KR101400676B1 - 필름 부착 장치 및 이를 이용한 필름 부착 방법 - Google Patents

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윤상민
김기락
김태호
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주식회사 아바코
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Abstract

필름의 부착 정밀도를 향상시키고 필름의 부착 속도를 증가시킬 수 있는 본 발명에 따른 필름 부착 장치는 베이스 프레임부에 설치된 회전축을 중심으로 회전하는 회전 테이블; 상기 회전 테이블에 설치되어 필름을 지지하기 위한 필름 지지 모듈부; 상기 회전 테이블의 회전에 의해 필름 공급 영역으로 이동된 상기 필름 지지 모듈부에 상기 필름을 공급하기 위한 필름 공급기; 상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 필름 공급 영역으로부터 이형 필름 박리 영역으로 이동된 상기 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름에 부착된 이형 필름을 박리하기 위한 이형 필름 박리기; 상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 이형 필름 박리 영역으로부터 필름 위치 검출 영역으로 이동된 상기 필름 지지 모듈에 지지되어 있는 필름의 필름 위치 정보를 검출하기 위한 필름 위치 검출기; 상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 필름 위치 검출 영역으로부터 상기 필름 부착 영역으로 이동된 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름 위에 상기 디스플레이 패널을 반송하고, 상기 필름 위치 정보에 따라 상기 디스플레이 패널의 위치를 정렬하는 패널 반송기; 및 상기 베이스 프레임부에 설치되어 상기 필름 부착 영역에서 상기 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름을 상기 디스플레이 패널에 부착하는 제 1 필름 부착 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

필름 부착 장치 및 이를 이용한 필름 부착 방법{APPARATUS FOR ATTACHING FILM AND METHOD FOR ATTACHING FILM USING THE SAME}
본 발명은 필름 부착 장치 및 이를 이용한 필름 부착 방법에 관한 것으로, 특히, 필름의 부착 정밀도 및 부착 속도를 향상시킬 수 있는 필름 부착 장치 및 이를 이용한 필름 부착 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 반도체 산업 중 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평판 디스플레이가 개발 및 상용화되고 있다. 여기서, 평판 디스플레이로는 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이, 유기 발광 디스플레이, 전기 영동 디스플레이, 전자 습윤 디스플레이 등이 있다. 이러한, 평판 디스플레이 중에서 액정 디스플레이 및 유기 발광 디스플레이는 텔레비전 또는 모니터의 표시 장치 이외에도, 노트북 컴퓨터, 테블릿 컴퓨터, 스마트 폰, 휴대용 표시 기기, 휴대용 정보 기기 등의 표시 장치로 널리 사용되고 있다.
통상적으로, 평판 디스플레이 패널에는 특정한 방향으로 진동하는 파장의 빛만이 통과할 수 있도록 하기 위한 편광 필름이 부착되어 있다. 이러한 편광 필름은 필름 부착 장치에 의해 수행된다.
일반적인 필름 부착 장치는 편광 필름을 공급하는 필름 공급 공정, 편광 필름에 부착되어 있는 이형 필름을 박리하는 이형 필름 박리 공정, 이형 필름이 박리된 편광 필름을 디스플레이 패널에 부착하는 필름 부착 공정을 순차적으로 수행함으로써 디스플레이 패널의 상면에 편광 필름을 자동적으로 부착하게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 필름 부착 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 필름 부착 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 필름 부착 장치는 패널 지지 수단(10), 필름 지지 수단(20), 및 롤러부(30)로 구성된다.
상기 패널 지지 수단(10)은 디스플레이 패널(1)의 상면이 하방을 향하도록 지지하고, 지지된 디스플레이 패널(1)을 수평 방향(X)으로 직선 이송시킨다. 이러한, 상기 패널 지지 수단(10)은 진공 흡착 방식을 이용하여 디스플레이 패널(1)을 지지한다.
상기 필름 지지 수단(20)은 상기 패널 지지 수단(10)의 하부에 설치되어 편광 필름(2)을 지지한다. 이를 위해, 상기 필름 지지 수단(20)은 스테이지 몸체(22), 틸트 스테이지(tilt stage; 24)로 구성된다.
상기 스테이지 몸체(22)는 상기 패널 지지 수단(10)의 하부에 설치되어 상기 틸트 스테이지(22)와 롤러부(30)를 지지한다.
상기 틸트 스테이지(22)는 상기 스테이지 몸체(22)의 제 1 측으로부터 상기 패널 지지 수단(10) 쪽으로 회전 가능하도록 상기 스테이지 몸체(22)의 제 1 측에 회전 가능하게 설치된다. 이러한, 상기 틸트 스테이지(22)는 상기 필름 공급 공정시, 상면이 상기 수평 방향(X)과 나란한 필름 공급 위치에서 상기 편광 필름(2)을 공급받는다. 그리고, 상기 틸트 스테이지(22)는 상기 필름 부착 공정시, 지지된 편광 필름(2)의 상면이 일정한 각도로 경사지도록 상기 지지 프레임(22)의 제 1 측으로부터 상기 패널 지지 수단(10) 쪽으로 회전된다.
상기 롤러부(30)는 상기 스테이지 몸체(22)의 제 2 측에 설치되어 회전 운동을 통해 편광 필름(2)이 디스플레이 패널(1)에 균일하게 부착되도록 편광 필름(2)을 가압한다. 이를 위해, 상기 롤러부(30)는 상기 스테이지 몸체(22)의 제 2 측에 일정한 간격을 가지도록 나란하게 설치되어 한 쌍의 롤러 지지 부재(32), 및 한 쌍의 롤러 지지 부재(32) 간에 회전 가능하게 설치된 부착 롤러(34)로 구성된다.
이와 같은, 종래의 필름 부착 장치를 이용한 필름 부착 공정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 필름 공급 공정을 통해, 편광 필름(2)을 수평 상태로 회전된 틸트 스테이지(22)에 공급하여 안착시킨다.
이어서, 상기 이형 필름 박리 공정을 통해, 틸트 스테이지(22)에 흡착된 편광 필름(2)에서 이형 필름을 박리한다.
상기 필름 공급 공정 또는 상기 이형 필름 박리 공정과 동시에 필름 부착면이 하방을 향하는 디스플레이 패널(1)을 패널 지지 수단(10)에 공급하여 패널 지지 수단(10)의 진공 흡입력을 통해 디스플레이 패널(1)을 패널 지지 수단(10)의 하면에 진공 흡착시킨다.
그런 다음, 틸트 스테이지(22)에 흡착된 편광 필름(2)의 전단부 끝단이 패널 지지 수단(10)에 진공 흡착된 디스플레이 패널(1)의 전단부 끝단에 서로 맞닿도록 틸트 스테이지(22)를 일정한 각도로 경사지게 회전시킨다.
그런 다음, 도 1에 도시된 바와 같이, 필름 부착 공정을 통해, 패널 지지 수단(10)을 수평 방향(X)으로 직선 운동시킴으로써 패널 지지 수단(10)에 진공 흡착된 디스플레이 패널(1)에 편광 필름(2)을 부착한다. 이때, 패널 지지 수단(10)의 수평 방향(X)에 따라 상기 롤러부(30)의 부착 롤러(34)가 회전되어 디스플레이 패널(1)에 부착된 편광 필름(2)을 누름(또는 가압)함으로써 상기 부착 롤러(34)의 회전 운동에 의해 편광 필름(2)이 디스플레이 패널(1)에 균일하게 부착되게 된다.
이와 같은, 종래의 필름 부착 장치 및 이를 이용한 필름 부착 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 상기 필름 공급 공정에 의해 틸트 스테이지(22)에 지지된 편광 필름(2)이 상기 이형 필름 박리 공정과 상기 필름 부착 공정으로 이동하는 과정에서 유동이 발생되기 때문에 편광 필름(2)과 디스플레이 패널(1) 간의 부착 정밀도가 저하된다는 문제점이 있다.
둘째, 상기 부착 롤러(34)가 고정된 위치에서 디스플레이 패널(1)에 편광 필름(2)을 부착하기 때문에 부착 속도가 낮다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 필름의 부착 정밀도를 향상시키고 필름의 부착 속도를 증가시킬 수 있는 필름 부착 장치 및 이를 이용한 필름 부착 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 필름 부착 장치는 베이스 프레임부에 설치된 회전축을 중심으로 회전하는 회전 테이블; 상기 회전 테이블에 설치되어 필름을 지지하기 위한 필름 지지 모듈부; 상기 회전 테이블의 회전에 의해 필름 공급 영역으로 이동된 상기 필름 지지 모듈부에 상기 필름을 공급하기 위한 필름 공급기; 상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 필름 공급 영역으로부터 이형 필름 박리 영역으로 이동된 상기 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름에 부착된 이형 필름을 박리하기 위한 이형 필름 박리기; 상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 이형 필름 박리 영역으로부터 필름 위치 검출 영역으로 이동된 상기 필름 지지 모듈에 지지되어 있는 필름의 필름 위치 정보를 검출하기 위한 필름 위치 검출기; 상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 필름 위치 검출 영역으로부터 상기 필름 부착 영역으로 이동된 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름 위에 상기 디스플레이 패널을 반송하고, 상기 필름 위치 정보에 따라 상기 디스플레이 패널의 위치를 정렬하는 패널 반송기; 및 상기 베이스 프레임부에 설치되어 상기 필름 부착 영역에서 상기 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름을 상기 디스플레이 패널에 부착하는 제 1 필름 부착 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 필름 위치 검출기는 상기 필름 위치 검출 영역에서 상기 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름 상으로 이동하면서 상기 필름을 촬상하는 복수의 필름 비젼 유닛; 및 상기 복수의 필름 비젼 유닛으로부터 제공된 상기 필름의 촬상 이미지를 분석하여 상기 필름 위치 정보를 생성하는 필름 위치 정보 분석부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 패널 반송기는 상기 디스플레이 패널을 지지하는 패널 지지부; 상기 필름 위치 정보에 따라 상기 패널 지지부를 이동시켜 상기 디스플레이 패널의 위치를 정렬하는 UVW 스테이지; 상기 UVW 스테이지를 지지하는 패널 이송 프레임; 및 상기 패널 이송 프레임을 지지하고 이송시키는 패널 이송 기구를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 회전 테이블은 외주면으로부터 중심부 쪽으로 오목하게 형성된 복수의 모듈 배치홈을 포함하며, 상기 필름 지지 모듈부는 상기 복수의 모듈 배치홈 각각에 설치되어 상기 필름을 지지하는 복수의 필름 지지 유닛을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 필름 지지 유닛 각각은 상기 모듈 배치홈의 양측벽에 이송 가능하도록 나란하게 설치된 한 쌍의 이송 플레이트; 상기 한 쌍의 이송 플레이트 각각의 전단부 간에 회전 가능하게 설치된 제 1 스크린 지지 봉; 상기 한 쌍의 이송 플레이트 각각의 후단부 간에 회전 가능하게 설치된 제 2 스크린 지지 봉; 일단이 상기 제 1 스크린 지지 봉에 감겨지고 타단이 상기 제 2 스크린 지지 봉에 감겨진 필름 지지 스크린; 및 상기 필름 지지 스크린의 상면에 결합되거나 일체로 형성되어 상기 필름을 흡착 지지하는 흡착 시트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 흡착 시트는 상면으로부터 오목하게 형성되어 상기 필름을 흡착 지지하는 복수의 흡착 홈을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 필름 부착 모듈은 상기 회전 테이블의 회전을 방해하지 않도록 상기 필름 부착 영역에 대응되는 상기 베이스 프레임부에 설치되어 상기 베이스 프레임부에 의해 승강되고, 롤러의 직선 이송과 회전 운동에 따라 상기 필름 부착 영역에 위치한 상기 필름 지지 유닛에 흡착되어 있는 필름을 상기 디스플레이 패널의 일측에서부터 타측으로 부착할 수 있다.
상기 제 1 필름 부착 모듈은 상기 필름 부착 영역에 대응되는 상기 베이스 프레임부에 이송 가능하게 설치된 유닛 이송 기구; 및 상기 유닛 이송 기구에 이송 가능하게 결합되고, 롤러의 직선 이송과 회전 운동에 따라 상기 필름 부착 영역에 위치한 상기 필름 지지 유닛에 흡착되어 있는 필름을 상기 디스플레이 패널의 일측에서부터 타측으로 부착하는 필름 부착 유닛을 포함하며, 상기 유닛 이송 기구는 상기 베이스 프레임부에 의해 승강되고, 상기 필름 부착 유닛을 상기 회전 테이블의 중심부 방향과 외부 방향 사이에서 직선 이송시킬 수 있다.
상기 필름 부착 유닛은 상기 필름 지지 스크린을 지지한 상태로 직선 이송하면서 회전되어 상기 필름 지지 유닛의 흡착 시트에 흡착되어 있는 필름을 상기 디스플레이 패널에 부착하기 위한 제 1 부착 롤러; 상기 제 1 부착 롤러를 지지하는 제 1 롤러 지지 부재; 상기 제 1 롤러 지지 부재를 직선 이송시키는 제 1 직선 이송 수단; 및 상기 유닛 이송 기구에 이송 가능하게 설치되어 상기 제 1 직선 이송 수단을 지지하고, 상기 유닛 이송 기구에 의해 직선 이송되는 롤러 이송 프레임을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 필름 지지 유닛 각각은 상기 한 쌍의 이송 플레이트 각각의 일측에 수직하게 설치된 한 쌍의 제 1 유닛 이송용 브라켓을 더 포함하고, 상기 필름 부착 유닛은 상기 한 쌍의 제 1 유닛 이송용 브라켓 각각에 접촉 가능하도록 상기 롤러 이송 프레임의 일측에 수직하게 설치되어 상기 필름 지지 유닛을 상기 회전 테이블의 외부 방향으로 이송시키는 한 쌍의 제 2 유닛 이송용 브라켓을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 필름 부착 장치는 상기 회전 테이블의 회전을 방해하지 않도록 상기 필름 공급 영역에 대응되는 상기 베이스 프레임부에 설치되어 상기 필름 공급기에 지지된 필름을 상기 필름 공급 영역에 위치한 상기 필름 지지 유닛의 흡착 시트에 부착시키는 제 2 필름 부착 모듈을 더 포함하여 구성되고, 상기 제 2 필름 부착 모듈은 롤러의 직선 이송과 회전 운동에 따라 상기 필름 공급기에 지지된 필름을 상기 흡착 시트의 일측에서부터 타측으로 부착시킬 수 있다.
상기 제 2 필름 부착 모듈은 상기 필름 지지 스크린을 지지한 상태로 직선 이송하면서 회전되어 상기 필름 공급기에 지지된 필름을 상기 흡착 시트에 부착하는 제 2 부착 롤러; 상기 제 2 부착 롤러를 지지하는 제 2 롤러 지지 부재; 상기 제 2 롤러 지지 부재를 직선 이송시키는 제 2 직선 이송 수단; 및 상기 필름 공급 영역에 대응되는 상기 베이스 프레임부에 설치되어 상기 제 2 직선 이송 수단을 지지하는 롤러 지지 프레임을 포함하여 구성될 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 필름 부착 방법은 회전 테이블에 배치된 필름 지지 유닛을 필름 공급 영역으로 이동시켜 상기 필름 지지 유닛에 필름을 공급하는 공정(A); 상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 필름 공급 영역으로부터 이형 필름 박리 영역으로 이동된 상기 필름 지지 유닛에 지지되어 있는 필름에 부착된 이형 필름을 박리하는 공정(B); 상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 이형 필름 박리 영역으로부터 필름 위치 검출 영역으로 이동된 상기 필름 지지 유닛에 지지되어 있는 필름의 필름 위치 정보를 검출하는 공정(C); 상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 필름 위치 검출 영역으로부터 필름 부착 영역으로 이동된 상기 필름 지지 유닛 상에 디스플레이 패널을 반송하고, 상기 필름 위치 정보에 따라 상기 디스플레이 패널의 위치를 정렬하는 공정(D); 및 상기 필름 부착 영역으로 이동된 상기 필름 지지 유닛에 지지되어 있는 필름을 상기 정렬된 디스플레이 패널에 부착하는 공정(E)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 공정(C)은 상기 필름 위치 검출 영역으로 이동된 필름 지지 유닛에 지지되어 있는 필름의 일측에서 타측 상으로 이동하면서 상기 필름을 촬상하고, 상기 필름의 촬상 이미지를 분석하여 상기 필름 위치 정보를 생성할 수 있다.
상기 필름은 상기 필름 지지 유닛의 필름 지지 스크린에 결합되거나 일체화된 흡착 시트에 흡착 지지되고, 상기 공정(E)은 상기 필름 부착 영역에 대응되도록 설치된 제 1 필름 부착 모듈의 상승을 통해 제 1 부착 롤러를 상승시켜 상기 흡착 시트에 지지되어 있는 필름의 일측을 상기 디스플레이 패널의 일측에 부착하는 단계; 및 상기 필름의 일측과 상기 디스플레이 패널의 일측이 서로 부착된 상태에서 상기 필름 지지 스크린을 지지하는 상기 제 1 부착 롤러를 직선 이송시켜 상기 제 1 부착 롤러의 회전을 통해 상기 필름을 상기 디스플레이 패널에 부착하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 공정(E)은 상기 제 1 부착 롤러의 직선 이송에 대응되도록 상기 디스플레이 패널과 상기 제 1 필름 부착 모듈 및 상기 필름 지지 유닛 각각을 상기 회전 테이블의 외부 방향으로 동시에 직선 이송시키는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 필름은 상기 필름 지지 유닛의 필름 지지 스크린에 결합되거나 일체화된 흡착 시트에 흡착 지지되고, 상기 공정(A)은 상기 필름 공급 영역에 위치한 상기 필름 지지 유닛의 상기 흡착 시트 상으로 상기 필름을 반송하는 단계; 상기 필름 공급 영역에 대응되도록 설치된 제 2 필름 부착 모듈의 상승을 통해 제 2 부착 롤러를 상승시켜 상기 흡착 시트의 일측을 상기 필름의 일측에 부착하는 단계; 및 상기 흡착 시트의 일측과 상기 필름의 일측이 서로 부착된 상태에서 상기 필름 지지 스크린을 지지하는 상기 제 2 부착 롤러를 직선 이송시켜 상기 제 2 부착 롤러의 회전을 통해 상기 필름을 상기 흡착 시트에 부착하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 흡착 시트는 상면으로부터 오목하게 형성되어 상기 필름을 흡착 지지하는 복수의 흡착 홈을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 부착 롤러 각각은 상기 회전 테이블의 회전시 상기 회전 테이블의 회전을 방해하지 않도록 상기 회전 테이블의 아래에 위치할 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 필름 부착 방법은 회전축을 중심으로 스텝 회전하는 회전 테이블에 지지된 필름을 기판에 부착하는 필름 부착 방법에 있어서, 상기 필름 부착 공정 직전에 상기 회전 테이블에 지지된 필름의 필름 위치 정보를 검출하고, 검출된 필름 위치 정보에 따라 상기 기판의 위치를 상기 필름의 위치와 일치시키는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 필름 부착 장치 및 이를 이용한 필름 부착 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 디스플레이 패널에 편광 필름을 부착하는 필름 부착 공정 직전에 편광 필름의 위치 정보를 검출하여 디스플레이 패널의 위치를 재정렬함으로써 디스플레이 패널에 부착되는 필름의 부착 정밀도를 향상시킬 수 있다.
둘째, 부착 롤러를 직선 이송시키는 롤러 이송 방식을 통해 디스플레이 패널에 편광 필름을 부착함으로써 필름의 부착 속도를 증가시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 필름 부착 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 필름 부착 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 도 3에 도시된 회전 테이블, 및 필름 지지 유닛의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 필름 지지 유닛 및 필름 부착 유닛의 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3 내지 도 5에 도시된 흡착 시트를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 필름 공급기를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 필름 위치 검출기를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 2에 도시된 패널 공급기를 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 도 2에 도시된 패널 반송기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11 내지 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 필름 부착 장치를 이용한 필름 부착 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
"상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 필름 부착 장치 및 이를 이용한 필름 부착 방법의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 필름 부착 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 필름 부착 장치는 베이스 프레임부(100), 회전 테이블(200), 필름 지지 모듈부(300), 필름 공급기(400), 이형 필름 박리기(500), 필름 위치 검출기(600), 패널 공급부(700), 및 패널 반송기(800), 제 1 및 제 2 필름 부착 모듈(900, 1000)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 베이스 프레임부(100)는 바닥 프레임(101), 모듈 지지 플레이트(103), 복수의 승강 가이드 축(105), 및 구동 수단(107)을 포함하여 이루어진다.
상기 바닥 프레임(101)은 모듈 지지 플레이트(103)와 복수의 승강 가이드 축(105)을 지지한다.
상기 모듈 지지 플레이트(103)는 상기 바닥 프레임(101)과 중첩되면서 일정한 높이로 이격되도록 배치되어 필름 지지 모듈부(300)와 제 1 및 제 2 필름 부착 모듈(900, 1000)을 지지하는 것으로, 제 1 내지 제 4 날개부를 포함하도록 평판 형태로 형성될 수 있다.
복수의 승강 가이드 축(105) 각각은 상기 바닥 프레임(101)에 일정한 간격으로 수직하게 설치되어 모듈 지지 플레이트(103)의 승강을 가이드한다.
상기 구동 수단(107)은 상기 바닥 프레임(101)의 중앙 부분에 설치되어 필름 부착 공정에 따라 상기 회전 테이블(200)을 일정한 방향으로 스텝 회전시키고, 상기 모듈 지지 플레이트(103)를 일정한 높이로 승강시킨다. 즉, 상기 구동 수단(107)은 상기 회전 테이블(200)의 회전시에는 상기 모듈 지지 플레이트(103)를 상기 회전 테이블(200) 아래로 하강시키고, 필름의 부착 공정시에는 제 1 및 제 2 필름 부착 모듈(900, 1000) 각각의 승강을 위해 상기 모듈 지지 플레이트(103)를 일정한 높이로 상승시킨다. 이를 위해, 상기 구동 수단(107)은 상기 모듈 지지 플레이트(103)를 관통하여 상기 회전 테이블(200)의 하면 중앙 부분에 결합된 회전축(107a), 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 하면에 결합된 복수의 승강축(107b), 상기 회전축(107a)을 회전시키는 회전 모터(미도시), 및 상기 복수의 승강축(107b)을 승강시키는 승강 부재(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 회전 테이블(200)은 베이스 프레임부(100)에 회전 가능하게 설치되어 필름 부착 공정 순서에 따라 회전축(107a)을 중심으로 일정한 방향, 예를 들어, 반시계 방향과 일정한 각도 단위로 스텝 회전된다. 이러한, 상기 회전 테이블(200)에는 제 1 내지 제 4 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)이 형성되어 있고, 제 1 내지 제 4 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)은 90도 간격을 가지도록 상기 회전 테이블(200)의 원주면으로부터 중심부 쪽으로 오목하게 형성될 수 있다. 이와 같은, 상기 회전 테이블(200) 상에는 필름 공급 영역(A1), 이형 필름 박리 영역(A2), 필름 위치 검출 영역(A3), 및 필름 부착 영역(A4)이 정의되어 있다.
상기 필름 지지 모듈부(300)는 상기 회전 테이블(200)에 형성된 제 1 내지 제 4 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208) 각각에 이송 가능하게 배치되어 편광 필름을 지지하는 위한 제 1 내지 제 4 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 내지 제 4 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308) 각각은 상기 회전 테이블(200)의 제 1 내지 제 4 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208) 각각에 설치된다. 이러한, 상기 제 1 내지 제 4 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308) 각각은 회전 테이블(200)의 회전에 따라 순차적으로 이동되어 회전 테이블(200) 상에 정의된 필름 공급 영역(A1), 이형 필름 박리 영역(A2), 필름 위치 검출 영역(A3), 및 필름 부착 영역(A4)에 순차적으로 위치하게 된다. 이와 같은, 상기 제 1 내지 제 4 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308) 각각은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 이송 플레이트(310), 한 쌍의 LM 가이드부(320), 한 쌍의 제 1 봉 지지 부재(330a, 330b), 한 쌍의 제 2 봉 지지 부재(340a, 340b), 제 1 및 제 2 스크린 지지 봉(350a, 350b), 필름 지지 스크린(360), 및 흡착 시트(370)를 포함하여 구성된다.
상기 한 쌍의 이송 플레이트(310) 각각은 상기 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)에 출입 가능하도록 상기 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)의 양측면에 나란하게 배치된다. 이러한, 상기 한 쌍의 이송 플레이트(310) 각각의 전단부에는 제 1 필름 부착 모듈(900) 쪽으로 수직하게 배치되는 한 쌍의 제 1 유닛 이송용 브라켓(312)이 설치되어 있다.
상기 한 쌍의 이송 플레이트(310) 각각의 후단부와 이에 대응되는 상기 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)의 내측벽 사이에는 탄성 부재(미도시)가 설치될 수 있다. 상기 탄성 부재는 탄성 복원력에 따라 상기 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)의 외부 방향으로 이송된 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)을 상기 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)의 내부로 복귀시키는 역할을 한다.
상기 한 쌍의 LM 가이드부(320) 각각은 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)이 상기 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208) 내에서 이송되도록 한다. 이를 위해, 상기 한 쌍의 LM 가이드부(320) 각각은 상기 한 쌍의 이송 플레이트(310) 각각의 외측면에 설치된 LM 블록(322), 및 상기 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)의 내측면에 설치되어 상기 LM 블록(322)의 이송을 가이드하는 LM 레일(324)을 포함하여 이루어진다.
상기 한 쌍의 제 1 봉 지지 부재(330a, 330b)는 상기 한 쌍의 이송 플레이트(310)의 전단부 각각에 서로 마주보도록 설치된다. 상기 한 쌍의 제 2 봉 지지 부재(340a, 340b)는 상기 한 쌍의 이송 플레이트(310)의 후단부 각각에 서로 마주보도록 설치된다.
상기 제 1 스크린 지지 봉(350a)은 서로 마주보는 상기 한 쌍의 제 1 봉 지지 부재(330a, 330b) 각각의 내측면 간에 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 상기 제 2 스크린 지지 봉(350b)은 서로 마주보는 상기 한 쌍의 제 2 봉 지지 부재(340a, 340b) 각각의 내측면 간에 회전 가능하게 설치된다.
상기 제 1 및 제 2 스크린 지지 봉(350a, 350b) 각각은 상기 필름 지지 스크린(360)이 팽팽한 평면 상태에서 볼록하게 변형되거나 볼록한 상태에서 팽팽한 평면 상태로 복귀될 수 있도록 하기 위해 적용되는 것이다. 이를 위해, 상기 한 쌍의 제 1 봉 지지 부재(330a, 330b) 중 적어도 하나의 내부 및 상기 한 쌍의 제 2 봉 지지 부재(340a, 340b) 중 적어도 하나의 내부에는 소정 각도로 회전된 스크린 지지 봉(350a, 350b)을 기준 위치로 원위치시키기 위한 위치 복귀 기구(미도시)가 설치될 수 있다. 여기서, 상기 필름 지지 스크린(360)은 제 1 필름 부착 모듈(900)의 하강에 의해 볼록한 상태에서 팽팽한 평면 상태로 복귀되게 되는데, 이때 볼록한 상태의 상기 필름 지지 스크린(360)은 상기 위치 복귀 기구에 의해 팽팽한 평면 상태로 복귀될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 상기 필름 지지 스크린(360) 자체의 탄성 복원력에 의해 팽팽한 평면 상태로 복귀될 수도 있다.
상기 필름 지지 스크린(360)은 제 1 및 제 2 스크린 지지 봉(350a, 350b) 간에 일정한 장력을 가지도록 설치되어 제 1 필름 부착 모듈(900)의 상부를 덮는다. 여기서, 상기 필름 지지 스크린(360)의 일측(또는 전단부)은 상기 제 1 스크린 지지 봉(350a)에 감겨져 결합되고, 상기 필름 지지 스크린(360)의 타측(또는 후단부)는 상기 제 2 스크린 지지 봉(350b)에 감겨져 결합된다. 그리고, 상기 필름 지지 스크린(360)은 유연성 재질로 이루어진 비닐 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 이러한, 상기 필름 지지 스크린(360)은 필름 부착 공정을 위해 제 1 필름 부착 모듈(900)이 상승될 경우 제 1 필름 부착 모듈(900)의 상승에 의해 볼록하게 변형되고, 회전 테이블(200)의 회전을 위해 제 1 필름 부착 모듈(900)이 하강될 경우 제 1 및 제 2 스크린 지지 봉(350a, 350b)의 회전에 의해 일정한 장력의 팽팽한 평면 상태로 복귀할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 상기 필름 지지 스크린(360) 자체의 탄성 복원력에 의해 팽팽한 평면 상태로 복귀될 수도 있다.
상기 흡착 시트(370)는 상기 필름 지지 스크린(360)의 상면에 결합되거나 일체화 되어 외부의 지지력을 제공받지 않으면서도 자체적으로 편광 필름(20)을 흡착하여 지지한다. 일 예로서, 상기 흡착 시트(370)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상면으로부터 오목하게 형성된 복수의 흡착 홈(370a)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 이 경우 상기 흡착 시트(370)는 편광 필름(2)이 안착될 때, 상기 복수의 흡착 홈(370a) 각각의 내부에서 발생되는 흡착 압력에 의해 편광 필름(2)을 흡착하여 지지한다. 다른 예로서, 상기 필름 지지 스크린(360)은 상기 흡착 시트(370)의 역할을 동시에 할 수 있으며, 이 경우 상기 흡착 시트(370)는 상기 필름 지지 스크린(360)에 일체로 형성되거나, 상기 필름 지지 스크린(360)은 다공성 재질, 즉 상기 복수의 흡착 홈(370a)을 포함하도록 형성되어 상기 편광 필름(20)을 흡착 지지할 수도 있다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 필름 공급기(400)는 상기 회전 테이블(200) 상에 정의된 필름 공급 영역(A1)에 인접하도록 설치된다. 이러한, 상기 필름 공급기(400)는 상기 회전 테이블(200)의 회전에 따라 필름 공급 영역(A1)으로 이동된 상기 제 1 내지 제 4 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)에 이형 필름(미도시)이 부착되어 있는 편광 필름(2)을 공급한다.
일 실시 예에 따른 필름 공급기(400)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 외부로부터 편광 필름(2)이 필름 반송 테이블(미도시)에 로딩되면, 필름 반송 테이블을 로딩 영역과 필름 검사 영역, 및 얼라인 영역으로 직선 이동시킨다. 그리고, 상기 필름 공급기(400)는 필름 비젼 유닛(410)을 이용해 필름 검사 영역을 통과하는 편광 필름(2)을 촬상하고, 촬상된 이미지에 기초하여 필름 반송 테이블에 로딩된 편광 필름(2)의 매수 검사 및 위치 검사를 수행한다. 여기서, 상기 매수 검사시 필름 반송 테이블에 로딩된 편광 필름(2)이 2매 이상일 경우, 상기 필름 공급기(400)는 얼라인 영역에 위치한 필름 반송 테이블에 로딩된 편광 필름(2)을 외부로 반출시킨 후, 전술한 편광 필름의 로딩, 검사 및 이송 과정을 반복한다. 또한, 상기 매수 검사시 필름 반송 테이블에 로딩된 편광 필름(2)이 1매일 경우, 상기 필름 공급기(400)는 촬상된 이미지에 기초하여 얼라인 영역에 위치한 필름 반송 테이블에 로딩되어 있는 편광 필름(2)의 위치 정보를 추출하고, 추출된 위치 정보에 따라 필름 반송 테이블을 X축, Y축, 및 θ축 방향으로 이송시켜 편광 필름(2)의 위치를 정렬한다. 그런 다음, 상기 필름 공급기(400)는 위치 정렬된 편광 필름(2)을 필름 공급 영역(A1) 상에 위치한 상기 제 1 내지 제 4 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)의 흡착 시트(370)에 공급한다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 이형 필름 박리기(500)는 상기 회전 테이블(200) 상에 정의된 이형 필름 박리 영역(A2)에 인접하도록 설치된다. 이러한, 상기 이형 필름 박리기(500)는 상기 회전 테이블(200)의 회전에 따라 이형 필름 박리 영역(A2)으로 이동된 상기 제 1 내지 제 4 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)에 흡착 지지된 편광 필름(2)에 부착되어 있는 이형 필름(미도시)을 박리한다. 여기서, 상기 이형 필름 박리기(500)는 직선 운동하는 점착 롤러(미도시)의 회전 또는 직선 운동하는 진공 흡착 노즐의 진공 흡입력을 이용하여 편광 필름(2)에서 이형 필름을 박리할 수 있으나, 이에 한정되지 않은 롤러 또는 진공 흡착 노즐 이외의 공지된 다양한 필름 박기 방식을 이용하여 편광 필름(2)에서 이형 필름을 박리할 수 있다.
상기 필름 위치 검출기(600)는 상기 회전 테이블(200) 상에 정의된 필름 위치 검출 영역(A3)에 인접하도록 설치된다. 이러한, 상기 필름 위치 검출기(600)는 상기 회전 테이블(200)의 회전에 따라 이형 필름이 박리된 편광 필름(2)이 흡착 지지되어 있는 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)이 필름 위치 검출 영역(A3)으로 이동되면, 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)의 흡착 시트(370)에 흡착 지지되어 있는 편광 필름(2)의 위치 정보를 검출한다. 즉, 필름 위치 검출 영역(A3)으로 이동된 편광 필름(2)의 위치는 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)의 흡착 시트(370)에 흡착 지지되어 고정될 수 있지만, 상기 회전 테이블(200)의 회전, 필름 공급 영역(A1)에서의 필름 공급 과정, 및 이형 필름의 박리 과정에 의해 변경될 수 있기 때문에 상기 필름 위치 검출기(600)는 필름 위치 검출 영역(A3)으로 이동된 편광 필름(2)의 필름 위치 정보(FPI)를 검출하여 필름 부착 공정에 반영하기 위해 적용되는 것이다.
일 실시 예에 따른 필름 위치 검출기(600)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 이송 지지 프레임(610), 및 복수의 필름 비젼 유닛(620a, 620b)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이송 지지 프레임(610)은 비젼 유닛 이송 수단(미도시)에 이송 가능하게 설치되는 것으로, 필름 위치 정보의 검출시, 상기 비젼 유닛 이송 수단의 구동에 따라 필름 위치 검출 영역(A3)의 일측에서 타측으로 이송된다. 여기서, 상기 비젼 유닛 이송 수단은 모터와 볼 스크류를 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어(Rack Gear) 및 피니언 기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 코일과 영구자석 등을 이용한 리니어 모터(Linear Motor) 방식, 유압 실린더 또는 에어 실린더를 이용한 실린더 방식에 따라 상기 이송 지지 프레임(610)을 이송시킬 수 있다.
상기 복수의 필름 비젼 유닛(620a, 620b) 각각은 일정한 간격으로 이격되도록 상기 이송 지지 프레임(610)의 수직 측벽에 설치된다. 이러한, 상기 복수의 필름 비젼 유닛(620a, 620b) 각각은, 필름 위치 정보 검출시, 상기 지지 프레임(610)의 이송에 따라 편광 필름(2)의 상부를 지나가면서 편광 필름(2)을 촬상하고, 촬상된 이미지를 필름 위치 정보 분석부(미도시)에 제공한다. 이에 따라, 상기 필름 위치 정보 분석부는 상기 촬상 이미지를 분석하여 편광 필름(2)의 위치 정보를 검출하고, 검출된 편광 필름(2)의 필름 위치 정보를 패널 반송기(800)에 제공한다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 패널 공급부(700)는 디스플레이 패널 적재부(미도시)에 적재되어 있는 디스플레이 패널(미도시)을 인출하여 패널 반송기(800)에 공급한다.
일 실시 예에 따른 패널 공급부(700)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 외부로부터 디스플레이 패널(1)이 패널 반송 테이블(미도시)에 로딩되면, 패널 반송 테이블을 로딩 영역과 패널 검사 영역, 및 얼라인 영역으로 직선 이동시킨다. 그리고, 상기 패널 공급부(700)는 패널 비젼 유닛(710)을 이용해 패널 검사 영역을 통과하는 디스플레이 패널(1)을 촬상하고, 촬상된 이미지에 기초하여 패널 반송 테이블에 로딩된 디스플레이 패널(1)의 위치 정보를 추출하고, 추출된 위치 정보에 따라 패널 반송 테이블을 X축, Y축, 및 θ축 방향으로 이송시켜 디스플레이 패널(1)의 위치를 정렬한다. 그런 다음, 상기 패널 공급부(700)는 위치 정렬된 디스플레이 패널(1)을 패널 반송기(800)에 공급한다.
다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 패널 반송기(800)는 상기 회전 테이블(200) 상에 정의된 필름 부착 영역(A4) 상으로 이동 가능하게 설치된다. 이러한, 상기 패널 반송기(800)는 상기 패널 공급부(700)로부터 공급되는 디스플레이 패널을 지지하고, 지지된 디스플레이 패널을 상기 회전 테이블(200)의 회전에 따라 필름 부착 영역(A4)으로 이동된 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308) 상으로 반송한다. 그리고, 상기 패널 반송기(800)는 상기 필름 위치 검출기(600)로부터 제공된 편광 필름(21)의 필름 위치 정보(FPI)에 기초하여 디스플레이 패널의 위치를 정렬한다.
일 실시 예에 따른 상기 패널 반송기(800)는 상기 패널 공급부(700)의 패널 반송 테이블에서 디스플레이 패널을 픽업하고, 픽업된 디스플레이 패널을 필름 부착 영역(A4)으로 반송한 후, 필름 부착 영역(A4)에 위치한 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)에 흡착 지지되어 있는 편광 필름(2)의 필름 위치 정보(FPI)에 따라 필름 부착 영역(A4)으로 반송된 디스플레이 패널의 위치를 X축, Y축, 및 θ축 방향으로 이송시켜 디스플레이 패널의 위치를 정렬함으로써 편광 필름(2)과 이에 중첩되는 디스플레이 패널의 위치를 정확하게 일치시킨다. 이는, 전술한 필름 공급 영역(A1)에서 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)에 흡착 지지된 편광 필름(2)의 위치가 상기 회전 테이블(200)의 회전, 필름 공급 영역(A1)에서의 필름 공급 과정, 및 이형 필름의 박리 과정에 의해 변경될 경우, 필름 부착 영역(A4)에서 서로 부착되는 디스플레이 패널과 편광 필름(2)의 부착 정밀도가 저하되게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 편광 필름이 필름 부착 영역(A4) 이전의 필름 위치 검출 영역(A3)에서 편광 필름(2)의 필름 위치 정보(FPI)를 검출하고, 검출된 편광 필름의 필름 위치 정보(FPI)에 따라 디스플레이 패널과 편광 필름(2)의 부착 공정 이전에 상기 패널 반송기(800)에서 디스플레이 패널의 위치를 재정렬함으로써 필름 부착 영역(A4)에서 서로 부착되는 디스플레이 패널과 편광 필름(2)의 부착 정밀도를 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 패널 반송기(800)는, 도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 패널 지지부(810), UVW 스테이지(820), 패널 이송 프레임(830), 및 패널 이송 기구(840)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 패널 지지부(810)는 편광 필름(2)이 부착될 디스플레이 패널(1)의 부착면이 하방을 향하도록 디스플레이 패널(1)을 진공 흡착하여 지지한다. 이를 위해, 상기 패널 지지부(810)는 스테이지 지지 프레임(812), 제 1 및 제 2 패널 흡착 스테이지(814, 816)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스테이지 지지 프레임(812)은 상기 UVW 스테이지(820)의 회전축(822)에 결합되어 상기 제 1 및 제 2 패널 흡착 스테이지(814, 816) 각각을 지지한다.
상기 제 1 및 제 2 패널 흡착 스테이지(814, 816) 각각은 상기 스테이지 지지 프레임(812)의 하면에 나란하게 배치되어, 디스플레이 패널(1)을 진공 흡착하여 지지한다. 여기서, 상기 스테이지 지지 프레임(812)에는 하나의 패널 흡착 스테이지가 설치될 수도 있으나, 필름 부착 공정 시간을 단축시키기 위해 2개의 패널 흡착 스테이지(814, 816)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 UVW 스테이지(820)는 회전축(822)을 통해 상기 패널 지지부(810)를 지지하고, 상기 필름 위치 검출기(600)로부터 제공되는 편광 필름(2)의 필름 위치 정보에 따라 지지된 상기 패널 지지부(810)의 스테이지 지지 프레임(812)을 X축, Y축, 및 θ축 방향으로 이송시킨다. 즉, 상기 UVW 스테이지(820)는 필름 부착 공정이 수행될 패널 흡착 스테이지(814, 816)에 흡착 지지된 디스플레이 패널(1)의 위치를 X축, Y축, 및 θ축 방향으로 이송시킴으로써 해당 패널 흡착 스테이지(814, 816)에 흡착 지지된 상기 디스플레이 패널(1)의 위치가 디스플레이 패널(1)에 부착될 편광 필름(2)의 위치와 일치하도록 재정렬한다.
상기 패널 이송 프레임(830)은 상기 UVW 스테이지(820)를 승강 가능하게 지지한다. 또한, 상기 패널 이송 프레임(830)은 스테이지 승강 수단(미도시)의 구동에 따라 상기 UVW 스테이지(820)를 Z축 방향으로 승강시킴으로써 상기 패널 지지부(810)가 상기 패널 공급부(700)에서 디스플레이 패널(1)을 픽업하거나, 필름 부착 영역(A4) 상에서 편광 필름(2)과 디스플레이 패널(1)의 간격을 조절할 수 있도록 한다. 여기서, 상기 스테이지 승강 수단은 모터와 볼 스크류를 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어(Rack Gear) 및 피니언 기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 코일과 영구자석 등을 이용한 리니어 모터(Linear Motor) 방식, 유압 실린더 또는 에어 실린더를 이용한 실린더 방식에 따라 상기 UVW 스테이지(820)를 Z축 방향으로 승강시킬 수 있다.
상기 패널 이송 기구(840)는 상기 회전 테이블(200) 상에 정의된 필름 부착 영역(A4)과 상기 패널 공급부(700) 간에 설치되어 상기 패널 이송 프레임(830)을 필름 부착 영역(A4)과 상기 패널 공급부(700) 사이에서 직선 이송시킨다. 이를 위해, 상기 패널 이송 기구(840)는 필름 부착 영역(A4)과 상기 패널 공급부(700) 상에 설치된 프레임 이송 레일(842), 상기 프레임 이송 레일(842)에 이송 가능하게 설치되어 상기 패널 이송 프레임(830)을 지지하는 프레임 이송 블록(844), 및 상기 프레임 이송 블록(844)을 직선 이송시키기 위한 프레임 이송용 구동 수단(미도시)을 포함하여 구성된다. 이에 따라, 상기 패널 이송 기구(840)는 프레임 이송용 구동 수단의 구동에 의한 상기 프레임 이송 블록(844)의 직선 이송에 따라 상기 프레임 이송 블록(844)을 직선 이송시킨다. 여기서, 프레임 이송용 구동 수단은 모터와 볼 스크류를 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어(Rack Gear) 및 피니언 기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 코일과 영구자석 등을 이용한 리니어 모터(Linear Motor) 방식, 유압 실린더 또는 에어 실린더를 이용한 실린더 방식에 따라 상기 프레임 이송 블록(844)을 직선 이송시킬 수 있다.
다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 제 1 필름 부착 모듈(900)은 상기 회전 테이블(200)의 회전을 방해하지 않도록 상기 필름 부착 영역(A4)에 대응되는 상기 베이스 프레임부(100)의 상기 모듈 지지 플레이트(103)에 설치된다. 이러한, 상기 제 1 필름 부착 모듈(900)은 상기 필름 부착 영역(A4)에서 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)에 지지된 편광 필름(1)을 상기 필름 부착 영역(A4) 상으로 반송되어 위치 정렬된 디스플레이 패널에 부착한다.
일 실시 예에 따른 제 1 필름 부착 모듈(900)은, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 유닛 이송 기구(910), 및 필름 부착 유닛(920)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 유닛 이송 기구(910)는 상기 필름 부착 영역(A4)에 대응되는 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 날개부에 설치되어 상기 필름 부착 유닛(920)을 지지한다. 즉, 상기 유닛 이송 기구(910)는 필름 부착 공정시 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 상승에 따라 지지된 필름 부착 유닛(920)을 상승시킨 후, 상승된 필름 부착 유닛(920)을 직선 운동시킨다. 이를 위해, 일 실시 예에 따른 상기 유닛 이송 기구(910)는 유닛 이송 레일(912), 및 유닛 지지 블록(914)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 유닛 이송 레일(912)은 상기 필름 부착 영역(A4)에 대응되는 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 날개부에 설치되어 유닛 지지 블록(914)의 직선 이송을 가이드한다.
상기 유닛 지지 블록(914)은 상기 유닛 이송 레일(912)에 이송 가능하게 설치되어 상기 필름 부착 유닛(920)을 지지하고, 필름 부착 공정에 따른 유닛 이송용 구동 수단(미도시)의 구동에 따라 상기 필름 부착 유닛(920)을 유닛 이송 레일(912) 상에서 직선 이송시킨다. 여기서, 상기 유닛 이송용 구동 수단은 모터와 볼 스크류를 이용한 볼 스크류 방식, 모터와 랙 기어(Rack Gear) 및 피니언 기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 코일과 영구자석 등을 이용한 리니어 모터(Linear Motor) 방식, 유압 실린더 또는 에어 실린더를 이용한 실린더 방식에 따라 상기 유닛 지지 블록(914)을 이송시킴으로써 필름 부착 유닛(920)이 회전 테이블(200)의 하부 영역에서 상기 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)의 내부 또는 외부 쪽으로 직선 이송되도록 한다.
상기 필름 부착 유닛(920)은 상기 유닛 이송 기구(910)에 설치됨으로써 필름 부착 공정시 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 상승에 따라 상승되어 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)에 지지된 편광 필름(1)을 디스플레이 패널에 부착한다. 이때, 상기 필름 부착 유닛(920)은 롤러의 직선 이송과 회전 운동에 따라 상기 필름 부착 영역(A4)에 위치한 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)의 흡착 시트(370)에 흡착되어 있는 편광 필름(370)을 디스플레이 패널의 일측에서부터 타측으로 부착한다. 이를 위해, 일 실시 예에 따른 필름 부착 유닛(920)은 제 1 부착 롤러(921), 제 1 롤러 지지 부재(923), 제 1 롤러 이송 가이드 부재(925), 제 1 직선 이송 수단(927), 및 롤러 이송 프레임(929)을 포함하여 구성된다.
상기 제 1 부착 롤러(921)는 일정한 방향으로 직선 이동하면서 회전 운동에 따라 편광 필름(2)을 가압하여 디스플레이 패널에 부착하기 위한 것으로, 상기 직선 이동 방향에 교차하는 방향으로 설치된다. 여기서, 상기 제 1 부착 롤러(921)는 원통형 금속 재질 또는 연성 재질로 이루어질 수 있다. 이러한, 상기 제 1 부착 롤러(921)는 필름 부착 공정시 상승되어 전술한 필름 지지 스크린(360)을 밀어 올리고, 직선 이송 및 회전 운동에 의해 흡착 시트(370)에 흡착되어 있는 편광 필름(2)을 디스플레이 패널에 부착시킨다.
상기 제 1 롤러 지지 부재(923)는 수평부, 상기 수평부의 양 끝단으로부터 수직하게 밴딩된 한 쌍의 측벽부, 및 수평부의 하면 중앙 부분에 수직하게 결합된 수직 지지대를 포함하도록 "┗┳┛"자 형태의 단면으로 형성되어 한 쌍의 측벽부를 통해 상기 제 1 부착 롤러(921)의 양 끝단을 회전 가능하게 지지한다.
상기 제 1 롤러 이송 가이드 부재(925)는 상기 제 1 롤러 지지 부재(923)를 지지하고, 지지된 상기 제 1 롤러 지지 부재(923)의 직선 이송을 가이드한다. 이를 위해, 상기 제 1 롤러 이송 가이드 부재(925)는 상기 제 1 부착 롤러(921)의 직선 이동 방향과 나란하도록 서로 이격된 한 쌍의 제 1 롤러 이송 가이드 레일(925a), 및 한 쌍의 제 1 롤러 이송 가이드 레일(925a) 간에 이송 가능하게 설치되어 상기 제 1 롤러 지지 부재(923)의 수직 지지대에 결합된 제 1 롤러 이송 바(925b)로 이루어진다.
상기 제 1 직선 이송 수단(927)은 회전 운동을 통해 상기 제 1 롤러 이송 가이드 부재(925)를 직선 이동시키는 것으로, 제 1 볼 스크류(927a), 한 쌍의 제 1 볼 스크류 브라켓(927b1, 927b2), 제 1 볼 너트(927c), 및 제 1 구동 모터(927d)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 1 볼 스크류(927a)는 상기 제 1 롤러 이송 가이드 부재(925)의 하부를 지나가도록 설치되어 회전 운동한다.
상기 한 쌍의 제 1 볼 스크류 브라켓(927b1, 927b2)은 상기 롤러 이송 프레임(929)에 설치되어 상기 제 1 볼 스크류(927a)의 일측 및 타측 각각을 회전 가능하게 지지한다.
상기 제 1 볼 너트(927c)는 상기 제 1 롤러 이송 가이드 부재(925)의 하부, 즉 제 1 롤러 이송 바(925b)의 중앙 하면에 결합됨과 아울러 상기 제 1 볼 스크류(927a)에 결합된다. 이러한, 상기 제 1 볼 너트(927c)는 상기 제 1 볼 스크류(927a)의 회전 운동에 따라 제 1 롤러 이송 바(925b)를 상기 한 쌍의 제 1 볼 스크류 브라켓(927b1, 927b2) 사이에서 직선 이동시킴으로써 최종적으로 상기 제 1 부착 롤러(921)를 직선 이동시킨다.
상기 제 1 구동 모터(927d)는 상기 제 1 볼 스크류(927a)의 일측에 결합되도록 상기 롤러 이송 프레임(929)에 설치되어 상기 제 1 볼 스크류(927a)를 회전 운동시킨다.
전술한 설명에서는, 상기 제 1 직선 이송 수단(927)이 회전 운동을 직선 운동으로 변경하는 모터와 볼 스크류를 이용한 볼 스크류 방식으로 구성되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 제 1 직선 이송 수단(927)은 모터와 랙 기어(Rack Gear) 및 피니언 기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 코일과 영구자석 등을 이용한 리니어 모터(Linear Motor) 방식, 유압 실린더 또는 에어 실린더를 이용한 실린더 방식으로 구성될 수도 있다.
상기 롤러 이송 프레임(929)은 상기 유닛 이송 기구(910)의 유닛 지지 블록(914)에 설치되어 상기 제 1 롤러 이송 가이드 부재(925)와 상기 직선 이송 수단(927)을 지지한다. 이러한, 상기 롤러 이송 프레임(929)은 필름 부착 영역(A4)에서의 필름 부착 공정시 상기 유닛 이송 기구(910)의 직선 이송에 연동해 직선 이송한다.
상기 롤러 이송 프레임(929)에는 전술한 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)을 상기 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)의 내부 또는 외부 쪽으로 직선 이송시키기 위한 한 쌍의 제 2 유닛 이송용 브라켓(929a)이 설치되어 있다. 즉, 상기 한 쌍의 제 2 유닛 이송용 브라켓(929a) 각각은 한 쌍의 제 1 유닛 이송용 브라켓(312) 각각에 대응되도록 상기 롤러 이송 프레임(929)의 전단부에 설치된다. 이러한, 상기 한 쌍의 제 2 유닛 이송용 브라켓(929a) 각각은 상기 롤러 이송 프레임(929)의 직선 이송에 따라 상기 제 1 유닛 이송용 브라켓(312) 각각에 접촉됨으로써 상기 필름 부착 공정시 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)을 상기 회전 테이블(200)의 외부 방향으로 직선 이송시킨다. 이와 같은, 상기 한 쌍의 제 2 유닛 이송용 브라켓(929) 각각은 필름 부착 공정 시간을 단축시키기 위해 적용되는 것이다.
다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 제 2 필름 부착 모듈(1000)은 상기 회전 테이블(200)의 회전을 방해하지 않도록 상기 필름 공급 영역(A1)에 대응되는 상기 베이스 프레임부(100)의 상기 모듈 지지 플레이트(103)에 설치된다. 이러한, 상기 제 2 필름 부착 모듈(1000)은 상기 필름 공급 영역(A1) 상에 위치한 상기 필름 공급기(400)에 지지되어 있는 필름(2)을 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)의 흡착 시트(370)에 부착시킨다. 구체적으로, 상기 제 2 필름 부착 모듈(1000)은 상기 필름 공급 영역(A1)에 대응되는 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 날개부에 고정 설치되어 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 승강에 따라 상기 모듈 배치홈(202, 204, 206, 208)의 내부 또는 하부로 승강된다. 이에 따라, 상기 제 2 필름 부착 모듈(1000)은 필름 공급 공정시 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 상승에 따라 상승되어 상기 필름 공급기(400)에 지지된 필름(2)을 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)의 흡착 시트(370)에 부착시킨다. 이때, 상기 제 2 필름 부착 모듈(1000)은 롤러의 직선 이송과 회전 운동에 따라 필름 공급기(400)에 지지된 편광 필름(370)을 상기 필름 공급 영역(A1)에 위치한 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)의 흡착 시트(370)의 일측에서부터 타측으로 부착시킨다. 이를 위해, 일 실시 예에 따른 제 2 필름 부착 모듈(1000)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 부착 롤러(1010), 제 2 롤러 지지 부재(1020), 제 2 롤러 이송 가이드 부재(1030), 제 2 직선 이송 수단(1040), 및 롤러 지지 프레임(1050)을 포함하여 구성된다.
상기 제 2 부착 롤러(1010)는 일정한 방향으로 직선 이동하면서 회전 운동에 따라 상기 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308)의 흡착 시트(370)를 가압하여 상기 필름 공급기(400)에 지지된 편광 필름(2)을 상기 흡착 시트(370)에 부착시키기 위한 것으로, 상기 직선 이동 방향에 교차하는 방향으로 설치된다. 여기서, 상기 제 2 부착 롤러(1010)는 원통형 금속 재질 또는 연성 재질로 이루어질 수 있다. 이러한, 상기 제 2 부착 롤러(1010)는 필름 공급 공정시 상승되어 전술한 필름 지지 스크린(360)을 밀어 올리고, 직선 이송 및 회전 운동에 의해 흡착 시트(370)에 편광 필름(2)을 부착시킨다.
상기 제 2 롤러 지지 부재(1020)는 수평부, 상기 수평부의 양 끝단으로부터 수직하게 밴딩된 한 쌍의 측벽부, 및 수평부의 하면 중앙 부분에 수직하게 결합된 수직 지지대를 포함하도록 "┗┳┛"자 형태의 단면으로 형성되어 한 쌍의 측벽부를 통해 상기 제 2 부착 롤러(1010)의 양 끝단을 회전 가능하게 지지한다.
상기 제 2 롤러 이송 가이드 부재(1030)는 상기 제 2 롤러 지지 부재(1020)를 지지하고, 지지된 상기 제 2 롤러 지지 부재(1020)의 직선 이송을 가이드한다. 이를 위해, 상기 제 2 롤러 이송 가이드 부재(1030)는 상기 제 2 부착 롤러(1010)의 직선 이동 방향과 나란하도록 서로 이격된 한 쌍의 제 2 롤러 이송 가이드 레일(1031), 및 한 쌍의 제 2 롤러 이송 가이드 레일(1031) 간에 이송 가능하게 설치되어 상기 제 2 롤러 지지 부재(1020)의 수직 지지대에 결합된 제 2 롤러 이송 바(1033)로 이루어진다.
상기 제 2 직선 이송 수단(1040)은 회전 운동을 통해 상기 제 2 롤러 이송 가이드 부재(1030)를 직선 이동시키는 것으로, 제 2 볼 스크류(1041), 한 쌍의 제 2 볼 스크류 브라켓(1043a, 1043b), 제 2 볼 너트(1045), 및 제 2 구동 모터(1047)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 2 볼 스크류(1041)는 상기 제 2 롤러 이송 가이드 부재(1030)의 하부를 지나가도록 설치되어 회전 운동한다.
상기 한 쌍의 제 2 볼 스크류 브라켓(1043a, 1043b)은 상기 롤러 지지 프레임(1050)에 설치되어 상기 제 2 볼 스크류(1041)의 일측 및 타측 각각을 회전 가능하게 지지한다.
상기 제 2 볼 너트(1045)는 상기 제 2 롤러 이송 가이드 부재(1030)의 하부, 즉 제 2 롤러 이송 바(1033)의 중앙 하면에 결합됨과 아울러 상기 제 2 볼 스크류(1041)에 결합된다. 이러한, 상기 제 2 볼 너트(1045)는 상기 제 2 볼 스크류(1041)의 회전 운동에 따라 제 2 롤러 이송 바(1033)를 상기 한 쌍의 제 2 볼 스크류 브라켓(1043a, 1043b) 사이에서 직선 이동시킴으로써 최종적으로 상기 제 2 부착 롤러(1010)를 직선 이동시킨다.
상기 제 2 구동 모터(1047)는 상기 제 2 볼 스크류(1041)의 일측에 결합되도록 상기 롤러 지지 프레임(1050)에 설치되어 상기 제 2 볼 스크류(1041)를 회전 운동시킨다.
전술한 설명에서는, 상기 제 2 직선 이송 수단(1040)이 회전 운동을 직선 운동으로 변경하는 모터와 볼 스크류를 이용한 볼 스크류 방식으로 구성되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 제 2 직선 이송 수단(1040)은 모터와 랙 기어(Rack Gear) 및 피니언 기어(Pinion Gear) 등을 이용한 기어 방식, 코일과 영구자석 등을 이용한 리니어 모터(Linear Motor) 방식, 유압 실린더 또는 에어 실린더를 이용한 실린더 방식으로 구성될 수도 있다.
상기 롤러 지지 프레임(1050)은 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 날개부에 설치되어 상기 제 2 롤러 이송 가이드 부재(1030)와 상기 직선 이송 수단(1040)을 지지하고, 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 승강에 따라 상기 제 2 부착 롤러(1010)를 승강시키는 역할을 한다.
이와 같은, 상기 제 2 필름 부착 모듈(1000)은 전술한 이형 필름 박리 영역(A2)에서 수행되는 이형 필름 박리 공정의 방식 또는 상기 이형 필름 박리기(500)의 이형 필름 박리 방식에 따라 상기 이형 필름 박리 영역(A2)에 대응되는 상기 모듈 지지 플레이트(103)의 날개부에 추가로 설치될 수도 있다. 이 경우, 상기 이형 필름 박리 영역(A2)에 설치되는 상기 제 2 필름 부착 모듈(1000)은 상기 이형 필름 박리 공정시, 상승되어 전술한 필름 지지 스크린(360)의 일측을 볼록하게 상승시킨 후, 상기 제 2 롤러 이송 가이드 부재(1030)와 상기 직선 이송 수단(1040)에 의해 필름 지지 스크린(360)의 타측으로 직선 이송되면서 회전함으로써 편광 필름(2)에 부착되어 있는 이형 필름이 보다 더 용이하게 박리되도록 할 수 있다.
도 11 내지 도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 필름 부착 장치를 이용한 필름 부착 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명의 실시 예에 따른 필름 부착 방법은, 도 2에 도시된 회전 테이블(200)에 설치된 제 1 내지 제 4 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308) 각각을 상기 회전 테이블(200)의 스텝 회전에 따라 필름 공급 영역(A1), 이형 필름 박리 영역(A2), 필름 위치 검출 영역(A3), 및 필름 부착 영역(A4)으로 순차 이동시키면서 각 영역(A1, A2, A3, A4)으로 이동된 필름 지지 유닛(302, 304, 306, 308) 각각에서 필름 공급 공정, 이형 필름 박리 공정, 필름 위치 검출 공정, 및 필름 부착 공정을 개별적으로 수행하거나 동시에 수행하기 때문에 이하의 설명에서는 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)의 이동에 따른 필름 부착 방법에 대해서만 설명하기로 한다.
먼저, 상기 구동 수단(107)의 구동에 따라 전술한 모듈 지지 플레이트(103)를 일정한 높이로 하강시켜 제 1 및 제 2 필름 부착 모듈(900, 1000)을 회전 테이블(200)의 하면 아래에 위치시킨다. 이에 따라, 상기 제 1 및 제 2 필름 부착 모듈(900, 1000) 각각의 부착 롤러(921, 1010)는 회전 테이블(200)의 하면 아래에 위치됨으로써 상기 회전 테이블(200)의 회전을 방해하지 않는다.
이어서, 상기 구동 수단(107)의 구동에 따라 상기 회전 테이블(200)을 90도 회전시켜 제 1 필름 지지 유닛(302)을 필름 공급 영역(A1) 상으로 이동시킨다. 이와 동시에, 상기 필름 공급기(400)는 필름 반송 테이블을 통해 이형 필름이 부착되어 있는 편광 필름(2)을 지지하고, 편광 필름(2)이 지지된 필름 반송 테이블을 상기 필름 공급 영역(A1) 상으로 이동시킨다.
그런 다음, 도 2, 도 5, 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)과 이형 필름(2a)이 부착되어 있는 편광 필름(2) 각각이 상기 필름 공급 영역(A1)으로 이동 완료되면, 상기 구동 수단(107)의 구동에 따른 전술한 모듈 지지 플레이트(103; 도 3 참조)의 상승 및 상기 제 2 필름 부착 모듈(1000)의 구동에 따라 상기 필름 공급기(400)에 지지되어 있는 편광 필름(2)을 제 1 필름 지지 유닛(302)의 흡착 시트(370)에 부착시킨다. 구체적으로, 상기 구동 수단(107)의 구동에 따른 전술한 모듈 지지 플레이트(103)가 필름 공급 위치로 상승됨으로써 상기 제 2 필름 부착 모듈(1000)의 제 2 부착 롤러(1010)가 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)의 필름 지지 스크린(360)과 흡착 시트(370)를 상승시키게 되고, 이로 인해 상기 필름 공급기(400)에 지지되어 있는 편광 필름(2)의 일측이 상기 제 2 부착 롤러(1010)에 의해 상승된 흡착 시트(370)의 일측에 접촉되어 부착되게 된다.
그런 다음, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 패널 부착 모듈(1000)의 제 2 직선 이송 수단(1040)의 구동을 통해 상기 제 2 부착 롤러(1010)를 회전 테이블(200)의 중심부 방향으로 직선 이송시킨다. 이에 따라, 상기 필름 지지 스크린(360)의 하면에 접촉된 제 2 부착 롤러(1010)는 상기 제 2 직선 이송 수단(1040)의 구동에 따라 상기 필름 지지 스크린(360)에 일정한 압력을 가하면서 회전 운동하게 되고, 이로 인해 상기 필름 공급기(400)에 지지되어 있는 편광 필름(2)이 상기 제 2 부착 롤러(1010)의 가압에 의해 상기 흡착 시트(370)의 상면에 부착되어 흡착 지지되게 된다.
그런 다음, 도 3 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 구동 수단(107)의 구동에 따라 전술한 모듈 지지 플레이트(103)를 일정한 높이로 하강시켜 제 1 및 제 2 필름 부착 모듈(900, 1000)을 회전 테이블(200)의 하면 아래에 위치시킨다. 이어서, 제 1 및 제 2 필름 부착 모듈(900, 1000)이 회전 테이블(200)의 하면 아래에 위치한 상태에서, 상기 구동 수단(107)의 구동에 따라 상기 회전 테이블(200)을 회전시켜 편광 필름(2)이 지지되어 있는 제 1 필름 지지 유닛(302)을 이형 필름 박리 영역(A2) 상으로 이동시킨다.
그런 다음, 도 2 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)이 상기 이형 필름 박리 영역(A2)으로 이동 완료되면, 전술한 이형 필름 박리기(500)의 동작을 통해 제 1 필름 지지 유닛(302)의 흡착 시트(370)에 지지되어 있는 편광 필름(2)에 부착된 이형 필름(2a)을 박리한다.
이어서, 제 1 및 제 2 필름 부착 모듈(900, 1000)이 회전 테이블(200)의 하면 아래에 위치한 상태에서, 상기 구동 수단(107)의 구동에 따라 상기 회전 테이블(200)을 회전시켜 제 1 필름 지지 유닛(302)을 필름 위치 검출 영역(A3) 상으로 이동시킨다.
그런 다음, 도 2, 도 8, 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)이 상기 필름 위치 검출 영역(A3)으로 이동 완료되면, 전술한 필름 위치 검출기(600)의 필름 비젼 유닛(620a, 620b)들을 통해 제 1 필름 지지 유닛(302)의 흡착 시트(370)에 흡착 지지된 편광 필름(2)을 촬상하고, 촬상 이미지에 기초하여 상기 편광 필름(2)의 필름 위치 정보(FPI)를 검출한다.
이어서, 제 1 및 제 2 필름 부착 모듈(900, 1000)이 회전 테이블(200)의 하면 아래에 위치한 상태에서, 상기 구동 수단(107)의 구동에 따라 상기 회전 테이블(200)을 회전시켜 제 1 필름 지지 유닛(302)을 필름 부착 영역(A4) 상으로 이동시킨다.
그런 다음, 도 2, 도 10, 및 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)이 상기 필름 부착 영역(A4)으로 이동 완료되면, 전술한 패널 반송기(800)의 동작에 따라 패널 지지부(810)를 통해 패널 공급부(700)에서 디스플레이 패널(1)을 픽업하고, 픽업된 디스플레이 패널(1)을 필름 부착 영역(A4) 상으로 반송한 다음, 상기 필름 위치 검출기(600)에서 검출된 편광 필름(2)의 필름 위치 정보(FPI)에 따른 전술한 UVW 스테이지(820)의 X축, Y축, 및 θ축 방향의 구동을 통해 패널 지지부(810)의 패널 흡착 스테이지에 흡착된 디스플레이 패널(1)의 위치를 재정렬한다. 이에 따라, 필름 부착 영역(A4) 상에 위치한 디스플레이 패널(1)의 위치는 상기 필름 부착 영역(A4)으로 이동된 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)의 흡착 시트(370)에 지지된 편광 필름(2)의 위치와 일치하게 된다.
그런 다음, 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 패널(1)의 위치가 정렬 완료되면, 상기 구동 수단(107)의 구동에 따른 전술한 모듈 지지 플레이트(103)의 상승 및 상기 제 1 필름 부착 모듈(900)의 구동에 따라 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)의 흡착 시트(370)에 지지되어 있는 편광 필름(2)의 전단부를 상기 패널 지지부(810)에 지지되어 있는 디스플레이 패널(1)의 전단부에 접촉시킨다. 구체적으로, 상기 구동 수단(107)의 구동에 따른 전술한 모듈 지지 플레이트(103)가 필름 부착 위치로 상승됨으로써 상기 제 1 필름 부착 모듈(900)의 제 1 부착 롤러(921)가 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)의 필름 지지 스크린(360)과 흡착 시트(370)를 상승시키게 되고, 이로 인해 흡착 시트(370)에 지지되어 있는 편광 필름(2)의 전단부가 디스플레이 패널(1)의 전단부에 접촉되어 부착되게 된다.
그런 다음, 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 패널 부착 모듈(900)의 제 1 직선 이송 수단(927)의 구동을 통해 상기 제 1 부착 롤러(921)를 회전 테이블(200)의 중심부 방향으로 직선 이송시킨다. 이에 따라, 상기 필름 지지 스크린(360)의 하면에 접촉된 제 1 부착 롤러(921)는 상기 제 1 직선 이송 수단(927)의 구동에 따라 상기 필름 지지 스크린(360)에 일정한 압력을 가하면서 회전 운동하게 되고, 이로 인해 상기 흡착 시트(370)에 흡착 지지된 편광 필름(2)은 상기 제 1 부착 롤러(921)의 가압에 의해 디스플레이 패널(1)에 부착되게 된다.
상기 편광 필름(2)과 디스플레이 패널(1)의 부착 공정 시간을 단축시키기 위해, 상기 제 1 직선 이송 수단(927)의 구동과 동시에 상기 패널 이송 기구(840) 및 상기 유닛 이송 기구(910) 각각을 동시에 구동시킴으로써 상기 패널 지지부(810) 및 상기 필름 부착 유닛(920)의 롤러 이송 프레임(929) 각각을 동일한 속도로 상기 제 1 부착 롤러(921)의 이송 방향과 반대되는 회전 테이블(200)의 외부 방향으로 직선 이송시킨다. 이에 따라, 상기 롤러 이송 프레임(929)에 수직하게 설치된 상기 제 2 유닛 이송용 브라켓(929a)은 상기 롤러 이송 프레임(929)의 직선 이송에 따라 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)의 이송 플레이트(310)에 수직하게 설치된 제 1 유닛 이송용 브라켓(312)과 접촉하여 상기 제 1 유닛 이송용 브라켓(312)을 회전 테이블(200)의 외부 방향으로 밀어 직선 이송시킨다. 따라서, 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)은 상기 롤러 이송 프레임(929)의 직선 이송에 의해 패널 언로딩 위치까지 이송하게 되고, 이로 인해 상기 제 1 부착 롤러(921)에 의한 편광 필름(2)의 부착 공정과 편광 필름(2)이 부착된 디스플레이 패널(1)을 패널 언로딩 위치로 이송하는 공정이 동시에 수행되게 된다.
그런 다음, 상기 패널 언로딩 위치에서 편광 필름(2)이 부착된 디스플레이 패널(1)을 외부 또는 패널 공급부(700)로 언로딩한다.
그런 다음, 상기 패널 언로딩 위치에서 상기 디스플레이 패널(1)이 외부로 언로딩되면, 상기 유닛 이송 기구(910)의 구동을 통해 상기 패널 언로딩 위치에 위치한 상기 필름 부착 유닛(920)의 롤러 이송 프레임(929)을 전술한 회전 테이블(200)의 모듈 배치홈(202) 내부로 이송시킨다. 이때, 상기 구동 수단(107)의 구동을 통해 전술한 모듈 지지 플레이트(103)를 일정한 높이로 하강시키면서 상기 롤러 이송 프레임(929)을 상기 모듈 배치홈(202)의 내부로 이송할 수 있다. 이에 따라, 상기 롤러 이송 프레임(929)이 모듈 배치홈(202)의 내부로 이송됨에 따라 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)은 상기 모듈 배치홈(202)의 내벽에 설치된 탄성 부재의 탄성 복원력에 의해 상기 모듈 배치홈(202)의 내부로 복귀하게 된다.
그런 다음, 회전 테이블(200)의 회전에 따라 상기 제 1 필름 지지 유닛(302)은 필름 공급 위치(A1)로 이동시킴으로써 도 11 내지 도 18에 도시된 과정을 반복적으로 수행하여 편광 필름(2)을 디스플레이 패널(1)에 부착하게 된다.
한편으로, 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 필름 부착 장치 및 이를 이용한 필름 부착 방법에서는 디스플레이 패널(1)에 편광 필름(2)을 부착하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 디스플레이 패널(1)은 유리 또는 기판으로 변경될 수 있으며, 상기 편광 필름은 기판 또는 유리에 부착되는 보호 필름, 반사 방지 필름, 지문 방지 필름, 홀로그램 필름 등의 다양한 형태의 필름으로 변경될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1: 디스플레이 패널 2: 편광 필름
2a: 이형 필름 100: 베이스 프레임부
200: 회전 테이블 300: 필름 지지 모듈부
400: 필름 공급기 500: 이형 필름 박리기
600: 필름 위치 검출기 700: 패널 공급부
800: 패널 반송기 900: 제 1 필름 부착 모듈
1000: 제 2 필름 부착 모듈

Claims (20)

  1. 베이스 프레임부에 설치된 회전축을 중심으로 회전하는 회전 테이블;
    상기 회전 테이블에 설치되어 필름을 지지하기 위한 필름 지지 모듈부;
    상기 회전 테이블의 회전에 의해 필름 공급 영역으로 이동된 상기 필름 지지 모듈부에 상기 필름을 공급하기 위한 필름 공급기;
    상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 필름 공급 영역으로부터 이형 필름 박리 영역으로 이동된 상기 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름에 부착된 이형 필름을 박리하기 위한 이형 필름 박리기;
    상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 이형 필름 박리 영역으로부터 필름 위치 검출 영역으로 이동된 상기 필름 지지 모듈에 지지되어 있는 필름의 필름 위치 정보를 검출하기 위한 필름 위치 검출기;
    상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 필름 위치 검출 영역으로부터 상기 필름 부착 영역으로 이동된 상기 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름 위에 디스플레이 패널을 반송하고, 상기 필름 위치 정보에 따라 상기 디스플레이 패널의 위치를 정렬하는 패널 반송기; 및
    상기 베이스 프레임부에 설치되어 상기 필름 부착 영역에서 상기 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름을 상기 디스플레이 패널에 부착하는 제 1 필름 부착 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름 위치 검출기는,
    상기 필름 위치 검출 영역에서 상기 필름 지지 모듈부에 지지되어 있는 필름 상으로 이동하면서 상기 필름을 촬상하는 복수의 필름 비젼 유닛; 및
    상기 복수의 필름 비젼 유닛으로부터 제공된 상기 필름의 촬상 이미지를 분석하여 상기 필름 위치 정보를 생성하는 필름 위치 정보 분석부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널 반송기는,
    상기 디스플레이 패널을 지지하는 패널 지지부;
    상기 필름 위치 정보에 따라 상기 패널 지지부를 이동시켜 상기 디스플레이 패널의 위치를 정렬하는 UVW 스테이지;
    상기 UVW 스테이지를 지지하는 패널 이송 프레임; 및
    상기 패널 이송 프레임을 지지하고 이송시키는 패널 이송 기구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 테이블은 외주면으로부터 중심부 쪽으로 오목하게 형성된 복수의 모듈 배치홈을 포함하며,
    상기 필름 지지 모듈부는 상기 복수의 모듈 배치홈 각각에 설치되어 상기 필름을 지지하는 복수의 필름 지지 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 필름 지지 유닛 각각은,
    상기 모듈 배치홈의 양측벽에 이송 가능하도록 나란하게 설치된 한 쌍의 이송 플레이트;
    상기 한 쌍의 이송 플레이트 각각의 전단부 간에 회전 가능하게 설치된 제 1 스크린 지지 봉;
    상기 한 쌍의 이송 플레이트 각각의 후단부 간에 회전 가능하게 설치된 제 2 스크린 지지 봉;
    일단이 상기 제 1 스크린 지지 봉에 감겨지고 타단이 상기 제 2 스크린 지지 봉에 감겨진 필름 지지 스크린; 및
    상기 필름 지지 스크린의 상면에 결합되거나 일체로 형성되어 상기 필름을 흡착 지지하는 흡착 시트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 흡착 시트는 상면으로부터 오목하게 형성되어 상기 필름을 흡착 지지하는 복수의 흡착 홈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필름 부착 모듈은 상기 회전 테이블의 회전을 방해하지 않도록 상기 필름 부착 영역에 대응되는 상기 베이스 프레임부에 설치되어 상기 베이스 프레임부에 의해 승강되고, 롤러의 직선 이송과 회전 운동에 따라 상기 필름 부착 영역에 위치한 상기 필름 지지 유닛에 흡착되어 있는 필름을 상기 디스플레이 패널의 일측에서부터 타측으로 부착하는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 필름 부착 모듈은,
    상기 필름 부착 영역에 대응되는 상기 베이스 프레임부에 이송 가능하게 설치된 유닛 이송 기구; 및
    상기 유닛 이송 기구에 이송 가능하게 결합되고, 롤러의 직선 이송과 회전 운동에 따라 상기 필름 부착 영역에 위치한 상기 필름 지지 유닛에 흡착되어 있는 필름을 상기 디스플레이 패널의 일측에서부터 타측으로 부착하는 필름 부착 유닛을 포함하며,
    상기 유닛 이송 기구는 상기 베이스 프레임부에 의해 승강되고, 상기 필름 부착 유닛을 상기 회전 테이블의 중심부 방향과 외부 방향 사이에서 직선 이송시키는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 필름 부착 유닛은,
    상기 필름 지지 스크린을 지지한 상태로 직선 이송하면서 회전되어 상기 필름 지지 유닛의 흡착 시트에 흡착되어 있는 필름을 상기 디스플레이 패널에 부착하기 위한 제 1 부착 롤러;
    상기 제 1 부착 롤러를 지지하는 제 1 롤러 지지 부재;
    상기 제 1 롤러 지지 부재를 직선 이송시키는 제 1 직선 이송 수단; 및
    상기 유닛 이송 기구에 이송 가능하게 설치되어 상기 제 1 직선 이송 수단을 지지하고, 상기 유닛 이송 기구에 의해 직선 이송되는 롤러 이송 프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 필름 지지 유닛 각각은 상기 한 쌍의 이송 플레이트 각각의 일측에 수직하게 설치된 한 쌍의 제 1 유닛 이송용 브라켓을 더 포함하고,
    상기 필름 부착 유닛은 상기 한 쌍의 제 1 유닛 이송용 브라켓 각각에 접촉 가능하도록 상기 롤러 이송 프레임의 일측에 수직하게 설치되어 상기 필름 지지 유닛을 상기 회전 테이블의 외부 방향으로 이송시키는 한 쌍의 제 2 유닛 이송용 브라켓을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전 테이블의 회전을 방해하지 않도록 상기 필름 공급 영역에 대응되는 상기 베이스 프레임부에 설치되어 상기 필름 공급기에 지지된 필름을 상기 필름 공급 영역에 위치한 상기 필름 지지 유닛의 흡착 시트에 부착시키는 제 2 필름 부착 모듈을 더 포함하여 구성되고,
    상기 제 2 필름 부착 모듈은 롤러의 직선 이송과 회전 운동에 따라 상기 필름 공급기에 지지된 필름을 상기 흡착 시트의 일측에서부터 타측으로 부착시키는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 필름 부착 모듈은,
    상기 필름 지지 스크린을 지지한 상태로 직선 이송하면서 회전되어 상기 필름 공급기에 지지된 필름을 상기 흡착 시트에 부착하는 제 2 부착 롤러;
    상기 제 2 부착 롤러를 지지하는 제 2 롤러 지지 부재;
    상기 제 2 롤러 지지 부재를 직선 이송시키는 제 2 직선 이송 수단; 및
    상기 필름 공급 영역에 대응되는 상기 베이스 프레임부에 설치되어 상기 제 2 직선 이송 수단을 지지하는 롤러 지지 프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필름 부착 장치.
  13. 회전 테이블에 배치된 필름 지지 유닛을 필름 공급 영역으로 이동시켜 상기 필름 지지 유닛에 필름을 공급하는 공정(A);
    상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 필름 공급 영역으로부터 이형 필름 박리 영역으로 이동된 상기 필름 지지 유닛에 지지되어 있는 필름에 부착된 이형 필름을 박리하는 공정(B);
    상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 이형 필름 박리 영역으로부터 필름 위치 검출 영역으로 이동된 상기 필름 지지 유닛에 지지되어 있는 필름의 필름 위치 정보를 검출하는 공정(C);
    상기 회전 테이블의 회전에 의해 상기 필름 위치 검출 영역으로부터 필름 부착 영역으로 이동된 상기 필름 지지 유닛 상에 디스플레이 패널을 반송하고, 상기 필름 위치 정보에 따라 상기 디스플레이 패널의 위치를 정렬하는 공정(D); 및
    상기 필름 부착 영역으로 이동된 상기 필름 지지 유닛에 지지되어 있는 필름을 상기 정렬된 디스플레이 패널에 부착하는 공정(E)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름 부착 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공정(C)은 상기 필름 위치 검출 영역으로 이동된 필름 지지 유닛에 지지되어 있는 필름의 일측에서 타측 상으로 이동하면서 상기 필름을 촬상하고, 상기 필름의 촬상 이미지를 분석하여 상기 필름 위치 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 필름 부착 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 필름은 상기 필름 지지 유닛의 필름 지지 스크린에 결합되거나 일체화된 흡착 시트에 흡착 지지되고,
    상기 공정(E)은,
    상기 필름 부착 영역에 대응되도록 설치된 제 1 필름 부착 모듈의 상승을 통해 제 1 부착 롤러를 상승시켜 상기 흡착 시트에 지지되어 있는 필름의 일측을 상기 디스플레이 패널의 일측에 부착하는 단계; 및
    상기 필름의 일측과 상기 디스플레이 패널의 일측이 서로 부착된 상태에서 상기 필름 지지 스크린을 지지하는 상기 제 1 부착 롤러를 직선 이송시켜 상기 제 1 부착 롤러의 회전을 통해 상기 필름을 상기 디스플레이 패널에 부착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름 부착 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 공정(E)은 상기 제 1 부착 롤러의 직선 이송에 대응되도록 상기 디스플레이 패널과 상기 제 1 필름 부착 모듈 및 상기 필름 지지 유닛 각각을 상기 회전 테이블의 외부 방향으로 동시에 직선 이송시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름 부착 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 필름은 상기 필름 지지 유닛의 필름 지지 스크린에 결합되거나 일체화된 흡착 시트에 흡착 지지되고,
    상기 공정(A)은,
    상기 필름 공급 영역에 위치한 상기 필름 지지 유닛의 상기 흡착 시트 상으로 상기 필름을 반송하는 단계;
    상기 필름 공급 영역에 대응되도록 설치된 제 2 필름 부착 모듈의 상승을 통해 제 2 부착 롤러를 상승시켜 상기 흡착 시트의 일측을 상기 필름의 일측에 부착하는 단계; 및
    상기 흡착 시트의 일측과 상기 필름의 일측이 서로 부착된 상태에서 상기 필름 지지 스크린을 지지하는 상기 제 2 부착 롤러를 직선 이송시켜 상기 제 2 부착 롤러의 회전을 통해 상기 필름을 상기 흡착 시트에 부착하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름 부착 방법.
  18. 제 15 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 흡착 시트는 상면으로부터 오목하게 형성되어 상기 필름을 흡착 지지하는 복수의 흡착 홈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름 부착 방법.
  19. 제 15 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 부착 롤러 각각은 상기 회전 테이블의 회전시 상기 회전 테이블의 회전을 방해하지 않도록 상기 회전 테이블의 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 필름 부착 방법.
  20. 회전축을 중심으로 스텝 회전하는 회전 테이블에 지지된 필름을 기판에 부착하는 필름 부착 방법에 있어서,
    상기 필름을 기판에 부착하는 필름 부착 공정 직전에 상기 회전 테이블에 지지된 필름의 필름 위치 정보를 검출하고, 검출된 필름 위치 정보에 따라 상기 기판의 위치를 상기 필름의 위치와 일치시키는 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 필름 부착 방법.
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