KR20240031473A - 적층필름의 인라인 제조 시스템 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 제1 전극필름을 권출하는, 제1 권출부; 제2 전극필름을 권출하는, 제2 권출부; 상기 제1 권출부로부터 권출된 제1 전극필름을 레이저로 식각하여 패턴을 형성할 수 있는, 제1 레이저 식각부; 상기 제2 권출부로부터 권출된 제2 전극필름을 레이저로 식각하여 패턴을 형성할 수 있는, 제2 레이저 식각부; 상기 제2 전극필름 상에 원료 조액을 코팅하는, 원료 조액 코팅부; 상기 제1 전극필름 및 제2 전극필름 사이에 원료 조액 코팅층이 형성되도록 제1 전극필름 및 제2 전극필름을 합지하는, 접합부; 및 상기 합지된 적층필름을 권취하는, 권취부;를 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템 및 상기 인라인 제조 시스템을 사용하여 적층필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

적층필름의 인라인 제조 시스템 및 제조 방법{IN-LINE MANUFACTURING SYSTEM FOR LAMINATED FILM AND MANUFACTURING METHOD USING THE SAME}
본 발명은, 적층필름의 인라인 제조 시스템 및 상기 인라인 제조 시스템을 사용하여 적층필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
적층필름은, 투명 도전층, 편광판, 액정층, 접합층 등 여러 층이 적층된 구조를 갖는 필름으로, 원하는 목적에 따라 각 층의 조합을 달리하여 다양하게 제조될 수 있다.
적층필름은, 적층필름의 접합 면 보호, 타부재와의 접합 면 제공, 편광 기능 등의 목적에 의해, 다른 필름 등과 접합되어, 복층으로 형성될 수 있으며, 다양한 제조 방법에 의해 제조될 수 있으나, 공정 경제성의 측면에서 접합(lamination) 공정을 포함하는 롤투롤(Roll-to-Roll; R2R) 공정에 의해 생산되는 것이 일반적이다.
롤투롤(R2R) 공정이 이용되는 일 예로, 대한민국 등록특허 제 10-1618754호는, 오프라인(off-line)에서 레이저 식각 및 불량 검사 공정을 거쳐 PDLC 필름을 제조하는 방법 및 상기 제조된 PDLC 필름을 롤투롤(R2R) 장비에 설치하여 전극 및 기판을 부착하는 방법을 개시하고 있다.
그러나, 상기 등록특허 제 10-1618754호는, 레이저 식각 공정이 전극필름 접합 공정과 분리되어 오프라인(off-line)에서 제조되므로, 적층필름 제조 시스템의 가동성이 불량하며, 결과적으로 적층필름의 생산성이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 롤(Roll) 형태의 적층필름은 글라스 등 이후 부착될 부재의 크기에 따라 일정 규격의 시트(Sheet) 형태로 절단되는 것이 예정되어 있으나, 상기 등록특허는 전극필름 상에 절단 기준 위치의 마킹 공정을 포함하고 있지 않아, 제조된 적층필름의 컷팅이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
따라서, 레이저 식각과 전극필름 접합을 연속적으로 수행할 수 있으며, 레이저 식각 시 기준 위치를 마킹할 수 있는, 전극필름의 인라인(in-line) 제조 시스템에 대한 요구가 지속되고 있다.
대한민국 등록특허 제 10-1618754호
본 발명은, 적층필름의 생산성이 우수한, 인라인 제조 시스템을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 다양한 전극 패턴의 형성이 용이한, 인라인 제조 시스템을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 제품화 단계에서의 컷팅이 용이한 적층필름을 생산할 수 있는, 인라인 제조 시스템을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 제조 시스템의 가동성이 우수한, 적층필름의 인라인 제조 시스템을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 원료 손실을 절감할 수 있는, 적층필름의 인라인 제조 시스템을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.
본 발명은, 제1 전극필름을 권출하는, 제1 권출부; 제2 전극필름을 권출하는, 제2 권출부; 상기 제1 권출부로부터 권출된 제1 전극필름을 레이저로 식각하여 패턴을 형성할 수 있는, 제1 레이저 식각부; 상기 제2 권출부로부터 권출된 제2 전극필름을 레이저로 식각하여 패턴을 형성할 수 있는, 제2 레이저 식각부; 상기 제2 전극필름 상에 원료 조액을 코팅하는, 원료 조액 코팅부; 상기 제1 전극필름 및 제2 전극필름 사이에 원료 조액 코팅층이 형성되도록 제1 전극필름 및 제2 전극필름을 합지하는, 접합부; 및 상기 합지된 적층필름을 권취하는, 권취부;를 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 그 제1 관점에 있어서, 상기 레이저 식각부는, 전극필름 상에 기준 위치를 마킹하는 기능을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은, 그 제2 관점에 있어서, 어큐뮬레이터를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은, 그 제3 관점에 있어서, 상기 어큐뮬레이터는, 레이저 식각부의 하류에 배치되는 것일 수 있다.
본 발명은, 그 제4 관점에 있어서, 리드필름 권출부를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은, 그 제5 관점에 있어서, 배향막 형성부를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은, 그 제6 관점에 있어서, 상기 접합부에서 형성된 원료 조액 코팅층을 건조하기 위한 건조부를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은, 그 제7 관점에 있어서, 상기 접합부에서 합지된 적층필름의 일면 또는 양면 상에 보호필름을 접합하기 위한 보호필름 접합 시스템을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은, 그 제8 관점에 있어서, 상기 보호필름 접합 시스템은, 보호필름을 권출하기 위한 보호필름 권출부를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은, 그 제9 관점에 있어서, 상기 보호필름 접합 시스템은, 보호필름으로부터 박리된 박리필름을 권취하기 위한 박리필름 권취부를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은, 그 제10 관점에 있어서, 상기 보호필름 접합 시스템은, 보호필름을 적층필름에 부착하기 위한 보호필름 접합부를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은, 그 제11 관점에 있어서, 상기 적층필름의 불량을 검출하기 위한 검사부를 더 포함하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 인라인 제조 시스템을 사용하여 적층필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 적층필름의 인라인 제조 시스템에 의하면, 인라인 제조 시스템 내에 레이저 식각부를 포함함으로써, 종래 적층필름의 제조 시스템 대비 적층필름의 생산성이 더욱 향상될 뿐만 아니라, 다양한 전극 패턴의 형성이 용이한 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 적층필름의 인라인 제조 시스템에 의하면, 레이저 식각부에 의해 제품화를 위한 커팅의 기준 위치를 마킹함으로써, 종래 적층필름의 제조 시스템 대비 제품화 단계에서의 커팅이 더욱 용이한 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 적층필름의 인라인 제조 시스템에 의하면, 레이저 식각부의 하류에 어큐뮬레이터를 구비함으로써, 종래 적층필름의 제조 시스템 대비 제조 시스템의 가동성이 더욱 향상된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 적층필름의 인라인 제조 시스템에 의하면, 제조 시스템의 가동성이 더욱 향상됨에 따라, 종래 적층필름의 제조 시스템 대비 원료 손실이 더욱 절감된 것일 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층필름의 인라인 제조 시스템을 개략적으로 도시한 도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 A 부분의 확대도이다.
도 3은, 도 1에 도시된 B 부분의 확대도이다.
도 4는, 도 1에 도시된 C 부분의 확대도이다.
본 발명은, 인라인 제조 시스템 내에 레이저 식각부를 포함함으로써, 적층필름의 생산성 및 컷팅성이 우수하며, 상기 레이저 식각부의 하류에 어큐뮬레이터를 포함함으로써, 인라인 제조 시스템의 가동성이 더욱 향상된, 적층필름의 인라인 제조 시스템에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 제1 전극필름을 권출하는, 제1 권출부; 제2 전극필름을 권출하는, 제2 권출부; 상기 제1 권출부로부터 권출된 제1 전극필름을 레이저로 식각하여 패턴을 형성할 수 있는, 제1 레이저 식각부; 상기 제2 권출부로부터 권출된 제2 전극필름을 레이저로 식각하여 패턴을 형성할 수 있는, 제2 레이저 식각부; 상기 제2 전극필름 상에 원료 조액을 코팅하는, 원료 조액 코팅부; 상기 제1 전극필름 및 제2 전극필름 사이에 원료 조액 코팅층이 형성되도록 제1 전극필름 및 제2 전극필름을 합지하는, 접합부; 및 상기 합지된 적층필름을 권취하는, 권취부;를 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 상기 인라인 제조 시스템을 사용하여 적층필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 실시 형태를 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 실시 형태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용되는 「권출부」는, 제1 권출부 및 제2 권출부 중 적어도 하나의 권출부를 의미하는 것일 수 있으며, 「레이저 식각부」는, 제1 레이저 식각부 내지 제2 레이저 식각부 중 적어도 하나의 레이저 식각부를 의미하는 것일 수 있으며, 「어큐뮬레이터」는, 제1 어큐뮬레이터 및 제2 어큐뮬레이터 중 적어도 하나의 어큐뮬레이터를 의미하는 것일 수 있고, 「리드필름 권출부」는, 제1 리드필름 권출부 및 제2 리드필름 권출부 중 적어도 하나의 리드필름 권출부를 의미하는 것일 수 있다. 또한, 「보호필름 권출부」는, 제1 보호필름 권출부 및 제2 보호필름 권출부 중 적어도 하나의 보호필름 권출부를 의미하는 것일 수 있으며, 「박리필름 권취부」는, 제1 박리필름 권취부 및 제2 박리필름 권취부 중 적어도 하나의 박리필름 권취부를 의미하는 것일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서 내에서 사용된, 「상류」는, 제조 시스템에 있어서 어떤 구성이 다른 구성의 앞 쪽에 배치된 것으로 해석될 수 있으며, 「하류」는, 제조 시스템에 있어서 어떤 구성이 다른 구성의 뒤 쪽에 배치된 것으로 해석될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 적층필름의 인라인 제조 시스템에서 권출부는 레이저 식각부의 「상류」에 배치되는 것일 수 있다. 또한, 본 발명의 적층필름의 인라인 제조 시스템에서 원료 조액 코팅부, 접합부 및 권취부는 레이저 식각부의 「하류」에 배치되는 것일 수 있다.
본 명세서 내에서 사용된, 「권취(wind)」는, 롤투롤(R2R) 시스템에 구비된 롤(roll)에 전극필름 내지 적층필름을 감는 것을 의미하는 것일 수 있으며, 「권출(unwind)」은, 상기 권취된 전극필름 내지 적층필름을 롤(roll)에서 푸는 것을 의미하는 것일 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층필름의 인라인 제조 시스템을 개략적으로 도시한 도이며, 도 2는, 도 1에 도시된 A 부분(레이저 식각부 및 어큐뮬레이터 부분)의 확대도이며, 도 3은, 도 1에 도시된 B 부분(원료 조액 코팅부 및 접합부 부분)의 확대도이며, 도 4는, 도 1에 도시된 C 부분(보호필름 접합 시스템)의 확대도이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적층필름의 인라인 제조 시스템은, 제1 권출부(100-1), 제2 권출부(100-2), 제1 레이저 식각부(200-1), 제2 레이저 식각부(200-2), 원료 조액 코팅부(400), 접합부(500) 및 권취부(900)을 포함하는 것일 수 있다.
상기 권출부(100)는, 일정한 장력을 유지하면서 전극필름을 연속적으로 권출하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 제1 전극필름(10-1, 20-1)은, 제1 권출부(100-1)에 권취된 형태로 구비되는 것일 수 있으며, 제1 권출부(100-1)로부터 권출되어 연속적으로 공급되는 것일 수 있다. 제2 전극필름(10-2, 20-2)은, 제2 권출부(100-2)에 권취된 형태로 구비되는 것일 수 있으며, 제2 권출부(100-2)로부터 권출되어 연속적으로 공급되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 권출부(100)는, 서로 다른 둘 이상의 롤(roll)을 구비하는 것일 수 있으며, 예를 들어, 어느 하나의 롤(roll)은 인라인 제조 공정에 전극필름을 직접 공급하기 위한 것일 수 있고, 나머지 하나의 롤(roll)은 상기 인라인 제조 공정에 직접 전극필름을 공급하기 위한 롤(roll)의 전극필름이 완전히 권출된 경우 공정 시스템의 중단 없이 다른 전극필름으로 자동 교체하기 위하여 구비되는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 권출부는, 전극필름을 연속적으로 공급할 수 있으며, 전극필름 교체에 소요되는 시간을 최소화하여 공정 시스템의 공정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 적층필름 제조 원료의 손실을 최소화할 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 상기 권출부(100)를 구성하는 복수의 롤(roll) 중 어느 하나를 리드필름 권출부(300)로 사용할 수도 있다. 이에 대해서는 리드필름 권출부(300) 부분에서 후술한다.
상기 레이저 식각부(200)는, 레이저를 사용하여 전극필름(10, 20)에 형성된 전극층(20)을 일정한 패턴으로 식각하기 위하여 구비되는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 인라인 제조 시스템은, 상기 레이저 식각부(200)가 인라인 제조 시스템 내부에 구비되는 것을 기술적 특징으로 하며, 예를 들어, 제1 레이저 식각부(200-1)가 제1 권출부(100-1)의 하류에 위치하는 것일 수 있고, 제2 레이저 식각부(200-2)가 제2 권출부(100-2)의 하류에 위치하는 것일 수 있다.
구체적으로, 종래 여러 적층필름의 제조 시스템은, 별도의 레이저 식각 공정을 통해 전극필름의 전극층에 소정의 패턴을 형성한 뒤, 이를 제조 시스템 상에 배치하여 적층필름을 형성하고 있었다. 그러나, 이와 같이 별도의 식각 공정에 의해 전극층에 패턴을 형성할 경우, 별도의 공정이 부가됨으로 인해 공정성이 저하될 뿐만 아니라, 전극 패턴 형성의 유연성이 저하되어 다양한 형상의 전극 패턴을 형성함에 있어서 불리한 면이 있었다.
이에 본 발명은, 제조 시스템의 공정성 저하를 방지하고, 다양한 전극 패턴의 형성이 용이하도록 하기 위하여, 인라인 제조 시스템 내에, 즉, 제1 전극필름 및 제2 전극필름 각각의 권출부(100) 하류에 레이저 식각부(200)를 배치시킴으로써, 별도의 공정 부가 없이도 전극필름의 전극층 상에 소정의 패턴을 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 전극층(20-1) 및 제2 전극층(20-2)이 각각 개별적으로 식각이 가능하여, 다양한 전극 패턴을 갖는 적층필름의 제작이 용이하도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다. 특히 종래 전극필름 내지 적층필름은, 직사각형 내지 정사각형의 형태로 제작되는 것에 최적화되어 직선 형태로 에칭된 전극 패턴을 포함하고 있는 점에 비추어 볼 때, 본 발명은, 다양한 전극패턴 형성이 가능하다는 측면에서 이점이 있다.
한편, 상기 레이저 식각부(200)는, 사용자의 필요에 따라 전극층에 적절히 소정의 패턴을 형성할 수 있으면 족한 것이지, 반드시 전극층에 패턴을 형성해야 하는 것으로 제한되어 해석되어서는 아니되며, 본 명세서 내에서 사용되는 「패턴을 형성할 수 있」다는 것 또한 동일한 의미로 해석되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 레이저 식각부(200-1) 및 제2 레이저 식각부(200-2) 모두 레이저 식각을 실시하여 제1 전극층(20-1) 및 제2 전극층(20-2)에 각각 서로 동일 또는 상이한 패턴을 형성할 수 있으며, 제1 레이저 식각부(200-1) 또는 제2 레이저 식각부(200-2)만 레이저 식각을 실시하여 제1 전극층(20-1) 또는 제2 전극층(20-2) 상에만 패턴을 형성하는 것일 수도 있고, 제1 레이저 식각부(200-1) 및 제2 레이저 식각부(200-2) 모두 레이저 식각을 실시하지 않아 제1 전극층(20-1) 및 제2 전극층(20-2) 모두에 패턴이 형성되지 않을 수도 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 레이저 식각에 사용되는 레이저의 파장 범위는, 전극층(20)을 일정한 패턴으로 식각할 수 있는 것이면 족하며, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 식각 패턴, 식각 정도, 식각 시간, 전극필름의 유연성 등을 고려하여, 통상의 기술자가 레이저 식각에 사용되는 레이저의 파장 범위를 적절하게 설정할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 레이저 식각부(200)는, 전극필름 상에 제품화 단계에서의 적층체 커팅을 위한 기준 위치를 마킹하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 「기준 위치」는, 전극필름 내지 적층필름이 이후 제품화를 위하여 시트(Sheet) 형태로 절단될 때, 절단의 기준이 되는 위치를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
구체적으로, 종래 적층필름의 제조 시스템은, 상술한 바와 같이 별도의 레이저 식각 공정에서 제작된 전극필름이 사용되는 바, 다양한 형태의 전극필름 제작이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 제작된 적층필름의 활성 영역과 비활성 영역의 구분이 명확하지 않아 제품화를 위한 커팅 영역이 모호하다는 문제점이 있었다. 나아가, 최근 광학 디바이스 분야의 기술 수준의 발달로, 전극필름 내지 적층필름 또한, 사용자의 필요에 따라 다양한 크기 및 형태로 제작되고 있으나, 종래 제조 시스템은, 기계 방향(Machine Direction, MD)과 수직 방향(Transverse Direction, TD)의 구분이 비교적 명확한 사각형 형태의 전극필름 내지 적층필름의 제작에 최적화되어 다양한 형태의 전극필름 내지 적층필름의 경우에는 커팅이 곤란하다는 문제가 있었다.
이에, 본 발명은, 상기 레이저 식각부(200)에 전극층을 식각하여 소정의 패턴을 형성하는 것 이외에도, 제품화 단계에서의 전극필름 내지 적층필름의 커팅 영역을 명확히 인식할 수 있도록 하는 기준 위치를 마킹하는 기능을 더 포함함으로써, 다양한 형태로 제작된 전극필름 내지 적층필름의 경우에도 제품화 단계의 커팅 용이성이 더욱 향상되는 것을 기술적 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 커팅을 위한 기준 위치는, 활성 영역과 비활성 영역을 구분하기 위한 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 기준 위치는 적층필름의 활성영역을 기준으로 소정의 거리, 예컨대, 0mm 내지 10mm 거리를 두어 「┏」, 「┓」, 「┗」, 「┛」와 같은 형태로 표시되는 것일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제품화된 시트(sheet)의 폭 등을 고려하여 사용자의 필요에 따라 적절하게 표시되는 것으로 족하다.
일 실시 예에 있어서, 상기 레이저 식각부(200)는, 적층필름의 인라인 제조 시스템 상에서의 이동 여부에 상관없이 전극필름을 레이저로 식각하여 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 권출부(100)에서 전극필름이 자동 교체될 때 전극필름의 이동이 잠시 정지될 수 있으나, 전극필름의 이동이 정지된 순간에도 레이저 식각부는 전극필름에 레이저 식각을 진행할 수 있다. 원료 조액 코팅부(400)에서 원료 조액 코팅층(30)이 형성될 때 전극필름의 이동이 정지되는 경우에도 같다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 적층필름의 인라인 제조 시스템은, 어큐뮬레이터(210, 810)를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 인라인 제조 시스템에 포함되는 구성, 예를 들면, 레이저 식각부(200), 원료 조액 코팅부(400), 접합부(500), 검사부(800) 등은, 수행하는 역할에 따라 전극필름을 가공하는 속도에 차이가 생길 수 있으므로, 인라인 제조 시스템의 가동성을 높이기 위하여 상기 어큐뮬레이터가 구비될 수 있다. 따라서, 어큐뮬레이터는, 전 공정과 후 공정 사이의 처리 속도 차이로 인해 후 공정의 수행이 지연될 수 있는 공정 간에 위치하여, 하류에 연속적으로 공급할 전극필름 내지 적층필름을 일정량 축적하고 이를 지속적으로 공급함으로써, 공정성을 향상시키기 위한 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 전극필름에 소정의 패턴을 형성하기 위한 레이저 식각부(200)와, 서로 다른 두 전극필름을 접합하기 위한 접합부(500) 간에는 소정의 처리 속도 차이가 발생하게 되므로, 어큐뮬레이터(210)가 레이저 식각부(200)의 하류에 배치됨으로써 어큐뮬레이터(210)의 상류에서 레이저 식각이 수행되는 동안 어큐뮬레이터(210)의 하류로는 전극필름을 계속적으로 공급하여 연속 작업이 가능하게 함으로써, 레이저 식각부(200)와 접합부(500) 간의 처리 속도를 보상하기 위한 것일 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서, 후술되는 검사부(800) 또한, 후 공정인 권취부(900) 간의 처리 속도 차이가 발생하게 되는 바, 어큐뮬레이터(810)가 검사부(800)의 하류에 배치됨으로써, 어큐뮬레이터(810)의 상류에서 검사가 수행되는 동안 어큐뮬레이터(810)의 하류로는 적층필름을 계속적으로 공급하여 연속 작업이 가능하게 함으로써, 검사부(800)와 권취부(900) 간의 처리 속도를 보상할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 어큐뮬레이터(210)는, 각각 분리된 두 그룹의 롤러, 구체적으로는 고정 롤러 그룹(220) 및 병진 롤러 그룹(230)을 포함하는 것일 수 있다.
전극필름(10, 20)은 상기 고정 롤러 그룹(220)과 병진 롤러 그룹(230) 사이에 소정의 장력을 갖도록 구비되는 것일 수 있고, 예를 들어, 고정 롤러와 병진 롤러에 교대로 밀착하여 배치되는 것일 수 있다.
상기 병진 롤러 그룹(230)은, 상기 고정 롤러 그룹(220)과 분리되어 구동이 가능하며, 전극필름(10, 20)의 진행 방향을 기준으로 수직 방향으로 이동함에 따라 구동되는 것일 수 있다.
상기 병진 롤러 그룹(230)이 고정 롤러 그룹(220)으로부터 멀어지는 경우, 어큐뮬레이터 내부에서의 전극 필름의 이동 경로가 연장됨에 따라, 레이저 식각부(200)로부터 반입되는 전극필름이 병진 롤러 그룹(230)과 고정 롤러 그룹(220) 사이에 축적될 수 있다. 이때, 어큐뮬레이터 상류 측의 전극필름 반입 속도 및 하류 측의 전극필름 반출 속도를 적절히 조절하여, 전극필름을 어큐뮬레이터 내부에 축적함과 동시에 어큐뮬레이터 하류 측으로 일정한 속도로 반출되도록 구동될 수 있다.
상기 병진 롤러 그룹(230)이 고정 롤러 그룹(220)에 가까워지는 경우, 어큐뮬레이터 내부에서의 전극필름의 이동 경로가 단축됨에 따라 어큐뮬레이터 내부에 축적된 전극필름이 어큐뮬레이터 하류 측으로 반출될 수 있다. 이때, 어큐뮬레이터 상류 측으로부터 전극필름의 반입이 중단되더라도, 어큐뮬레이터 내부에 축적된 전극필름에 의해 어큐뮬레이터 하류 측으로 일정한 속도로 전극필름이 반출 되도록 구동될 수 있다.
상술한 예시적인 어큐뮬레이터(210)의 구동에 의해, 어큐뮬레이터 상류 측에 배치되는 레이저 식각부(200)에 의한 레이저 식각 시 소요되는 시간 동안 전극필름의 체류 시간 확보가 용이할 뿐만 아니라, 일정한 속도로 어큐뮬레이터 하류 측으로 전극필름의 반출이 용이하다는 측면에서 이점이 있다. 이때, 상기 어큐뮬레이터(210)의 저장 용량, 어큐뮬레이터 상류 측의 전극필름 반입 속도 및 하류 측의 전극필름 반출 속도 등은, 레이저 식각부(200)에서의 소요시간 내지 후공정에서의 처리 시간 등을 감안하여, 사용자가 적절히 선택하여 실시할 수 있다.
한편, 상기 도 2의 어큐뮬레이터(210)는, 하나의 고정 롤러 그룹(220)과 하나의 병진 롤러 그룹(230)을 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 두 개의 병진 롤러 그룹을 포함하는 것일 수도 있다. 또한, 상기 병진 롤러 그룹(230)은, 반드시 전극필름의 진행 방향을 기준으로 수직 방향으로 움직이는 것에 한정되는 것은 아니며, 수평 디자인 구조 등을 일부 포함하는 것일 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 적층필름의 인라인 제조 시스템은, 리드필름 권출부(300)를 더 포함할 수 있다. 상기 리드필름 권출부(300)는, 권출부(100)으로부터 전극필름의 공급이 일정 시간 중단된 경우, 예컨대, 전극필름의 교체를 위해 전극필름의 공급이 중단된 경우, 원료 손실을 방지하고, 재개된 공정 간의 연속성을 부여하기 위하여 구비되는 것일 수 있다.
일 또는 복수의 실시 예에 있어서, 상기 리드필름 권출부(300)의 배치는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 리드필름 권출부(300)는 원료 조액 코팅부(400) 또는 접합부(500)의 상류에 배치될 수도 있고, 상술한 바와 같이 권출부(100)를 구성하는 두 개의 롤(roll) 중 하나를 리드필름 권출부로 사용할 수도 있으나, 원료 손실 방지 및 적층필름의 생산성 향상 측면에서 원료 조액 코팅부(400) 또는 접합부(500)의 상류에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 원료 조액 코팅부(400)는, 제2 전극필름(10-2, 20-2) 상에 원료 조액을 코팅하기 위하여 구비되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 원료 조액은, 적층필름(40)에 액정층을 형성하기 위한 것일 수 있다. 상기 액정층은, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드, TN(Twisted Nematic) 모드, STN(Super-Twisted Nematic) 모드, PSA(Polymer Sustained Alignment) 모드 또는 VA(Vertical Alignment) 모드 등에 의해 구동이 가능한 액정 화합물을 구비하는 것일 수 있으며, 제작 공정 간소화 등의 측면에서, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)인 것이 바람직하다.
상기 원료 조액에 의해 형성된 액정층은, 액정 화합물 외에도 액정층이 전 면적에 걸쳐 동일한 두께를 갖도록 하기 위한 스페이서(spacer)를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 스페이서는 볼 스페이서(ball spacer) 및 컬럼 스페이서(column spacer) 중 적어도 하나 이상의 스페이서를 포함할 수 있고, 특히 공정 간소화의 측면에서 볼 스페이서인 것이 바람직하다.
상기 스페이서의 액정층 내 형성 방법은 특별히 제한되지 않으며, 일 실시 예에 있어서, 상기 액정층을 형성하기 위한 원료 조액에 혼합되어 액정층과 함께 형성되는 것일 수 있다. 이 경우, 후술되는 스페이서 형성부를 구비하지 않고도 액정층과 동시에 스페이서를 형성할 수 있어, 공정 경제성의 측면에서 이점이 있다.
다른 실시 예에 있어서, 상기 스페이서는, 별도로 배치되는 스페이서 형성부에 의해 형성되는 것일 수 있다. 이 경우, 볼 스페이서 이외의 다양한 형태의 스페이서 제작이 용이하다는 측면에서 이점이 있으며, 이때, 상기 스페이서 형성부는, 상기 원료 조액 코팅부에 인접하여 배치되는 것이 바람직하다.
일 실시 예에 있어서, 본 발명의 적층필름의 인라인 제조 시스템은, 배향막을 형성하기 위한 배향막 형성부를 더 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 액정층은, 예컨대 TN(Twisted Nematic) 모드 등과 같이, 액정 구동 방식에 따라 적어도 일부 액정 화합물의 균일한 배향을 필요로 하는 것일 수 있으며, 이 경우, 본 발명의 인라인 제조 시스템은, 상기 적층필름에 배향막을 형성하기 위한 배향막 형성부를 더 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 배향막 형성부는, 레이저 식각부 하류에 배치되는 어큐뮬레이터와 원료 조액 코팅부 사이에 배치되는 것일 수 있으며, 공정성 향상 등의 측면에서, 상기 원료 조액 코팅부에 인접하도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 배향막은, 액정 화합물에 배향성을 부가하기 위한 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 전극층 상에 폴리이미드를 포함하는 배향막 코팅 조성물을 도포 및 러빙하거나, 또는 광반응성기를 가지는 폴리머 내지 모노머를 포함하는 배향막 코팅 조성물을 도포 및 경화하는 것에 의해 제작되는 것일 수 있다. 배향 규제력의 방향을 임의로 제어 가능한 측면에서, 상기 배향막은, 광반응성기를 가지는 폴리머 내지 모노머를 포함하는 배향막 코팅 조성물 도포 후 편광 UV 등을 조사하여 제작되는 것이 바람직하다.
상기 광반응성기는, 광 조사 시 액정 배향성의 기원이 되는 광반응에 관여하는 관능기일 수 있다. 상기 액정 배향성의 기원이 되는 광반응은, 예를 들면, 광 조사에 의한 이성화 반응, 광 조사에 의한 이량화 반응, 광가교 반응, 광분해 반응 등이 있으며, 특히 광 조사에 의한 이량화 반응 또는 광가교 반응을 일으키는 관능기를 포함할 경우 액정 배향성이 우수한 측면에서 바람직하다.
일 또는 복수의 실시 예에 있어서, 상기 광반응성기는, 불포화 결합을 가지는 기가 바람직하며, 특히 탄소-탄소 이중 결합(C=C), 탄소-질소 이중 결합(C=N), 질소-질소 이중 결합(N=N), 탄소-산소 이중 결합(C=O) 등 이중 결합을 가지는 가지는 기가 바람직하다.
일 또는 복수의 실시 예에 있어서, 본 발명의 적층필름의 인라인 제조 시스템은, 실런트를 형성하기 위한 구성을 더 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게는, 원료 조액 코팅부에 인접하여 포함하는 것일 수 있다. 이 경우, 제1 전극필름 및 제2 전극필름은 상기 실런트에 의해 합착·밀봉되는 것일 수 있다.
상기 접합부(500)는, 상기 원료 조액 코팅부(400)로부터 형성된 원료 조액 코팅층(30)을 사이에 두고 제1 전극필름 및 제2 전극필름을 합지하기 위하여 구비되는 것일 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 전극필름(10-1, 20-1)은, 제1 방향으로부터 접합 롤러(500-1, 500-2) 측으로 공급되는 것일 수 있으며, 구체적으로, 제1 편광판(10-1)의 제1 전극층(20-1)이 형성된 일면에 대향하는 타면 상에 제1 접합 롤러(500-1)가 배치되도록 공급되는 것일 수 있다.
한편, 제2 전극필름(10-2, 20-2)은, 제3 방향으로부터 원료 조액 코팅부(400) 측으로 공급되는 것일 수 있고, 이때, 원료 조액 코팅부(400)는, 제2 전극층(20-2)의 일면 상에 원료 조액을 도포하여, 원료 조액 코팅층(30)을 형성하는 것일 수 있다.
상기 원료 조액 코팅층(30)이 형성된 제2 전극필름(10-2, 20-2)은, 제2 방향으로부터 접합 롤러(500-1, 500-2) 측으로 공급되는 것일 수 있으며, 구체적으로, 제2 편광판(10-2)의 제2 전극층(20-2)이 형성된 일면에 대향하는 타면 상에 제2 접합 롤러(500-2)가 배치되도록, 즉 제1 전극층(20-1)과 제2 전극층(20-2)의 사이에 원료 조액 코팅층(30)이 배치되도록 공급되는 것일 수 있다.
상기 제1 전극필름(10-1, 20-1) 및 제2 전극필름(10-2, 20-2)은, 제1 접합 롤러(500-1) 및 제2 접합 롤러(500-2)에 의해 가압되어 접합되는 것일 수 있다. 한편, 상기 제1 접합 롤러 및 제2 접합 롤러는 반드시 한 쌍으로 존재할 필요는 없으며, 제1 전극필름 및 제2 전극필름을 가압하여 접합할 수 있는 구성의 것이면 여러 쌍으로 존재해도 무방하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 적층필름의 인라인 제조 시스템은, 건조부(600)를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 건조부(600)는, 상기 접합부(500)에서 형성된 원료 조액 코팅층(30)을 건조 내지 경화하기 위하여 구비되는 것일 수 있다. 상기 건조부(600)는, 원료 조액 코팅층(30)을 건조 내지 경화하기 위한 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, UV 처리, 가열 처리, IR 처리, 열풍에 의한 대류, 전도에 의한 건조 등의 방법이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 적층필름의 인라인 제조 시스템은, 보호필름 접합 시스템을 더 포함하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 보호필름 접합 시스템은, 보호필름 권출부(710), 박리필름 권취부(720) 및 보호필름 접합부(730)를 포함하는 것일 수 있다.
상기 보호필름 권출부(710)는, 상기 접합부(500)에서 합지된 적층필름(40)의 일면 또는 양면 상에 형성되는 보호필름(50)을 권출하기 위하여 구비되는 것일 수 있다. 상기 보호필름 권출부(710)로부터 권출되는 보호필름은, 적층필름(40)에 부착되어 적층필름의 일면 또는 양면을 보호하는 기능을 수행하는 보호필름(50)과, 상기 보호필름(50)의 점착면을 보호하기 위한 박리필름(60)을 포함하는 것일 수 있다.
상기 박리필름(60)은, 보호필름(50)이 보호필름 권출부(710)로부터 권출되어 보호필름 접합부(730)에 의해 적층필름(40)에 부착되기 전 단계에서 보호필름(50)으로부터 박리될 수 있으며, 상기 보호필름(50)으로부터 박리된 박리필름(60)은, 박리필름 권취부(720)에 의해 회수되는 것일 수 있다.
한편, 상기 박리필름(60)은, 실리콘계 화합물을 포함할 수 있으며, 경화성 실리콘 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 경화형 실리콘 수지는 예컨대, 상기 경화형 실리콘 수지를 함유하는 수지를 주요 성분으로 하는 수지, 또는 우레탄 수지, 에폭시 수지, 또는 알키드 수지와 같은 유기 수지를 그라프트 중합 반응에 의해 얻어진 실리콘 수지 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 박리필름(60)이 박리된 보호필름(50)은, 보호필름 접합부(730) 측으로 공급되는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 보호필름(50)은, 기재필름(미도시) 및 점착층(미도시)을 포함하는 것일 수 있으며, 이때, 상기 보호필름(50)은, 보호필름(50)의 점착층이 적층필름(40)에 부착되도록 공급되는 것일 수 있으며, 예를 들어, 제1 보호필름(50-1)에 구비되는 기재필름의 점착층이 형성된 일면에 대향하는 타면 상에 제1 보호필름 접합 롤러(730-1)가 배치되도록, 제2 보호필름(50-2)에 구비되는 기재필름의 점착층이 형성된 일면에 대향하는 타면 상에 제2 보호필름 접합 롤러(730-2)가 배치되도록 공급되는 것일 수 있다.
한편, 상기 기재필름은 종래 또는 이후 개발되는 기재필름을 사용할 수 있으며, 예를 들어, 폴리올레핀계 필름, 폴리에스테르계 필름, 아크릴계 필름, 스티렌계 필름, 아미드계 필름, 폴리염화비닐계 필름, 폴리염화비닐리덴계 필름 및 폴리카보네이트계 필름으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 상기 기재필름의 두께는, 상기 적층필름의 제조, 수송 또는 보관 과정에서의 변형 가능성, 상기 적층필름과의 합착성 등을 고려했을 때 통상의 기술자가 적절히 선택할 수 있다.
상기 점착층은, 종래 또는 이후 개발되는 점착제를 사용하여 제작될 수 있으며, 일 또는 복수의 실시 형태에 있어서, 아크릴계 점착제, 고무계 점착제, 실리콘계 점착제, 우레탄계 점착제, 폴리비닐알코올계 점착제, 폴리비닐피롤리돈계 점착제, 폴리아크릴아미드계 점착제, 셀룰로오스계 점착제, 비닐알킬에테르계 점착제 등을 사용할 수 있다. 상기 점착제는, 점착력과 점탄성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 상기 점착층의 두께는, 점착제의 역할을 하는 수지의 종류, 점착 강도, 점착제가 이용되는 환경 등에 따라 통상의 기술자가 적절하게 결정할 수 있다.
상기 보호필름 접합부(730)에 공급된 상기 보호필름(50), 구체적으로 제1 보호필름(50-1) 및 제2 보호필름(50-2)은, 제1 보호필름 접합 롤러(730-1) 및 제2 보호필름 접합 롤러(730-2)에 의해 가압되어 적층필름(40)의 양면 상에 각각 접합되는 것일 수 있다. 한편, 상기 보호필름은, 반드시 적층필름의 양면 상에 접합될 필요는 없으며, 필요에 따라 적층필름의 일면 상에만 접합되는 것일 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 적층필름의 인라인 제조 시스템은, 검사부(800)를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 검사부(800)는, 상기 적층필름의 불량을 검출하기 위하여 구비되는 것일 수 있다. 본 명세서에서 사용된 「불량」은, 본 발명에 따른 인라인 제조 시스템에 의하여 제조된 적층필름이, 목적하는 기능을 수행할 수 있을 정도의 상태를 갖추지 못한 것을 의미하는 것으로 해석될 수 있으며, 예를 들어, 제1 전극층 및 제2 전극층이 접촉하여 발생되는 화면 불량 내지 액정 구동 불량 등이 있을 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 검사부(800)는, 상술한 적층필름의 불량을 검사하는 것에 더하여, 불량이 발생한 적층필름을 마킹 내지 분리하는 기능 또한 포함하는 것일 수 있다.
상기 권취부(900)는, 상술한 제조 시스템에서 제조된 적층필름을 권취하기 위하여 구비되는 것으로, 일정한 장력을 유지하면서 적층필름을 연속적으로 권취하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 권취부는, 서로 다른 둘 이상의 롤(roll)을 구비하는 것일 수 있다. 이 경우, 상기 권취부는 적층필름을 연속적으로 회수할 수 있어 공정성이 더욱 향상되는 측면에서 이점이 있다. 구체적으로, 어느 하나의 롤(roll)에 제조된 적층필름의 권취가 완료된 경우, 상기 권취부의 상류에 배치되는 어큐뮬레이터의 구동에 의해 어큐뮬레이터 하류 측으로의 적층필름의 반출을 일시적으로 중단시킬 수 있다. 이때, 상기 적층필름의 귄취가 완료된 롤(roll)과 상이한 롤(roll)에 적층필름이 권취 되도록 적층필름을 재배치시킴으로써, 인라인 시스템 제조 공정의 중단 없이 적층필름의 연속적인 권취 및 회수가 가능하다.
본 발명은, 상기 적층필름의 인라인 제조 시스템에 더하여, 상기 인라인 제조 시스템을 사용하여 적층필름을 제조하는 방법을 포함한다.
본 발명에 따른 인라인 제조 시스템을 사용하여 적층필름을 제조 방법은, 제1 실시 형태에 있어서, 제1 레이저 식각부(200-1) 및 제2 레이저 식각부(200-2) 모두 제1 전극필름(20-1) 및 제2 전극필름 각각에 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 제2 실시 형태에 있어서, 제1 레이저 식각부(200-1)만 제1 전극필름(20-1)에 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 제3 실시 형태에 있어서, 제1 레이저 식각부(200-1) 및 제2 레이저 식각부(200-2) 중 어느 것도 제1 전극필름(20-1) 및 제2 전극필름에 패턴을 형성하지 않는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
10: 편광판
20: 전극층
30: 원료 조액 코팅층
40: 적층필름
50: 보호필름
60: 박리필름
100: 권출부
200: 레이저 식각부
210: 어큐뮬레이터
220: 고정 롤러 그룹
230: 병진 롤러 그룹
300: 리드필름 권출부
400: 원료 조액 코팅부
500: 접합부
600: 건조부
710: 보호필름 권출부
720: 박리필름 권취부
730: 보호필름 접합부
800: 검사부
810: 어큐뮬레이터
900: 권취부

Claims (13)

  1. 제1 전극필름을 권출하는, 제1 권출부;
    제2 전극필름을 권출하는, 제2 권출부;
    상기 제1 권출부로부터 권출된 제1 전극필름을 레이저로 식각하여 패턴을 형성할 수 있는, 제1 레이저 식각부;
    상기 제2 권출부로부터 권출된 제2 전극필름을 레이저로 식각하여 패턴을 형성할 수 있는, 제2 레이저 식각부;
    상기 제2 전극필름 상에 원료 조액을 코팅하는, 원료 조액 코팅부;
    상기 제1 전극필름 및 제2 전극필름 사이에 원료 조액 코팅층이 형성되도록 제1 전극필름 및 제2 전극필름을 합지하는, 접합부; 및
    상기 합지된 적층필름을 권취하는, 권취부;를 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 레이저 식각부는, 전극필름 상에 기준 위치를 마킹하는 기능을 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 어큐뮬레이터를 더 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 어큐뮬레이터는, 레이저 식각부의 하류에 배치되는 것인, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 리드필름 권출부를 더 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 배향막 형성부를 더 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 접합부에서 형성된 원료 조액 코팅층을 건조하기 위한 건조부를 더 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 접합부에서 합지된 적층필름의 일면 또는 양면 상에 보호필름을 접합하기 위한 보호필름 접합 시스템을 더 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 보호필름 접합 시스템은, 보호필름을 권출하기 위한 보호필름 권출부를 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 보호필름 접합 시스템은, 보호필름으로부터 박리된 박리필름을 권취하기 위한 박리필름 권취부를 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 보호필름 접합 시스템은, 보호필름을 적층필름에 부착하기 위한 보호필름 접합부를 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 적층필름의 불량을 검출하기 위한 검사부를 더 포함하는, 적층필름의 인라인 제조 시스템.
  13. 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항의 인라인 제조 시스템을 사용하여 적층필름을 제조하는 방법.
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