KR20130002105A - 대면적 필름의 무 기포 합지 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적 유연성이 있는 필름의 합지 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 대면적의 금속 필름에 접착 필름을 기포가 생기지 않게 합지 하는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 유압기를 이용하여 탄성 플레이트를 합지 할 필름 위에서 중심부부터 가압하여 점차 주변부로 압력을 확대하는 식으로 합지 공정을 실시하여, 종래 롤러에 의한 합지 공정에 비해 기포 발생을 제거한 무 기포 합지 공정을 구현할 수 있다.

Description

대면적 필름의 무 기포 합지 방법 및 장치{Large Scaled Film Integration Method And System}

본 발명은 대면적 필름의 합지 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 대면적의 평면상의 유연성 있는 필름에 접착 필름을 기포가 생기지 않게 합지 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

디스플레이 제조는 기판 등의 크기가 점점 더 대면적화하고 있으며, 그에 따른 기타의 부속품들도 동시에 대면적화하고 있다.

디스플레이 제품에 들어가는 부품 중, 평면상의 다층 구조의 유연성 있는 필름이 있으며, 상기 유연성이 있는 필름은 디스플레이 제조공정 중에 소요 되며 제조 시에 롤러로 압착하여 다층구조로 제작되어 지고 두께도 용도에 따라 0.1mm두께부터 수 mm의 두께 까지 다양하게 구성되어 있다. 필름의 용도에 따라서는, 한 종류의 금속 필름 양면에 폴리머 계통의 투명 접착 필름이 부착된 상태로 이루어지고, 금속 필름 양면에 접착 필름이 부착된 상태에서 각 필름 층의 두께는 0.1 mm 내외가 되며, 종래 이러한 금속 필름과 접착 필름은 양면을 롤러로 압착하여 부착시킨 후 유통되어 왔다. 금속 필름에 비해 그 크기가 하나는 약간 작고, 다른 하나는 약간 큰 접착 필름들의 합지 모습을 도 1에 단면도와 평면도로 나타내었다. 이와 같은 금속 필름의 합지 공정에는 세 가지 중요한 요건을 충족하여야 하는데, 하나는 접착 필름들과 금속 필름이 완전히 밀착되어 기포 또는 이물질이가 없어야 한다는 점이고, 다른 하나는 치수 정밀도가 미세하여, 예로써 각 필름간의 합지 후 위치별 허용공차는 는 ㅁ50 내지 100 μm 이내라야 하며, 또 다른 하나는 합지 압력이 적절하여 합지 후 손으로 떼어보아 떨어지지 않는 정도의 접착상태라야 한다는 것이며 상기 요건들을 충족하지 못하는 제품은 불량품으로 처리하게 된다. 특히, 일반적으로 이용되는 롤 방식의 합지 공정에 의해서는 각 필름에 가해지는 롤의 과중한 압력 때문에 상기 수준의 허용공차를 맞추는 것이 거의 불가능하다고 알려져 있다.

따라서 종래 롤러를 이용하여 금속 필름에 접착 필름을 합지 시키는 방식으로는 대면적 유연성 필름의 치수 정밀도와 무 기포 요건을 모두 충족시키지 못하여 새로운 합지 방법 및 장치가 필요한 상황이다.

따라서 본 발명의 목적은 대면적의 유연성 있는 금속 필름과 접착 필름을 무 기포 상태로 합지하고 그 치수 정밀도를 만족시킬 수 있는 새로운 합지 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은, 스테이지 형태의 평탄한 플레이트 상에 금속 필름을 정렬하여 놓아두고 그 위에 접착할 필름을 정렬하여 얹고, 두 필름을 탄성을 갖는 플레이트를 유압기로 제어하여, 상기 플레이트의 중앙부로부터 양단부 쪽으로 상기 접착 필름의 상부로 부터 가압 스캔하여 상기 금속 필름과 접착 필름을 무기포로 합지 하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 필름 합지 방법에 있어서, 상기 금속 필름과 접착 필름은 스테이지 위에 놓이고,

상기 스테이지 외주부와 상기 탄성 플레이트 외주부는 벨로우즈에 의해 연결되어, 상기 벨로우즈 내부를 진공화한 상태에서 탄성 플레이트를 유압기로 제어하여, 상기 탄성 플레이트의 중앙부로부터 양단부 쪽으로 상기 접착 필름의 상부로 부터 가압 스캔하여 상기 금속 필름과 접착 필름을 무기포로 합지 하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 필름 합지 방법에 있어서, 상기 금속 필름 위에 상기 접착 필름을 얹는 단계에서, 상기 금속 필름과 상기 접착 필름의 얼라인 정밀도를 높이기 위해,

상기 접착 필름은, 상판에 진공 척(chuck)으로 척킹(chucking) 되고,

상기 금속 필름은, 진공용 홀이 형성된 테이블 위에 배치되는, 진공용 홀이 형성된 하판에 진공 흡착에 의해 부착되어, 상판과 하판을 얼라인 하여 상기 금속 필름 위에 상기 접착 필름을 얹는 것을 특징으로 하는 필름 합지 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 필름 합지 방법에 있어서, 상기 상판 또는 하판 중 적어도 하나는 비젼을 더 포함하여 얼라인의 정밀도를 감시하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 필름 합지 방법에 있어서, 상기 탄성 플레이트 하부에 완충용 버퍼 필름을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은,

합지 하고자 하는 필름들을 포개어 놓을 수 있는 스테이지;

상기 스테이지 위에 설치되는 탄성을 갖는 탄성 플레이트; 및

상기 탄성 플레이트를 상부에서 제어하는 유압기;를 포함하며,

상기 유압기는, 상기 탄성 플레이트가 중앙부로부터 양단부 쪽으로 상기 접착 필름 상면을 가압 스캔하도록, 중앙부를 먼저 가압하는 동안 양단부는 유압을 통해 필름 상면으로 하강하지 않도록 상방으로 장력을 받다가 소정 시차를 두고 상기 접착 필름 상면을 가압하도록 하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 장치를 제공할 수 있다.

또한, 상기 필름 합지 장치에 있어서,

상기 스테이지 외주부와 상기 탄성 플레이트 외주부를 연결하는 벨로우즈; 및

상기 벨로우즈 내부를 진공화하는 진공 홀;을 상기 스테이지에 더 구비하여,

상기 벨로우즈 내부를 진공화한 상태에서 탄성 플레이트를 유압기로 제어하여, 상기 탄성 플레이트가 중앙부로부터 양단부 쪽으로 상기 접착 필름 상면을 가압 스캔하여 필름을 합지하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 필름 합지 공정을 무 기포 상태로 실시할 수 있어 불량률을 크게 낮출 수 있다.

또한, 본 발명의 얼라인 공정에 따르면, 얼라인 허용 공차를 ㅁ50 내지 100 μm 이내로 할 수 있어 매우 정밀한 치수 제어가 가능하다.

도 1은 금속 필름과 접착 필름이 합지 된 상태를 나타내는 단면도와 평면도이다.
도 2는 금속 필름과 접착 필름의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 필름을 합지 하는 탄성 플레이트의 동작을 나타낸 단면도와 평면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 필름 합지 하는 탄성 플레이트의 동작을 순차로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 합지 장치 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 필름 합지 장치 구성을 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

앞서 설명한 바와 같이, 도 1은 금속 필름(100)의 양면에 접착 필름(200)이 합지된 모습을 나타내며, 그 크기는 아래쪽에 놓이는 필름일수록 크기가 크다.

금속 필름(100)은 알루미늄 등의 재질로 만든 것일 수 있으나 이에 한하지 않으며, 이형 필름(150)이 부착되어 있는 상태로 유통되며, 접착제가 도포 되어 있는 접착 필름(200) 역시 PET 등 폴리머재질의 이형 필름(250)이 부착되어 있는 상태로 유통된다(도 2 참조).

먼저 금속 필름(100)과 접착 필름(200)을 마주보도록 하여 바닥 플레이트에 올려놓는다. 이들의 얼라인 정밀도를 위한 얼라인 공정은 이후 상세히 설명될 것이다.

도 3과 같이, 금속 필름(100) 위에 접착 필름(200)이 얹혀진 상태에서, 유압기를 자동 제어하여 탄성 플레이트(300) 중심부를 접착 필름(200) 위로 하강시킨다. 상기 탄성 플레이트(300)는 예를 들면, 스프링 강일 수 있으며, 유압기는 상기 탄성 플레이트(300)의 폭에 맞는 전후길이를 갖는 유압 실린더로 구성하며, 중앙부의 제1 유압 실린더(310)와 양단부의 제2, 제3 유압 실린더(320, 330)로 구성한다.

먼저, 중앙부의 제1 유압 실린더(310)가 동작하여 탄성 플레이트(300)를 가압하여 탄성 플레이트(300)의 중심부가 접착 필름(200)과 접하여 가압하며, 이때 양단부에 있는 제2, 제3 유압 실린더(320, 330)들은 장력(버팀 력)을 부여하도록 구동되어 탄성 플레이트(300) 단부가 하강하지 않도록 한다. 그에 따라 금속 필름(100)과 접착 필름(200)은 중심부에서부터 접착하게 되며, 중심부에서 접착이 무기포로 될 만큼 가압한 후, 시차를 두고 양단부의 제2, 제3 유압 실린더(320, 330)의 장력을 점차로 감압하여 탄성 플레이트(300)가 서서히 양단부를 향해 가압하게 하며, 궁극적으로는 제2, 제3 유압 실린더(320, 330)도 탄성 플레이트(300)를 가압 스캔하도록 한다. 시차를 두고 탄성 플레이트(300)를 가압 스캔하는 과정을 도 4에 나타내었다. 금속 필름(100)과 접착 필름(200)을 합지 한 다음 동일한 방법으로 다른 접착 필름을 금속 필름(100)의 이면에 합지 시킬 수 있다.

이와 같이 하여, 종래 롤러 구동에 의한 합지와 달리 무 기포 합지 공정을 구현할 수 있다.

상기 합지 공정에서 각 필름들의 치수 정밀도 또한 중요하므로 정확한 얼라인을 할 필요가 있다. 이에 따라 치수를 정밀하게 가공한 상판과 하판(미도시)을 제작하고, 금속 필름(100)과 접착 필름(200)을 진공 펌프로 하판에 밀착한다. 즉, 금속 필름(100)은 진공 홀(hole)이 형성된 스테이지(500)에 이른바 진공 척(chuck)으로 하판에 부착하고 접착 필름(200)은 그 위에 정렬하여 올려놓는다. 스테이지(500)는 도 5를 참조할 수 있으며, 상판 하부의 밀폐된 공간과 소통하는 제2 진공 홀(550)과 그러하지 않고 스테이지(500) 자체에만 작용하는 제1 진공 홀(520)을 구비할 수 있다. 제1 진공 홀(520)은 금속 필름(100)을 하판에 진공 밀착시키는 용도이며 제2 진공 홀(550)은 상판하부의 밀폐된 공간의 진공상태를 유지하여 두 필름이 합착 시 두 필름 사이의 기포의 발생을 억제하는 역할을 하게 된다. 얼라인을 위한 진공 펌프의 배기는 수 m torr 정도의 진공화도로 할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 진공 장비를 이용하여 금속 필름(100)과 접착 필름(200)을 얼라인 하고 상술한 합지 공정을 실시할 수 있다.

도 5는 본 발명에 의한 정확한 얼라인을 유지하며 합지하는 실시예를 나타낸 것으로, 스테이지(500) 외주부와 상기 탄성 플레이트(300) 외주부는 벨로우즈(400)에 의해 연결된다. 즉, 벨로우즈(400)가 탄성 플레이트(300)와 함께 합지 할 필름들을 포위하여, 상기 벨로우즈(400) 내부를 진공화한 상태에서 탄성 플레이트(300)를 유압기로 제어하여, 상기 탄성 플레이트(300)의 중앙부로부터 양단부 쪽으로 상기 접착 필름 상면을 가압 스캔하여 상기 금속 필름과 접착 필름을 합지 하는 것이다. 이 경우, 제2 진공 홀(550)을 통한 진공화가 가압 중에 얼라인을 보다 더 효과적으로 실시하며, 필름의 무 기포 합지도 원활히 한다. 진공도는 앞서 언급한 바와 거의 같고, 진공화 하는 동안 유압 실린더들(310, 320, 330)은 벨로우즈(400)가 지나치게 수축하지 않고 필름과 탄성 플레이트(300)와 유격 되게 장력을 유지하도록 구동된다. 벨로우즈(400)로 포위된 공간을 진공화한 후, 탄성 플레이트(300)를 유압기로 제어하여 상술한 바와 같이 합지 공정을 실시하여 무 기포로 합지 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 유압 실린더의 구성을 마치 접었다 폈다 하는 우산과 같은 관절구조체를 이용하여 만들고, 이를 구동하여 탄성 플레이트(300)를 가압하게 한 것이다. 즉, 유압 실린더가 중앙부에서 먼저 가압하고, 관절구조체를 가압하여 관절구조체가 점차 탄성 플레이트(300) 외주부로 신장하면서 압력이 퍼지도록 하여 무 기포 합지 공정을 실시한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 금속 필름 150, 250: 이형 필름
200: 접착 필름
300: 탄성 플레이트
310: 제1 유압 실린더 320, 330: 제2, 제3 유압 실린더
400: 벨로우즈
500: 스테이지
520: 제1 진공 홀
550: 제2 진공 홀

Claims (7)

1. 금속 필름 위에 접착 필름을 얹고,
   탄성을 갖는 탄성 플레이트를 유압기로 제어하여, 상기 탄성 플레이트의 중앙부로부터 양단부 쪽으로 상기 접착 필름 상면을 가압 스캔하여 상기 금속 필름과 접착 필름을 무기포로 합지 하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속 필름과 접착 필름은 스테이지 위에 놓이고,
   상기 스테이지 외주부와 상기 탄성 플레이트 외주부는 벨로우즈에 의해 연결되어, 상기 벨로우즈 내부를 진공화한 상태에서 탄성 플레이트를 유압기로 제어하여, 상기 탄성 플레이트의 중앙부로부터 양단부쪽으로 상기 접착 필름 상면을 가압 스캔하여 상기 금속 필름과 접착 필름을 무기포로 합지 하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 방법.
3. 제1 또는 제2항에 있어서, 상기 금속 필름 위에 상기 접착 필름을 얹는 단계에서, 상기 금속 필름과 상기 접착 필름의 얼라인 정밀도를 높이기 위해,
   상기 접착 필름과 금속필름은 각각 필름과 하판의 진공흡착용 및 필름 간 기포 발생 방지용의 제1 및 제2 진공용 홀이 형성된 테이블 위에 배치되고, 금속필름은 제1 진공용 홀이 형성된 하판에 진공 흡착에 의해 부착되어 진공으로 밀착되고, 접착필름은 그 위에 얼라인 되어 제2의 진공홀에 의해 가압시에도 얼라인이 효과적으로 유지되는 것을 특징으로 하는 필름 합지 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 상판 또는 하판 중 적어도 하나는 비젼을 더 포함하여 얼라인의 정밀도를 감시하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 탄성 플레이트 배면에 완충용 버퍼 필름을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 방법.
6. 합지 하고자 하는 필름들을 포개어 놓을 수 있는 스테이지;
   상기 스테이지 위에 설치되는 탄성을 갖는 탄성 플레이트; 및
   상기 탄성 플레이트를 상부에서 제어하는 유압기;를 포함하며,
   상기 유압기는, 상기 탄성 플레이트가 중앙부로부터 양단부 쪽으로 상기 접착 필름 상면을 가압 스캔하도록, 중앙부를 먼저 가압하는 동안 양단부는 유압을 통해 필름 상면으로 하강하지 않도록 상방으로 장력을 받다가 소정 시차를 두고 상기 접착 필름 상면을 가압하도록 하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 필름 합지 장치는,
   상기 스테이지 외주부와 상기 탄성 플레이트 외주부를 연결하는 벨로우즈; 및
   상기 벨로우즈 내부를 진공화하는 진공 홀;을 상기 스테이지에 더 구비하여,
   상기 벨로우즈 내부를 진공화한 상태에서 탄성 플레이트를 유압기로 제어하여, 상기 탄성 플레이트가 중앙부로부터 양단부 쪽으로 상기 접착 필름 상면을 가압 스캔하여 필름을 합지하는 것을 특징으로 하는 필름 합지 장치.
   
   
   
   
   

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