JP2008186007A - 偏光板保護フィルムの除去装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接着テープを消費することなく偏光板から保護フィルムを除去することにより、表示装置の製造コストの節減、並びに、収率及び生産性の向上を実現する偏光板保護フィルムの除去装置を提供する。
【解決手段】本発明による除去装置では、保護フィルム剥離部の本体が移送部により、ガイドレールに沿って移動する。剥離ローラは中心軸の周りに回転可能であり、外周面に保護フィルムを接着する。連結部は本体に固定された回動軸の周りに回動可能であり、回動軸と剥離ローラの中心軸との間を連結している。連結部は回動軸の周りの回動によって剥離ローラの外周面を保護フィルムの表面に一旦接触させ、その後、剥離ローラを偏光板から離す。クランプ部の一端は連結部の回動軸に連結され、他端は剥離ローラの外周面に近接し、連結部の回動によって剥離ローラが偏光板から離されたとき、剥離ローラの外周面に接着された保護フィルムの裏面に接触する。
【選択図】図5

Description

本発明は、液晶表示装置の製造工程に関し、特に、偏光板から保護フィルムを除去する工程に関する。

液晶表示装置は、現在最も広く使用されている平板表示装置のうちの一つである。液晶表示装置は、二枚の表示パネルと、それらの間に挟まれた液晶層とから成る。表示パネルでは一般に、画素ごとに電界生成電極が形成されている。電界生成電極に対して電圧を印加すると、各画素に含まれる液晶層の部分にはその電圧のレベルに応じた強さの電界が生成され、液晶分子の配向方向がその電界の強さに応じて変化する。液晶層のその部分を光が通過するとき、その偏光方向が液晶分子の配向方向に応じた角度だけ回転する。二枚の表示パネル（少なくともそれらの一方）の外側には偏光板が接着されているので、液晶層を通過した偏光のうち、その偏光板を更に通過する部分の強度が、その液晶層で受けた回転の角度に応じて変化する。こうして、各画素の電界生成電極に対する印加電圧の変化を偏光板によってその画素の光透過率の変化に変換できる。この変換を利用して各画素の光透過率を制御することにより、液晶表示装置は画面に所望の画像を表現できる。
韓国特許出願公開第10−2006−0033887号明細書

液晶表示装置の製造工程は、表示パネルの外面に偏光板を接着する工程を含む。ここで、偏光板は単体では、その両面が保護フィルムで覆われた状態で扱われる。従って、表示パネルの外面に偏光板を接着する工程では、まず、専用の除去装置を用いて偏光板の両面から保護フィルムを除去しなければならない。

従来の除去装置は、外周面に接着テープを巻いたローラ（剥離ローラ）を備え、そのローラを偏光板の表面上で転がすことにより、その外周面の接着テープの接着力を利用して保護フィルムの全体を剥離ローラに巻き取って偏光板から除去する。従って、従来の除去工程では、一枚の偏光板から保護フィルムを除去するごとに、その保護フィルムの全長と等しい長さの接着テープを消費しなければならない。それ故、液晶表示装置の製造コストを更に削減することが困難である。

従来の除去装置ではまた、保護フィルムを巻き取った後の使用済みの接着テープを回収ローラに巻き取って回収する。従って、除去工程の繰り返しにより、回収ローラに巻かれているテープ量が多くなれば、回収ローラからテープを除去する動作が必要である。その結果、液晶表示装置の製造に要する時間を更に短縮することが困難である。

本発明の目的は、接着テープを消費することなく偏光板から保護フィルムを除去でき、それにより、表示装置の製造コストの更なる削減を可能にし、かつ表示装置の収率及び生産性の更なる向上を可能にする偏光板保護フィルムの除去装置、を提供することにある。

本発明による偏光板保護フィルムの除去装置は、ガイドレール、そのガイドレールに沿って移動可能な保護フィルム剥離部、及び、その保護フィルム剥離部をガイドレールに沿って移動させる移送部を有する。保護フィルム剥離部はガイドレールの傍に置かれた偏光板と対向し、その偏光板に接着されている保護フィルムをその偏光板から剥離する。保護フィルム剥離部は好ましくは、本体、剥離ローラ、連結部、及び、クランプ部を含む。本体は移送部に連結され、ガイドレールに沿って移動可能である。剥離ローラは中心軸の周りに回転可能であり、外周面に保護フィルムを接着可能である。連結部は、本体に固定された回動軸の周りに回動可能なアームであり、回動軸と剥離ローラの中心軸との間を連結している。連結部は、回動軸の周りに回動することによって剥離ローラの外周面を保護フィルムの表面に一旦接触させ、その後、剥離ローラを偏光板から離す。クランプ部の一端は、連結部の回動軸に連結され、他端は剥離ローラの外周面に近接し、連結部の回動によって剥離ローラが偏光板から離されたとき、剥離ローラの外周面に接着された保護フィルムの裏面に接触する。

本発明による上記の偏光板保護フィルムの除去装置は好ましくは、以下の段階を順に含む方法で保護フィルムを偏光板から除去する。まず、偏光板に接着されている保護フィルムの一部を剥離ローラの外周面に接着する。次に、剥離ローラを回転させ、剥離ローラの外周面に接着された保護フィルムの一部を巻き上げて偏光板から剥離する。続いて、剥離ローラの外周面に巻き上げられた保護フィルムの一部の裏面にクランプ部を接触させ、剥離ローラとクランプ部とで保護フィルムの一部をクランプする。更に、剥離ローラとクランプ部とを所定方向に移動させて保護フィルムをその方向に引っ張り、偏光板から保護フィルムの全体を剥離する。

本発明による偏光板保護フィルムの除去装置は、剥離ローラとクランプ部とで保護フィルムの一部（好ましくは端）をクランプし、更に、そのクランプされた部分を引っ張ることにより、保護フィルムの全体を偏光板から除去する。すなわち、この除去装置は従来の装置とは異なり、接着テープを使用しない。従って、表示装置の製造コストの更なる削減に有利であり、表示装置の収率及び生産性を向上させる。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図1及び図2に、本発明の一実施例による偏光板保護フィルムの除去装置の平面図及び断面図を示す。
この除去装置は、一対のガイドレール100、ステージ部110、移送部200、保護フィルム剥離部300、及び除去部400を含む。
一対のガイドレール100は互いに平行に所定方向（以下、X軸方向という）に延びている。ステージ部110は、それら一対のガイドレール100の間に設置されている平面形状の支持台である。偏光板1はステージ部110により、長辺方向をX軸方向に揃え、かつ保護フィルム2を外側に向けた状態で支持される。ステージ部110には好ましくは、複数の吸気口110aが形成されている。これらの吸気口110aの中に外気を吸引することにより、偏光板1をステージ部110の表面に吸着して固定する。

移送部200は駆動モータ210と駆動力伝達部220とを含む。駆動モータ210は好ましくはガイドレール100の端部に設置される。駆動力伝達部220は好ましくはベルトであり、駆動モータ210と保護フィルム剥離部300との間を連結している。
保護フィルム剥離部300は一対のガイドレール100の間に設置され、その両端が各ガイドレール100に摺動可能に連結されている。移送部200の駆動モータ210から駆動力伝達部220を通して伝達される駆動力を用い、保護フィルム剥離部300は、ステージ部110に支持されている偏光板1の上をガイドレール100に沿って移動する。

除去部400は、図1に示されているように、ステージ部110からX軸方向に離れた位置で一対のガイドレース100の間に設置されている。除去部400は更に、ステージ部110の支持面（図1では紙面）に対して垂直な方向ではガイドレール100からステージ部110より遠くに（図2では下方に）位置している（図2には示されていない。図7、8参照）。除去部400は好ましくは、二本の棒状部材410、420を含む。棒状部材410、420は互いに平行に、かつ、両方のガイドレール100に対して垂直に延びている。棒状部材410、420の間隔は変更可能であり、特に両者が密着できる。

保護フィルム剥離部300は、本体310、一対の連結部330、一対のエアーシリンダー320、剥離ローラ340、及びクランプ部350を含む。
本体310の両端部は各ガイドレール100に連結し、ガイドレール100に沿ってX軸方向に移動可能である。本体310は更にその両端部の間をガイドレール100に対して垂直な棒状部材で連結している。

本体310の両端部には一つずつ、連結部330が設置されている。図3に連結部330の近傍の拡大図を示す。図3に示されているように、連結部330は好ましくは、屈曲した細い平板状のアームである。屈曲点には回動軸331の端部が連結されている。連結部330はその回動軸331の周りに回動可能である。回動軸331は図1に示されているように、ガイドレール100の間をガイドレール100に対して垂直に延びている。回動軸331の両端は本体310の両端部に固定されている。
連結部330の一端はエアーシリンダー320によって本体310に連結されている。エアーシリンダー320は連結部330のその一端と本体310の結合部分との間の距離を伸縮させることにより、連結部330を回動軸331の周りに回動させる。

剥離ローラ340は図1に示されているように、細長い円柱形状のローラであり、両方のガイドレール100に対して垂直に延びている。連結部330の他端には剥離ローラ340の中心軸341の端部が固定されている。剥離ローラ340は中心軸341の周りに回転可能である。連結部330が回動軸331の周りに回動することにより、図3に示されているように、剥離ローラ340の外周面が偏光板1（特に保護フィルム2）の表面に接触し、または分離される。剥離ローラ340の外周面には好ましくは接着層が形成されている。剥離ローラ340の外周面を保護フィルム2の表面に接触させると、その接着層に保護フィルム2が接着される。好ましくは図1に示されているように、剥離ローラ340の外周面の中央付近には溝342が形成されている。

図1に示されているように、クランプ部350は好ましくは矩形の板状部材であり、一対の連結部330の間を連結している。図1に示されているクランプ部350の二つの長辺部分のうち、一方は、図3に示されているように連結部330の回動軸331に固定され、他方は、図3に示されているように剥離ローラ340の外周面に近接している。連結部330が回動軸331の周りに回動して剥離ローラ340の外周面が偏光板1の表面から離されると、外周面の反対側がクランプ部350の他方の長辺部分の表面（接触部）352に接触する（図5参照）。好ましくは、そのとき、剥離ローラ340の外周面と接触する接触部352は剥離ローラ340の外周面と同一の曲率で窪んでいる。それにより、接触部352の全体が均一な圧力で剥離ローラ340の外周面を押さえる。尚、クランプ部350が、各連結部330に一つずつ連結された一対の細い棒状部材であっても良い。その場合、剥離ローラ340と平行な棒状部材が接触部352に固定され、その棒状部材の一部または全体が接触部352と同様に、剥離ローラ340の外周面を押さえるようにしても良い。

図3に示されているように、クランプ部350（特にその先端）には好ましくは、センサー360が設置されている。好ましくは、剥離ローラ340の外周面がクランプ部350の接触部352に接触したとき、センサー360は、剥離ローラ340の外周面の溝342（図1参照）が、剥離ローラ340の外周面に接着された保護フィルム2によって塞がれているか否かを検知する。好ましくは、センサー360が光センサーであり、剥離ローラ340の溝342に光源が設置されている。光源は好ましくは赤外線を発する。その他に、センサー360が超音波センサーであり、剥離ローラ340の溝342に超音波源が設置されていても良い。剥離ローラ340の外周面に保護フィルム2が接着されている場合、その保護フィルム2によって溝342が塞がれ、溝342の光源から放出された光がその保護フィルム2によって遮られる。従って、センサー360はその光を検出できない。逆に、剥離ローラ340の外周面に保護フィルム2が接着されていない場合、溝342の光源から放出された光をセンサー360は検出できる。こうして、センサー360によって光が検出されたか否かに応じ、保護フィルム2が偏光板1から剥離されたか否かが判断される。

次に、上記の除去装置を用いて偏光板1から保護フィルム2を除去する方法について、図4〜8を参照しながら詳細に説明する。
第１段階では、エアーシリンダー320で連結部330の一端を押して連結部330を回動軸331の周りに回動させる。それにより、図3に示されているように、ステージ部110の上に支持されている偏光板1の表面、特に保護フィルム2の端点Kに、剥離ローラ340の外周面を接触させる。このとき、剥離ローラ340の表面に存在する接着層が保護フィルム2の端部と密着するので、保護フィルム2のその端部が剥離ローラ340の外周面に接着される。

第２段階では、剥離ローラ340の外周面を保護フィルム2の表面に接触させたまま、移送部200を利用して保護フィルム剥離部300をX軸方向に低速で移動させる（図1参照）。それにより、図4に示すように、剥離ローラ340を中心軸341の周りに回転させながら、剥離ローラ340の中心軸341を端点Kから点Lまで移動させる。このとき、保護フィルム2の端部が剥離ローラ340の外周面に沿って接着され、巻き上げられる。こうして、保護フィルム2の端部を剥離ローラ340の外周の3／4程度の長さだけ、偏光板1から剥離する。

第３段階では、図5に矢印で示すように、エアーシリンダー320で連結部330の一端を引いて連結部330を回動軸331の周りに回動させる。それにより、剥離ローラ340の外周面を所定距離dだけ、偏光板1の表面から遠ざける。そのとき、剥離ローラ340の外周面の反対側では、剥離ローラ340に巻かれた保護フィルム2の端部の裏面がクランプ部350の接触部352の全体に押し付けられる。こうして、剥離ローラ340とクランプ部350とで保護フィルム2の端部をクランプする。このとき、好ましくは、保護フィルム剥離部300の全体をX軸方向に移動させると同時に、連結部330を回動軸331の周りに回動させる。それにより、図5に示されているように、保護フィルム2は剥離ローラ340の中心軸341の位置Lを超えて点Mまで偏光板1から剥離する。従って、剥離ローラ340を偏光板1から遠ざけるときに保護フィルム2に生じる張力が抑えられるので、偏光板1がステージ部110からは持ち上げられない。

第４段階では、まずセンサー360を使い、保護フィルム2が剥離ローラ340の外周面に接着されて巻き上げられたか否かを次のように判断する。図6に示すように、保護フィルム2が剥離ローラ340の外周面にうまく接着された場合、剥離ローラ340に形成された溝342（図1参照）が保護フィルム2によって塞がれる。従って、センサー360は溝342を検出できなくなる。一方、保護フィルム2が剥離ローラ340の外周面に接着されなかった場合、剥離ローラ340に形成された溝342が保護フィルム2によっては塞がれていない。従って、センサー360が溝342を検出できる。このように、センサー360が溝342を検出できるかどうかに応じ、保護フィルム2が剥離ローラ340の外周面に接着されて巻き上げられているか否かを判断できる。

センサー360が保護フィルム2を検出できなかった場合、保護フィルム剥離部300を偏光板1の端点Kに戻し、第１段階から再び動作を繰り返させる。一方、センサー360が保護フィルム2を検出できた場合、図6に示すように、保護フィルム剥離部300を偏光板1の表面から所定の距離だけ離したまま、保護フィルム剥離部300を高速でX軸方向に、ステージ部110の外まで移動させる（図1参照）。それにより、剥離ローラ340とクランプ部350とに挟まれた保護フィルム2の部分がX軸方向に引っ張られるので、偏光板1から保護フィルム2の全体が剥離する。こうして偏光板1から完全に剥離された保護フィルム2は、図7に示すように、剥離ローラ340からぶら下げられる。

第５段階では、図7に示すように、除去部400を移動させ、剥離ローラ340からぶら下げられている保護フィルム2の一端を二つの棒状部材410、420の間に置く。更に、二つの棒状部材410、420の間隔を狭めて互いに密着させ、それらの間に保護フィルム2の一端を固定する。
第６段階では、図8に示すように、保護フィルム剥離部300をX軸方向とは反対方向に移動させ、除去部400から剥離ローラ340を遠ざける。それにより、保護フィルム2が除去部400の方に引っ張られ、やがて、剥離ローラ340の外周面に接着されていた保護フィルム2の部分が剥離ローラ340の外周面から分離される。このとき、好ましくは、エアーシリンダー320によって連結部330を引っ張る力を弱め、剥離ローラ340を回転しやすくする。

以上のとおり、本発明の実施例による偏光板保護フィルムの除去装置は、剥離ローラ340とクランプ部350とで保護フィルム2の端をクランプして引っ張ることにより、保護フィルム2の全体を偏光板1から除去する。従って、この除去装置では従来の装置とは異なり、接着テープが不要である。それ故、この除去装置は従来の装置より、表示装置の製造コストの更なる削減に有利であり、表示装置の収率及び生産性を向上させる。

尚、本発明の実施形態は上述の実施例に限られるものではない。当業者であれば、本発明の技術的思想から逸脱しないで上述の実施例を多様に変更して実施可能であろう。例えば、一対の連結部330で剥離ローラ340の両端を支持することに代え、一つの連結部で剥離ローラ340の中央を支持するようにしても良い。このような変更も当然に本発明の技術的範囲に属すると解されるべきである。

本発明の一実施形態による偏光板保護フィルムの除去装置の平面図 図1に示されている直線II−IIに沿った断面図 図2に示されている破線Aで囲まれた部分の拡大図であり、かつ本発明の一実施形態による偏光板保護フィルムの除去方法の第１段階を示す図 本発明の一実施形態による偏光板保護フィルムの除去方法の第２段階を示す図 本発明の一実施形態による偏光板保護フィルムの除去方法の第３段階を示す図 本発明の一実施形態による偏光板保護フィルムの除去方法の第４段階を示す図 本発明の一実施形態による偏光板保護フィルムの除去方法の第５段階を示す図 本発明の一実施形態による偏光板保護フィルムの除去方法の第６段階を示す図

符号の説明

1 偏光板
2 移送部
100 ガイドレール
110 ステージ部
110a 真空ホール
200 移送部
210 駆動モータ
220 駆動力伝達部
300 保護フィルム剥離部
310 本体
320 エアーシリンダー
330 連結部
340 剥離ローラ
342 溝
350 クランプ部
352 接触部
360 センサー
400 除去部

Claims (13)

1. ガイドレール、
   前記ガイドレールに沿って移動可能であり、前記ガイドレールの傍に置かれた偏光板と対向し、前記偏光板に接着されている保護フィルムを前記偏光板から剥離する保護フィルム剥離部、
   前記保護フィルム剥離部を前記ガイドレールに沿って移動させる移送部、
   を有する装置であり、
   前記保護フィルム剥離部が、
   前記移送部に連結され、前記ガイドレールに沿って移動可能な本体、
   中心軸の周りに回転可能であり、外周面に前記保護フィルムを接着可能な剥離ローラ、
   前記本体に固定された回動軸の周りに回動可能なアームであり、前記回動軸と前記剥離ローラの中心軸との間を連結し、前記回動軸の周りに回動することによって前記剥離ローラの外周面を前記保護フィルムの表面に一旦接触させ、その後、前記剥離ローラを前記偏光板から離す連結部、及び、
   一端が前記連結部の回動軸に連結され、他端が前記剥離ローラの外周面に近接し、前記連結部の回動によって前記剥離ローラが前記偏光板から離されたとき、前記剥離ローラの外周面に接着された前記保護フィルムの裏面に接触するクランプ部、
   を含む、偏光板保護フィルムの除去装置。
2. 前記保護フィルム剥離部が、
   前記本体に設置され、前記連結部を回動させるエアーシリンダー、
   をさらに含む、請求項１に記載の偏光板保護フィルムの除去装置。
3. 前記クランプ部が、前記剥離ローラの外周面に接着された前記保護フィルムの有無を検知するセンサー、を含む、請求項１に記載の偏光板保護フィルムの除去装置。
4. 前記保護フィルム剥離部によって剥離された前記保護フィルムを前記保護フィルム剥離部から除去する除去部、をさらに有する、請求項１に記載の偏光板保護フィルムの除去装置。
5. 前記剥離ローラの外周面が接着層を含む、請求項１に記載の偏光板保護フィルムの除去装置。
6. 前記剥離ローラの外周面に所定の溝が形成され、
   前記センサーが、前記剥離ローラの外周面に接着された前記保護フィルムの一部によって前記溝が塞がれているか否かを検知することにより、前記剥離ローラの外周面に接着された前記保護フィルムの有無を判断する、請求項３に記載の偏光板保護フィルムの除去装置。
7. 前記剥離ローラの外周面に対向する前記クランプ部の端部の表面が、前記剥離ローラの外周面と同一の曲率で窪んでいる、請求項１に記載の偏光板保護フィルムの除去装置。
8. 前記除去装置が、前記偏光板を支持するステージ部、を更に有し、
   前記除去部が、前記ガイドレールの長手方向では前記ステージ部から離され、かつ、前記ガイドレールから前記ステージ部より遠くに離されている、請求項４に記載の偏光板保護フィルムの除去装置。
9. 偏光板に接着されている保護フィルムの一部を剥離ローラの外周面に接着する段階、
   前記剥離ローラを回転させ、前記剥離ローラの外周面に接着された前記保護フィルムの一部を巻き上げて前記偏光板から剥離する段階、
   前記剥離ローラの外周面に巻き上げられた前記保護フィルムの一部の裏面にクランプ部を接触させ、前記剥離ローラと前記クランプ部とで前記保護フィルムの一部をクランプする段階、及び、
   前記剥離ローラと前記クランプ部とを所定方向に移動させて前記保護フィルムを前記所定方向に引っ張り、前記偏光板から前記保護フィルムの全体を剥離する段階、
   を有する偏光板保護フィルムの除去方法。
10. 前記剥離ローラと前記クランプ部とで前記保護フィルムの一部をクランプすると同時に前記剥離ローラと前記クランプ部とを前記所定方向に移動させる、請求項９に記載の偏光板保護フィルムの除去方法。
11. 前記保護フィルムの一部をクランプする段階では、前記クランプ部に設置されたセンサーを利用して前記剥離ローラの外周面に接着された前記保護フィルムの有無を判断する、請求項９に記載の偏光板保護フィルムの除去方法。
12. 前記剥離ローラの外周面に形成された溝が、前記剥離ローラの外周面に接着された前記保護フィルムの一部によって塞がれているか否かを前記センサーで検知する、請求項１１に記載の偏光板保護フィルムの除去方法。
13. 前記偏光板から前記保護フィルムの全体を剥離した後、前記剥離ローラと前記クランプ部とによってクランプされている前記保護フィルムの一部とは別の部分を固定する段階、及び、
    前記剥離ローラと前記クランプ部とを前記所定方向とは反対の方向に移動させることにより、前記剥離ローラに接着された前記保護フィルムの一部を前記剥離ローラから分離する段階、
    をさらに有する、請求項９に記載の偏光板保護フィルムの除去方法。