KR101350906B1 - 터치스크린패널용 투명도전성 필름 적재 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

건조로를 통과한 투명도전성 공정 필름을 작업대의 보관함으로 이송하는 이송장치, 투명도전성 공정 필름이 작업대의 보관함에 놓이면 보호필름을 파지하여 투명도전성 공정 필름을 덮도록 이동시키는 보호필름 이송장치, 보관함에 일정 분량의 투명도전성 공정 필름이 쌓이면 원위치에서 상기 작업대를 하강시키거나 원래의 작업대 위치로 상승하여 복귀시키는 승강장치, 상기 승강장치와 결합되어 상기 승강장치의 이동으로 작업대가 적재대의 빈 위치 측방에 이르면 상기 보관함을 적재대의 빈 위치로 이동시켜 상기 승강장치가 다시 원위치로 복귀하도록 하는 수평이송장치를 구비하여 이루어지는 터치스크린패널용 투명도전성 필름 적재 장치와 적재 방법이 개시된다.
본 발명에 따르면, 투명도전성 필름 가공 후 건조에서 적재, 보관에 이르기까지의 작업과정에 의한 불량 요인을 줄일 수 있고, 공정 과정에서 수작업에 의해 진행되는 부분을 줄여 공정 비용을 절감할 수 있게 된다.

Description

터치스크린패널용 투명도전성 필름 적재 장치 및 방법{method of loading transparent conductive film for touch screen panel and apparatus for the same}

본 발명은 터치스크린패널(TSP:touch screen panel) 등에 사용되는 투명도전성 필름을 다음 공정 전에 보관하기 위해 적재하는 공정 필름 적재 장치에 관한 것이다.

투명도전성 필름은 합성수지 필름의 표면에 투명도전층을 적층하여 형성한 필름이다. 투명 도전성 필름은 터치스크린패널의 전극, 광학 디스플레이의 전극으로서 사용되고 있다. 예를 들면 터치스크린패널에서는, 인듐주석산화물(ITO)이 스퍼터링 등의 방법으로 부착된 투명 도전 유리판과, 비교적 열에 강하고 기계적 강성을 가지며 공정 중이나 사용 중에 수축에 의한 치수변화가 작은 폴리에틸렌텔레프탈레이트(PET) 필름 등의 합성수지 필름에 ITO가 스퍼터링 등의 방법으로 부착된 투명도전성 필름이 ITO층 가공을 통해 회로를 이룬 상태에서 스페이서를 통해 서로 마주보도록 배치되어 사용된다.

따라서, 터치스크린 패널을 만드는 상당 부분의 작업은 투명도전성 필름의 투명도전막을 가공하여 터치스크린 패널에 적합한 회로 패턴을 만드는 과정이 된다. 이는 터치스크린 패널이 아니지만 투명도전막을 사용하는 다른 표시장치의 기판 등을 형성할 때에도 동일하게 해당될 수 있다.

투명도전막 패턴을 형성하는 작업은 우선 절단 작업이 이루어진 ITO 필름 시트를 전열처리하는 것으로 통상 시작된다. 전열처리 단계를 통해 균열의 위험을 줄이고 안정성을 높인 상태에서 투명도전막에 대해서는 포토리소그래피를 이용한 패터닝 가공이 이루어진다.

패터닝 가공은 ITO막과 같은 도전막이 전체적으로 형성된 상태에서 위에 감광성 층을 형성하고, 마스크를 통해 노광을 실시하고, 감광성 층 가운데 노광 이후 패턴을 이루지 않는 부분을 제거하는 현상을 실시하고, 노출된 도전막에 대한 에칭과 감광막 패턴을 제거하는 에싱(ashing)이나 스트리핑(stripping) 등의 순서로 이루어질 수 있다.

투명도전성 필름으로 만들어진 회로 패턴은 외부 회로 및 전원과 연결되어야 완전한 역할을 할 수 있다. 그런데, ITO는 도전체 가운데 저항이 큰 물질에 속하고, 회로 기능을 원활히 발휘하기 위해 외부와의 연결 단자 부분에는 이 부분에서의 저항을 낮추기 위해 ITO 단자 위에 도전성이 높은 재료로 연결 단자 패턴을 만들어 연결 단자를 완성하게 된다.

ITO층이 스퍼터로 이루어진 박막인데 비해 연결단자 패턴은 은 페이스트와 같이 도전성이 높은 재료를 페이스트 형태로 만들어 이를 실크 스크린 방식으로 스크린 인쇄하여 만드는 경우가 많다.

따라서, 형성된 연결단자의 은 페이스트가 완전히 건조되어야 다음 공정을 수행하는 데 무리가 없고, 건조 공정에는 상당한 시간이 걸리며, 완성된 연결단자가 이상이 없는 지를 별도의 검사 공정을 통해 확인하게 된다.

통상적으로 이러한 터치스크린패널 형성을 위한 일련의 공정은 개개의 터치스크린패널 하나씩에 대해 이루어지는 것이 아니고, 공정 능률을 높이기 위해 하나의 공정 필름에 다수의 터치스크린패널용 패턴을 형성하고, 공정의 완료단계에서 전체 공정 필름을 톰슨 프레스 등의 절단 장비로 분할하여 다수의 개별 공정 필름을 얻게 된다. 이는 마치 하나의 웨이퍼를 가공하여 다수의 반도체 칩을 얻는 것이나, 하나의 큰 기판을 가공하여 다수의 개별 디스플레이 패널을 얻는 것과 유사하다.

연결단자가 형성된 공정 필름은 바로 절단, 분할되어 터치스크린 패널을 형성하는 것이 아니고, 공정상 필요나 기타 여러 가지 이유로 인하여 절단되지 않은 상태로 보관될 수 있다.

기존에는 은페이스트 인쇄가 이루어진 공정 필름을 컨베이어로 이동하면서 적외선 건조로를 지나도록 하여 건조가 이루어지고, 건조가 이루어진 공정 필름에 대해 검사가 진행되도록 하고, 이를 위해 오퍼레이터가 건조된 공정 필름을 손으로 잡아 육안으로 검사를 하거나 면광원 등에 비추어 검사를 한 뒤 보관용 랙(rack)에 적재하여 보관한다.

이때, 보관 공간을 줄이기 위해 공정 필름이 서로 겹치도록 적재되며, 적재될 때 ITO 도전 패턴이 손상되는 것을 방지하기 위해 연결단자가 형성된 공정 필름은 보호필름으로 덮여 보다 완전한 상태로 보관을 하게 된다.

그런데, 이런 종래의 공정에서는 건조로에서 건조가 이루어진 필름을 작업자가 직접 손으로 잡아 다루게 되고, 보관용 랙(rack)에 적재되기까지 수작업 과정에서 패턴의 손상, 오염 등의 흠결이 발생하기 쉬우며, 이 단계에서 발생되는 공정 불량은 완성단계에서의 공정 불량이므로 공정 손실이 더 크게 되는 문제가 있다.

등록특허 10-1071683

본 발명은 상술한 바와 같이 종래 기술에서 투명도전성 필름 가공 후 건조에서 랙 적재, 보관에 이르기까지의 수작업에 의한 불량 요인을 줄일 수 있는 공정방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 공정 과정에서 수작업에 의해 진행되는 부분을 줄여 공정 비용을 절감할 수 있는 공정 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법은, 터치스크린 형성용 투명도전성 공정 필름에 연결 단자를 금속 페이스트를 이용하여 인쇄로 형성하는 단계, 컨베이어에 투명도전성 공정 필름을 놓고 건조로를 통과시켜 연결 단자를 건조하는 단계, 건조로를 통과한 투명도전성 공정 필름을 진공 흡착하여 보호필름 작업대로 이동시키는 단계, 보호필름으로 투명도전성 공정 필름 표면을 덮어 결합시키는 단계, 보호필름이 덮인 투명도전성 필름을 작업대 엘리베이터로 하강시키고 수평이동시켜 적재대에 보관하는 단계를 구비하여 이루어진다.

본 발명 장치는 건조로를 통과한 투명도전성 공정 필름을 작업대의 보관함으로 이송하는 이송장치, 투명도전성 공정 필름이 작업대의 보관함에 놓이면 보호필름을 파지하여 투명도전성 공정 필름을 덮도록 이동시키는 보호필름 이송장치, 보관함에 일정 분량의 투명도전성 공정 필름이 쌓이면 원위치에서 상기 작업대를 하강시키거나 원래의 작업대 위치로 상승하여 복귀시키는 승강장치, 상기 승강장치와 결합되어 상기 승강장치의 이동으로 작업대가 적재대의 빈 위치 측방에 이르면 상기 보관함을 적재대의 빈 위치로 이동시켜 상기 승강장치가 다시 원위치로 복귀하도록 하는 수평이송장치를 구비하여 이루어진다.

본 발명에 따르면, 투명도전성 필름 가공 후 건조에서 적재, 보관에 이르기까지의 작업과정에 의한 불량 요인을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 공정 과정에서 수작업에 의해 진행되는 부분을 줄여 공정 비용을 절감할 수 있도록 한다.

도1은 본 발명 장치의 일 실시예에 대한 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 평면적 구성 개념도,
도2는 본 발명 장치의 일 실시예에서의 한 공정 단계를 개념적으로 나타내는 부분 측단면도,
도3은 본 발명 장치의 일 실시예에서의 다른 공정 단계를 개념적으로 나타내는 부분 측단면도,
도4 및 도5는 본 발명 장치의 일 실시예에서의 공정 단계들을 개념적으로 나타내는 측단면도들이다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명 장치의 일 실시예에 대한 전체적인 구성을 개략적으로 나타내고 있는 일종의 레이아웃 도면이다.

이 실시예에서 본 발명의 전단계 장치는 대략 3 부분으로 이루어져, 제 1 부분은 스크린 인쇄장치(10)로 투명도전막을 패터닝하여 회로 패턴을 만든 상태에서 공정 필름(100)의 정해진 위치에 은 페이스트로 스크린 인쇄를 실시하여 연결단자 패턴을 만드는 부분이다. 그 구성은 기존의 알려진 인쇄장치들과 기본적으로 유사하게 이루어질 수 있다.

은 페이스트 패턴은 투명도전막에 비해 두꺼운 후막이며, 인쇄를 위해 용매를 사용하므로 패턴을 연결단자로 완성하기 위해서는 건조가 필요하다.

따라서, 인쇄장치(10)를 거친 투명도전성 필름이 바로 건조장치(30)로 갈 수 있도록 건조장치(30)가 인쇄장치(10)에 이어져 제 2 부분을 이루고 있다. 단, 건조에는 상당한 시간이 소요되며, 인쇄를 끝낸 공정 필름(100)을 건조 전에 겹쳐서 보관하는 것도 적합하지 않으므로 대개 건조장치(30)는 컨베이어 형태의 이송라인(40)을 만들고, 인쇄를 끝낸 공정 필름(100)을 이 이송라인(40)에 얹어 이동시키고, 이송라인(40) 주변에 빛을 발산하는 적외선 램프형 가열장치(31)와 이들을 포괄하는 보온 벽체를 설치하여 일종의 가열로를 형성하도록 한다.

다음으로 제 3 부분은 검사장치(20)이다. 검사장치(20)는 인쇄장치에 인접하게 검사장치를 설치하고 도1과 같이 인쇄장치(10)로부터 이송라인(40)에 옮겨진 상태에서 일정 시간 검사를 실시하여 공정 필름(100)을 하나의 장치에서 다른 장치로 옮기는 공정 부담과 불량 가능성을 줄일 수 있다.

본 발명의 실시예에서 본 장치는 공정 필름에 대해 보호필름(200)을 덮는 작업이 이루어지는 작업대(110)와, 건조 장치(30)를 마치고 대기작업대(41)에 놓인 공정 필름(100)을 작업대(110)에 놓인 보관함(120)으로 옮기는 이송장치(130)와, 보호필름(200)을 작업대의 보관함에 놓인 공정 필름(100) 위에 이동시키는 보호필름 이송장치(230)와, 작업대를 승강시키는 승강장치(147), 작업대의 일부를 이루어 보관함을 수평이동시키는 수평이송장치(140), 수평이송장치로부터 받은 보관함이 놓이는 적재대(300)를 구비하여 이루어진다.

적재대(300)에는 적재판(310)이 상하로 층을 이루어 각 적재판(310) 위에 보관함(120)이 올려질 수 있다.

승강장치(147)는 위에는 작업대(110) 일부를 이루는 수평이송장치(140)가 결합되어 있고, 자체는 하나의 직선상의 왕복 운동을 하는 장치이므로 그 구성은 주지의 다양한 기계적 결합을 통해 가령, 유압장치, 공압장치, 벨트와 풀리, 랙(rack)과 피니언(pinion), 기어 조합 등을 통해 이루어질 수 있으므로 구체적 구성은 생략하기로 한다.

수평이송장치(140)는 이 실시예에서는 승강장치(147) 말단에 결합된 위가 열린 케이스, 컨베이어를 이루는 벨트(145), 구동풀리(143), 미도시된 모터 등으로 이루어진다. 여기서 벨트(145) 자체에 보관함이 놓이는 형태를 이루고 있다.

공정 필름(100)이나 보호필름(200)을 옮기는 이송장치(130)나 보호필름 이송장치(230)는 통상 진공흡착 방식으로 필름을 옮기는 진공 이송장치이나, 집게와 같은 파지부가 필름을 잡아 이송시킬 수도 있다. 보호필름은 공정 필름과 접하는 면이 점착제 성분을 가지고 있고, 다른 면은 점착제 성분이 없어서 보호필름이 덮이는 공정 필름에만 결합하게 된다.

보호필름이 결합된 공정 필름은 투명도전막 패턴이나 인쇄된 단자가 보호필름으로 보호되므로 위쪽에 다른 공정 필름이 놓여도 훼손의 문제가 없으며, 이후의 공정을 위해 대기하면서 안정된 상태로 보관될 수 있다.

이상과 같은 구성을 가진 본 발명 장치에서 보관함에 공정 필름이 쌓이고 적재대에 옮겨져 보관되는 과정, 동작을 살펴보면,

먼저, 전단계 장치에서 투명도전막 회로 패턴과 은 페이스트 연결단자 패턴이 형성되고 검사를 거쳐 건조된 공정 필름이 대기작업대(41)에 놓인다. 이송장치(130)가 대기작업대의 공정 필름(100)을 본 발명 장치의 작업대(110)에 놓인 보관함(120)으로 진공흡착 등의 방식으로 이송한다. 작업대는 보관함이 실제로 놓이는 부분과 그 주변 부분인 작업대 케이스를 구비하고, 작업대 케이스는 적재대(300)와 내부 공간이 서로 연결되어 있다.

적재대(300) 위쪽에 높인 보호필름 보관함(210)에는 보호필름이 적재되어 있고, 위쪽에 보호필름 이송장치(230)가 설치되어 보호필름을 이송장치(130)와 같은 방식으로 보관함에 놓인 공정 필름의 위로 이송한다. 보호필름은 공정 필름 위에 겹쳐져 공정 필름에 형성된 패턴들을 덮어 보호하게 된다.

이송장치와 보호필름 이송장치는 서로 충돌하지 않도록 이루어진 프로그램을 내장한 본 발명 장치의 도시되지 않은 콘트롤러의 통제에 따라 동작할 수 있고, 이런 통제를 위해 이송장치와 보호필름 이송장치에는 서로의 근접시 동작을 중단하는 센서를 사용할 수도 있다.

이송장치와 보호필름 이송장치가 보관함에 번갈아 공정 필름과 보호필름을 이송하여 쌓고, 보관함에 보호필름으로 덮인 공정 필름 일정 매수가 쌓이면 센서가 쌓인 높이나 질량을 감지하는 방식으로 쌓는 동작을 멈추거나, 혹은 장치를 움직이는 콘트롤러가 보관함의 누적 공정 필름 매수를 누산하여 보관함에 쌓는 동작을 멈춘다.

도시되지 않지만 필요에 따라 보관함에는 더 안전한 공정 필름 보관을 위해 뚜껑이 덮일 수 있다.

이와 같은 과정을 통해 공정 필름 일정 매수가 보관함에 쌓이거나 뚜껑이 덮이면, 승강장치가 구동된다. 승강장치(147)는 그 상단에 결합되고 작업대의 일부를 이루어 보관함이 직접 놓이는 수평이송장치(140)를 하강시킴으로써 보관함(120)을 작업대 케이스의 내부 공간에서 하강시킨다.

하강은 적재대(300) 내에 상하로 설치된 적재판 가운데 빈 적재판이 감지될 때까지 혹은 프로그램에 의해 정해진 적재판(310)의 측방에 올 때까지 지속된다.

적재판(310)이 빈 것을 확힌하면 수평이송장치(140)에서는 모터가 구동되어 풀리(143)를 돌리고, 풀리(143)에 의해 벨트(145)가 움직이면서 벨트(145) 위에 놓인 보관함(120)이 측방으로 이동하여 같은 레벨에 있는 빈 적재판에 놓이게 된다.

물론, 이 실시예와 달리 수평이송장치는 다른 구성을 가질 수도 있고, 다양한 구동방법 및 이송방법을 통해 보관함이 적재판으로 이송되는 것이 가능하다.

보관함이 적재부로 이동된 다음에는 승강장치는 수평이송장치를 상승시켜 작업대 상의 원위치로 이동시킨다. 작업대에는 다른 보관함이 놓이고, 보관함에는 다시 이송장치와 보호필름 이송장치에 의해 공정 필름과 보호필름이 번갈아 이송된다.

이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10: 인쇄장치 20: 검사장치
30: 건조장치 40: 이송라인
41: 대기작업대 100, 100': 공정 필름
110: 작업대 120: 보관함
130: 이송장치 140: 수평이송장치
141: 케이스 143: 풀리
145: 벨트 147: 승강장치
200: 보호필름 210: 보호필름 보관함
230: 보호필름 이송장치 300: 적재대
310: 적재판

Claims (4)

1. 공정 필름을 작업대의 보관함으로 이송하는 이송장치,
   상기 공정 필름이 상기 보관함에 놓이면 보호필름을 파지하여 상기 공정 필름을 덮도록 이동시키는 보호필름 이송장치,
   상기 보관함에 상기 공정 필름이 일정 분량 쌓이면 상기 작업대를 하강시키거나 상승시키는 승강장치,
   상기 승강장치와 결합되어 상기 승강장치의 이동으로 상기 작업대가 적재대의 빈 위치 측방에 이르면 상기 보관함을 상기 빈 위치로 이동시키는 수평이송장치를 구비하여 이루어지는 터치스크린패널용 투명도전성 필름 적재 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수평이송장치는 상기 작업대의 일부를 구성하며, 상기 승강장치 상단에 부착되는 상부가 열린 케이스, 상기 케이스에 설치되는 모터, 풀리, 벨트를 구비하여 이루어지고,
   상기 보관함은 상기 벨트 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 터치스크린패널용 투명도전성 필름 적재 장치.
3. 터치스크린 형성용 투명도전성 공정 필름에 연결 단자를 금속 페이스트를 이용하여 인쇄로 형성하는 인쇄단계,
   컨베이어에 상기 투명도전성 공정 필름을 놓고 건조로를 통과시켜 연결 단자를 건조하는 건조단계,
   건조로를 통과한 상기 투명도전성 공정 필름을 작업대 보관함으로 이동시키는 단계,
   보호필름으로 상기 투명도전성 공정 필름 표면을 덮어 결합시키는 단계,
   상기 보호필름이 덮인 상기 투명도전성 필름을 적재한 상기 보관함을 작업대 승강장치로 수직이동시키는 단계,
   상기 보관함을 수평이동시켜 적재대에 보관하는 단계를 구비하여 이루어지는 터치스크린패널용 투명도전성 필름 적재 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 인쇄단계와 상기 건조 단계 사이에 금속 페이스트 패턴을 검사하는 검사단계가 더 구비된 것을 특징으로 하는 터치스크린패널용 투명도전성 필름 적재 방법.

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