KR20020005330A - 라미네이팅 장치 - Google Patents

Abstract

박막의 필름을 기판 위에서 라미팅네이팅시키는 방법으로서, 필름의 전면에 균일한 압력을 부가하여 필름과 기판의 접합면 사이에 기포 발생없이 양호한 상태로 라미네이팅시킬 수 있도록 하기 위하여, 기판 위에 이미지 형성을 위한 박막의 부재를 배치하는 단계와; 준비된 플렉서블 튜브 내로 압축공기를 공급하여 이 튜브를 탄성적으로 팽창시키는 단계; 및 상기 팽창된 튜브를 상기 박막의 부재 위에서 롤링시켜 이 박막 부재의 전(全) 표면에 균일한 롤링 압력이 작용하도록 하는 단계 를 포함한다.

Description

라미네이팅 장치{LAMINATING APPARATUS}

본 발명은 라미네이팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 박막의 필름을 기판 상에 적층시키기 위해 사용되는 라미네이팅 장치에 관한 것이다.

액정 표시장치를 비롯한 평판 디스플레이 장치를 제조할 때에는 경우에 따라 박막의 필름을 기판 상에 라미네이팅(laminating)시키는 단계를 거치게 된다. 가령, 액정 표시장치에서 전사법으로 제조된 칼라 필터를 사용할 때에는, 이 칼라 필터를 제조시, 주게(donor) 필름을 글라스 기판 위에 라미네이팅시키게 된다.

여기서 박막의 필름을 기판 위에 라미네이팅시킬때에는, 무엇보다 필름과 기판 사이에 기포가 발생되지 않도록 하여 밀착시키는 것이 중요한데, 종래에 이 라미네이팅은 주로 롤러에 의한 롤링 작업으로 이루어고 있다.

즉, 종래에는 대개 글라스 기판 위에 상기한 필름을 배치한 후, 단단한 재질로 이루어진 롤러를 가지고 상기 필름을 전체적으로 롤링함으로써, 상기 필름이 롤러의 가압력에 의해 기판 상에 부착되도록 하고 있다.

이 과정에서 상기 필름이 상기 기판 상에 양호한 상태로 라미네이팅되기 위해서는 무엇보다 상기 롤러가 롤링시에, 상기 필름의 전(全)면에 걸쳐 고른 가압력을 부가하는 것이 필요한데, 종래의 라미네이팅 장치에서는 상기한 롤러가 통상 단단한 재질로 이루어지고 게다가 필름에 직접 접촉되어 롤링되고 있는 관계로, 경우에 따라서는 필름 전면에 걸쳐 고른 압력을 부가하지 못하면서 롤링되는 경우가 있게 된다.

이러한 현상은 상기 롤러 자체가 딱딱한 재질로 이루어져 그 자중으로 인해 상기 필름 위에서 이 필름에 수직 방향으로 힘을 제대로 부가하지 못하고 수평 방향으로 힘으로도 힘을 부가하기 때문인데, 종래에는 이에 따라 생기는 상기 롤러의 수평도 저하를 조절하기 위하여 별도의 부가 장치를 구비하고 있는 실정이나, 이의 실효성을 거두지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 글라스와 같은 기판 위에 박막의 필름을 롤링하여 라미네이팅시, 필름의 전면에 균일한 압력을 부가할 수 있도록 한 라이네이팅 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 목적을 실현할 수 있도록 한 라미네이팅 방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치를 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치의 작용 설명을 위해 도시한 평면도이고,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이칭 장치를 작용 설명을 위해 도시한 단면도이다.

이에, 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여,

기판 위에 이미지 형성을 위한 박막의 부재를 배치하는 단계와;

준비된 플렉서블 튜브 내로 압축공기를 공급하여 이 튜브를 탄성적으로 팽창시키는 단계; 및

상기 팽창된 튜브를 상기 박막의 부재 위에서 롤링시켜 이 박막 부재의 전(全) 표면에 균일한 롤링 압력이 작용하도록 하는 단계를 포함하는 라미네이팅 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 목적을 실현하기 위하여,

기판을 지지 고정하는 홀딩부와;

상기 기판 위에 배치되는 박막의 이미지 형성 부재를 공압에 의해 부착시키는 롤링수단과;

이 롤링수단에 연결 설치되어 이 롤링수단을 왕복 이송시키는 구동수단; 및

상기 롤링수단에 압축 공기를 제공하는 압축 공기 제공부를 포함하는 라미네이팅 장치를 제공한다.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라미네이팅 장치를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 라이네이팅 장치 역시, 기판(예: 글라스)(1) 위에 배치된 필름(예: 주게 필름)(3)을 소정의 롤링 수단으로 롤링하여 라미네이팅할 수 있도록 구성되고 있다.

이의 구성을 구체적으로 알아보면, 먼저 상기 기판(1)은 테이블(5) 상에 형성된 홀딩부(5a) 위로 배치되는 바, 이 홀딩부(5a)에는 다수의 구멍부(50a)가 소정의 간격을 유지하여 형성되어 있다. 여기서 상기 구멍부(50a)는 도시되지 않은 진공원과 연결되어 있어 상기 필름(3)이 실질적으로 라미네이팅될 때에, 이 필름(3)이 진공압에 의해 상기 홀딩부(5a)에 밀착되도록 하는 역할을 하게 된다.

이러한 홀딩부(5a) 위로는 배치되는 상기한 롤링 수단은, 종래와 달리 공압으로서 상기 필름(3)을 상기 기판(1)에 밀착시키게 되는데, 이의 구성에는 수평 방향으로 소정의 길이를 갖고 배치되는 플렉서블 튜브(7)와 이 튜브(7) 내에 관통 배치되어 이 튜브(7)에 압축 공기를 제공토록 하는 코아 척(9)이 포함된다.

상기에서 플렉서블 튜브(7)는, 러버 또는 실리콘 또는 레진 등과 같이 신축성을 가진 재질로 구비됨이 바람직하며, 재질의 신축 정도는 상기 플렉서블 튜브(7) 내에 압축 공기가 제공되지 않아도 상기 튜브(7)의 외형을 어느 정도 유지할 수 있는 정도가 좋다.

이 플렉서블 튜브(7)의 양단으로는, 상기 코아 척(9)의 양단에 설치되어 상기 플렉서블 튜브(7)와 코아 척(9)의 실링을 이루도록 하는 실링부재(11)가 장착된다.

또한, 상기한 압축 공기는 상기 플렉서블 튜브(7)의 외측으로 배치된 공기압축기(13)로부터 상기 코아 척(9)의 일측단으로 연결된 배관(15)을 타고 상기 코아 척(9) 내부로 공급되며, 이는 실질적으로 상기 코아 척(9)에 다수로 설치된 분사 노즐(17)을 통해 상기 플렉서블 튜브(7) 내부에 공급되게 된다.

한편, 상기 양 실링부재(11)와 연결 설치되면서 그 이음부를 상기 홀딩부(5a)의 하방으로 배치하고 있는 브라켓트(19)는, 역시 상기 홀딩부(5a)의 하방으로 배치되는 구동부와 연결되어 이 구동부의 작용에 따라 구동됨으로써 상기 플렉서블 튜브(7)와 상기 코아 척(9)을 전,후로 왕복 운동시키게 된다. 본 실시예에서 이 구동부는, 로드리스 공압 실린더(21)로 구비되나 이는 반드시 이것으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 홀딩부(5a)의 하방 양단으로는 이 홀딩부(5a)와 상기 브라켓트(11)를 연결해 주는 가이드 레일(23)이 설치되어 있어, 상기 로드리스 공압 실린더(21)에 의한 상기 상기 플렉서블 튜브(7)와 상기 코아 척(9)의 왕복 운동시, 이 운동이 안정적으로 이루어지게 한다.

아울러, 도면에서 도면 부호 25는 상기 플렉서블 튜브(7)의 일측으로 연결설치되는 구동 모터로서, 이 구동 모터(25)의 작용에 따라 상기 플렉서블 튜브(7) 및 상기 코아 척(9)은 회전 운동을 이루게 된다.

이에 상기와 같이 구성되는 상기 라미네이팅 장치는, 상기 필름(3)에 압축 공기의 압력을 간접적으로 부가하여 이 공기의 압력에 의해 상기 필름(3)이 상기 기판(1)에 부착될 수 있도록 하게 된다.

이의 작용 설명을 구체적으로 하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플렉서블 튜브(7)가 상기 테이블(5)의 일측으로 배치된 상태에서 상기 홀딩부(5a) 위로 기판(1)이 올려지면, 이 기판(1)은 전술한 바와 같이, 진공압에 의해 상기 홀딩부(5a)에 고정된 상태를 유지하게 된다. 이러한 상태에서 상기 기판(1) 위로 주게 필름과 같은 소정의 필름(3)이 올려지면 상기 플렉서블 튜브(7)로는 상기 분사 노즐(17)을 통해 압축 공기가 제공되고, 이에 상기 플렉서블 튜브(7)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 압축 공기에 의해 그 표면을 팽팽하게 할 정도로 팽창되게 된다. 이 때, 상기 압축 공기의 압력은 50∼100PSI(pounds per square inch(lbs./in²))로 유지됨이 바람직하다.

이와 같이 상기 플렉서블 튜브(7)가 탄력적으로 팽창되어 기존의 롤러와 같이 형상을 변환시키게 되면, 이에 이 플렉서블 튜브(7)는 상기한 구동 모터(25)의 구동력을 받아 회전하면서 상기 로드리스 공압 실린더(21)의 작용으로 도면의 화살표 방향과 같이 전진하게 된다.

이 때, 상기 플렉서블 튜브(7)의 전진 운동은 도 2에 일점 쇄선으로 도시한 부위까지 이루어지게 되는 바, 이러한 상기 플렉서블 튜브(7)의 수평 운동시, 상기 필름(3)은 이 플렉서블 튜브(7)의 밑에 자리하고 있으므로, 그 위로 상기 플렉서블 튜브(7)가 지나갈 때에 이 플렉서블 튜브(7)가 부가하는 가압력 다시 말해, 상기한 압축 공기로 인한 공압을 받으면서 이의 힘에 의해 상기 기판(1)에 밀착되게 된다.

즉, 본 발명에 있어서는 상기와 같이 롤링되면서 압축 공기의 압력을 부가하는 상기 플렉서블 튜브(7)로서 기판(1)위에 필름(3)을 라미네이팅시키게 되는데,이처럼 공압에 의해 필름(3)을 라미네이팅시키게 되면, 상기 필름(3)의 수직 방향에서 라미네이팅시키게 위한 롤링 압력을 균일하게 부가할 수 있을뿐더러, 경우에 따라 상기 기판(1)과 필름(3)의 수평 배치 상태가 일부분 불균일하게 이루어졌다 하더라도, 상기 플렉서블 튜브(7)가 상기 불균일한 부분으로는 더욱 신축적으로 팽창되어 접촉할 수 있으므로, 이에 상기 필름(3)의 전면에 걸쳐 균일한 압력을 부가하여 이의 라미네이팅 작업을 이룰 수 있게 된다.

물론, 이 때에는 상기 플렉서블 튜브(7) 내로 상기 압축 공기의 압력을 상기 플렉서블 튜브(7)의 재질에 따라 적정하게 유지시켜 주는 것이 중요하므로, 이를 위해 상기 배관(15) 상에 상기 압축 공기의 압력을 정확하고 일정하게 유지토록 하는 레귤레이터 등을 설치함이 바람직하다.

또한, 상기한 본 발명의 작용시, 상기 플렉서블 튜브(7)의 회전 속도와 이의 수평이동 속도 관계도 상기 필름(3)을 양호한 상태로 상기 기판(1)에 라미네이팅시키는 중요한 인자로 작용할 수 있으므로, 이를 조정할 수 있는 장치도 구비하는 것도 효과적이다. 또한, 경우에 따라서는 상기 플렉서블 튜브(7)를 수직(상,하) 방향으로 운동시켜 가며 상기 필름(3)을 라미네이팅 시킬 수 있으므로, 이의 경우를 대비하여 이를 조정할 수 있는 장치를 구비하는 것도 바람직하다. 아울러, 상기 플렉서블 튜브(7)를 상기 브라켓트(19)에 지지시, 이의 구조를 본 실시예에서와 같이 양단 모두를 고정시키지 않고 한쪽만을 지지하여 구성되는 이른바 외팔보(cantilever) 구조로 이루는 것도 가능하다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은이것으로 한정되는 것은 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하는 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 따라 박막의 필름을 기판 상에 라미네이팅 시키게 되면, 필름의 전면에서 라미네이팅에 필요한 압력을 균일하게 부가할 수 있게 되므로, 기판과 필름 사이에 기포 발생없이 양호한 상태로 필름을 부착시킬 수 있게 된다. 이러한 결과는 디바이스의 제조 공정시, 상기 라미네이팅 공정 이후에 이루어지는 다른 공정이 양호하게 이루어지도록 하는 작업 안정성 확보에 유리한 조건을 낳게 되므로, 최종 생산된 디바이스의 품질에도 좋은 영향을 끼치게 된다.

Claims (8)

1. 기판 위에 이미지 형성을 위한 박막의 부재를 배치하는 단계와;

   준비된 플렉서블 튜브 내로 압축공기를 공급하여 이 튜브를 탄성적으로 팽창시키는 단계; 및

   상기 팽창된 튜브를 상기 박막의 부재 위에서 롤링시켜 이 박막 부재의 전(全) 표면에 균일한 롤링 압력이 작용하도록 하는 단계

   를 포함하는 라미네이팅 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 플렉서블 튜브 내로 이 플렉서블 튜브의 롤링 중심을 유지하면서 상기한 압축 공기를 제공하는 부재를 관통 배치하여 상기 플렉서블 튜브가 균일한 롤링 압력을 유지토록 하는 라미네이팅 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 압축 공기의 압력을 50∼100 PSI로 유지하는 라미네이팅 방법.
4. 기판을 지지 고정하는 홀딩부와;

   상기 기판 위에 배치되는 박막의 이미지 형성 부재를 공압에 의해 부착시키는 롤링수단과;

   이 롤링수단에 연결 설치되어 이 롤링수단을 수평 왕복 이송시키는 구동수단; 및

   상기 롤링수단에 압축 공기를 제공하는 압축 공기 제공부

   를 포함하는 라미네이팅 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 롤링수단이,

   소정의 탄력성을 갖는 플랙시블 튜브와;

   이 플랙시블 튜브 내에 관통 배치되고 상기 압축 공기 제공부로부터 제공받는 압축 공기를 분사시키는 분사 노즐을 다수로 설치하고 있는 코아 척; 및

   상기 플랙시블 튜브의 일측으로 연결 설치되어, 상기 플랙시블 튜브 및 코아 척을 회전 운동시키는 구동 모터

   를 포함하는 라미네이팅 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 구동수단이,

   상기 홀딩부의 하방에 배치되는 구동부; 및

   상기 롤링 수단 및 상기 구동부에 연결 설치되어 상기 구동부의 구동력을 상기 롤링 수단에 전달하는 브라켓트

   를 포함하는 라미네이팅 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 구동부가 로드리스 공압 실린더로 이루어진 라미네이팅 장치.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 플렉시블 튜브가 러버 또는 실리콘 또는 레진으로 이루어진 라미네이팅 장치.