KR102206345B1 - 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치 - Google Patents

Abstract

다관절 로봇식 보호 필름 박리장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치는, 설치면에 지지되는 로봇 지지바디와, 로봇 지지바디에 연결되되 적어도 서로 다른 3축을 갖는 다관절 아암을 구비하는 다관절 로봇 본체; 및 패널 및 기능성 필름 중 적어도 어느 하나의 표면에서 보호 필름을 박리하기 위해 보호 필름의 표면에 점착되는 필름 박리용 점착식 회전롤러를 구비하며, 상기 다관절 아암의 말단부에 연결되는 로봇 박리헤드를 포함한다.

Description

다관절 로봇식 보호 필름 박리장치{Articulated robot type protective film peeling apparatus}

본 발명은, 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 풋 프린트(foot print)를 줄일 수 있음은 물론 속도 제어, 위치 제어, 곡선운동 제어 등의 제어가 간편해서 박리 에러(Error)의 발생률과 탈막 현상을 현저하게 감소시킬 수 있으며, 박리된 보호 필름의 2차 박리 또는 수거를 위한 별도의 추가 장비 적용이 필요치 않거나 종래보다 간소화될 수 있는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치에 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 플렉시블 패널(flexible panel) 등에 적용하면 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)의 기술을 구현할 수 있다.

이러한 OLED 제조 시 여러 종류의 기능성 필름, 예컨대 편광필름(polarizer film)과 같은 기능성 필름이 사용될 수 있다. 편광필름과 같은 기능성 필름은 대상체인 패널(panel)에 부착되어 빛을 편광시키는 역할을 한다.

한편, 종전에는 편광필름과 같은 기능성 필름을 대상체인 패널에 부착시키기 위한 기술로서 세트 테이블(Set Table)을 적용한 롤 투 스테이지(Roll to Stage) 방식 또는 드럼(Drum)을 적용한 드럼 투 스테이지(Drum to Stage) 방식이 일반적이었다.

전자의 롤 투 스테이지 방식은 세트 테이블 상에 대상체인 패널이 배치되고, 어태치 롤러부(Attach Roller)가 회전하면서 패널에 기능성 필름을 부착시키는 방식인데, 이러한 방식은 필름의 오버행(Overhang) 현상으로 인한 오차로 고(高)부착 정도 구현에 한계가 있는 문제점이 있다.

참고로, 롤 투 스테이지 방식 방식은 그 특성상 어태치 롤러부에 기능성 필름이 제대로 흡착되지 못하고 처지는 현상이 발생될 소지가 높고, 이로 인해 패널과의 얼라인(Align)이 틀어질 수밖에 없어 부착에 오차가 발생되는데, 이를 오버행 현상이라 한다.

이에 반해, 후자의 드럼 투 스테이지 방식은 드럼의 표면에 기능성 필름을 흡착시켜 드럼의 회전 동작에 따라 패널에 기능성 필름을 부착시키는 방식인데, 최초 기능성 필름과 패널의 컨택 시 넓은 압축 면적으로 패널의 일측 패드(Pad)에 접촉에 의한 손상을 일으킬 수 있고, 또한 드럼의 진공 영역(Vacuum Area) 제한으로 인해 다양한 패널 사이즈(Panel Size) 변경에 제약이 다른 문제점이 있다.

이와 같이, 현재까지는 패널에 기능성 필름을 부착시키는 방식으로서 롤 투 스테이지 방식과 드럼 투 스테이지 방식이 주류를 이루었으나 각 방식들은 전술한 것처럼 여러 문제점을 발생시키고 있다는 점에서 점착 시트(sheet)를 사용하는 방식이 대안으로 제시되고 있으며, 현재 여러 업체에서 개발을 진행하고 있는 실정이다.

이 방식은 약한 점성을 갖는 점착 시트에 편광필름과 같은 기능성 필름을 미리 점착시킨 후, 패널에 기능성 필름을 배치한 다음, 점착 시트를 가압해서 기능성 필름이 패널에 부착되도록 하는 것이다. 기능성 필름이 패널에 부착되고 나면 점착 시트가 기능성 필름에서 박리된다.

이와 같은 방식으로 기능성 필름을 부착시키고자 할 경우, 패널 또는 기능성 필름의 표면에 점착되어 패널 또는 기능성 필름의 표면을 보호하는 보호 필름을 미리 박리시켜야 한다.

패널 또는 기능성 필름의 표면에서 보호 필름을 박리하는 장치로서 단축 직교로봇의 적용을 고려해볼 수 있다. 즉 여러 대의 단축 직교로봇을 X축, Y축, Z축으로 조합해서 패널 또는 기능성 필름의 표면에서 보호 필름을 박리하는 데 적용할 수 있으며, 이와 같은 방식을 적용하는 것이 일반적일 수 있다.

하지만, 이처럼 여러 대의 단축 직교로봇을 X축, Y축, Z축으로 조합한 후, 패널 또는 기능성 필름의 표면에서 보호 필름을 박리하는 장치를 적용할 경우에는 아래와 같은 문제점을 발생시킬 수 있다.

첫째, 여러 대의 단축 직교로봇을 X축, Y축, Z축으로 조합해서 사용해야 하기 때문에 넒은 설치공간을 필요로 하며, 이로 인해 풋 프린트(foot print)가 증가할 수밖에 없는 문제점이 있다.

둘째, 보호 필름의 박리 시 여러 대의 단축 직교로봇에 대한 X축, Y축, Z축 구동을 소위, 보간 제어기술로 운영해야 하는데, 이 경우 부드러운 속도 제어, 위치 제어, 곡선운동 제어 등의 제어가 어려워 박리 에러(Error)가 빈번히 발생되는 문제점이 있다. 특히, 플렉시블 패널(Flexible Panel)에서 보호 필름을 박리하고자 할 때는 패널의 특성 상 탈막 현상이 발생되어 박리 에러(Error)가 더더욱 많이 발생되는 문제점이 있다. 참고로, 탈막 현상이란 OLED 소자에 증착된 수 마이크론(micron)의 고체 금속막이 보호 필름 박리 시 함께 벗겨져서 제품을 손상시키는 것을 의미한다.

셋째, 여러 대의 단축 직교로봇을 X축, Y축, Z축으로 조합해서 사용하더라도 박리된 보호 필름의 필름 수거위치까지 이송시키거나 혹은 로딩시키기 위한 추가적인 장비가 더 필요하다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 고려하여 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치를 고려해볼 수 있는데, 이 경우에 다관절 로봇 핸드(Hand)가 떨리면 과도한 힘이 보호 필름과 플렉시블 패널(Flexible Panel)에 눌려져서 보호 필름과 플렉시블 패널(Flexible Panel)이 같이 들고 일어나 박리 에러(Error)가 발생할 수 있으므로 이를 고려해야 한다.

또한 현재 박리 롤러(Roller)에 점착 테이프(Tape)를 수작업으로 붙혀서 사용함으로 개인차에 따른 부착 표준화가 어려운 문제점이 있으므로 이에 대한 개선이 필요한 실정이다.

대한민국 특허공개번호 제10-2013-0084111호(2010.01.09.)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 풋 프린트(foot print)를 줄일 수 있음은 물론 속도 제어, 위치 제어, 곡선운동 제어 등의 제어가 간편해서 박리 에러(Error)의 발생률과 탈막 현상을 현저하게 감소시킬 수 있으며, 박리된 보호 필름의 2차 박리 또는 수거를 위한 별도의 추가 장비 적용이 필요치 않거나 종래보다 간소화될 수 있는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 설치면에 지지되는 로봇 지지바디와, 상기 로봇 지지바디에 연결되되 적어도 서로 다른 3축을 갖는 다관절 아암을 구비하는 다관절 로봇 본체; 및 패널 및 기능성 필름 중 적어도 어느 하나의 표면에서 보호 필름을 박리하기 위해 상기 보호 필름의 표면에 점착되는 필름 박리용 점착식 회전롤러를 구비하며, 상기 다관절 아암의 말단부에 연결되는 로봇 박리헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치가 제공될 수 있다.

상기 로봇 박리헤드는, 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러를 회전가능하게 지지하는 롤러지지본체; 및 상기 롤러지지본체가 상대이동가능하게 결합되는 박리헤드본체를 더 포함할 수 있다.

상기 로봇 박리헤드는, 미리 결정된 힘으로 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러가 상기 보호 필름에 접촉하도록, 상기 롤러지지본체와 상기 박리헤드본체 사이에 배치되어 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러에 가해지는 힘에 완충을 제공하는 완충유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 완충유닛은, 상기 롤러지지본체에 일단이 결합되고 타단이 상기 박리헤드본체에 결합되는 인장 탄성스프링을 포함할 수 있다.

상기 박리헤드본체는, 상기 롤러지지본체의 하강을 제한하는 롤러하강제한 스토퍼부를 포함할 수 있다.

상기 로봇 박리헤드는, 상기 롤러지지본체가 상기 박리헤드본체를 상대 이동할 때 구름 마찰이 되도록 상기 롤러지지본체와 상기 박리헤드본체 사이에 배치되는 구름볼을 더 포함할 수 있다.

상기 로봇 박리헤드는, 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러에 이웃하게 배치되며, 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러와 함께 상기 보호 필름을 클램핑하는 필름 클램프; 및 상기 필름 클램프를 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러에 접근 또는 이격 구동시키는 클램프 액추에이터를 더 포함할 수 있다.

상기 필름 클램프는, 상기 클램프 액추에이터에 연결되는 필름 클램프 본체; 및 상기 필름 클램프 본체에 일체로 마련되되 상기 필름 클램프 본체가 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러로 접근한 때에 상기 보호 필름에 접촉하여 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러와 함께 상기 보호 필름을 클램핑하는 접촉 클램핑부를 포함할 수 있다.

상기 접촉 클램핑부는, 상기 필림 클램프 본체로부터 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러를 향해 돌출형성되되 상호 이격되어 마련되는 한 쌍의 필름 클램핑 핑거를 포함할 수 있다.

상기 필름 클램프 핑거의 단부에는 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러의 외주면 곡면과 동일한 곡률을 갖는 곡면부가 형성될 수 있다.

상기 로봇 박리헤드는, 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러와 이격되어 마련되되 상기 패널 또는 상기 기능성 필름을 진공으로 흡착하는 다수의 흡착 패드를 구비하는 흡착 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 다관절 아암은 서로 다른 6축을 갖는 6축 다관절 아암일 수 있다.

상기 필름 박리용 점착식 회전롤러는, 회전롤러본체; 및 상기 회전롤러본체 표면에 코팅된 점착코팅층을 포함할 수 있다.

상기 로봇 박리헤드는, 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러에 이웃하게 배치되며, 상기 보호 필름이 상기 필름 클램프에 클램핑되었는지의 여부를 감지하는 필름 감지센서를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 풋 프린트(foot print)를 줄일 수 있음은 물론 속도 제어, 위치 제어, 곡선운동 제어 등의 제어가 간편해서 박리 에러(Error)의 발생률과 탈막 현상을 현저하게 감소시킬 수 있으며, 박리된 보호 필름의 2차 박리 또는 수거를 위한 별도의 추가 장비 적용이 필요치 않거나 종래보다 간소화될 수 있다.

또한, 미리 결정된 힘으로 필름 박리용 점착식 회전롤러가 보호 필름에 접촉하도록, 롤러지지본체와 박리헤드본체 사이에 배치되어 필름 박리용 점착식 회전롤러에 가해지는 힘에 완충을 제공하는 완충유닛을 더 포함함으로써 떨림 및 위치 편차를 종래보다 감소시킬 수 있다.

또한, 필름 박리용 점착식 회전롤러가, 회전롤러본체와, 회전롤러본체 표면에 코팅된 점착코팅층을 포함함으로써 박리 필름 두께 편차 및 위치 편차를 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치가 사용되는 기능성 필름 부착시스템의 구조도이다.
도 2는 도 1을 개략적으로 도시하되 물류 라인을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치의 구성도이다.
도 4는 도 3의 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치의 로봇 박리헤드의 확대 사시도이다.
도 5는 도 4를 다른 각도에서 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 요부 확대도이다.
도 7은 박리헤드본체와 롤러지지본체의 결합관계를 설명하기 위한 요부 단면도이다.
도 8은 박리헤드본체와 롤러지지본체의 결합관계를 설명하기 위한 요부 평면도이다.
도 9 내지 도 12는 보호 필름이 박리되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.
도 13은 도 1의 시스템에 적용되는 기능성 필름 부착장치의 사시도이다.
도 14는 도 13의 측면도이다.
도 15는 도 14의 A-A선에 따른 부분 단면도이다.
도 16은 점착 시트와 제1 및 제2 시트 클램프의 사시도이다.
도 17은 도 16의 B-B선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 18 내지 도 21은 패널에 기능성 필름이 부착되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 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, 이하에서 설명될 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, OCA(광학용투명접착필름), 이형 필름, 보상 필름, 반사 방지 필름, 편광필름(polarizer film) 등이 될 수 있고, 패널은 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 패널 중에서 선택된 어느 한 평판디스플레이 패널을 비롯하여 터치패널(TSP), 윈도우(Window) 등이 될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치가 사용되는 기능성 필름 부착시스템의 구조도이고, 도 2는 도 1을 개략적으로 도시하되 물류 라인을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치의 구성도이고, 도 4는 도 3의 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치의 로봇 박리헤드의 확대 사시도이다., 도 5는 도 4를 다른 각도에서 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 요부 확대도이며, 도 7은 박리헤드본체와 롤러지지본체의 결합관계를 설명하기 위한 요부 단면도이고, 도 8은 박리헤드본체와 롤러지지본체의 결합관계를 설명하기 위한 요부 평면도이며, 도 9 내지 도 12는 보호 필름이 박리되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이고, 도 13은 도 1의 시스템에 적용되는 기능성 필름 부착장치의 사시도이며, 도 14는 도 13의 측면도이고, 도 15는 도 14의 A-A선에 따른 부분 단면도이며, 도 16은 점착 시트와 제1 및 제2 시트 클램프의 사시도이고, 도 17은 도 16의 B-B선에 따른 개략적인 단면도이며, 도 18 내지 도 21은 패널에 기능성 필름이 부착되는 과정을 단계적으로 도시한 도면들이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)가 사용되는 기능성 필름 부착시스템(10)에서, 제1 기능성 필름 부착장치(100)가 2개 마련되어 동일 라인 상에 배치되는 2개의 제1 부착위치에 각각 배치되고, 제2 기능성 필름 부착장치(500)도 2개 마련되어 동일 라인 상에 배치되는 2개의 제2 부착위치에 각각 배치되나, 설명의 편의를 위하여 같은 구성은 도면 부호를 동일하게 부여하고 하나를 기준으로 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 21을 참조하면, 본 실시예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)가 사용되는 기능성 필름 부착시스템(10)은, 하나의 기능성 필름 부착시스템(10)으로 개별 기능성 필름(Film)을 부착하는 공정과 복수의 기능성 필름을 부착하는 공정을 모두 수행할 수 있는 기능성 필름 부착시스템(10)에 관한 것으로서 예컨대 도 1 및 도 2와 같은 구조의 레이아웃을 가질 수 있다. 물론, 도 1 및 도 2의 시스템 레이아웃은 본 발명의 권리범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다는 점에서 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

도 1 및 도 2를 먼저 참조하면, 본 실시예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)가 사용되는 기능성 필름 부착시스템(10)은, 제1 기능성 필름 부착장치(100)와, 제1 패널 이동 경로라인(600)과, 제2 패널 이동 경로라인(700)과, 필름 이동 경로라인(900)과, 필름부착패널 이동 경로라인(800)과. 제2 기능성 필름 부착장치(500)와, 공용 패널 언로딩 라인(950)과, 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)를 포함한다.

제1 패널 이동 경로라인(600)은 제1 패널이 이동되는 물류 라인이다. 이러한 제1 패널 이동 경로라인(600)을 따라 제1 패널이 제1 부착위치로 공급된다. 제1 부착위치는 제1 패널에 기능성 필름을 부착하는 위치이다.

필름 이동 경로라인(900)은 기능성 필름이 이동되는 물류 라인이다. 이러한 필름 이동 경로라인(900)을 통하여 기능성 필름이 제1 부착위치 또는 제2 부착위치로 공급된다.

필름 이동 경로라인(900)은, 기능성 필름이 제1 부착위치로 이동되는 제1 필름 이동 경로라인(910)과, 기능성 필름이 제2 부착위치로 이동되는 제2 필름 이동 경로라인(920)을 포함한다.

이에 대하여 보다 상세히 설명하면, 본 실시예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)가 사용되는 기능성 필름 부착시스템(10)은, 우선 제1 패널에 기능성 필름을 부착시킨 후 이어서 제2 패널을 부착시키는 공정, 예를 들어 터치패널(TSP)에 OCA(광학용투명접착필름)를 부착시키고 이어서 여기에 OLED패널을 부착시키는 공정을 수행할 수도 있고, 다음으로 필요에 따라 제2 패널에 기능성 필름을 부착시키는 공정, 예를 들어 OLED패널에 편광필름을 부착시키는 공정을 수행할 수 있는 복합 시스템이다.

따라서, 터치패널(TSP) + OCA(광학용투명접착필름) + OLED패널 부착 공정 시에 기능성 필름(OCA)는 제1 필름 이동 경로라인(910)을 통해 제1 부착위치로 이동되고, 편광필름 + OLED패널 부착 공정 시에 기능성 필름(편광필름)은 제2 필름 이동 경로라인(920)을 통하여 제2 부착위치로 이동될 수 있다.

즉 본 실시 예에서 제1 패널은 터치패널(TSP)이며, 제2 패널은 OLED패널이며, 제1 필름 이동 경로라인(910)을 따라 이동되는 기능성 필름은 OCA(광학용투명접착필름)이며, 제2 필름 이동 경로라인(920)을 따라 이동되는 기능성 필름은 편광필름이다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있다.

제2 패널 이동 경로라인(700)은 제2 패널이 이동되는 물류 라인이다. 이러한 제2 패널 이동 경로라인(700)을 따라 제2 패널이 제2 부착위치로 공급된다. 제2 부착위치는, 필름부착패널 이동 경로라인(800)을 따라 공급되는, 기능성 필름이 부착된 제1 패널을, 제2 패널 이동 경로라인(700)을 따라 공급되는 제2 패널에 부착하는 위치이나, 때로는 제2 필름 이동 경로라인(920)을 따라 공급되는 기능성 필름을 제2 패널에 부착하는 위치일 수 있다.

필름부착패널 이동 경로라인(800)은 제1 부착위치에서 제2 부착위치로 제1 패널을 이송시키는 물류 라인이다. 이때의 제1 패널에는 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 의하여 기능성 필름이 부착되어 있는 상태이다. 즉 제2 패널 이동 경로라인(700)을 따라 공급되는 제2 패널에 제1 기능성 필름 부착장치(100)에서 기능성 필름이 부착된 제1 패널을 부착하기 위하여 제1 부착위치에서 제2 부착위치로 기능성 필름이 부착된 제1 패널을 이송시키는 물류 라인이 필름부착패널 이동 경로라인(800) 것이다. 본 실시 예에서는 OCA가 부착된 터치패널(TSP)을 제2 부착위치로 이송시키는 물류라인이다.

한편, 공용 패널 언로딩 라인(950)은 제2 기능성 필름 부착장치(500)에서 제1 패널이 부착된 제2 패널을 언로딩시키는 물류 라인이나 때로는 제2 필름 이동 경로라인(920)을 따라 공급되는 기능성 필름이 제2 기능성 필름 부착장치(500)에서 부착된 제2 패널을 언로딩시키는 물류 라인일 수 있다. 즉 본 실시예에서 터치패널(TSP) + OCA(광학용투명접착필름) + OLED패널 부착 공정 시에는 터치패널(TSP) + OCA(광학용투명접착필름) + OLED패널 상태로 언로딩시키고, 편광필름 + OLED패널 부착 공정 시에는 편광필름 + OLED패널 상태로 언로딩시키는 물류라인이다.

이와 같이 하나의 기능성 필름 부착시스템(10)으로 개별 기능성 필름(Film)을 부착하는 공정과 복수의 기능성 필름을 부착하는 공정을 모두 수행할 수 있어, 각 개별 공정의 전용설비 구성에 따른 고가의 설비 투자비를 종래보다 절감할 수 있고 운영인력을 종래보다 감소시킬 수 있으며, 또한 각 개별공정의 전용설비 구성에 따른 대면적의 풋프린트(Foot Print)를 종래보다 감소시킴으로써 공간을 확보할 수 있다.

제1 기능성 필름 부착장치(100)는 제1 부착위치에 배치되어 제1 패널에 기능성 필름을 부착한다.

제2 기능성 필름 부착장치(500)는, 제2 부착위치에 배치되어 제1 기능성 필름 부착장치(100)에서 기능성 필름이 부착된 제1 패널을 제2 패널 이동 경로라인(700)을 따라 공급되는 제2 패널에 부착하거나, 때로는 제2 필름 이동 경로라인(920)을 따라 공급되는 기능성 필름을 제2 패널에 부착한다.

다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)는 제1 패널 이동 경로라인(600), 제2 패널 이동 경로라인(700) 및 필름 이동 경로라인(900) 중 적어도 어느 하나의 라인에 마련된다. 본 실시예에서 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)는 제1 패널 이동 경로라인(600), 제2 패널 이동 경로라인(700) 및 필름 이동 경로라인(900)에 각각 마련되어 제1 패널, 제2 패널 및 기능성 필름의 표면에서 보호 필름을 박리하는 역할을 한다.

본 실시 예에서 제2 필름 이동 경로라인(920)에 마련되어 기능성 필름의 표면에서 보호 필름을 박리하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)는, 필름부착패널 이동 경로을 따라 이송되는, 제1 패널이 부착된 기능성 필름의 표면의 보호 필름도 박리한다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 별도로 마련될 수도 있을 것이다.

한편, 본 실시 예에서 제1 패널 및 제2 패널은 패널 슬라이더(191, 193)에 의해 이동될 수 있다. 그리고 기능성 필름은 필름 슬라이더(195)에 의해 이동될 수 있다.

패널 슬라이더(191, 193)는 제1 패널을 이동시키는 제1 패널 슬라이더(191)와, 제2 패널을 이동시키는 제2 패널 슬라이더(193)를 포함한다. 제1 패널 슬라이더(191)는 제1 패널을 제1 부착위치로 이동시키는 역할을 하고, 제2 패널 슬라이더(193)는 제2 패널을 제2 부착위치로 이동시키는 역할을 한다.

필름 슬라이더(195)는 기능성 필름을 제1 부착위치 또는 제2 부착위치로 이동시키는 역할을 한다.

이러한 패널 슬라이더(191, 193)와 필름 슬라이더(195)는 동일한 구성을 가질 수 있으며, 별도의 동력장치를 통해 해당 이동 경로라인을 통해 이동되면서 제1 패널, 제2 패널과 기능성 필름을 원하는 위치로 공급할 수 있다.

패널 슬라이더(191, 193)에는 슬라이더 얼라인부(192, 194)가 각각 결합된다. 슬라이더 얼라인부(192, 194)는 패널과 기능성 필름 간의 상대 위치 얼라인(align)을 위해 패널 슬라이더(191, 193)의 위치를 X축, Y축, θ축으로 얼라인시키는 역할을 한다. 즉 기능성 필름을 기준으로 기능성 필름에 대한 패널의 상대 위치를 얼라인시키는 역할을 한다.

도면에는 슬라이더 얼라인부(192, 194)가 개략적으로 도시되었으나 슬라이더 얼라인부(192, 194)는 실린더, 모터 및 볼 스크루의 조합에 의해 적용될 수 있으며, 패널 슬라이더(191, 193)의 위치를 얼라인시킴으로써 패널과 기능성 필름 간의 상대 위치가 얼라인될 수 있게끔 한다. 물론, 필름 슬라이더(195)에도 동일한 형태의 얼라인부가 마련될 수 있지만 본 실시예에서는 사용하지 않는 것으로 본다.

기능성 필름이 제1 필름 이동 경로라인(910)을 따라 제1 부착위치로 이동하는 경우의 이동 궤적에 대하여 설명한다. 즉 본 실시 예에서 제1 패널 즉 터치패널(TSP)에 기능성 필름 즉 OCA(광학용투명접착필름)를 부착하고 이어서 여기에 제2 패널 즉 OLED패널을 부착시키는 공정을 수행하는 경우의 이동 궤적에 대하여 설명한다.

이 경우에는 제1 기능성 필름 부착장치(100)가 제1 패널에 기능성 필름을 부착시키고 필름부착패널 이동 경로라인(800)은 기능성 필름이 부착된 제1 패널을 제2 부착위치로 이동시키며 제2 기능성 필름 부착장치(500)가 기능성 필름이 부착된 제1 패널을 제2 패널에 부착시킨다.

제1 패널은 도 2의 ①번에서 ③번의 순서대로 이동되면서 최종적으로 ④번의 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 공급될 수 있다. 이때, 제1 패널은 ①번 위치에 도달되어 표면에 점착된 보호 필름이 박리되고, ②번 위치에 도달되어 플라즈마 이온 처리된 다음, ③번 위치에 도달되어 얼라인 카메라(400)에 의해 얼라인 마크(align mark)가 촬영된다. 촬영된 얼라인 마크 영상정보는 컨트롤러로 전송된다.

그리고 기능성 필름은 적재 장소에서 제1 필름 이동 경로라인(910)을 따라 이동되어 최종적으로 ④번의 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 공급된다. 이때, 기능성 필름은 ⑤번 위치에 도달되어 얼라인 카메라(400)에 의해 에지(edge)가 촬영되고 촬영된 에지 영상정보 역시 컨트롤러(미도시)로 전송되며, ⑥번 위치에 도달되어 표면에 점착된 보호 필름이 박리된다. 이때 기능성 필름이 먼저 이동되어 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 공급된 후, 도 19처럼 점착 시트(110)에 먼저 점착되고 이어, 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)에 의하여 점착된 보호 필름이 박리되고 그 상태로 대기한다. 즉, 본 실시 예에서는 ⑥번 위치와 ④번 위치가 동일하다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않고 ⑥번 위치와 ④번 위치가 다르게 구성할 수 있다.

이어, 제1 패널 슬라이더(191)에 의해 패널이 이동되어 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 공급되며, 이후에 도 20 및 도 21처럼 제1 패널에 기능성 필름이 부착되는 공정이 진행되고, 부착작업이 완료된다.

이때, 제1 패널이 제1 기능성 필름 부착장치(100)로 이동되는 중에 제1 패널에 대한 얼라인 작업이 진행될 수 있다. 즉 기능성 필름은 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 미리 도달되어 대기하고 있는 상태이기 때문에 기능성 필름의 에지 정보를 토대로 슬라이더 얼라인부(192)가 제1 패널의 위치를 X축, Y축, θ축으로 얼라인시켜 상대 위치를 맞춘 후, 제1 패널이 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 도달되도록 한다. 이처럼 제1 패널이 제1 기능성 필름 부착장치(100)로 이동하는 도중에 제1 패널의 상대 위치가 얼라인될 경우, 얼라인을 위한 별도의 시간을 할애하지 않아도 되기 때문에 택트 타임(tact time)을 단축시키는 데에 상당한 도움이 된다.

이어서, 기능성 필름이 부착된 제1 패널은 필름부착패널 이동 경로라인(800)을 따라 이동되다가 ⑦번 위치에 도달되어 얼라인 카메라(400)에 의해 촬영되고 촬영된 영상정보 역시 컨트롤러(미도시)로 전송되며, ⑧번 위치에 도달되어 제1 패널에 부착되어 있는 기능성 필름의 표면에 점착된 보호 필름이 박리된다. 이때 기능성 필름이 부착된 제1 패널이 먼저 이동되어 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급된 후, 도 19처럼 점착 시트(110)에 먼저 점착되고 이어, 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)에 의하여 점착된 보호 필름이 박리되고 그 상태로 대기한다. 즉, 본 실시 예에서는 ⑧번 위치와 ⑨번 위치가 동일하다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않고 ⑧번 위치와 ⑨번 위치가 다르게 구성할 수 있다. 이때 기능성 필름이 제2 패널에 접촉할 수 있도록 점착 시트(110)에 제1 패널이 직접 점착되고 기능성 필름은 제2 패널을 향하도록 배치된다.

이어, 제2 패널 슬라이더(193)에 의해 제2 패널이 이동되어 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급되어 ⑨번 위치에 도달하게 되며, 이후에 도 20 및 도 21처럼 기능성 필름이 부착된 제1 패널이 제2 패널에 부착되는 공정이 진행되고, 부착이 완료된 제품은 공용 패널 언로딩 라인(950)을 따라 언로딩(unloading, 도 1 및 도 2 참조)된다.

다음으로, 기능성 필름이 제2 필름 이동 경로라인(920)을 따라 제2 부착위치로 이동하는 경우의 이동 궤적에 대하여 설명한다. 즉 본 실시 예에서 제2 패널 즉 OLED패널에 기능성 필름 즉 편광필름을 부착시키는 공정을 수행하는 경우의 이동 궤적에 대하여 설명한다. 이 경우에는 제2 기능성 필름 부착장치(500)가 제2 패널에 기능성 필름을 부착시키고 공용 패널 언로딩 라인(950)은 기능성 필름이 부착된 제2 패널을 언로딩시킨다.

제2 패널은 도 2의 ⑩번, ⑪번, ⑫번으로 순차 이동되면서 최종적으로 ⑨번 위치에 도달하여 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급될 수 있다. 이때, 제2 패널은 ⑩번 위치에 도달되어 표면에 점착된 보호 필름이 박리되고, ⑪번 위치에 도달되어 플라즈마 이온 처리된 다음, ⑫번 위치에 도달되어 얼라인 카메라(400)에 의해 얼라인 마크(align mark)가 촬영된다. 촬영된 얼라인 마크 영상정보는 컨트롤러로 전송된다.

그리고 기능성 필름은 적재 위치에서 제2 필름 이동 경로라인(920)을 따라 이동되면서 최종적으로 ⑨번의 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급된다. 이때, 기능성 필름은 ⑦번 위치에 도달되어 얼라인 카메라(400)에 의해 에지(edge)가 촬영되고 촬영된 에지 영상정보 역시 컨트롤러(미도시)로 전송되며, ⑧번 위치에 도달되어 표면에 점착된 보호 필름이 박리된다. 이때 기능성 필름이 먼저 이동되어 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급된 후, 도 19처럼 점착 시트(110)에 먼저 점착되고 이어, 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)에 의하여 점착된 보호 필름이 박리되고 그 상태로 대기한다. 즉, 본 실시 예에서는 ⑧번 위치와 ⑨번 위치가 동일하다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않고 ⑧번 위치와 ⑨번 위치가 다르게 구성할 수 있다.

이어, 제2 패널 슬라이더(193)에 의해 제2 패널이 이동되어 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급되며, 이후에 도 20 및 도 21처럼 제2 패널에 기능성 필름이 부착되는 공정이 진행되고, 부착이 완료된다.

이때에도, 제2 패널이 제2 기능성 필름 부착장치(500)로 이동되는 중에 제2 패널에 대한 얼라인 작업이 진행될 수 있음은 물론이다.

전술한 바와 같이 본 실시 예에서 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)는 해당 이동 경로라인에 개별적으로 마련되며, 해당 위치에서 제1 패널 또는 제2 패널 또는 기능성 필름의 보호 필름을 박리(제거)하는데, 이러한 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)에 대하여 상세히 설명한다.

본 실시 예에서 해당 이동 경로라인에 개별적으로 마련에 마련되는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)의 구조와 기능은 모두 동일하다. 다만 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 달리 구성할 수도 있을 것이다.

다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)는 도 3에 자세히 도시된 바와 같이, 다관절 로봇 본체(210)와, 로봇 박리헤드(240)를 포함한다.

다관절 로봇 본체(210)는 설치면에 지지되는 로봇 지지바디(220)와, 로봇 지지바디(220)에 연결되되 적어도 서로 다른 3축을 갖는 다관절 아암(230)을 구비한다.

본 실시예의 경우, 다관절 아암(230)은 서로 다른 6축을 갖는 6축 다관절 아암(230)이 적용된다. 즉 본 실시예에서 다관절 아암(230)의 서로 다른 6축 동작에 의해 패널 또는 기능성 필름의 표면에서 보호 필름을 박리한다.

이와 같은 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)이 적용되면 여러 대의 단축 직교로봇을 X축, Y축, Z축으로 조합해서 사용해 왔던 종래와 달리 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 풋 프린트(foot print)를 줄일 수 있음은 물론 속도 제어, 위치 제어, 곡선운동 제어 등의 제어가 간편해서 박리 에러(Error)의 발생률과 탈막 현상을 현저하게 감소시킬 수 있으며, 박리된 보호 필름의 2차 박리 또는 수거를 위한 별도의 추가 장비 적용이 필요치 않거나 종래보다 간소화될 수 있게 된다. 참고로, 본 실시예의 경우, 6축 다관절 아암(230)이 적용되고 있으나 3축 이상이면 필요에 따라 적절히 변형할 수 있다.

한편, 로봇 박리헤드(240)는 다관절 아암(230)의 말단부에 연결된다. 이러한 로봇 박리헤드(240)는, 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와, 롤러지지본체(248)와, 박리헤드본체(247)와, 완충유닛(243)과, 구름볼(249)과, 필름 클램프(242)와, 클램프 액추에이터(244)와, 흡착 유닛(246)을 포함한다.

필름 박리용 점착식 회전롤러(241)는 제1 패널, 제2 패널 및 기능성 필름 중 적어도 어느 하나의 표면에서 보호 필름을 박리하기 위해 보호 필름의 표면에 점착된다.

필름 박리용 점착식 회전롤러(241)는 로봇 박리헤드(240)의 일측에 마련되는 롤러로서 도 9에서 도 10처럼 보호 필름의 제일 끝단을 패널(혹은 기능성 필름)에서 일부 벗겨내는 역할을 한다. 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)의 표면에는 점착성 물질이 도포되어 있기 때문에 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)가 보호 필름의 끝단에 접촉된 후, 회전되면 도 9에서 도 10처럼 보호 필름의 일부분이 약간 말리면서 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 붙어 박리될 수 있다.

이러한 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)는, 회전롤러본체(241a)와, 회전롤러본체(241a) 표면에 코팅된 점착코팅층(241b)을 포함한다. 본 실시예에서는 점착식 회전롤러에 점착 테이프가 부착되는 것이 아니라, 점착코팅층(241b)을 구비함으로써 박리 필름 두께 편차 및 위치 편차를 제거할 수 있다.

한편, 롤러지지본체(248)는 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)를 회전가능하게 지지한다. 이러한 롤러지지본체(248)는 박리헤드본체(247)에 상대이동가능하게 결합된다. 이러한 구조로 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)가 보호 필름의 끝단에 접촉될 때 떨림 발생되거나 이나 과도한 힘이 가해지게 되면 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 가해지는 힘이 완충되면서 롤러지지본체(248)가 박리헤드본체(247)에 미약하지만 상대이동하여 상방으로 이동할 수 있게 된다.

롤러지지본체(248)와 박리헤드본체(247)의 완충을 위해서 롤러지지본체(248)와 박리헤드본체(247) 사이에는 완충유닛(243)이 마련된다. 이러한 완충유닛(243)은 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 가해지는 힘에 완충을 제공하여 일정한 힘으로 접촉하게 한다. 본 실시 예에서 완충유닛(243)은, 롤러지지본체(248)에 일단이 결합되고 타단이 박리헤드본체(247)에 결합되는 탄성 인장스프링(243)을 포함하는데, 통상 떨림이나 보호 필름의 두께 편차에 의한 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)의 움직임은 수십미크론 단위이기 때문에 탄성 인장스프링의 힘의 변화는 거의 없어 일정한 힘으로 접촉한다고 할 수 있다.

이에 대하여 보다 상세히 설명하면, 다관절 아암(230) 등에 상하 떨림이 발생하는 경우 박리 에러가 발생할 수 있는데, 이러한 떨림에 따른 미세위치 및 압력변화에도 이 완충유닛(243)이 완충 작용을 함으로써 상하 떨림에 의한 박리 에러를 종래보다 감소시키도록 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)가 보호 필름에 접촉하게 된다. 또한, 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)가 접촉하는 보호 필름의 두께가 위치가 각 보호 필름마다 다를 수 있고 이 경우에도 박리 에러가 발생할 수 있는데, 이러한 보호 필름의 두께 편차나 위치 편차에 있어서도 이 완충유닛(243)이 완충작용을 함으로써 보호 필름의 두께 편차나 위치 편차에 의한 박리 에러를 종래보다 감소시키도록 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)가 보호 필름에 접촉하도록 한다.

그리고 박리헤드본체(247)는, 롤러지지본체(248)의 하강을 제한하는 롤러하강제한 스토퍼부(247a)를 포함하고 전술한 바와 같이 롤러하강제한 스토퍼부(243)의 일단이 롤러지지본체(248)에 결합되고 타단이 박리헤드본체(247)에 결합되는데, 이에 의하여 롤러하강제한 스토퍼부(243)이 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)를 보호 필름 측으로 탄성 가압하되 롤러하강제한 스토퍼부(247a)에 하강이 제한되어 접촉된 상태를 유지한다.

이 상태에서 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)가 보호 필름에 접촉하면 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 힘이 전달되고 만약 과도한 힘이 가해지는 경우에도 롤러하강제한 스토퍼부(243)의 탄성력을 이기고 롤러지지본체(248)가 수십미크론 단위로 이동하였다가 미리결정된 힘으로 보호 필름에 접촉하게 된다,

한편, 롤러지지본체(248)가 박리헤드본체(247)를 상대 이동할 때 구름 마찰이 되도록 롤러지지본체(248)와 박리헤드본체(247) 사이에는 구름볼(249)이 배치된다. 이에 의하여 롤러지지본체(248)가 박리헤드본체(247)를 상대 이동할 때 마찰이 최소화되도록 하고 있다.

한편, 로봇 박리헤드(240)에는 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와의 상호작용을 위해 필름 클램프(242)와 클램프 액추에이터(244)가 마련된다.

필름 클램프(242)는 로봇 박리헤드(240)에서 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 이웃하게 배치되며, 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와 함께 보호 필름을 클램핑하는 역할을 한다.

필름 클램프(242)는, 클램프 액추에이터(244)에 연결되는 필름 클램프 본체(242a)와, 필름 클램프 본체(242a)에 일체로 마련되되 필름 클램프 본체(242a)가 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)로 접근한 때에 보호 필름에 접촉하여 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와 함께 보호 필름을 클램핑하는 접촉 클램핑부(242b)를 포함한다.

본 실시 예에서, 접촉 클램핑부(242b)는, 필림 클램프 본체로부터 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)를 향해 돌출형성되되 상호 이격되어 마련되는 한 쌍의 필름 클램핑 핑거(242b)를 포함한다.

그리고 필름 클램핑 핑거(242b)의 단부에는 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)의 외주면 곡면과 동일한 곡률을 갖는 곡면부(242c)가 형성된다. 따라서 박리되는 보호 필름은 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와 필름 클램핑 핑거(242b)의 곡면부(242c) 사이에서 에러 없이 클램핑될 수 있다.

클램프 액추에이터(244)는 필름 클램프(242)를 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 접근 또는 이격 구동시키는 역할을 한다. 클램프 액추에이터(244)는 모터 또는 실린더 구조일 수 있다.

이에, 도 9에서 도 10처럼 보호 필름의 일부분이 약간 말리면서 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)에 붙어 박리되고 나면 도 11처럼 클램프 액추에이터(244)가 동작되어 필름 클램프(242)의 곡면부(242c)가 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)의 외면에 접촉 가압되도록 한다. 그러면 일부 박리된 보호 필름이 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와 필름 클램프(242)의 곡면부(242c) 사이에서 클램핑될 수 있으며, 이 상태에서 도 12처럼 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)가 동작됨으로써 보호 필름이 패널 혹은 기능성 필름에서 완전히 박리될 수 있다.

로봇 박리헤드(240)에는 보호 필름이 필름 클램프(242)에 클램핑되었는지의 여부를 감지하는 필름 감지센서(245)가 마련된다. 필름 감지센서(245)가 보호 필름이 있다고 감지한 이후에 도 12처럼 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)이 동작되어 보호 필름을 제1 패널 또는 제2 패널(또는 기능성 필름)에서 완전히 박리시킬 수 있다. 따라서 필름 박리용 점착식 회전롤러(241)와 필름 클램프(242) 사이에 보호 필름이 클램핑되지 않았음에도 불구하고 도 12처럼 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)이 동작되는 에러 발생을 예방할 수 있다.

이와 같은 구성들, 즉 보호 필름을 박리해서 클램핑하기 위한 구성들 외에도 로봇 박리헤드(240)에는 흡착 유닛(246)이 더 갖춰진다. 흡착 유닛(246)은 로봇 박리헤드(240)의 일측에 마련되며, 패널 또는 상기 기능성 필름을 진공으로 흡착하는 다수의 흡착 패드(246a)를 포함한다. 흡착 유닛(246)은 패널이나 기능성 필름, 혹은 기타의 부자재를 흡착시켜 위치 이동시키는 역할을 담당할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)가 사용되는 기능성 필름 부착시스템(10)은 점착력 향상장치(300)를 더 포함한다. 점착력 향상장치(300)는 제1 패널 이동 경로라인(600) 및 제2 패널 이동 경로라인(700)을 따라 도 1 및 도 2에서 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)에 이웃하게 배치되며, 보호 필름이 박리된 패널의 박리 표면을 향해 플라즈마 이온을 분사하는 역할을 한다.

다시 말해, 점착력 향상장치(300)는 제1 패널 이동 경로라인(600) 및 제2 패널 이동 경로라인(700) 상에서 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)의 후공정에 배치되며, 보호 필름이 박리된 패널의 표면을 향해 플라즈마 이온을 분사해서 기능성 필름에 대한 점착력을 향상시키는 역할을 한다. 기능성 필름이 부착될 면에 대해 플라즈마 이온처리가 되기 때문에 기능성 필름이 보다 잘 부착될 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)가 사용되는 기능성 필름 부착시스템(10)은 얼라인 카메라(400)를 더 포함한다.

얼라인 카메라(400)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 기능성 필름에 대한 제1 패널 및 제2 패널의 상대 위치 얼라인(align) 또는 기능성 필름이 부착된 제1 패널 및 제2 패널의 상대 위치 얼라인(align)을 위해 제1 패널, 제2 패널, 기능성 필름 및 기능성 필름이 부착된 제1 패널에 대한 얼라인 영상을 촬영하는 역할을 한다. 본 실시예에서 얼라인 카메라(400)는 해당 이동 경로라인 상에 위치 고정되게 마련된다.

한편, 제1 기능성 필름 부착장치(100)와 제2 기능성 필름 부착장치(500)는 구조와 기능이 다를 수 있으나, 본 실시 예에서는 제1 기능성 필름 부착장치(100)와 제2 기능성 필름 부착장치(500)의 구조와 기능은 모두 동일하므로 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 대하여 상세히 설명한다.

도 13 내지 도 21에 자세히 도시된 바와 같이, 이러한 제1 기능성 필름 부착장치(100)는 장치 본체(120)와, 장치 본체(120)에 마련되되 점착 시트(110)를 이용해서 패널에 기능성 필름을 부착시키는 기능성 필름 부착부(150)를 포함할 수 있다.

뿐만 아니라 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 기능성 필름 부착장치(100)는 점착 시트(110)를 장치 본체(120)에 탑재시키는 시트 탑재부(130)를 더 포함할 수 있다. 제1 패널 슬라이더(191)는 장치 본체(120)와는 별개로 마련되되 제1 패널에 기능성 필름이 부착되는 장소를 형성할 수 있다.

장치 본체(120)는 본 실시예에 따른 제1 기능성 필름 부착장치(100)의 외관 구조를 이룬다. 이러한 장치 본체(120)에는 점착 시트(110)를 비롯해서 시트 탑재부(130), 기능성 필름 부착부(150) 등의 구조들이 위치별로 탑재된다.

장치 본체(120)의 일측에는 본체 구동부(121)가 마련된다. 본체 구동부(121)는 장치 본체(120) 전체를 승하강 구동시키는 역할을 한다. 장치 본체(120)는 패널 슬라이더(191, 193)의 상부로 이격되어 있기 때문에 이들의 간격 조절을 위해 본체 구동부(121)가 마련될 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우에는 제1 패널에 기능성 필름을 그대로 부착시키는 것이 아니라 점착 시트(110)를 사용해서 제1 패널에 기능성 필름을 부착시킨다. 따라서 기능성 필름 부착부(150)의 설명에 앞서 점착 시트(110)의 구조 및 기능에 대해 먼저 알아본다.

본 실시예에 적용되는 점착 시트(110)는 제1 패널에 기능성 필름을 부착시키기 위해 사용되는 매개체이다. 즉 본 실시예의 경우, 기능성 필름을 제1 패널에 그대로 부착시키는 것이 아니라 도 18내지 도 21처럼 기능성 필름을 점착 시트(110)에 먼저 점착시킨 후, 기능성 필름과 제1 패널을 상호 얼라인시킨 다음, 점착 시트(110)를 가압함으로써 제1 패널에 기능성 필름이 부착될 수 있도록 하고 있다.

이처럼 점착 시트(110)를 매개로 해서 제1 패널에 기능성 필름을 부착시킬 경우, 종전의 세트 테이블(Set Table)을 적용한 롤 투 스테이지(Roll to Stage) 방식 또는 드럼(Drum)을 적용한 드럼 투 스테이지(Drum to Stage) 방식과 달리 부착 효율과 품질이 우수한 장점이 있다.

다만, 점착 시트(110)를 적용함에 있어서 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic) 계열의 점착 시트, 공기 흡착층(Air Pocket) 시트, 기공(Porous) 시트 등을 단순히 적용하는 경우에는 높은 연신율로 인해 고(高)부착 정도의 제품 대응이 불가하고, 수명이 짧으며, 높은 러닝 코스트(Running Cost)와, 잦은 교체 주기로 인해 다운 타임(Down Time)이 증가하는 문제점이 발생된다.

이에, 본 실시예에서는 아래와 같은 혁신적인 구조의 점착 시트(110)를 제시함으로써 이러한 문제점을 해결하고 있는 것이다. 본 실시예에 따른 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 적용되는 점착 시트(110)는 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 점착층(111), 보강층(114), 그리고 이들 사이에 배치되는 쿠션층(112) 및 접착층(113)을 포함할 수 있다. 도 17처럼 점착층(111), 쿠션층(112), 접착층(113) 및 보강층(114)이 순차적으로 배열될 수 있다.

점착층(111)은 반데르발스 힘(van der Waals force)에 기초한 점착력을 통해 패널에 부착될 기능성 필름과 점착되는 부분이다.

참고로, 반데르발스 힘이란 부대(不對) 전자를 갖지 않은 전기적으로 중성인 분자 간에 작용하는 힘을 가리킨다. 특히 비교적 원거리에서 작용하는 인력을 말한다. 반데르발스 힘은 분산력의 결과로 생기며, 희가스 원자 간에 작용하는 힘, 벤젠 등 탄화수소의 분자결정이 형성되는 요인 등을 반데르발스 힘에 의해 설명할 수 있다. 또한 반데르발스 힘은 액체의 응집, 접착을 비롯해서 본 실시예와 같은 물리흡착 등의 현상을 설명하는 데 필요한 본질적인 힘을 의미한다.

다시 요약하면, 반데르발스 힘은 전기적으로 중성인 분자 사이에서 극히 근거리에서만 작용하는 극히 약한 정전기적 인력이며, 공유 결합성 분자들 사이에서 작용하는 전기적인 힘을 통칭한다.

특히, 이온의 힘을 통해 별도의 전력 없이도 물리적인 점착이 가능하게 하는데, 점착층(111)이 이러한 반데르발스 힘에 근간해서 제작되기 때문에 기능성 필름이 용이하게 점착될 수 있고, 또한 박리될 수 있다. 즉 점착층(111)에 약한 점성이 형성되기 때문에 점착층(111)에 기능성 필름에 점착될 수 있으며, 기능성 필름이 패널에 부착되고 나면 점착층(111)에서 기능성 필름이 용이하게 박리, 즉 이탈될 수 있다.

한편, 이와 같은 점착층(111)을 적용함에 있어서 단지 점착층(111)만을 시트로 적용하게 되면 초기에는 원하는 공정을 잘 수행할 수 있으나 반복 사용 시 높은 부착 압력으로 인해 점착층(111)이 늘어날 수 있는데, 점착층(111)이 늘어나게 되면 고(高)부착 정도의 제품 대응이 불가해질 수밖에 없다.

이에, 이러한 현상이 발생되지 않도록 본 실시예에 따른 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 적용되는 점착 시트(110)에는 보강층(114)이 마련된다. 보강층(114)은 점착층(111)과 연결되되 점착층(111)의 연신율이 증가되지 않게 점착층(111)을 보강하는 역할을 한다. 본 실시예에서 보강층(114)은 스테인리스 스틸(stainless steel) 박판으로 적용되며, 도 16처럼 점착층(111)보다 넓은 면적으로 점착층(111)을 지지하면서 보강한다. 보강층(114)이 스테인리스 스틸 박판으로 적용되기 때문에 연신율을 맞추기에 유리하다.

이처럼 보강층(114)이 더 적용되어 점착 시트(110)로 적용되는 경우, 연신율을 거의 제로(zero)에 가깝게 최대한 낮출 수 있어 고(高)부착 정도의 제품 대응이 가능해질 수 있으며, 내구성이 향상되기 때문에 수명이 연장될 수 있어 러닝 코스트(Running Cost)를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 교체 주기가 길어 다운 타임(Down Time)을 현저하게 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

쿠션층(112)은 점착층(111)과 접착층(113) 사이에 개재되는 층이다. 이러한 쿠션층(112)은 패널에 기능성 필름이 부착될 때, 완충력을 제공하는 역할을 한다. 따라서 후술할 부착 롤러(151)로 점착 시트(110)를 가압하면서 패널에 기능성 필름이 부착되는 중에 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

접착층(113)은 쿠션층(112)과 보강층(114)을 접착시키는 역할을 한다. 실제, 점착층(111)에는 약한 점성이 있어서 쿠션층(112)과의 잘 붙을 수 있기 때문에 접착층(113)은 쿠션층(112)과 보강층(114)에만 개재시키면 된다. 물론, 필요에 따라 점착층(111)과 쿠션층(112) 사이에도 접착층(113)을 재재시킬 수도 있을 것인데, 이러한 사항 역시 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 것처럼 본 실시예에 적용되는 점착 시트(110)는 점착층(111), 보강층(114), 그리고 이들 사이에 배치되는 쿠션층(112) 및 접착층(113)을 포함할 수 있는데, 이때 접착층(113)과 쿠션층(112)의 두께와 보강층(114)의 두께가 동일할 수 있으며, 점착층(111)의 두께가 보강층(114)의 두께보다 2배 이상 클 수 있다. 예컨대, 점착층(111)의 두께가 300㎛인 경우라면 보강층(114)의 두께는 50㎛일 수 있고, 쿠션층(112)의 두께와 보강층(114)의 두께의 합이 50㎛일 수 있다. 이는 실질적으로 기능성 필름이 점착되는 부분이 점착층(111)이기 때문에 두꺼운 것이 유리하고, 보강층(114)은 얇아야만 플렉시블될 수 있기 때문이다. 하지만, 이의 수치에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

이상 설명한 것처럼 본 실시예에 따른 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 전술한 반데르발스 힘(van der Waals force)에 근거한 점착 시트(110)가 적용되는 것이 바람직하지만 반드시 그러한 것은 아니다. 즉 일반적인 통상의 점착성 물질이 도포된 점착 시트(미도시)를 사용하더라도 관계는 없다. 따라서 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

한편, 점착 시트(110)가 장치 본체(120)의 해당 위치에 탑재될 수 있도록 점착 시트(110)의 양단부에는 점착 시트(110)의 양단부를 지지하는 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)가 결합된다. 그리고 이러한 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)를 매개로 해서 시트 탑재부(130)에 점착 시트(110)가 탑재될 수 있다.

시트 탑재부(130)는 장치 본체(120)의 일측에 마련되는 구성으로서 점착 시트(110)가 탑재되는 장소를 이룬다. 전술한 것처럼 점착 시트(110)의 양단부에 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)가 결합되는데, 이러한 제1 및 제2 시트 클램프(116,117)가 시트 탑재부(130)에 탑재되는 방식으로 점착 시트(110)가 설치될 수 있다.

시트 탑재부(130)는 장치 본체(120)의 일측에 마련되며, 제1 시트 클램프(116)가 탑재되게 지지하는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와, 장치 본체(120)의 타측에 마련되며, 제2 시트 클램프(117)가 탑재되게 지지하는 제2 클램프 탑재용 지지대(132)를 포함할 수 있다.

이처럼 점착 시트(110)의 일단부를 지지하는 제1 시트 클램프(116)가 제1 클램프 탑재용 지지대(131)에 탑재되고, 점착 시트(110)의 타단부를 지지하는 제2 시트 클램프(117)가 제2 클램프 탑재용 지지대(132)에 탑재되는 형태로 점착 시트(110)가 설치될 수 있는데, 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 사이에서 늘어지는 점착 시트(110)를 가이드하기 위해 다수의 시트 아이들 롤러(134)가 마련된다.

다수의 시트 아이들 롤러(134)는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 사이에 배치되며, 점착 시트(110)를 가이드하는 역할을 한다. 본 실시예에서 다수의 시트 아이들 롤러(134)는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 측에 각각 하나씩 회전 가능하게 배치되며, 모두가 무동력 자유 회전롤러로 적용된다.

이와 같은 시트 아이들 롤러(134)들의 작용으로 점착 시트(110)가 가이드되기는 하지만 기능성 필름의 부착 시 점착 시트(110)가 패널 측으로 가압되기 때문에 이러한 동작이 반복적으로 진행되다 보면 점착 시트(110)의 초기 장력이 틀어질 우려가 있다. 이에, 시트 장력 유지부(140)가 마련된다.

시트 장력 유지부(140)는 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 중 적어도 어느 하나에 마련되며, 점착 시트(110)의 장력을 유지시키는 역할을 한다. 본 실시예의 경우, 시트 장력 유지부(140)가 제1 클램프 탑재용 지지대(131) 측에 마련된다. 하지만, 이는 하나의 실시예에 불과하다. 즉 시트 장력 유지부(140)는 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 측에 마련될 수도 있고, 아니면 제1 클램프 탑재용 지지대(131)와 제2 클램프 탑재용 지지대(132) 모두에 마련될 수도 있을 것이다.

시트 장력 유지부(140)는 장치 본체(120)의 일측에 결합되는 슬라이딩 레일(141)과, 슬라이딩 레일(141)에 레일 맞물림되는 레일 블록(143)을 구비하며, 제1 클램프 탑재용 지지대(131)에 결합되는 지지대 서포트(142)와, 지지대 서포트(142)에 연결되어 동작되는 장력 실린더(144)를 포함할 수 있다. 이에, 장력 실린더(144)가 정해진 가압력으로 지지대 서포트(142)를 가압하거나 당기기 때문에 초기 세팅된 값의 장력을 그대로 유지할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 제1 기능성 필름 부착장치(100)에는 앞서 기술한 것처럼 기능성 필름 부착부(150)가 갖춰진다. 기능성 필름 부착부(150)는 시트 탑재부(130)에 이웃되게 장치 본체(120)에 마련되며, 점착 시트(110)에 기능성 필름이 펼쳐진 상태로 점착되도록 한 후, 점착 시트(110)를 이용해서 제1 패널에 기능성 필름을 부착시키는 역할을 한다.

다시 말해, 기능성 필름 부착부(150)는 도 18 내지 도 21처럼 기능성 필름을 점착 시트(110)에 먼저 점착시킨 후, 기능성 필름을 기준으로 기능성 필름에 대한 제1 패널의 상대 위치를 얼라인시킨 다음, 점착 시트(110)를 가압함으로써 제1 패널에 기능성 필름이 부착될 수 있도록 한다. 기능성 필름이 제1 패널에 부착되고 나면 점착 시트(110)가 기능성 필름에서 박리, 즉 이탈된다.

이러한 역할을 담당하는 기능성 필름 부착부(150)는 롤러 지지모듈(155)에 의해 한 몸체로 연결되는 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153)와, 롤러 지지모듈(155)을 업/다운(up/down) 구동시키는 모듈 업/다운 구동부(160)와, 롤러 지지모듈(155)을 주행시키는 모듈 주행부(170)를 포함할 수 있다.

부착 롤러(151)는 도 18에서 도 19처럼 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름이 점착되도록 하거나 도 20에서 도 21처럼 제1 패널에 기능성 필름이 부착되도록 점착 시트(110) 상에서 가압 이동되는 롤러이다.

다시 말해, 부착 롤러(151)는 점착 시트(110) 상의 보강층(114)에서 회전 이동되면서 점착 시트(110)를 일측에서 타측으로 가압한다. 따라서 도 18에서 도 19처럼 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름이 점착되는 공정이 진행될 수 있고, 또한 도 20에서 도 21처럼 패널에 기능성 필름이 부착되는 공정이 진행될 수 있다.

백업 롤러(152)는 부착 롤러(151)에 외접되며, 부착 롤러(151)의 회전을 지지하는 롤러이다. 백업 롤러(152)는 부착 롤러(151)보다 큰 직경을 가질 수 있는데, 이러한 백업 롤러(152)의 작용으로 인해 부착 롤러(151)가 도 18에서 도 17처럼 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름이 점착되도록 하거나 도 20에서 도 21처럼 패널에 기능성 필름이 부착되도록 하는 공정이 잘 진행될 수 있게끔 한다.

시트 이탈 롤러(153)는 도 21처럼 패널에 기능성 필름의 부착이 완료된 때 기능성 필름에서 점착 시트(110)가 이탈되도록 하는 기능의 롤러이다. 이러한 시트 이탈 롤러(153)는 부착 롤러(151)보다 높은 위치에서 점착 시트(110)의 하부에 배치된다. 이처럼 시트 이탈 롤러(153)가 점착 시트(110)의 하부에 배치되기 때문에 시트 이탈 롤러(153)를 업(up)시키면 점착 시트(110)가 기능성 필름에서 박리, 즉 이탈될 수 있다.

이상 설명한 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153)는 롤러 지지모듈(155)에 의해 한 몸체로 지지된다. 따라서 롤러 지지모듈(155)을 업(up)시키면 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153) 역시 함께 업(up)될 수 있고, 롤러 지지모듈(155)을 다운(down)시키면 부착 롤러(151), 백업 롤러(152) 및 시트 이탈 롤러(153) 역시 함께 다운(down)될 수 있다.

모듈 업/다운 구동부(160)는 장치 본체(120)에 마련되며, 롤러 지지모듈(155)을 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다. 본 실시예에서 모듈 업/다운 구동부(160)는 저마찰 실린더(161)를 포함한다. 그리고 저마찰 실린더(161)에는 부착 롤러(151)가 점착 시트(110)에 가압되는 가압력을 감지하는 로드 셀(162)이 마련된다. 로드 셀(162)의 정보에 의해 컨트롤러(미도시)가 저마찰 실린더(161)의 힘을 컨트롤함으로써 일정한 압력으로 점착 시트(110)를 가압할 수 있으며, 이로 인해 점착 시트(110)에 기능성 필름이 점착되도록 하거나 제1 패널에 기능성 필름이 부착되도록 할 수 있다.

모듈 주행부(170)는 장치 본체(120)에 마련되되 롤러 지지모듈(155) 및 모듈 업/다운 구동부(160)와 연결되며, 도 19 및 도 21처럼 롤러 지지모듈(155)이 패널 슬라이더(191, 193) 상에서 왕복 구동되도록 주행시키는 역할을 한다.

도 15에 도시된 것처럼 모듈 주행부(170)는 구동력을 발생시키는 모터(171)와, 모터(171)에 의해 정역 방향으로 회전 가능한 볼 스크루(172)와, 볼 스크루(172)에 나사 방식으로 결합되고 일측에서 모듈 업/다운 구동부(160)와 연결되는 스크루 너트(173)를 포함할 수 있다. 이에, 모터(171)가 구동되어 볼 스크루(172)가 회전되면 볼 스크루(172) 상에서 이동되는 스크루 너트(173)의 작용으로 인해 모듈 업/다운 구동부(160)를 비롯해서 롤러 지지모듈(155) 전체가 패널 슬라이더(191, 193) 상에서 왕복 구동될 수 있다. 컨트롤러(미도시)는 점착 시트(110)에 기능성 필름이 점착되도록 하거나 패널에 상기 기능성 필름이 부착되도록 하는 공정조건에 기초하여 모듈 업/다운 구동부(160)와 모듈 주행부(170)의 동작을 컨트롤할 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)가 사용되는 기능성 필름 부착시스템(10)의 작용을 설명한다.

우선, 제1 패널 즉 터치패널(TSP)에 기능성 필름 즉 OCA(광학용투명접착필름)를 부착하고 이어서 여기에 제2 패널 즉 OLED패널을 부착시키는 공정에 대하여 설명한다.

필름 슬라이더(195)에 로딩된 기능성 필름은 도 2의 적재 위치에 ⑤번, ⑥번, ④번의 순서대로 이동되면서 최종적으로 ④번의 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 공급된다. 이때, 기능성 필름은 ⑤번 위치에 도달되어 얼라인 카메라(400)에 의해 에지(edge)가 촬영된다. 촬영된 영상 정보는 컨트롤러(미도시)로 전송된다. 그리고 ⑥번 위치에 도달되어 표면에 점착된 보호 필름이 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)에 의해 박리된다.

보호 필름이 박리된 기능성 필름은 ④번의 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 공급된 후, 점착 시트(110)에 점착된다. 이에 대해 살펴본다. 즉 도 18처럼 패널 슬라이더(191, 193) 상에 기능성 필름이 로딩되면, 모듈 업/다운 구동부(160)에 의해 롤러 지지모듈(155)이 다운(down)된다. 이어 도 19처럼 모듈 주행부(170)의 작용으로 롤러 지지모듈(155)이 일측에서 타측으로 이동됨으로써 점착 시트(110)의 점착층(111)에 기능성 필름이 반데르발스 힘에 기초한 점착력을 통해 점착된다. 점착 시트(110)에 기능성 필름이 점착되고 나면 모듈 업/다운 구동부(160)에 의해 롤러 지지모듈(155)이 업(up)된다.

이와 같이 기능성 필름이 점착 시트(110)에 점착되는 중에 다른 한편에서 제1 패널은 도 2의 ①번에서 ④번의 순서대로 이동되면서 최종적으로 ④번의 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 공급된다.

제1 패널은 ①번 위치에 도달되어 표면에 점착된 보호 필름이 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)에 의해 도 9 내지 도 12의 과정으로 박리되고, ②번 위치에 도달되어 점착력 향상장치(300)에 의해 플라즈마 이온 처리된 다음, ③번 위치에 도달되어 얼라인 카메라(400)에 의해 얼라인 마크(align mark)가 촬영된다. 촬영된 영상 정보 역시, 컨트롤러(미도시)로 전송된다.

그리고 ④번의 제1 기능성 필름 부착장치(100)에 공급된다. 이때, 기능성 필름은 이미 제1 기능성 필름 부착장치(100)의 점착 시트(110)에 점착되어 있기 때문에 기능성 필름을 기준으로 해서 제1 패널의 상대 위치를 얼라인하기 위해 제1 패널에 대한 얼라인 작업이 진행된다. 전술한 바와 같이 제1 패널에 대한 얼라인 작업은 제1 패널이 제1 기능성 필름 부착장치(100)로 이동되는 중에 진행될 수 있다.

얼라인 완료된 제1 패널이 부착위치에 도달되면 모듈 업/다운 구동부(160)에 의해 롤러 지지모듈(155)이 다시 다운(down)된다. 이어, 도 20처럼 모듈 업/다운 구동부(160)에 의해 롤러 지지모듈(155)이 더 다운(down)되어 부착 롤러(151)의 작용으로 기능성 필름이 제1 패널에 접촉되도록 한다.

그런 다음, 도 21처럼 모듈 주행부(170)의 작용으로 롤러 지지모듈(155)이 타측에서 일측으로 이동됨으로써 부착 롤러(151)가 점착 시트(110)를 가압하는 힘으로 인해 제1 패널에 기능성 필름이 부착될 수 있게끔 한다. 제1 패널에 기능성 필름이 부착되고 나면 모듈 업/다운 구동부(160)에 의해 롤러 지지모듈(155)이 다시 업(up)되며, 이의 작용으로 인해 점착 시트가 기능성 필름에서 이탈된다.

이어서, 기능성 필름이 부착된 제1 패널은 필름부착패널 이동 경로라인(800)을 따라 이동되다가 ⑦번 위치에 도달되어 얼라인 카메라(400)에 의해 촬영되고 촬영된 영상정보 역시 컨트롤러(미도시)로 전송된다. 이후 ⑧번 위치에 도달되어 기능성 필름의 표면에 점착된 보호 필름이 박리된다. 기능성 필름이 부착된 제1 패널은 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급된 후, 도 19처럼 점착 시트(110)에 먼저 점착되어 대기한다. 이어, 제2 패널 슬라이더(193)에 의해 제2 패널이 이동되어 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급되며, 이후에 전술한 바와 같이 도 20 및 도 21처럼 제2 패널에 기능성 필름이 부착된 제1 패널이 부착되는 공정이 진행되고, 부착이 완료된 제품은 공용 패널 언로딩 라인(950)을 따라 언로딩(unloading, 도 1 및 도 2 참조)된다.

다음으로, 제2 패널 즉 OLED패널에 기능성 필름 즉 편광필름을 부착시키는 공정에 대하여 설명한다.

기능성 필름은 적재 위치에서 제2 필름 이동 경로라인(920)을 따라 이동되면서 최종적으로 ⑨번의 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급될 수 있다. 이때, 기능성 필름은 ⑦번 위치에 도달되어 얼라인 카메라(400)에 의해 에지(edge)가 촬영되고 촬영된 에지 영상정보 역시 컨트롤러(미도시)로 전송되며, ⑧번 위치에 도달되어 표면에 점착된 보호 필름이 박리된다.

그리고 필름 슬라이더(195)에 의해 기능성 필름이 먼저 이동되어 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급된 후, 도 19처럼 점착 시트(110)에 먼저 점착되어 대기하고, 이어, 제2 패널 슬라이더(193)에 의해 제2 패널이 이동되어 제2 기능성 필름 부착장치(500)에 공급된다.

이어서 제2 기능성 필름 부착장치(500)에서 전술한 바와 같이 도 20 및 도 21처럼 제2 패널에 기능성 필름이 부착되는 공정이 진행되고, 부착 작업이 완료된다. 부착이 완료된 제품은 공용 패널 언로딩 라인(950)을 따라 언로딩(unloading, 도 1 및 도 2 참조)된다.

전술한 실시 예에서는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치(200)가 하나의 기능성 필름 부착시스템으로 개별 기능성 필름(Film)을 부착하는 공정과 복수의 기능성 필름을 부착하는 공정을 모두 수행할 수 있는 기능성 필름 부착시스템에 사용되는 것에 대하여 상술하였으나, 다양한 시스템에 보호 필름을 박리하는 경우에 적용될 수 있을 것이다.

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 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 제1 기능성 필름 부착장치 110 : 점착 시트
120 : 장치 본체 130 : 시트 탑재부
140 : 시트 장력 유지부 150 : 기능성 필름 부착부
160 : 모듈 업/다운 구동부 170 : 모듈 주행부
91 : 제1 패널 슬라이더 193 : 제2 패널 슬라이더
192, 194 : 슬라이더 얼라인부 195 : 필름 슬라이더
200 : 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치 210 : 다관절 로봇본체
220 : 로봇 지지바디 230 : 다관절 아암
240 : 로봇 박리헤드 241 : 필름 박리용 점착식 회전롤러
242 : 필름 클램프 242c : 곡면부
244 : 클램프 액추에이터 245 : 필름 감지센서
246 : 흡착 유닛 246a : 흡착 패드
300 : 점착력 향상장치 400 : 얼라인 카메라
500 : 제2 기능성 필름 부착장치 600 : 제1 패널 이동 경로라인
700 : 제2 패널 이동 경로라인 800 : 필름부착패널 이동 경로라인
900 : 필름 이동 경로라인 950 : 공용 패널 언로딩 라인

Claims (14)

1. 설치면에 지지되는 로봇 지지바디와, 상기 로봇 지지바디에 연결되되 적어도 서로 다른 3축을 갖는 다관절 아암을 구비하는 다관절 로봇 본체; 및
   패널 및 기능성 필름 중 적어도 어느 하나의 표면에서 보호 필름을 박리하기 위해 상기 보호 필름의 표면에 점착되는 필름 박리용 점착식 회전롤러를 구비하며, 상기 다관절 아암의 말단부에 연결되는 로봇 박리헤드를 포함하며,
   상기 로봇 박리헤드는,
   상기 필름 박리용 점착식 회전롤러를 회전가능하게 지지하는 롤러지지본체; 및
   상기 롤러지지본체가 상대이동가능하게 결합되는 박리헤드본체를 더 포함하며,
   상기 박리헤드본체는,
   상기 롤러지지본체의 하강을 제한하는 롤러하강제한 스토퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 로봇 박리헤드는,
   미리 결정된 힘으로 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러가 상기 보호 필름에 접촉하도록, 상기 롤러지지본체와 상기 박리헤드본체 사이에 배치되어 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러에 가해지는 힘에 완충을 제공하는 완충유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 완충유닛은, 상기 롤러지지본체에 일단이 결합되고 타단이 상기 박리헤드본체에 결합되는 인장 탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 로봇 박리헤드는,
   상기 롤러지지본체가 상기 박리헤드본체를 상대 이동할 때 구름 마찰이 되도록 상기 롤러지지본체와 상기 박리헤드본체 사이에 배치되는 구름볼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 로봇 박리헤드는,
   상기 필름 박리용 점착식 회전롤러에 이웃하게 배치되며, 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러와 함께 상기 보호 필름을 클램핑하는 필름 클램프; 및
   상기 필름 클램프를 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러에 접근 또는 이격 구동시키는 클램프 액추에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 필름 클램프는,
   상기 클램프 액추에이터에 연결되는 필름 클램프 본체; 및
   상기 필름 클램프 본체에 일체로 마련되되 상기 필름 클램프 본체가 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러로 접근한 때에 상기 보호 필름에 접촉하여 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러와 함께 상기 보호 필름을 클램핑하는 접촉 클램핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 접촉 클램핑부는,
   상기 필름 클램프 본체로부터 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러를 향해 돌출형성되되 상호 이격되어 마련되는 한 쌍의 필름 클램핑 핑거를 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 필름 클램프 핑거의 단부에는 상기 필름 박리용 점착식 회전롤러의 외주면 곡면과 동일한 곡률을 갖는 곡면부가 형성되는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 박리헤드는,
    상기 필름 박리용 점착식 회전롤러와 이격되어 마련되되 상기 패널 또는 상기 기능성 필름을 진공으로 흡착하는 다수의 흡착 패드를 구비하는 흡착 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 다관절 아암은 서로 다른 6축을 갖는 6축 다관절 아암인 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 필름 박리용 점착식 회전롤러는,
    회전롤러본체; 및
    상기 회전롤러본체 표면에 코팅된 점착코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 박리헤드는,
    상기 필름 박리용 점착식 회전롤러에 이웃하게 배치되며, 상기 보호 필름이 상기 필름 클램프에 클램핑되었는지의 여부를 감지하는 필름 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다관절 로봇식 보호 필름 박리장치.

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