트 시스템의 라미네이트 롤러와 보호 필름 롤러를 도시한 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 광학필름 라미네이트 시스템은 베이스(110)를 포함한다. 상기 베이스(110)는 수직하게 배치되는 평판부(111)와, 상기 평판부(111)를 지지하는 레그부(112)를 포함할 수 있다. 이러한 베이스(110)의 형태는 다양한 형태로 형성될 수 있다.
상기 베이스(110)의 평판부(111)에는 언와인딩 롤러유닛(120)(unwinding roller unit), 필름 합지 모듈(130)(film laminate roller module) 및 리와인딩 롤러유닛(160)(rewinding roller unit)이 설치될 수 있다.
상기 언와인딩 롤러유닛(120)에는 광학필름이 감겨진 광학필름 롤(101)이 결합된다. 상기 광학필름 롤(101)은 반사필름 롤, 확산필름 롤 또는 프리즘필름 롤일 수 있다.
상기 언와인딩 롤러유닛(120)은 광학필름 롤(101)이 결합되는 언와인딩 롤러(121)와, 상기 언와인딩 롤러(121)의 회전시 상기 언와인딩 롤러(121)의 회전 속도를 제어하는 파우더 브레이크(125: 도 2 참조)(powder breaker)를 포함할 수 있 다.
여기서, 반사필름은 광원에서 조사되는 광의 반사량을 조절하여 면 전체가 균일한 휘도로 분포되도록 한다. 상기 반사필름은 스테인리스(stainless), 알루미늄, 구리, 폴리에틸렌수지 등의 모재 표면에 은(Ag) 등을 코팅하여 제작될 수 있다. 또한, 상기 반사필름은 모재 표면에 티타늄 등을 코팅하여 램프 주변에서 장기간의 흡열로 인하여 황변이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 황변이라 함은 반사필름이 노랗게 손상되는 것을 의미한다.
또한, 확산필름은 도광판을 통해 입사되는 광을 확산 및 산란시켜 백라이트 출광면의 휘도를 증대시키고 균일하게 한다. 상기 확산필름은 폴리카보네이트 수지 및 폴리에스테르 수지가 적용될 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 표면에는 광의 확산능력을 증대시키기 위하여 표면확산층이 도포될 수 있다.
또한, 프리즘필름은 광확산필름으로부터 나오는 빛을 출광면 정면 이외의 방향으로 나가는 것을 방지하고 광지향성을 향상시켜 출광면 정면방향으로 휘도를 증대시킨다. 상기 프리즘필름은 띠 모양의 마이크로 프리즘(Micro-Prism)이 폴리 에스테르 모재의 상부에 형성되어 이루어진다. 이때, 상기 프리즘필름 수평,수직의 2장을 하나의 세트로 사용한다.
상기 파우더 브레이크(125)는 구동축에 연결되어 동력전달시 슬립을 유도하여 충격이 가해지는 것을 방지하는 장치이다. 상기 파우더 브레이크(125)는 고정자(미도시)와 회전자(미도시) 사이에 자성체인 파우더(미도시)가 충전된 구조를 갖는다. 상기 파우더 브레이크(125)에 전원이 공급되면 상기 고정자와 회전자는 전자 석이 되고 상기 파우더는 자력에 의해 고정자와 회전자의 공백을 메꿈에 따라 동력전달시 회전자의 슬립(slip) 발생을 유도하여 충격이 전달되는 것을 방지한다. 상기 파우더는 철(Fe), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 등의 합금의 구상분말로 이루어질 수 있다.
상기 필름 합지 모듈(130)은 상기 언와인딩 롤러유닛(120)에서 풀린 광학필름의 양면에 보호필름을 각각 합지시킬 수 있도록 상기 광학필름의 양측에 각각 배치된다. 이하에서는 광학필름의 양면에 보호필름이 합지된 상태를 합지필름(laminated film)이라고 한다.
상기 각 필름 합지 모듈(130)은 보호필름 롤(103)이 회전 가능하게 배치되는 보호 필름 롤러(131)과, 상기 보호필름 롤(103)에서 보호필름을 풀리게 하는 라미네이트 롤러(133)(laminate roller unit)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 보호 필름 롤러(131)와 라미네이트 롤러(133)는 상기 광학필름의 양면에 대응되게 배치된다.
상기 보호 필름 롤러(131)은 상기 라미네이트 롤러(133)의 배출 측에 배치되어 상기 보호필름이 라미네이트 롤러(133)에 면접촉되도록 한다. 상기 라미네이트 롤러(133)에는 상기 광학필름과 보호필름의 합지지점(N)에서 상기 광학필름 유입측의 원주방향을 따라 상기 보호필름이 면접촉된다(도 3의 θ). 이때, 상기 보호필름의 접촉면적(θ)은 상기 라미네이트 롤러(133) 외주면의 대략 20~80% 범위 내에서 적절하게 조절될 수 있다. 상기 보호필름의 접촉면적(θ)을 조절하는 것에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 보호 필름 롤러(131)가 회전될 때에 상기 보호 필름 롤러(131)의 회전 속도를 제어하는 파우더 브레이크(미도시)가 더 포함될 수 있다. 상기 파우더 브레이크(미도시)는 상기 보호 필름 롤러(131)에 갑자기 토크가 크게 작용할 때에 상기와 같이 슬립이 발생되어 상기 보호 필름 롤러(131)에 충격이 가해지는 것을 방지하도록 한다.
상기 라미네이트 롤러(133)를 회전시키도록 구동력을 발생시키는 라미네이트 모터(135)가 더 포함될 수 있다. 이때, 상기 라미네이트 모터(135)는 하나의 라미네이트 롤러(133)에만 결합될 수 있다. 상기 한 쌍의 라미네이트 롤러(133)는 서로 맞물려 회전된다. 상기 라미네이트 모터(135)로는 서보 모터(servo motor)가 적용될 수 있다. 상기 서보 모터는 서보 드라이버(servo driver)에 의해 회전 속도가 정확하게 제어될 수 있는 모터이다.
상기 라미네이트 롤러(133)는 상기 광학필름의 양면을 압착하면서 회전되므로, 상기 광학필름을 언와인딩 롤러(120) 측 구간(S11)과 상기 리와인딩 롤러(161) 측 구간(S31)으로 구분한다.
상기 보호 필름 롤러(131)와 상기 라미네이트 롤러(133) 사이에는 상기 보호필름 롤(103)에서 풀린 보호필름의 장력을 조절하여 완충시킬 수 있도록 완충 롤러(137)가 더 포함될 수 있다. 이때, 상기 완충 롤러(137)는 풀리는 보호필름을 상기 보호 필름 롤러(131) 측 구간(S22)과 라미네이트 롤러(133) 측 구간(S21)으로 분리하여 상기 풀리는 보호필름의 장력을 조절하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상기 보호 필름 롤러(131)에서 보호필름이 풀리는 속도와 상기 라미네이트 롤러(133)에서 보호필름이 감기는 속도가 차이가 있을 경우 상기 보호 필름 롤러(131)와 라 미네이트 롤러(133) 사이의 보호필름에는 장력이 가변될 수 있다. 이때, 상기 완충 롤러(137)가 상기 보호 필름 롤러(131) 측 구간(S22)과 상기 라미네이트 롤러(133) 측 구간(S21)에 배치됨에 따라 상기 보호필름 측 구간(S22)에서 장력이 변경되더라도 장력변화를 완충시킴으로써 상기 라미네이트 롤러(133) 측 구간(S21)에서는 장력이 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 이러한 완충 롤러(137)는 실질적으로 상기 두 구간(S21,S22)의 장력이 서로 영향을 받지 않도록 차단하는 역할을 수행한다.
상기 완충 롤러(137)가 상기 보호필름을 가압하는 방향에 따라 상기 라미네이트 롤러(133)와 보호필름의 접촉면적(θ)이 가변될 수 있다. 예를 들면, 상기 각 완충 롤러(137)가 보호필름을 상기 광학필름의 바깥쪽(도 2에서 광학필름을 기준으로 상측과 하측)으로 가압하는 경우, 상기 라미네이트 롤러(133)에는 보호필름의 접촉면적(θ)이 상대적으로 감소될 것이다. 또한, 상기 완충 롤러(137)가 보호 필름을 상기 광학필름 쪽으로 가압하는 경우, 상기 라미네이트 롤러(133)에는 보호필름의 접촉면적(θ)이 상대적으로 증가될 것이다.
상기 보호 필름 롤러(131)와 상기 라미네이트 롤러(133) 사이에는 완충 롤러(137)가 설치되지 않을 수도 있으며, 이 경우에도 상기 라미네이트 롤러(133)와 보호필름의 접촉면적(θ)이 상기 보호 필름 롤러(131)의 위치에 따라 가변될 수 있다. 예를 들면, 상기 보호 필름 롤러(131)가 라미네이트 롤러(133)보다 바깥쪽(상기 광학필름에서 상하로 멀어지는 쪽)에 배치되는 경우, 상기 라미네이트 롤러(133)와 보호필름의 접촉면적(θ)은 상기 보호 필름 롤러(131)와 라미네이트 롤러(133)가 평행한 위치에 배치되는 경우에 비해 상대적으로 감소될 것이다. 또한, 상기 보호 필름 롤러(131)가 라미네이트 롤러(133)보다 광학필름 쪽으로 가깝게 배치되는 경우, 상기 라미네이트 롤러(133)와 보호필름의 접촉면적(θ)은 상기 보호 필름 롤러(131)와 라미네이트 롤러(133)가 평행한 위치에 배치되는 경우에 비해 상대적으로 감소될 것이다.
상기 언와인딩 롤러유닛(120)과 상기 필름 합지 모듈(130) 사이에는 피드 롤러유닛(140)(feed roller unit)이 더 포함될 수 있다. 상기 피드 롤러유닛(140)은 상기 언와인딩 롤러(121)에서 광학필름을 풀리게 하여 상기 필름 합지 모듈(130)에 공급한다.
상기 피드 롤러유닛(140)은 광학필름의 양면을 압착하는 한 쌍의 피드 롤러(141)(feed roller)와, 상기 피드 롤러(141)를 회전시키는 피드 모터(145)(feed motor)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 피드 모터(145)는 하나의 피드 롤러(141)에만 결합되고 상기 한 쌍의 피드 롤러(141)는 서로 맞물려 회전된다. 상기 피드 모터(145)로는 서보 모터(servo motor)를 적용할 수 있다.
상기 한 쌍의 피드 롤러(141)는 언와인딩 롤러(121)에서 풀리는 광학필름을 상기 언와인딩 롤러유닛(120) 측 구간(S12)과 라미네이트 롤러(133) 측 구간(S13)으로 분리하여 상기 언와인딩 롤러유닛(120)에서 풀리는 광학필름의 장력을 조절하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 언와인딩 롤러(121)에서 광학필름이 풀리는 속도와 상기 라미네이트 롤러(133)에서 광학필름과 보호필름을 합지시키는 속도가 차이가 있을 경우 상기 언와인딩 롤러(121)와 라미네이트 롤러(133) 사이의 광학필름에는 장력이 가변될 수 있다. 이때, 상기 피드 롤러(141)가 상기 언와인딩 롤러유 닛(120) 측 구간(S12)과 상기 라미네이트 롤러(133) 측 구간(S13)에 배치되어 상기 언와인딩 롤러유닛(120)과 피드 롤러(141) 사이의 구간(S12)에서 장력이 변경되더라도 장력변화를 완충시킴으로써 상기 피드 롤러(141)와 라미네이트 롤러(133) 사이의 구간(S13)에서는 장력이 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 또한, 상기 피드 롤러(141)의 회전속도를 조절함으로써 상기 피드 롤러(141)와 라미네이트 롤러(133) 사이의 구간(S13)에서 광학필름의 장력이 일정하게 유지되게 할 수 있다. 이러한 피드 롤러(141)는 실질적으로 상기 두 구간(S12,S13)의 장력이 서로 영향을 받지 않도록 차단하는 역할을 수행한다.
상기 언와인딩 롤러유닛(120)과 피드 롤러유닛(140) 사이에는 상기 언와인딩 롤러유닛(120)에서 풀리는 광학필름에 접촉될 수 있도록 픽업 롤러(150)가 배치될 수 있다. 상기 픽업 롤러(150)에는 상기 언와인딩 롤러유닛(120)과 피드 롤러유닛(140) 사이의 광학필름의 장력을 감지할 수 있도록 압력센서(153)가 배치될 수 있다. 상기 픽업 롤러(150)는 상기 언와인딩 롤러유닛(120)과 피드 롤러유닛(140) 사이의 구간(S12)을 두 구간(S14,S15)으로 구분하는 기능도 수행한다.
따라서, 제어부에서는 픽업 롤러(150)의 압력센서(153)에서 감지된 장력에 따라 상기 언와인딩 롤러(121)의 파우더 브레이크(125)에 전원을 공급 또는 차단하여 상기 언와인딩 롤러(121)에서 풀리는 광학필름의 장력을 조절할 수 있다. 이러한 장력조절에 의해 상기 필름 합지 모듈(130)에는 균일한 장력을 갖는 광학필름이 이송된다.
상기 필름 합지 모듈(130)의 합지필름 배출 측에는 상기 합지필름이 감기도 록 리와인딩 롤러유닛(160)이 배치된다.
상기 리와인딩 롤러유닛(160)은 상기 합지필름이 감기는 리와인딩 롤러(161)와, 상기 리와인딩 롤러(161)를 회전시키는 리와인딩 모터장치(165)를 포함한다.
상기 리와인딩 롤러(161)에는 광학필름의 양면에 보호필름이 합지되어 이루어진 합지필를 롤(105)이 결합된다.
상기 리와인딩 모터장치(165)는 상기 리와인딩 롤러(161)의 일단에 결합되는 벨트(166)와, 상기 벨트(166)를 무한궤도로 운행시키는 리와인딩 모터(167)를 포함할 수 있다. 상기 리와인딩 롤러(161)에는 상기 리와인딩 롤러(161)에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있도록 파우더 클러치(163)(powder clutch)가 결합될 수 있다. 물론, 상기 리와인딩 롤러(161)는 서보 모터에 의해 회전 속도가 제어될 수 있다.
상기 리와인딩 롤러(161)와 상기 필름 합지 모듈(130) 사이에는 상기 배지 롤러유닛(170)(film discharge roller unit)이 더 포함될 수 있다. 상기 배지 롤러유닛(170)은 광학필름의 양면을 압착하는 한 쌍의 배지 롤러(171)(film discharge roller)와, 상기 배지 롤러(171)를 회전시키는 배지 모터(175)(film discharge motor)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 배지 모터(175)는 하나의 배지 롤러(171)에 결합되고 상기 한 쌍의 배지 롤러(171)는 서로 맞물려 회전된다. 또한, 상기 배지 모터(175)로는 서보 모터를 적용할 수 있다.
상기 한 쌍의 배지 롤러(171)는 필름 합지 모듈(130)에서 배출되는 합지필름을 상기 필름 합지 모듈(130) 측 구간(S32)과 리와인딩 롤러유닛(160) 측 구 간(S33)으로 분리하여 상기 합지필름의 장력을 조절하는 기능을 수행한다. 즉, 상기 필름 합지 모듈(130)에서 합지필름을 배출하는 속도와 상기 리와인딩 롤러유닛(160)에서 합지필름이 감기는 속도와의 차이가 발생될 경우 상기 라미네이트 롤러(133)과 리와인딩 롤러유닛(160) 사이의 합지필름에는 장력이 가변될 수 있다. 이때, 상기 배지 롤러유닛(170)이 상기 라미네이트 롤러(133) 측 구간(S32)과 상기 리와인딩 롤러유닛(160) 측 구간(S33) 사이에 배치되어 상기 라미네이트 롤러(133)와 배지 롤러(171) 사이의 구간(S32)에서 장력이 변경되더라도 장력변화를 완충시킴으로써 상기 배지 롤러(171)와 리와인딩 롤러(161) 사이의 구간(S33)에서는 장력이 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 이때, 상기 배지 롤러(171)의 회전속도를 일시적으로 조절함으로써 상기 배지 롤러(171)와 리와인딩 롤러(161) 사이의 구간(S33)에서 합지필름의 장력이 일정하게 유지되게 할 수 있다.
상기 배지 롤러(171)와 리와인딩 롤러(161) 사이에는 상기 리와인딩 롤러(161)에 감기는 광학필름에 접촉될 수 있도록 푸시 롤러(180)(push roller)가 배치될 수 있다. 상기 푸시 롤러(180)에는 상기 라미네이트 롤러(133)와 상기 리와인딩 롤러(161) 사이의 광학필름의 장력을 감지할 수 있도록 압력센서(183)가 배치될 수 있다. 상기 푸시 롤러(180)는 상기 배지 롤러(171)와 리와인딩 롤러(161) 사이의 합지필름을 두 구간(S34,S35)으로 구분하는 기능을 수행하기도 한다.
상기 압력센서(183)에서 감지된 장력에 따라 제어부에서는 상기 리와인딩 롤러(161)의 파우더 클러치(163)에 전원을 공급 및 차단하여 상기 리와인딩 롤러(161)에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 리와인딩 롤 러(161)와 푸시 롤러(180) 사이 구간(S35)에서 상기 광학필름의 장력을 제어할 수 있으므로, 상기 리와인딩 롤러(161)에는 거의 균일한 장력을 갖는 합지필름이 이송된다.
상기한 모든 롤러는 정전기가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 그라운드(ground)된다. 따라서, 상기 광학필름, 보호필름 및 합지필름에 먼지와 같은 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 광학필름 라미네이트 시스템의 작용에 관해 설명하기로 한다.
도 2는 광학필름 라미네이트 시스템을 도시한 구성도이며, 도 3은 광학필름 라미네이트 시스템의 라미네이트 롤러와 보호 필름 롤러를 도시한 구성도이고, 도 4는 광학필름 라미네이트 시스템에서 광학필름이 감긴 상태를 도시한 구성도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 광학필름이 언와인딩 롤러(121)의 외주면에 감길 때에 상기 광학필름의 맨 처음 끝단부(101a)는 그 두께만큼 상기 언와인딩 롤러(121)의 외주면과 단차를 이루므로, 상기 광학필름이 감기더라도 상기 광학필름 롤(101)의 외주면은 상기 끝단부(101a)에 대응되는 부분(101b)이 약간 볼록해진다. 또한, 상기 보호필름이 보호 필름 롤러(131)에 감길 때에 상기 보호필름의 맨 처음 끝단부(101a)는 그 두께만큼 상기 보호 필름 롤러(131)의 외주면과 단차를 이루므로, 상기 보호필름이 감기더라도 상기 보호필름 롤(103)의 외주면은 상기 끝단부(101a)에 대응되는 부분(101b)이 약간 볼록해진다.
상기 광학필름 롤(101)은 상기 언와인딩 롤러(121)에 끼워지고, 상기 보호 필름 롤(103) 역시 상기 보호 필름 롤러(131)에 끼워진다. 그리고, 상기 언와인딩 롤러(121)의 광학필름을 풀어 상기 피드 롤러(141), 라미네이트 롤러(133), 배지 롤러(171) 등에 맞물리도록 한 후 상기 리와인딩 롤러(161)에 감는다. 또한, 상기 보호 필름 롤러(131)의 보호필름을 풀어 상기 라미네이트 롤러(133)에 면접촉되게 감는다.
그리고, 상기 피드 모터(145), 라미네이트 모터(135), 배지 모터(175) 및 리와인딩 모터(167)가 가동되면, 상기 광학필름 롤(101)에 감긴 광학필름은 상기 피드 롤러(141)가 회전됨에 따라 풀린다.
상기 광학필름 롤(101)이 상기 언와인딩 롤러(121)에서 회전될 때, 상기 광학필름 롤(101)의 볼록한 부분(101b)에서 광학필름이 풀릴 때마다 상기 언와인딩 롤러(121)와 피드 롤러(141) 구간(S)에서 광학필름의 장력이 주기적으로 가변될 수 있다. 또한, 상기 언와인딩 롤러(121)가 회전될 때에 상기 언와인딩 롤러(121)에 순간적으로 토크가 가변되거나 외부 충격 또는 진동이 가해지는 경우, 상기 언와인딩 롤러(121)와 피드 롤러(141) 구간(S)에서 광학필름의 장력이 가변될 수 있다.
이때, 상기 피드 롤러(141)는 상기 언와인딩 롤러(121)에서 풀리는 광학필름을 압착하면서 상기 라미네이트 롤러(133) 측으로 이송시킨다. 상기 피드 롤러(141)가 광학필름을 압착함에 의해 상기 피드 롤러(141)와 언와인딩 롤러(121) 구간(S)에서 광학필름에 작용하는 장력과 상기 피드 롤러(141)와 라미네이트 롤러(133) 구간(S)에서 광학필름에 작용하는 장력은 구분된다. 그러므로, 상기 언와인딩 롤러(121)와 피드 롤러(141) 구간(S)에서 광학필름에 작용하는 장력이 가변되 더라도 상기 피드 롤러(141)와 라미네이트 롤러(133) 구간(S)의 장력에 영향을 미치지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 픽업 롤러(150)의 압력센서(153)는 상기 언와인딩 롤러(121)와 피드 롤러(141) 구간(S)의 광학필름의 장력을 측정한다. 상기 압력센서(153)에서 측정된 장력에 따라 상기 파우더 브레이크(125)에 전원을 공급 또는 차단한다. 상기 파우더 브레이크(125)는 전원이 공급되면 언와인딩 롤러(121)를 감속시키고 전원이 차단되면 언와인딩 롤러(121)를 감속시키지 않는다. 따라서, 상기 언와인딩 롤러(121)와 피드 롤러(141) 구간(S)에서 상기 광학필름의 장력이 조절될 수 있다.
상기 라미네이트 롤러(133)는 상기 광학필름을 압착하면서 상기 리와인딩 롤러(161) 측으로 이송시킨다. 동시에, 상기 라미네이트 롤러(133)가 회전되면 상기 보호 필름 롤러(131)에서 보호필름이 풀리게 된다. 상기 라미네이트 롤러(133)는 상기 광학필름의 양면에 보호필름을 압착하여 합지시킨다.
상기 보호필름 롤(103)이 상기 라미네이트 롤러(133)에서 회전될 때, 상기 보호필름 롤(103)의 볼록한 부분(101b)에서 보호필름이 풀릴 때마다 상기 보호 필름 롤러(131)와 라미네이트 롤러(133) 구간(S)에서 광학필름의 장력이 순간적으로 가변될 수 있다. 또한, 상기 보호 필름 롤러(131)가 회전될 때에 상기 보호 필름 롤러(131)에 순간적으로 토크가 가변되거나 외부 충격 또는 진동이 가해지는 경우, 상기 보호 필름 롤러(131)와 라미네이트 롤러(133) 구간(S)에서 광학필름의 장력이 가변될 수 있다.
이때, 상기 보호필름은 라미네이트 롤러(133)의 외주면과 면접촉되면서 팽팽 해지므로, 상기 보호 필름 롤러(131)와 라미네이트 롤러(133) 구간(S)에서 보호필름의 장력이 가변되더라도 상기 보호필름의 면접촉부의 장력에는 영향이 미치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 완충 롤러(137)는 상기 라미네이트 롤러(133)가 회전됨에 따라 보호필름을 당길 때에 상기 보호필름을 지지한다. 이때, 상기 완충 롤러(137)는 보호 필름 롤러(131) 측 구간(S)과 라미네이트 롤러(133) 측 구간(S)으로 분리하므로, 상기 두 구간(S)에서 보호필름의 장력이 서로 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 완충 롤러(137)는 상기 보호필름이 신장되는 구간(S)을 분리하여 상기 보호 필름 롤러(131)의 회전 속도가 가변되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 상기 보호필름 롤(103)에서 보호필름이 과도하게 신장됨에 따라 불균일한 속도로 풀리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 보호필름이 불균일한 속도로 풀림에 따라 상기 보호필름 롤(103)에서 보호필름이 풀릴 때에 '찌지직'하는 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이, 상기 피드 롤러(141)와 라미네이트 롤러(133) 구간(S)에서 광학필름의 장력은 상기 언와인딩 롤러(121)와 피드 롤러(141) 구간(S)에서 광학필름의 장력 변화에 대하여 거의 영향을 받지 않으므로, 상기 라미네이트 롤러(133)에는 일정한 장력을 갖는 광학필름이 이송된다. 또한, 상기 보호필름의 면접촉부(θ)는 상기 보호 필름 롤러(131)와 라미네이트 롤러(133) 구간(S)에서 장력의 변화에 영향을 거의 받지 않으므로, 상기 보호필름의 면접촉부(θ)는 일정한 장력을 갖는다.
따라서, 상기 라미네이트 롤러(133)의 합지 지점에는 일정한 장력을 갖는 광학필름과 팽팽하게 면접촉된 보호필름이 합지되므로, 상기 광학필름과 보호필름이 합지되는 지점에서 장력이 가변됨에 따라 상기 광학필름과 보호필름 사이에 기포가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 광학필름과 보호필름의 장력이 변화가 없으므로, 상기 광학필름과 보호필름이 주름지거나 구겨진 상태로 합지되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 보호필름의 면접촉된 상태로 광학필름의 양면에 합지됨에 따라 상기 합지필름의 양면에는 거의 동일한 장력이 작용되므로, 상기 합지필름이 한쪽으로 휘어지거나 만곡되게 변형되는 것을 방지할 수 있다.
상기 라미네이트 롤러(133)에서 합지필름은 상기 배지 롤러(171) 측으로 이송된다. 이때, 상기 배지 롤러(171)는 상기 합지필름을 압착하면서 회전되므로, 상기 합지필름의 장력은 상기 라미네이트 롤러(133) 측 구간(S)과 상기 리와인딩 롤러(161) 측 구간(S)으로 분리된다. 따라서, 상기 라미네이트 롤러(133) 측 구간(S)에서 합지필름의 장력은 상기 리와인딩 롤러(161) 측 구간(S)에서 합지필름의 장력에는 영향을 미치지 않게 된다. 결과적으로, 상기 리와인딩 롤러(161)에는 일정한 장력을 갖는 합지필름이 이송되므로, 상기 합지필름은 리와인딩 롤러(161)에 거의 동일한 장력을 가진 상태로 감기게 된다.
상기 합지필름의 맨 처음 감긴 끝단부(101a)가 그 두께만큼 상기 리와인딩 롤러(161)의 외주면에 단차지므로, 상기 합지필름이 과도하게 신장된 상태로 리와인딩 롤러(161)에 감기되면 상기 광학필름의 끝단부(101a)에 대응되는 부분(101b)에 자국이 생기거나 변형될 수 있었다. 따라서, 상기 합지필름이 일정한 장력을 가 진 상태로 라미네이트 롤러(133)에 감기게 하므로, 상기 합지필름에 자국이 생기거나 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 푸시 롤러(180)의 압력센서(183)는 상기 푸시 롤러(180)와 리와인딩 롤러(161) 구간(S)의 광학필름의 장력을 측정한다. 상기 압력센서(183)에서 측정된 장력에 따라 상기 파우더 클러치(163)에 전원을 공급 또는 차단한다. 상기 파우더 클러치(163)는 전원이 공급되면 리와인딩 롤러(161)를 감속시키고 전원이 차단되면 리와인딩 롤러(161)를 감속시키지 않는다. 따라서, 상기 리와인딩 모터(167)와 상기 파우더 클러치(163)는 상기 리와인딩 롤러(161)에 감기는 상기 광학필름의 장력을 조절할 수 있다.
한편, 상기 광학필름 라미네이트 시스템의 생산성은 상기 라미네이트 모터(135)의 회전 속도에 따라 결정될 수 있다. 이때, 상기 피드 모터(145)와 배지 모터(175)는 상기 라미네이트 모터(135)의 회전 속도에 따라 연동될 수 있다. 예를 들면, 상기 라미네이트 모터(135)가 5meter/min의 속도로 회전되는 경우, 상기 피드 모터(145)는 4.8meter/min의 속도로 회전되고, 상기 배지 모터(175)는 5.2meter/min으로 회전될 수 있다. 이처럼 상기 모터들의 회전 속도를 약간 다르게 제어함으로써, 상기 라미네이트 롤러(133)와 피드 롤러(141) 구간(S)에서 광학필름의 장력을 조절하고, 상기 라미네이트 롤러(133)와 배지 롤러(171) 구간(S)에서 합지필름의 장력을 조절할 수 있다.
또한, 상기 광학필름 라미네이트 시스템은 픽업 롤러(150)의 압력 센서(153)와 푸시 롤러(180)의 압력 센서(183)의 압력을 측정하여 상기 모터들의 회전 속도 를 적절하게 제어할 수 있다.
상기한 합지필름은 합지필름 롤(105)에서 풀린 후 용도에 따라 적절한 크기로 잘려진다.
본 발명은 광학필름에 보호필름이 합지될 때에 기포가 생기거나 주름진 상태로 합지되는 것을 방지할 수 있으므로, 산업상으로 현저한 이용 가능성이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광학필름 라미네이트 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 광학필름 라미네이트 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1의 광학필름 라미네이트 시스템의 라미네이트 롤러와 보호 필름 롤러를 도시한 구성도이다.
도 4는 도 1의 광학필름 라미네이트 시스템에서 광학필름이 감긴 상태를 도시한 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 *
101: 광학필름 롤 103: 보호필름 롤
105: 합지필름 롤 110: 베이스
120: 언와인딩 롤러유닛 121: 언와인딩 롤러
125: 파우더 브레이크 130: 필름 합지 모듈
131: 보호 필름 롤러 133: 라미네이트 롤러
135: 라미네이트 모터 137: 완충롤러
140: 피드 롤러유닛 141: 피드 롤러
145: 피드 모터 150: 픽업 롤러
160: 리와인딩 롤러유닛 161: 리와인딩 롤러
163: 파우더 클로치 165: 리와인딩 모터장치
170: 배지 롤러유닛 180: 푸시 롤러

Claims (7)

  1. 광학필름 롤이 회전 가능하게 배치되는 언와인딩 롤러;
    상기 광학필름 롤에서 풀리는 광학필름의 양면 근처에 각각 배치되고, 보호필름 롤이 회전 가능하게 배치되는 보호 필름 롤러;
    상기 광학필름 롤에서 풀리는 광학필름의 양면을 압착하여 상기 보호필름을 상기 광학필름의 양면에 각각 합지시키는 라미네이트 롤러;
    상기 언와인딩 롤러와 라미네이트 롤러 사이에 상기 광학필름의 양면을 압착하면서 회전하도록 배치되고, 상기 언와인딩 롤러 측 광학필름 구간과 상기 라미네이트 롤러 측 광학필름 구간의 장력을 구분시키는 피드 롤러; 및
    상기 라미네이트 롤러에서 합지된 합지필름을 감는 리와인딩 롤러;를 포함하는 광학필름 라미네이트 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 라미네이트 롤러와 상기 리와인딩 롤러 사이에 상기 합지필름의 양면을 압착하면서 회전되도록 배치되고, 상기 라미네이트 롤러 측 광학필름 구간과 상기 리와인딩 롤러 측 광학필름 구간의 장력을 구분시키는 배지 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름 라미네이트 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 언와인딩 롤러와 상기 피드 롤러 사이에 상기 광학필름을 압착하면서 상기 광학필름의 이송에 따라 회전되는 픽업 롤러가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 광학필름 라미네이트 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 픽업 롤러에는 상기 광학필름의 장력을 측정하여 상기 광학필름의 장력을 조절할 수 있도록 압력센서가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 광학필름 라미네이트 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 배지 롤러와 상기 리와인딩 롤러 사이에 상기 합지필름을 압착하면서 상기 합지필름의 이송에 따라 회전되는 푸시 롤러가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 광학필름 라미네이트 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 푸시 롤러에는 상기 합지필름의 장력을 측정하여 상기 합지필름의 장력을 조절할 수 있도록 압력센서가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 광학필름 라미네이트 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 라미네이트 롤러는 상기 보호필름 롤에서 풀리는 보호필름과 면접촉되면서 회전되는 것을 특징으로 하는 광학필름 라미네이트 시스템.
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