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KR101545498B1 - 기능성 필름 커팅장치 - Google Patents

기능성 필름 커팅장치 Download PDF

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KR101545498B1
KR101545498B1 KR1020130151051A KR20130151051A KR101545498B1 KR 101545498 B1 KR101545498 B1 KR 101545498B1 KR 1020130151051 A KR1020130151051 A KR 1020130151051A KR 20130151051 A KR20130151051 A KR 20130151051A KR 101545498 B1 KR101545498 B1 KR 101545498B1
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South Korea
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sheet
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functional film
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이강희
이민호
김영훈
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주식회사 에스에프에이
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Abstract

기능성 필름 커팅장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 커팅장치는, 커팅 대상의 시트형 기능성 필름에 대한 커팅 작업이 진행되는 장치 테이블; 및 장치 테이블 상에서 커팅 작업위치에 배치되며, 시트형 기능성 필름을 공정에서 요구되는 단위 사이즈(unit size)로 커팅(cutting)하는 필름 커팅 유닛을 포함하며, 필름 커팅 유닛은, 시트형 기능성 필름에 접촉되어 시트형 기능성 필름을 커팅하는 커터; 커터를 업/다운(up/down) 구동시키는 커터 업/다운 구동부; 및 커터 업/다운 구동부와 연결되며, 시트형 기능성 필름에 대한 커팅깊이를 미세 조정하는 커팅깊이 미세조정부를 포함한다.

Description

기능성 필름 커팅장치{Apparatus for cutting functional flexible film}
본 발명은, 기능성 필름 커팅장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종래와 차별화된 방식으로 커팅깊이를 미세하게 조정할 수 있어 종래의 스윙 타입 커팅장치가 갖는 절단 품질 문제와 엘엠 가이드 타입 커팅장치가 갖는 커터의 교체 주기가 짧고 기구 반복 정밀도가 낮은 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 기능성 필름 커팅장치에 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 플렉서블 패널(flexible panel) 등에 적용하면 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 기술을 구현할 수 있게 된다.
이러한 OLED를 제조하는 공정에는 패턴(Pattern) 형성 공정, 유기박막 증착 공정, 봉지 공정, 유기박막이 증착된 기판과 봉지 공정을 거친 기판을 붙이는 합착 공정, 패널에 필름, 예컨대 기능성 필름(functional film)을 부착시키는 기능성 필름 부착공정 등 다양한 공정이 있다.
한편, 향후 유연 디스플레이(flexible display)의 양산 시 최종 셀(Cell) 단위로 분판하기 위해서는 필름 커팅 공정이 요구된다.
필름 커팅 공정은 원필름, 즉 시트형 기능성 필름으로부터 공정에서 요구되는 단위 사이즈(unit size)로 커팅(cutting)하는 공정이며, 이러한 필름 커팅 공정은 필름 커팅장치를 통해 수행될 수 있다.
필름 커팅 공정의 수행을 위해 종래에는 스윙 타입(swing type)의 커팅장치와 엘엠 가이드 타입(LM guide type)의 커팅장치가 적용되는 것으로 알려지고 있다.
그런데, 종래의 스윙 타입 커팅장치는 커팅깊이를 미세하게 조정하기 어려워 시트형 기능성 필름에 대한 하프 커팅(half cutting)이나 풀 커팅(full cutting)의 선택이 용이하지 않을 뿐만 아니라 절단 품질이 낮은 문제점이 있다.
그리고 종래의 엘엠 가이드 타입 커팅장치는 기구적 강성 취약으로 커터의 교체 주기가 짧고, 기구 반복 정밀도가 낮은 문제점이 있다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2009-0087758호
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종래와 차별화된 방식으로 커팅깊이를 미세하게 조정할 수 있어 종래의 스윙 타입 커팅장치가 갖는 절단 품질 문제와 엘엠 가이드 타입 커팅장치가 갖는 커터의 교체 주기가 짧고 기구 반복 정밀도가 낮은 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 기능성 필름 커팅장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 커팅 대상의 시트형 기능성 필름에 대한 커팅 작업이 진행되는 장치 테이블; 및 상기 장치 테이블 상에서 커팅 작업위치에 배치되며, 상기 시트형 기능성 필름을 공정에서 요구되는 단위 사이즈(unit size)로 커팅(cutting)하는 필름 커팅 유닛을 포함하며, 상기 필름 커팅 유닛은, 상기 시트형 기능성 필름에 접촉되어 상기 시트형 기능성 필름을 커팅하는 커터; 상기 커터를 업/다운(up/down) 구동시키는 커터 업/다운 구동부; 및 상기 커터 업/다운 구동부와 연결되며, 상기 시트형 기능성 필름에 대한 커팅깊이를 미세 조정하는 커팅깊이 미세조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치가 제공될 수 있다.
상기 필름 커팅 유닛은,
상기 커터가 착탈 가능하게 결합되는 착탈식 커터 헤드; 및
상기 착탈식 커터 헤드가 연결되며, 상기 커터 업/다운 구동부에 의해 상기 커터를 포함하여 상기 착탈식 커터 헤드와 함께 업/다운(up/down) 이동되는 헤드 업/다운 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
상기 커터 업/다운 구동부는, 상기 헤드 업/다운 블록에 연결되어 상기 헤드 업/다운 블록을 업/다운(up/down) 이동시키는 다수의 블록 이동바아; 상기 다수의 블록 이동바아와 연결되는 업/다운 슬라이딩 블록; 및 상기 업/다운 슬라이딩 블록과 연결되어 상기 업/다운 슬라이딩 블록을 업/다운 이동시키는 구동 캠 모듈을 포함할 수 있다.
상기 업/다운 구동부는, 상기 업/다운 슬라이딩 블록을 완충 가능하게 지지하는 에어쿠션을 더 포함할 수 있다.
상기 커팅깊이 미세조정부는 상기 구동 캠 모듈의 상부 영역에서 상기 블록 이동바아와 연결될 수 있다.
상기 커팅깊이 미세조정부는, 상기 다수의 블록 이동바아와 연결되는 미세 조정 블록; 및 상기 미세 조정 블록과 연결되어 상기 미세 조정 블록을 미세하게 업/다운 이동시키는 미세 조정 캠 모듈을 포함할 수 있다.
상기 미세 조정 캠 모듈의 상부 영역은 상기 미세 조정 블록 내에 배치되고, 상기 미세 조정 캠 모듈의 하부 영역은 상기 업/다운 슬라이딩 블록 내에 배치될 수 있다.
상기 블록 이동바아에는 상기 미세 조정 블록의 날개 플랜지가 하부에서 지지되는 플랜지 지지부가 더 마련될 수 있다.
상기 장치 테이블에는 상기 블록 이동바아의 이동을 가이드하는 가이드 보스가 더 결합될 수 있다.
상기 장치 테이블에는 상기 시트형 기능성 필름에 대한 얼라인을 위한 얼라인 스테이지가 마련될 수 있다.
상기 얼라인 스테이지는 진공압에 의해 상기 시트형 기능성 필름의 나머지 부분을 흡착하는 진공 얼라인 스테이지일 수 있다.
상기 얼라인 스테이지에 결합되며, 상기 얼라인 스테이지를 상기 얼라인 스테이지의 판면 방향인 XY 평면상에서 얼라인시키는 얼라인 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 얼라인 스테이지에 결합되며, 상기 얼라인 스테이지를 상하 방향인 Z축 방향으로 업/다운(up/down) 이동시키는 스테이지 업/다운 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 스테이지 업/다운 유닛은, 상기 얼라인 유닛을 지지하는 유닛 지지용 업/다운 플레이트; 상기 유닛 지지용 업/다운 플레이트에 연결되는 업/다운 쐐기 블록; 상기 업/다운 쐐기 블록에 쐐기 형태로 맞물리는 쐐기형 이동 블록; 및 상기 쐐기형 이동 블록에 연결되어 상기 쐐기형 이동 블록을 위치 이동시키는 블록 이동부를 포함할 수 있다.
상기 장치 테이블에 결합되어 상기 시트형 기능성 필름에 대한 얼라인 위치를 촬영하는 비전 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 장치 테이블에 마련되며, 상기 시트형 기능성 필름에 대한 커팅 작업을 위해 상기 시트형 기능성 필름을 가압하는 필름 가압부를 더 포함할 수 있다.
상기 필름 가압부는, 실질적으로 상기 시트형 기능성 필름에 접촉되어 상기 시트형 기능성 필름을 가압하는 한 쌍의 푸싱 롤러(pushing roller); 및 상기 푸싱 롤러를 상기 필름 피딩 유닛의 이송 방향과 그 교차 방향으로 구동시키는 롤러 구동부를 포함할 수 있다.
상기 커팅 작업위치에 배치되며, 상기 시트형 기능성 필름에 대한 커팅 작업 시 상기 시트형 기능성 필름의 들뜸 현상을 방지시키는 시트 들뜸 방지유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 시트 들뜸 방지유닛은, 상기 시트형 기능성 필름의 하부를 지지하는 필름 지지대; 상기 필름 지지대를 경유하여 이송되면서 상기 시트형 기능성 필름의 하부에 선택적으로 흡착되는 흡착필름을 공급하는 흡착필름 공급부; 상기 흡착필름 공급부의 반대편 위치에 배치되며, 사용이 완료된 흡착필름을 회수하는 흡착필름 회수부; 및 상기 흡착필름에 대한 텐션 유지를 위해 상기 흡착필름 공급부와 상기 흡착필름 회수부 사이에 배치되는 다수의 텐션 롤러를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래와 차별화된 방식으로 커팅깊이를 미세하게 조정할 수 있어 종래의 스윙 타입 커팅장치가 갖는 절단 품질 문제와 엘엠 가이드 타입 커팅장치가 갖는 커터의 교체 주기가 짧고 기구 반복 정밀도가 낮은 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
도 1은 플렉서블(flexible) 기판의 적층 구조이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 커팅장치의 개략적인 구조도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기능성 필름 커팅장치에서 장치 테이블 상부 영역에 대한 요부 확대도이다.
도 4는 푸싱 롤러 영역의 확대 사시도이다.
도 5는 필름 피딩 유닛의 확대 사시도이다.
도 6은 필름 커팅 유닛의 개략적인 단면 구조도이다.
도 7은 시트 들뜸 방지유닛의 요부 확대도이다.
도 8은 기능성 필름을 커팅하는 방법에 대한 순서도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 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, 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, 이형 필름, 보상 필름, 반사 방지 필름 등이 될 수 있지만 이하에서는 이들을 구별하지 않고 기능성 필름이라 하여 설명한다.
도 1은 플렉서블(flexible) 기판의 적층 구조로서, 이 도면을 참조하면, 예컨대 플렉서블 기판은 실리콘 글루(S/G)에 의해 적층되는 구조로 형성될 수 있으며, 하부의 두께(t1)가 상부의 두께(t2)보다 작을 수 있다.
물론, 도 1에 도시된 플렉서블 기판의 적층 구조는 하나의 예일 뿐, 플렉서블 기판의 적층 구조가 반드시 도 1과 같이 되어야 할 필요는 없다.
앞서 기술한 것처럼 향후 유연 디스플레이(flexible display)의 양산 시 최종 셀(Cell) 단위로 분판하기 위해서는 필름 커팅 공정이 요구되는데, 이와 같은 필름 커팅 공정은 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명될 본 실시예의 기능성 필름 커팅장치에 의해 진행될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 필름 커팅장치의 개략적인 구조도, 도 3은 도 2에 도시된 기능성 필름 커팅장치에서 장치 테이블 상부 영역에 대한 요부 확대도, 도 4는 푸싱 롤러 영역의 확대 사시도, 도 5는 필름 피딩 유닛의 확대 사시도, 도 6은 필름 커팅 유닛의 개략적인 단면 구조도, 도 7은 시트 들뜸 방지유닛의 요부 확대도, 그리고 도 8은 기능성 필름을 커팅하는 방법에 대한 순서도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 기능성 필름 커팅장치는 종래와 차별화된 방식으로 커팅깊이를 미세하게 조정할 수 있어 종래의 스윙 타입(swing type) 커팅장치가 갖는 절단 품질 문제와 엘엠 가이드 타입(LM guide type) 커팅장치가 갖는 커터의 교체 주기가 짧고 기구 반복 정밀도가 낮은 문제를 효과적으로 해결할 수 있도록 한 것으로서, 장치 테이블(110)과 필름 커팅 유닛(170)을 포함한다.
이 외에도, 본 실시예의 기능성 필름 커팅장치에는 얼라인 스테이지(120), 필름 피딩 유닛(130), 비전 유닛(140), 필름 가압부(150), 그리고 시트 들뜸 방지유닛(160) 등의 구조가 더 포함될 수 있다.
이들 구성에 대해 순차적으로 자세히 알아보도록 한다.
장치 테이블(110)은 본 실시예에 따른 기능성 필름 커팅장치의 외관 골조를 형성한다.
필름 피딩 유닛(130)을 비롯하여 얼라인 스테이지(120), 비전 유닛(140), 필름 가압부(150), 시트 들뜸 방지유닛(160), 그리고 필름 커팅 유닛(170) 등이 장치 테이블(110)에 지지될 수 있다.
장치 테이블(110)에는 외관 커버가 씌워질 수 있으나 도면에는 편의를 위해 생략했다. 외관 커버가 씌워질 경우, 외관 커버는 투명한 플라스틱이나 유리일 수 있다.
장치 테이블(110)의 하부에는 다수의 휠(112)이 갖춰진다. 다수의 휠(112)로 인해 본 실시예의 기능성 필름 커팅장치의 위치 이동이 용이해질 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나 휠(112)에는 브레이킹 장치가 포함될 수 있다. 브레이킹 장치가 포함됨에 따라 휠(112)에 의해 위치 이동된 장치 테이블(110)의 위치를 고정시킬 수 있다.
장치 테이블(110)의 일측에는 스테이지(111)가 마련된다. 스테이지(111)에는 시트형 기능성 필름이 공정에서 요구되는 단위 사이즈(unit size)로 커팅(cutting)된 커팅 필름이 배치된다.
자세히 후술하겠지만 본 실시예에 따른 기능성 필름 커팅장치는 필름 커팅 유닛(170)에 커팅깊이 미세조정부(190)가 포함되어 있기 때문에 시트형 기능성 필름에 대한 하프 커팅(half cutting)이나 풀 커팅(full cutting)의 선택이 가능하다.
만약, 시트형 기능성 필름에 대해 하프 커팅을 진행한 경우에는 스테이지(111) 상에 시트형 기능성 필름이 그대로 올려질 것이고, 시트형 기능성 필름에 대해 풀 커팅을 진행한 경우에는 스테이지(111) 상에 커팅 필름이 올려질 것이다. 시트형 기능성 필름의 원판 사이즈는 변경이 가능하다.
스테이지(111)에 이웃되게 장치 테이블(110)의 타측에는 얼라인 스테이지(120)가 마련된다.
본 실시예에서 얼라인 스테이지(120)는 진공압에 의해 시트형 기능성 필름의 나머지 부분을 흡착하는 진공 얼라인 스테이지(120)로 적용된다.
즉 필름 피딩 유닛(130)이 시트형 기능성 필름의 상부 영역에서 시트형 기능성 필름의 선단부 영역을 파지하여 피딩(feeding)시키게 되는데, 이때 시트형 기능성 필름의 나머지 부분이 얼라인 스테이지(120) 상에서 진공으로 흡착된 후, 얼라인된다.
얼라인 스테이지(120) 상에서 시트형 기능성 필름이 얼라인 작업되기 위해 얼라인 유닛(121)이 마련된다.
얼라인 유닛(121)은 얼라인 스테이지(120)에 결합되며, 얼라인 스테이지(120)를 얼라인 스테이지(120)의 판면 방향인 XY 평면상에서 얼라인시키는 역할을 한다. 얼라인 유닛(121)에 대한 세부 구조는 본 출원인이 선출원한 기술들을 참조하도록 한다.
얼라인 스테이지(120)가 상하 방향인 Z축 방향으로 업/다운(up/down) 이동될 수 있도록 얼라인 스테이지(120)에는 스테이지 업/다운 유닛(122)이 결합된다.
필름 피딩 유닛(130)이 시트형 기능성 필름의 상부 영역에서 시트형 기능성 필름의 선단부 영역을 파지하여 피딩시키기 때문에 얼라인 스테이지(120)를 상하 방향인 Z축 방향으로 업/다운시킬 필요가 있는데, 이를 위해 스테이지 업/다운 유닛(122)이 적용된다.
본 실시예에서 스테이지 업/다운 유닛(122)은 얼라인 유닛(121)을 지지하는 유닛 지지용 업/다운 플레이트(123)와, 유닛 지지용 업/다운 플레이트(123)에 연결되는 업/다운 쐐기 블록(124)과, 업/다운 쐐기 블록(124)에 쐐기 형태로 맞물리는 쐐기형 이동 블록(125)과, 쐐기형 이동 블록(125)에 연결되어 쐐기형 이동 블록(125)을 위치 이동시키는 블록 이동부(126)를 포함할 수 있다.
이에, 블록 이동부(126)의 동작에 의해 쐐기형 이동 블록(125)이 이동되면, 이에 쐐기식으로 맞닿아 있는 업/다운 쐐기 블록(124)을 업(up) 동작시킬 수 있게 되고, 이로 인해 유닛 지지용 업/다운 플레이트(123)가 업(up) 동작되면서 얼라인 스테이지(120)를 +Z축 방향으로 이동시킬 수 있다. 반대의 동작 시 얼라인 스테이지(120)는 원위치로 복귀된다.
장치 테이블(110)의 상부 영역에는 시트형 기능성 필름에 대한 얼라인 위치를 촬영하는 비전 유닛(140)이 마련된다.
도면에는 비전 유닛(140)이 한 개 적용된 것처럼 도시되었으나 비전 유닛(140)은 시트형 기능성 필름의 폭 방향을 따라 군데군데 다수 개 적용되어 해당 얼라인 위치를 촬영하여 전송할 수 있다.
한편, 필름 피딩 유닛(130)은 장치 테이블(110) 상에서 위치 이동 가능하게 마련되며, 커팅 대상의 시트형 기능성 필름이 평탄도와 직진도를 유지하면서 스테이지(111)로 이송될 수 있도록 시트형 기능성 필름을 피딩(feeding)시키는 역할을 한다.
특히, 본 실시예에서 필름 피딩 유닛(130)은 시트형 기능성 필름의 상부 영역에서 시트형 기능성 필름의 선단부 영역을 파지하여 피딩시킨다.
이러한 필름 피딩 유닛(130)은 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 장치 테이블(110)의 상부 영역의 양측에 배치되는 한 쌍의 피딩 레일(131)과, 피딩 레일(131)의 길이 방향에 교차되는 방향을 따라 한 쌍의 피딩 레일(131)에 이동 가능하게 연결되는 피딩 플레이트(132)를 포함한다.
이때, 피딩 플레이트(132)는 진공압에 의해 시트형 기능성 필름을 흡착하여 파지하는 진공 피딩 플레이트(132)로 적용될 수 있다.
이처럼 필름 피딩 유닛(130)이 한 쌍의 피딩 레일(131)과 진공 피딩 플레이트(132)로 적용되고, 진공 피딩 플레이트(132)가 시트형 기능성 필름의 상부 영역에서 시트형 기능성 필름의 선단부 영역을 파지하여 피딩시키기 때문에 기능성 필름의 컬(curl)과 무관하게 그 평탄도와 직진도를 유지하면서 기능성 필름을 이송하여 커팅할 수 있다. 따라서 가공 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
필름 가압부(150)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 필름 피딩 유닛(130)에 의해 시트형 기능성 필름이 스테이지(111)로 이송된 때, 커팅 작업을 위해 시트형 기능성 필름을 가압하는 역할을 한다.
시트형 기능성 필름을 커팅하기 전에 필름 가압부(150)가 시트형 기능성 필름을 가압하기 때문에 시트형 기능성 필름의 얼라인이 임의로 틀어지는 현상을 예방할 수 있다. 따라서 가공 품질을 향상시키기에 충분하다.
필름 가압부(150)는 실질적으로 시트형 기능성 필름에 접촉되어 시트형 기능성 필름을 가압하는 푸싱 롤러(151, pushing roller)와, 푸싱 롤러(151)를 필름 피딩 유닛(130)의 이송 방향(도 3의 X축)과 그 교차 방향(도 3의 Z축)으로 구동시키는 롤러 구동부(152)와, 푸싱 롤러(151)를 지지하는 롤러 지지부(153)를 포함한다.
롤러 구동부(152)는 푸싱 롤러(151)를 필름 피딩 유닛(130)의 이송 방향(도 3의 X축)과 그 교차 방향(도 3의 Z축)으로 구동시키기 위해, 예컨대 리니어 모터나 실린더 구조로 적용될 수 있다.
그리고 본 실시예에서 푸싱 롤러(151)는 도 4에 도시된 바와 같이, 롤러 지지부(153) 상에서 상호 이격되게 한 쌍으로 마련된다. 따라서 시트형 기능성 필름을 안정적으로 가압할 수 있게 되어 커팅 품질이 저하되는 것을 예방할 수 있다.
푸싱 롤러(151)의 외피는 시트형 기능성 필름에 손상을 주지 않으면서 어느 정도는 완충이 가능한 탄성재질로 적용될 수 있다.
한편, 본 실시예의 기능성 필름 커팅장치에는 시트형 기능성 필름의 들뜸 현상을 방지하여 필름의 커팅 정도를 향상시킬 수 있도록 하는 수단으로서 도 2 및 도 7에 도시된 것처럼 시트 들뜸 방지유닛(160)이 더 적용된다.
다시 말해, 시트 들뜸 방지유닛(160)은 시트형 기능성 필름에 대한 커팅 작업이 진행되는 커팅 작업위치에 배치되며, 시트형 기능성 필름에 대한 커팅 작업 시 시트형 기능성 필름에 대한 들뜸 현상을 방지시키는 역할을 한다.
이러한 시트 들뜸 방지유닛(160)은 시트형 기능성 필름의 하부를 지지하는 필름 지지대(161)와, 필름 지지대(161)를 경유하여 이송되면서 시트형 기능성 필름의 하부에 선택적으로 흡착되는 흡착필름을 공급하는 흡착필름 공급부(162)와, 흡착필름 공급부(162)의 반대편 위치에 배치되며, 사용이 완료된 흡착필름을 회수하는 흡착필름 회수부(163)를 포함한다.
필름 지지대(161)의 상단부 외표면(161a)은 흡착필름을 유연하게 안내할 수 있도록 아크(arc) 형상으로 라운딩 처리된다. 이러한 필름 지지대(161)는 해당 위치에서 업/다운(up/down) 이동 가능하게 마련될 수 있다.
흡착필름 공급부(162)와 흡착필름 회수부(163) 사이에는 흡착필름에 대한 텐션 유지를 위한 수단으로서 다수의 텐션 롤러(164)가 배치된다.
이때, 다수의 텐션 롤러(164)의 대부분은 제 위치에서 자유 회전되지만, 몇몇의 텐션 롤러(164a)는 해당 위치에서 업/다운 이동된다. 그리고 텐션 롤러(164)들 사이에는 흡착필름을 이동시키기 위한 구동롤러(165)가 마련될 수 있다.
한편, 본 실시예의 기능성 필름 커팅장치에는 시트형 기능성 필름을 공정에서 요구되는 단위 사이즈(unit size)로 커팅(cutting)하는 실질적인 커팅수단으로서 필름 커팅 유닛(170)이 적용된다.
이러한 필름 커팅 유닛(170)은 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 장치 테이블(110) 상에서 스테이지(111)에 이웃하게 배치되며, 필름 피딩 유닛(130)에 의해 피딩된 시트형 기능성 필름을 공정에서 요구되는 단위 사이즈로 커팅하는 역할을 한다.
특히, 본 실시예에 적용되는 필름 커팅 유닛(170)은 종래의 스윙 타입(swing type) 커팅장치가 갖는 절단 품질 문제와 엘엠 가이드 타입(LM guide type) 커팅장치가 갖는 커터의 교체 주기가 짧고 기구 반복 정밀도가 낮은 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
이와 같은 역할을 담당하는 필름 커팅 유닛(170)은 커터(171), 커터 헤드(172), 헤드 업/다운 블록(173), 커터 업/다운 구동부(180), 그리고 커팅깊이 미세조정부(190)를 포함한다.
커터(171)는 시트형 기능성 필름에 접촉되어 시트형 기능성 필름을 커팅하는 역할을 한다.
커터 업/다운 구동부(180)와 커팅깊이 미세조정부(190)의 구조적인 특징에 의해 커터(171)가 동작되면서 시트형 기능성 필름을 공정에서 요구되는 단위 사이즈로 커팅하기 때문에 종전의 스윙 타입(swing type) 커팅장치가 갖는 절단 품질 문제와 엘엠 가이드 타입(LM guide type) 커팅장치가 갖는 커터의 교체 주기가 짧고 기구 반복 정밀도가 낮은 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
특히, 커팅깊이 미세조정부(190)가 적용되기 때문에 시트형 기능성 필름에 대한 하프 커팅(half cutting)이나 풀 커팅(full cutting)의 선택이 용이해질 수 있다. 하프 커팅과 풀 커팅은 필름이 요구되는 기판의 종류에 따라 선택될 수 있다.
커터(171)는 착탈식 커터 헤드(172) 상에 착탈 가능하게 결합된다. 따라서 커터(171)의 교체가 용이하다.
헤드 업/다운 블록(173)은 착탈식 커터 헤드(172)가 연결되며, 커터 업/다운 구동부(180)에 의해 커터(171)를 포함하여 착탈식 커터 헤드(172)와 함께 업/다운(up/down) 이동된다.
이처럼 헤드 업/다운 블록(173)의 업/다운 동작에 의해 커터(171)가 업/다운 구동될 수 있도록 업/다운 구동부(180)가 마련된다.
업/다운 구동부(180)는 헤드 업/다운 블록(173)에 연결되어 헤드 업/다운 블록(173)을 업/다운(up/down) 이동시키는 다수의 블록 이동바아(181)와, 다수의 블록 이동바아(181)와 연결되는 업/다운 슬라이딩 블록(182)과, 업/다운 슬라이딩 블록(182)과 연결되어 업/다운 슬라이딩 블록(182)을 업/다운 이동시키는 구동 캠 모듈(183)을 포함한다.
다수의 블록 이동바아(181)는 상호 이격된 위치에서 헤드 업/다운 블록(173)에 연결되어 헤드 업/다운 블록(173)을 업/다운 이동시킨다. 블록 이동바아(181)들은 상하 방향을 따라 길이가 긴 봉 타입의 부재로 적용될 수 있다.
본 실시예의 경우, 4개의 블록 이동바아(181)가 적용되어 헤드 업/다운 블록(173)을 업/다운 이동시키고 있다.
장치 테이블(110)에는 블록 이동바아(181)의 이동을 가이드하는 가이드 보스(185)가 마련된다. 가이드 보스(185)는 일종의 베어링일 수 있다.
블록 이동바아(181)에는 후술할 미세 조정 블록(191)의 날개 플랜지(191a)가 하부에서 지지되는 플랜지 지지부(181a)가 더 마련된다. 날개 플랜지(191a)와 플랜지 지지부(181a)의 구조로 인해 블록 이동바아(181)와 미세 조정 블록(191)이 한 몸체를 형성할 수 있다. 업/다운 구동부(180)에 의한 블록 이동바아(181)의 상하 이동 거리는 늘 일정하기 때문에 미세 조정 블록(191)의 상하 위치를 미리 조정해 둠으로써 필름에 대한 하프 커팅이나 풀 커팅이 가능해질 수 있다.
업/다운 슬라이딩 블록(182)은 다수의 블록 이동바아(181)와 연결된다. 따라서 업/다운 슬라이딩 블록(182)을 업/다운 이동시키면 이에 연동되어 블록 이동바아(181)들이 동작되면서 헤드 업/다운 블록(173)을 업/다운 이동시킬 수 있다.
이러한 업/다운 슬라이딩 블록(182)의 하단부는 에어쿠션(184)에 연결된다. 에어쿠션(184)으로 인해 업/다운 슬라이딩 블록(182)의 과도한 하향 이동이 제한될 수 있다. 따라서 커터(171)의 손상 역시 적절하게 예방할 수 있다.
한편, 커팅깊이 미세조정부(190)는 커터 업/다운 구동부(180)와 연결되며, 시트형 기능성 필름에 대한 커팅깊이를 미세 조정하는 역할을 한다.
커팅깊이 미세조정부(190)는 구동 캠 모듈(183)의 상부 영역에서 블록 이동바아(181)와 연결될 수 있다. 커팅깊이 미세조정부(190) 역시, 업/다운 구동부(180)의 동작과 마찬가지로 캠 구조로 적용될 수 있다.
이러한 커팅깊이 미세조정부(190)는 다수의 블록 이동바아(181)와 연결되는 미세 조정 블록(191)과, 미세 조정 블록(191)과 연결되어 미세 조정 블록(191)을 미세하게 업/다운 이동시키는 미세 조정 캠 모듈(192)을 포함한다.
이때, 미세 조정 캠 모듈(192)의 상부 영역은 미세 조정 블록(191) 내에 배치되고, 미세 조정 캠 모듈(192)의 하부 영역은 상기 업/다운 슬라이딩 블록(182) 내에 배치될 수 있다. 따라서 불필요하게 부피가 커지는 것을 막아 콤팩트한 사이즈를 유지시킬 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 기능성 필름 커팅장치를 이용하여 시트형 기능성 필름을 커팅하는 방법에 대해 설명한다.
우선, 커팅 대상의 시트형 기능성 필름이 장치 테이블(110)의 스테이지(111)로 이송될 수 있도록 시트형 기능성 필름의 상부 영역에서 시트형 기능성 필름의 선단부 영역을 파지하여 피딩시킨다(S11).
이는 한 쌍의 피딩 레일(131)과 진공 피딩 플레이트(132)를 구비하는 필름 피딩 유닛(130)에 의해 진행될 수 있는데, 특히 진공 피딩 플레이트(132)가 시트형 기능성 필름의 상부 영역에서 시트형 기능성 필름의 선단부 영역을 파지하여 피딩시키기 때문에 기능성 필름의 컬(curl)과 무관하게 그 평탄도와 직진도를 유지하면서 기능성 필름을 이송하여 커팅할 수 있다. 따라서 가공 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
다음, 얼라인 스테이지(120)에 연결되는 얼라인 유닛(121)의 동작을 통해 얼라인 스테이지(120) 상에서 시트형 기능성 필름이 얼라인한다(S12). 이때, 비전 유닛(140)이 촬영한 얼라인 마크 정보를 토대로 하여 얼라인 작업이 진행될 수 있다.
얼라인 작업이 완료되면, 시트형 기능성 필름이 들뜨지 않도록 하면서 시트형 기능성 필름을 가압한다(S13).
즉 롤러 구동부(152)에 의해 한 쌍의 푸싱 롤러(151)가 필름 피딩 유닛(130)의 이송 방향(도 3의 X축)과 그 교차 방향(도 3의 Z축)으로 구동되도록 하면서 한 쌍의 푸싱 롤러(151)가 기능성 필름을 가압하도록 한다.
그런 다음, 필름 커팅 유닛(170)에 의해 시트형 기능성 필름을 커팅한다(S14). 앞서 기술한 것처럼 필름 커팅 유닛(170)에는 특히, 커팅깊이 미세조정부(190)가 적용되어 있기 때문에 시트형 기능성 필름에 대한 하프 커팅(half cutting)이나 풀 커팅(full cutting)의 선택이 용이해질 수 있으며, 캠 방식의 커터 업/다운 구동부(180)로 인해 반복 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이와 같은 구조와 동작을 갖는 본 실시예에 따르면, 기능성 필름의 컬(curl)과 무관하게 그 평탄도와 직진도를 유지하면서 기능성 필름을 이송하여 커팅할 수 있어 가공 품질을 향상시킬 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 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 장치 테이블 111 : 스테이지
112 : 휠 120 : 얼라인 스테이지
121 : 얼라인 유닛 122 : 스테이지 업/다운 유닛
123 : 유닛 지지용 업/다운 플레이트 124 : 업/다운 쐐기 블록
125 : 쐐기형 이동 블록 126 : 블록 이동부
130 : 필름 피딩 유닛 131 : 피딩 레일
132 : 피딩 플레이트 140 : 비전 유닛
150 : 필름 가압부 151 : 푸싱 롤러
152 : 롤러 구동부 153 : 롤러 지지부
160 : 시트 들뜸 방지유닛 161 : 필름 지지대
162 : 흡착필름 공급부 163 : 흡착필름 회수부
164 : 텐션 롤러 170 : 필름 커팅 유닛
171 : 커터 172 : 착탈식 커터 헤드
173 : 헤드 업/다운 블록 180 : 커터 업/다운 구동부
181 : 블록 이동바아 182 : 업/다운 슬라이딩 블록
183 : 구동 캠 모듈 190 : 커팅깊이 미세조정부
191 : 미세 조정 블록 192 : 미세 조정 캠 모듈

Claims (19)

  1. 커팅 대상의 시트형 기능성 필름에 대한 커팅 작업이 진행되는 장치 테이블; 및
    상기 장치 테이블 상에서 커팅 작업위치에 배치되며, 상기 시트형 기능성 필름을 공정에서 요구되는 단위 사이즈(unit size)로 커팅(cutting)하는 필름 커팅 유닛을 포함하며,
    상기 필름 커팅 유닛은,
    상기 시트형 기능성 필름에 접촉되어 상기 시트형 기능성 필름을 커팅하는 커터;
    상기 커터와 연결되고 상기 커터와 함께 업/다운(up/down) 이동되는 헤드 업/다운 블록;
    상기 헤드 업/다운 블록에 연결되어 상기 헤드 업/다운 블록을 업/다운(up/down) 이동시키는 다수의 블록 이동바아와, 상기 다수의 블록 이동바아와 연결되는 업/다운 슬라이딩 블록과, 상기 업/다운 슬라이딩 블록과 연결되어 상기 업/다운 슬라이딩 블록을 업/다운 이동시키는 구동 캠 모듈을 구비하며, 상기 커터를 업/다운(up/down) 구동시키는 커터 업/다운 구동부; 및
    상기 구동 캠 모듈의 상부 영역에서 상기 커터 업/다운 구동부의 상기 블록 이동바아와 연결되며, 상기 시트형 기능성 필름에 대한 커팅깊이를 미세 조정하는 커팅깊이 미세조정부를 포함하며,
    상기 커팅깊이 미세조정부는,
    상기 다수의 블록 이동바아와 연결되는 미세 조정 블록; 및
    상기 미세 조정 블록과 연결되어 상기 미세 조정 블록을 미세하게 업/다운 이동시키는 미세 조정 캠 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필름 커팅 유닛은 상기 커터가 착탈 가능하게 결합되는 착탈식 커터 헤드를 더 포함하며,
    상기 헤드 업/다운 블록은 상기 착탈식 커터 헤드가 연결되며, 상기 커터 업/다운 구동부에 의해 상기 커터를 포함하여 상기 착탈식 커터 헤드와 함께 업/다운(up/down) 이동되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 업/다운 구동부는,
    상기 업/다운 슬라이딩 블록을 완충 가능하게 지지하는 에어쿠션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 미세 조정 캠 모듈의 상부 영역은 상기 미세 조정 블록 내에 배치되고, 상기 미세 조정 캠 모듈의 하부 영역은 상기 업/다운 슬라이딩 블록 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 블록 이동바아에는 상기 미세 조정 블록의 날개 플랜지가 하부에서 지지되는 플랜지 지지부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 장치 테이블에는 상기 블록 이동바아의 이동을 가이드하는 가이드 보스가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 장치 테이블에는 상기 시트형 기능성 필름에 대한 얼라인을 위한 얼라인 스테이지가 마련되는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 얼라인 스테이지는 진공압에 의해 상기 시트형 기능성 필름의 나머지 부분을 흡착하는 진공 얼라인 스테이지인 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 얼라인 스테이지에 결합되며, 상기 얼라인 스테이지를 상기 얼라인 스테이지의 판면 방향인 XY 평면상에서 얼라인시키는 얼라인 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 얼라인 스테이지에 결합되며, 상기 얼라인 스테이지를 상하 방향인 Z축 방향으로 업/다운(up/down) 이동시키는 스테이지 업/다운 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스테이지 업/다운 유닛은,
    상기 얼라인 유닛을 지지하는 유닛 지지용 업/다운 플레이트;
    상기 유닛 지지용 업/다운 플레이트에 연결되는 업/다운 쐐기 블록;
    상기 업/다운 쐐기 블록에 쐐기 형태로 맞물리는 쐐기형 이동 블록; 및
    상기 쐐기형 이동 블록에 연결되어 상기 쐐기형 이동 블록을 위치 이동시키는 블록 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 장치 테이블에 결합되어 상기 시트형 기능성 필름에 대한 얼라인 위치를 촬영하는 비전 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 장치 테이블에 마련되며, 상기 시트형 기능성 필름에 대한 커팅 작업을 위해 상기 시트형 기능성 필름을 가압하는 필름 가압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 필름 가압부는,
    실질적으로 상기 시트형 기능성 필름에 접촉되어 상기 시트형 기능성 필름을 가압하는 한 쌍의 푸싱 롤러(pushing roller); 및
    상기 푸싱 롤러를 상기 필름 피딩 유닛의 이송 방향과 그 교차 방향으로 구동시키는 롤러 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 커팅 작업위치에 배치되며, 상기 시트형 기능성 필름에 대한 커팅 작업 시 상기 시트형 기능성 필름의 들뜸 현상을 방지시키는 시트 들뜸 방지유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 시트 들뜸 방지유닛은,
    상기 시트형 기능성 필름의 하부를 지지하는 필름 지지대;
    상기 필름 지지대를 경유하여 이송되면서 상기 시트형 기능성 필름의 하부에 선택적으로 흡착되는 흡착필름을 공급하는 흡착필름 공급부;
    상기 흡착필름 공급부의 반대편 위치에 배치되며, 사용이 완료된 흡착필름을 회수하는 흡착필름 회수부; 및
    상기 흡착필름에 대한 텐션 유지를 위해 상기 흡착필름 공급부와 상기 흡착필름 회수부 사이에 배치되는 다수의 텐션 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 필름 커팅장치.
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