KR20060107472A

KR20060107472A - 롤 코팅장치

Info

Publication number: KR20060107472A
Application number: KR1020060091596A
Authority: KR
Inventors: 김준섭
Original assignee: (주)피엔티
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2006-10-13
Also published as: KR100812313B1

Abstract

본 발명은 롤코팅장치에 관한 것으로서, 톱니형상 및 다양한 형상의 미세한 패턴을 일정한 간격으로 형성한 마스터시트를 이용하여 광학용 시트를 제작하는 롤코팅장치를 구성하되, 마스터시트에 형성된 패턴에 세 번에 걸쳐 자외선 경화도료를 도포한 후 필름에 찍어내도록 하며, 두 번의 자외선 경화를 통해 신속하게 건조되도록 함으로써 인쇄된 필름의 표면에 기포가 발생하지 않고 제작속도를 높일 수 있는 특징이 있다.

본 발명은 크게 네 부분으로 구성되는바, 일측면으로는 톱니형상의 패턴에 형성되어 있고 타측면으로는 매끈한 면이 형성된 마스터시트(11)와 이 마스터시트(11)를 지지하면서 회전시키는 원통 형태의 지지롤(12) 및 마스터시트(11)를 지속적으로 회전시키는 회전롤(13)로 구성된 마스터부(10)와; 상기 마스터부(10)의 상 · 하부에 설치되어 필름(50)을 이송시키는 이송롤(21)과 상기 지지롤(12)과 맞접하여 회전하여 자외선 경화도료가 필름(50) 표면에 형성되도록 하는 가압롤(22)로 구성된 이송부(20)와; 상기 마스터부(10)의 하단에 형성되어 마스터시트(11)의 표면에 자외선 경화도료를 세 단계에 걸쳐 공급되도록 제 1 · 2· 3 가이드롤(31a, 31b, 31c) 및 제 1 · 2· 3 인쇄롤(32a, 32b, 32c)로 구성된 도료공급부(30)와; 필름(50)의 표면에 형성된 자외선 경화도료를 경화시키도록 제 1 · 2 경화장치(41, 42)로 구성된 경화부(40)로 구성되어, 미세 패턴의 형성시 기포 발생 을 억제하고 신속하게 패턴이 형성되도록 한 대략적인 구성을 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 소정의 형상을 갖는 마스터시트를 원하는 길이로 절단하여 연결 후 그 마스터시트를 활용하여 광학용 시트를 제작하되, 마스터부의 저부에 1 · 2 · 3차에 걸쳐 순차 설치된 도료공급부를 통해 패턴 내에 자외선 경화도료가 적층되는 형태로 나누어 공급됨으로써 경화도료 내부에 기포 발생을 최소화하여 고품질의 광학용 시트를 제작할 수 있는 효과가 있다.

또한, 하나의 패턴 내에 자외선 경화도료를 세 번에 나누어 공급하고, 자외선을 통한 경화를 두 번에 걸쳐 행함으로써 코팅 두께의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 도포된 경화도료를 신속하게 건조시켜 광학용 시트의 제작속도를 높일 수 있는 또 다른 효과가 있다.

광학용 시트, 마스터시트, 필름, 자외선 경화도료

Description

롤 코팅장치{ DEVICE USING ROLLERS FOR COATING }

도 1은 본 발명에 따른 개략적인 구성을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 일부 확대 단면도.

[ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ]

10: 마스터부 11: 마스터스트

12: 지지롤 13: 회전롤

20: 이송부 21: 이송롤

22: 가압롤 30: 도료공급부

31a: 제 1 가이드롤 31b: 제 2 가이드롤

31c: 제 3 가이드롤 32a: 제 1 인쇄롤

32b: 제 2 인쇄롤 32c: 제 3 인쇄롤

40: 경화부 41: 제 1 경화장치

42: 제 2 경화장치 50: 필름

본 발명은 롤코팅장치에 관한 것으로서, 톱니형상 및 다양한 형상의 미세한 패턴을 일정한 간격으로 형성한 마스터시트를 이용하여 광학용 시트를 제작하는 롤코팅장치를 구성하되, 마스터시트에 형성된 패턴에 세 번에 걸쳐 자외선 경화도료를 도포한 후 필름에 찍어내도록 하며, 두 번의 자외선 경화를 통해 신속하게 건조되도록 함으로써 인쇄된 표면에 기포가 발생하지 않고 제작속도를 높일 수 있도록 한 롤코팅장치에 관한 것이다.

근래에 들어 영상표시수단으로 각광을 받고 있는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display)는 기존 음극선관과는 달리 전력소모가 매우 적고, 전자총을 사용하지 않아 얇고 가벼운 특징이 있어 근래에 급속한 개발 및 보급이 이루어지는데, 이러한 액정표시장치는 자체적으로 발광하지 못하기 때문에 반드시 필요로 하는 광원을 얻고자 일반적으로 백라이트 유닛(Back Light Unit)이라는 광원장치를 사용하는바, 이는 LCD 패널(panel)의 뒤쪽에서 배면 광원으로서 역할을 수행하며, Mold Frame, LGP(도광판), 램프, 반사판, 확산시트, 프리즘시트 등의 부품으로 구성하게 된다.

상기 백라이트 유닛에 사용되는 광학용 시트는 한 쪽에 톱니형상, 둥근 형상의 면을 갖고, 다른 한 쪽에 그와 반대되는 매끄러운 면을 갖는 투명한 중합체 물질로 이루어지며, 이에 입사되는 광선(빛)은 굴절되어 톱니형상의 면 또는 매끄러운 면에 부딪히는 입사광의 상당한 부분이 투과되고, 그 나머지는 전반사가 이루어 지게 된다.

이러한 광학용 시트를 제작함에 있어서, 미세한 패턴을 형성한 마스터롤과 가압롤의 사이로 이송되는 필름의 한쪽 표면에 자외선 경화도료(포토폴리머)를 도포하고, 상기 마스터롤과 가압롤에 의해 자외선 경화도료가 도포된 필름의 표면을 가압하여 일정한 간격으로 톱니형상의 미세한 패턴을 형성한 필름에 자외선을 조사하여 경화시키는 방법으로 이루어지는 롤코팅장치에 의해 필요로 하는 광학용 시트를 제작하게 된다.

이와 같이 광학용 시트제작에 사용되는 롤코팅장치를 장기간 사용하게 되면, 상기 마스터롤의 표면이 마모 또는 변형이 되거나 패턴의 설계를 변경하고자 교체를 필요로 하는데, 종래에 사용되는 마스터롤은 제작이 용이하지 않을 뿐만 아니라 다양한 크기를 갖는 광학용 시트를 제작함에 있어서 비용, 시간 등의 문제로 어려움이 따르고, 무게가 무거워서 지게차나 크레인과 같은 각종 중기를 이용하여 운반이 이루어지므로 교체작업을 수행함에 있어서 어려움이 있음은 물론, 교체작업에 많은 시간을 필요로 하기에 비용, 시간의 낭비가 심해 효율적이지 못한 문제점이 있다.

또한, 자외선 경화도료가 마스터롤에 인접한 위치에서 공급됨으로 인해 경화도료의 내부에 기포가 내재되는 경우가 많아 불량의 요소로 작용하게 되며, 자외선 경화도료의 경화속도 또한 느려서 생산력 저하의 원인으로 작용하고 있는 실정이 다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 소정의 형상을 갖는 마스터시트를 원하는 길이로 절단하여 연결 후 그 마스터시트를 활용하여 광학용 시트를 제작하되, 마스터부의 저부에 1 · 2 · 3차에 걸쳐 순차 설치된 도료공급부를 통해 패턴 내에 자외선 경화도료가 적층되는 형태로 나누어 공급됨으로써 경화도료 내부에 기포 발생을 최소화하여 고품질의 광학용 시트를 제작할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 하나의 패턴 내에 자외선 경화도료를 세 번에 나누어 공급하고, 자외선을 통한 경화를 두 번에 걸쳐 행함으로써 코팅 두께의 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 도포된 경화도료를 신속하게 건조시켜 광학용 시트의 제작속도를 높일 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 크게 네 부분으로 구성되는바, 일측면으로는 톱니형상의 패턴에 형성되어 있고 타측면으로는 매끈한 면이 형성된 마스터시트(11)와 이 마스터시트(11)를 지지하면서 회전시키는 원통 형태의 지지롤(12) 및 마스터시트(11)를 지속적으로 회전시키는 회전롤(13)로 구성된 마스터부(10)와; 상기 마스터부(10)의 상 · 하부에 설치되어 필름(50)을 이송시키는 이송롤(21)과 상기 지지롤(12)과 맞접하여 회전하여 자외선 경화도료가 필름(50) 표면에 형성되도록 하는 가압롤(22)로 구성된 이송부(20)와; 상기 마스터부(10)의 하단에 형성되어 마스터시트(11)의 표면에 자외선 경화도료를 세 단계에 걸쳐 공급되도록 제 1 · 2· 3 가이드롤(31a, 31b, 31c) 및 제 1 · 2· 3 인쇄롤(32a, 32b, 32c)로 구성된 도료공급부(30)와; 필름(50)의 표면에 형성된 자외선 경화도료를 경화시키도록 제 1 · 2 경화장치(41, 42)로 구성된 경화부(40)로 구성되어, 미세 패턴의 형성시 기포 발생을 억제하고 신속하게 패턴이 형성되도록 한 대략적인 구성을 갖는다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 개략적인 구성을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 요부 확대 단면도로써, 우선, 마스터부(10)의 구성을 살펴보면, 도시한 바와 같이, 마스터부(10)는 마스터시트(11), 지지롤(12), 회전롤(13)로 구성된바, 상기 마스터 시트(11)는 얇은 시트형태로 구성되되, 일측면은 톱니형상의 미세한 패턴이 일정한 간격으로 형성되어 있으며, 타측면은 매끈한 형태로 구성된다.

상기 마스터시트(11)는 기존의 방식으로 제작되거나 본 발명의 방식으로 제작된 광학용 시트를 이용하여 미세한 패턴을 형성한 후, 소정의 길이로 재단한 다음, 톱니형상의 미세한 패턴을 형성한 표면이 외측을 향하도록 지지롤(12)과 회전롤(13) 제 1 · 2· 3 가이드롤(31a, 31b, 31c)에 거치한 후, 양끝단을 서로 접합시켜 사용토록 한다.

상기와 같은 톱니형상의 미세한 패턴뿐만 아니라 필요에 따라 다양한 형상을 갖는 미세한 패턴으로 균일하게 형성할 수 있도록 구성된다.

한편, 지지롤(12)은 직경이 큰 원통 롤 형태로, 이는 후술하는 가압롤(22)과 맞접하도록 설치되며, 고정된 상태로 지속적으로 회전하면서 마스터시트(11)를 이송시켜 가압롤(22)에 의해 미세한 패턴이 잘 형성되도록 지지하는 구성을 갖는다.

또한, 회전롤(13)은 고정된 상태로 계속 회전하면서 상기 지지롤(12)과 함께 마스터시트(11)를 지속적으로 회전시키는 구성을 갖는다.

이송부(20)를 구성하는 이송롤(21)과 가압롤(22)의 구성을 살펴보면, 우선, 이송롤(21)은 고정된 상태로 자전하면서 필름(50)의 이송을 돕도록 하는 것으로, 필름(50)의 이송 경로를 따라 지지롤(12)의 상부와 지지롤(12)의 하부 및 제 2경화장치(42)의 전측에 각각 설치되어 필름(50)이 원활하게 이송될 수 있도록 한 구성을 갖는다.

또한, 지지롤(12)의 상부에 설치되어 지지롤(12)과 맞접하여 회전하는 가압롤(22)의 구성을 살펴보면, 상기 지지롤(12)과 가압롤(22) 사이를 통과하는 마스터시트(11)와 필름(50)을 가압하여 마스터시트(11)에 형성된 자외선 경화도료를 필름(50)에 옮겨 붙도록 하여 필름(50)에 미세한 패턴이 형성되도록 하는 것으로, 상기 가압롤(22)은 상 · 하로 유동이 가능하여 필름(50)과 마스터시트(11)의 두께에 따라 가압 폭이 조절되도록 구성된다.

한편, 도료공급부(30)는 상기 마스터부(10)의 하단에 형성되어 마스터시트(11)에 자외선 경화도료를 세 단계에 걸쳐 공급되도록 제 1 · 2· 3 가이드롤(31a, 31b, 31c)과 제 1 · 2· 3 인쇄롤(32a, 32b, 32c)로 구성된다.

상기 제 1 · 2· 3 가이드롤(31a, 31b, 31c)은 마스터시트(11)의 내면과 접하도록 일정간격으로 설치되어 회전하며, 그와 대응되는 위치에는 제 1 · 2· 3 인쇄롤(32a, 32b, 32c)이 마스터시트(11)의 표면과 접하도록 설치되어 있어서, 제 1 · 2· 3 인쇄롤(32a, 32b, 32c)로부터 자외선 경화도료가 공급되어 제 1 · 2· 3 가이드롤(31a, 31b, 31c)과 접하여 회전하게 되면 마스터시트(11)의 표면에 형성된 톱니형태의 미세 패턴 사이에 자외선 경화도료가 단계적으로 공급 · 적층되는 구성을 갖는다.

다시 말해, 1차 가이드롤(31a)과 1차 인쇄롤(32a)에 의해 미세 패턴에 형성된 홈 내부가 1/3 가량 채워지고, 그 후 2차 가이드롤(31b)과 1차 인쇄롤(32b)에 의해 미세 패턴에 형성된 홈 내부가 2/3 가량 채워지며, 마지막으로 3차 가이드 롤(31c)과 3차 인쇄롤(32c)에 의해 미세 패턴에 형성된 홈 내부가 모두 채워지도록 함으로써 미세 패턴의 내부로 자외선 경화도료가 공급될 시 기포의 발생이 억제되도록 구성된다.

또한, 필름(50)의 표면에 형성된 자외선 경화도료를 경화시키도록 구성된 경화부(40)는, 제 1 · 2 경화장치(41, 42)로 구성되는바, 제 1 경화장치(41)는 지지롤(12)의 일측 외주면을 따라 형성되되, 그 형태가 라운드진 원호의 형태로 형성되어 필름(50)의 배면에 자외선을 조사하여 1차적으로 경화를 완료하도록 구성된다.

그 후, 상기 1차 경화된 필름(50)이 이송롤(21)에 의해 이송되면, 바닥부에 수직으로 설치된 제 2 경화장치(42)에 의해 필름(50)의 표면에 형성된 자외선 경화도료에 직접 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 신속하게 제작되는 구성을 갖는다.

상기 사용되는 필름(50)은 광학용 시트를 제작하기 위해 통상적으로 사용되는 것으로, 상기 이송롤(21)에 의해 이송되면서 연속적으로 공급이 이루어지게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 살펴보면, 우선 마스터시트(11)는 지지롤(12)과 회전롤(13) 및 제 1 · 2· 3 가이드롤(31a, 31b, 31c)에 거치하여 지속적으로 회전되도록 하며, 필름(50)은 이송롤(21)과 가압롤(22)에 거치하여 지속적으로 공급되도록 한다.

상기와 같이 마스터시트(11)와 필름(50)을 각각 작동시키면, 마스터시트(11)의 표면에는 제 1 · 2· 3 가이드롤(31a, 31b, 31c)과 제 1 · 2· 3 인쇄롤(32a, 32b, 32c)에 의해 자외선 경화도료가 도포되며, 가압롤(22)과 지지롤(12) 사이에서 마스터시트(11)와 필름(50)이 가압되면서 마스터시트(11)에 도포된 자외선 경화도료가 필름(50)의 표면으로 톱니형상의 미세한 패턴이 옮겨지게 된다.

이후 제 1 경화장치(41)에 의해 1차적으로 경화가 이루어지고, 이송롤(21)에 의해 이송되어 제 2 경화장치(42)에 의해 2차적으로 경화가 이루어져 필요로 하는 광학용 시트가 완성된다.

Claims

롤코팅장치에 있어서,

일측면으로는 톱니형상의 패턴에 형성되어 있고 타측면으로는 매끈한 면이 형성된 마스터시트(11)와 이 마스터시트(11)를 지지하면서 회전시키는 원통 형태의 지지롤(12) 및 마스터시트(11)를 지속적으로 회전시키는 회전롤(13)로 구성된 마스터부(10)와;

상기 마스터부(10)의 상 · 하부에 설치되어 필름(50)을 이송시키는 이송롤(21)과 상기 지지롤(12)과 맞접하여 회전하여 자외선 경화도료가 필름(50) 표면에 형성되도록 하는 가압롤(22)로 구성된 이송부(20)와;

상기 마스터부(10)의 하단에 형성되어 마스터시트(11)의 표면에 자외선 경화도료를 세 단계에 걸쳐 공급되도록 제 1 · 2· 3 가이드롤(31a, 31b, 31c) 및 제 1 · 2· 3 인쇄롤(32a, 32b, 32c)로 구성된 도료공급부(30)와;

필름(50)의 표면에 형성된 자외선 경화도료를 경화시키도록 제 1 · 2 경화장치(41, 42)로 구성된 경화부(40)로 구성되어, 미세 패턴의 형성시 기포 발생을 억제하고 신속하게 패턴이 형성되도록 함을 특징으로 하는 롤코팅장치.
제 1항에 있어서,

가압롤(22)은 상 · 하로 유동이 가능하여 필름(50)과 마스터시트(11)의 두 께에 따라 가압 폭을 조절할 수 있도록 함을 특징으로 하는 롤코팅장치.
제 1항에 있어서,

1차 가이드롤(31a)과 1차 인쇄롤(32a)에 의해 미세 패턴에 형성된 홈에 자외선 경화도료가 1/3만큼 채워지고, 2차 가이드롤(31b)과 1차 인쇄롤(32b)에 의해 미세 패턴에 형성된 홈에 자외선 경화도료가 2/3만큼 채워지며, 3차 가이드롤(31c)과 3차 인쇄롤(32c)에 의해 미세 패턴에 형성된 홈에 자외선 경화도료가 모두 채워지도록 함을 특징으로 하는 롤코팅장치.