KR20190053372A

KR20190053372A - 기능성 필름 부착장치

Info

Publication number: KR20190053372A
Application number: KR1020170149157A
Authority: KR
Inventors: 정창용; 김정구; 김수연; 김현호; 채희병
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-05-20

Abstract

기능성 필름 부착장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치는, 장치 본체; 장치 본체의 일측에 배치되며, 패널에 기능성 필름이 부착되는 장소를 형성하는 워킹 스테이지; 및 장치 본체에 마련되며, 소정의 점착 시트에 기능성 필름이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 점착 시트를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착부를 포함한다.

Description

기능성 필름 부착장치{Apparatus for attaching film to panel}

본 발명은, 기능성 필름 부착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종전의 방식들과 달리 기능성 필름이 완전히 펼쳐진 상태로 점착 시트에 점착되도록 한 후, 얼라인을 통해 점착 시트를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시킬 수 있기 때문에 고(高)부착 정도를 구현할 수 있음은 물론 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 다양한 패널 사이즈의 변경에 용이하게 대응할 수 있는 기능성 필름 부착장치에 관한 것이다.

최근 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평판디스플레이(Flat Panel Display, FPD) 역시 발전을 계속하고 있다. 평판디스플레이에는 LCD(liquid crystal display), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.

평판디스플레이 중에서도 특히, OLED는 구동방식에 따라 수동형인 PMOLED와, 능동형인 AMOLED로 나뉜다.

AMOLED는 자발광형 디스플레이로서 기존의 디스플레이보다 응답속도가 빠르며, 색감도 자연스럽고 전력 소모가 적다는 장점이 있다. 그리고 AMOLED는 글라스 패널(glass panel)이 아닌 얇고 쉽게 휘어질 수 있는 플렉시블 패널(flexible panel) 등에 적용하면 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 기술을 구현할 수 있다.

이러한 OLED 제조 시 여러 종류의 기능성 필름, 예컨대 편광필름(polarizer film)과 같은 기능성 필름이 사용될 수 있다. 편광필름과 같은 기능성 필름은 대상체인 패널(panel)에 부착되어 빛을 편광시키는 역할을 한다.

한편, 종전에는 편광필름과 같은 기능성 필름을 대상체인 패널에 부착시키기 위한 기술로서 세트 테이블(Set Table)을 적용한 롤 투 스테이지(Roll to Stage) 방식 또는 드럼(Drum)을 적용한 드럼 투 스테이지(Drum to Stage) 방식이 일반적이었다.

전자의 롤 투 스테이지 방식은 세트 테이블 상에 대상체인 패널이 배치되고, 어태치 롤러부(Attach Roller)가 회전하면서 패널에 기능성 필름을 부착시키는 방식이다.

그리고 후자의 드럼 투 스테이지 방식은 드럼의 표면에 기능성 필름을 흡착시켜 드럼의 회전 동작에 따라 패널에 기능성 필름을 부착시키는 방식이다.

그런데, 전술한 바와 같은 종래기술의 경우에는 아래와 같은 문제점이 있다.

우선, 롤 투 스테이지 방식으로 패널에 기능성 필름을 부착시키는 종래기술의 경우에는 기능성 필름의 오버행(Overhang) 현상으로 인한 오차로 고(高)부착 정도 구현에 한계가 있는 문제점이 있다.

참고로, 롤 투 스테이지 방식 방식은 그 특성상 어태치 롤러부에 기능성 필름이 제대로 흡착되지 못하고 처지는 현상이 발생될 소지가 높고, 이로 인해 패널과의 얼라인(Align)이 틀어질 수밖에 없어 부착에 오차가 발생되는데, 이를 오버행 현상이라 한다.

다음으로, 드럼 투 스테이지 방식으로 패널에 기능성 필름을 부착시키는 종래기술의 경우에는 최초 기능성 필름과 패널의 컨택 시 넓은 압축 면적으로 패널의 일측 패드(Pad)에 접촉에 의한 손상을 일으킬 수 있고, 또한 드럼의 진공 영역(Vacuum Area) 제한으로 인해 다양한 패널 사이즈(Panel Size) 변경에 제약이 다른 문제점이 있다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2005-0063468호

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종전의 방식들과 달리 기능성 필름이 완전히 펼쳐진 상태로 점착 시트에 점착되도록 한 후, 얼라인을 통해 점착 시트를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시킬 수 있기 때문에 고(高)부착 정도를 구현할 수 있음은 물론 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 다양한 패널 사이즈의 변경에 용이하게 대응할 수 있는 기능성 필름 부착장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 장치 본체; 상기 장치 본체의 일측에 배치되며, 패널에 기능성 필름이 부착되는 장소를 형성하는 워킹 스테이지; 및 상기 장치 본체에 마련되며, 소정의 점착 시트에 상기 기능성 필름이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 상기 점착 시트를 이용해서 상기 패널에 상기 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치가 제공될 수 있다.

상기 기능성 필름 부착부는, 상기 점착 시트에 상기 기능성 필름이 점착되도록 하거나 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 상기 점착 시트 상에서 가압 이동되는 부착 롤러를 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 부착부는, 상기 부착 롤러에 이웃하게 배치되며, 상기 패널에 상기 기능성 필름의 부착이 완료된 때 상기 기능성 필름에서 상기 점착 시트가 이탈되도록 하되 상기 부착 롤러보다 높은 위치에서 상기 점착 시트의 하부에 배치되는 시트 이탈 롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 부착부는, 상기 부착 롤러에 외접되며, 상기 부착 롤러의 회전을 지지하는 백업 롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 부착부는, 상기 부착 롤러, 상기 백업 롤러 및 상기 시트 이탈 롤러를 하나의 몸체로 지지하는 롤러 지지모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 부착부는, 상기 기능성 필름 부착부는 상기 장치 본체에 마련되며, 상기 롤러 지지모듈을 업/다운(up/down) 구동시키는 모듈 업/다운 구동부를 더 포함할 수 있으며, 상기 모듈 업/다운 구동부는, 저마찰 실린더; 및 상기 부착 롤러가 상기 점착 시트에 가압되는 가압력을 감지하는 로드 셀을 포함할 수 있다.

상기 기능성 필름 부착부는, 상기 장치 본체에 마련되되 상기 롤러 지지모듈 및 상기 모듈 업/다운 구동부와 연결되며, 상기 롤러 지지모듈이 상기 워킹 스테이지 상에서 왕복 구동되도록 주행시키는 모듈 주행부를 더 포함할 수 있다.

상기 점착 시트에 상기 기능성 필름이 점착되도록 하거나 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 하는 공정조건에 기초하여 상기 모듈 업/다운 구동부와 상기 모듈 주행부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 점착 시트의 양단부에는 상기 점착 시트의 양단부를 지지하는 제1 및 제2 시트 클램프가 결합될 수 있다.

상기 장치 본체에 마련되며, 상기 점착 시트가 탑재되는 시트 탑재부를 더 포함할 수 있다.

상기 시트 탑재부는, 상기 장치 본체의 일측에 마련되며, 상기 제1 시트 클램프가 탑재되게 지지하는 제1 클램프 탑재용 지지대; 및 상기 장치 본체의 타측에 마련되며, 상기 제2 시트 클램프가 탑재되게 지지하는 제2 클램프 탑재용 지지대를 포함할 수 있다.

상기 제1 클램프 탑재용 지지대와 상기 제2 클램프 탑재용 지지대 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 상기 점착 시트의 장력을 유지시키는 시트 장력 유지부를 더 포함할 수 있다.

상기 시트 장력 유지부는, 상기 장치 본체의 일측에 결합되는 슬라이딩 레일; 상기 슬라이딩 레일에 레일 맞물림되는 레일 블록을 구비하며, 상기 제1 클램프 탑재용 지지대에 결합되는 지지대 서포트; 및 상기 지지대 서포트에 연결되어 동작되는 장력 실린더를 포함할 수 있다.

상기 제1 클램프 탑재용 지지대와 상기 제2 클램프 탑재용 지지대 사이에는 상기 점착 시트를 가이드하는 다수의 시트 아이들 롤러가 마련될 수 있다.

상기 워킹 스테이지에 연결되며, 상기 패널과 상기 기능성 필름 간의 상대 위치 얼라인(align)을 위해 상기 워킹 스테이지의 위치를 X축, Y축, θ축으로 얼라인시키는 스테이지 얼라인부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 종전의 방식들과 달리 기능성 필름이 완전히 펼쳐진 상태로 점착 시트에 점착되도록 한 후, 얼라인을 통해 점착 시트를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시킬 수 있기 때문에 고(高)부착 정도를 구현할 수 있음은 물론 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 다양한 패널 사이즈의 변경에 용이하게 대응할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 부분 단면도이다.
도 4는 점착 시트와 제1 및 제2 시트 클램프의 사시도이다.
도 5는 도 4의 B-B선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 패널에 기능성 필름이 부착되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치의 제어블록도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도면 대비 설명에 앞서, 이하에서 설명될 기능성 필름이란 빛을 최적의 조건으로 투과, 편광시키기 위해, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 중에서 선택된 적어도 어느 한 평판디스플레이에 적용될 수 있는 다양한 종류의 광학 필름(혹은 시트(sheet)), 예컨대 EMI 필름, 프리즘 필름, 보호 필름, 확산 필름, 반사 필름, DBEF, PVA, TAC, OCA, 이형 필름, 보상 필름, 반사 방지 필름, 편광필름(polarizer film) 등이 될 수 있고, 패널은 터치패널을 비롯하여 TSP, 윈도우(Window) 등이 될 수 있다. 다만, 이하에서는 이들을 구별하지 않고 기능성 필름과 패널이라는 용어를 사용해서 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 도 2의 A-A선에 따른 부분 단면도이고, 도 4는 점착 시트와 제1 및 제2 시트 클램프의 사시도이며, 도 5는 도 4의 B-B선에 따른 개략적인 단면도이고, 도 6 내지 도 9는 패널에 기능성 필름이 부착되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치의 제어블록도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치는 종전의 방식들과 달리 기능성 필름이 완전히 펼쳐진 상태로 점착 시트(110)에 점착되도록 한 후, 얼라인을 통해 점착 시트(110)를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시킬 수 있기 때문에 고(高)부착 정도를 구현할 수 있음은 물론 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 다양한 패널 사이즈의 변경에 용이하게 대응할 수 있도록 한 것으로서, 장치 본체(120)와, 장치 본체(120)에 마련되되 점착 시트(110)를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착부(150)를 포함한다.

뿐만 아니라 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치는 점착 시트(110)를 장치 본체(120)에 탑재시키는 시트 탑재부(130)와, 장치 본체(120)와는 별개로 마련되되 패널에 기능성 필름이 부착되는 장소를 형성하는 워킹 스테이지(190)를 포함한다.

장치 본체(120)는 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치의 외관 구조를 이룬다. 이러한 장치 본체(120)에는 점착 시트(110)를 비롯해서 시트 탑재부(130), 기능성 필름 부착부(150) 등의 구조들이 위치별로 탑재된다.

장치 본체(120)의 일측에는 본체 구동부(121)가 마련된다. 본체 구동부(121)는 장치 본체(120) 전체를 승하강 구동시키는 역할을 한다.

장치 본체(120)는 워킹 스테이지(190)와 분리되어 이격되어 있기 때문에 이들의 간격 조절을 위해 본체 구동부(121)가 마련될 수 있다.

점착 시트(110)는 패널에 기능성 필름을 부착시키기 위해 사용되는 매개체이다. 즉 본 실시예의 경우, 기능성 필름을 패널에 그대로 부착시키는 것이 아니라 도 6내지 도 9처럼 기능성 필름을 점착 시트(110)에 먼저 점착시킨 후, 기능성 필름과 패널을 상호 얼라인시킨 다음, 점착 시트(110)를 가압함으로써 패널에 기능성 필름이 부착될 수 있도록 하고 있다.

이처럼 점착 시트(110)를 매개로 해서 패널에 기능성 필름을 부착시킬 경우, 기존의 세트 테이블(Set Table)을 적용한 롤 투 스테이지(Roll to Stage) 방식 또는 드럼(Drum)을 적용한 드럼 투 스테이지(Drum to Stage) 방식과 달리 부착 효율과 품질이 우수한 장점이 있다.

다만, 앞서도 기술한 것처럼 점착 시트(110)를 적용함에 있어서 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic) 계열의 점착 시트, 공기 흡착층(Air Pocket) 시트, 기공(Porous) 시트 등을 단순히 적용하는 경우에는 높은 연신율로 인해 고(高)부착 정도의 제품 대응이 불가하고, 수명이 짧으며, 높은 러닝 코스트(Running Cost)와, 잦은 교체 주기로 인해 다운 타임(Down Time)이 증가하는 문제점이 발생된다.

이에, 본 실시예에서는 아래와 같은 혁신적인 구조의 점착 시트(110)를 제시함으로써 이러한 문제점을 해결하고 있는 것이다.

본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치에 적용되는 점착 시트(110)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 점착층(111), 보강층(114), 그리고 이들 사이에 배치되는 쿠션층(112) 및 접착층(113)을 포함할 수 있다. 도 5처럼 점착층(111), 쿠션층(112), 접착층(113) 및 보강층(114)이 순차적으로 배열될 수 있다.

점착층(111)은 반데르발스 힘(van der Waals force)에 기초한 점착력을 통해 패널에 부착될 기능성 필름과 점착되는 부분이다.

참고로, 반데르발스 힘이란 부대(不對) 전자를 갖지 않은 전기적으로 중성인 분자 간에 작용하는 힘을 가리킨다. 특히 비교적 원거리에서 작용하는 인력을 말한다.

반데르발스 힘은 분산력의 결과로 생기며, 희가스 원자 간에 작용하는 힘, 벤젠 등 탄화수소의 분자결정이 형성되는 요인 등을 반데르발스 힘에 의해 설명할 수 있다. 또한 반데르발스 힘은 액체의 응집, 접착을 비롯해서 본 실시예와 같은 물리흡착 등의 현상을 설명하는 데 필요한 본질적인 힘을 의미한다.

다시 요약하면, 반데르발스 힘은 전기적으로 중성인 분자 사이에서 극히 근거리에서만 작용하는 극히 약한 정전기적 인력이며, 공유 결합성 분자들 사이에서 작용하는 전기적인 힘을 통칭한다.

특히, 이온의 힘을 통해 별도의 전력 없이도 물리적인 점착이 가능하게 하는데, 점착층(111)이 이러한 반데르발스 힘에 근간해서 제작되기 때문에 기능성 필름이 용이하게 점착될 수 있고, 또한 박리될 수 있다. 즉 점착층(111)에 약한 점성이 형성되기 때문에 점착층(111)에 기능성 필름에 점착될 수 있으며, 기능성 필름이 패널에 부착되고 나면 점착층(111)에서 기능성 필름이 용이하게 박리, 즉 이탈될 수 있다.

한편, 이와 같은 점착층(111)을 적용함에 있어서 단지 점착층(111)만을 시트로 적용하게 되면 초기에는 원하는 공정을 잘 수행할 수 있으나 반복 사용 시 높은 부착 압력으로 인해 점착층(111)이 늘어날 수 있는데, 점착층(111)이 늘어나게 되면 고(高)부착 정도의 제품 대응이 불가해질 수밖에 없다.

이에, 이러한 현상이 발생되지 않도록 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치에 적용되는 점착 시트(110)에는 보강층(114)이 마련된다.

보강층(114)은 점착층(111)과 연결되되 점착층(111)의 연신율이 증가되지 않게 점착층(111)을 보강하는 역할을 한다. 본 실시예에서 보강층(114)은 스테인리스 스틸(stainless steel) 박판으로 적용되며, 도 4처럼 점착층(111)보다 넓은 면적으로 점착층(111)을 지지하면서 보강한다. 보강층(114)이 스테인리스 스틸 박판으로 적용되기 때문에 연신율을 맞추기에 유리하다.

이처럼 보강층(114)이 더 적용되어 점착 시트(110)로 적용되는 경우, 연신율을 거의 제로(zero)에 가깝게 최대한 낮출 수 있어 고(高)부착 정도의 제품 대응이 가능해질 수 있으며, 내구성이 향상되기 때문에 수명이 연장될 수 있어 러닝 코스트(Running Cost)를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 교체 주기가 길어 다운 타임(Down Time)을 현저하게 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

쿠션층(112)은 점착층(111)과 접착층(113) 사이에 개재되는 층이다. 이러한 쿠션층(112)은 패널에 기능성 필름이 부착될 때, 완충력을 제공하는 역할을 한다. 따라서 후술할 부착 롤러(151)로 점착 시트(110)를 가압하면서 패널에 기능성 필름이 부착되는 중에 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

접착층(113)은 쿠션층(112)과 보강층(114)을 접착시키는 역할을 한다. 실제, 점착층(111)에는 약한 점성이 있어서 쿠션층(112)과의 잘 붙을 수 있기 때문에 접착층(113)은 쿠션층(112)과 보강층(114)에만 개재시키면 된다. 물론, 필요에 따라 점착층(111)과 쿠션층(112) 사이에도 접착층(113)을 재재시킬 수도 있을 것인데, 이러한 사항 역시 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 것처럼 본 실시예에 적용되는 점착 시트(110)는 점착층(111), 보강층(114), 그리고 이들 사이에 배치되는 쿠션층(112) 및 접착층(113)을 포함할 수 있는데, 이때 접착층(113)과 쿠션층(112)의 두께와 보강층(114)의 두께가 동일할 수 있으며, 점착층(111)의 두께가 보강층(114)의 두께보다 2배 이상 클 수 있다. 예컨대, 점착층(111)의 두께가 300㎛인 경우라면 보강층(114)의 두께는 50㎛일 수 있고, 쿠션층(112)의 두께와 보강층(114)의 두께의 합이 50㎛일 수 있다. 이는 실질적으로 기능성 필름이 점착되는 부분이 점착층(111)이기 때문에 두꺼운 것이 유리하고, 보강층(114)은 얇아야만 플렉시블될 수 있기 때문이다. 하지만, 이의 수치에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

한편, 이러한 점착 시트(110)가 장치 본체(120)의 해당 위치에 탑재될 수 있도록 점착 시트(110)의 양단부에는 점착 시트(110)의 양단부를 지지하는 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)가 결합된다. 그리고 이러한 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)를 매개로 해서 시트 탑재부(130)에 점착 시트(110)가 탑재될 수 있다.

시트 탑재부(130)는 장치 본체(120)의 일측에 마련되는 구성으로서 점착 시트(110)가 탑재되는 장소를 이룬다. 전술한 것처럼 점착 시트(110)의 양단부에 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)가 결합되는데, 이러한 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)가 시트 탑재부(130)에 탑재되는 방식으로 점착 시트(110)가 설치될 수 있다.

시트 탑재부(130)는 장치 본체(120)의 일측에 마련되며, 제1 시트 클램프(116)가 탑재되게 지지하는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와, 장치 본체(120)의 타측에 마련되며, 제2 시트 클램프(117)가 탑재되게 지지하는 제2 클램프 탑재용 지지대(132)를 포함할 수 있다.

이처럼 점착 시트(110)의 일단부를 지지하는 제1 시트 클램프(116)가 제1 클램프 탑재용 지지대(131)에 탑재되고, 점착 시트(110)의 타단부를 지지하는 제2 시트 클램프(117)가 제2 클램프 탑재용 지지대(132)에 탑재되는 형태로 점착 시트(110)가 설치될 수 있는데, 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 사이에서 늘어지는 점착 시트(110)를 가이드하기 위해 다수의 시트 아이들 롤러(134)가 마련된다.

다수의 시트 아이들 롤러(134)는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 사이에 배치되며, 점착 시트(110)를 가이드하는 역할을 한다. 본 실시예에서 다수의 시트 아이들 롤러(134)는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 측에 각각 하나씩 회전 가능하게 배치되며, 모두가 무동력 자유 회전롤러로 적용된다.

이와 같은 시트 아이들 롤러(134)들의 작용으로 점착 시트(110)가 가이드되기는 하지만 기능성 필름의 부착 시 점착 시트(110)가 패널 측으로 가압되기 때문에 이러한 동작이 반복적으로 진행되다 보면 점착 시트(110)의 초기 장력이 틀어질 우려가 있다. 이에, 시트 장력 유지부(140)가 마련된다.

시트 장력 유지부(140)는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 점착 시트(110)의 장력을 유지시키는 역할을 한다. 본 실시예의 경우, 시트 장력 유지부(140)가 제1 클램프 탑재용 지지대(131) 측에 마련된다. 하지만, 이는 하나의 실시예에 불과하다. 즉 시트 장력 유지부(140)는 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 측에 마련될 수도 있고, 아니면 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 모두에 마련될 수도 있을 것이다.

이러한 시트 장력 유지부(140)는 장치 본체(120)의 일측에 결합되는 슬라이딩 레일(141)과, 슬라이딩 레일(141)에 레일 맞물림되는 레일 블록(143)을 구비하며, 제1 클램프 탑재용 지지대(131)에 결합되는 지지대 서포트(142)와, 지지대 서포트(142)에 연결되어 동작되는 장력 실린더(144)를 포함할 수 있다. 이에, 장력 실린더(144)가 정해진 가압력으로 지지대 서포트(142)를 가압하거나 당기기 때문에 초기 세팅된 값의 장력을 그대로 유지할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치에는 앞서 기술한 것처럼 기능성 필름 부착부(150)가 갖춰진다.

기능성 필름 부착부(150)는 시트 탑재부(130)에 이웃되게 장치 본체(120)에 마련되며, 점착 시트(110)에 기능성 필름이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 점착 시트(110)를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시키는 역할을 한다.

다시 말해, 기능성 필름 부착부(150)는 도 6 내지 도 9처럼 기능성 필름을 점착 시트(110)에 먼저 점착시킨 후, 기능성 필름과 패널을 상호 얼라인시킨 다음, 점착 시트(110)를 가압함으로써 패널에 기능성 필름이 부착될 수 있도록 한다. 기능성 필름이 패널에 부착되고 나면 점착 시트(110)가 기능성 필름에서 박리, 즉 이탈된다.

이러한 역할을 담당하는 기능성 필름 부착부(150)는 롤러 지지모듈(155)에 의해 한 몸체로 연결되는 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153)와, 롤러 지지모듈(155)을 업/다운(up/down) 구동시키는 모듈 업/다운 구동부(160)와, 롤러 지지모듈(155)을 주행시키는 모듈 주행부(170)를 포함할 수 있다.

부착 롤러(151)는 도 6에서 도 7처럼 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름이 점착되도록 하거나 도 8에서 도 9처럼 패널에 기능성 필름이 부착되도록 점착 시트(110) 상에서 가압 이동되는 롤러이다.

다시 말해, 부착 롤러(151)는 점착 시트(110) 상의 보강층(114)에서 회전 이동되면서 점착 시트(110)를 일측에서 타측으로 가압한다. 따라서 도 6에서 도 7처럼 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름이 점착되는 공정이 진행될 수 있고, 또한 도 8서 도 9처럼 패널에 기능성 필름이 부착되는 공정이 진행될 수 있다.

백업 롤러(152)는 부착 롤러(151)에 외접되며, 부착 롤러(151)의 회전을 지지하는 롤러이다. 백업 롤러(152)는 부착 롤러(151)보다 큰 직경을 가질 수 있는데, 이러한 백업 롤러(152)의 작용으로 인해 부착 롤러(151)가 도 6에서 도 7처럼 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름이 점착되도록 하거나 도 8에서 도 9처럼 패널에 기능성 필름이 부착되도록 하는 공정이 잘 진행될 수 있게끔 한다.

시트 이탈 롤러(153)는 도 9처럼 패널에 기능성 필름의 부착이 완료된 때 기능성 필름에서 점착 시트(110)가 이탈되도록 하는 기능의 롤러이다. 이러한 시트 이탈 롤러(153)는 부착 롤러(151)보다 높은 위치에서 점착 시트(110)의 하부에 배치된다. 이처럼 시트 이탈 롤러(153)가 점착 시트(110)의 하부에 배치되기 때문에 시트 이탈 롤러(153)를 업(up)시키면 점착 시트(110)가 기능성 필름에서 박리, 즉 이탈될 수 있다.

이상 설명한 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153)는 롤러 지지모듈(155)에 의해 한 몸체로 지지된다. 따라서 롤러 지지모듈(155)을 업(up)시키면 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153) 역시 함께 업(up)될 수 있고, 롤러 지지모듈(155)을 다운(down)시키면 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153) 역시 함께 다운(down)될 수 있다.

모듈 업/다운 구동부(160)는 장치 본체(120)에 마련되며, 롤러 지지모듈(155)을 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서 모듈 업/다운 구동부(160)는 저마찰 실린더(161)를 포함한다. 그리고 저마찰 실린더(161)에는 부착 롤러(151)가 점착 시트(110)에 가압되는 가압력을 감지하는 로드 셀(162)이 마련된다. 로드 셀(162)의 정보에 의해 컨트롤러(180)가 저마찰 실린더(161)의 힘을 컨트롤함으로써 일정한 압력으로 점착 시트(110)를 가압할 수 있으며, 이로 인해 점착 시트(110)에 기능성 필름이 점착되도록 하거나 패널에 기능성 필름이 부착되도록 할 수 있다.

모듈 주행부(170)는 장치 본체(120)에 마련되되 롤러 지지모듈(155) 및 모듈 업/다운 구동부(160)와 연결되며, 도 7 및 도 9처럼 롤러 지지모듈(155)이 워킹 스테이지(190) 상에서 왕복 구동되도록 주행시키는 역할을 한다.

도 3에 도시된 것처럼 모듈 주행부(170)는 구동력을 발생시키는 모터(171)와, 모터(171)에 의해 정역 방향으로 회전 가능한 볼 스크루(172)와, 볼 스크루(172)에 나사 방식으로 결합되고 일측에서 모듈 업/다운 구동부(160)와 연결되는 스크루 너트(173)를 포함할 수 있다. 이에, 모터(171)가 구동되어 볼 스크루(172)가 회전되면 볼 스크루(172) 상에서 이동되는 스크루 너트(173)의 작용으로 인해 모듈 업/다운 구동부(160)를 비롯해서 롤러 지지모듈(155) 전체가 워킹 스테이지(190) 상에서 왕복 구동될 수 있다.

이와 같은 동작의 컨트롤을 위해 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치에는 컨트롤러(180)가 갖춰진다. 컨트롤러(180)는 점착 시트(110)에 기능성 필름이 점착되도록 하거나 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 하는 공정조건에 기초하여 모듈 업/다운 구동부(160)와 모듈 주행부(170)의 동작을 컨트롤할 수 있다. 이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.

중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 점착 시트(110)에 기능성 필름이 점착되도록 하거나 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 하는 공정조건에 기초하여 모듈 업/다운 구동부(160)와 모듈 주행부(170)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.

메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.

서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.

본 실시예에서 컨트롤러(180)는 점착 시트(110)에 기능성 필름이 점착되도록 하거나 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 하는 공정조건에 기초하여 모듈 업/다운 구동부(160)와 모듈 주행부(170)의 동작을 컨트롤하는데, 이러한 일련의 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치에는 워킹 스테이지(190)가 마련된다. 워킹 스테이지(190)는 장치 본체(120)의 일측에 배치되며, 패널에 기능성 필름이 부착되는 장소를 형성한다. 워킹 스테이지(190)는 장치 본체(120)와는 다른 별개의 구성일 수 있다.

이러한 워킹 스테이지(190)에는 스테이지 얼라인부(191)가 결합된다. 스테이지 얼라인부(191)는 패널과 기능성 필름 간의 상대 위치 얼라인(align)을 위해 워킹 스테이지(190)의 위치를 X축, Y축, θ축으로 얼라인시키는 역할을 한다.

도면에는 스테이지 얼라인부(191)가 개략적으로 도시되었으나 스테이지 얼라인부(191)는 실린더, 모터 및 볼 스크루의 조합에 의해 적용될 수 있으며, 워킹 스테이지(190)의 위치를 얼라인시킴으로써 패널과 기능성 필름 간의 상대 위치가 얼라인될 수 있도록 한다.

본 실시예의 경우, 패널과 기능성 필름 간의 상대 위치 얼라인(align)을 위하여 스테이지 얼라인부(191)를 워킹 스테이지(190)에 적용하고 워킹 스테이지(190)를 얼라인시키는 것으로 설명하였으나 반대로 워킹 스테이지(190)는 고정시키고 기능성 필름 측의 구조를 얼라인시키는 것을 고려해볼 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이하, 본 실시예에 따른 기능성 필름 부착장치의 작용을 간략하게 설명한다.

우선, 도 6처럼 워킹 스테이지(190) 상에 기능성 필름이 로딩되면, 모듈 업/다운 구동부(160)에 의해 롤러 지지모듈(155)이 다운(down)된다.

이어 도 7처럼 모듈 주행부(170)의 작용으로 롤러 지지모듈(155)이 일측에서 타측으로 이동됨으로써 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름이 반데르발스 힘에 기초한 점착력을 통해 점착된다. 점착 시트(110)에 기능성 필름이 점착되고 나면 모듈 업/다운 구동부(160)에 의해 롤러 지지모듈(155)이 업(up)된다.

다음, 워킹 스테이지(190) 상에 패널이 로딩되고, 모듈 업/다운 구동부(160)에 의해 롤러 지지모듈(155)이 다시 다운(down)된다. 이때, 별도의 비젼(미도시)이 패널과 기능성 필름의 얼라인 마크(align mark)를 촬영하여 패널과 기능성 필름 간의 상대적인 얼라인을 조정한다. 조정은 워킹 스테이지(190)에 연결된 스테이지 얼라인부(191)를 통해 진행된다.

패널과 기능성 필름 간의 얼라인 조정이 완료되면 도 8처럼 모듈 업/다운 구동부(160)에 의해 롤러 지지모듈(155)이 더 다운(down)되어 부착 롤러(151)의 작용으로 기능성 필름이 패널에 접촉되도록 한다.

그런 다음, 도 9처럼 모듈 주행부(170)의 작용으로 롤러 지지모듈(155)이 타측에서 일측으로 이동됨으로써 부착 롤러(151)가 점착 시트(110)를 가압하는 힘으로 인해 패널에 기능성 필름이 부착될 수 있게끔 한다. 패널에 기능성 필름이 부착되고 나면 모듈 업/다운 구동부(160)에 의해 롤러 지지모듈(155)이 다시 업(up)되며, 이의 작용으로 인해 점착 시트가 기능성 필름에서 이탈된다.

이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 종전의 방식들과 달리 기능성 필름이 완전히 펼쳐진 상태로 점착 시트(110)에 점착되도록 한 후, 얼라인을 통해 점착 시트(110)를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시킬 수 있기 때문에 고(高)부착 정도를 구현할 수 있음은 물론 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 다양한 패널 사이즈의 변경에 용이하게 대응할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

110 : 점착 시트 111 : 점착층
112 : 쿠션층 113 : 접착층
114 : 보강층 116 : 제1 시트 클램프
117 : 제2 시트 클램프 120 : 장치 본체
130 : 시트 탑재부 131 : 제1 클램프 탑재용 지지대
132 : 제2 클램프 탑재용 지지대 134 : 시트 아이들 롤러
140 : 시트 장력 유지부 141 : 슬라이딩 레일
142 : 지지대 서포트 143 : 레일 블록
144 : 장력 실린더 150 : 기능성 필름 부착부
151 : 부착 롤러 152 : 백업 롤러
153 : 시트 이탈 롤러 155 : 롤러 지지모듈
160 : 모듈 업/다운 구동부 161 : 저마찰 실린더
162 : 로드 셀 170 : 모듈 주행부
180 : 컨트롤러 190 : 워킹 스테이지
191 : 스테이지 얼라인부

Claims

장치 본체;
상기 장치 본체의 일측에 배치되며, 패널에 기능성 필름이 부착되는 장소를 형성하는 워킹 스테이지; 및
상기 장치 본체에 마련되며, 소정의 점착 시트에 상기 기능성 필름이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 상기 점착 시트를 이용해서 상기 패널에 상기 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제1항에 있어서,
상기 기능성 필름 부착부는,
상기 점착 시트에 상기 기능성 필름이 점착되도록 하거나 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 상기 점착 시트 상에서 가압 이동되는 부착 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제2항에 있어서,
상기 기능성 필름 부착부는,
상기 부착 롤러에 이웃하게 배치되며, 상기 패널에 상기 기능성 필름의 부착이 완료된 때 상기 기능성 필름에서 상기 점착 시트가 이탈되도록 하되 상기 부착 롤러보다 높은 위치에서 상기 점착 시트의 하부에 배치되는 시트 이탈 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제3항에 있어서,
상기 기능성 필름 부착부는,
상기 부착 롤러에 외접되며, 상기 부착 롤러의 회전을 지지하는 백업 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제4항에 있어서,
상기 기능성 필름 부착부는,
상기 부착 롤러, 상기 백업 롤러 및 상기 시트 이탈 롤러를 하나의 몸체로 지지하는 롤러 지지모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제5항에 있어서,
상기 기능성 필름 부착부는,
상기 기능성 필름 부착부는 상기 장치 본체에 마련되며, 상기 롤러 지지모듈을 업/다운(up/down) 구동시키는 모듈 업/다운 구동부를 더 포함하며,
상기 모듈 업/다운 구동부는,
저마찰 실린더; 및
상기 부착 롤러가 상기 점착 시트에 가압되는 가압력을 감지하는 로드 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제6항에 있어서,
상기 기능성 필름 부착부는,
상기 장치 본체에 마련되되 상기 롤러 지지모듈 및 상기 모듈 업/다운 구동부와 연결되며, 상기 롤러 지지모듈이 상기 워킹 스테이지 상에서 왕복 구동되도록 주행시키는 모듈 주행부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제7항에 있어서,
상기 점착 시트에 상기 기능성 필름이 점착되도록 하거나 상기 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 하는 공정조건에 기초하여 상기 모듈 업/다운 구동부와 상기 모듈 주행부의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제1항에 있어서,
상기 점착 시트의 양단부에는 상기 점착 시트의 양단부를 지지하는 제1 및 제2 시트 클램프가 결합되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제9항에 있어서,
상기 장치 본체에 마련되며, 상기 점착 시트가 탑재되는 시트 탑재부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제10항에 있어서,
상기 시트 탑재부는,
상기 장치 본체의 일측에 마련되며, 상기 제1 시트 클램프가 탑재되게 지지하는 제1 클램프 탑재용 지지대; 및
상기 장치 본체의 타측에 마련되며, 상기 제2 시트 클램프가 탑재되게 지지하는 제2 클램프 탑재용 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 클램프 탑재용 지지대와 상기 제2 클램프 탑재용 지지대 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 상기 점착 시트의 장력을 유지시키는 시트 장력 유지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제12항에 있어서,
상기 시트 장력 유지부는,
상기 장치 본체의 일측에 결합되는 슬라이딩 레일;
상기 슬라이딩 레일에 레일 맞물림되는 레일 블록을 구비하며, 상기 제1 클램프 탑재용 지지대에 결합되는 지지대 서포트; 및
상기 지지대 서포트에 연결되어 동작되는 장력 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 클램프 탑재용 지지대와 상기 제2 클램프 탑재용 지지대 사이에는 상기 점착 시트를 가이드하는 다수의 시트 아이들 롤러가 마련되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.
제1항에 있어서,
상기 워킹 스테이지에 연결되며, 상기 패널과 상기 기능성 필름 간의 상대 위치 얼라인(align)을 위해 상기 워킹 스테이지의 위치를 X축, Y축, θ축으로 얼라인시키는 스테이지 얼라인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 부착장치.