WO2017171209A1 - 광학 필름 마킹 시스템 및 광학 필름 마킹 방법 - Google Patents

광학 필름 마킹 시스템 및 광학 필름 마킹 방법 Download PDF

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WO2017171209A1
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optical film
marking
fabric
laser light
area
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이범석
황규성
장응진
최항석
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to an optical film marking system and an optical film marking method for performing marking on some areas of an optical film fabric.
  • Cathode ray tube which is one of the display devices used in the past, has been mainly used for monitors such as TVs, measuring devices, information terminal devices, etc., but due to the large weight and size of the CRT itself, miniaturization and weight reduction of electronic products could not respond actively to the demands of.
  • the image realization principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization property of the liquid crystal.
  • Liquid crystals have a thin and long molecular structure, and have an anisotropy having an orientation in an array, and a polarization property in which the orientation of the molecular array changes depending on its size when placed in an electric field.
  • a liquid crystal display is an essential component of a liquid crystal panel composed of a pair of transparent insulating substrates having field generating electrodes formed thereon and facing each other with a liquid crystal layer interposed therebetween.
  • the liquid crystal molecules are formed by changing electric fields between the field generating electrodes. Artificially adjust the arrangement direction of and display various images by using the light transmittance that is changed at this time.
  • a polarizing film which is one of optical films for visualizing liquid crystal alignment change of the liquid crystal display device, is positioned above and below the liquid crystal panel, respectively.
  • the polarizing film transmits light having a polarization component corresponding to the transmission side of the light, and the degree of light transmission is determined by the arrangement of the transmission axes of the two polarizing films and the arrangement characteristics of the liquid crystals.
  • the polarizing film is formed on both sides of the polarizing layer and the polarizing layer is formed by stretching a polyvinylcohol (PVA) that absorbs iodine, a polarizer with strong tension, and is formed on both sides of the polarizing layer to protect and support the polarizing layer
  • PVA polyvinylcohol
  • the first and second TAC film tri-acetatecellulose film
  • a release film formed on the one side of the second TAC film through the pressure-sensitive adhesive consist of.
  • the polarizing film was prepared by using a film manufacturing apparatus, and then preparing a raw material roll wound with a PVA film, a TAC film (first TAC film, a second TAC film), a protective film, and a release film, respectively, and then washing the raw material roll in a washing tank and drying oven. After the pre-treatment process to dry at, the first TAC film and the second TAC film is laminated on both sides of the PVA film while stretching the PVA film to form an intermediate roll, the protective film on the surface of the first TAC film While laminating, the release film is laminated on the surface of the second TAC film via an adhesive to form a polarizing film roll.
  • FIGS. 1 to 3 are views schematically showing a winding process of a conventional optical film fabric
  • Figure 2 is a view showing a state in which the optical film fabric is wound to one side
  • Figure 3 is an enlarged cross-sectional view showing the area A1 of FIG. .
  • the winder 3 is wound with a high winding tension in order to prevent the phenomenon that the polarizing film f is biased toward one side or the phenomenon that the polarizing film f is wrinkled due to winding.
  • the polarizing film f has a problem that the polarizing film f is oriented to one side as shown in FIG.
  • An object of the present invention is to provide an optical film marking system and an optical film marking method capable of minimizing a pressing phenomenon on an optical film fabric and writing fabric information on the optical film fabric.
  • the present invention provides a marking system for marking an optical film fabric.
  • the optical film marking system has a supply roll for supplying the optical film fabric in a first direction and an effective area other than an effective area attached to a display panel of the optical film fabric supplied in the first direction.
  • a light source unit including a marking unit for marking nulling marks or far-end information in the marking area, a light source member for supplying a laser light for marking to the marking unit, and a receiving roll for receiving the optical film fabric.
  • the marking area is formed in the longitudinal direction of the area of the optical film fabric along the first direction, and includes both edge regions except for the effective area located in the center of the width of the optical film fabric
  • the marking unit may form projections protruding upward in the optical film fabric while marking the knurling mark or the fabric information on the optical film fabric.
  • the knurling mark includes a predetermined pattern formed along the first direction of the marking area, and the fabric information includes upper or lower surface information of the optical film fabric and production information of the optical film fabric. It may include.
  • the nulling mark may be formed in the marking area to be symmetrical with respect to the effective area.
  • the marking unit may include a reflection member reflecting the laser light emitted from the light source member, a beam expander amplifying the magnitude of the laser light transmitted through the reflection member, and the laser beam delivered from the beam expander.
  • the optical film by irradiating the laser film to the optical film fabric so that the knurling mark or the fabric information set in advance on the optical film fabric is marked by a beam shaper for changing a characteristic of light and the laser light transmitted from the beam shaper. It may include a marking member for performing the marking.
  • the marking unit is located in a plurality of the upper portion of the optical film fabric, the plurality of marking units are spaced apart a certain distance along the second direction which is a vertical direction when viewed from the first direction and the top. Can be located.
  • the light source unit may be provided in a number corresponding to the marking unit, and the reflective member may be provided as a reflective mirror.
  • the number of the marking units is provided twice as many as the number of the light source units, one light source member provides the laser light to two of the marking units, and a plurality of the reflective members are provided, One of the two reflective members may be provided as a beam splitter, and the other may be provided as a reflective mirror.
  • the light source unit further includes a control member for adjusting the output of the laser light supplied from the light source member, wherein the control member is the projection of the projections while the optical film fabric is transported in the first direction
  • the output of the laser light may be controlled such that the height is gradually lowered in the direction opposite to the traveling direction of the first direction.
  • the optical film marking system may further include a controller for adjusting the winding tension of the take-up roll.
  • the present invention provides a method of marking an optical film fabric.
  • the optical film marking method while marking the knurled mark or far-end information with a laser light in the marking area other than the effective area attached to the display panel of the optical film fabric supplied in the first direction, Forming protrusions protruding in the upper direction of the optical film fabric, wherein the marking area is formed in the longitudinal direction of the area of the optical film fabric along the first direction, the marking is located in the center of the width of the optical film fabric It may include both edge regions except the effective region.
  • the knurling mark includes a predetermined pattern formed along the first direction of the marking area, the fabric information is the top or bottom surface information of the optical film fabric, the production of the optical film fabric May contain information.
  • the nulling mark may be formed in the marking area to be symmetrical with respect to the effective area.
  • the output of the laser light may be controlled so that the height of the protrusion is gradually lowered in the direction opposite to the traveling direction of the first direction while the optical film fabric is transferred in the first direction.
  • marking by using a laser light on a portion of the optical film fabric can minimize the phenomenon of bias toward one of the winding of the optical film fabric.
  • the information on the optical film fabric can be easily recognized by marking the fabric information on a portion of the optical film fabric.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a winding process of a general optical film fabric.
  • FIG. 2 is a view showing a state in which the optical film fabric is wound to one side.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a region A1 of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically showing an optical film marking system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front view of the optical film marking system of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a view schematically illustrating the configuration of a light source unit and a marking unit of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a plan view showing a portion of the optical film marking system of FIG. 4.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating another embodiment of the optical film marking system of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a view showing another embodiment of the marking unit of FIG. 4.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the projection formed on the optical film fabric.
  • FIG. 11 is a view schematically showing a process of marking knurling marks and fabric information on an optical film fabric.
  • FIG. 12 is a view showing a state in which the marked optical film fabric is wound on the receiving roll.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a portion A2 enlarged in FIG. 12.
  • FIG. 14 is a view showing an embodiment of a knurled mark marked on the optical film.
  • 15 is a graph schematically showing the height of the projections according to the output of the laser.
  • the optical film f includes a polarizing film attached to the display panel.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating an optical film marking system according to an exemplary embodiment
  • FIG. 5 is a front view of the optical film marking system of FIG. 4. 4 and 5, the optical film marking system 10 is a system for marking a portion of an optical film f fabric.
  • the optical film marking system 10 includes a supply roll 100, a receiving roll 200, a marking unit 300, a light source unit 400 and a controller 500.
  • the supply roll 100 supplies the optical film f fabric for the manufacturing process of the optical film f fabric.
  • the feed roll 100 is provided in a generally cylindrical shape.
  • the feed roll 100 is provided to be rotatable in one direction.
  • the supply roll 100 rotates in a clockwise direction to supply the optical film f fabric.
  • the supply roll 100 may be rotated counterclockwise to supply the optical film f fabric.
  • the rotation direction of the supply roll 100 may be determined according to the direction in which the optical film f fabric is supplied.
  • the optical film f fabric is supplied along its longitudinal direction.
  • the direction in which the feed roll 100 feeds and feeds the optical film f fabric is called the first direction 12, and when viewed from the top, the direction perpendicular to the first direction 12 is referred to as the second direction ( 14), a direction perpendicular to both the first direction 12 and the second direction is referred to as a third direction 16.
  • the first supply roll 100 is provided with the optical film (f) fabric wound. Thereafter, the supply roll 100 rotates in the clockwise direction and supplies the optical film f fabric in the first direction 12.
  • the optical film f fabric supplied from the supply roll 100 is wound on the receiving roll 200 after performing various processes.
  • the receiving roll 200 is wound on the optical film f fabric after the knurling mark NM or the fabric information PM is marked on the marking area A of the optical film f fabric, which will be described later.
  • Receiving roll 200 is provided in a substantially cylindrical shape. Receiving roll 200 is spaced apart a predetermined distance along the supply roll 100 and the first direction (12). Receiving roll 200 is provided to be rotatable in one direction. For example, the receiving roll 200 is rotated clockwise to receive the optical film f fabric. Alternatively, the receiving roll 200 may be rotated counterclockwise to receive the optical film f fabric. Optionally, the direction of rotation of the receiving roll 200 may be determined according to the direction in which the optical film f fabric is received.
  • FIG. 6 is a view schematically showing the configuration of the light source unit and the marking unit of FIG. 3, and FIG. 7 is a plan view showing a part of the optical film marking system of FIG. 4.
  • the marking unit 300 includes a knurling mark NM or far-end information PM in the marking area A excluding the effective area V among the areas of the original fabric of the optical film f. Mark.
  • the effective area V means here an area
  • the effective region V is formed in the longitudinal direction along the first direction 12.
  • the effective area V is an area located in the center of the width direction in the second direction 14.
  • the marking area A is formed along the first direction 12 in the longitudinal direction of the area of the original fabric of the optical film f.
  • the marking area A includes both edge areas except the effective area V of the original fabric of the optical film f.
  • the marking unit 300 may mark an optical film f fabric using laser light.
  • the marking unit 300 forms a protrusion t protruding upward of the fabric of the optical film f.
  • the marking unit 300 may form the protrusion t in the process of generating a nulling mark NM or the far end information PM on the far end of the optical film f.
  • the protrusion t protrudes in the third direction 16 with respect to the upper surface of the original fabric of the optical film f.
  • the projection t has a constant height h1 with respect to the upper surface.
  • the projection t serves as a guide so as not to be directed to one side of the optical film f fabric in the process of being received by the receiving roll 200 of the optical film f fabric.
  • the projection t may minimize damage to the fabric of the optical film f due to the pressing pressure of the fabric of the upper optical film f when foreign matter is introduced.
  • the protrusion t is formed to have a lower height h1 of the protrusion t toward the opposite direction of the direction in which the optical film f is displaced through the control member 430 which will be described later.
  • the optical film f fabric layer positioned below the third direction 16 is pressed by the optical film f fabric layers. Since the height is affected by the force, the height h1 of the projection t is lowered toward the upper portion of the third direction 16 so that the height h1 of the projection t of each layer is uniform when stacked on the receiving roll 200. To keep it.
  • the marking unit 300 is located above the area where the optical film f fabric is transported.
  • the marking unit 300 may be provided in plural.
  • two marking units 300 may be provided. When two marking units 300 are provided, they are positioned at a predetermined distance along the second direction 14 in the upper region of the optical film f.
  • the two marking units 300 mark the nulling mark NM or the far end information PM on the marking area A rather than the effective area V of the original end of the optical film f.
  • the number of marking units 300 may be provided in three or more.
  • the marking unit 300 of the optical film f fabric includes a frame 310, a reflective member 320, a beam expander 330, a beam shaper 340, and a marking member 350.
  • the reflective member 320, the beam expander 330, the beam shaper 340, and the marking member 350 may be positioned inside the frame 310.
  • the frame 310 is located above the optical film f fabric.
  • the frame 310 has a space therein.
  • the reflective member 320 reflects the laser light supplied from the light source unit 400 to be described later and supplies it to the beam expander 330.
  • the reflective member 320 is provided in plurality.
  • the reflective member 320 may be provided as two reflective mirrors 321.
  • the reflective member 320 may reflect the laser light 100%.
  • each reflecting member 320 may be positioned to achieve the same reflecting angle.
  • the reflection angle may be 45 degrees.
  • the beam expander 330 may change the size of the laser light supplied from the light source unit 400.
  • the beam expander 330 is positioned adjacent to the reflective member 320.
  • the beam expander 330 may convert the laser light supplied from the reflective member 320 into large or small light rays.
  • the beam expander 330 may be a device composed of two sets of lenses that match the focal positions.
  • the beam shaper 340 converts the characteristics of the laser light supplied from the light source unit 400.
  • the beam shaper 340 is positioned adjacent to the beam expander 330. For example, when marking the optical film f by using laser light, the characteristics of light are converted so that the cross section of the marking is formed in a rounded shape to a substantially rectangular shape.
  • the beam shaper 340 may convert the characteristics of the laser light passing through the beam expander 330 according to the marking quality.
  • the marking member 350 performs marking on the fabric of the optical film f using the laser light supplied from the beam shaper 340.
  • the marking member 350 includes a scanner 351 and a lens unit 353.
  • the scanner 351 provides the knurling mark NM or the far end information PM marked on the far end of the optical film f to be marked.
  • the nulling mark NM refers to a predetermined pattern formed along the first direction 12 of the marking area A.
  • FIG. 13 the nulling mark NM may have a zigzag shape as shown in FIG. 13. Unlike this, as illustrated in FIG. 14, a plurality of rectangular patterns may be provided to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the nulling mark NM is not limited thereto, and may be provided in various shapes such as a wave pattern, an arrow shape, a straight line shape, and a plurality of straight line shapes.
  • the nulling mark NM is formed in the marking area A so as to be symmetrical with respect to the effective area V.
  • two marking units 300 may mark the same nulling mark NM on the marking area A, respectively.
  • the far-end information PM includes information of the far end of the optical film f.
  • the fabric information PM may include information on the upper or lower surface of the fabric of the optical film f, display of the right and left sides of the fabric of the optical film f, production information of the fabric of the optical film f, and the optical film f.
  • the production information may indicate a production date, a production site, a production time, and the like of the optical film (f) fabric.
  • the information on the upper surface or the lower surface of the fabric of the optical film (f) means a display indicating the upper surface and the lower surface on both sides of the optical film fabric.
  • the upper surface of the optical film fabric may mark the 'phase'.
  • the lower surface of the optical film fabric can be marked with a 'ha' mark.
  • a mark indicating the top or bottom face of the optical film fabric may be marked with a mark that may indicate either side thereof.
  • the lens unit 353 collects the laser light transmitted from the scanner 351 in a predetermined area so as to precisely process the fabric of the optical film f.
  • the lens unit 353 may be provided as an f-theta lens.
  • the lens unit 353 may be provided as a telecentric F-theta lens.
  • a Telecentric F-theta lens a higher quality marking is possible in the entire marking area.
  • the light source unit 400 supplies the laser light to the marking unit 300.
  • the light source unit 400 may be provided in a number corresponding to the marking unit 300.
  • the light source unit 400 includes a light source member 410 and a control member 430.
  • the light source member 410 supplies laser light to the marking unit 300.
  • the light source member 410 is positioned adjacent to the marking unit 300.
  • the light source member 410 is positioned above the optical film f fabric.
  • the laser light of the light source member 410 may be a CO 2 laser.
  • the wavelength of the CO 2 laser may be used in the range of 9.0 ⁇ m to 11 ⁇ m.
  • the wavelength of the CO 2 laser may be used in the range of 9.2 ⁇ m to 9.7 ⁇ m or 10.4 ⁇ m to 10.7 ⁇ m.
  • the laser light can be a CO laser.
  • the wavelength of the CO laser may be 5 ⁇ m to 7 ⁇ m.
  • the wavelength of the CO laser may be a wavelength in the range of 5.7 ⁇ m to 6.1 ⁇ m.
  • the laser light may be a UV laser. If the laser light uses a UV laser, the UV laser wavelength can be 200 nm to 400 nm. Preferably, the UV laser wavelength may be used in the range of 250 nm to 270 nm or 340 nm to 370 nm. Unlike the above-described example, the laser light can use all the lasers having a wavelength of light absorption in the optical film f.
  • the control member 430 adjusts the output of the laser light supplied from the light source member 410.
  • the control member 430 controls the laser light so that the height h1 of the projection t is gradually lowered toward the direction opposite to the traveling direction of the first direction 12 while the light source film fabric is transferred in the first direction 12. Control the output. For example, when the output of the laser light is high, the height h1 of the protrusion t formed on the optical film f fabric as shown in FIG. 15 is gradually increased. Therefore, the control member 430 may control the light source member 410 to provide a lower output of the laser light in the direction opposite to the traveling direction while the optical film f is transmitted in the first direction 12.
  • FIG. 8 is a view showing another embodiment of the optical film marking system of FIG. 7, and FIG. 9 is a view showing another embodiment of the marking unit of FIG. 4.
  • the marking unit 300a of FIG. 9 is generally provided in the same manner as the marking unit 300 of FIG. 6.
  • the reflective member 320a of FIG. 8 has a beam splitter 323a and a reflective mirror 321.
  • the beam splitter 323a may pass 50% of the laser light supplied from the light source member 410a, and may reflect only 50% of the laser light to the reflective mirror 321a.
  • the reflection mirror 321 reflects 99% to 99.9% of the laser light reflected by the beam splitter 323a and supplies the reflected light to the beam expander 330.
  • the light source unit 400a of FIG. 8 is provided substantially the same as the light source unit 400 of FIG. 7. However, one light source member 410a provides laser light to the two marking units 300a.
  • the controller 500 adjusts the winding tension of the take-up roll 200.
  • the controller 500 adjusts the winding tension on the take-up roll 200 so that the optical film f received on the take-up roll 200 is wound in a state of being kept taut.
  • the controller 500 may minimize the phenomenon of bias toward one side of the optical film f fabric received by the take-up roll 200 by adjusting the winding tension on the take-up roll 200.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the projection (t) formed on the optical film fabric
  • Figure 12 is a view showing a state in which the marked optical film fabric is wound on the receiving roll
  • Figure 13 is an enlarged area A2 in FIG. A cross section showing some of them.
  • the protrusion t is formed on the fabric of the optical film f in the process of marking the knurling mark NM or the fabric information PM on a portion of the fabric of the optical film f. Is formed.
  • the projection t is defined as a part that protrudes to the upper surface of the optical film f fabric.
  • the protrusion t is formed to protrude toward the third direction 16 with respect to the upper surface of the optical film f fabric.
  • the projection t has a constant height h1.
  • the nulling mark NM refers to a constant fringe formed along the first direction 12 as described above.
  • the protrusion t also follows the first direction 12 of the marking area A. Is formed. It is wound around the take-up roll 200 in the state in which the projection t is formed symmetrically in the edge region of the original fabric of the optical film f.
  • the optical film f wound around the take-up roll 200 is laminated to each other to form a layer.
  • the protrusions t formed uniformly provide a constant space between each layer.
  • the projection t is wound on the optical film f fabric on the receiving roll 200, the protrusion t serves as a guide so that the projection t is received without biasing to one side of the optical film f laminated. Therefore, in a preferred embodiment, the projection t is formed in the boundary region between the effective region V and the marking region A.
  • the optical film (f) fabric is pressed. It can be minimized.
  • the height (h1) of the projection (t) toward the opposite direction to the direction in which the optical film (f) fabric proceeds to form a lower is because, when the optical film (f) fabric is wound and stacked on the receiving roll 200, the optical film (f) fabric layer positioned in the lower portion of the third direction (16) is affected by the force of the optical film (f) pressing on the top. Therefore, the height h1 of the projection t is lowered toward the upper portion of the third direction 16 so that the height h1 of the projection t of each layer is stacked as shown in FIG. To keep it constant.
  • the height h1 of the projection t is uniformly formed, the force of pressing the optical film f fabric layer positioned on the upper side while the optical film f fabric is wound on the receiving roll 200 is lowered. Occurs. For this reason, when the heights h1 of the projections t are all the same, the height h1 of the projections t of the fabric layer of the optical film f located below is influenced by the pressing force in the upper portion of the third direction 16. Over time, it gets lower.
  • the height h1 of the projection t formed on the fabric of the optical film f located below is higher, the respective layers of the fabric of the optical film f are laminated upon the stack of the optical film f.
  • the height h1 of the formed protrusion t may be constantly formed.
  • optical film (f) fabric layers stacked on each other are stacked at the same height (h1), so that even if foreign matters are introduced during the process, the pressing phenomenon may be minimized around the foreign matters.
  • FIG. 11 is a view schematically showing a process of marking a knurling mark NM and far-end information PM on an optical film f far-end.
  • the optical film f fabric supplied from the supply roll 100 is transferred in the first direction 12. While the optical film f is transmitted to the first direction 12, the marking film 300 marks the knurling mark NM or the far-end information PM.
  • the marking unit 300 performs the marking process by irradiating the laser light to the marking area A of the original fabric of the optical film f using the laser light supplied from the light source unit 400.
  • the plurality of marking units 300 continuously perform the marking process along the first direction 12 of the optical film f fabric conveyed in the first direction 12.
  • the plurality of marking units 300 may simultaneously mark the nulling mark NM and the far-end information PM.
  • the marking unit 300 may be provided to mark the knurling mark NM and the far-end information PM by placing the marking unit 300 on the upper part of the optical film f.
  • the optical film (f) fabric is wound on the receiving roll (200).
  • the receiving tension may be adjusted through the controller 500 to minimize the phenomenon in which the optical film f fabric is oriented to one side.

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Abstract

본 발명은 광학 필름 원단을 마킹하는 시스템 및 광학 필름 원단을 마킹하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 필름 마킹 시스템은 상기 광학 필름 원단을 제1방향으로 공급하는 공급롤과 상기 제1방향으로 공급되는 상기 광학 필름 원단 중 디스플레이 패널에 부착되는 유효 영역 이외의 마킹 영역에 널링 마크 또는 원단 정보를 마킹하는 마킹 유닛과 상기 마킹 유닛에 마킹용 레이저 광을 공급하는 광원 부재를 포함하는 광원 유닛과 그리고 상기 광학 필름 원단을 수취하는 수취롤을 포함하는 광학 필름 마킹 시스템을 포함한다.

Description

광학 필름 마킹 시스템 및 광학 필름 마킹 방법
본 발명은 광학 필름 원단 중 일부 영역에 마킹을 수행하는 광학 필름 마킹 시스템 및 광학 필름 마킹 방법에 관한 것이다.
본 출원은 2016년 04월 01일 자로 출원된 한국 특허출원번호 제 10-2016-0040290호에 대한 우선권주장출원으로서, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
종래 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(cathode ray tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보단말기기 등의 모니터에 주로 이용되어 오고 있으나, CRT 자체의 큰 무게나 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.
이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화의 장점을 갖고 있는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 그 수요가 점차 증가하고 있다.
액정 표시 장치의 화상 구현 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한다. 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 이방성과 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열의 방향이 변화되는 분극 성질을 띤다. 액정 표시 장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 전계 생성전극이 형성된 한 쌍의 투명절연기판으로 이루어진 액정패널을 필수적인 구성요소로 하며, 각 전계생성 전극 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러가지 화상을 표시한다.
액정패널의 상부 및 하부에 각각 액정 표시 장치의 액정 배향변화를 가시화하는 광학 필름의 하나인 편광 필름이 위치된다. 편광 필름은 빛의 투과되는 투과측과 일치하는 편광 성분의 빛을 투과시키는데, 두 개의 편광 필름의 투과축의 배치와 액정의 배열 특성에 의해 빛의 투과 정도를 결정하게 된다.
편광 필름은 빛의 편광특성을 변화시키는 편광축이 형성되며 편광자인 요오드를 흡수한 PVA(poly vinylalcohol)를 강한 장력으로 연신하여 제작되는 편광층과, 편광층의 양측면에 형성되어 편광층을 보호 및 지지하는 제1, 제2 TAC 필름(tri-acetatecellulose film), 제1 TAC 필름의 일측에 형성되어 편광판의 표면손상을 방지하는 보호필름과, 제2 TAC 필름의 일측에 점착제를 매개로 형성된 이형필름으로 이루어져 있다.
이러한 편광 필름은 필름 제조 장치를 이용하여 PVA 필름과 TAC 필름(제1 TAC필름 제2 TAC 필름)과 보호필름과 이형필름이 각각 감긴 원료 롤을 준비한 후, 원료 롤을 세정조에서 세정하고 건조 오븐에서 건조하는 전처리 과정을 거친 다음, PVA 필름의 양측에 제1 TAC 필름과 제2 TAC 필름을 적층하는 한편 PVA 필름을 연신하여 중간 롤을 형성한 후, 상기 제1 TAC 필름의 표면에 보호필름을 적층하는 한편 제2 TAC 필름의 표면에 점착제를 개재하여 이형필름을 적층하여 편광 필름 롤을 형성한다.
도 1은 일반적인 광학 필름 원단의 권취 과정을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 2는 광학 필름 원단이 한쪽으로 치우쳐 권취되어 있는 모습을 보여주는 도면이며, 도 3은 도 2의 A1 영역을 확대하여 보여주는 단면도이다. 이하, 도 1 내지 도 3을 참고하면, 리와인더(2)에서 공급되는 편광 필름(f)의 중간 공정을 거친 후 와인더(3)에 감긴다. 이 때, 와인더(3)는 편광 필름(f)이 감기는 과정에서 한쪽으로 치우치는 쏠림 현상 또는 느슨해져 편광 필름(f)이 구겨지는 현상을 방지하고자 높은 권취 장력으로 감긴다.
다만. 높은 권취 장력에도 불구하고 편광 필름(f)은 외부의 환경이나 작업자의 영향으로 도 2와 같이 편광 필름(f)이 한쪽으로 쏠리는 문제가 있다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이 외부의 이물질(O)이 편광 필름(f) 사이에 놓여져 와인더(3)에 감겨지는 경우 높은 권취 장력으로 인해 감겨진 편광 필름(f)들 중 위쪽에 위치한 편광 필름의 압력으로 이물질(O) 주변의 상하부에 위치한 편광 필름(f)들이 눌리는 현상이 발생되어, 편광 필름(f)이 손상되는 문제가 있다.
본 발명은 광학 필름 원단에 눌림 현상을 최소화하며, 광학 필름 원단에 원단 정보를 기입할 수 있는 광학 필름 마킹 시스템 및 광학 필름 마킹 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 광학 필름 원단을 마킹하는 마킹 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 광학 필름 마킹 시스템은 상기 광학 필름 원단을 제1방향으로 공급하는 공급롤과 상기 제1방향으로 공급되는 상기 광학 필름 원단 중 디스플레이 패널에 부착되는 유효 영역 이외의 마킹 영역에 널링 마크 또는 원단 정보를 마킹하는 마킹 유닛과 상기 마킹 유닛에 마킹용 레이저 광을 공급하는 광원 부재를 포함하는 광원 유닛과 그리고 상기 광학 필름 원단을 수취하는 수취롤을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 마킹 영역은 상기 광학 필름 원단의 영역 중 그 길이방향이 상기 제1방향을 따라 형성되며, 상기 광학 필름 원단의 폭 중앙에 위치하는 상기 유효 영역을 제외한 양쪽 가장자리 영역을 포함하고, 상기 마킹 유닛은 상기 광학 필름 원단에 상기 널링 마크 또는 상기 원단 정보를 마킹하면서 상기 광학 필름 원단의 상부방향으로 돌출된 돌기를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 널링 마크는 상기 마킹 영역 중 상기 제1방향을 따라 형성된 일정한 무늬 패턴을 포함하고 상기 원단 정보는 상기 광학 필름 원단의 상부면 또는 하부면 정보, 상기 광학 필름 원단의 생산 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 널링 마크는 상기 유효 영역을 기준으로 대칭되도록 상기 마킹 영역에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 마킹 유닛은 상기 광원 부재에서 조사된 상기 레이저 광을 반사시키는 반사 부재와 상기 반사 부재를 통해 전달된 상기 레이저 광의 크기를 증폭시키는 빔 익스팬더와 상기 빔 익스팬더에서 전달된 상기 레이저 광의 특성을 변화시키는 빔 셰이퍼와 그리고 상기 빔 셰이퍼에서 전달된 상기 레이저 광으로 상기 광학 필름 원단에 기설정된 상기 널링 마크 또는 상기 원단 정보가 마킹되도록 상기 광학 필름 원단에 상기 레이저 광을 조사하여 상기 광학 필름에 마킹을 수행하는 마킹 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 마킹 유닛은 상기 광학 필름 원단의 상부에 복수개 위치하며, 복수개의 상기 마킹 유닛은 상기 제1방향과 상부에서 바라 볼 때 수직한 방향인 제2방향을 따라 일정 거리 이격되어 위치할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 광원 유닛은 상기 마킹 유닛과 대응되는 개수로 제공되며, 상기 반사 부재는 반사 미러로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 마킹 유닛의 개수는 상기 광원 유닛의 개수의 두 배로 제공되며, 하나의 광원 부재는 두 개의 상기 마킹 유닛에 상기 레이저 광을 제공하며, 상기 반사 부재는 복수개 제공되며, 복수개의 상기 반사 부재 중 어느 하나는 빔 스플리터로 제공되며, 다른 하나는 반사 미러로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 광원 유닛은 상기 광원 부재에서 공급되는 상기 레이저 광의 출력을 조절하는 제어 부재를 더 포함하되, 상기 제어 부재는 상기 광학 필름 원단이 상기 제1방향으로 이송되는 동안 상기 돌기의 높이가 상기 제1방향의 진행 방향과 반대 방향으로 갈수록 점차 낮게 형성되도록 상기 레이저 광의 출력을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 광학 필름 마킹 시스템은 상기 수취롤의 권취 장력을 조절하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 광학 필름 원단을 마킹하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 광학 필름 마킹 방법은 제1방향으로 공급되는 상기 광학 필름 원단 중 디스플레이 패널에 부착되는 유효 영역 이외의 마킹 영역에 널링 마크 또는 원단 정보를 레이저 광으로 마킹하면서, 상기 광학 필름 원단의 상부방향으로 돌출된 돌기를 형성하며, 상기 마킹 영역은 상기 광학 필름 원단의 영역 중 그 길이방향이 상기 제1방향을 따라 형성되며, 상기 광학 필름 원단의 폭 중앙에 위치하는 상기 유효 영역을 제외한 양쪽 가장자리 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 널링 마크는 상기 마킹 영역 중 상기 제1방향을 따라 형성된 일정한 무늬 패턴을 포함하고, 상기 원단 정보는 상기 광학 필름 원단의 상부면 또는 하부면 정보, 상기 광학 필름 원단의 생산 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 널링 마크는 상기 유효 영역을 기준으로 대칭되도록 상기 마킹 영역에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 광학 필름 원단이 상기 제1방향으로 이송되는 동안 상기 돌기의 높이가 상기 제1방향의 진행 방향과 반대 방향으로 갈수록 점차 낮게 형성되도록 상기 레이저 광의 출력을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 광학 필름 원단 중 일부 영역에 레이저 광을 이용한 마킹을 수행하여 광학 필름 원단의 권취 중 한쪽으로 치우치는 현상을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 광학 필름 원단 중 일부 영역에 레이저 광을 이용한 마킹을 수행하여 광학 필름 원단의 상부로 돌출되는 돌기를 형성하여 광학 필름 원단의 권취 중 눌림 현상을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 광학 필름 원단 중 일부 영역에 원단 정보를 마킹하여 광학 필름 원단의 정보를 쉽게 알아 볼 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 광학 필름 원단의 권취 과정을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 광학 필름 원단이 한쪽으로 치우쳐 권취되어 있는 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 A1 영역을 확대하여 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 필름 마킹 시스템을 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 광학 필름 마킹 시스템의 정면도이다.
도 6은 도 3의 광원 유닛 및 마킹 유닛의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 도 4의 광학 필름 마킹 시스템의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 8은 도 7의 광학 필름 마킹 시스템의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 4의 마킹 유닛의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 광학 필름 원단에 형성된 돌기를 보여주는 단면도이다.
도 11은 광학 필름 원단에 널링 마크 및 원단 정보를 마킹하는 공정을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 마킹된 광학 필름 원단이 수취롤에 권취되어 있는 모습을 보여주는 도면이다.
도 13은 도 12에 A2 영역을 확대하여 그 일부를 보여주는 단면도이다.
도 14는 광학 필름에 마킹된 널링 마크의 일 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 15는 레이저의 출력에 따른 돌기의 높이를 개략적으로 보여주는 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되게 도시된 부분도 있다. 또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 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.
본 발명에 광학 필름(f)은 디스플레이 패널에 부착되는 편광 필름을 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 광학 필름 마킹 시스템을 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 5는 도 4의 광학 필름 마킹 시스템의 정면도이다. 이하, 도 4 및 도 5를 참고하면, 광학 필름 마킹 시스템(10)은 광학 필름(f) 원단 중 일부 영역에 마킹하는 시스템이다. 광학 필름 마킹 시스템(10)은 공급롤(100), 수취롤(200), 마킹 유닛(300), 광원 유닛(400) 그리고 제어기(500)를 포함한다.
공급롤(100)은 광학 필름(f) 원단의 제조 공정을 위해서 광학 필름(f) 원단을 공급한다. 공급롤(100)은 대체로 원통 형상으로 제공된다. 공급롤(100)은 일방향으로 회전가능하게 제공된다. 일 예로 공급롤(100)은 시계방향으로 회전하여 광학 필름(f) 원단을 공급한다. 이와는 달리, 공급롤(100) 반시계방향으로 회전하여 광학 필름(f) 원단을 공급할 수 있다. 선택적으로, 공급롤(100)은 광학 필름(f) 원단이 공급되는 방향에 따라서 그 회전 방향이 결정될 수 있다.
광학 필름(f) 원단은 그 길이방향을 따라 공급된다. 여기서, 공급롤(100)이 광학 필름(f) 원단을 공급하여 이송되는 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라 볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12) 및 제2방항에 모두 수직한 방향을 제3방향(16)이라 한다.
최초 공급롤(100)에는 광학 필름(f) 원단이 감져진 상태로 제공된다. 이후, 공급롤(100)은 시계방향으로 회전하면서 제1방향(12)으로 광학 필름(f) 원단을 공급한다.
본 발명의 명세서에는 자세히 도시 하지 않았으나, 공급롤(100)에서 공급된 광학 필름(f) 원단은 다양한 공정을 수행된 이 후 수취롤(200)에 감겨진다.
수취롤(200)에는 후술하는 광학 필름(f) 원단의 마킹 영역(A)에 널링 마크(NM) 또는 원단 정보(PM)가 마킹된 공정 이후에 광학 필름(f) 원단이 감겨진다. 수취롤(200)은 대체로 원통형상으로 제공된다. 수취롤(200)은 공급롤(100)과 제1방향(12)을 따라 일정거리 이격되어 위치한다. 수취롤(200)은 일방향으로 회전가능하게 제공된다. 일 예로 수취롤(200)은 시계방향으로 회전되어 광학 필름(f) 원단을 수취한다. 이와는 달리, 수취롤(200)은 반시계방향으로 회전되어 광학 필름(f) 원단을 수취할 수 있다. 선택적으로, 수취롤(200)은 광학 필름(f) 원단이 수취되는 방향에 따라서 그 회전 방향이 결정될 수 있다.
도 6은 도 3의 광원 유닛 및 마킹 유닛의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 7은 도 4의 광학 필름 마킹 시스템의 일부를 보여주는 평면도이다. 이하, 도 6 및 도 7을 참고하면, 마킹 유닛(300)은 광학 필름(f) 원단의 영역 중 유효 영역(V)을 제외한 마킹 영역(A)에 널링 마크(NM) 또는 원단 정보(PM)를 마킹한다. 여기서 유효 영역(V)이란, 광학 필름(f) 원단 중 디스플레이 패널에 부착되는 영역을 말한다. 유효 영역(V)은 그 길이 방향이 제1방향(12)을 따라 형성된다. 유효 영역(V)은 제2방향(14)인 폭 방향의 중앙에 위치하는 영역이다. 마킹 영역(A)은 광학 필름(f) 원단의 영역 중 그 길이방향이 제1방향(12)을 따라 형성된다. 마킹 영역(A)은 광학 필름(f) 원단의 유효 영역(V)을 제외한 양쪽 가장자리 영역을 포함한다.
도 10은 광학 필름 원단에 형성된 돌기를 보여주는 단면도이다. 도 10을 참고하면, 마킹 유닛(300)은 레이저 광을 이용하여 광학 필름(f) 원단을 마킹할 수 있다. 마킹 유닛(300)은 광학 필름(f) 원단의 상부방향으로 돌출된 돌기(t)를 형성한다. 마킹 유닛(300)은 광학 필름(f) 원단에 널링 마크(NM) 또는 원단 정보(PM)를 생성하는 과정에서 돌기(t)를 형성할 수 있다. 돌기(t)는 광학 필름(f) 원단의 상부면을 기준으로 제3방향(16)을 향해 돌출된다. 돌기(t)는 상부면을 기준으로 일정한 높이(h1)를 가진다.
돌기(t)는 광학 필름(f) 원단의 수취롤(200)에 수취되는 과정에서 광학 필름(f) 원단의 한쪽으로 쏠리지 않도록 가이드 역할을 수행한다. 또한, 돌기(t)는 수취롤(200)에 적층될 때, 각 층에 간격을 일정하게 유지할 수 있다. 돌기(t)는 이물질이 투입되는 경우 상부의 광학 필름(f) 원단의 눌림 압력에 의해 광학 필름(f) 원단이 손상되는 것을 최소화 할 수 있다.
돌기(t)는 후술하는 제어 부재(430)를 통해서 광학 필름(f) 원단의 이송되는 방향의 반대 방향으로 갈수록 돌기(t)의 높이(h1)가 낮게 형성된다. 이는, 수취롤(200)에 광학 필름(f) 원단이 감겨져 적층되는 경우, 제3방향(16)의 하부에 위치하는 광학 필름(f) 원단 층은 상부에 광학 필름(f) 원단 층들이 누르는 힘의 영향을 받으므로 제3방향(16)의 상부로 갈수록 돌기(t)의 높이(h1)를 낮게하여 수취롤(200)에 적층 시 각 층의 돌기(t)의 높이(h1)를 일정하게 유지시키기 위해서이다.
마킹 유닛(300)은 광학 필름(f) 원단이 이송되는 영역의 상부에 위치한다. 마킹 유닛(300)은 복수개 제공될 수 있다. 일 예로 마킹 유닛(300)은 두 개로 제공될 수 있다. 두 개의 마킹 유닛(300)이 제공되는 경우, 광학 필름(f) 원단의 상부 영역에 제2방향(14)을 따라 일정거리 이격되어 위치된다. 두 개의 마킹 유닛(300)은 광학 필름(f) 원단의 유효 영역(V)이 아닌 마킹 영역(A)에 널링 마크(NM) 또는 원단 정보(PM)를 마킹한다. 이와는 달리, 마킹 유닛(300)의 개수는 3개 이상으로 제공될 수 있다.
광학 필름(f) 원단 중 마킹 유닛(300)은 프레임(310), 반사 부재(320), 빔 익스팬더(330), 빔 셰이퍼(340) 그리고 마킹 부재(350)를 포함한다.
프레임(310)의 내부에는 반사 부재(320), 빔 익스팬더(330), 빔 셰이퍼(340), 마킹 부재(350)가 위치될 수 있다. 프레임(310)은 광학 필름(f) 원단의 상부에 위치한다. 프레임(310)은 내부에 공간을 가진다.
반사 부재(320)는 후술하는 광원 유닛(400)에서 공급된 레이저 광을 반사시켜 빔 익스팬더(330)로 공급한다. 반사 부재(320)는 복수개 제공된다. 일 예로 반사 부재(320)는 두 개의 반사 미러(321)로 제공될 수 있다. 반사 부재(320)는 레이저 광을 100% 반사 시킬 수 있다. 일 예로 각각의 반사 부재(320)는 동일한 반사각을 이루도록 위치될 수 있다. 일 예로 반사각은 45도 일 수 있다.
빔 익스팬더(330, Beam expeder)는 광원 유닛(400)에서 공급된 레이저 광의 크기를 변화시킬 수 있다. 빔 익스팬더(330)는 반사 부재(320)와 인접하여 위치된다. 일 예로 빔 익스팬더(330)는 반사 부재(320)에서 공급되는 레이저 광을 크거나 작은 광선으로 변환시킬 수 있다. 빔 익스팬더(330)는 초점 위치를 일치시키는 두 조의 렌즈로 구성된 장치 일 수 있다.
빔 셰이퍼(340, Beam shaper)는 광원 유닛(400)에서 공급된 레이저 광의 특성을 변환시킨다. 빔 셰이퍼(340)는 빔 익스팬더(330)와 인접하여 위치된다. 일 예로 레이저 광을 이용해 광학 필름(f)의 마킹 시 마킹의 단면이 라운드 진 형상에서 대체로 직사각형 형상에 가깝게 형성되도록 빛의 특성을 변환시킨다. 빔 셰이퍼(340)는 빔 익스팬더(330)를 통과한 레이저 광의 특성을 마킹 품질에 맞게 변환 시킬 수 있다.
마킹 부재(350)는 빔 셰이퍼(340)에서 공급되는 레이저 광을 이용하여 광학 필름(f) 원단에 마킹을 수행한다. 마킹 부재(350)는 스캐너(351)와 렌즈부(353)를 포함한다. 스캐너(351)는 광학 필름(f) 원단에 마킹되는 널링 마크(NM) 또는 원단 정보(PM)를 제공하여 마킹되도록 한다.
여기서 널링 마크(NM)는 마킹 영역(A) 중 제1방향(12)을 따라 형성된 일정한 무늬패턴을 의미한다. 일 예로 널링 마크(NM)는 도 13과 같이 지그재그모양일 수 있다. 이와는 달리 도 14와 같이 직사각형의 형상의 무늬를 복수개 일정 거리 이격되어 제공되는 형태 일 수 있다. 널링 마크(NM)는 이에 한정되지 않으며, 물결 무늬, 화살표 모양, 직선 형상, 복수개의 직선 형상 등 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
널링 마크(NM)는 유효 영역(V)을 기준으로 대칭되도록 마킹 영역(A)에 형성된다. 이 경우 두 개의 마킹 유닛(300)에서 동일한 널링 마크(NM)를 각각 마킹 영역(A)에 마킹할 수 있다.
원단 정보(PM)는 광학 필름(f) 원단의 정보를 포함한다. 일 예로 원단 정보(PM)는 광학 필름(f) 원단의 상부면 또는 하부면의 정보, 광학 필름(f) 원단의 오른쪽 및 왼쪽의 표시, 광학 필름(f) 원단의 생산 정보, 광학 필름(f) 원단의 제품명 등을 포함한다. 생산 정보는 광학 필름(f) 원단의 생산일, 생산 장소, 생산 시간 등을 표시할 수 있다. 여기서, 광학 필름(f) 원단의 상부면 또는 하부면의 정보란 광학 필름 원단의 양측면에 상부면과 하부면을 나타내는 표시를 의미한다. 일 예로 광학 필름 원단 중 상부면은 '상'이라는 표시를 마킹 할 수 있다. 또한 광학 필름 원단 중 하부면은 '하'라는 표시를 마킹 할 수 있다. 이와는 달리, 광학 필름 원단의 상부면 또는 하부면을 나타내는 표시는 그 중 어느 한면을 나타낼 수 있는 표시로 마킹 될 수 있다.
렌즈부(353)는 스캐너(351)에서 전달받은 레이저 광을 일정한 면적에서 집광시켜 광학 필름(f) 원단에 정밀가공을 할 수 있도록 한다. 일 예로 렌즈부(353)는 에프 세타 렌즈(f-theta)로 제공될 수 있다. 이와는 달리, 렌즈부(353)는 Telecentric F-theta lens로 제공될 수 있다. 렌즈부(353)가 Telecentric F-theta lens로 제공되는 경우 보다 마킹 면적 전체에서 우수한 품질의 마킹이 가능하다.
광원 유닛(400)은 레이저 광을 마킹 유닛(300)에 공급한다. 광원 유닛(400)은 마킹 유닛(300)과 대응되는 개수로 제공될 수 있다. 광원 유닛(400)은 광원 부재(410)와 제어 부재(430)를 포함한다.
광원 부재(410)는 마킹 유닛(300)으로 레이저 광을 공급한다. 광원 부재(410)는 마킹 유닛(300)과 인접하게 위치한다. 광원 부재(410)는 광학 필름(f) 원단의 상부에 위치한다. 일 예로 광원 부재(410)의 레이저 광은 CO2 레이저 일 수 있다. 레이저 광이 CO2 레이저를 사용하는 경우, CO2 레이저의 파장은 9.0 ㎛ ~ 11 ㎛ 범위의 파장이 사용될 수 있다. 바람직하게는 CO2 레이저의 파장은 9.2 ㎛ ~ 9.7 ㎛ 또는 10.4 ㎛ ~ 10. 7 ㎛ 범위의 파장이 사용될 수 있다. 이와는 달리, 레이저 광은 CO 레이저 일 수 있다. 레이저 광이 CO 레이저를 사용하는 경우, CO 레이저의 파장은 5 ㎛ ~ 7 ㎛ 일 수 있다. 바람직하게는 CO 레이저의 파장은 5.7 ㎛ ~ 6.1 ㎛ 범위의 파장이 사용될 수 있다. 선택적으로 레이저 광은 UV 레이저 일 수 있다. 레이저 광이 UV 레이저를 사용하는 경우, UV 레이저 파장은 200 ㎚ ~ 400 ㎚ 일 수 있다. 바람직하게는 UV 레이저 파장은 250 ㎚ ~ 270 ㎚ 또는 340 ㎚ ~ 370 ㎚ 범위의 파장이 사용될 수 있다. 상술한 예와는 달리, 레이저 광은 광학 필름(f)에 광 흡수가 있는 파장의 레이저는 모두 사용 가능하다.
제어 부재(430)는 광원 부재(410)에서 공급되는 레이저 광의 출력을 조절한다. 제어 부재(430)는 광원 필름 원단이 제1방향(12)으로 이송되는 동안 돌기(t)의 높이(h1)가 제1방향(12)의 진행 방향과 반대 방향으로 갈수록 점차 낮게 형성되도록 레이저 광의 출력을 제어한다. 일 예로 레이저 광의 출력이 높게 제공하는 경우 도 15와 같이 광학 필름(f) 원단에 형성되는 돌기(t)의 높이(h1)는 점차 높아진다. 따라서, 제어 부재(430)는 광학 필름(f) 원단이 제1방향(12)으로 이송되는 동안 진행 방향과 반대 방향을 갈수록 레이저 광의 출력을 낮게 제공하도록 광원 부재(410)를 제어 할 수 있다.
도 8은 도 7의 광학 필름 마킹 시스템의 다른 실시 예를 보여주는 도면이고, 도 9는 도 4의 마킹 유닛의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다. 이하, 도 8 및 도 9을 참고하면, 도 9의 마킹 유닛(300a)은 도 6의 마킹 유닛(300)과 대체로 동일하게 제공된다. 도 8의 반사 부재(320a)는 빔 스플리터(323a)와 반사 미러(321)를 가진다. 빔 스플리터(323a, Beam splitter)는 광원 부재(410a)에서 공급된 레이저 광 중 50%는 통과시키며, 50%의 레이저 광만 반사 미러(321a)로 반사시킬 수 있다.
반사 미러(321)는 빔 스플리터(323a)에서 반사된 레이저 광의 99% 내지 99.9% 반사시켜 빔 익스팬더(330)로 공급한다.
도 8의 광원 유닛(400a)은 도 7의 광원 유닛(400)과 대체로 동일하게 제공된다. 다만, 하나의 광원 부재(410a)는 두 개의 마킹 유닛(300a)에 레이저 광을 제공한다.
이하, 도 5를 참고하면, 제어기(500)는 수취롤(200)의 권취 장력을 조절한다. 제어기(500)는 수취롤(200)에 권취 장력을 조절하여 수취롤(200)에 수취되는 광학 필름(f) 원단을 팽팽한 상태로 유지한 상태에서 감기도록 한다. 제어기(500)는 수취롤(200)에 권취 장력을 조절하여 수취롤(200)에 수취되는 광학 필름(f) 원단의 한쪽으로 치우치는 현상을 최소화할 수 있다.
이하에서는 광학 필름(f) 원단에 형성된 돌기(t)에 대해서 자세히 설명한다. 도 10은 광학 필름 원단에 형성된 돌기(t)를 보여주는 단면도이고, 도 12는 마킹된 광학 필름 원단이 수취롤에 권취되어 있는 모습을 보여주는 도면이고, 도 13은 도 12에 A2 영역을 확대하여 그 일부를 보여주는 단면도이다. 도 10, 도 12 그리고 도 13을 참고하면, 광학 필름(f) 원단 중 일부 영역에 널링 마크(NM) 또는 원단 정보(PM)를 마킹하는 과정에서 광학 필름(f) 원단에 돌기(t)가 형성된다. 여기서, 돌기(t)란 광학 필름(f) 원단의 상부면으로 돌출되는 부분으로 정의한다. 돌기(t)는 광학 필름(f) 원단의 상부면을 기준으로 제3방향(16)을 향해 돌출되어 형성된다. 돌기(t)는 일정한 높이(h1)를 가진다.
널링 마크(NM)는 전술한 바와 같이 제1방향(12)을 따라 형성된 일정한 무늬를 말한다. 광학 필름(f) 원단의 마킹 영역(A)에 널링 마크(NM)를 제1방향(12)을 따라 형성하는 과정에서 돌기(t)도 마킹 영역(A)의 제1방향(12)을 따라 형성된다. 광학 필름(f) 원단의 가장 자리 영역에 대칭적으로 형성된 돌기(t)가 형성된 상태에서 수취롤(200)에 감겨진다.
수취롤(200)에 감겨진 광학 필름(f) 원단의 서로 적층되어 층을 형성한다. 이 과정에서 일정하게 형성된 돌기(t)는 각각의 층 사이에서 일정한 공간을 마련해준다. 이러한 돌기(t)는 수취롤(200)에 광학 필름(f) 원단을 감겨질 때, 적층되는 광학 필름(f) 원단의 한쪽으로 치우치는 현상 없이 수취되도록 가이드 역할을 한다. 따라서, 바람직한 실시 예로 돌기(t)는 유효 영역(V)과 마킹 영역(A)의 경계 영역에 형성된다.
또한, 수취롤(200)에 감져진 광학 필름(f) 원단 중 서로 적층되는 면들 사이에 일정한 공간을 형성하여 이물질이 광학 필름(f) 원단에 유입되어도, 광학 필름(f) 원단이 눌리는 현상을 최소화 할 수 있다.
또한, 제어 부재(430)를 통하여 레이저 광의 출력을 조절하여, 광학 필름(f) 원단이 진행되는 방향과 반대 방향으로 갈수록 돌기(t)의 높이(h1)를 낮게 형성한다. 이는, 수취롤(200)에 광학 필름(f) 원단이 감겨져 적층되는 경우 제3방향(16)의 하부에 위치하는 광학 필름(f) 원단 층은 상부에 광학 필름(f)이 누르는 힘의 영향을 받으므로 제3방향(16)의 상부로 갈수록 돌기(t)의 높이(h1)를 낮게하여 수취롤(200)에 적층 시 도 13과 같이 각 층의 돌기(t)의 높이(h1)를 일정하게 유지시키기 위해서이다. 만약 돌기(t)의 높이(h1)를 일정하게 형성되는 경우, 광학 필름(f) 원단이 수취롤(200)에 감겨진 상태에서 상부에 위치한 광학 필름(f) 원단 층이 하부로 누르는 힘이 생긴다. 이 때문에 돌기(t)의 높이(h1)를 모두 동일한 경우 제3방향(16)의 상부에서 누르는 힘의 영향으로 하부에 위치한 광학 필름(f) 원단 층의 돌기(t)의 높이(h1)는 시간이 지날수록 더 낮아진다.
이에 반해, 하부에 위치하는 광학 필름(f) 원단에 형성된 돌기(t)의 높이(h1)를 더 높게 형성되는 경우 광학 필름(f) 원단의 적층 시 광학 필름(f) 원단의 각각의 층에 형성된 돌기(t)의 높이(h1)를 일정하게 형성할 수 있다.
서로 적층된 광학 필름(f) 원단 층이 동일한 높이(h1)로 적층되어, 공정 중 이물질이 유입되어도 이물질 주위에 눌림 현상을 최소화 할 수 있다.
이하에서는 광학 필름(f) 원단의 마킹하는 방법을 설명한다. 도 11은 광학 필름(f) 원단에 널링 마크(NM) 및 원단 정보(PM)를 마킹하는 공정을 개략적으로 보여주는 도면이다. 이하, 도 11을 참고하면, 공급롤(100)에서 공급되는 광학 필름(f) 원단은 제1방향(12)으로 이송된다. 광학 필름(f) 원단이 제1방향(12)으로 이송되는 중 마킹 유닛(300)으로 널링 마크(NM) 또는 원단 정보(PM)를 마킹한다. 마킹 유닛(300)은 광원 유닛(400)에서 공급된 레이저 광을 이용하여 광학 필름(f) 원단의 마킹 영역(A)에 레이저 광을 조사하여 마킹 공정을 수행한다. 복수개의 마킹 유닛(300)은 제1방향(12)으로 이송되는 광학 필름(f) 원단의 제1방향(12)을 따라 연속적으로 마킹 공정을 수행한다. 일 예로 복수개의 마킹 유닛(300)으로 널링 마크(NM)와 원단 정보(PM)를 동시에 마킹 할 수 있다. 도면에 도시 하지는 않았으나, 마킹 유닛(300)은 광학 필름(f) 원단의 상부에 여러 개 위치하여 널링 마크(NM)와 원단 정보(PM)를 마킹하도록 제공될 수 있다.
마킹 공정이 끝난 후 광학 필름(f) 원단은 수취롤(200)에 감겨진다. 광학 필름(f) 원단이 수취롤(200)에 감겨지는 과정에서 제어기(500)를 통하여 수취 장력을 조절하여 광학 필름(f) 원단이 한쪽으로 쏠리는 현상을 최소화할 수 있다. 또한, 광학 필름(f) 원단에 형성된 돌기(t)를 통하여 광학 필름(f) 원단이 한쪽으로 쏠리는 현상으로 최소화할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 광학 필름 원단을 마킹하는 마킹 시스템에 있어서,
    상기 광학 필름 원단을 제1방향으로 공급하는 공급롤과;
    상기 제1방향으로 공급되는 상기 광학 필름 원단 중 디스플레이 패널에 부착되는 유효 영역 이외의 마킹 영역에 널링 마크 또는 원단 정보를 마킹하는 마킹 유닛과;
    상기 마킹 유닛에 마킹용 레이저 광을 공급하는 광원 부재를 포함하는 광원 유닛과; 그리고
    상기 광학 필름 원단을 수취하는 수취롤을 포함하는 광학 필름 마킹 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마킹 영역은 상기 광학 필름 원단의 영역 중 그 길이방향이 상기 제1방향을 따라 형성되며, 상기 광학 필름 원단의 폭 중앙에 위치하는 상기 유효 영역을 제외한 양쪽 가장자리 영역을 포함하고,
    상기 마킹 유닛은 상기 광학 필름 원단에 상기 널링 마크 또는 상기 원단 정보를 마킹하면서 상기 광학 필름 원단의 상부방향으로 돌출된 돌기를 형성하는 광학 필름 마킹 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 널링 마크는 상기 마킹 영역 중 상기 제1방향을 따라 형성된 일정한 무늬 패턴을 포함하고,
    상기 원단 정보는 상기 광학 필름 원단의 상부면 또는 하부면 정보, 상기 광학 필름 원단의 생산 정보를 포함하는 광학 필름 마킹 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 널링 마크는 상기 유효 영역을 기준으로 대칭되도록 상기 마킹 영역에 형성되는 광학 필름 마킹 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 마킹 유닛은,
    상기 광원 부재에서 조사된 상기 레이저 광을 반사시키는 반사 부재와;
    상기 반사 부재를 통해 전달된 상기 레이저 광의 크기를 증폭시키는 빔 익스팬더와;
    상기 빔 익스팬더에서 전달된 상기 레이저 광의 특성을 변화시키는 빔 셰이퍼와; 그리고
    상기 빔 셰이퍼에서 전달된 상기 레이저 광으로 상기 광학 필름 원단에 기설정된 상기 널링 마크 또는 상기 원단 정보가 마킹되도록 상기 광학 필름 원단에 상기 레이저 광을 조사하여 상기 광학 필름에 마킹을 수행하는 마킹 부재를 포함하는 광학 필름 마킹 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 마킹 유닛은 상기 광학 필름 원단의 상부에 복수개 위치하며, 복수개의 상기 마킹 유닛은 상기 제1방향과 상부에서 바라 볼 때 수직한 방향인 제2방향을 따라 일정 거리 이격되어 위치하는 광학 필름 마킹 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광원 유닛은 상기 마킹 유닛과 대응되는 개수로 제공되며, 상기 반사 부재는 반사 미러로 제공되는 광학 필름 마킹 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 마킹 유닛의 개수는 상기 광원 유닛의 개수의 두 배로 제공되며,
    하나의 광원 부재는 두 개의 상기 마킹 유닛에 상기 레이저 광을 제공하며,
    상기 반사 부재는 복수개 제공되며,
    복수개의 상기 반사 부재 중 어느 하나는 빔 스플리터로 제공되며, 다른 하나는 반사 미러로 제공되는 광학 필름 마킹 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 광원 유닛은 상기 광원 부재에서 공급되는 상기 레이저 광의 출력을 조절하는 제어 부재를 더 포함하되,
    상기 제어 부재는 상기 광학 필름 원단이 상기 제1방향으로 이송되는 동안 상기 돌기의 높이가 상기 제1방향의 진행 방향과 반대 방향으로 갈수록 점차 낮게 형성되도록 상기 레이저 광의 출력을 제어하는 광학 필름 마킹 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광학 필름 마킹 시스템은 상기 수취롤의 권취 장력을 조절하는 제어기를 더 포함하는 광학 필름 마킹 시스템.
  11. 광학 필름 원단을 마킹하는 방법에 있어서,
    제1방향으로 공급되는 상기 광학 필름 원단 중 디스플레이 패널에 부착되는 유효 영역 이외의 마킹 영역에 널링 마크 또는 원단 정보를 레이저 광으로 마킹하면서, 상기 광학 필름 원단의 상부방향으로 돌출된 돌기를 형성하며,
    상기 마킹 영역은 상기 광학 필름 원단의 영역 중 그 길이방향이 상기 제1방향을 따라 형성되며, 상기 광학 필름 원단의 폭 중앙에 위치하는 상기 유효 영역을 제외한 양쪽 가장자리 영역을 포함하는 광학 필름 마킹 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 널링 마크는 상기 마킹 영역 중 상기 제1방향을 따라 형성된 일정한 무늬 패턴을 포함하고,
    상기 원단 정보는 상기 광학 필름 원단의 상부면 또는 하부면 정보, 상기 광학 필름 원단의 생산 정보를 포함하는 광학 필름 마킹 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 널링 마크는 상기 유효 영역을 기준으로 대칭되도록 상기 마킹 영역에 형성되는 광학 필름 마킹 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 광학 필름 원단이 상기 제1방향으로 이송되는 동안 상기 돌기의 높이가 상기 제1방향의 진행 방향과 반대 방향으로 갈수록 점차 낮게 형성되도록 상기 레이저 광의 출력을 제어하는 광학 필름 마킹 방법.
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