JP4573249B2 - 液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法及びその付着装置 - Google Patents

液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法及びその付着装置 Download PDF

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Description

本発明はバックライト用フィルム付着方法及びその付着装置に係り、特に移動通信端末機の液晶ディスプレイ(LCD)はバックライト(BackLight)を利用して画面を具現することになっているが、前記バックライトを液晶ディスプレイの前面に均一に伝達するために、液晶ディスプレイの下端に複数のフィルムを付着するときに、前記フィルムを自動に付着させることができる液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法及びその付着装置に関するものである。
通常、携帯電話の表示装置として使われている液晶ディスプレイは、バックライトを利用して画面を具現することになり、前記バックライトを液晶ディスプレイの前面に均一に伝達するために、液晶ディスプレイの下端に拡散、散乱及び遮光機能を有する複数のフィルムを付着することになる。
すなわち、液晶ディスプレイが装着されるLCDモジュールのモールドフレームに液晶ディスプレイを装着する前に、バックライトを液晶ディスプレイの前面に均一に伝達するための拡散、散乱及び遮光フィルムを順次積層して付着することになる。
前記のようなフィルムは上下保護フィルムとともに供給されるが、従来には、フィルムをモールドフレームに付着する場合、上面の第1保護フィルムを剥ぎだした後、手作業で下面の第2保護フィルムからフィルムを一つ一つ離してモールドフレームに積層及び付着させることになる。
前記のように、モールドフレームに付着する場合、手作業で作業を行うから、作業能率が低下するとともに作業時間が多くかかり、生産性がよほど低下することになる。
また、フィルムがかなり敏感であるから、手作業で行う場合、フィルムに欠陥が多く発生して収率がよほど低下するとともに製造単価が上昇することになる問題点があった。
したがって、本発明は前記のような従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、バックライトを液晶ディスプレイの前面に均一に伝達するためのフィルムを手作業ではなく自動でモールドフレームに付着することで、作業能率を向上させるとともに作業時間を短縮させて生産性を向上させることができる、液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法及びその付着装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、フィルムをモールドフレームに自動で付着することで、付着時、フィルムの欠点が減少して製造単価を低めることができるとともに生産性に対する予測が可能になり、業務の効率性を一層高めることができる、液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法及びその付着装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明は、それぞれ拡散、散乱及び遮光の機能を有する複数のバックライトフィルムを液晶ディスプレイ(LCD)モジュールに積層状態に付着する方法において:モジュール移送部とフィルム供給部とフィルム付着部の吸着パッドを初期化させる第1段階;前記フィルム供給部を駆動して、前記バックライトの上下面に被せられた保護フィルムからバックライトフィルムを分離して取り出す第2段階;前記フィルム付着部の吸着パッドを駆動して、前記バックライトフィルムを真空で吸着してピックアップする第3段階;前記吸着パッドで吸着したバックライトフィルムを前記LCDモジュールのモールドフレームに正確に付着するために定位置に整列させる第4段階;前記モジュールを含んでなる前記モジュール移送部はレールに沿って移動して、前記モールドフレームを所定のフィルム付着位置に移送する第5段階;前記吸着パッドを水平または垂直に移動させながら前記バックライトフィルムを前記モールドフレームに載せて付着する第6段階;及び前記バックライトフィルムが付着された前記モールドフレームを次の指定位置に移動させ、前記所定のフィルム付着位置に新たに移送された他のモールドフレームに他のバックライトフィルムを付着する過程を繰り返し行う第7段階;を含んでなることを特徴とする、液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法を提供する。
また、本発明は、それぞれ拡散、散乱及び遮光の機能を有する複数のバックライトフィルムを液晶ディスプレイ(LCD)モジュールに積層状態に付着する装置において:ロール状のベースフィルムが装着されたフィルムロールを所定回転角度だけ回転させて、所定長さの前記ベースフィルムを前記フィルムロールから取り出し、前記取り出されたベースフィルムからバックライトフィルムを取り出すフィルム供給部;前記LCDモジュールのモールドフレームが置かれたモジュールジグをレールに沿って所定距離だけ水平移動させるモジュール移送部;前記取り出されたバックライトィルムを真空吸着してピックアップする吸着パッドをx軸、y軸及びz軸方向に水平及び垂直移動させて、前記モジュール移送部によって指定フィルム付着位置に移送された前記モールドフレームに前記バックライトフィルムを付着させるフィルム付着部;及び前記フィルム供給部、前記モジュール移送部及び前記フィルム付着部の動作を同期化して制御するとともに、各種感知情報を示す入力信号によって前記フィルム付着装置の運転を制御するコントローラー;を含んでなることを特徴とする、液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置を提供する。
前記フィルム付着装置は、前記フィルム供給部の一側に独立して設置され、前記フィルム供給部から取り出された前記バックライトィルムが前記フィルム待機部に置かれて前記フィルム付着部の前記吸着パッドを待機するようにするフィルム待機部をさらに含むことができる。
本発明は、バックライトを液晶ディスプレイの前面に均一に伝達するためのフィルムを手作業ではなく自動でモールドフレームに付着することで、作業能率を向上させると共に作業時間を短縮させて生産性を向上させることができる。
また、本発明は、フィルムをモールドフレームに自動で付着することで、付着時、フィルムの欠点が減少して製造単価を低めることができるとともに生産性に対する予測が可能になり、業務の効率性を一層高めることができる。
以下、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
図1a及び図1bは本発明の実施例による液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置を示す側面図及び正面図である。図2は本発明の実施例によるバックライト用フィルム付着装置を示す回路ブロック図である。同図に示すように、本発明のフィルム付着装置は、フィルム供給部100、フィルム待機部300、モジュール移送部500、フィルム付着部700、及びコントローラー900から構成されている。
前記フィルム供給部100は、ロール状のベースフィルム10が装着されたロール110を一定長さだけ回転させながらベースフィルムから拡散、散乱または遮光フィルムを分離し取り出して供給するように構成され、フィルム待機部300は、フィルム供給部100に隣接して設置され、フィルム供給部100から取り出されたィルムを受けてフィルム吸着を待機するステージであり、モジュール移送部500は、モールドフレーム1が置かれたモジュールジグ520を一定レール501に沿って一定距離ずつ移送するように構成され、フィルム付着部700は、取り出されたィルムを吸着する吸着パッド710をx軸、y軸及びz軸方向に沿って水平及び垂直に移動させ、真空吸着されたフィルムを、モジュール移送部500によって移送されたモールドフレーム1に積層させるように構成され、コントローラー900は、使用者の入力とメモリ920に予め設定された制御プログラムによって、フィルム供給部100、モジュール移送部500及びフィルム付着部700の動作を同期化させて作動制御するとともに、各種感知信号によって諸般の運転を制御する制御手段910、入力パネル930、警報音発生手段940またはモニター950などを含んで構成される。
通常、携帯電話の表示装置として使われる液晶ディスプレイは、バックライトを液晶画面LCDの前面に均一に拡散及び散乱させるために、拡散、散乱及び遮光の機能を有する複数のフィルムをLCDモジュールのモールドフレームに順次積層した後、その上端に液晶ディスプレイを積層結合することになる。例えば、図3に示すように、モールドフレーム1の上端に、第1拡散フィルム11、第2散乱フィルム13、第3散乱フィルム15、第4拡散フィルム17を順次積層させた後、最後に縁部に、接着剤が備えられた第5遮光フィルム19を載せてフィルムをモールドフレーム1に固定付着することになる。
このように、モールドフレーム1に複数のフィルム11、13、15、17、19を順次積層することになるが、各フィルムの種類によってフィルムを供給して取り出す方式がちょっと互いに異なる。
前記フィルム供給部100とフィルム付着部700は、図1aに示すように、1組で構成されており、モールドフレーム1に積層されるフィルムの個数に相当する数のフィルム付着部700及びフィルム供給部100が作業テーブルに設置されている。
前記のように構成されたフィルム供給部100、フィルム待機部300、モジュール移送部500、及びフィルム付着部700の詳細構成を図1a〜図2を参照して説明すれば以下のようである。
まず、フィルム供給部100は、ロール状のベースフィルム10が装着されたフィルムロール110と、前記ベースフィルム10のうち、フィルム11の上端に被せられた第1保護フィルム10−1を巻き取って回収する第1回収ロール121と、前記ベースフィルム10のうち、フィルム11、13、15、17または19の下端に被せられた第2保護フィルム10−2を巻き取って回収する第2回収ロール125と、前記フィルムロール110から排出されるベースフィルム10を受け、第1保護フィルム10−1と第2保護フィルム10−2からフィルム11を分離して取り出すフィルム取出し部130と、前記フィルム取出し部130の上端に設置され、フィルムの移動距離を検出するピッチセンサー140と、前記第1及び第2回収ロール121、125の回転を調整し、フィルムを一定長さだけ移動させるロール駆動モーター120とから構成されている。
また、前記フィルム取出し部130の上端に位置するピッチセンサー140はベースフィルム10の移動ピッチを検出して制御手段910に出力し、これにより、制御手段910は、ベースフィルム10が1ピッチずつ移動するようにロール駆動モーター120を制御することができる。
また、前記フィルム供給部100のフィルム取出し部130の前端にフィルム待機部300を独立して設置することで、フィルム供給部100から分離されたフィルム11がフィルム待機部300に取り出され、フィルム付着部700の吸着パッド710が来る時まで待機するようにする。図9に示すように、前記フィルム待機部300の上端には、フィルム供給部100から取り出されたィルムが置かれるフィルム待機ジグ310が載せられている。前記フィルム待機部300は、拡散及び散乱フィルムを取り出す場合にだけ提供され、遮光フィルム19の場合には、待機過程なしにすぐ吸着パッド710で吸着するので、不要である。
特に、前記散乱フィルム13、15を取り出す場合には、フィルム待機部300、すなわちフィルム待機ジグ310を前後に移動させてフィルム供給部100から一定間隔だけ離隔させる前後進モーター330と、前記フィルム待機ジグ310を所定の角度に回転させる回転モーター340とがさらに必要である。これは、散乱フィルム13、15の固有散乱角のために、フィルムロール110でややずれた角度に位置しているため、フィルムロール110からフィルム13、15を取り出す場合、フィルムが定位置に取り出されないでややずれた角度に取り出される。これを矯正するために、フィルム待機部300を一定角度だけ回転させることになる。
そして、前記フィルム待機部300の上端には、フィルム付着部700の吸着パッド710に吸着されたフィルムを定位置に整列するための‘L’字形の整列ジグ380が固定設置され、吸着パッド710をフィルムのフィルム待機ジグ310から吸着した後、吸着したフィルム11、13、15、17または19の角部を整列ジグ380に接触させて物理的に定位置に補正することになる。
前記フィルム付着部700は、内部に所定の空気通路が形成された吸着パッド710と、前記吸着パッド710の底面に、吸着パッド710の空気通路と連通するように付着され、真空吸着の時、フィルムが密着される吸着ジグ720と、前記吸着パッド710をx軸及びy軸のフレームによって水平移動させる水平作動モーター730と、前記吸着パッド710をz軸のシリンダーによって垂直移動させる垂直作動部740と、前記シリンダーの垂直移動速度を調節する速度調節部750とからなり、前記吸着パッド710にフィルムを吸着するかあるいはフィルムをモールドフレーム1に積層するために、別に吸着パッド710の空気通路を真空状態に維持してフィルムを吸着させる真空部770と、前記吸着パッド710の空気通路に空気を噴射して、フィルムを吸着ジグ720から強制に離脱させる空気供給部790とをさらに備えている。
そして、前記真空部770は、空気通路に真空センサー780がさらに設置されており、吸着パッド710でフィルムを吸着する場合、空気通路の圧力変化を感知して、それに相応する信号を制御手段910に出力することになり、制御手段910は真空センサー780の感知値によって、フィルムが吸着されたか否かが分かる。
前記モジュール移送部500は、各フィルム付着部700の前端を通して設置されたレール501と、前記レール501に一定間隔で装着され、駆動信号に応じて一定距離ずつ移動する移動台車510と、前記移動台車510の上端に置かれ、モールドフレーム1が直接載せられ、モールドフレーム1と類似の形状になったモジュールジグ520と、前記移動台車510をレール501に沿って一定距離ずつ移動させる移送手段550とからなっている。
前記モジュールジグ520とフィルム付着部700の吸着ジグ720は1組でなされ、前記モジュールジグ520には位置決めホールが形成され、吸着ジグ720には位置決めピンがそれぞれ形成されているので、フィルムを積層する場合、モジュールジグ520の位置決めホールと吸着ジグ720の位置決めピンが互いに整合するように構成されている。そして、前記モジュールジグ520は、位置誤差を鑑みた吸着ジグ720との正確な整合のために、位置決めピンが位置決めホールに挿入される時、少しのギャップを持って移動できるように、移動台車510に固定設置されている。
また、前記モジュール移送部500は、移動台車510のモジュールジグ520上にモールドフレーム1が存在するか否かを光信号で感知する発光ダイオード及び受光トランジスタのようなモジュールセンサー530と、移動台車510の移動位置を感知する近接センサー(図示せず)をさらに備えているので、モジュールジグ520にモールドフレーム1がない場合には、フィルム付着工程を進めなく、移動台車510が定位置に位置しない場合には、制御手段910に異常発生信号を伝送し、制御手段910は、フィルム付着作業を一時停止した後、警報音発生手段940によって警報音を発することになる。
図4は本発明による図2の全般的な作動過程を示すフローチャートである。複数のバックライトフィルムをモールドフレーム1に積層状態に付着する方法は以下のように実行する。まず、フィルム供給部100、モジュール移送部500、フィルム付着部700またはフィルム待機部300の各装置を初期化させた後、制御手段910は、フィルム供給部100、モジュール移送部500及びフィルム付着部700の各動作を同期化させながらそれぞれ制御することになる(S10)。すなわち、フィルム供給部100、フィルム付着部700及びモジュール移送部500は、実際に初期化状態で制御手段910によって互いに同期化しながら同時に作動することになるが、説明の便宜上、作動過程を順序的な流れで示したが、設計によって各装置の先後順序に対する変更が可能であろる。
まず、制御手段910は、フィルム供給部100のロール駆動モーター120を駆動して第1回収ロール121と第2回収ロール125を回転させることによって、フィルム取出し部130によってロール状に巻き取られたベースフィルム10からフィルムを物理的に分離及び取り出すことになる。すなわち、ベースフィルム10のうち、フィルム11、13、15、17または19の上下面に被せられた第1保護フィルム10−1及び第2保護フィルム10−2をそれぞれ第1回収ロール121及び第2回収ロール125に巻き取りながらフィルム取出し部130によって拡散、散乱または遮光フィルムを分離して取り出すことになる(S20)。
ついで、制御手段910は、フィルム付着部700の吸着パッド710をx軸、y軸またはz軸方向に移動させて、フィルムが取り出された位置に移動させるとともに取り出されたィルムを真空で吸着してピックアップすることになる(S30)。
前記吸着したフィルムをモールドフレーム1上の正確な位置に載せるために、整列ジグ380に物理的に接触させることで、ややずれたフィルムを定位置に整列させた後、吸着パッド710をz軸、y軸またはx軸方向に移動させてフィルムの付着位置に移動させる(S40)。
一方、モジュール移送部500の移動台車510に置かれたモールドフレーム1は、制御手段910による移送手段550の作動によって移動台車510が移動してモールドフレーム1を指定位置に移送することになり、前記モールドフレーム1が指定位置に到達すれば、制御手段910は移送手段550の作動を中止させて移動台車510の移送を停止させることになる(S50)。
前記移動台車510のモールドフレーム1が指定位置に到達すれば、フィルム付着部700は、吸着パッド710に真空吸着されたフィルムをモールドフレーム1に載せて積層することになる(S60)。
前記モールドフレーム1にフィルムを積層させた後、フィルムを全て積層しなかった場合(S70)、制御手段910は、移送手段550を制御して、モールドフレーム1を指定された次の位置に移送するとともにフィルム付着部700の吸着パッド710をフィルム供給部100側に移動させて、次のモールドフレーム1にフィルムを付着する過程を続けて実行することになる(S20〜S60)。
前記のような過程によって、一つのモールドフレーム1に拡散、散乱及び遮光フィルム11〜19を全て積層した後には、最後にプレス工程によって、積層されたフィルムを押しつけてモールドフレーム1に固定付着させることによって、フィルムの付着を完了し、アンローディングすることになる(S80、S90)。
一方、フィルムの種類によって詳細工程がちょっと変わる。図4において、拡散フィルム11または17を供給して取り出す詳細過程(S20)は図5aのようになされる。まず、ロール状のベースフィルム10をフィルムロール110に巻き取った後、ベースフィルム10のうち、フィルム11または17の上面に被せられた第1保護フィルム10−1を第1回収ロール121に巻き付け、フィルムの下面に被せられた第2保護フィルム10−2を第2回収ロール125に巻き付ける。
このようにセットした初期状態で、コントローラー900の制御手段910は、第1回収ロール121と第2回収ロール125のロール駆動モーター120を制御して、第1回収ロール121及び第2回収ロール125をそれぞれ一定長さだけ回転させることになり(S20−1)、前記第1回収ロール121及び第2回収ロール125の回転によって、ベースフィルム10のうち、第1保護フィルム10−1と第2保護フィルム10−2は第1回収ロール121及び第2回収ロール125にそれぞれ巻き取られ、中間のフィルム11は自動で分離される(S20−2)。ここで、ピッチセンサー140によってフィルム11の移動距離を検出することになり、フィルムが1ピッチだけ移動すれば、制御手段910はロール駆動モーター120の駆動を中断する。
ついで、前記フィルムが分離されるにしたがい、フィルム供給部100に隣接して設置されたフィルム待機部300にフィルムが自動で取り出され、フィルム待機部300の上端にあるフィルム待機ジグ310に自動で置かれる(S20−3)。
実施例においては、図5b〜図5cのように、ベースフィルム10に複数のフィルム11−1、11−2が一列に付着されているので、フィルム取出しの際、2枚11−1、11−2が同時に取り出される。もちろん、フィルム待機部300のフィルム待機ジグ310も複数からなっており、フィルム付着部700の吸着パッド710は一枚11−1または11−2ずつ吸着してモールドフレーム1に積層させることになる。
すなわち、フィルムの1回取出しの際、吸着パッド710は左右側にそれぞれ取り出されたィルム11−1、11−2のいずれか一つを選んで吸着した後、モールドフレーム1に積層する一連過程を2回繰り返すことになり、これにより、一回のフィルム取出しによって、互いに異なる二つのモールドフレームにフィルムを積層することができる。
その後、前記取出しセンサー320によって、フィルム待機部300に置かれたフィルムがあるか否かを検出して制御手段910に出力することにより、フィルム待機部300にフィルムがない場合、制御手段910はロール駆動モーター120を制御して第1回収ロール121と第2回収ロール125を一定長さだけ回転させて、フィルムを前記のような方式でフィルム待機ジグ310に取り出すことになる(S20−4、S20−5)。
また、図4において、拡散フィルム11、17ではなく散乱フィルム13または15を供給して取り出す詳細過程(S20)は図6aのようになされる。まずロール状のベースフィルム10をフィルムロール110に巻き取った後、ベースフィルム10のうち、フィルム13、15の上面に被せられた第1保護フィルム10−1を第1回収ロール121に巻き付け、フィルムの下面に被せられた第2保護フィルム10−2を第2回収ロール125に巻き付ける。
このような状態で、制御手段910は、第1回収ロール121と第2回収ロール125のロール駆動モーター120を制御して、第1回収ロール121及び第2回収ロール125をそれぞれ一定角だけ回転させることになり(S20−11)、前記第1回収ロール121及び第2回収ロール125の回転によって、第1保護フィルム10−1と第2保護フィルム10−2がそれぞれ巻き取られるとともにフィルム取出し部130によってベースフィルム10からフィルムが自動で分離される(S20−12)。前記フィルムが分離されることにより、フィルム供給部100に隣接して設置されたフィルム待機部300にフィルムが取り出され、フィルム待機部300にあるフィルム待機ジグ310に置かれる(S20−13)。
実施例においては、図6b及び図6cのように、ベースフィルム10に複数のフィルム13−1、13−2が一列に付着された状態であるので、フィルム取出しの際、2枚13−1、13−2が同時に取り出される。もちろん、フィルム待機部300のフィルム待機ジグ310も複数からなり、フィルム付着部700の吸着パッド710は一枚13−1または13−2ずつ吸着してモールドフレーム1に積層させることになる。
すなわち、フィルムの1回取出しの際、吸着パッド710は左右側にそれぞれ取り出されたィルム13−1、13−2のいずれか一つを選んで吸着した後、モールドフレーム1に積層する一連過程を2回繰り返すことになり、これにより、一回のフィルム取出しによって、互いに異なる二つのモールドフレームにフィルムを積層することができる。
ついで、制御手段910は、フィルム待機部300の前後進モーター330を制御することで、フィルム待機ジグ310を前後に移動させてフィルム供給部100から一定間隔だけ離隔させた後、制御手段910は、フィルム待機部300のロール駆動モーター120を制御することで、水平移動されたフィルム待機ジグ310を一定角度だけ水平回転して、散乱フィルム13または15を積層時の定位置に角度調整することになる(S20−14、S20−15)。すなわち、逆‘A’字形に取り出されたィルムを、フィルム待機ジグ310を回転させることにより、‘9’字形に位置させる。もちろん、フィルムのずれた角度によってフィルム待機ジグ310の回転角は変わる。
このように、散乱フィルム13、15を定位置に調整した後、フィルム付着部700の吸着パッド710を待機することになる。
その後、前記取出しセンサー320によって、フィルム待機部300に置かれたフィルムがあるか否かを検出して制御手段910に出力することにより、フィルム待機部300にフィルムがない場合、制御手段910はロール駆動モーター120を制御して第1回収ロール121と第2回収ロール125を一定長さだけ回転させることで、フィルムを前記のような方式でフィルム待機ジグ310に取り出すことになる(S20−16、S20−17)。
図4において、拡散及び散乱フィルムをフィルム待機部に取出しした後、吸着及び付着する詳細過程(S30〜S60)は、図7のように、フィルム付着部700の吸着パッド710を初期位置からフィルム待機部300に移動させることになる。すなわち、フィルム付着部700の吸着パッド710をx軸方向及びy軸方向に水平移動させてフィルム待機部300の上端に移動させた後(S30−1)、前記フィルム付着部700の吸着パッド710をz軸方向に垂直下降させてフィルムの上端に移動させる(S30−2)とともに、制御手段910は、真空部770の作動を制御して吸着パッド710の内部空気通路を真空状態にすることにより、フィルムを真空吸着することになる(S30−3)。
前記のように、吸着パッド710でフィルムを吸着すれば、真空センサー780によってフィルム吸着を感知することになり、フィルムが吸着されれば、制御手段910は、吸着パッド710を垂直及び水平に移動させてモジュール移送部500に移動させることになる。この過程で、真空吸着したフィルムの角部を、フィルム待機部300の付近に固定設置された略‘L’字形の整列ジグ380に物理的に接触させることで、ややずれたフィルムの角度及び位置を定位置に補正することになる(S30−4)。
ついで、フィルム付着部700の吸着パッド710をx軸、y軸及びz軸方向に水平移動させて、吸着されたフィルムを移動台車510の上端に運搬することになる(S40−1)。前記移動台車510の上端にモールドフレーム1が存在する場合、吸着パッド710を垂直下降させてモールドフレーム1の上端の近くに移動させることにより、吸着パッド710の吸着ジグ720と移動台車510のモジュールジグ520にそれぞれ設けられた位置決めピンと位置決めホールを利用して互いに整合させた後(S40−2)、制御手段910は真空部770をオフさせ、空気供給部790を稼働させて、吸着パッド710の空気通路に空気を噴射することにより、フィルムを吸着パッド710から強制に離脱させてモールドフレーム1に積層することになる(S60)。
一方、前記移動台車510はレール501上に装着されており、複数の移動台車510が一定間隔で、つまり多段のフィルム付着部700の間隔と一致する間隔に装着されているので、複数の移動台車510は同一距離を同時にシフトし、各フィルム付着部700の前端を通しながら移動することになる。前記移動台車510は、レール501上に設置されたラックとピニオンのような移送手段550によって移動距離が正確に制御され、別に近接センサーによって移動台車510の位置を検出して、定位置から外れる場合、制御手段910の制御によって警報音発生手段940が警報音を発生することになる。
また、遮光フィルム19を供給及び吸着する詳細過程(S20)は、図8aのようである。遮光フィルム19の場合、縁部に接着剤が備えられているので、フィルム19の供給及び取出し過程が拡散及び散乱フィルムとはちょっと違う。
まず、コントローラー900の制御手段910は、第1回収ロール121と第2回収ロール125のロール駆動モーター120を制御して、第1回収ロール121及び第2回収ロール125をそれぞれ一定長さだけ回転させ(S20−21)、前記第1回収ロール121及び第2回収ロール125が回転することによって、第1保護フィルム10−1と第2保護フィルム10−2が1回収ロール121及び第2回収ロール125に巻き取られ、フィルム取出し部130によって遮光フィルムが自動で分離される(S20−22)。
前記遮光フィルム19が分離されてフィルム取出し部130の前端の下に落ちると同時にフィルム付着部700の吸着パッド710を遮光フィルムの上端に移動させて遮光フィルムを真空で吸着することになる(S20−23)。この際、遮光フィルム19の縁部が接着テープで構成されているから、遮光フィルムの縁部を除いた中央部分のみ吸着パッド710に付着される。
ついで、吸着した遮光フィルム19を整列ジグを利用して位置補正する(S20−24)。以後のフィルム付着部700の移動経路は拡散及び散乱フィルムと同一であるが、ただ遮光フィルム19の場合には、図8b及び図8cのように、ベースフィルム10に、拡散及び散乱フィルムとは異なり、一つずつ一列にセットされている。
このように作動するフィルム付着装置の全般的な動作過程を実施例に基づいて説明すればつぎのようである。
まず、作業テーブル上にレール501が設置されており、そのレール501上に一定間隔でモジュールジグ520が置かれたおよそ12台の移動台車510が装着されている。
ついで、コントローラー900の制御手段910は、モールドフレーム1がモジュールジグ520に置かれたという入力信号をモジュールセンサー530を通じて受ければ、移動台車510を駆動する移送手段550であるステッピングモーターを駆動させて一定距離だけ移動させるかあるいは近接センサー(図示せず)によって次のモジュールジグ520が感知されるまでステッピングモーターを駆動させた後、次のモジュールジグ520が感知されれば、制御手段910はステッピングモーターを停止させる。すなわち、前記各モジュールジグ520は1ピッチずつ移動するように制御される。
また、図9のようなフィルム供給部100によってフィルムの供給及び取出しを行うことになる。この際、制御手段910は、第1回収ロール121及び第2回収ロール125を回転させるロール駆動モーター120に取出し信号を与えることで、第1回収ロール121及び第2回収ロール125を回転させてフィルム11を移動させることになる。前記フィルムが1ピッチずつ移動した後、ピッチセンサー140によって感知されれば、制御手段910はロール駆動モーター120の作動を停止させる。この時、第1保護フィルム10−1は第1回収ロール121に巻き付けられ、第2保護フィルム10−2は第2回収ロール125に巻き付けられ、フィルム11は第1保護フィルム10−1及び第2保護フィルム10−2から分離されてフィルム待機部300に取り出される。
ついで、制御手段910は、取出しセンサー320から、フィルム待機部300にフィルム11が取り出されたという信号を受信すれば、フィルム付着部700の吸着パッド710を駆動するx軸及びy軸水平作動モーター730を高速で作動させて、フィルムを吸着する位置に移動させることになる。
前記吸着パッド710を水平移動させ、一定位置で水平作動モーター730を停止させた後、制御手段910は、垂直作動部740、つまりz軸シリンダーを駆動させてフィルム待機部300にダウンさせるとともに真空部770を稼動して吸着パッド710の空気通路を真空にして、フィルム待機部300のフィルム待機ジグ310に取り出されたィルムを吸着する。
また、制御手段910は、真空ライン上に設置された真空センサー780によって、フィルムを吸着する場合に感知される一定量の真空圧を検出することになり、真空センサー780によって一定真空圧が感知されれば、フィルムを吸着したと判断し、制御手段910は吸着パッド710をさらにフィルム付着位置に移動させることになる。真空センサー780からフィルム吸着信号がない場合には、シリンダーをアップさせた後、再びフィルムピックアップ動作を実行する。もちろん、動作繰り返しの回数はメモリ920に記憶された制御プログラムによって変更可能である。
このようなフィルム吸着信号がなければ、制御手段910は警報音発生手段940を利用して警報音を発生するかあるいはエラーメッセージをモニター950に出力させるとともにシステムの運転を一時停止させる。
ここで、フィルムを吸着した場合、制御手段910はシリンダーをアップさせ、吸着したフィルムを整列するために、吸着パッド710を整列ジグ380の近くに移動させる。ついで、シリンダーの速度を減らし整列位置に移動させる。この際、フィルム待機部300の上端に固定設置された整列ジグ380がフィルムの角部を物理的に押しながらモールドフレーム1を正確に位置させる。
ここで、制御手段910は、もう一度真空センサー780を確認して、整列中にフィルムが吸着パッド710の吸着ジグ720から分離されなかったかをチェックすることになる。
ついで、制御手段910は、フィルム付着部700の吸着パッド710をx軸及びy軸方向に水平移動させて、フィルム付着位置に移動させることになる。
ここで、フィルムを吸着する位置、整列位置、フィルム付着位置は、訓練過程によって初期に予め入力された値である。もちろん、フィルムによって変更可能である。
ついで、フィルム付着部700の吸着パッド710を水平に移動させた後、垂直作動部740を利用してシリンダーをさらにダウンさせれば、待機中の移動台車510のモジュールジグ520と吸着パッド710の吸着ジグ720にそれぞれ形成された位置決めホールと位置決めピンが正確に整合される。前記モジュールジグ520は少しのギャップを持って遊動するように固定設置されているので、吸着ジグ720の位置決めピンに合わせて正確に位置補正される。
このように、吸着フィルムをモールドフレーム1の近くに接近させた状態で、制御手段910は真空部770をオフさせるとともに空気供給部790を稼動して吸着パッド710の空気通路に空気を噴射することにより、真空部770のオフの時にもフィルムが静電気によって吸着パッド710の吸着ジグ720に続いて付いている可能性を排除して、モールドフレーム1にフィルムを積層させることになる。
ついで、制御手段910は、フィルム付着部700のシリンダーをアップさせて吸着パッド710を垂直に上昇させて初期位置に移動させるとともに、モジュール移送部500は、移動台車510、つまりモールドフレーム1を1ピッチだけ移動させる。例えば、第1フィルム11が積層されたモールドフレーム1は第2フィルム13の付着位置に移動し、新たに移送されたモールドフレーム1は第1フィルム11の付着位置に停止することになる。
また、実施例においては、第1及び第4フィルム17は拡散フィルム、第2及び第3フィルム15は散乱フィルム、第5フィルム19は遮光フィルムであるので、第1フィルム11と第4フィルム17の付着過程が同一であり、第2フィルム13と第3フィルム15の付着過程が同一であるが、第1及び第4フィルム17と第2及び第3フィルム15と第5フィルム19はフィルム供給及び取出しの過程がちょっと違い、フィルム付着部700の吸着パッド710の進行過程は大きな差がない。
前記第2フィルム13及び第3フィルム15は散乱フィルムであって、フィルムの方向性が存在するので、ベースフィルム10には略逆‘A’字形のようにややずれた形状にフィルムが付いているから、フィルムを吸着する前に、‘9’字形に戻さなければならない。その過程はつぎのようである。
まず、フィルム待機部300をフィルム供給部100に密着させて、フィルム供給部100から取り出されたィルムをフィルム待機ジグ310で受ける。ついで、フィルム待機部300を前後進モーター330によって前後に移動させてフィルム供給部100から離隔させた後、回転モーター340によってフィルム待機部300を一定角だけ回転させることで、フィルムを‘9’字形に回転させて定位置に配置する。前記フィルム待機部300は360゜回転できるように設計されており、360゜回転するためには、フィルム待機部300とフィルム供給部100の干渉を避けるために、運動半径の距離だけ離隔できるように前後に移動できなければならない。
すなわち、制御手段910は、取出しセンサー320から、フィルムが取り出されたという感知信号を受信すれば、フィルム待機部300の前後進モーター330を駆動して、フィルム待機部300をフィルム供給部100から一定間隔だけ離隔させた後、回転モーター340を制御してフィルム待機部300を一定角だけ回転させて、フィルム付着部700を待機する。以後のフィルム吸着過程からは拡散フィルムの場合と同様である。
一方、第5フィルム19の場合には、拡散及び散乱フィルムとは異なり、遮光フィルムの縁部に接着剤が備えられている。よって、拡散及び散乱フィルムと同様な取出しができないので、フィルムを分離するとともにフィルムを真空で吸着しなければならない。
すなわち、フィルム供給部100のフィルム分離及び取出しの時点とフィルム付着部700の吸着パッド710の速度及び同期が正確に一致する場合に、フィルムを取り出すとともに吸着することができる。
まず、フィルム付着部700の吸着パッド710を、水平作動モーター730を利用して、x軸及びy軸方向に移動させて、フィルム吸着位置に移動させる。
ついで、制御手段910は、吸着パッド710のシリンダーをダウンさせて吸着位置に移動させるとともに真空部770を稼動して吸着パッド710の空気通路を真空状態にする。
これと同時に、制御手段910は、フィルム供給部100の第1回収ロール121及び第2回収ロール125を回転させるモーターを駆動してフィルムを1ピッチだけ移動させることによって、遮光フィルムがフィルムロール110から分離されて取り出される。同時に、フィルム付着部700の吸着パッド710は同一方向にかつ同一速度で移動しながら、落ちるフィルムを真空で吸着する。
ついで、制御手段910は、真空センサー780によって、遮光フィルムを吸着したかを判断して、吸着に失敗した場合、フィルムの供給及び取出しの過程を繰り返し行うことになり、フィルムを吸着した場合には、フィルム付着部700の吸着パッド710を拡散及び散乱フィルムのような過程によってモールドフレーム1に積層する。
前記モールドフレーム1に第1フィルム11から第5フィルム19まで全て積層されれば、モールドフレーム1を1ピッチだけ移動させた後、制御手段910は所定のプレス800を制御して、遮光フィルムが分離しないようにモールドフレーム1の上端を押し付けることでフィルムの付着を完了する。前記プレス800はアップ/ダウンシリンダーからなっており、センサーによるアップ/ダウンの確認も可能であり、遮光フィルムに圧力をかける時間はおよそ1000msにするが、必要によっては変更可能である。
以上、本発明の特定実施例を説明し図示したが、フィルムを供給するとか、モジュールを移送するとか、あるいはフィルムを吸着する時、手順の先後を変更するとかするなど、本発明は当業者によって多様に変形実施可能であろう。このような変形実施例は、本発明の技術的思想または見込みから個別的に理解されてはいけなく、本発明の請求範囲に属するものと理解しなければならない。
本発明は、バックライトを液晶ディスプレイの前面に均一に伝達するためのフィルムを手作業ではなく自動化工程によってモールドフレームに付着することにより、作業能率を向上させるとともに作業時間を短縮させて生産性を向上させることができる。
また、フィルムをモールドフレームに自動で付着することにより、付着フィルムの欠点を減らして製造単価を低めることができるとともに生産性に対する予測が可能であるので、業務の効率性を一層向上させることができる利点がある。
本発明の実施例による液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置を示す側面図である。 本発明の実施例による液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置を示す正面図である。 本発明の実施例によるバックライト用フィルム付着装置を示す回路ブロック図である。 本発明によるモールドフレームに複数のフィルムが積層された状態を示す断面図である。 本発明による図2の全般的な作動過程を示すフローチャートである。 本発明の実施例による拡散フィルムの供給及び取出しの過程を示す詳細フローチャートである。 本発明の実施例による拡散フィルムの平面図である。 本発明の実施例による拡散フィルムの断面図である。 本発明の実施例による散乱フィルムの供給及び取出しの過程を示す詳細フローチャートである。 本発明の実施例による散乱フィルムの平面図である。 本発明の実施例による散乱フィルムの断面図である。 本発明の実施例によるフィルム吸着及び付着の過程を示す詳細フローチャートである。 本発明の実施例による遮光フィルムの取出し及び吸着の過程を示す詳細フローチャートである。 本発明の実施例による散乱フィルムの平面図である。 本発明の実施例による散乱フィルムの断面図である。 本発明の実施例によるフィルム供給部の詳細構造を示す図である。
符号の説明
100 フィルム供給部
300 フィルム待機部
500 モジュール移送部
700 フィルム付着部
710 吸気パッド
800 プレス
900 コントローラー

Claims (23)

  1. それぞれ拡散、散乱及び遮光の機能を有する複数のバックライトフィルムを液晶ディスプレイ(LCD)モジュールに積層状態に付着する方法において:
    モジュール移送部とフィルム供給部とフィルム付着部の吸着パッドを初期化させる第1段階;
    前記フィルム供給部を駆動して、前記バックライトの上下面に被せられた保護フィルムからバックライトフィルムを分離して取り出す第2段階;
    前記フィルム付着部の吸着パッドを駆動して、前記バックライトフィルムを真空で吸着してピックアップする第3段階;
    前記吸着パッドで吸着したバックライトフィルムを前記LCDモジュールのモールドフレームに正確に付着するために定位置に整列させる第4段階;
    前記モジュールを含んでなる前記モジュール移送部はレールに沿って移動して、前記モールドフレームを所定のフィルム付着位置に移送する第5段階;
    前記吸着パッドを水平または垂直に移動させながら前記バックライトフィルムを前記モールドフレームに載せて付着する第6段階;及び
    前記バックライトフィルムが付着された前記モールドフレームを次の指定位置に移動させ、前記所定のフィルム付着位置に新たに移送された他のモールドフレームに他のバックライトフィルムを付着する過程を繰り返し行う第7段階;を含んでなることを特徴とする、液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法。
  2. 前記第2段階は:
    前記バックライトフィルムの上下面に被せられた保護フィルムをそれぞれ巻き付くために、第1及び第2回収ロールを所定回転角だけ回転させる段階;
    前記第1及び第2回収ロールの回転によって前記保護フィルムからから前記バックライトフィルムを自動で分離し、前記バックライトフィルムをフィルム待機部に取り出す段階;
    前記フィルム待機部に前記バックライトフィルムが置かれたかを検出する段階;及び
    前記フィルム待機部に前記バックライトフィルムがない場合、前記第1及び第2回収ロールを所定角度だけ回転させることにより、前記他のバックライトフィルムを前記フィルム待機部に取り出す段階;を含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法。
  3. 前記第3段階は:
    前記フィルム付着部の前記吸着パッドをx軸及びy軸方向に水平移動させて、前記吸着パッドを前記フィルム待機部の上端の位置に移動させる段階;
    前記フィルム付着部の前記吸着パッドをz軸方向に垂直下降して、前記吸着パッドを前記フィルム待機部の上端に位置させる段階;及び
    前記吸着パッドを真空状態にして前記バックライトフィルムを真空吸着してピックアップし、前記バックライトフィルムが吸着された前記吸着パッドをz軸方向に上向移動させる段階;を含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法。
  4. 前記第4段階で前記吸着パッドによってピックアップされた前記バックライトフィルムが指定位置に整列されると、前記バックライトフィルムが所定位置に置かれた整列ジグと接触して、前記バックライトの位置を補正することを特徴とする、請求項1に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法。
  5. 前記第6段階は:
    前記フィルム付着部の前記吸着パッドをx軸及びy軸方向に水平移動させて、前記吸着パッドによってピックアップされた前記バックライトフィルムを前記モジュール移送部のモールドフレームの上端に運搬する段階;及び
    前記モールドフレームが前記モジュール移送部の上端に置かれる場合、前記吸着パッドを前記モールドフレームの上端に垂直下降させる段階;を含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法。
  6. 前記第6段階は:
    前記吸着パッドを前記モールドフレームの上端の近くに移動させる段階;
    前記吸着パッドの真空状態を除去する段階;及び
    前記真空状態が除去された前記吸着パッドにエアを供給して、前記バックライトフィルムを前記吸着パッドから分離させ、前記バックライトフィルムを前記モールドフレームに載せる段階;を含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法。
  7. 前記第2段階で取り出した前記バックライトフィルムが散乱フィルムである場合、前記第2段階は:
    前記フィルム待機部を前後に水平移動させる段階;
    前記フィルム待機部を所定回転角度だけ水平回転させて、前記散乱フィルムの角度位置を指定位置に調整する段階;及び
    前記散乱フィルムの角度位置を調整した後、前記フィルム付着部の前記吸着パッドを待機する段階;を含むことを特徴とする、請求項2に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法。
  8. 前記第2段階で取り出した前記バックライトフィルムが遮光フィルムである場合、前記第2段階は:
    前記フィルム付着部の前記吸着パッドを用いて前記バックライトフィルムを真空吸着してピックアップすると同時に前記バックライトフィルムを取り出す段階;を含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法。
  9. 前記第3段階で前記フィルム付着部の前記吸着パッドによってピックアップされた前記バックライトフィルムが遮光フィルムである場合、前記遮光フィルムの縁部に両面テープが付着されているから、前記遮光フィルムの縁部除いた中央部分のみ前記吸着パッドによってピックアップすることを特徴とする、請求項1に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法。
  10. 前記第6段階で前記モールドフレームに付着された前記バックライトフィルムが遮光フィルムである場合、前記方法は:
    前記モールドフレームを次の指定位置に移送する段階;
    前記モールドフレームの上端をプレスで押して、前記モールドフレームに拡散フィルム、散乱フィルム及び遮光フィルムを固定させる段階;及び
    前記バックライトフィルムを前記モールドフレームに固定した後、前記モールドフレームを外部にアンローディングして、前記バックライトフィルムを前記LCDの前記モールドフレームに付着する過程を完了する段階;をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着方法。
  11. それぞれ拡散、散乱及び遮光の機能を有する複数のバックライトフィルムを液晶ディスプレイ(LCD)モジュールに積層状態に付着する装置において:
    ロール状のベースフィルムが装着されたフィルムロールを所定回転角度だけ回転させて、所定長さの前記ベースフィルムを前記フィルムロールから取り出し、前記取り出されたベースフィルムからバックライトフィルムを取り出すフィルム供給部;
    前記LCDモジュールのモールドフレームが置かれたモジュールジグをレールに沿って所定距離だけ水平移動させるモジュール移送部;
    前記取り出されたバックライトィルムを真空吸着してピックアップする吸着パッドをx軸、y軸及びz軸方向に水平及び垂直移動させて、前記モジュール移送部によって指定フィルム付着位置に移送された前記モールドフレームに前記バックライトフィルムを付着させるフィルム付着部;及び
    前記フィルム供給部、前記モジュール移送部及び前記フィルム付着部の動作を同期化して制御するとともに、各種感知情報を示す入力信号によって前記フィルム付着装置の運転を制御するコントローラー;を含んでなることを特徴とする、液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  12. 前記フィルム供給部及び前記フィルム付着部は1組で構成され、それぞれ拡散、散乱及び遮光の機能を有する複数のバックライトフィルムを移送及び付着するために、複数組のフィルム移送部及びフィルム付着部が備えられることを特徴とする、請求項11に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  13. 前記フィルム供給部は:
    前記ベースフィルムがロール状に巻き取られるフィルムロール;
    前記ベースフィルムの上面に被せられた第1保護フィルムを巻き取って回収する第1回収ロール;
    前記ベースフィルムの下面に被せられた第2保護フィルムを巻き取って回収する第2回収ロール;
    前記フィルムロールから排出される前記ベースフィルムの前記第1保護フィルム及び第2保護フィルムから前記バックライトフィルムを分離して取り出すフィルム取出し部;及び
    前記第1及び第2回収ロールの回転を調節して、前記ベースフィルムを前記フィルムロールから所定距離だけ排出させるロール駆動モーター;を含むことを特徴とする、請求項11に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  14. 前記フィルム取出し部の上端に設置され、前記バックライトの移動間隔を検出して、前記バックライトフィルムを1ピッチずつ移動させるピッチセンサーをさらに含むことを特徴とする、請求項13に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  15. 前記フィルム供給部の一側に独立して設置され、前記フィルム供給部から取り出された前記バックライトィルムが前記フィルム待機部に置かれて前記フィルム付着部の前記吸着パッドを待機するようにするフィルム待機部をさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  16. 前記フィルム待機部の上端に設けられ、前記フィルム供給部から取り出された前記バックライトフィルムが置かれるフィルム待機ジグをさらに含むことを特徴とする、請求項15に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  17. 前記フィルム待機部は:
    前記フィルム待機部を前後に移動させる前後進モーター;及び
    前記フィルム待機部を所定の回転角だけ回転させる回転モーター;を含むことを特徴とする、請求項15に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  18. 前記フィルム待機部の上端に置かれ、前記フィルム付着部の前記吸着パッドによってピックアップされた前記バックライトフィルムを指定位置に整列する整列ジグをさらに含むことを特徴とする、請求項15に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  19. 前記フィルム付着部は:
    内部に所定の空気通路が形成された前記吸着パッド;
    前記吸着パッドの下端に設けられ、前記吸着パッドの空気通路と連通して前記バックライトフィルムを真空吸着でピックアップする吸着ジグ;
    前記吸着パッドをx軸及びy軸のフレームに沿って水平移動させる水平作動モーター;
    前記吸着パッドをz軸のシリンダーによって垂直移動させる垂直作動部;
    前記z軸シリンダーの垂直移動速度を調節する速度調節部;
    前記吸着パッドの空気通路を真空状態に維持して、前記吸着パッドが前記バックライトフィルムを真空吸着でピックアップするようにする真空部;及び
    前記吸着パッドの空気通路に空気を供給して、前記バックライトフィルムを前記吸着パッドから分離させる空気供給部;を含むことを特徴とする、請求項11に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  20. 前記モジュール移送部は:
    前記フィルム付着部の前記吸着パッドに対応して設置されたレール;
    前記レールに沿って一定間隔で設置され、駆動信号によって一定距離だけ移動する複数の移動台車;
    前記複数の移動台車をレールに沿って所定距離だけ移動させる台車作動部;及び
    前記モールドフレームの形状と類似の形状を有し、前記モールドフレームが載せられるように前記各移動台車の上端に設置されるモジュールジグ;を含むことを特徴とする、請求項11に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  21. 前記モジュールジグと前記フィルム付着部の吸着ジグは1組でなり、前記モジュールジグと前記吸着ジグは、前記バックライトフィルムが前記モールドフレームに付着される場合、互いに整合する位置決めホール及び位置決めピンをそれぞれ備えることを特徴とする、請求項20に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  22. 前記モジュールジグは、前記吸着ジグとの正確な整合のために、所定のギャップを持って前記吸着ジグに対して移動するように設置されることを特徴とする、請求項21に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
  23. 前記モジュール移送部は、前記モールドフレームが前記モジュールジグに置かれたかを感知するモジュール感知センサーをさらに含むことを特徴とする、請求項11に記載の液晶ディスプレイのバックライト用フィルム付着装置。
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