KR102060491B1

KR102060491B1 - 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법 및 이를 구현하기 위한 연마장치

Info

Publication number: KR102060491B1
Application number: KR1020160070390A
Authority: KR
Inventors: 허은규; 신부건; 박정호
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2016-06-07
Filing date: 2016-06-07
Publication date: 2019-12-30
Also published as: KR20170138241A

Abstract

레이저 재단된 편광필름으로부터 보호필름을 제거할 때 발생하는 초기박리력 증가 현상을 억제하여 보호필름의 박리성을 향상시키는, 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법 및 이를 구현하기 위한 연마장치가 개시된다. 상기 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법은, 편광필름에 레이저를 조사하여 절단하는 단계; 상기 레이저의 조사에 의해 형성되는 편광필름 상의 쇼울더(shoulder) 및 재응고층(recast layer)을 연마하여 제거하는 단계; 및 상기 연마된 편광필름으로부터 보호필름을 제거하는 단계;를 포함한다.

Description

레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법 및 이를 구현하기 위한 연마장치{Method for removing protection film of polarizing film laser cutting and polishing apparatus for implementing the same}

본 발명은 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법 및 이를 구현하기 위한 연마장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 레이저 재단된 편광필름으로부터 보호필름을 제거할 때 발생하는 초기박리력 증가 현상을 억제하여 보호필름의 박리성을 향상시키는, 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법 및 이를 구현하기 위한 연마장치에 관한 것이다.

집속(集束, focusing)된 레이저 빔을 이동시키면서 다층 필름(편광필름)에 조사할 경우, 절단면을 따라 미소 크랙(micro crack) 현상이 발생하지 않도록 효과적으로 필름을 재단할 수 있다. 이와 같은 레이저에 의한 절단은, 필름과 레이저 빔 간에 발생하는 광흡수-열화-용융 및 기화 반응에 의해 수행되며, 레이저에 의한 절단 공정을 거친 필름은, 그 표면을 오염으로부터 보호하는 보호필름을 제거하는 과정을 거침으로써 완성품이 제작된다. 이러한 보호필름을 제거하는데 사용되는 통상적인 편광판 보호필름 제거 장치는, 다수의 롤러를 이용하여 편광판의 상·하부면에 부착된 보호필름 상부면 상의 길이 방향 또는 모서리에 테이프를 부착한 후, 테이프의 끝단을 잡아 상부 방향 또는 필름 중심방향으로 이동시키는 과정을 수행함으로써, 보호필름을 박리시키게 된다.

대한민국 공개특허 10-2015-0075616호

앞서 살펴본 바와 같이, 다층 필름(편광필름)의 재단(또는, 절단)은 레이저에 의해 수행되며, 재단 후에는 보호필름을 제거하는 공정을 거쳐야만 최종 제품이 제작될 수 있다. 하지만, 레이저를 이용하여 다층 필름을 재단할 경우, 필름의 상부면 재단부는 열화로 인해 범프(bump, 또는 shoulder)를 형성하여, 상하부 수십 마이크로미터(㎛) 높이의 단차가 발생하고, 측면 절단면을 따라 수지가 열에 의해 용융되며, 다시 응고된 재응고층(recast layer)이 재단면의 기울어진 부분을 따라 형성되는 문제가 발생한다. 뿐만 아니라, 레이저 재단된 다층 필름의 보호필름을 제거할 시에는, 상기와 같은 문제점들에 의해 초기박리력의 증가 현상이 발생하여, 보호필름의 제거가 용이하지 못하다. 이와 같이, 보호필름의 제거 공정이 수월하지 못하면, 생산성 저하, 비효율적인 임시 대응으로 인한 이물 발생 및 불량률 증가와 같은 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 레이저 재단된 편광필름으로부터 보호필름을 제거할 때 발생하는 초기박리력 증가 현상을 억제하여 보호필름의 박리성을 향상시킬 수 있는, 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법 및 이를 구현하기 위한 연마장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 편광필름에 레이저를 조사하여 절단하는 단계; 상기 레이저의 조사에 의해 형성되는 편광필름 상의 쇼울더(shoulder) 및 재응고층(recast layer)을 연마하여 제거하는 단계; 및 상기 연마된 편광필름으로부터 보호필름을 제거하는 단계;를 포함하는 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 상기 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법을 구현하기 위한 연마장치를 제공한다.

본 발명에 따른 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법 및 이를 구현하기 위한 연마장치에 의하면, 레이저 재단된 편광필름으로부터 보호필름을 제거할 때 발생하는 초기박리력 증가 현상을 억제하여 보호필름의 박리성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 사용되는 편광필름의 측단면도이다.
도 2는 레이저 재단된 편광필름의 측단면도이다.
도 3은 레이저 재단된 편광필름으로부터 보호필름을 테이프로 제거하는 모습(A) 및 기계적 방식으로 재단한 필름으로부터 보호필름을 테이프로 제거하는 모습(B)을 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 연마장치가 레이저 재단된 편광필름에 적용되어 사용되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 다양한 공정에 따른 보호필름의 초기박리력을 비교한 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법은, 편광필름에 레이저를 조사하여 절단하는 단계, 상기 레이저의 조사에 의해 형성되는 편광필름 상의 쇼울더(shoulder) 및 재응고층(recast layer)을 연마하여 제거하는 단계 및 상기 연마된 편광필름으로부터 보호필름을 제거하는 단계를 포함한다.

먼저, 상기 편광필름에 레이저를 조사하여 절단하는 단계는, 집속(集束, focusing)된 레이저 빔을 이동시키면서 다층 편광필름에 조사하여, 필름 내 각 층에 위치한 필름이 적층된 방향으로 필름을 효과적으로 재단(또는, 절단)하는 공정으로서, 필름과 레이저 빔 간에 발생하는 광흡수-열화-용융 및 기화 반응에 의해 재단이 이루어지며, 이와 같이 편광필름의 재단을 레이저로 수행하게 되면, 절단면을 따라 미소 크랙(micro crack) 현상이 발생하지 않는 장점이 있다.

또한, 이와 같이 레이저를 이용하여 필름을 재단하게 되면, 플라스틱 재료를 포함한 필름 커팅을 목적으로 하는 기존의 기계적 절삭 방식과 달리, 절삭 공구의 지지체나 기타 부품들이 요구되지 않을 뿐만 아니라, 물리적 외력에 의한 가공에 따른 가공물의 물리적 뒤틀림과 같은 손상 없이도 재단이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 레이저 빔의 궤적을 전자 구동 방식의 반사 거울 어레이나 스테이지의 자동화 프로그래밍을 통해 다양한 형태의 가공물을 손쉽게 얻을 수도 있으며, 간단한 CAD를 통해 가공물의 형상의 변화에 신속히 유동적으로 대응할 수 있는 등, 공정상 많은 이점을 갖는다. 이와 같은 장점을 가지는 레이저 재단은, 재단면의 열화에 따른 재단면의 품질 저하를 최소화하는 것이 중요하다.

한편, 상기 편광필름의 재단에 사용되는 레이저로는, 이산화탄소(CO₂) 레이저, 헬륨-네온(He-Ne) 레이저, 아르곤(Ar) 레이저, 엑시머(excimer) 레이저, 화이버 레이저, Nd:YAG(neodymium-doped yttrium aluminium garnet) 레이저 및 반도체 레이저 등을 예시할 수 있으며, 이 외에도 편광필름의 재단에 사용되는 통상의 레이저를 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 사용되는 편광필름의 측단면도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 편광필름은 내부에 TAC(triacetate cellulose) 필름 또는 COP(cyclo olefin polymer) 필름으로 구성되는 층이 2단으로 위치하고, 그 사이에는 PVA(polyvinyl alcohol) 필름 층이 위치하며, 상기 TAC 필름 또는 COP 필름의 외부 방향으로 일면에는 표면처리층 및 PET로 이루어진 보호필름층이, 또 다른 일면에는 PET 재질의 이형필름층이 각각 위치한다. 다만, 도 1에 도시된 편광필름은, 본 발명에 사용되는 편광필름의 일 예에 불과한 것으로서, 본 발명에 사용되는 편광필름은, 통상적으로 사용되는 다양한 종류의 편광필름을 특별한 제한 없이 사용할 수 있으며, 편광필름의 각 층을 구성하는 필름의 각 두께 또한, 도 1에 도시된 바와 같은 두께로 설정될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

다음으로, 상기 레이저의 조사에 의해 발생하는 편광필름 상의 쇼울더(shoulder) 및 테이퍼(taper)를 따라 형성된 재응고층(recast layer)을 연마하는 단계를 설명한다. 도 2는 레이저 재단된 편광필름의 측단면도로서, 상기 편광필름에 레이저를 조사하여 절단하게 되면, 도 2와 같은 형태가 된다. 즉, 상기 편광필름에 레이저를 조사하면, 레이저에 의한 열화로 인해 편광필름 상에, 정확하게는 편광필름의 양 외곽에 위치하는 보호필름층 및 이형필름층(도 1 참조)의 열 영향부에 쇼울더(또는 bump, 2, 4)가 형성되어, 수십 마이크로미터(㎛) 높이의 단차가 발생하게 된다. 이는, 편광필름의 외곽에 위치하는 보호필름(도 1 참조)에 입사된 레이저의 국소적 광열 반응에 의해 순간적인 부피 팽창이 이루어지고, 고분자 사슬이 본래의 자리로 되돌아가, 부피 팽창이 최소화 될 수 있는 시간적 여유 없이 냉각됨으로써 발생하는 것이다. 이러한 쇼울더(2, 4)는 편광필름 재단 후 적재 과정에서 재단부 모서리의 단차 누적이 되어, 제품의 중앙부와 모서리부 간의 단차가 커져, 제품의 휨 또는 뒤틀림 현상이 발생하게 되는 문제를 일으킬 뿐만 아니라, 편광필름으로부터 보호필름을 제거할 때(테이프를 이용한 박리), 보호필름의 끝단에 부착되는 테이프의 부착 면적 감소를 가져와, 박리 작용을 방해하는 문제점도 있다.

또한, 상기 편광필름에 레이저를 조사하면, 재단면이 수직에서 벗어나 일정 기울기를 가지는 테이퍼(6)가 형성되는데, 특히 열 전도도가 낮은 플라스틱 필름은 입사 반대면의 열 영향 영역이 두께 방향으로 구배를 갖기 때문에, 결과적으로 재단면이 일정 기울기를 갖게 되는 것이다.

이와 같이 형성되는 테이퍼(6)의 외면(外面, 6a)에는 재응고층(도시되지 않음)이 형성되는 것으로서, 고분자 필름은 열 전도도가 낮아 레이저 조사 시 인가된 열이 ㎲ 정도의 짧은 시간 동안 주변으로 전달되지 못하고 레이저 조사 영역에 머무르게 되는데, 레이저의 중첩이 이루어지면 추가적인 열이 동일 위치에 누적된다. 또한, 레이저의 빔은 일정한 크기(spot size)를 가지는데, 빔 스팟(spot)의 평면적인 에너지 분포는 가우시안(Gaussian) 형태를 갖기 때문에, 빔의 스팟 주변도 빔 에너지에 노출되어 열화의 영향을 받게 된다. 이와 같이, 과량의 열이 레이저 조사 영역에 누적되면, 열에 의해 필름의 재단면에 위치하는 고분자 수지가 용융되고, 이후 상온으로 급랭되어 고분자 수지가 다시 응고된 재응고층이 상기 테이퍼(6)의 외면(6a)을 따라 형성된다. 이와 같이 형성된 재응고층은, 편광필름의 층간 경계에 형성되어 보호필름의 끝단을 캐핑(capping)하기 때문에, 편광필름으로부터 보호필름의 박리를 저해하는 문제가 있다.

상기 편광필름에 레이저를 조사하여 절단하면, 편광필름의 표면을 오염으로부터 보호하도록 편광필름의 외곽에 위치하는 보호필름(도 1 참조)을 편광필름으로부터 제거하여야 하지만, 상기 편광필름 상에 형성된 쇼울더(2,4) 및 재응고층(도시되지 않음)에 의한 초기박리력(보호필름을 보호필름 하부에 위치하여 맞닿아 있는 편광필름의 내부층으로부터 최초 박리시키는데 소요되는 힘)의 증가로 인하여, 상기 보호필름의 제거가 용이하지 않다. 이와 같은 초기박리력 증가 현상은 생산공정의 효율화를 저해하는 요소로서, 본 발명에서는 상기 초기박리력을 낮추어, 상기 보호필름을 편광필름으로부터 용이하게 제거하는 것을 특징으로 한다.

도 3은 레이저 재단된 편광필름으로부터 보호필름을 테이프로 제거하는 모습(A) 및 기계적 방식으로 재단한 필름으로부터 보호필름을 테이프로 제거하는 모습(B)을 보여주는 도면이다. 도 3의 B에 도시된 바와 같이, 기계적인 방식(CNC(Computer Numerical Control) 방식)으로 재단한 필름의 경우, 편광필름 상에 쇼울더 및 재응고층이 형성되지 않기 때문에, 보호필름(20)을 제거하기 위한 테이프(22)가 필름의 끝단을 초과하도록 부착되어 그 부착 면적이 충분하지만, 도 3의 A에 도시된 바와 같이, 레이저 재단된 필름의 경우에는, 보호필름(10)을 제거하기 위한 테이프(12)가 쇼울더(2) 및 재응고층(8)에 의해 충분히 부착되지 못하여, 보호필름(10)을 박리시키는데 어려움이 있다.

따라서, 본 발명에서는, 저비용의 간단한 연마장치(또는, 연마기구)를 도입함으로써, 박리력 증가의 원인, 즉 다시 말해, 편광필름 상에 형성된 쇼울더(2,4) 및 재응고층(8)을 효과적으로 제거하는데 그 목적이 있으며,

구체적으로는, 편광필름의 상부면을 연마하여, 쇼울더 및 쇼울더의 외면에 형성된 재응고층을 제거하거나, 편광필름의 측면을 연마하여, 테이퍼를 따라 형성된 재응고층을 제거함으로써, 기계적인 방식으로 재단한 필름의 초기박리력과 유사한 수준으로 박리력을 조절하였다. 한편, 상기 필름의 상부를 연마하는 경우, 연마장치의 왕복 횟수가 증가하게 되면, 보호필름 하부에 위치하는 편광판이 손상될 우려가 있기 때문에, 보호필름에 미세흔(micro-wear)이 남을 정도로만 연마장치를 왕복시키는 것이 바람직하다. 상기 연마장치에 대해서는 후술하도록 한다.

이와 같이, 레이저 재단된 편광필름의 쇼울더(2,4) 및 재응고층(8)을 연마한 후에는, 상기 연마된 편광필름으로부터 보호필름을 제거함으로써 제품이 완성된다. 즉, 본 발명에 따라, 레이저 재단된 편광필름에 형성되는 쇼울더(2,4) 및 재응고층(8)을 연마하면, 레이저를 이용하여 편광필름을 재단함에도 불구하고, 도 3의 B에 도시된 바와 같이, 기계적 방식으로 편광필름을 재단하는 경우와 유사하게, 테이프와 보호필름의 부착 면적을 최대화 한 후, 보호필름을 편광필름으로부터 적은 힘으로 간단히 탈착 제거하는 것이 가능하다. 즉, 다시 말해, 상기 편광필름의 쇼울더(2, 4) 및 재응고층(8)을 연마하면, 상기 보호필름에 부착되는 테이프와 같은 점접착성 기재의 부착면적이 증가되고, 또한, 테이퍼상에 위치한 재응고층(8)의 캐핑(capping) 효과가 소멸되어, 상기 보호필름의 초기박리력이 감소되는 것이다.

상기 보호필름은 편광필름의 표면을 오염으로부터 보호하기 위한 것으로서, 이를 제거하기 위한 방법으로는, 도 3에 도시된 바와 같이, (별도의 도구에 의하지 않고) 점접착 성분이 함유되어 있는 테이프 자체를 이용하는 것이 가장 일반적이지만, 점접착 테이프가 표면에 감긴 롤러를 이용하거나, 점접착 테이프가 외주면에 연속적으로 주행하는 롤러를 이용하거나, 점접착 성분이 표면에 도포되어 있는 롤러를 이용할 수도 있는 등, 상기 보호필름을 편광필름으로부터 용이하게 제거할 수 있도록 점접착 성분이 함유된 기재라면, 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법을 구현하기 위한 연마장치에 대하여 설명한다. 상기 연마장치는, 상술한 바와 같이, 레이저 재단된 편광필름 상에 형성된 쇼울더(2,4) 및 재응고층(8)을 제거하는데 사용되는 것으로서, 간단하게는 샌드페이퍼(sand paper, 사포)를 사용할 수 있고, 그밖에, 벨트(belt)가 하나 이상의 롤러(roller) 외주면을 감싸고 있는 연마롤러 또는, 반도체 기판 등을 연마하는데 사용되는 폴리싱 휠(polishing wheel) 등을 사용할 수 있으며, 이외에, 상기 편광필름 상에 형성된 쇼울더(2,4) 및 재응고층(8)을 제거할 수 있는 재질을 가진 것이라면, 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 한편, 상기 연마롤러의 벨트 및 폴리싱 휠의 재질은, 상기 편광필름 상에 형성된 쇼울더(2,4) 및 재응고층(8)의 제거가 가능하여야 하는 것으로서, 상기 연마롤러 및 폴리싱 휠은 공통적으로 연마포(천)를 사용하여 회전하는 방식이고, 기본적으로 알루미나, 탄화규소 및 금강사(에머리) 등의 연마재를 아교로 상기 연마포에 접착하여 사용한다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 연마장치가 레이저 재단된 편광필름에 적용되어 사용되는 모습을 보여주는 도면으로서, 도 4의 A는 연마롤러를 이용하여 편광필름의 상부면(정확하게는, 쇼울더)을 연마할 때의 측면도, 도 4의 B는 연마롤러를 이용하여 편광필름의 상부면을 연마할 때의 사시도, 도 4의 C는 연마롤러를 이용하여 편광필름의 측면(정확하게는, 재응고층)을 연마할 때의 측면도를 각각 나타내고, 도 5의 A는 폴리싱 휠을 이용하여 편광필름의 상부면을 연마할 때의 측면도, 도 5의 B는 폴리싱 휠을 이용하여 편광필름의 상부면을 연마할 때의 사시도, 도 5의 C는 폴리싱 휠을 이용하여 편광필름의 측면을 연마할 때의 측면도를 각각 나타낸다. 또한, 도 4 및 도 5에 있어서, 화살표는 연마장치의 진행방향을 나타내는 것이지만, 도 5의 B에 도시된 폴리싱 휠 상의 굽은 화살표는, 연마를 위해 휠이 회전하는 것을 의미한다. 한편, 상기 측면 연마는 보호필름과 편광필름 내부층 간의 재응고층 형성에 의한 캐핑(capping) 효과를 제거하기 위한 목적으로서, 하나의 편광필름에 적용될 수도 있지만, 도 4의 C 및 도 5의 C에 도시된 바와 같이, 어떠한 연마장치를 이용하든, 편광필름의 측면을 연마할 경우에는, 시간을 단축하거나 연마장치의 안정된 왕복 운동을 위하여, 다수의 편광필름을 포갠 후 동시에 작업을 수행하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

[실시예 1] 레이저 재단된 편광필름의 상부면 연마 후 보호필름의 초기박리력 측정

레이저 빔을 조사하여 편광필름을 재단한 후, 수십 마이크로미터(㎛) 수준으로 형성된 쇼울더 및 일부 재응고층이 제거되도록, 샌드페이퍼(#2000)를 이용하여 쇼울더 및 일부 재응고층이 형성되어 있는 편광필름의 상부를 연마하였다. 계속해서, 편광필름의 최상부에 위치하는 보호필름을 제거하기 위하여, 보호필름에 테이프를 부착한 후 테이프를 연장선의 반대 방향(180°)으로 잡아당겨 보호필름을 제거하였고, 이때, 보호필름을, 그 하부에 위치하여 맞닿아 있는 편광필름의 내부층으로부터 최초 박리시키는데 소요되는 힘, 즉, 초기박리력을 상온에서 5회 반복 측정하였으며(peel test), 측정 결과값 중 최대치와 최소치를 제외한 3회의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

한편, 상기 연마 시, 샌드페이퍼의 왕복 횟수가 증가하게 되면 보호필름 하부에 위치하는 편광판이 손상될 우려가 있어, 보호필름의 상부 재단선에 미세흔(micro-wear)이 남을 정도로 5회 이내로만 샌드페이퍼를 왕복시켰다. 박리력 측정은 ASTM D3330 박리시험 규격으로 진행하였고, 박리력 측정 장치로는 TA-XT2 plus(Stable Micro Systems, UK)를 이용하였으며(모드: Tension, Trigger force: 5 gf), 박리 속도는 300 mm/min, 박리 각도는 180 도(°), 시편의 크기는 가로 15 cm × 세로 2.54 cm로 하였다.

[실시예 2] 레이저 재단된 편광필름의 측면 연마 후 보호필름의 초기박리력 측정

레이저 빔을 조사하여 편광필름을 재단한 후, 수십 마이크로미터(㎛) 수준으로 형성된 재응고층이 제거되도록, 샌드페이퍼(#2000)를 이용하여 재응고층이 형성되어 있는 편광필름의 측면을 연마하였다. 계속해서, 편광필름의 최상부에 위치하는 보호필름을 제거하기 위하여, 보호필름에 테이프를 부착한 후 테이프를 연장선의 반대 방향(180°)으로 잡아당겨 보호필름을 제거하였고, 이때, 보호필름을, 그 하부에 위치하여 맞닿아 있는 편광필름의 내부층으로부터 최초 박리시키는데 소요되는 힘, 즉, 초기박리력을 상온에서 5회 반복 측정하였으며(peel test), 측정 결과값 중 최대치와 최소치를 제외한 3회의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

한편, 상기 연마 시, 샌드페이퍼의 왕복 횟수가 증가하게 되면, 보호필름의 하부에 위치하는 편광판의 측면이 손상될 우려가 있어, 보호필름의 측면 재단선에 미세흔이 남을 정도로 5회 이내로만 샌드페이퍼를 왕복시켰다. 박리력 측정은 ASTM D3330 박리시험 규격으로 진행하였고, 박리력 측정 장치로는 TA-XT2 plus를 이용하였으며(모드: Tension, Trigger force: 5 gf), 박리 속도는 300 mm/min, 박리 각도는 180 도(°), 시편의 크기는 가로 15 cm × 세로 2.54 cm로 하였다.

[비교예 1] 레이저 재단에 따른 보호필름의 초기박리력 측정

연마 공정이 배제된 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 초기박리력을 5회 반복 측정하였으며, 측정 결과값 중 최대치와 최소치를 제외한 3회의 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 박리력 측정은 ASTM D3330 박리시험 규격으로 진행하였고, 박리력 측정 장치로는 TA-XT2 plus를 이용하였으며(모드: Tension, Trigger force: 5 gf), 박리 속도는 300 mm/min, 박리 각도는 180 도(°), 시편의 크기는 가로 15 cm × 세로 2.54 cm로 하였다.

[비교예 2] 기계적 재단에 따른 보호필름의 초기박리력 측정

기계적 방식(CNC)으로 편광필름을 재단하고, 편광필름의 최상부에 위치하는 보호필름을 제거하기 위하여, 보호필름에 테이프를 부착한 후 테이프를 연장선의 반대 방향(180°)으로 잡아당겨 보호필름을 제거하였고, 이때, 보호필름을, 그 하부에 위치하여 맞닿아 있는 편광필름의 내부층으로부터 최초 박리시키는데 소요되는 힘, 즉, 초기박리력을 상온에서 5회 반복 측정하였으며(peel test), 측정 결과값 중 최대치와 최소치를 제외한 3회의 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 박리력 측정은 ASTM D3330 박리시험 규격으로 진행하였고, 박리력 측정 장치로는 TA-XT2 plus를 이용하였으며(모드: Tension, Trigger force: 5 gf), 박리 속도는 300 mm/min, 박리 각도는 180 도(°), 시편의 크기는 가로 15 cm × 세로 2.54 cm로 하였다.

	초기박리력(gf/inch)
	1회	2회	3회
실시예 1	41.6	43.7	53.9
실시예 2	96	54.6	82.3
비교예 1	241.4	349.8	214.1
비교예 2	46.5	54.7	49

[실시예 1~2, 비교예 1~2] 보호필름의 초기박리력 평가

상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 초기박리력을 측정한 결과, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 레이저 재단된 편광필름으로부터 보호필름을 탈착시킬 때의 초기박리력(비교예 1)은, 기계적 방식(CNC)으로 재단한 편광필름으로부터 보호필름을 탈착시킬 때의 초기박리력(비교예 2) 대비, 최고 약 7배에 달하는 것을 확인하였다. 한편, 본 발명에 따라, 레이저 재단된 편광필름의 상부면을 연마한 후 보호필름을 제거하였을 경우(실시예 1)와, 레이저 재단된 편광필름의 측면을 연마한 후 보호필름을 제거하였을 경우(실시예 2)의 초기박리력을 각각 측정한 결과, 동일하게 레이저로 재단은 하였지만 연마 공정이 배제된 채 보호필름을 제거한 경우(비교예 1)와 달리, 기계적 재단에 의하였을 경우(비교예 2)와 동등한 수준의 초기박리력을 나타내는 것을 알 수 있었다.

도 6 및 도 7은 다양한 공정에 따른 보호필름의 초기박리력을 비교한 그래프로서, 즉, 레이저 재단 후 급격히 증가한 초기박리력이, 연마 공정 후에는 기계적 재단에 의하였을 경우와 유사한 수준으로 조절됨을 확인할 수 있었으며, 또한, 보호필름의 상부면과 측면 중 어느 하나만 연마하더라도, 기계적 재단에 의하였을 경우와 유사한 결과를 얻게됨을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명에 따른, 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법 및 이를 구현하기 위한 연마장치를 이용하게 되면, 레이저 재단된 편광필름 상의 쇼울더 및 재응고층을 제거한 후, 보호필름의 끝단을 편광필름으로부터 적은 힘으로 용이하게 이형시킬 수 있다.

Claims

편광필름에 레이저를 조사하여 절단하는 단계;
상기 레이저의 조사에 의해 형성되는 편광필름 상의 쇼울더(shoulder) 및 재응고층(recast layer)을 연마하여 제거하는 단계; 및
상기 연마된 편광필름으로부터 보호필름을 제거하는 단계;를 포함하는 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법.
청구항 1에 있어서, 상기 편광필름의 상부면을 연마하여, 쇼울더 및 쇼울더의 외면에 형성된 재응고층을 제거하는 것을 특징으로 하는, 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법.
청구항 1에 있어서, 상기 편광필름의 측면을 연마하여, 테이퍼를 따라 형성된 재응고층을 제거하는 것을 특징으로 하는, 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법.
청구항 3에 있어서, 상기 측면 연마는 하나의 편광필름에 적용되거나, 다수의 편광필름을 포갠 후 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는, 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법.
청구항 1에 있어서, 상기 보호필름은 점접착 성분이 함유되어 있는 기재에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는, 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법.
청구항 1 또는 청구항 5에 있어서, 상기 편광필름의 쇼울더 및 재응고층을 연마하면, 상기 보호필름에 부착되는 점접착성 기재의 부착면적이 증가되고, 테이퍼상에 위치한 재응고층의 캐핑(capping) 효과가 소멸되어, 상기 보호필름의 초기박리력이 감소되는 것을 특징으로 하는, 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법.
청구항 5에 있어서, 상기 점접착 성분이 함유되어 있는 기재는, 점접착 성분이 함유되어 있는 테이프, 점접착 테이프가 표면에 감긴 롤러, 점접착 테이프가 외주면에 연속적으로 주행하는 롤러 및 점접착 성분이 표면에 도포되어 있는 롤러로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법.
청구항 1에 따른 레이저 재단된 편광필름의 보호필름 제거방법을 구현하기 위한 연마장치.
청구항 8에 있어서, 상기 연마장치는 레이저 재단된 편광필름 상에 형성된 쇼울더 및 재응고층을 제거하는데 사용되는 것을 특징으로 하는, 연마장치.
청구항 8에 있어서, 상기 연마장치는 샌드페이퍼(sand paper), 벨트(belt)가 하나 이상의 롤러(roller) 외주면을 감싸고 있는 연마롤러 및 폴리싱 휠(polishing wheel)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 연마장치.