KR100882210B1 - 편광판 부착장치 - Google Patents

Abstract

편광판 부착장치가 개시된다. 본 발명의 편광판 부착장치는, 일면에 보호필름(Protecting Film)이 부착되어 있는 편광판을 지지하는 편광판 고정부; 편광판을 사이에 두고 편광판 고정부의 일측에 마련되며, 편광판 고정부의 판면 방향으로 이동 가능한 장치본체; 및 장치몸체의 어느 일측에 착탈가능하게 결합되며, 편광판으로부터 보호필름을 박리하는 점착성 테이프가 폐루프를 이루며 권취되는 복수의 롤러를 가지는 적어도 하나의 필름박리유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 실제 보호필름에 접촉하는 가압롤러의 직경을 종래보다 감소시킴과 동시에 필름박리유닛 상에 권취되는 점착성 테이프의 전체 면적을 증대시킬 수도 있어 박리 과정시 공정 에러를 감소시키면서도 필름박리유닛의 교체 주기를 증가시켜 택트 타임(Tact time)을 감소시킬 수 있다.

보호필름, 편광판, 롤러, 점착성 테이프, 가압력, 접촉 면적

Description

편광판 부착장치{Apparatus For Attaching Polarizer To LCD Panel}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 부착장치의 개략적인 부분 절취 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 편광판 부착장치에서 필름박리유닛에 대한 사시도이다.

도 3은 도 1의 부분 확대 사시도이다.

도 4 는 도 2의 A-A선의 단면도이다.

도 5 및 도 6은 각각 도 1에 도시된 편광판 부착장치의 동작을 개략적으로 도시한 도 1의 부분 측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 편광판 1a : 보호필름

10 : 편광판 고정부 20 : 장치본체

22 : 지지프레임 30 : 필름박리유닛

31 : 유닛몸체 32 : 가압롤러

34 : 제1권취롤러 35: 제2권취롤러

32a : 점착성 테이프 33 : 롤러지지부

40 : 텐션조절부 41 : 홈부

42 : 스프링 43 : 마개볼트

50 : 로킹수단 51 : 돌기부

52 : 로커 60 : 유닛구동부

70 : 필름지지용 나이프 80 : 그립퍼

본 발명은, 편광판 부착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종래기술에서 사용되던 단일 롤러를, 가압롤러와 복수의 권취롤러로 구성하고, 가압롤러의 직경을 작게 하여 편광판 상에 가해지는 가압력을 작게 하여 편광판과 보호필름간의 박리를 용이하게 함으로써 공정 에러를 최소화할 수 있으며, 별도의 복수의 권취롤러를 마련하여, 가압롤러의 직경과 무관하게 점착성 테이프의 접촉 면적을 넓힐 수 있으므로 편광판 필름박리유닛의 교체 주기를 증가시키고 수명을 연장시킬 수 있는 편광판 부착장치에 관한 것이다.

최근 들어 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평면디스플레이(Flat Panel Display, FPD)가 등장하기 시작하였다.

평면디스플레이(FPD)는, 종전에 TV나 컴퓨터 모니터 등에 디스플레이(Display)로 주로 사용된 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)보다 두께가 얇고 가벼운 영상표시장치로서, 이에는 액정표시장치(LCD, liquid crystal display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP, Plasma Display Panel), 유기EL(OLED, Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.

이러한 평면디스플레이(FPD) 중 하나인 박막트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor) 액정표시장치(TFT-LCD)는, 2장의 얇은 상하 유리기판 사이에 고체와 액체의 중간물질인 액정을 주입하고, 상하 유리기판의 전극 전압차로 액정분자의 배열을 변화시킴으로써 명암을 발생시켜 숫자나 영상을 표시하는 일종의 광스위치 현상을 이용한 소자이다.

액정표시장치(LCD)는, 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능으로 인하여 빠른 속도로 기존의 음극선관(CRT)을 대체하고 있다. 따라서 전자시계를 비롯하여 전자계산기, TV, 노트북 PC 등 전자제품에서 자동차, 항공기의 속도표시판 및 운행시스템 등에 이르기까지 폭넓게 사용되고 있다.

이러한 액정표시장치(LCD)는 크게 TFT 공정, Cell 공정 및 Module 공정을 통해 제품으로 출시된다.

TFT 공정은 반도체 제조 공정과 매우 유사한데, 증착(Deposition), 사진식각(Photo lithography), 식각(Etching)을 반복하여 유리기판 위에 박막 트랜지스터를 배열하는 공정이다.

Cell 공정은 TFT 공정에 의해 제조된 TFT 하판과 칼라 필터(Color Filter)인 상판에 액정이 잘 정렬될 수 있도록 배향막을 형성하고, 스페이서(Spacer)를 산호하고 실(Seal) 인쇄를 하여 상하판을 합착하는 공정이다.

그리고 모듈(Module)공정은 완성된 LCD패널에 편광판을 부착하고 집적 회로(Drive-IC)를 실장한 후, PCB(Printed Circuit Board)와 조립한 다음, 그 배면으 로 백라이트 유닛(Back-light Unit)과 기구물을 조립하는 일련의 단계를 가리킨다.

이러한 모듈 공정에서 사용되는 편광판은, LCD패널의 양면에 부착되어 액정을 투과한 빛 중 특정 방향으로 강하게 진동하는 빛만을 선택적으로 투과시키는 역할을 한다.

한편, 편광판이 LCD패널 조립공장으로 이송되는 과정에서 편광판의 표면에 스크래치가 발생하거나 이물질이 묻으면 곤란하다. 따라서 편광판이 제조되고 나면 편광판에 별도의 보호필름(Protecting Film)이 부착된다. 물론, 실질적으로 편광판 부착공정이 진행될 때는 보호필름이 박리된 상태에서 진행된다.

초기에는 작업자가 수작업에 의해 편광판에 부착된 보호필름을 박리하여 왔다. 하지만 수작업의 한계로 인해 생산 효율이 낮아질 수밖에 없는 바, 근자에 들어서는 편광판 부착장치 내에 점착성 테이프를 이용하여 보호필름을 박리하는 수단을 갖추어, 보호필름의 박리 공정을 진행한 후에 LCD패널에 편광판을 부착하는 일련의 공정이 진행될 수 있도록 한 편광판 부착장치가 제안된 바 있다.

이를 위해 통상적인 편광판 부착장치에는 필름박리유닛 상에 일회용의 점착성 테이프를 이용하여, 새로운 점착성 테이프를 공급하기 위한 공급부와, 점착성 테이프를 보호필름의 표면으로 점착성 테이프를 접촉 가압시키는 접촉부와, 폐 점착성 테이프를 회수하는 회수부 등의 3부분이 마련된다. 그리고 공급부와 회수부 각각을 독립적으로 회전 구동시키기 위한 구동수단이 마련된다.

그런데, 이러한 종래의 편광판 부착장치에 있어서는, 일회용의 점착성 테이프를 사용함으로써 이에 대한 재료비 손실이 크고, 전반적으로 구조가 복잡하여 유 지보수가 어렵고, 필름박리유닛의 공급부와 회수부의 회전속도를 동기 제어하는 어려움이 있는 등 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 고려하여, 본 출원인은 현재까지 공개되지 않은 대한민국 특허출원번호 제2006-0122196호 단일롤러의 필름박리유닛이 마련된 편광판 부착장치에 대한 기술을 특허출원한바 있다. 여기서는, 적어도 수회 반복 사용 가능한 소정의 점도를 가진 점착성 테이프를 사용하는바 재료비의 로스(loss)를 줄이는 한편, 필름박리유닛을 1개의 롤러로 구성하여 구조를 간단하게 함으로써 유지보수를 용이하게 하고 동기 제어를 해야하는 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다.

그러나, 이러한 개선된 편광판 부착장치에 있어서는, 보호필름에 점착되는 1개의 롤러가 구비된 필름박리유닛이 마련되는바, 롤러 직경의 크기를 결정하기 위하여 필름박리 공정 상의 요인을 고려해야 하는데 상호 상충되는 요인이 있다.

보다 상세히 설명하면, 필름박리유닛의 수명을 연장시키기 위해서는 롤러의 직경을 증가시킬 필요가 있다. 소모성 부품인 점착성 테이프가 도포된 롤러의 직경을 증가시키는 것은, 자세히 후술하겠지만, 롤러의 수명과 직접적 상관관계가 있다. 필름박리유닛의 수명의 관점에서 볼때 롤러의 직경을 크게 하는 것이 유리하다.

그러나, 직경의 증가는 이로 인해 편광판의 보호필름이 원활히 박리되지 않는 공정 에러가 발생할 수 있다. 그 원인으로, TFT-LCD 패널 등에 사용되는 편광판은 일반적으로 그 두께가 얇고 탄성이 높을 수 있는데, 이 경우 롤러의 직경이 증가하여 편광판에 가하는 압력이 늘어나면 그에 상응하는 반작용으로 인해 편광판 상의 필름만이 분리되는 것이 아니라 편광판 자체가 딸려오는 현상이 발생할 수 있다. 이는 롤러의 직경 증가가 편광판에 큰 가압력을 주게 되고 결과적으로 큰 반력을 야기하여 편광판 전체가 편광판 고정부로부터 쉽게 이탈될 수 있기 때문이다.

그리고 편광판과 보호필름간의 점착력이 강한 경우 또한 문제가 된다. 롤러의 직경을 크게 하여 일정 수준 이상의 압력을 가할 경우, 롤러와 보호필름간의 순간 접촉면 상에서 결과적으로 편광판과 보호필름간의 점착력은 더 증가하게 된다. 그로 인해 직경증가로 인해 증대된 롤러의 점착력이 필름과 편광판의 박리 과정을 수행하는 대신, 오히려 편광판 고정부와 편광판 사이의 고정력을 압도하게 되어, 편광판이 편광판 고정부로부터 떨어져 나오는 공정 상의 에러가 발생한다.

실질적으로 이상적인 박리도구라 함은, 편광판의 지극히 국소부위에 점접촉하여 박리하는 것이라 할 수 있다. 박리 과정 동안 편광판 자체에는 경미한 영향이 가해지도록 하는 것 또한 중요하다. 이러한 관점에서 볼때, 박리도구는 나이프(Knife)와 같은 첨예한 것이 그 이상적인 것이 될 수 있다. 하지만 수작업이 아닌 일반적인 자동화된 연속적 공정에는 공정 효율도 낮을 뿐더러 그를 적용하기 곤란하므로, 연속적 공정에 이용가능한 롤러를 사용하는 것이고, 위에서 언급한 이상적 박리도구 차원에서도 롤러의 직경이 최소화될 필요가 있다.

따라서 롤러와 필름간의 높은 가압력으로 인해 편광판이 편광판 고정부로부터 분리되는 공정 상의 에러발생을 방지하고, 박리 과정이 국소 부위에, 점접촉에 유사한, 편광판에 경미한 영향을 미치게 하기 위해서는 편광판의 박리유닛의 롤러는 그 직경이 작을수록 더 유리하다.

그러나, 전술한 바와 같이, 필름과 접촉하는 롤러의 직경을 작게 한다면 필름박리유닛의 수명의 관점에서 볼때 불리하다. 롤러에 도포되는 점착성 테이프는 적어도 수회 반복 사용 가능한 소정의 점도를 가진 점착성 테이프를 사용한다. 그러나 반복 사용 가능한 테이프라 해도 결코 영구적인 것이 아닌 일시적인 소모품이고, 따라서 소정의 점도는 그 한계가 있다.

전체 접촉 면적이 작을수록 즉, 롤러의 직경이 작을수록, 같은 길이의 필름을 박리하기 위한 점착성 테이프의 접촉횟수는 증가하게 된다. 결국 롤러 직경이 작을수록 더 짧은 시간내에 점착성 테이프의 수명이 다하게 된다. 이로 인해 편광판 부착장치를 정지시키고 필름박리유닛을 교체하기 위하여 필름박리 과정을 중단시키게 되면, 전체 공정 상의 일시적 중단을 가져오게 되고 따라서 결과적으로 전체 공정의 택트 타임(Tact time)의 증가를 가져와 생산성이 저하되게 된다.

따라서 필름박리유닛의 수명의 관점에서 볼때 롤러의 외주 면적을 크게 하도록 롤러의 직경을 크게 하는 것이 유리하나, 이와 상충되게 공정 에러의 측면에서는 롤러의 직경을 작게 하는 것이 유리하여, 이와 같이 상충되는 요인을 해결해야 할 필요가 있다.

본 발명의 목적은, 실제 보호필름에 접촉하는 가압롤러의 직경을 종래보다 감소시킴과 동시에 필름박리유닛 상에 권취되는 점착성 테이프의 전체 면적을 증대시킬 수도 있어 박리 과정시 공정 에러를 감소시키면서도 필름박리유닛의 교체 주기를 증가시켜 택트 타임(Tact time)을 감소시킬 수 있는 편광판 부착장치를 제공 하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 일면에 보호필름(Protecting Film)이 부착되어 있는 편광판을 지지하는 편광판 고정부; 상기 편광판을 사이에 두고 상기 편광판 고정부의 일측에 마련되며, 상기 편광판 고정부의 판면 방향으로 이동 가능한 장치본체; 및 상기 장치몸체의 어느 일측에 착탈가능하게 결합되며, 상기 편광판으로부터 상기 보호필름을 박리하는 점착성 테이프가 폐루프를 이루며 권취되는 복수의 롤러를 가지는 적어도 하나의 필름박리유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치에 의해 달성된다.

여기서 상기 필름박리유닛은, 유닛몸체; 상기 유닛몸체의 일면에서 상호 이격되게 돌출되는 한 쌍의 롤러지지부를 포함하며, 상기 복수의 롤러는 상기 한 쌍의 롤러지지부 사이에 회전가능하게 결합할 수 있다.

상기 복수의 롤러는, 상기 유닛몸체의 단부에 마련되며, 상기 보호필름을 박리시 상기 보호필름에 접촉되는 가압롤러; 및 상기 가압롤러에 이격되어 배치되는 적어도 하나의 권취롤러를 포함하며, 상기 점착성 테이프는 상기 가압롤러 및 상기 적어도 하나의 권취롤러를 내측에 둔 상태로 상기 가압롤러 및 상기 적어도 하나의 권취롤러에 권취될 수 있다.

상기 적어도 하나의 권취롤러는 2개이며, 상기 가압롤러 및 상기 2개의 권취롤러는 상호 삼각구도로 배치되어 상기 한 쌍의 롤러지지부 사이에 결합될 수 있다.

상기 한 쌍의 롤러지지부 상에 마련되어 상기 점착성 테이프의 텐션(tension)을 조절하는 텐션조절부를 포함할 수 있다.

상기 텐션조절부는, 상기 한 쌍의 롤러지지부 상에 마련되되, 상기 권취롤러의 축에 연통되는 홈부; 상기 홈부 내에 삽입되어 상기 권취롤러를 상기 가압롤러로부터 이격되는 방향으로 탄성바이어스시키는 탄성부재; 및 상기 홈부의 개구부에 회전 가능하게 결합되어 상기 탄성부재의 탄성력을 조절하는 마개볼트를 포함할 수 있다.

상기 장치본체와 상기 필름박리유닛에는 상기 필름박리유닛을 상기 장치본체에 대해 로킹 및 로킹해제하는 로킹수단이 마련될 수 있다.

여기서 상기 로킹수단은, 상기 필름박리유닛의 유닛몸체에 마련되어 있는 돌기부; 및 상기 돌기부를 향해 이동 가능하도록 상기 장치본체에 마련되어 상기 돌기부에 로킹 및 로킹해제되는 로커를 포함할 수 있다.

상기 유닛몸체의 후단에는 상기 장치본체에 형성된 지지바아에 상방을 향해 걸림유지되는 적어도 하나의 걸림부가 더 형성될 수 있다.

이때 상기 장치본체에는 상기 필름박리유닛의 롤러가 상기 보호필름에 대해 접근 및 이격되도록 상기 필름박리유닛을 구동시키는 유닛구동부가 더 마련될 수 있다.

상기 장치본체에 결합되어 상기 장치본체와 함께 이동 가능하며, 상기 보호필름의 박리시 상기 보호필름과 접촉하여 상기 보호필름을 평평하게 유지시키는 적어도 하나의 필름지지용 나이프를 더 포함할 수 있다.

상기 장치본체에 결합되며, 상기 편광판으로부터 박리된 보호필름을 척킹하는 적어도 하나의 그립퍼(Gripper)를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 부착장치의 개략적인 부분 절취 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 편광판 부착장치에서 필름박리유닛에 대한 사시도이며, 도 3은 도 1의 부분 확대 사시도이고, 도 4는 도 2의 A-A축의 단면도이고, 도 5 및 도 6는 각각 도 1에 도시된 편광판 부착장치의 동작을 개략적으로 도시한 도 1의 부분 측면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 부착장치는, 일면에 보호필름(1a, Protecting Film)이 부착되어 있는 편광판(1)을 고정하는 편광판 고정부(10)와, 편광판(1)을 사이에 두고 편광판 고정부(10)의 상부 영역에 마련되고, 편광판 고정부(10)의 판면 방향으로 이동 가능한 장치본체(20)와, 보호필름(1a)을 박리하기 위한 3개의 롤러, 즉 보호필름(1a)에 직접 점착되는 가압롤러(32) 및 가압롤러(32)와 상호 이격되게 배치되는 2개의 권취롤러(34, 35)가 마련되며, 장치본체(20)에 착탈 가능하게 결합되고 장치본체(20)의 이동에 연동하여 편 광판(1)으로부터 보호필름(1a)을 박리하는 복수의 필름박리유닛(30)을 포함한다.

편광판 고정부(10)는 편광판(1)을 고정하는 부분이다. 즉, 도시 않은 별도의 편광판 공급부에서 작업대상인 편광판(1)이 공급되면, 이 편광판(1)은 편광판 고정부(10)의 상면에 배치된다.

편광판 고정부(10)의 상면에 놓여진 편광판(1)이 보호필름(1a)의 박리 작업동안 고정될 필요가 있으므로 도시 않은 편광판 고정부(10)에는 편광판(1)을 고정하는 별도의 고정수단이 마련될 수 있다.

다양한 고정수단이 고려될 수 있으나, 본 실시예에서는 편광판(1) 표면에 마련된 다수의 진공홀(미도시)과 이와 연결된 진공펌프(미도시) 등의 진공 흡착 장치에 의해 편광판(1)이 편광판 고정부(10)의 상면에서 고정되도록 하고 있다.

장치본체(20)는 편광판 고정부(10)의 상부 영역에 마련되어 있다. 장치본체(20)의 일측에는 자세히 후술할 복수의 필름박리유닛(30)이 착탈 가능하게 결합되어 있다. 이러한 장치본체(20)의 후방에는 장치본체(20)의 이동 방향을 따라 편광판 고정부(10)와 나란하게 마련되는 지지프레임(22)이 더 마련되어 있다.

그리고 지지프레임(22)에는 장치본체(20)를 편광판 고정부(10)의 판면 방향으로 이동시키는 액추에이터(미도시)가 결합되어 있다. 위치를 제어할 수 있는 액추에이터는 공압이나 유압, 혹은 유공압 복합 실린더, 모터로 적용될 수 있으며, 이러한 액추에이터의 동작에 의해 장치본체(20)는 전후진할 수 있다.

즉, 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 복수의 필름박리유닛(30)이 보호필름(1a)에 점착된 후, 보호필름(1a)을 상측으로 약간 들어올리면 액추에이터의 동작 에 의해 장치본체(20)가 후퇴함으로써 편광판 고정부(10)에 고정된 편광판(1)으로부터 보호필름(1a)의 박리 작업이 신속히 진행될 수 있게 되는 것이다.

한편, 장치본체(20)에는 필름박리유닛(30) 외에도 필름박리유닛(30)을 구동시키는 유닛구동부(60), 필름지지용 나이프(70), 보호필름(1a)의 박리 유무를 감지하는 감지부(미도시) 및 박리 유무에 따라 재박리 공정을 유도하는 제어부(미도시), 편광판(1)으로부터 박리된 보호필름(1a)을 척킹하는 복수의 그립퍼(80, Gripper) 등이 더 구비되는데, 이들에 대해서는 필름박리유닛(30)의 구성에 대한 설명과 병행하여 설명하기로 한다.

필름박리유닛(30)은 장치본체(20)의 전면 일측에 착탈 가능하게 결합되어 있다. 본 실시예의 경우, 필름박리유닛(30)은, 도시되어 있지 않지만, 장치본체(20)의 전면에서 상호 이격 간격을 두고 4개 결합되어 있다. 하지만 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 필름박리유닛(30)의 개수는 다양하게 선택될 수 있다. 예컨대, 소형 편광판(1)으로부터 보호필름(1a)을 박리하고자 할 경우에는 4개보다 적은 수의 필름박리유닛(30)이 마련되는 것이 바람직하며, 대형 편광판(1)으로부터 보호필름(1a)을 박리하고자 할 경우에는 4개보다 많은 수의 필름박리유닛(30)이 마련되는 것이 바람직할 것이다.

이러한 필름박리유닛(30)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유닛몸체(31)와, 유닛몸체(31)의 일면에서 상호 이격되게 돌출된 한 쌍의 롤러지지부(33), 롤러지지부(33)의 단부에 마련된 가압롤러(32), 가압롤러(32)와 각각 이격된 위치에 2개의 권취롤러(34, 35)가 마련된다. 한 쌍의 롤러지지부(33) 사이에서 상호 이격된 위치에 구비된 축공에 각 롤러(32, 34, 35)의 축이 결합됨으로써 해당 위치에서 자유회전될 수 있다.

가압롤러(32)와 2개의 권취롤러(34, 35)는 상호 삼각형의 구도를 가지게 된다. 이러한 구도로 각 롤러(32, 34, 35)를 마련함은, 가압롤러(32)의 자체 직경을 크게 하지 않고 보호필름(1a)에 접촉되는 점착성 테이프(32a)의 표면적을 늘리기 위한 것이다. 각 롤러(32, 34, 35)와 가상의 경로를 잇는 삼각형의 형상의 외면에는 점도를 갖는 점착물질이 도포되어 있는 점착성 테이프(32a)가 권취되어 있는데, 이는 폐루프를 이루며 일반적으로 2회 이상 권취되어 있다. 물론, 경우에 따라서는 점착성 테이프(32a)를 1회 권취시켜도 무방하지만, 1회 권취시킬 경우에는 점착성 테이프(32a)가 각 롤러(32, 34, 35)로부터 쉽게 분리될 우려가 높다. 따라서 점착성 테이프(32a)는 적어도 2회 이상 권취시키는 편이 유리할 수 있다.

1개의 가압롤러(32)와 이격된 위치에 마련되는 2개의 권취롤러(34, 35)와, 각 롤러에 걸쳐 권취되는 점착성 테이프(32a)를 통해서, 가압롤러(32)의 직경크기 인자와 보호필름(1a)에 점착되는 점착성 테이프(32a)의 전체 면적 인자간의 상충성을 탈피할 수 있으며, 따라서 공정 에러의 감소와 필름박리유닛(30)의 수명의 증대를 동시에 달성할 수 있다.

텐션조절부(40)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 롤러지지부 상(33)에 마련되되, 권취롤러(34)의 축에 연통되는 홈부(41)와, 홈부(41)내에 삽입되어 권취롤러(34)를 가압롤러(32)로부터 이격되는 방향으로 탄성바이어스시키는 탄성부재(42) 즉, 스프링과, 홈부(41)의 개구부에 회전 가능하게 결합되어 탄성부재(42) 의 탄성력을 조절하는 마개볼트(43)를 구비한다.

또한, 롤러지지부(33)상에 마련된 권취롤러(34)의 축공(44, 도 2 및 도 3 참조)은 그 축이 유닛몸체(31)쪽으로 전후이동이 가능하게끔 전후방향의 직경이 상하방향의 직경보다 큰 장공으로 형성된다. 이러한 축공(44)의 형상에 의하여 유격이 확보된 권취롤러(34)의 축은 유닛몸체(31)쪽으로 탄성바이어스시키는 스프링(42)의 탄성력과 점착성 테이프(32a)의 텐션이 균형을 이루는 지점에서 위치된다. 이로 인해 텐션이 유지된 점착성 테이프(32a)는, 가압롤러(32)상에서 주름짐이 없이 완전히 밀착할 수 있게 된다.

필름박리유닛(30)을 장치본체(20)에 대해 쉽게 착탈시킬 수 있도록 장치본체(20)와 필름박리유닛(30)에는 필름박리유닛(30)을 장치본체(20)에 대해 로킹 및 로킹해제하는 로킹수단(50)이 마련되어 있다.

로킹수단(50)은, 필름박리유닛(30)의 유닛몸체(31)에 마련되는 돌기부(51, 도 2 참조)와, 돌기부(51)를 향해 이동 가능하도록 장치본체(20)에 마련되어 돌기부(51)에 로킹 및 로킹해제되는 로커(52, 도 3 참조)를 포함한다. 또한 필름박리유닛(30)의 유닛몸체(31) 후단에는 장치본체(20)에 형성된 지지바아(26)에 상방을 향해 걸림유지되는 한 쌍의 걸림부(37)가 더 형성되어 있다.

이에, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 필름박리유닛(30)의 유닛몸체(31) 후단에 형성된 한 쌍의 걸림부(37)가 장치본체(20)에 형성된 지지바아(26)에 상방을 향해 걸리도록 한 상태에서 장치본체(20)에 형성된 로커(52)를 하방으로 내려 돌기부(51)에 로킹되도록 함으로써 필름박리유닛(30)을 장치본체(20)에 쉽게 결합 시킬 수 있다. 즉, 실질적으로 원터치 방식의 간단한 동작만으로도 필름박리유닛(30)을 장치본체(20)에 쉽게 결합시킬 수 있다.

필름박리유닛(30)의 가압롤러(32)가 편광판(1)의 보호필름(1a)에 접촉되기 위해서는 필름박리유닛(30)이 장치본체(20)에 대해 승하강될 필요가 있다. 이를 위해, 장치본체(20)에는 필름박리유닛(30)의 가압롤러(32)가 보호필름(1a)에 대해 접근 및 이격되도록 필름박리유닛(30)을 구동시키는 유닛구동부(60)가 더 마련되어 있다. 유닛구동부(60)는 필름박리유닛(30)에 결합되어 필름박리유닛(30)을 승하강시키는 승하강레일부(61)와, 승하강레일부(61)에 의해 필름박리유닛(30)이 승하강될 수 있도록 구동력을 발생시키는 동력발생부(미도시)를 구비한다.

한편, 유닛구동부(70)에 의해 필름박리유닛(30)이 하강되어 필름박리유닛(30)의 가압롤러(32)가 보호필름(1a)에 접촉된 후, 액추에이터(미도시)에 의해 장치본체(20)가 후퇴하면서 편광판(1)으로부터 보호필름(1a)이 박리되는 과정에서 보호필름(1a)의 일부분이 접히는 현상이 발생될 수 있다. 이는 상호 이격되어 있는 가압롤러(32)들 사이에 위치하는 보호필름(1a) 영역에서 두드러질 수 있다.

이처럼 보호필름(1a)이 부분적으로 접히면서 편광판(1)으로부터 박리되는 경우에는 보호필름(1a)의 박리가 원활하게 이루어지지 않을 수도 있을 뿐만 아니라 보호필름(1a)이 박리되는 과정에서 접혀진 부분으로 인해 편광판(1)에 손상이 가해질 수 있다.

이에, 본 실시예의 편광판 부착장치에는, 가압롤러(32)와 2개의 권취롤러(34, 35)에 보호필름(1a)을 권취시키고, 장치본체(20)의 이동에 의해 가압롤 러(32)가 보호필름(1a)과 점착하여 박리되는 과정에서 보호필름(1a)이 접혀지지 않고 평평하게 펴질 수 있도록 하는 수단으로서 복수의 필름지지용 나이프(70)가 더 구비된다.

필름지지용 나이프(70)는 장치본체(20)에 결합되어 있으며, 장치본체(20)의 이동 시 함께 이동된다. 이러한 필름지지용 나이프(70)는 평평한 판상체로 이루어지며, 수평면에 대해 일정 각도 틸팅(tilting) 가능하도록 장치본체(20)에 결합되어 있다. 이에, 편광판(1)으로부터 보호필름(1a)이 박리되는 과정에서 박리되는 보호필름(1a)이 필름지지용 나이프(70)에 지지될 수 있게 됨으로써 보호필름(1a)은 접혀지지 않고 평평하게 펴진 상태로 박리될 수 있게 된다. 여기서, 필름지지용 나이프(70)는 해당 위치에서 자유롭게 틸팅될 수도 있고, 혹은 별도의 틸팅구동부(미도시)에 의해 제어될 수도 있다.

장치본체(20)의 전면에는, 장치본체(20)에 결합되며, 편광판(1)으로부터 박리된 보호필름(1a)을 척킹하는 복수의 그립퍼(80)가 마련되어 있다. 복수의 그립퍼(80)들 각각은 장치본체(20)로부터 돌출된 그립퍼지지부(82)에 결합되어 있다. 이 때, 그립퍼(80)는 별도의 제어신호에 기초하여 그립퍼지지부(82)를 향해 접근 및 이격 가능한 구조를 갖는다. 따라서 평상시에는 도 5에 도시된 바와 같이, 그립퍼(80)가 그립퍼지지부(82)로부터 이격되어 있지만, 도 6과 같이 박리된 보호필름(1a)을 척킹할 경우에는 그립퍼(80)가 그립퍼지지부(82)에 접근된다. 이러한 그립퍼(80)의 운동은 리니어 모터나 혹은 실린더 등으로 쉽게 적용할 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 보호필름(1a)을 척킹한 그립퍼(80)로부터 보 호필름(1a)이 임의로 이탈되어서는 아니 되므로 그립퍼(80)는 복수개로 마련되는데, 본 실시예의 경우, 복수개의 필름박리유닛(30)들 사이 사이에 그립퍼(80)가 각각 배치되도록 하고 있다.

한편, 본 실시예의 편광판 부착장치에는 보호필름(1a)의 박리 유무를 감지하는 감지부(미도시)가 더 마련되어 있다. 이러한 감지부로는 진공 센서 및 포토 센서가 채용될 수 있다.

이때 진공 센서는 보호필름(1a)이 박리될 때, 편광판 고정부(10)에서 편광판(1)이 이탈되는 현상을 감지하여 보호필름(1a)의 박리 유무를 감지할 수 있으며, 포토 센서는 보호필름(1a)에 대한 가압롤러(32)의 접촉 여부를 관찰하여 보호필름(1a)의 박리 유무를 감지할 수 있다. 물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 진공 센서 및 포토 센서 외에 다른 센서나 카메라 등으로 감지부를 대체할 수도 있다.

자세히 후술하겠지만, 보호필름(1a)의 박리에 실패한 상태에서 불필요하게 공정이 계속 진행되는 것을 방지하기 위해 본 실시예의 편광판 부착장치에는 보호필름(1a)의 박리 공정에 대한 진행 모드를 선택적으로 제어하는 제어부(미도시)가 더 구비된다.

제어부는 감지부로부터의 감지 결과에 기초하여 초기 박리 공정(1차 박리)이 실패하면 다시 처음의 상태로 되돌아가서 다시 박리 공정을 진행할 수 있도록 액추에이터를 비롯하여 유닛구동부(60) 등을 제어하는 역할을 한다. 물론, 1차 박리가 정상적으로 진행되었다면 제어부는 계속해서 2차 박리가 진행되도록 한다.

이러한 구성을 갖는 편광판 부착장치의 동작에 의해 편광판(1)으로부터 보호필름(1a)이 박리되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 액추에이터의 동작에 의해 필름박리유닛(30)과 함께 장치본체(20)가 보호필름(1a)의 일단부 쪽으로 수평 이동한다(전진한다). 필름박리유닛(30)이 보호필름(1a)의 일단부 끝에 위치하면 장치본체(20)의 이동은 정지되고, 이 위치에서 유닛구동부(60)에 의해 필름박리유닛(30)이 Z축 방향으로 하강한다. 필름박리유닛(30)의 하강에 의해 필름박리유닛(30)에 마련된 가압롤러(32)의 점착성 테이프(32a)가 보호필름(1a)에 접촉된다. 이 때, 필름지지용 나이프(70) 역시 가압롤러(32)의 후미에서 Z축 방향으로 소정 각도 틸팅되어 보호필름(1a)과 접촉된다. 따라서 보호필름(1a)은 접히지 않고 평평한 상태가 된다.

본 실시예에서 보호필름(1a)에 직접 접촉되는 가압롤러(32)의 직경이 종래보다 크지 않기 때문에 박리 과정시 편광판(1)의 국소 부위에 영향을 미치게 된다. 즉 가압롤러(32)가 편광판(1)에 종래보다 작은 가압력을 작용시키게 된다. 이에 의하여 가압롤러(32)가 편광판(1)에 높은 가압력을 작용시킴으로 인하여 보호필름(1a)박리 과정시 편광판(1)이 편광판 고정부(10)로부터 분리되는 공정 상의 에러 발생 등을 방지할 수 있다.

다음, 보호필름(1a)의 박리를 위해, 다시 액추에이터가 전술한 역방향으로 동작함으로써 장치본체(20)는 저속으로 후퇴하고(도 6 참조), 이러한 동작에 의해 보호필름(1a)은 편광판(1)으로부터 박리되기 시작한다. 이 때, 가압롤러(32)는 보호필름(1a)의 원활한 박리를 위해 해당 위치에서 자유회전하게 된다.

이러한 동작으로 보호필름(1a)에 대한 1차 박리 과정이 성공적으로 진행되면, 장치본체(20)에 마련된 감지부가 1차 박리가 정상적으로 수행되었는지의 여부를 감지한다. 여기서 1차 박리란, 편광판(1)으로부터 보호필름(1a)이 완전히 박리된 상태는 아니며 대략 도 6와 같이, 보호필름(1a)이 편광판(1)으로부터 일정 부분 박리된 상태를 가리킨다.

만약에, 감지부에 의해 1차 박리가 정상적으로 수행되었다고 감지되면, 제어부의 제어 모드에 의해 계속해서 2차 박리를 수행하여 편광판(1)으로부터 보호필름(1a)을 완전히 박리한다.

하지만, 1차 박리가 정상적으로 수행되지 않았다고 판단되면, 예컨대, 가압롤러(32)가 보호필름(1a)에 점착되지 못했음에도 불구하고 단순히 장치본체(20)가 후퇴하는 동작이 진행되었다면 그 상태에서 모든 동작을 정지하고, 원래의 상태로 돌아가 1차 박리를 다시 진행한다. 이처럼 박리가 정상적으로 수행되지 않았음에도 불구하고 불필요하게 박리 공정이 계속 진행되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 됨으로써 불필요하게 소요되는 작업 시간을 없앨 수 있다.

이처럼 보호필름(1a)에 대한 1차 박리 과정이 성공적으로 진행되고, 박리 유무 확인 결과 1차 박리가 성공되었다고 결정되면 필름박리유닛(30)들 사이 사이에 배치된 그립퍼(80)가 동작하여 1차 박리 완료된 보호필름(1a)을 척킹한다. 이 때, 보호필름(1a)에 대한 그립퍼(80)의 척킹이 완료되면, 간섭이 발생되지 않도록 필름박리유닛(30)은 유닛구동부(60)에 의해 Z축으로 상승된다. 이 후, 장치본체(20)의 이동에 의해 편광판(1)으로부터 보호필름(1a)은 완전히 박리되는 2차 박리 과정이 진행된다.

한편, 이러한 과정을 통해서 보호필름(1a) 박리 공정을 진행하다가 점착성 테이프(32a)의 점착력이 소진되면 필름박리유닛(30)을 장치본체(20)로부터 쉽게 원터치 방식으로 분리하고, 새로운 것으로 교체하면 된다.

즉, 미리 준비된 새로운 필름박리유닛(30)의 유닛몸체(31) 후단에 형성된 한 쌍의 걸림부(37)가 장치본체(20)에 형성된 지지바아(26)에 상방을 향해 걸리도록 한 상태에서 장치본체(20)에 형성된 로커(52)를 하방으로 내려 돌기부(51)에 로킹되도록 함으로써 필름박리유닛(30)을 장치본체(20)에 원터치 방식으로 쉽게 결합시킬 수 있게 된다.

따라서 필름박리유닛의 교체 시간을 현격하게 줄일 수 있는 이점이 있음은 물론, 유지관리하기에도 편리하다.

그리고 본 실시예에서는 필름박리유닛(30)을 가압롤러(32)와 이격되어 설치되는 2개의 권취롤러(34, 35)를 더 구비하도록 구성함으로써 필름박리유닛(30)에 권취되는 점착성 테이프(32a)의 전체 표면적을 증가시켜 종래보다 작은 직경의 가압롤러(32)에 의한 교체 주기의 단축을 방지하고 있다. 즉, 2개의 권취롤러(34, 35)에 의하여 점착성 테이프(32a)의 전체 표면적이 증가되고 이에 의하여 점착성 테이프(32a)의 수명이 증대되어 교체 주기를 증가시켜 결국에는 택트 타임을 감소시킬 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 필름박리유닛(30)상에 가압롤러(32)와 2개의 권취롤러(34, 35)를 마련하고, 가압롤러(32)의 직경을 작게 하여 편광판(1)상에 가해지는 가압력을 작게 하여 편광판(1)과 보호필름(1a)간의 분리를 용이하게 함으로써, 공정 에러를 종래보다 감소시킬 수 있으며, 또한 별도의 2개의 권취롤러(34, 35)를 마련하여, 보호필름에 직접 접촉되는 가압롤러(32)의 직경이 작아지더라도 이에 무관하게 필름박리유닛(30)상에 권취되는 점착성 테이프(32a)의 전체 면적을 넓힐 수 있으므로 필름박리유닛(30)의 교체 주기를 증가시키고 수명을 연장시키는 등 택트 타임(Tack time)을 감소시킬 수 있게 된다.

전술한 실시예의 경우, 1개의 가압롤러와, 2개의 권취롤러를 구비하는 필름박리유닛에 대하여 상술하였으나, 가압롤러의 직경을 종래보다 감소시키거나 증가시키지 않고 실질적으로 필름박리유닛에 권취되는 점착성 테이프의 외주 면적이 넓어질 수 있다면, 필름박리유닛은 1개 또는 3개 이상의 권취롤러를 구비할 수도 있을 것이다.

또한, 전술한 실시예의 경우, 돌기부가 필름박리유닛의 유닛몸체에, 로커가 장치본체에 마련되어 있지만, 반대로 돌기부가 장치본체에, 로커가 필름박리유닛의 유닛몸체에 마련될 수 도 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 것과 같이, 본 발명에 따르면, 실제 보호필름에 접촉하는 가압 롤러의 직경을 종래보다 감소시킴과 동시에 필름박리유닛 상에 권취되는 점착성 테이프의 전체 면적을 증대시킬 수도 있어 박리 과정시 공정 에러를 감소시키면서도 필름박리유닛의 교체 주기를 증가시켜 택트 타임(Tact time)을 감소시킬 수 있다.

Claims (12)

1. 일면에 보호필름(Protecting Film)이 부착되어 있는 편광판을 지지하는 편광판 고정부;

   상기 편광판을 사이에 두고 상기 편광판 고정부의 일측에 마련되며, 상기 편광판 고정부의 판면 방향으로 이동 가능한 장치본체; 및

   상기 장치몸체의 어느 일측에 착탈가능하게 결합되며, 상기 편광판으로부터 상기 보호필름을 박리하는 점착성 테이프가 폐루프를 이루며 권취되는 복수의 롤러를 가지는 적어도 하나의 필름박리유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 필름박리유닛은,

   유닛몸체;

   상기 유닛몸체의 일면에서 상호 이격되게 돌출되는 한 쌍의 롤러지지부를 포함하며,

   상기 복수의 롤러는 상기 한 쌍의 롤러지지부 사이에 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 복수의 롤러는,

   상기 유닛몸체의 단부에 마련되며, 상기 보호필름을 박리시 상기 보호필름에 접촉되는 가압롤러; 및

   상기 가압롤러에 이격되어 배치되는 적어도 하나의 권취롤러를 포함하며,

   상기 점착성 테이프는 상기 가압롤러 및 상기 적어도 하나의 권취롤러를 내측에 둔 상태로 상기 가압롤러 및 상기 적어도 하나의 권취롤러에 권취되는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 권취롤러는 2개이며,

   상기 가압롤러 및 상기 2개의 권취롤러는 상호 삼각구도로 배치되어 상기 한 쌍의 롤러지지부 사이에 결합되는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 한 쌍의 롤러지지부 상에 마련되어 상기 점착성 테이프의 텐션(tension)을 조절하는 텐션조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 텐션조절부는,

   상기 한 쌍의 롤러지지부 상에 마련되되, 상기 권취롤러의 축에 연통되는 홈부;

   상기 홈부 내에 삽입되어 상기 권취롤러를 상기 가압롤러로부터 이격되는 방향으로 탄성바이어스시키는 탄성부재; 및

   상기 홈부의 개구부에 회전 가능하게 결합되어 상기 탄성부재의 탄성력을 조절하는 마개볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
7. 제2항에 있어서,

   상기 장치본체와 상기 필름박리유닛에는 상기 필름박리유닛을 상기 장치본체에 대해 로킹 및 로킹해제하는 로킹수단이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 로킹수단은,

   상기 필름박리유닛의 유닛몸체에 마련되어 있는 돌기부; 및

   상기 돌기부를 향해 이동 가능하도록 상기 장치본체에 마련되어 상기 돌기부에 로킹 및 로킹해제되는 로커를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
9. 제2항에 있어서,

   상기 유닛몸체의 후단에는 상기 장치본체에 형성된 지지바아에 상방을 향해 걸림유지되는 적어도 하나의 걸림부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 장치본체에는 상기 필름박리유닛의 롤러가 상기 보호필름에 대해 접근 및 이격되도록 상기 필름박리유닛을 구동시키는 유닛구동부가 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 장치본체에 결합되어 상기 장치본체와 함께 이동 가능하며, 상기 보호필름의 박리 시 상기 보호필름과 접촉하여 상기 보호필름을 평평하게 유지시키는 적어도 하나의 필름지지용 나이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 장치본체에 결합되며, 상기 편광판으로부터 박리된 보호필름을 척킹하는 적어도 하나의 그립퍼(Gripper)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착장치.

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