KR101975261B1 - 편광판 컬 제어 시스템 및 이를 포함하는 편광판 제조 시스템 - Google Patents

편광판 컬 제어 시스템 및 이를 포함하는 편광판 제조 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템은, 편광필름 및 편광필름의 일 면에 부착된 보호필름을 포함하는 편광판의 이송 경로 상에 설치되되 상기 편광필름으로부터 보호필름을 분리시키는 분리부; 상기 편광필름이 이송되는 경로 상에 설치되어 상기 편광필름의 일 면 상에 형성되어 있는 점착 층 내에 이물질이 존재하는지 여부를 검사하는 검사부; 상기 검사부를 통과한 편광필름의 점착 층과 상기 보호필름을 재라미네이션 시키는 재라미네이션부; 및 상기 편광필름이 재라미네이션부에 입사되는 각도, 상기 보호필름이 재라미네이션부에 입사되는 각도 및 재라미네이션이 이루어진 편광판이 재라미네이션부로부터 출사되는 각도 중 적어도 어느 한가지를 조절하는 각도 조절부;를 포함한다.

Description

편광판 컬 제어 시스템 및 이를 포함하는 편광판 제조 시스템{System for controlling curl of a polarizing plate and System for manufacturing a polarizing plate comprising the same}
본 발명은, 필름 컬 제어 시스템 및 이를 포함하는 편광판 제조 시스템에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는, 편광필름의 일 면으로부터 보호필름을 분리하였다가 다시 라미네이팅 하는 과정에서 편광필름 및/또는 보호필름의 입사 각도 및/또는 재라미네이션 된 편광판의 출사 각도를 조정함으로써 편광판의 컬(curl)을 제어할 수 있도록 구성된 필름 컬 제어 시스템 및 이를 포함하는 편광판 제조 시스템에 관한 것이다.
편광판은, 통상적으로 PVA 필름의 양 면에 TAC 필름을 라미네이팅 하고, 어느 일 면의 TAC 필름 표면에 이형필름을 부착하여 다층 구조의 편광필름을 제작한 후, 이형필름이 형성된 면의 반대쪽 면에는 점착제를 이용하여 보호필름을 부착함으로써 제조될 수 있다.
도 1을 참조하면, 이와 같은 적층 공정을 거쳐 제조된 다층 구조의 편광판은, 컷팅 공정을 거쳐 적절한 길이로 절단된 후 반출되는데, 편광판의 반출 이 전에 점착제 층 내에 이물질이 유입되었는지 여부를 검사하게 된다.
즉, 편광판 제조 공정 중 점착제 도포(코팅) 작업 시에 이물질이 점착제 내로 유입되는 경우 휘점 불량이 나타날 수 있고, 이를 검출하기 위해 동일한 편광판을 크로스(cross) 하여 빛이 새는 정도를 측정하게 된다.
그러나, 이러한 검사 단계에 있어서, 편광필름의 일 면에 부착된 보호필름은 빛의 편광도를 떨어뜨릴 수 있고, 이로 인해 이물질의 유입 여부에 대한 검사가 정확히 이루어지기 어려운 면이 있다.
본 발명은, 상술한 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 편광필름의 일 면에 형성된 점착 층 내에 이물질이 유입되었는지 여부에 대한 검사에 있어서 그 정확성을 높이되, 서로 분리된 편광필름과 보호필름을 재라미네이션 함에 있어서 편광판의 컬(curl)을 제어할 수 있도록 함으로써, 제조된 편광판의 품질을 향상시키는 것을 일 목적으로 한다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 과제에 제한되지 않으며, 위에서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래에 기재된 발명의 설명으로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템은, 편광필름 및 편광필름의 일 면에 부착된 보호필름을 포함하는 편광판의 이송 경로 상에 설치되되 상기 편광필름으로부터 보호필름을 분리시키는 분리부; 상기 편광필름이 이송되는 경로 상에 설치되어 상기 편광필름의 일 면 상에 형성되어 있는 점착 층 내에 이물질이 존재하는지 여부를 검사하는 검사부; 상기 검사부를 통과한 편광필름의 점착 층과 상기 보호필름을 재라미네이션 시키는 재라미네이션부; 및 상기 편광필름이 재라미네이션부에 입사되는 각도, 상기 보호필름이 재라미네이션부에 입사되는 각도 및 재라미네이션이 이루어진 편광판이 재라미네이션부로부터 출사되는 각도 중 적어도 어느 한가지를 조절하는 각도 조절부;를 포함한다.
상기 편광판 컬 제어 시스템은, 상기 편광필름, 보호필름 및 편광판의 이송 경로 상에 설치되어 각 구성요소의 이송을 가이드 하는 복수의 가이드 롤을 포함할 수 있다.
상기 분리부는, 상기 편광판을 사이에 두고 서로 반대편에 위치하는 한 쌍의 롤을 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 롤 중 상기 보호필름에 밀착된 롤은, 상기 보호필름을 흡착하여 상기 편광필름으로부터 분리시킬 수 있다.
상기 검사부는, 상기 편광필름을 사이에 두고 상호 반대편에 위치하는 광원과 비젼 카메라, 그리고 상기 광원 및 비젼 카메라 사이에 위치하는 크로스 필터를 포함할 수 있다.
상기 재라미네이션부는, 상기 편광필름 및 보호필름을 사이에 두고 상호 반대편에 위치하는 한 쌍의 롤 형태로 구현될 수 있다.
상기 각도 조절부는, 상기 편광필름이 재라미네이션부에 입사되는 각도를 조절하는 제1 입사각 조절부를 포함할 수 있다.
상기 각도 조절부는, 상기 보호필름이 재라미네이션부에 입사되는 각도를 조절하는 제2 입사각 조절부를 포함할 수 있다.
상기 각도 조절부는, 재라미네이션이 이루어진 편광판이 재라미네이션부로부터 출사되는 각도를 조절하는 출사각 조절부를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조 시스템은, 상술한 편광판 컬 제어 시스템을 포함하여 구성된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 편광필름의 일 면에 형성된 점착 층 내에 이물질이 유입되었는지 여부에 대한 검사에 있어서 그 정확성을 높일 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 이물질 유입 여부의 검사를 위해 서로 분리되었던 편광필름과 보호필름을 재라미네이션 하는 과정에서 필름의 입사각도 및/또는 편광판의 출사각도를 조절할 수 있으며, 이로써 컬(curl) 불량 발생을 최소화할 수 있으며, 또한 편광판의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 종래의 편광판 제조 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템 및 이를 포함하는 편광판 제조 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은, 본 발명에 적용되는 편광판의 예시적 구현 형태를 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템의 예시적 구현 형태를 나타내는 도면이다.
도 5는, 편광판의 컬 특성을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일부 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조 시스템 및 이에 적용되는 편광판 컬 제어 시스템의 전체적인 구성을 설명하기로 한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템 및 이를 포함하는 편광판 제조 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 제조 시스템은, 라미네이션부(10), 편광판 컬 제어 시스템(20), 컷팅부(30) 및 배출부(40)를 포함하는 형태로 구현되며, 상기 편광판 컬 제어 시스템(20)은 분리부(21), 검사부(22), 입사각 조절부(23), 재라미네이션부(24) 및 출사각 조절부(25)를 포함하는형태로 구현될 수 있다.
상기 라미네이션부(10)는, PVA 필름(Poly Vinyl alcohol film), TAC 필름(Tri Acetate Cellulose film), 보호필름, 이형필름 등의 필름들을 상호 적층시켜 하나의 완성된 편광판을 제조하는 것으로서, 롤투롤(roll to roll) 방식으로 각 필름을 공급 및 라미네이팅 함으로써 복수의 층으로 이루어진 편광판을 형성시킨다.
상기 편광판 컬 제어 시스템(20)은, 라미네이션부(10)를 거침으로써 복수의 필름이 라미네이팅 되어 형성된 편광판에 있어서, 점착 층 내에 이물질이 유입되어 있는지 여부를 검사하기 위해 편광판을 두 부분으로 분리하였다가 다시 라미네이팅 한다.
즉, 상기 분리부(21)는, 복수의 필름 층으로 이루어진 편광판을 두 부분(편광필름 및 보호필름)으로 분리하는 역할을 하는 것이고, 상기 검사부(22)는, 분리된 두 부분 중 점착 층이 구비되어 있는 편광필름에 대해 이물질 존재 여부를 검사하는 역할을 하는 것이다.
상기 입사각 조절부(23)는 편광필름 및/또는 보호필름이 재라미네이션부(24)에 입사되는 각도를 조절하는 역할을 하고, 상기 재라미네이션부(24)는 분리되었던 편광필름과 보호필름을 다시 재결합시키는 역할을 하며, 상기 출사각 조절부(25)는 편광필름이 재라미네이션부(24)로부터 출사되는 각도를 조절하는 역할을 하는 것이다.
한편, 상기 컷팅부(30)는, 이러한 편광판 컬 제어 시스템(20)을 통과하면서 이물질의 유입여부에 대한 검사 및 재라미네이팅을 마친 편광판을 적용될 응용소자의 용도에 따라 적절한 사이즈로 컷팅하는 역할을 하는 것이고, 상기 배출부(40)는 컷팅이 완료된 편광판을 공정라인 밖으로 배출하여 출하될 수 있도록 한다.
다음은, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템의 예시적인 구현 형태에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 적용되는 편광판의 예시적 구현 형태를 나타내는 도면이고, 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 텐션 조절 시스템의 예시적 구현 형태를 나타내는 도면이며, 도 5는 편광판의 컬 특성을 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다..
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명에 적용되는 편광판(F)은, PVA 필름의 양 면 상에 TAC 필름이 적층되고, 그 일 면 상에는 이형필름이, 반대 면 상에는 점착 층을 사이에 두고 보호필름(F2)이 형성되어 있는 형태로 구현될 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서, 상기 편광판(F) 중 보호필름(F2) 부분을 제외한 나머지 부분, 즉 양 면에 이형필름 및 점착 층이 형성된 부분을 편광필름(F1)으로 정의하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 분리부(21)는, 편광판(F)의 이송 경로 상에 설치되어 편광필름(F1)으로부터 보호필름(F2)을 분리시키는 것으로서, 편광판(F)을 사이에 두고 서로 반대편에 위치하는 한 쌍의 롤 형태로 구현될 수 있다.
이 경우, 상기 한 쌍의 롤 중 보호필름(F2)에 밀착된 롤은, 보호필름(F2)을 흡착할 수 있도록 흡착 패드를 구비하거나 롤의 외주면 상에 흡착 홀을 구비할 수 있으며, 이로써 한 쌍의 롤 사이를 통과하는 편광판(F)을 두 부분으로 분리할 수 있다.
상기 검사부(22)는, 분리부(21)를 통화하면서 분리된 편광필름(F1)과 보호필름(F2) 중 편광필름(F1)이 이송되는 경로 상에 설치되어 편광필름(F1)의 일 면 상에 형성된 점착 층 내에 이물질이 존재하는지 여부를 검사하는 것(편광필름의 일 면에 점착제를 도포하는 과정에서 이물질이 유입되는 경우 휘점 불량이 나타날 수 있는데, 이를 검출하기 위한 것임)으로서, 광원(22a), 크로스 필터(22b, cross filter) 및 비젼 카메라(22c)를 포함할 수 있다.
상기 광원(22a) 및 비젼 카메라(22c)는 보호필름(F2)으로부터 분리된 편광필름(F1)이 지나가는 경로 상에서 편광필름(F1)을 사이에 두고 서로 반대편에 위치하며, 크로스 필터(22b)는 이러한 광원(22a)과 비젼 카메라(22c) 사이에 위치하게 된다.
상기 입사각 조절부(23)는, 편광필름(F1)이 재라미네이션부(24)에 입사되는 각도를 조절하는 제1 입사각 조절부(23a) 및/또는 보호필름(F2)이 재라미네이션부에 입사되는 각도를 조절하는 제2 입사각 조절부(23b) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 제1 입사각 조절부(23a) 및 제2 입사각 조절부(23b)는 각각 편광필름(F1)의 움직임을 지지하는 가이드 롤 형태 및 보호필름(F2)의 움직임을 지지하는 가이드 롤(R) 형태로 구현될 수 있으며, 이러한 제1 입사각 조절부(23a) 및 제2 입사각 조절부(23b)는 상/하 움직임을 통해 필름이 재라미네이션부(24)에 입사되는 각도를 조절할 수 있다.
한편, 상기 가이드 롤(R)은 필름의 이송을 가이드 하는 것으로서, 그 설치 위치는 도 4에 도시된 예시에 국한되지 않으며, 편광판(F), 편광필름(F1) 및 보호필름(F2)의 안정적인 이송을 위하여 필름의 이송 경로 상의 다양한 위치에 다양한 개수로 구비될 수 있는 것이다.
상기 재라미네이션부(24)는, 검사부(22)를 통과한 편광필름(F1)의 점착 층 상에 보호필름(F2)을 다시 라미네이션 시키는 것으로서, 편광필름(F1) 및 보호필름(F2)을 사이에 두고 상호 반대편에 위치하는 한 쌍의 롤 형태로 구비될 수 있다.
즉, 상기 분리부(21)를 통과하면서 서로 분리되어 다른 경로를 따라 이송되던 편광필름(F1) 및 보호필름(F2)은 한 쌍의 롤 사이를 통과하면서 다시 합쳐지게 되는 것이다.
다음으로, 상기 출사각 조절부(25)는, 재라미네이션부(24)을 통과하면서 재라미네이션이 이루어진 편광필름(F1)과 보호필름(F2)의 결합체, 즉 편광판(F)의 출사각도를 조절하는 것이다.
이러한 출사각 조절부(25)는, 앞서 설명한 입사각 조절부(23)의 경우와 마찬가지로, 재라미네이션이 이루어진 편광판(F)의 움직임을 가이드 하는 가이드 롤(R) 형태로 구현될 수 있으며, 상/하 움직임을 통해 편광판(F)이 재라미네이션부(24)로부터 출사되는 각도를 조절할 수 있다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 상기 입사각 조절부(23) 및 출사각 조절부(25)를 총칭하여 각도 조절부로 정의하기로 하며, 이러한 각도 조절부는, 도 4에 도시된 것과 같이 입사각 조절부(23)와 출사각 조절부(25)를 모두 포함하는 형태를 가질 수도 있지만, 이와는 달리 입사각 조절부(23) 및 출사각 조절부(25) 중 어느 하나만을 구비할 수도 있는 것이다.
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템을 설명하기로 한다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템은, 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템과 비교하여 컬 측정부(26) 및 컬 제어부(27)를 더 구비한다는 점에서 차이가 있을 뿐 그 밖의 다른 구성요소들은 앞선 실시예의 경우와 동일하게 포함하고 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템을 설명함에 있어서는, 앞선 실시예와 차이가 있는 컬 측정부(26) 및 컬 제어부(27)에 대해서 중점적으로 설명하기로 하며, 그 밖에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 컬 측정부(26)는, 재라미네이션이 완료되어 이송되는 편광판(F)에 대해 컬(curl)이 이루어진 방향 및 휘어진 정도를 측정하는 것으로서, 측정된 데이터를 컬 제어부(27)로 전송한다.
상기 컬 제어부(27)는, 컬 측정부(26)에서 측정되어 전송된 컬에 관한 데이터를 참조하여 각도 조절부, 즉 입사각 조절부(23) 및/또는 출사각 조절부(25)에 입사각 및/또는 출사각 조절을 위한 제어신호를 송출한다.
입사각 조절부(23) 및/또는 출사각 조절부(25)는 이러한 제어신호에 따라 상/하 움직임을 통해 입사각 및/또는 출사각을 조절하며, 이로써 편광판(F)의 컬 특성을 제어하게 된다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 컬 제어 시스템의 구성에 따르면, 편광판(F)의 제조 시에 그 컬 특성이 자동으로 제어 가능하게 되며, 이로써 항상 일정한 품질을 갖는 편광판(F)의 생산이 가능하게 된다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 라미네이션부
20: 편광판 컬 제어 시스템
21: 분리부 22: 검사부
23: 입사각 조절부 24: 재라미네이션부
25: 출사각 조절부 26: 컬 측정부
27: 컬 제어부
30: 컷팅부
40: 배출부
R: 가이드 롤
F: 편광판
F1: 편광필름 F2: 보호필름

Claims (10)

  1. 편광필름 및 편광필름의 일 면에 부착된 보호필름을 포함하는 편광판의 이송 경로 상에 설치되되 상기 편광필름으로부터 보호필름을 분리시키는 분리부;
    상기 편광필름이 이송되는 경로 상에 설치되어 상기 편광필름의 일 면 상에 형성되어 있는 점착 층 내에 이물질이 존재하는지 여부를 검사하는 검사부;
    상기 검사부를 통과한 편광필름의 점착 층과 상기 보호필름을 재라미네이션 시키는 재라미네이션부;
    상기 편광필름이 재라미네이션부에 입사되는 각도, 상기 보호필름이 재라미네이션부에 입사되는 각도 및 재라미네이션이 이루어진 편광판이 재라미네이션부로부터 출사되는 각도 중 적어도 어느 한가지를 조절하는 각도 조절부;
    재라미네이션이 완료되어 이송되는 편광판에 대해 컬이 이루어진 방향 및 휘어진 정도를 측정하는 컬 측정부; 및
    상기 컬 측정부에서 측정되어 전송된 컬에 관한 데이터를 참조하여 상기 각도 조절부에 입사각 및 출사각 중 적어도 어느 하나를 조절하기 위한 제어신호를 송출하는 컬 제어부;
    를 포함하는 편광판 컬 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편광판 컬 제어 시스템은,
    상기 편광필름, 보호필름 및 편광판의 이송 경로 상에 설치되어 각 구성요소의 이송을 가이드 하는 복수의 가이드 롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 컬 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분리부는,
    상기 편광판을 사이에 두고 서로 반대편에 위치하는 한 쌍의 롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 컬 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 한 쌍의 롤 중 상기 보호필름에 밀착된 롤은,
    상기 보호필름을 흡착하여 상기 편광필름으로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 편광판 컬 제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 검사부는,
    상기 편광필름을 사이에 두고 상호 반대편에 위치하는 광원과 비젼 카메라, 그리고 상기 광원 및 비젼 카메라 사이에 위치하는 크로스 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 컬 제어 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 재라미네이션부는,
    상기 편광필름 및 보호필름을 사이에 두고 상호 반대편에 위치하는 한 쌍의 롤 형태로 구현되는 것을 특징으로 하는 편광판 컬 제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 각도 조절부는,
    상기 편광필름이 재라미네이션부에 입사되는 각도를 조절하는 제1 입사각 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 컬 제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 각도 조절부는,
    상기 보호필름이 재라미네이션부에 입사되는 각도를 조절하는 제2 입사각 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 컬 제어 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 각도 조절부는,
    재라미네이션이 이루어진 편광판이 재라미네이션부로부터 출사되는 각도를 조절하는 출사각 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 컬 제어 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 편광판 컬 제어 시스템을 포함하는 편광필름 제조 시스템.
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