KR100932041B1 - 편광필름 커팅방법 및 이에 사용되는 편광필름 커팅장치 - Google Patents

편광필름 커팅방법 및 이에 사용되는 편광필름 커팅장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 편광필름 커팅방법 및 이에 사용되는 편광필름 커팅장치에 관한 것으로서, 편광자와 상기 편광자의 양쪽면에 적층된 지지체로 이루어진 편광판 및 상기 편광판 상부표면에 박리가능한 보호막으로 이루어진 편광필름 커팅방법에 있어서, 상기 편광판에 상기 보호막을 부착하는 부착단계; 상기 편광필름을 패널 사이즈(Size)에 맞게 커팅(Cutting)하는 커팅단계; 상기 커팅된 편광필름 내측에 상기 편광판 상부표면의 보호막만을 커팅하여 박리영역과 중앙부 잔존영역을 구획하는 제거선을 형성하는 제거선 형성단계; 상기 박리영역을 박리하는 박리단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 편광필름 커팅장치에 있어서, 상기 편광필름 전체를 커팅할 수 있는 길이로 이루어진 제 1커터칼; 상기 제 1커터칼과 이격되어 있고, 상기 보호막만을 커팅할 수 있는 길이로 이루어진 제 2커터칼; 상기 제 1커터칼과 상기 제 2커터칼을 하단에 수직방향으로 부착하는 지지프레임;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 엘씨디 패널의 최종조립까지 1개의 보호막만을 사용하게 되어 종래에 2개 이상의 보호막이 사용되었던 것에 비해 원자재를 절감 및 공정단축으로, 경제성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
편광필름, 보호막, 커팅장치, 커팅방법

Description

편광필름 커팅방법 및 이에 사용되는 편광필름 커팅장치 {CUTTING METHOD OF POLARIZER FILM AND CUTTING APPARATUS USED THEREIN}
본 발명은 편광필름 커팅(Cutting)방법 및 이에 사용되는 편광필름 커팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엘씨디(LCD) 조립공정에 있어서, 편광필름 커팅과 동시에 패널 프레임 조립 후에도 편광판에 부착된 보호막을 용이하게 제거할 수 있도록 패널 프레임 내측면에 맞추어 보호막만 커팅하여 제거선을 형성하는 편광필름 커팅(Cutting)방법 및 이에 사용되는 편광필름 커팅장치에 관한 것이다.
최근 화상정보의 전달매체로써 표시장치의 대형화 및 고품질화가 요구됨에 따라 지금까지 사용되어 왔던 CRT(Cathode Ray Tube)를 대신하는 각종 평판표시장치가 개발되어 보급되고 있다. 이러한 평판표시장치 중에서 액정표시장치가 화질이 CRT 이상의 수준으로 발전되어 현재 가장 널리 사용되고 있다.
액정표시장치는 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정분자들을 재배열시킴으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하는 표시장치이다. 두 장의 표시판 으로 이루어진 액정표시패널의 외측에는 편광판이 부착되어 특정한 방향으로 진동하는 편광된 빛을 만들어 유용하게 화상을 표현한다.
액정표시장치를 이루는 TFT-LCD 패널(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display Panel)의 일반적인 제조공정을 이하에서 살펴본다.
TFT-LCD 패널의 제조공정은 크게 TFT 공정, 컬러 필터(CF) 공정, 셀(Cell)공정, 모듈 공정으로 나뉘어 진행되는데, TFT 공정과 컬러 필터(CF) 공정을 거친 두 개의 글라스를 가지고 셀(Cell) 공정을 거쳐 한 개의 패널이 만들어지고, 셀(Cell) 공정을 거친 패널이 모듈 공정을 거쳐 실제로 모니터나 TV에 사용되어 지는 TFT-LCD 패널이 만들어진다.
상기 TFT-LCD 패널의 제조공정 중 모듈공정은 완제품 패널을 만들기 위한 마지막 공정으로 셀(Cell) 공정으로 만들어진 패널에 편광판과 프린트배선기판(PCB), 백라이트 유닛, 패널 프레임 등을 부착하는 최종단계로, 세정, 편광판 부착, TAB(Tape Automated Bonding) 부착, 탈포(Autoclave), 프린트배선기판(PCB) 부착, 백라이트 유닛 조립, 패널 프레임 조립, 검사의 순서로 이루어진다.
상기 모듈 공정에서 패널의 상·하부에 부착되는 편광판은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 빛을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛(편광)이 되도록 하는 기능을 가지고 있는 것으로, 패널 상·하부의 편광판은 보통 90도로 교차되어 부착된다. 이 때, 편광판에는 편광판 외관에서 발생될 수 있는 각종 먼지, 모래 등 이물로부터 스크래치(Scratch)가 발생하지 않도록 편광판을 보호하기 위한 보호막이 편광판 상부표면에 부착되어 있으며, 이 보호막은 주로 PET(Polyethylene Terephthalate) 등으로 이루어진다.
종래의 기술에 따른 엘씨디(LCD) 모듈 공정은 편광판의 보호막이 패널 프레임보다 커 이를 제거하기 어려운 문제가 있어, 작업의 용이성을 위해 패널 프레임을 조립하기 전, 보호막을 편광판에서 제거한 뒤에 패널 프레임을 조립한 후, 외부로 노출된 편광판 상부표면에 보호막을 별도의 공정에서 따로 부착하여 패널 프레임 조립과정 중에 발생되는 이물로 인한 스크래치(Scratch) 발생에 의하여 편광판의 손상이 발생되는 문제가 있다.
또한, 보호막을 패널 프레임을 조립하기 전에 편광판에서 제거하고, 조립 후 별도의 공정에서 다시 보호막을 부착함으로써, 공정의 증가 및 보호막을 2개 사용함으로 인한 비용증가가 발생되는 문제가 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 엘씨디 묘듈조립시에 사용되는 편광판의 제조공정에서 편광판과 보호막의 커팅(Cutting Size)를 동일하게 하되, 패널 프레임 조립 후에도 편광판에 부착된 보호막을 용이하게 제거할 수 있도록 패널 프레임 내측면에 맞추어 보호막에만 제거선을 형성함으로써, 엘씨디 패널의 최종조립까지 1개의 보호막을 사용하게 되어 원자재 절감 및 공정단축으로 인해 경제성을 향상시키는데 그 목적이 있다. 또한, 패널 프레임 조립 과정 중에 발생되는 이물로부터 편광판의 보호효과를 증가시키며, 패널 프레임 조립 후에 편광판 보호막의 박리를 용이하게 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 편광필름 커팅방법은, 편광자와 상기 편광자의 양쪽면에 적층된 지지체로 이루어진 편광판 및 상기 편광판 상부표면에 박리가능한 보호막으로 이루어진 편광필름 커팅방법에 있어서, 상기 편광판에 상기 보호막을 부착하는 부착단계; 상기 편광필름을 패널 사이즈(Size)에 맞게 커팅(Cutting)하는 커팅단계; 상기 커팅된 편광필름 내측에 상기 편광판 상부표면의 보호막만을 커팅하여 박리영역과 중앙부 잔존영역을 구획하는 제거선을 형성하는 제거선 형성단계; 상기 박리영역을 박리하는 박리단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 편광필름 커팅방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 커팅단계와 상기 제거선 형성단계가 동시에 이루어진다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 편광필름 커팅장치는, 편광자와 상기 편광자의 양쪽면에 적층된 지지체로 이루어진 편광판 및 상기 편광판 상부표면에 박리가능한 보호막으로 이루어진 편광필름 커팅에 사용되는 편광필름 커팅장치에 있어서, 상기 편광필름 전체를 커팅할 수 있는 길이로 이루어진 제 1커터칼; 상기 제 1커터칼과 이격되어 있고, 상기 보호막만을 커팅할 수 있는 길이로 이루어진 제 2커터칼; 상기 제 1커터칼과 상기 제 2커터칼을 하단에 수직방향으로 부착하는 지지프레임;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 편광필름 커팅장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 제 1커터칼과 상기 제 2커터칼의 간격은 상기 편광판의 테두리에 조립되는 패널 프레임의 폭에 상당하다.
본 발명에 따른 편광필름 커팅장치에 있어서, 바람직하게는, 상기 제 1커터칼과 상기 제 2커터칼은 각각 수평방향으로 이송된다.
본 발명에 의한 편광필름 커팅방법 및 이에 사용되는 편광필름 커팅장치는 엘씨디 패널의 최종조립까지 1개의 보호막만을 사용하게 되어 종래에 2개 이상의 보호막이 사용되었던 것에 비해 원자재를 절감할 수 있으며, 보호막 탈·부착공정을 단축할 수 있어, 공정을 단순화함으로써, 경제성을 크게 향상시킬 수 있는 효과 가 있다.
또한, 최초 편광필름 제조시에 사용된 보호막을 엘씨디 패널의 최종 조립까지 사용함으로써 패널 프레임 조립공정 중에 발생될 수 있는 이물로 인한 스크래치(Scratch) 발생을 막아 편광판의 보호효과를 극대화할 수 있으며, 제거선으로 인하여 패널 프레임 조립 후에 편광판 보호막의 박리를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 편광필름 커팅방법 및 이에 사용되는 편광필름 커팅장치의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 편광필름 커팅방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 편광필림 커팅방법은 크게 부착단계(S10), 커팅단계(S20), 제거선 형성단계(S30), 박리단계(S40)를 순차적으로 포함하여 이루어진다. 여기서 편광필름은 편광자와 상기 편광자의 양쪽면에 적층된 지지체로 이루어진 편광판 및 편광판 상부표면에 박리가능한 보호막으로 이루어진다.
먼저, 부착단계(S10)는 편광자와 지지체로 이루어진 편광판의 상부표면이 엘씨디 모듈조립 공정에서 이물 등에 의하여 손상되는 것을 방지하기 위해 상기 박리가능한 보호막을 부착하는 과정이다. 여기서 편광판을 이루는 편광자는 입사광을 편광시키는 고분자 편광매질로 이루어져 있는데, PVA(PolyVinyl Alcohol)를 주로 사용한다.
다만, 편광자는 고분자재질로 이루어져 있고, 연신으로 인해 두께도 약 2 내지 30㎛정도로 얇아서 이물 등에 의해 쉽게 손상될 수 있다. 따라서, 내구성이 좋은 지지체를 편광자의 전·후면에 부착하는데, TAC(Tri-Acetyl-Cellulose)를 주로 사용하고, TAC는 편광자의 상측표면에는 저반사층인 AG(Anti-Glare) TAC를, 편광자의 하측표면에는 광시야각확보를 위한 WV(Wide-View) TAC를 주로 사용한다.
이와 같이 내구성이 좋은 지지체를 부착하더라도 엘씨디 조립과정에서 이물 등에 의한 편광판의 상부표면 손상을 완전히 방지할 수 없는 바, 상기와 같이 감압점착테이프(Pressure Sensitive Adhesive)로 탈·부착이 용이한 PET 등의 재질로 이루어진 보호막을 부착한다.
커팅단계(S20)는 편광필름을 제조하고자 하는 엘씨디 패널의 사이즈(Size)에 맞게 편광필름 전체를 커팅하는 과정이다. 엘씨디 패널의 제조공정 중 모듈공정에서 셀(Cell) 공정으로 만들어진 엘씨디 패널을 편광판에 부착하는데, 엘씨디 패널과 편광필름의 사이즈가 동일해야 하므로 엘씨디 패널의 사이즈에 맞게 편광필름 전체를 커터를 이용하여 커팅한다.
제거선 형성단계(S30)는 엘씨디 패널의 사이즈에 맞게 커팅된 편광필름의 내측에 편광판 상부표면의 보호막만을 커팅하여 박리영역과 중앙부에 잔존영역을 구획하는 제거선을 형성하는 과정이다.
편광판의 테두리에 조립되는 패널 프레임이 그 폭만큼 편광판의 가장자리를 가리게 되므로, 패널 프레임 조립 전에 사용되었던 보호막을 패널 프레임 조립 후에 제거하기는 매우 어려운 바, 패널 프레임 조립 전, 보호막이 부착된 편광판에 보호막만을 패널 프레임이 조립되었을 때에 패널 프레임 내측면을 따라 커팅하여 제거선을 형성한다. 이 제거선이 패널 프레임 조립 후에도 보호막을 용이하게 제거할 수 있도록 하여, 엘씨디 최종 조립까지 1개의 보호막만을 사용할 수 있게 한다.
여기서, 박리영역은 패널 프레임에 의해 가려지는 부분, 즉 제거선의 외측을 의미하며, 중앙부 잔존영역은 박리영역 외의 부분으로, 제거선의 내측을 의미한다.
박리단계(S40)는 제거선 형성단계(S30)에서 형성된 제거선을 이용하여패널 프레임 조립 후에 패널 프레임이 차지하는 박리영역, 즉 제거선 외측부분을 박리하는 과정이다. 제거선이 이미 보호막을 커팅하였는 바, 패널 프레임이 조립되었더라도 용이하게 보호막을 박리할 수 있다.
마지막으로, 커팅단계(S20)와 제거선 형성단계(S30)는 동시에 이루어질 수 있다. 편광필름 전체를 커팅하는 칼과 이와 패널 프레임정도의 거리를 둔 보호막만을 커팅하는 칼을 동시에 사용함으로써, 커팅과 제거선 형성을 동시에 할 수 있다. 이는 공정을 단축하게 되므로, 생산성이 향상되는 효과가 있다.
다음으로, 본 발명의 편광필름 커팅장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 편광필름 커팅장치의 일실시예를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 편광필름 커팅장치에 의해 엘씨디 패널 사이즈에 맞게 커팅된 편광필름에 형성된 제거선을 도시한 것이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 편광필름 커팅장치는 크게 제 1커터칼(20), 제 2커터칼(30), 지지프레임(10)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 편광필름(40)은 PVA(Poly Vinyl Alcohol)로 이루어진 편광자(41)와 상기 편광자(41)의 양쪽면에 적층된 TAC(Tri-Acetyl-Cellulose)(42), 그리고 그 위에 부착된 PET(Polyethylene Tereph thalate)로 이루어진 보호막(43)으로 이루어진다.
먼저, 제 1커터칼(20)은 편광필름(40) 전체를 커팅할 수 있는 길이로 이루어져 있다. 이는 편광필름(40) 전체를 커팅하여, 편광필름(40)과 엘씨디 패널의 사이즈를 맞추기 위해 사용된다. 제 1커터칼(20)은 편광필름(40)과 엘씨디 패널의 사이즈를 맞추기 위해 수평방향으로 움직일 수 있다.
제 2커터칼(30)은 제 1커터칼(10)과 이격되어 있고, 보호막(43)만을 커팅할 수 있는 길이로 이루어져 있다. 제 2커터칼(30)은 제거선(51)을 형성하기 위해 사용되며, 제 1커터칼(20)과의 간격은 패널 프레임의 폭에 상당하다. 또한, 제 2커터칼(30)은 제작하고자 하는 패널 프레임의 폭에 따라서, 제거선(51)을 형성하기 위해 수평방향으로 움직일 수 있다.
셋째, 지지프레임(10)은 제 1커터칼(20)과 제 2커터칼(30)을 하단에 수직방향으로 부착하고 있다. 지지프레임(10)은 제 1커터칼(20)과 제 2커터칼(30)을 고정하는 역할을 할 뿐만 아니라, 수평방향으로 움직이기 위한 장치가 장착되기도 한다.
또한, 커팅하고자 하는 위치로 이동할 경우에 지지프레임(10)을 이동시키고, 커팅시에 수직방향으로 지지프레임(10)을 움직인다. 뿐만 아니라, 지지프레임(10) 내부에 제 1커터칼(20)과 제 2커터칼(30)을 보관할 수 있는 공간을 두어 지지프레 임(10)을 수직방향으로 이동시키지 않고, 제 1커터칼(20)과 제 2커터칼(30)이 지지프레임(10) 내부에서 돌출됨으로써 커팅할 수도 있다.
이상, 본 발명의 구성을 중심으로 일실시예를 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 일실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 할 수 있는 변형 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
도 1은 본 발명에 의한 편광필름 커팅방법을 순차적으로 나타낸 순서도
도 2는 본 발명의 편광필름 커팅장치의 일실시예를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명에 의해 제거선이 형성된 편광필름을 나타낸 평면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10: 지지프레임
20: 제 1커터칼
30: 제 2커터칼
40: 편광필름
41: 편광자
42: 지지체
43: 보호막
50: 패널사이즈에 맞게 커팅된 편광필름
51: 제거선

Claims (5)

  1. 편광자와 상기 편광자의 양쪽면에 적층된 지지체로 이루어진 편광판 및 상기 편광판 상부표면에 박리가능한 보호막으로 이루어진 편광필름 커팅방법에 있어서,
    상기 편광판에 상기 보호막을 부착하는 부착단계;
    상기 편광필름을 패널 사이즈(Size)에 맞게 커팅(Cutting)하는 커팅단계;
    상기 커팅된 편광필름 내측에 상기 편광판 상부표면의 보호막만을 커팅하여 박리영역과 중앙부 잔존영역을 구획하는 제거선을 형성하는 제거선 형성단계;
    상기 박리영역을 박리하는 박리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광필름 커팅방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커팅단계와 상기 제거선 형성단계가 동시에 이루어짐을 특징으로 하는 편광필름 커팅방법.
  3. 편광자와 상기 편광자의 양쪽면에 적층된 지지체로 이루어진 편광판 및 상기 편광판 상부표면에 박리가능한 보호막으로 이루어진 편광필름 커팅에 사용되는 편광필름 커팅장치에 있어서,
    상기 편광필름 전체를 커팅할 수 있는 길이로 이루어진 제 1커터칼;
    상기 제 1커터칼과 이격되어 있고, 상기 보호막만을 커팅할 수 있는 길이로 이루어진 제 2커터칼;
    상기 제 1커터칼과 상기 제 2커터칼을 하단에 수직방향으로 부착하는 지지프레임;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 편광필름 커팅장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1커터칼과 상기 제 2커터칼의 간격은 상기 편광판의 테두리에 조립되는 패널 프레임의 폭에 상당함을 특징으로 하는 편광필름 커팅장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제 1커터칼과 상기 제 2커터칼은 각각 수평방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 편광필름 커팅장치.
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