KR20170138908A

KR20170138908A - 필름 부착 및 절단 장치

Info

Publication number: KR20170138908A
Application number: KR1020160141287A
Authority: KR
Inventors: 이세용; 배성호
Original assignee: (주)엔에스
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2017-12-18
Also published as: KR101858564B1

Abstract

본 발명은, 필름 부착 및 절단 장치에 관한 것으로서, 디스플레이 패널들을 순차적으로 이송하는 이송 유닛; 필름 원단을 상기 이송 유닛을 향해 공급함과 함께, 상기 필름 원단에 부착된 이형 필름을 박리하는 공급 유닛; 상기 이형 필름이 박리된 상태로 상기 이송 유닛에 근접된 필름 원단을 상기 디스플레이 패널들에 순차적으로 부착하는 부착 유닛; 및 상기 디스플레이 패널에 부착된 필름 원단에 상기 디스플레이 패널의 테두리와 대응하는 경로를 따라 CO 레이저빔을 조사하여, 상기 필름 원단을 디스플레이 패널의 테두리 형상에 대응하게 절단하는 레이저 유닛;을 포함한다. 이러한 본 발명에 의하면, CO 레이저빔을 이용해 디스플레이 패널에 부착된 필름 원단을 레이저 절단 가능하므로, 필름 원단을 디스플레이 패널의 테두리 형상에 대응하도록 레이저 절단하는 과정에서 디스플레이 패널이 레이저빔에 의해 손상되는 것을 방지함으로써 완성품의 영상의 화질을 개선할 수 있다.

Description

필름 부착 및 절단 장치{Film adhering and cutting apparatus}

본 발명은 필름 부착 및 절단 장치에 관한 것이다.

통상적으로 액정이나 엘이디 또는 PDP모듈 등으로 이루어진 디스플레이 패널은 패널의 픽셀에서 조사되는 조명광을 편광시켜서 영상을 현시하는 편광필름이나 입체패턴라인이 형성되어 입체영상을 구현하는 3D필름 등이 부착된다.

이와 같은 필름은 이형필름이 일면에 부착된 상태로 원단 형태로 제공되며, 디스플레이 패널에 대응하는 형태로 재단된 후 디스플레이 패널에 부착된다.

이러한 필름은 통상적으로 슬리팅기에 의해 디스플레이 패널에 대응하는 폭으로 슬리팅된 후, 재단기에 의해 디스플레이 패널에 대응하는 길이로 절단되면서 디스플레이 패널의 표면에 대응하는 사각형태로 재단된다.

그리고, 재단된 필름은 박리기에 의해 이형필름이 제거된 후, 부착기에 의해 디스플레이 패널의 표면에 부착된다. 이와 같이, 종래에는 필름을 디스플레이 패널에 부착하기 위하여 슬리팅기, 재단기, 박리기 및 부착기를 통해 각각의 공정을 수행해야 하는바, 연속적인 작업이 불가능하여 작업의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 종래에는 디스플레이 패널의 테두리에 대응하는 형태로 제작된 프레스 금형을 통해 필름을 절단함으로써 전술한 슬리팅기 및 재단기의 공정을 하나로 통합하여 수행하였다.

그러나, 프레스 금형에 의해 필름이 절단되는 경우, 절단부위가 프레스에 의해 꺽인 상태로 절단됨에 따라 절단부위에 버(burr)와 같은 잉여부분이나 설정된 크기에 모자란 불량부분이 발생하는 문제점이 있었다. 그런데, 디스플레이 패널은 초정밀도를 요구하는바, 필름에 불량부분이 발생한 경우 완성품의 영상의 화질이 저하되어 불량률이 증가하는 문제점이 있었다.

이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 이형필름이 박리된 필름 원단에 디스플레이 패널을 부착한 후 필름 원단을 디스플레이 패널의 테두리 형상에 대응하게 레이저 절단함으로써, 필름의 박리, 재단 및 부착을 하나의 장치 내에서 연속적으로 수행 가능한 필름 부착 및 절단 장치가 개발되었다. 그런데, 필름 부착 및 절단 장치는, 필름 원단을 디스플레이 패널의 테두리 형상에 대응하게 레이절 절단할 때, 필름 원단을 관통한 레이저빔의 에너지가 디스플레이 패널의 표면에 집중적으로 인가되어 디스플레이 패널이 손상됨으로써, 완성품의 영상의 화질이 저하되어 불량률이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디스플레이 패널을 필름 원단에 미리 부착한 후 필름 원단을 디스플레이 패널의 테두리 형상에 대응하게 레이저 절단할 때 레이저빔에 의해 디스플레이 패널이 손상되지 않도록 구조를 개선한 필름 부착 및 절단 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 부착 및 절단 장치는, 디스플레이 패널들을 순차적으로 이송하는 이송 유닛; 필름 원단을 상기 이송 유닛을 향해 공급함과 함께, 상기 필름 원단에 부착된 이형 필름을 박리하는 공급 유닛; 상기 이형 필름이 박리된 상태로 상기 이송 유닛에 근접된 필름 원단을 상기 디스플레이 패널들에 순차적으로 부착하는 부착 유닛; 및 상기 디스플레이 패널에 부착된 필름 원단에 상기 디스플레이 패널의 테두리와 대응하는 경로를 따라 CO 레이저빔을 조사하여, 상기 필름 원단을 디스플레이 패널의 테두리 형상에 대응하게 절단하는 레이저 유닛;을 포함한다.

바람직하게, 상기 레이저 유닛은, 상기 CO 레이저빔을 생성하여 발진하는 레이저 발진기; 상기 레이저 발진기에서 발진된 CO 레이저빔을 외부와 격리된 상태로 전송하는 파이버 케이블; 및 상기 파이버 케이블에서 전송된 CO 레이저빔을 상기 디스플레이 패널의 테두리와 대응하는 경로를 따라 조사하는 레이저 노즐;을 구비한다.

바람직하게, 상기 파이버 케이블은, 상기 CO 레이저빔을 전송 가능하도록 칼코게나이드 화합물계 비선형 파이버(Chalcogenide Nonlinear Mid-Infrared Fiber)로 마련된다.

바람직하게, 상기 파이버 케이블의 코어와 클래드는 각각, 황화비소 글래스(AS₂S₃Glass) 를 포함하며, 상기 코어의 굴절률(Core Refractive Index)은 2.4 이다.

바람직하게, 상기 코어의 유효 개구수(Effective Numerical Aperture)는 0.3 이다.

바람직하게, 상기 레이저 유닛은, 상기 레이저 노즐을 상기 파이버 케이블과 연결된 상태로 상기 필름 원단의 폭 방향과 길이 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이송 가능한 드라이버를 더 구비한다.

바람직하게, 상기 파이버 케이블은, 상기 CO 레이저빔을 전송 가능하도록 유리계 중공 코어 파이버(Hollow Core Fiber)로 마련된다.

바람직하게, 상기 중공 코어 파이버는, 중공 코어; 및 상기 중공 코어를 둘러싸도록 마련되는 클래드를 포함하며, 상기 클래드는, 상기 중공 코어를 둘러싸도록 마련되며 유전 물질의 재질을 갖는 유전층; 및 상기 유전층을 둘러싸도록 마련되며 은(Ag)의 재질을 갖는 반사층을 구비한다.

바람직하게, 상기 유전 물질은, 요오드화은(AgI)이다.

바람직하게, 상기 중공 코어 파이버는, 상기 반사층을 둘러싸도록 마련되며 유리 재질을 갖는 지지층; 및 상기 지지층을 둘러싸도록 마련되는 버퍼층을 더 포함한다.

본 발명에 따른 필름 부착 및 절단 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, CO 레이저빔을 이용해 디스플레이 패널에 부착된 필름 원단을 레이저 절단 가능하므로, 필름 원단을 디스플레이 패널의 테두리 형상에 대응하도록 레이저 절단하는 과정에서 디스플레이 패널이 레이저빔에 의해 손상되는 것을 방지함으로써 완성품의 영상의 화질을 개선할 수 있다.

둘째, CO 레이저빔을 외부로부터 격리된 상태로 안정적으로 전송 가능한 파이버 케이블을 도입하여 CO 레이저빔이 전송 과정에서 손실되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 부착 및 절단 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 제1 레이저 유닛의 사시도.
도 3은 CO 레이저빔과 CO₂ 레이저빔의 특성을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 파이버 케이블의 일 예를 설명하기 위한 종단면도.
도 5는 도 1에 도시된 제2 레이저 유닛의 사시도.
도 6은 도 2에 도시된 파이버 케이블의 다른 예를 설명하기 위한 횡단면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 부착 및 절단 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 부착 및 절단 장치(1)는, 디스플레이 패널(P)들을 순차적으로 이송하는 이송 유닛(10); 필름 원단(F)을 이송 유닛(10)을 향해 공급함과 함께, 필름 원단(F)에 부착된 이형 필름(R)을 박리하는 공급 유닛(20); 이형 필름(R)이 박리된 상태로 이송 유닛(10)에 근접된 필름 원단(F)을 디스플레이 패널(P)들에 순차적으로 부착하는 부착 유닛(30); 디스플레이 패널(P)들에 부착된 필름 원단(F)에 각각의 디스플레이 패널(P)의 테두리와 대응하는 경로를 따라 CO 레이저빔(LV)을 조사하여, 필름 원단(F)을 각각의 디스플레이 패널(P)의 테두리 형상에 대응하게 절단하는 레이저 유닛(40); 및 레이저 절단에 의해 각각의 디스플레이 패널(P)에 부착된 부분으로부터 분리된 필름 원단(F)의 스크랩(F2)을 회수하는 회수 유닛(50);을 포함한다.

먼저, 이송 유닛(10)은 필름 원단(F)을 부착하기 위한 디스플레이 패널(P)들을 순차적으로 이송하는 장치이다.

이송 유닛(10)은, 로딩 장치(미도시)에 의해 순차적으로 로딩된 디스플레이 패널(P)들을 미리 정해진 공정 방향을 따라 순차적으로 이송 가능하게 마련된다. 예를 들어, 이송 유닛(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(P)들을 부착 유닛(30) 및 레이저 유닛(40)을 순차적으로 통과 가능하도록 이송 가능한 컨베이어 벨트로 구성될 수 있다. 이러한 이송 유닛(10)은, 각각의 디스플레이 패널(P)의 길이 방향과 필름 원단(F)의 길이 방향이 서로 평행을 이룸과 동시에 각각의 디스플레이 패널(P)의 폭 방향과 필름 원단(F)의 폭 방향이 서로 평행을 이루도록 디스플레이 패널(P)들을 이송하는 것이 바람직하다.

다음으로, 공급 유닛(20)은, 디스플레이 패널(P)들에 부착하기 위한 필름 원단(F)을 공급하는 장치이다.

공급 유닛(20)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 공급 유닛(20)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 필름 원단(F)을 공급하는 공급롤(21)과, 공급롤(21)에 의해 공급된 필름 원단(F)을 이송 유닛(10)에게 미리 정해진 피치 길이만큼 씩 순차적으로 전달하는 피딩 롤러(22)와, 필름 원단(F)에 부착된 이형 필름(R)을 박리하는 박리롤(23)을 구비할 수 있다.

공급롤(21)에는 필름 원단(F)이 롤 상태로 미리 정해진 권취된다. 필름 원단(F)은, 일면에 도포된 점착재에 이형 필름(R)이 박리 가능하게 부착된다. 필름 원단(F)은 편광 필름인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 공급롤(21)은, 이러한 필름 원단(F)을 권출하여 연속적으로 공급할 수 있다.

피딩 롤러(22)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공급롤(21)으로부터 공급된 필름 원단(F)이 그 사이 간격에 개재되도록 한 쌍이 마련된다. 이러한 피딩 롤러(22)는, 공급롤(21)으로부터 공급된 필름 원단(F)을 후술할 부착 유닛(30)과 레이저 유닛(40)에 의한 필름 부착 및 절단 양상에 맞춰 미리 정해진 피치 길이만큼씩 이송 유닛(10)에게 순차적으로 전달할 수 있다. 한편, 피딩 롤러(22)와 공급롤(21) 사이에는 필름 원단(F)에 인가되는 장력을 조절 가능한 댄싱 롤러(24)가 설치되고, 피딩 롤러(22)와 이송 유닛(10) 사이에는 피딩 롤러(22)를 통과한 필름 원단(F)을 이송 유닛(10)으로 안내하는 안내 롤러(25)가 설치되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

박리롤(23)에는 피딩 롤러(22)를 통과한 필름 원단(F)에서 박리된 이형 필름(R)의 끝단이 미리 권취된다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 필름 부착 및 절단 공정이 시작됨과 동시에 박리롤(23)이 회전 구동되면, 필름 원단(F)과 함께 피딩 롤러(22)를 통과한 이형 필름(R)은 필름 원단(F)으로부터 박리된 후 박리롤(23)에 권취되어 회수될 수 있다. 한편, 박리롤(23)과 피딩 롤러(22) 사이에는 필름 원단(F)으로부터 박리된 이형 필름(R)에 인가되는 장력을 조절 가능한 댄싱 롤러(26)가 설치되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 부착 유닛(30)은 이형 필름(R)이 박리된 필름 원단(F)을 이송 유닛(10)이 이송 중인 디스플레이 패널(P)들에 순차적으로 부착하는 장치이다.

부착 유닛(30)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 부착 유닛(30)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 후술할 레이저 유닛(40)에 비해 이송 유닛(10)의 상류 측에 위치하도록 배치되는 부착 롤러(32)를 포함할 수 있다. 부착 롤러(32)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 이형 필름(R)이 박리된 상태로 이송 유닛(10) 쪽으로 전달된 필름 원단(F)이 이송 유닛(10)을 따라 이동 중인 디스플레이 패널(P)과 부착 롤러(32) 사이에 개재되도록 설치된다. 이러한 부착 롤러(32)는 필름 원단(F)과 디스플레이 패널(P)이 밀착되도록 필름 원단(F)을 가압한다. 그러면, 필름 원단(F)은 이형 필름(R)이 박리되어 외부로 노출된 점착재에 의해 부착 롤러(32)와 컨베이어 벨트 사이를 통과하는 디스플레이 패널(P)들에 순차적으로 부착된다. 그러면, 필름 원단(F)은 디스플레이 패널(P)들에 순차적으로 부착된 상태로 후술할 레이저 유닛(40)을 향해 이송될 수 있다.

다음으로, 레이저 유닛(40)은, 디스플레이 패널(P)들에 부착된 필름 원단(F)을 각각의 디스플레이 패널(P)의 테두리 형상과 대응하게 레이저 절단하기 위한 장치이다.

레이저 유닛(40)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 필름 원단(F)을 각각의 디스플레이 패널(P)의 길이 방향 쪽 테두리와 대응하도록 레이저 절단하는 제1 레이저 유닛(60)과, 필름 원단(F)을 각각의 디스플레이 패널(P)의 폭 방향 쪽 테두리와 대응하도록 레이저 절단하는 제2 레이저 유닛(70)을 포함할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 레이저 유닛의 사시도이며, 도 3은 CO 레이저빔과 CO₂ 레이저빔의 특성을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 파이버 케이블의 일 예를 설명하기 위한 단면도이다.

제1 레이저 유닛(60)은, 도 2에 도시된 바와 같이, CO 레이저빔(LV)을 생성하여 발진하는 제1 레이저 발진기(61)와, 제1 레이저 발진기(61)에서 발진된 CO 레이저빔(LV)을 외부와 격리된 상태로 전송하는 제1 파이버 케이블(62)과, 제1 파이버 케이블(62)에서 전송된 CO 레이저빔(LV)을 디스플레이 패널(P)의 길이 방향 테두리와 대응하는 경로를 따라 조사하는 제1 레이저 노즐(63)과, 제1 레이저 노즐(63)을 제1 파이버 케이블(62)과 연결된 상태로 필름 원단(F)의 폭 방향과 길이 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이송 가능한 제1 드라이버(64)를 구비할 수 있다. 제1 레이저 유닛(60)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(P)이 부착된 필름 원단(F)이 이를 통과할 수 있도록 부착 유닛(30)에 비해 이송 유닛(10)의 하류 측에 설치된다.

제1 레이저 발진기(61)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 후술할 제1 드라이버(64)의 프레임(65)에 설치되며, 5 ㎛ 파장을 갖는 CO 레이저빔(LV)을 생성하여 발진한다.

종래의 필름 부착 및 절단 장치는, 디스플레이 패널이 부착된 필름 원단을 9.4 ㎛ 내지 10.6 ㎛ 파장을 갖는 CO₂ 레이저빔을 이용해 디스플레이 패널의 테두리 형상에 대응하도록 레이저 절단한다. 일반적으로 레이저 절단 장치는 기술상의 제약으로 인해 일정 수준 이상의 절단 공차를 가질 수밖에 없다. 따라서, CO₂ 레이저빔을 디스플레이 패널의 테두리와 대응하는 경로를 따라 필름 원단에 조사할 때 일부의 CO₂ 레이저빔은 디스플레이 패널의 테두리에 인가될 수밖에 없다.

그런데, 9.4 ㎛ 내지 10.6 ㎛ 파장을 갖는 CO₂ 레이저빔은, 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널에 인가되는 CO₂ 레이저빔의 에너지 중 디스플레이 패널의 표면을 통과하여 디스플레이 패널의 내부로 전달되는 에너지의 비율이 20% 이하로서 현저히 낮다. 따라서, CO₂ 레이저빔이 디스플레이 패널에 조사될 경우에, CO₂ 레이저빔의 에너지 중 상당량은 CO₂ 레이저빔이 입사되는 디스플레이 패널(P)의 표면에 집중적으로 인가될 수밖에 없다. 그러면, 디스플레이 패널(P)에는 표면을 중심으로 크랙과 같은 변형 및 손상이 발생되어 불량률이 증가한다.

이를 해결하기 위하여, 제1 레이저 발진기(61)는, 필름 원단(F)을 선택적으로 레이저 절단할 수 있도록 CO 레이저빔(LV)을 생성하여 발진한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 레이저빔의 파장이 5 ㎛ 파장에 가까워질수록 디스플레이 패널(P)에 인가되는 레이저빔의 에너지 중 디스플레이 패널(P)의 표면을 통과하여 디스플레이 패널(P)의 내부로 전달되는 에너지의 비율이 증가된다. 따라서, 5 ㎛ 파장을 갖는 CO 레이저빔(LV)을 이용해 필름 원단(F)을 레이저 절단할 경우에, CO 레이저빔(LV)의 일부가 디스플레이 패널(P)의 표면에 입사되더라도 CO 레이저빔(LV)의 에너지의 대부분은 디스플레이 패널(P)의 표면을 통과하여 디스플레이 패널(P)의 내부로 전달된다. 즉, CO 레이저빔(LV)의 에너지가 디스플레이 패널(P)의 표면에 집중적으로 인가되는 것이 아니라 디스플레이 패널(P)의 내부까지 고르게 인가되는 것이다. 그러면, CO 레이저빔(LV)의 에너지가 디스플레이 패널(P)에 인가됨에 따른 충격이 고르게 분산됨으로써, CO 레이저빔(LV)으로 인한 손상이 디스플레이 패널(P)에 발생하는 것이 방지된다.

제1 파이버 케이블(62)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 발진기(61)에서 발진된 CO 레이저빔(LV)을 제1 레이저 노즐(63)에 전송할 수 있도록 제1 레이저 발진기(61)와 제1 레이저 노즐(63)을 연결하도록 마련된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제1 레이저 노즐(63)이 마련될 경우에, 이에 대응하여 제1 파이버 케이블(62)은 한 쌍이 마련되어 제1 레이저 발진기(61)와 각각의 제1 레이저 노즐(63)을 연결할 수 있다.

CO 레이저빔(LV)은, 수분 흡수율이 높은 물리적 특성을 갖는다. 따라서, CO 레이저빔(LV)을 대기 중에서 반사 미러를 사용해 전송할 경우에는, 레이저빔 전송 영역을 수분으로부터 차폐시킴과 동시에 레이저빔 전송 영역을 dry air로 퍼지 해주어야 하는 불편함이 있다. 더욱이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 부착 및 절단 장치(1)는, 필름 원단(F)을 CO 레이저빔(LV)을 이용해 넓은 면적을 갖는 디스플레이 패널(P)의 테두리 형상에 대응하도록 레이저 절단하므로, 수분 차폐와 퍼지로 인한 불편함이 가중될 수밖에 없다.

이를 해결하기 위하여, 제1 레이저 발진기(61)에서 발진된 CO 레이저빔(LV)을 외부와 격리된 상태로 제1 레이저 노즐(63)로 전송 가능한 제1 파이버 케이블(62)이 마련되는 것이다.

제1 파이버 케이블(62)은, CO 레이저빔(LV)의 파장을 고려하여, CO 레이저빔(LV)을 안정적으로 전송 가능하도록 마련된다. 이를 위하여, 제1 파이버 케이블(62)은, 칼코게나이드 화합물계 비선형 파이버(Chalcogenide Nonlinear Mid-Infrared Fiber)로 마련된다. 이러한 제1 파이버 케이블(62)은, 도 4에 도시된 바와 같이, CO 레이저빔(LV)을 전송하는 코어(62a)와, 코어(62a)를 둘러싸도록 마련되며 CO 레이저빔(LV)을 코어(62a)로 모아주는 클래드(62b)를 포함한다. 코어(62a)와 클래드(62b)의 물성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 코어(62a)와 클랜드는 각각 황화비소 글래스(AS2S3 Glass) 를 포함하며, 코어(62a)의 굴절률(Core Refractive Index)은 2.4 이고, 코어(62a)의 유효 개구수(Effective Numerical Aperture)는 0.3인 것이 바람직하다. 이러한 제1 파이버 케이블(62)을 이용하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 부착 및 절단 장치(1)와 같이 레이저 절단 영역이 넓은 경우에도 별도의 수분 차폐와 퍼지 없이 CO 레이저빔(LV)을 안정적으로 전송할 수 있다.

제1 레이저 노즐(63)은, 제1 드라이버(64)에 필름 원단(F)의 폭 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 제1 레이저 노즐(63)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 노즐(63)은, 디스플레이 패널(P)의 길이 방향 쪽 테두리와 대응하는 경로 즉, 디스플레이의 좌우 양쪽 테두리와 대응하는 경로를 따라 필름 원단(F)을 레이저 절단할 수 있도록 한 쌍이 마련될 수 있다. 이러한 제1 레이저 노즐(63)들은, 필름 원단(F)의 레이저 절단 공정이 시작되기 이전에 제1 드라이버(64)에 의해 디스플레이 패널(P)의 좌우 양쪽 테두리와 대응하도록 미리 이송된다. 다음으로, 제1 레이저 노즐(63)들은, CO 레이저빔(LV)을 필름 원단(F)에 디스플레이 패널(P)의 좌우 양쪽 테두리와 대응하는 경로를 따라 조사하여, 필름 원단(F)을 디스플레이 패널(P)의 좌우 양쪽 테두리와 대응하도록 레이저 절단할 수 있다.

제1 드라이버(64)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 드라이버(64)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 필름 원단(F)을 폭 방향으로 가로지르도록 마련되는 프레임(65)과, 제1 레이저 노즐(63)을 필름 원단(F)의 폭 방향으로 이송 가능하게 마련되는 제1 레일(66)과, 프레임(65)을 필름 원단(F)의 길이 방향으로 이송하게 마련되는 제2 레일(67)을 구비할 수 있다.

프레임(65)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 필름 원단(F)을 폭 방향으로 가로지르도록 이송 유닛(10)과 인접하게 마련된 베이스(B)에 설치되며, 필름 원단(F)이 하부로 통과될 수 있는 판 형상을 가질 수 있다.

제1 레일(66)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 필름 원단(F)의 폭 방향과 평행하도록 프레임(65)의 상면에 설치된다. 이러한 제1 레일(66)은, 필름 원단(F)의 폭 방향과 평행하게 형성된 슬릿(66a)과, 필름 원단(F)의 폭 방향으로 이동 가능하게 제1 레일(66)의 내부에 설치되며, 슬릿(66a)을 통해 제1 레이저 노즐(63)과 결합되는 슬라이더(미도시)와, 슬라이더 및 슬라이더에 결합된 제1 레이저 노즐(63)을 필름 원단(F)의 폭 방향으로 이송 가능한 구동 부재(미도시)를 구비할 수 있다. 여기서, 구동 부재는, 리니어 레일과 리니어 모터로 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 제1 레일(66)은, 제1 레이저 노즐(63)을 필름 원단(F)의 폭 방향으로 이송하여, 디스플레이 패널(P)의 좌우 양쪽 테두리와 대응하도록 배치할 수 있다.

제2 레일(67)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 필름 원단(F)의 길이 방향과 평행하도록 프레임(65)과 베이스(B) 사이에 개재된다. 이러한 제2 레일(67)은 리니어 레일로 구성되며, 이에 대응하여 프레임(65)은 리니어 레일을 따라 이동 가능한 리니어 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 그러면, 제2 레일(67)은, 프레임(65) 및 이에 결합된 제1 레이저 노즐(63) 기타 부재들을 필름 원단(F)의 길이 방향으로 이송할 수 있다.

도 5는 도 1에 도시된 제2 레이저 유닛의 사시도이다.

제2 레이저 유닛(70)은, 도 5에 도시된 바와 같이, CO 레이저빔(LV)을 생성하여 발진하는 제2 레이저 발진기(71)와, 제2 레이저 발진기(71)에서 발진된 CO 레이저빔(LV)을 외부와 격리된 상태로 전송하는 제2 파이버 케이블(72)과, 제2 파이버 케이블(72)에서 전송된 CO 레이저빔(LV)을 디스플레이 패널(P)의 폭 방향 테두리와 대응하는 경로를 따라 조사하는 제2 레이저 노즐(73)과, 제2 레이저 노즐(73)을 제2 파이버 케이블(72)과 연결된 상태로 필름 원단(F)의 폭 방향과 길이 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이송 가능한 제2 드라이버(74)를 구비할 수 있다. 제2 레이저 유닛(70)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(P)의 길이 방향 쪽 테두리와 대응하도록 레이저 절단된 필름 원단(F)이 이를 통과할 수 있도록 제1 레이저 유닛(63)에 비해 이송 유닛(10)의 하류 측에 설치된다. 또한, 제2 드라이버(74)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(75)과, 제1 레일(76)과, 제2 레일(77)을 포함할 수 있다. 이러한 제1 레일(76)은, 슬릿(76a)과, 슬라이더(미도시)와, 구동 부재(미도시)를 구비할 수 있다.

제2 레이저 유닛(70)은, 필름 원단(F)을 디스플레이 패널(P)의 폭 방향 쪽 테두리 즉, 디스플레이 패널(P)의 전후 양쪽 테두리와 대응하도록 레이저 절단하기 위한 것이라는 점을 제외하고는 전술한 제1 레이저 유닛(60)과 동일한 구성을 갖는다. 예를 들어, 제2 레이저 유닛(70)은, 한 쌍의 제1 레이저 노즐(63)이 마련되는 제1 레이저 유닛(60)과는 달리, 하나의 제2 레이저 노즐(73)을 구비할 수 있다.

제2 레이저 노즐(73)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 레일(76)에 의해 필름 원단(F)의 폭 방향으로 이동함과 동시에 CO 레이저빔(LV)을 필름 원단(F)에 조사하여 필름 원단(F)을 레이저 절단할 수 있다. 이러한 제2 레이저 노즐(73)은, CO 레이저빔(LV)을 필름 원단(F)에 디스플레이 패널(P)의 전방 쪽 테두리와 대응하는 경로를 따라 조사하여 필름 원단(F)을 디스플레이 패널(P)의 전방 쪽 테두리와 대응하도록 레이저 절단한 후, 같은 과정을 반복하여 필름 원단(F)을 디스플레이 패널(P)의 후방 쪽 테두리와 대응하도록 레이저 절단할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 필름 원단(F)을 디스플레이 패널(P)의 전후 양쪽 테두리와 대응하는 경로를 따라 동시에 레이저 절단할 수 있도록 한 쌍의 제2 레이저 노즐(73)이 디스플레이 패널(P)의 길이만큼 서로 이격되어 설치될 수도 있다.

이처럼 제2 레이저 유닛(70)에 의해 필름 원단(F)이 디스플레이 패널(P)의 전후 양쪽 테두리와 대응하도록 레이저 절단 됨으로써, 필름 원단(F)은 디스플레이 패널(P)의 테두리 형상과 대응하도록 최종적으로 절단 절단된다. 그러면, 필름 원단(F)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 디스플레이 패널(P)에 부착되어 제품으로서 사용되는 필름 시트(F1)와, 필름 시트(F1)가 마련되고 남은 스크랩(F2)으로 분할된다.

다음으로, 회수 유닛(50)은, 스크랩(F2)을 회수하기 위한 장치이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 필름 원단(F)은 중간 영역이 필름 시트(F1)로서 분리되므로, 이처럼 필름 시트(F1)가 분리되고 남은 스크랩(F2)은 필름 원단(F)과 마찬가지로 연속적으로 길게 연장된 스트립 형상을 갖는다. 회수 유닛(50)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 이처럼 스트립 형상을 갖는 스크랩(F2)을 권출하여 연속적으로 회수 가능한 회수롤(52)을 구비할 수 있다. 한편, 디스플레이 패널(P)과 이에 부착된 필름 시트(F1)는 이송 유닛(10)을 통과한 후 별도로 마련된 적재 트레이(미도시)에 적재될 수 있다.

도 6은 도 2에 도시된 파이버 케이블의 다른 예를 설명하기 위한 횡단면도이다.

파이버 케이블들(62, 72)은 CO 레이저빔(LV)을 안정적으로 전송 가능하도록 칼코게나이드 화합물계 비선형 파이버(Chalcogenide Nonlinear Mid-Infrared Fiber)로 마련되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 파이버 케이블들(62, 72)은, 유리계 중공 코어 파이버(Hollow Core Fiber)로 마련될 수 있다. 유리계 중공 코어 파이버는, 도 6에 도시된 바와 같이, CO 레이저빔(LV)을 전송하는 중공 코어(62c, 72c)와, 중공 코어(62c, 72c)를 둘러싸도록 마련되는 CO 레이저빔(LV)을 중공 코어(62c, 72c)로 모아주는 클래드(62d, 72d)와, 클래드(62d, 72d)를 둘러싸도록 마련되는 지지층(62e, 72e)과, 지지층(62e, 72e)을 둘러싸도록 마련되는 버퍼층(62f, 72f)을 포함할 수 있다.

클래드(62d, 72d)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 중공 코어(62c, 72c)를 둘러싸도록 마련되며 유전 물질의 재질을 갖는 유전층(62g, 72g)과, 유전층(62g, 72g)을 둘러싸도록 마련되며 은(Ag) 재질을 갖는 반사층(62h, 72h)을 구비할 수 있다. 여기서, 유전 물질은 요오드화은(AgI)인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

지지층(62e, 72e)은 중공 코어(62c, 72c)와 클래드(62d, 72d)를 지지하도록 마련된다. 지지층(62e, 72e)은 유리 재질을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 버퍼층(62f, 72f)은 중공 코어 파이버를 외부로부터 보호 가능하게 마련된다. 이처럼 유리계 중공 코어 파이버로 마련된 파이버 케이블들(62, 72)을 이용하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필름 부착 및 절단 장치(1)와 같이 레이저 절단 영역이 넓은 경우에도 별도의 수분 차폐와 퍼지 없이 CO 레이저빔(LV)을 안정적으로 전송할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 필름 부착 및 절단 장치
10 : 이송 유닛
20 : 공급 유닛
21 : 공급롤
22 : 피딩 롤러
23 : 박리롤
24 : 댄싱 롤러
25 : 안내 롤러
26 : 댄싱 롤러
30 : 부착 유닛
32 : 부착 롤러
40 : 레이저 유닛
50 : 회수 유닛
52 : 회수롤
60 : 제1 레이저 유닛
61 : 제1 레이저 발진기
62 : 제1 파이버 케이블
63 : 제1 레이저 노즐
64 : 제1 드라이버
65 : 프레임
66 : 제1 레일
67 : 제2 레일
70 : 제2 레이저 유닛
71 : 제2 레이저 발진기
72 : 제2 파이버 케이블
73 : 제2 레이저 노즐
74 : 제2 드라이버
75 : 프레임
76 : 제1 레일
77 : 제2 레일

Claims

디스플레이 패널들을 순차적으로 이송하는 이송 유닛;
필름 원단을 상기 이송 유닛을 향해 공급함과 함께, 상기 필름 원단에 부착된 이형 필름을 박리하는 공급 유닛;
상기 이형 필름이 박리된 상태로 상기 이송 유닛에 근접된 필름 원단을 상기 디스플레이 패널들에 순차적으로 부착하는 부착 유닛; 및
상기 디스플레이 패널에 부착된 필름 원단에 상기 디스플레이 패널의 테두리와 대응하는 경로를 따라 CO 레이저빔을 조사하여, 상기 필름 원단을 디스플레이 패널의 테두리 형상에 대응하게 절단하는 레이저 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 부착 및 절단 장치.
제1항에 있어서,
상기 레이저 유닛은,
상기 CO 레이저빔을 생성하여 발진하는 레이저 발진기;
상기 레이저 발진기에서 발진된 CO 레이저빔을 외부와 격리된 상태로 전송하는 파이버 케이블; 및
상기 파이버 케이블에서 전송된 CO 레이저빔을 상기 디스플레이 패널의 테두리와 대응하는 경로를 따라 조사하는 레이저 노즐;을 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 부착 및 절단 장치.
제2항에 있어서,
상기 파이버 케이블은,
상기 CO 레이저빔을 전송 가능하도록 칼코게나이드 화합물계 비선형 파이버(Chalcogenide Nonlinear Mid-Infrared Fiber)로 마련되는 것을 특징으로 하는 필름 부착 및 절단 장치.
제3항에 있어서,
상기 파이버 케이블의 코어와 클래드는 각각, 황화비소 글래스(AS₂S₃ Glass) 를 포함하며,
상기 코어의 굴절률(Core Refractive Index)은 2.4 인 것을 특징으로 하는 필름 부착 및 절단 장치.
제4항에 있어서,
상기 코어의 유효 개구수(Effective Numerical Aperture)는 0.3 인 것을 특징으로 하는 필름 부착 및 절단 장치.
제2항에 있어서,
상기 레이저 유닛은,
상기 레이저 노즐을 상기 파이버 케이블과 연결된 상태로 상기 필름 원단의 폭 방향과 길이 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이송 가능한 드라이버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 부착 및 절단 장치.
제2항에 있어서,
상기 파이버 케이블은,
상기 CO 레이저빔을 전송 가능하도록 유리계 중공 코어 파이버(Hollow Core Fiber)로 마련되는 것을 특징으로 하는 필름 부착 및 절단 장치.
제7항에 있어서,
상기 중공 코어 파이버는,
중공 코어; 및
상기 중공 코어를 둘러싸도록 마련되는 클래드를 포함하며,
상기 클래드는,
상기 중공 코어를 둘러싸도록 마련되며 유전 물질의 재질을 갖는 유전층; 및
상기 유전층을 둘러싸도록 마련되며 은(Ag)의 재질을 갖는 반사층을 구비하는 것을 특징으로 하는 필름 부착 및 절단 장치.
제8항에 있어서,
상기 유전 물질은, 요오드화은(AgI)인 것을 특징으로 하는 필름 부착 및 절단 장치.
제8항에 있어서,
상기 중공 코어 파이버는,
상기 반사층을 둘러싸도록 마련되며 유리 재질을 갖는 지지층; 및
상기 지지층을 둘러싸도록 마련되는 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 부착 및 절단 장치.