KR101511756B1 - 회전식 편광판 부착 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전식 편광판 부착 장치에 관한 것으로서, 일방향으로 기판을 이송 공급하는 기판 공급부; 상기 기판 공급부와 높이 차이를 가지고 대향되게 설치되며, 상기 기판의 이송 방향과 대향하는 방향으로 편광판을 이송 공급하는 편광판 공급부; 및 상기 기판 공급부와 상기 편광판 공급부 사이에 회전 가능하게 설치되어, 회전하며 연속적으로 상기 편광판 공급부에 의해 이송 공급된 편광판을 흡착한 후, 상기 기판 공급부에 의해 이송 공급되는 상기 기판면에 부착하는 편광판 부착부를 포함하여 구성되어, 편광판 부착 장치의 구성을 단순화시켜 제조 및 보수가 용이하고, 편광판 부착에 따르는 사이클 타임 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
디스플레이 기판, 편광판, 부착 장치, 기판 공급부, 편광판 공급부, 편광판 부착부

Description

회전식 편광판 부착 장치{ROTARY TYPE ATTACHING DEVICE FOR POLARIZING PLATE}
본 발명은 회전식 편광판 부착 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 디스플레이 기판의 기판면 상에 편광판을 흡착하여 회전하며 연속적으로 이송 및 부착시킬 수 있도록 하는 회전식 편광판 부착 장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 편광판(Polarizer plate)은 빛 가운데서 일정한 방향으로 진행하는 빛은 통과시키고 나머지 방향으로 진행하는 빛은 반사시켜 버리는 편광기능을 갖는다.
상기한 편광판의 일반적인 구조 및 역할은 입사광을 서로 직교하는 2가지 편광성분으로 나누고, 그 한쪽 편광성분만을 통과시켜 다른 편광성분을 흡수 또는 분산시키는 것이다.
일례로, LCD 등에 사용되는 편광판은 입사광을 편광시키는 고분자 편광 매질을 중심으로 지지체 TAC(Tri-acetyl- cellulose)를 편광 매질의 양쪽에 사용하고, 접착층은 편광필름을 보호필름에 접착시키기 위하여 사용한다. 그리고 상측 표면에는 저반사층인 AG(Anti-Glare) 혹은 AR(Anti-Reflection) 코팅층과 보호막이 구비 된다.
전술한 LCD 모듈의 백라이트(back-light)에서 나오는 빛은 그 진행 방향이 모든 방향으로 같은 확률을 가진다. 따라서, 편광판은 이러한 빛 중에서 편광축과 동일한 방향으로 진행하는 빛만 투과시키고, 그 외의 나머지 방향으로 진행하는 빛은 적당한 매질을 이용하여 흡수 또는 반사하여 특정한 한 방향으로 빛이 진행하도록 만드는 역할을 한다.
한편, 편광판은 LCD(Liquid Crystal Display) 뿐만 아니라, PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electroruminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display), FED(Field Emission Display), LCOS(Liquid Crystal On Silicon) 등의 디스플레이 기판에 다양하게 적용되고 있다.
그러나 상기한 편광판을 디스플레이 기판의 기판면 상에 부착하는 작업은 매우 정밀하고도 중요한 작업이라 할 수 있다.
종래 편광판의 부착 작업은 진공 드럼 부착 방식과 진공 스테이지 부착 방식을 사용되어왔다. 그러나 상기한 진공 드럼 부착 방식은 연속적으로 피딩(feeding)이 가능하나, 보수시 진공 드럼을 자체를 탈착해야 하기 때문에 불편함이 크고 교체시 비용이 많이 소용되며, 진공 홀 타공시 소요되는 비용적인 손실 및 정도 확보가 어렵다는 단점을 갖는다. 또한, 진공 스테이지 부착 방식은 편광판을 부착한 다음 편광판을 공급한 후, 다시 흡착 과정을 거쳐야 하기 때문에 시간적인 손실 및 후단부 기포가 발생하는 단점을 갖는다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 편광판 부착을 위한 부착장치의 구성을 단순화시켜 제작 및 보수가 용이하고, 편광판 부착시 공정 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 회전식 편광판 부착 장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회전식 편광판 부착 장치는, 일방향으로 기판을 이송 공급하는 기판 공급부; 상기 기판 공급부와 높이 차이를 가지고 대향되게 설치되며, 상기 기판의 이송 방향과 대향하는 방향으로 편광판을 이송 공급하는 편광판 공급부; 및 상기 기판 공급부와 상기 편광판 공급부 사이에 회전 가능하게 설치되어, 회전하며 연속적으로 상기 편광판 공급부에 의해 이송 공급된 편광판을 흡착한 후, 상기 기판 공급부에 의해 이송 공급되는 상기 기판면에 부착하는 편광판 부착부를 포함한다.
상기 편광판 부착부에 의해 흡착되어 회전 이송중인 상기 편광판으로부터 이형 필름을 박리시키는 이형 필름 박리부를 더 포함할 수 있다.
상기 편광판 공급부는 상기 편광판 부착부와 인접하는 선단부에 이송 공급된 편광판의 흡착 위치를 조절하는 편광판 위치 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 편광판 부착부는 원주 방향을 따라 구비되는 복수의 편광판 부착기를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 편광 부착기는 제1 편광판 부착기와 제2 편광판 부착기로 이루어지고, 상기 제1 편광판 부착기와 상기 제2 편광판 부착기는 180˚의 위상차를 가지고 설치되는 것이 바람직하다.
상기 편광판 부착기는 회전 선단부에 설치되어 제1 스테이지; 상기 제1 스테이지의 회전 후단부에 설치되는 제2 스테이지; 및 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지 사이에 설치되는 가압 롤러를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지는 상기 편광판과 접하는 흡착면이 회전 방향을 따라 소정의 곡률을 가지며 라운드지게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지의 흡착면에는 상기 편광판을 진공 흡착하기 위한 흡착공이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제1 스테이지는 상기 편광판 부착기의 회전 선단부에서 제1 가동 실린더에 의해 회전 가능하게 핀 고정될 수 있고, 상기 가압 롤러는 제2 가동 실린더에 의해 상기 편광판 부착기의 중심 방향으로 이송 가능하게 설치될 수 있다.
상기 기판 공급부는 상기 기판을 사이에 두고 상기 가압 롤러와 대응되게 설치되는 지지 롤러를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 회전식 편광판 부착 장치는 편광판 부착부가 기판 공급부와 편광판 공급부 사이에서 회전 가능하게 설치되어, 회전하며 연속적으로 편광판을 흡착하여 기판면에 부착함으로써, 장치의 구성을 단순화시켜 제작 및 보수가 용이하고 편광판 부착에 따르는 사이클 타임 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 회전식 평관판 부착 장치는 편광판 부착부가 회전하며 연속적으로 편광판을 부착시키도록 구성됨에 따라 기판 공급부와 편광판 공급부를 각각 동일선 상에서 높이 차이를 가지고 입체적으로 설치할 수 있어 장치의 설치 면적을 최소화할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전식 편광판 부착 장치를 도시한 측면도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 회전식 편광판 부착 장치(1)는 기판 공급부(100), 편광판 공급부(200) 및 편광판 부착부(300)를 포함하여 구성된다.
기판 공급부(100)는 장치의 우측 상부에 설치되어, 제1 리니어 모셔 가이드(110)를 따라 기판(10)을 대략 중심부에 형성되는 편광판 부착부(300)를 향해 좌측 방향으로 이송 공급하도록 구성된다.
편광판 공급부(200)는 좌측 하부에 설치되어, 제2 리니어 모션 가이드(210) 를 따라 편광판(20)을 상기한 기판(10) 공급 방향과 대향하는 우측방향으로 이송 공급하도록 구성된다.
이처럼, 기판 공급부(100)와 편광판 공급부(200)가 동일선 상에서 높이 차이를 가지고 입체적으로 구성되기 때문에 편광판 부착 장치의 설치 면적을 최소화할 수 있게 된다.
한편, 편광판 공급부(200)에는 편광판 부착부(300)에 인접하는 편광판 이송측 단부에 편광판 위치 조절기(400)가 더 구비된다.
편광판 위치 조절기(400)는 이송 바(410) 및 위치 조절 플레이트(420)로 이루어진다.
이송바(410)는 편광판 부착부를 사이에 두고 이격 설치되어 이송되어 온 편광판(20)의 이송측 단부를 잡고 끌어 위치 조절 플레이트(420) 상측으로 이송시킨다.
그리고 위치 조절 플레이트(420)는 이송바(410)에 의해 이송된 편광판(20)이 편광판 부착부(300)에 의해 흡착될 수 있도록 위치를 조절한다. 따라서, 편광판 위치 조절기(400)는 편광판 부착부(300)에 의해 흡착되는 편광판(20)의 위치를 동일하게 조절해 주는 역할을 한다.
편광판 부착부(300)는 기판 공급부(100)와 편광판 공급부(200) 사이에 회전 가능하게 설치되어, 회전하며 연속적으로 편광판 공급부(200)에 의해 하부에서 우측 방향으로 이송 공급된 편광판(20)의 이송측 선단부를 흡착한 후, 기판 공급부(100)에 의해 상부에서 좌측 방향으로 이송 공급되는 기판(10)의 하부면에 부착하도록 구성된다.
한편, 본 실시예의 편광판 부착부(300)의 일측에는 이형 필름 박리부(500)가 더 구비된다.
이형 필름(21)은 편광판(20)을 접착층이 형성된 일면을 덮어, 접착층에 도포된 접착제에 의해 이송중 불필요한 부위에 부착이 이루어지거나 또는 접착제에 의해 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위한 일종의 보호 필름이다.
따라서, 이형 필름 박리부(500)는 편광판 부착부(300)에 의해 흡착되어 회전 이송중인 편광판(20)으로부터 이형 필름(21)을 박리시키도록 구성된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회전식 편광판 부착 장치의 편광판 부착부를 확대 도시한 측면도이고, 도 3은 도 2의 제1 스테이지를 도시한 확대 단면도이고, 도 4는 도 2의 제2 스테이지를 도시한 확대 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 편광판 부착부(300)는 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상의 편광판 부착기들(310, 320)을 포함하여 구성된다.
본 실시예에서 편광판 부착기(310, 320)는 2개의 편광판 부착기로 이루어지며, 제1 편광판 부착기(310)와 제2 편광판 부착기(320)는 회전축(350)의 외주 상에서 180˚의 위상차를 가지고 각각 설치되는 것을 예시한다.
따라서, 제1 편광판 부착기(310)와 제2 편광판 부착기(320)는 서로 교번하며 연속적으로 편광판(20)을 흡착하여 이송한 후, 이송된 편광판(20)을 기판(10)면에 부착하는 과정을 연속적으로 반복한다.
즉, 제1 편광판 부착기(310)에서 편광판(20)을 흡착 과정이 이루어지는 동 안, 제2 편광판 부착기(320)에서는 이송된 편광판(20)을 기판면에 부착하는 과정이 이루어지게 된다.
한편, 제1 편광판 부착기(310)와 제2 편광판 부착기(320)는 각각 제1 스테이지(311, 321), 제2 스테이지(312, 322), 및 가압 롤러(313, 323)를 포함하여 구성된다.
제1 스테이지(311, 321)는 각 편광판 부착기(310, 320)의 회전 선단부에서 제1 가동 실린더(314, 324)에 의해 회동 가능하게 핀으로 고정된다.
제2 스테이지(312, 321)는 상기 제1 스테이지(311, 321)의 회전 후단부에 고정 설치된다.
그리고, 가압 롤러(313, 323)는 제1 스테이지(311, 321)와 제2 스테이지(312, 322) 사이에서 제2 가동 실린더(315, 325)에 의해 각 편광판 부착기(310, 320)의 중심 방향으로 직선 이송 가능하게 고정 설치된다.
한편, 편광판(20)을 흡착 및 이송하기 위한 제1 스테이지(311)와 제2 스테이지(321)의 흡착면(311a, 321a)은 기설정된 곡률을 가지며 라운드지게 형성되고, 각 흡착면(311a, 321a)에는 편광판을 진공 흡착하기 위한 흡착공(311b, 321b)이 각각 구비된다.
이하, 도 5의 (a) 내지 (c)를 참조하여 본 실시예의 회전식 편광판 부착 장치의 편광판 부착 과정을 설명한다.
도 5의 (a) 내지 (c)는 본 실시예의 회전식 편광판 부착 장치를 이용해 편광판의 부착하는 과정을 순차적으로 도시한 개략도이다.
도 5의 (a)을 참조하여 설명하면, 편광판 공급 및 흡착 단계에서, 기판(10) 은 기판 공급부(100)의 제1 리니어 모션 가이드(110)를 따라 편광판 부착부(300)의 상부를 향해 수평 이송되고. 이와 동시에 편광판(20)은 편광판 공급부(200)의 제2 리니어 모션 가이드(210)를 따라 편광판 부착부(300)의 하부를 향해 이송 공급된다.
이때, 기판 공급부(100)에 의해 이송된 기판(10)이 기설정된 편광판(20) 부착 위치로 정렬되고, 편광판 공급부(200)에 이해 이송된 편광판(20)은 상기 위치 조절기(400)의 이송바(410)로 잡아 끌어 위치 조절 플레이트(420)로 이송된 후, 위치 조절 플레이트(420)에 의해 편광판 부착부(300)의 흡착 위치에 정렬된다.
그리고, 편광판 부착부(300)가 반시계 방향으로 회전하며 6시 방향을 통과하는 제1 편광판 부착기(310)가 위치 조절 플레이트(420) 상에서 위치가 정렬된 편광판(20)의 선단부와 접촉하여 편광판(20)을 진공 흡착한 후, 회전 이송시킨다.
이때, 편광판(20)의 흡착 과정은 제1 편광판 부착기(310)의 제1 스테이지(311)의 흡착면(311a)이 편광판(20)의 선단부와 먼저 접하면서 흡착공(311b)에서 1차로 진공 흡착하고, 이 후 제2 스테이지(312)의 흡착면(312a)이 접촉하여 흡착공(312b)에서 2차로 흡착한다.
도 5의 (b)을 참조하여 설명하면. 이송 및 초기 박리 단계에서는 편광판 부착부(300)의 제1 편광판 부착기(310)가 12시 방향을 향해 회전 이송되면서, 제1 편광판 부착기(310)에 흡착된 편광판(20)이 이송중인 기판(10) 하부면을 향해 이송된다.
이때, 이형 필름 박리부(500)는 제1 편광판 부착기(310)에 의해 회전 이송되 는 편광판(20)으로부터 이형 필름(21)을 선단부에 형성된 클램프(510)로 잡아 박리시키기 시작한다.
도 5의 (c)을 참조하여 설명하면, 박리 및 부착 단계에서는 제1 편광판 부착기(310)가 12시 방향에 회전 이송된 상태에서, 이형 필름(21)의 박리가 이루어지면서 연속적으로 이송중인 기판(10)의 하부면에 편광판(20)의 부착이 이루어지게 된다. 이때, 이형 필름 역시 이형 필름 박리부(500)에 의해 계속해서 박리가 이루어지게 된다.
한편, 제1 편광판 부착기(310)와 대향하는 6시 방향으로 회전 이송된 제2 편광판 부착기(320)에서도 전술한 편광판 공급 및 흡착 과정이 순차적으로 이루어진다.
도 6의 (a) 및 (b)는 편광판 부착기의 이송 및 부착시 작동 상태를 확대하여 도시한 측면도이다.
도 6의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명하면, 제1 편광판 부착기(310)에 이송된 편광판(20)을 기판(10)에 부착하기 위해서는 먼저, 제1 스테이지(311)에 부착된 편광판(20)의 선단부가 기판(10)의 대략 선단부와 접하면서 편광판(20)의 부착이 이루어지기 시작하다.
그리고, 제1 스테이지(311)는 1 가동 실린더(314)에 의해 핀을 중심으로 회동하며, 제2 스테이지(312)로부터 멀어지는 선단 방향으로 이동한다.
그리고, 제1 스테이지(311)와 제2 스테이지(312) 사이에 위치하는 가압 롤러(313)가 제2 가동 실린더(315)에 의해 기판(10)을 향해 이송되며 수직 이송된 후, 편광판(20)을 가압하여 기판 공급부(100)에 의해 수평 이송되는 기판(10)의 하 부에 편광판(20)이 연속적으로 부착되도록 한다.
이때, 기판 공급부(100)에는 지지 롤러(120)가 가압 롤러(313)와 기판(10)을 사이에 두고 대응되게 기판(10) 상측에 설치되어, 가압 롤러(313)에 의해 가해지는 가압력을 지지 롤러(120)가 지지하여 기판(10)과 편광판(20) 사이에 공기가 유입되지 않고 부착될 수 있도록 한다.
따라서 본 실시예의 회전식 편광판 부착 장치(1)는 편광판 부착부(300)가 기판 공급부(100)와 편광판 공급부(200) 사이에서 회전 가능하게 설치되어, 회전하며 연속적으로 편광판(20)을 흡착하여 기판(10)면에 부착함으로써, 편광판 부착 장치(1)의 구성을 단순화시켜 생산 및 보수가 용이하고 편광판 부착에 따르는 사이클 타임 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 회전식 편광판 부착 장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회전식 편광판 부착 장치의 편광판 부착부를 확대 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2의 편광판 부착부의 편광판 공급 상태를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 2의 편광판 부착부의 편광판 초기 박리 및 이송 상태를 도시한 측면도이다.
도 5는 도 2의 편광판 부착부의 패널 공급 및 편광판 부착 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 도 5의 편광판의 부착 상태를 세분화하여 도시한 부분 확대도이다.
<주요 도면 부호의 설명>
10: 기판 20: 편광판
100: 기판 공급부 110: 제1 리니어 모션 가이드
120: 지지 롤러 200: 편광판 공급부
210: 제2 리니어 모션 가이드 300: 편광판 부착부
310, 320: 편광판 부착기 311, 321: 제1 스테이지
311a, 321a: 흡착면 311b, 321b: 흡착공
312, 322: 제2 스테이지 313, 323: 가압 롤러
314, 324: 제1 가동 실린더 315, 325: 제2 가동 실린더
400: 편광판 위치 조절기 410: 이송 바
420: 위치 조절 플레이트 500: 이형 필름 박리부
510: 클램프

Claims (11)

  1. 일방향으로 기판을 이송 공급하는 기판 공급부;
    상기 기판 공급부와 높이 차이를 가지고 대향되게 설치되며, 편광판을 이송 공급하는 편광판 공급부;
    상기 기판 공급부와 상기 편광판 공급부 사이에 회전 가능하게 설치되는, 회전하며 연속적으로 상기 편광판 공급부에 의해 이송 공급된 편광판을 흡착한 후, 상기 기판 공급부에 의해 이송 공급되는 상기 기판의 일측면에 부착하는 편광판 부착부;로 구성되고,
    상기 편광판 부착부는,
    원주 방향을 따라 구비되는 복수의 편광판 부착기를 포함하며,
    상기 편광판 부착기는,
    회전 선단부에 설치되는 제1 스테이지;
    상기 제1 스테이지의 회전 후단부에 설치되는 제2 스테이지; 및
    상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지 사이에 설치되는 가압 롤러;를 포함하는 회전식 편광판 부착 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 편광판 공급부는,
    상기 편광판 부착부와 인접하는 선단부에 이송 공급된 편광판의 흡착 위치를 조절하는 편광판 위치 조절기를 포함하는 회전식 편광판 부착 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 편광판 부착부의 일측에 구비되어 흡착되어 회전 이송중인 상기 편광판으로부터 이형 필름을 박리시키는 이형 필름 박리부를 더 포함하는 회전식 편광판 부착 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 편광판 부착기는,
    제1 편광판 부착기와 제2 편광판 부착기로 이루어지고,
    상기 제1 편광판 부착기와 제2 편광판 부착기는 서로 180˚의 위상차를 가지며 형성되는 회전식 편광판 부착 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지는,
    상기 편광판과 접하는 흡착면이 회전 방향을 따라 소정의 곡률을 가지며 라운드지게 형성되는 회전식 편광판 부착 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 스테이지 및 상기 제2 스테이지의 흡착면에는, 상기 편광판을 진공 흡착을 위한 흡착공이 형성되는 회전식 편광판 부착 장치
  8. 제1항에서,
    상기 제1 스테이지는,
    상기 편광판 부착기의 회전 선단부에서 제1 가동 실린더에 의해 회전 가능하게 핀 고정되는 회전식 편광판 부착 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 가압 롤러는,
    제2 가동 실린더에 의해 상기 편광판 부착기의 중심 방향으로 이송 가능하게 설치되는 회전식 편광판 부착 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 기판 공급부는.
    상기 기판을 사이에 두고 상기 가압 롤러와 대응되게 설치되는 지지 롤러를 포함하는 회전식 편광판 부착 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 기판을 사이에 두고 상기 편광판 부착부와 대응되게 설치되는 지지 롤러를 포함하는 회전식 평관판 부착 장치.
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