KR101632577B1

KR101632577B1 - 필름 노광 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101632577B1
Application number: KR1020110070909A
Authority: KR
Inventors: 최봉진; 김용환
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2011-07-18
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2030-09-29
Also published as: KR20120033222A

Abstract

필름 노광 시스템 및 방법이 제공된다. 본 노광 시스템은, 발광부, 필름이 밀착되면서 이동하는 필름 밀착부 및 발광부에서 조사된 광을 필름 밀착부에 밀착된 필름 부분으로 전달하여 필름 부분에 편광 패턴을 형성하는 패턴 형성부를 포함한다. 이에 의해, 필름의 사행과 떨림을 최소화할 수 있어 필름에 노광 패턴이 규칙적으로 형성된다.

Description

필름 노광 시스템 및 방법 {Film developing system and method}

본 발명은 필름 노광 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패턴화된 영역을 포함하는 필름을 제작하기 위해 이용되는 필름 노광 시스템 및 방법에 관한 것이다.

노광 시스템은 롤에 말려져 있는 필름을 연속적으로 풀어가면서, 풀린 부분에 코팅과 건조 이후 광을 조사하여 편광 패턴을 형성한다. 노광 시스템이 필름을 풀어 이동시키는 과정에서 필름의 사행과 떨림이 발생하게 되는데, 이는 필름에 형성되는 편광 패턴을 불규칙하게 만드는 요인으로 작용한다.

편광 패턴이 불규칙적인 필름은 편광 성능이 떨어지며, 이를 부착한 3D 디스플레이의 성능을 역시 현저히 악화시키는 문제를 유발한다. 이에, 필름에 노광 패턴을 규칙적으로 형성하기 위한 방안의 모색이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 필름에 노광 패턴이 규칙적으로 형성되도록 하기 위한 방안으로, 연속적으로 진행하는 필름의 사행을 방지하여 패턴을 형성하는 노광 시스템 및 노광 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 노광 시스템은, 발광부; 필름이 밀착되면서 이동하는 필름 밀착부; 및 상기 발광부에서 조사된 광을 상기 필름 밀착부에 밀착된 필름 부분으로 전달하여, 상기 필름 부분에 편광 패턴을 형성하는 패턴 형성부;를 포함한다.

그리고, 상기 필름 밀착부는 원통형의 롤러이며, 상기 필름은 상기 롤러의 곡면에 밀착되면서 이동하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패턴 형성부는, 상기 발광부에서 조사되는 광을 상기 롤러의 회전축을 향해 전달할 수 있다.

그리고, 상기 패턴 형성부는 편광자 및 마스크를 포함하고, 상기 편광자 및 마스크의 곡면과 상기 롤러의 곡면 간 거리는 일정할 수 있다.

또한, 상기 패턴 형성부는, 상기 편광자 및 마스크의 곡면을 조정하기 위해, 내부 기압이 조정되는 챔버;를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 롤러의 표면은 무반사 또는 무산란 처리된 것이 바람직하다.

또한, 본 노광 시스템은, 상기 발광부에서 출력되는 광을 반사시키는 제1 반사부; 상기 제1 반사부에서 반사된 광을 집광하여 전달하는 집광기; 및 상기 집광기로부터 전달된 광을 상기 패턴 형성부로 반사시키는 제2 반사부;를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 패턴 형성부는, 상기 발광부에서 조사된 광을 직접 입력 받아 상기 필름 밀착부에 밀착된 필름 부분에 전달할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른, 노광 방법은, 필름을 밀착면에 밀착시키면서 이동시키는 단계; 및 상기 밀착면에 밀착된 필름 부분에 광을 조사하여, 상기 필름 부분에 편광 패턴을 형성하는 단계;를 포함한다.

그리고, 상기 밀착면은 곡면인 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 필름을 밀착면에 밀착시켜 패턴을 형성할 수 있게 되어, 필름의 사행과 떨림을 최소화할 수 있어 필름에 노광 패턴이 규칙적으로 형성된다.

또한, 본 발명에서는 마스크의 곡면과 롤러의 곡면 간 거리가 일정하도록 조정가능하여, 마스크의 밀착면에 광이 균일하게 입사되도록 할 수 있어, 노광 패턴을 보다 정확하게 형성할 수 있게 된다.

아울러, 본 발명에서는 롤러의 표면을 무반사 및 무산란 처리하므로, 롤러의 표면에 입사된 광이 반사되거나 산란하지 않으므로, 롤러의 표면(밀착면)에 밀착된 필름 부분에 편광 패턴이 일정하게 형성되게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 시스템을 도시한 도면, 그리고,
도 2a와 도 2b는 도 1에 도시된 패턴 형성부의 상세 구조를 도시한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 시스템을 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 노광 시스템은, 3D 디스플레이용 편광 필름(F)에 광을 조사하여 편광 패턴을 형성하기 위한 시스템이다.

이와 같은 기능을 수행하는 본 실시예에 따른 노광 시스템은, 램프(110), 반사경-1(120), 집광기(130), 반사경-2(140), 패턴 형성부(150) 및 롤러(160)를 구비한다.

램프(110)는 광을 발생시켜 출력하는 발광소자로, 발생된 광은 반사경-1(120)으로 출력된다. 반사경-1(120)은 램프(110)에서 출력되는 광을 집광기(130)를 향해 반사시킨다.

집광기(130)는 반사경-1(120)에서 반사되는 광들을 집광하여 반사경-2(140)로 전달한다. 반사경-2(140)는 집광기(130)로부터 전달받은 광을 패턴 형성부(150)로 반사시킨다.

반사경-1(120), 집광기(130) 및 반사경-2(140)로 구성된 광학 시스템에 의해, 패턴 형성부(150)는 램프(110)에서 조사된 광을 전달받게 된다.

한편, 롤러(160)는 회전 운동을 통해 필름(F)을 도 1에 도시된 화살표 방향에 따라 이동시키는 수단으로, 원통형이다. 필름(F)은 롤러(160)의 곡면에 밀착되어 이동하게 된다. 즉, 롤러(160)의 곡면은 필름(F)이 밀착되는 밀착면에 해당한다.

한편, 패턴 형성부(150)는 반사경-1(120), 집광기(130) 및 반사경-2(140)를 통해 전달받은 램프(110)에서 조사된 광을, 롤러(160)의 곡면에 밀착된 필름(F)으로 전달한다. 이에 의해, 롤러(160)의 곡면에 밀착된 필름(F)의 일부분에 편광 패턴이 형성된다.

한편, 패턴 형성부(150)에서 롤러(160)에 밀착된 필름(F)으로 전달되는 광은 롤러(160)의 회전축을 향하도록 한다. 이는, 롤러(160)의 곡면에 밀착된 필름(F) 부분에 광들이 균일하게 입사되도록 하기 위함이다.

또한, 롤러(160)의 곡면은 무반사 및 무산란 처리되어 있다. 이에 의해 롤러(160)의 곡면에서는 입사된 광이 반사되거나 산란하지 않으므로, 롤러(160)의 곡면에 밀착된 필름(F) 부분에 편광 패턴이 일정하게 형성된다.

이하에서는, 도 1에 도시된 패턴 형성부(150)의 상세 구조에 대해, 도 2a와 도 2b를 참조하여 상세히 설명한다. 도 2a와 도 2b은, 패턴 형성부(150)의 상세 구조를 도시한 도면이다.

도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 패턴 형성부(150)는, 챔버(151), 편광자(153), 편광자 고정부(155), 마스크 고정부(157) 및 마스크(159)를 구비한다.

편광자(153)는 COP(Cyclo Olefin Polymer)/PVA(PolyVinyl Alcohol)/COP 편광자로 구현할 수 있다. 이때, 사용되는 편광자(153)의 PVA는 요오드 염색이 된 것을 이용하거나, 그외 다른 편광을 시킬 수 있는 수단을 사용하여도 무방하다. 편광자 고정부(155)는 편광자(153)의 양단을 패턴 형성부(150)에 고정시킨다.

마스크(159)는 편광 패턴 형성이 가능한 필름 또는 석영유리 재질로 구현할 수 있다. 마스크 고정부(157)는 마스크(159)의 양단을 패턴 형성부(150)에 고정시킨다.

구체적으로, 마스크(159)는 네 변을 가지는 사각면 형태이며, 그 일변과 마주보는 대변은 마스크 고정부(157)에 고정되어 연결되며, 이들 두 변을 제외한 서로 마주보는 또 다른 한 쌍의 두 변은 마스크 고정부(157)에 고정되지 않는다.

챔버(151)는 내부 기압을 조정하여, 편광자(153)와 마스크(159)의 곡면과 롤러(160)의 곡면 간 거리가 일정해지도록 조정하기 위한 수단이다. 챔버(151)의 내부 기압을 낮추어 편광자(153)와 마스크(159)의 곡률 반경을 감소시켜, 편광자(153)와 마스크(159)의 곡면과 롤러(160)의 곡면 간 거리가 일정해지도록 조정한 결과를 도 2b에 도시하였다. 그리고, 도 1에도 패턴 형성부(150)에 구비된 마스크의 곡면과 롤러(160)의 곡면 간 거리가 일정(AA'=BB'=CC')하게 되어 있음을 확인할 수 있다.

편광자(153)와 마스크(159)의 곡면과 롤러(160)의 곡면 간 거리는 일정하게 유지되도록 함이 바람직하다. 롤러(160)의 곡면에 밀착된 필름(F) 부분에 광들이 균일하게 입사되도록 하기 위함이다.

지금까지, 원통형의 롤러(160)에 밀착된 필름(F)으로 광을 균일하게 조사하여 편광 패턴을 형성하는 노광 시스템에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.

본 실시예에서 반사경-1(120), 집광기(130) 및 반사경-2(140)로 구성된 광학 시스템을 통해, 램프(110)로부터 패턴 형성부(150)로 광이 전달되는 것으로 상정하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하다.

도 1에 도시된 형태의 광학 시스템과 다른 형태의 광학 시스템을 통해, 램프(110)로부터 패턴 형성부(150)로 광이 전달되도록 구현하는 것이 가능하다. 뿐만 아니라, 광학 시스템 없이 램프(110)로부터 패턴 형성부(150)로 광이 직접 전달되도록 구현하는 것도 가능함은 물론이다.

또한, 내부 기압이 조정가능한 챔버(151)를 이용하여 편광자(153)와 마스크(159)의 곡면을 조정하는 것으로 상정하였으나, 이 역시 발명의 설명을 위한 예시적인 것에 불과하므로, 챔버(151) 이외의 다른 수단을 이용하여 편광자(153)와 마스크(159)의 곡면을 조정하도록 구현하는 것도 가능하다. 예를 들어, 편광자(153)와 마스크(159)의 양단에 외압을 가하는 수단을 제어하여, 편광자(153)와 마스크(159)의 곡면을 조정하도록 구현하는 것이 가능하다.

한편, 위 실시예에서는 편광자(153)와 마스크(159)의 곡면이 가변되는 것으로 상정하였으나, 이 역시 설명의 편의를 위한 예시에 불과하다. 따라서, 편광자(153)와 마스크(159)의 곡면이 고정된 상태를 유지하도록 구현하는 것도 가능하며, 이 경우에는 챔버(151)와 같은 편광자(153)와 마스크(159)의 곡면을 조정하기 위한 수단이 필요하지 않다.

또한, 위 실시예에서는 필름(F)이 롤러(160)의 곡면에 밀착되는 것으로 상정하였으나, 롤러(160)는 필름(F)을 밀착한 상태로 이동시키는 수단의 예시에 불과하므로, 롤러(160)를 다른 수단으로 대체하는 것이 가능하다. 즉, 필름(F)을 밀착한 상태로 이동시키는 수단이라면, 어떠한 것이라도 롤러(160)를 대체할 수 있다.

또한, 위 실시예에서는 편광자(153)와 마스크(157)가 롤러(160) 면에 대하여 편광자(153), 마스크(157)의 순서로 적층되어 있으나 이들은 적절한 범위 내에서 이격되거나 혹은 그 적층 순서를 변경한다 할지라도 동일한 기능을 수행할 수 있다.

또한, 위 실시예에서는 편광자(153)와 마스크(157)가 순차적으로 적층되어 있으나 편광자 또한 광원에서 나오는 빛이 편광광일 경우에는 생락될 수 있다.

또한, 위 실시예에서는 챔버(151)를 이용하여 마스크(157)를 포함하는 부분의 곡면을 조절하였으나, 이는 곡면을 조절하는 수단의 예시에 불과하므로, 마스크의 곡면을 조절하는 동시에 이러한 곡면을 유지시킬 수 있는 외력을 가할 수 있는 수단이라면, 어떠한 것이라도 챔버(151)를 대체할 수 있다.

예를 들어, 마스크의 곡률 반경은 패턴 형성부에 고정된 마스크의 두 변간의 거리를 조절할 수 있는 고정 장치에 의해 조절되도록 구현하는 것이 가능하다.

위 실시예에서 상정한 노광 시스템은 3D 디스플레이용 편광 필름에 편광 패턴을 형성하기 위한 시스템이다. 하지만, 본 발명의 기술적 사상은 3D 디스플레이용 편광 필름 이외의 다른 필름에 패턴을 형성하는 경우에도 적용가능함은 물론이다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

110 : 램프 120 : 반사경-1
130 : 집광기 140 : 반사경-2
150 : 패턴 형성부 151 : 챔버
153 : 편광자 155 : 편광자 고정부
157 : 마스크 159 : 마스크 고정부
160 : 롤러

Claims

발광부;
필름이 그 표면에 밀착되면서 이동하는 원통형의 롤러; 및
상기 발광부에서 조사된 광을 상기 원통형의 롤러에 밀착된 필름 부분으로 전달하여, 상기 필름 부분에 편광 패턴을 형성하는 패턴 형성부;를 포함하고,
상기 패턴 형성부는 마스크를 포함하고,
상기 마스크의 곡면과 상기 롤러의 곡면 간 거리는 일정하고,
상기 패턴 형성부는 상기 마스크의 곡면을 조정하기 위해 내부 기압이 조정되는 챔버를 포함하는,
노광 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 발광부에서 출사되는 빛은 편광광인, 노광 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 패턴 형성부는 상기 발광부에서 조사되는 광을 상기 롤러의 회전축을 향해 전달하는 것인 노광 시스템.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 마스크는 네 변을 가지는 사각면 형태이며, 일변과 마주보는 대변은 상기 패턴 형성부에 고정되어 연결되며, 이들 두 변을 제외한 서로 마주보는 한 쌍의 두 변은 상기 패턴 형성부에 고정되지 않는, 노광 시스템.
청구항 5에 있어서, 상기 마스크의 곡률 반경은 상기 패턴 형성부에 고정된 상기 마스크의 두 변 간의 거리를 조절할 수 있는 고정 장치에 의해 조절될 수 있는, 노광 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 롤러의 표면은 무반사 또는 무산란 처리된, 노광 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 발광부에서 출력되는 광을 반사시키는 제1 반사부;
상기 제1 반사부에서 반사된 광을 집광하여 전달하는 집광기; 및
상기 집광기로부터 전달된 광을 상기 패턴 형성부로 반사시키는 제2 반사부;를 더 포함하는, 노광 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 패턴 형성부는 상기 발광부에서 조사된 광을 직접 입력받아 상기 원통형의 롤러에 밀착된 필름 부분에 전달하는, 노광 시스템.
필름을 원통형의 롤러에 밀착시키면서 이동시키는 단계; 및
상기 원통형의 롤러에 밀착된 필름 부분에, 마스크를 포함하고 상기 마스크의 곡면과 상기 롤러의 곡면 간 거리가 일정한 패턴 형성부를 통해 광을 조사하여 상기 필름 부분에 편광 패턴을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 패턴 형성부는 상기 마스크의 곡면을 조정하기 위해 내부 기압이 조정되는 챔버를 포함하는, 노광 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 광은 편광광인, 노광 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 패턴 형성부를 통해 조사된 광은 상기 원통형의 롤러에 밀착된 필름 부분에 균일하게 입사되는, 노광 방법.