KR20080010160A - 편광판 부착 장치와 편광판 부착 방법 - Google Patents

편광판 부착 장치와 편광판 부착 방법 Download PDF

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Abstract

편광판 부착 장치와 편광판 부착 방법이 개시된다. 본 발명의 편광판 부착 장치는, 방사상으로 다수개로 분할된 분할 영역을 구비한 롤러; 분할 영역마다 형성된 다수개의 흡착공들을 통하여 진공압을 공급하는 진공압 공급 수단; 및 분할 영역에 하나의 편광판이 순차적으로 흡착되고, 롤러의 회전에 따라 분할 영역에 흡착된 편광판이 기판에 순차적으로 부착되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 다양한 크기의 편광판을 별도의 장비 교체 없이도 부착할 수 있으며, 또한 작업 공정시간을 감소시킬 수 있다.
편광판 부착 장치, 편광판, 분할 영역

Description

편광판 부착 장치와 편광판 부착 방법{Device for attaching polarizing plate and method for attaching polarizing plate}
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 편광판 부착 장치의 구성을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 편광판 부착 장치에 구비된 롤러의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 롤러의 단면을 개략적으로 도시한 모식도이다.
도 4는 도 2의 롤러에 구비되는 진공압 공급수단의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 진공압 공급수단 중 조절 블록 및 패킹 링의 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 2의 롤러에 편광판이 부착된 경우 진공압을 조절하는 작용 원리를 도시한 것으로서,
도 6의 a)는 편광판의 단부와 롤러의 단부가 실질적으로 일치하는 경우이다.
도 6의 b)는 편광판의 단부와 롤러의 단부가 실질적으로 일치하지 아니한 경우이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 편광판 부착 장치에 구비된 롤러의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 기판 2 : 편광판
3 : 보호 테이프 100 : 부착 유닛
110 : 롤러 115 : 흡착공
120 : 진공압 공급수단 121 : 진공관
122 : 조절 블록 123 : 진공 펌프
124 : 액추에이터 125 : 패킹 링
126 : 진공 패드 200 : 공급 유닛
300 : 박리 유닛 310 : 박리 롤러
320 : 순환 롤러
본 발명은 편광판 부착 장치 및 편광판 부착 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다양한 크기의 편광판을 별도의 장비 교체 없이도 부착할 수 있으며, 또한 작업 공정시간을 감소시킬 수 있는 편광판 부착 장치 및 편광판 부착 방법에 관한 것이다.
다양한 종류의 정보 표시 장치 중에서, 액정 표시 장치는 그 화질이 선명하 고 구동 전력이 매우 낮을 뿐만 아니라 소형 정보 기기에도 손쉽게 적용할 수 있는 여러 가지 장점으로 인하여, 그 필요성이 크게 증대되고 있다.
특히, 고화질 TV(HDTV : High Definition Television)용 방송 송출이 본격화됨에 따라, 선명한 화질을 시청하고자 하는 사용자의 구매 욕구를 충족시키기 위하여, 액정 표시 장치에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 전기적인 신호를 영상으로 표시할 수 있는 액정 패널을 구비한다. 이와 같은 액정 패널의 외면에는 편광판이 부착되어 전체 방향으로 진동하는 빛을 특정 방향으로만 진동하는 빛으로 편광시켜 원하는 영상이 구현되도록 한다. 따라서, 액정 패널의 외면에 편광판을 부착하기 위한 편광판 부착장치에 관한 연구 및 개발이 꾸준히 이루어지고 있다.
종래의 편광판 부착 장치는, 일반적으로 부착용 롤러의 외주면에 편광판을 흡착시킨 후 기판에 부착하는 방식에 의하여 구동되었다. 그러나, 대형 TV와 같이 큰 사이즈의 편광판의 부착이 요구되는 경우가 있는가 하면, 휴대폰 LCD와 같이 작은 사이즈의 편광판의 부착이 요구되는 경우가 있기 때문에, 편광판의 사이즈가 달라질 때마다 부착용 롤러를 교체해주어야 하는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 하나의 부착용 롤러에 하나의 편광판을 흡착시킨 후 기판에 부착하기 때문에, 편광판의 크기가 대형인 경우 택트 타임(Tack Time)에 큰 문제가 없겠으나 상대적으로 소형인 경우 택트 타임 즉, 작업 공정 시간이 지연되거나 공정 효율이 떨어질 수 있다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 고려하여 부착용 롤러를 작게 제작할 경우, 부착용 롤러의 직경 원주 길이 보다 긴 편광판을 부착할 수 없어, 어느 한도 내에서 여러 크기를 부착해야 하는 편광판 부착 장치의 기능이 그 구조상 대폭 감소될 수밖에 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 다양한 크기의 편광판을 별도의 장비 교체 없이도 부착할 수 있으며, 또한 작업 공정시간을 감소시킬 수 있는 편광판 부착 장치 및 편광판 부착 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 방사상으로 다수개로 분할된 분할 영역을 구비한 롤러; 분할 영역마다 형성된 다수개의 흡착공들을 통하여 진공압을 공급하는 진공압 공급 수단; 및 분할 영역에 하나의 편광판이 순차적으로 흡착되고, 롤러의 회전에 따라 분할 영역에 흡착된 편광판이 기판에 순차적으로 부착되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치에 의하여 달성된다.
여기서, 진공압 공급 수단은, 적어도 분할 영역별로 상호 독립된 진공압을 공급하는 것이 바람직하다.
이 경우, 편광판 부착 장치는, 편광판을 롤러에 공급하는 공급 유닛; 및 편광판으로부터 보호 테이프를 박리하는 박리 유닛을 더 포함하며, 제어부는, 공급 유닛이 분할 영역마다 하나씩의 편광판을 공급하고, 편광판이 기판에 부착되기 전에 박리 유닛에 의하여 보호 테이프가 박리되도록 제어하는 것이 바람직하다.
그리고, 제어부는, 다수개의 분할 영역중 제1 분할 영역에 제1 편광판을 공 급하며, 롤러의 회전에 따라 제1 분할 영역에 흡착된 제1 편광판으로부터 보호 테이프를 박리할 때 제2 분할 영역에 제2 편광판을 공급하며, 롤러의 회전에 따라 보호 테이프가 박리된 제1 편광판을 기판에 부착할 때에 제2 분할 영역에 흡착된 제2 편광판으로부터는 보호 테이프를 박리하고 제3 분할 영역에는 제3 편광판을 공급하도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 진공압 공급 수단은, 롤러의 내측에 방사상으로 소정 간격 이격되게 마련되어, 롤러의 길이 방향을 따라 동일선상에 배열된 흡착공들과 관통 연결되는 다수개의 진공관; 적어도 각각의 분할 영역마다 상호 독립된 진공압이 공급될 수 있도록, 각각의 분할 영역에 배치된 진공관들에 진공압을 공급하는 진공 펌프; 및 롤러의 길이 방향을 따라 동일선상에 배열된 흡착공들 중에서 진공압이 공급되는 흡착공들의 개수를 조절할 수 있도록 마련된 진공압 차단부재를 포함할 수 있다.
여기서, 진공압 차단부재는, 각각의 진공관을 밀봉시키도록 진공관에 내접되게 왕복하여 진공압의 유동 경로를 조절하는 조절 블록인 것이 바람직하다.
그리고, 흡착공들은 롤러의 길이 방향 및 원주 방향을 따라 각각 일정 간격만큼 이격되어 마련되며, 진공관들은 흡착공들이 롤러의 원주 방향을 따라 이격된 일정 간격만큼 이격되어 상호 평행하게 배치되며, 진공관들 각각은 롤러의 길이 방향을 따라 동일선상에 배열된 흡착공들과 동시에 관통 연결되도록 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 제어부는, 편광판의 크기에 따라 편광판으로 커버된 흡착공에만 진공압이 공급되도록 조절 블록의 이동을 제어하는 것이 바람직하다.
이 경우, 조절 블록의 외주면에 형성되어 진공관의 내부 공간을 밀봉시키는 적어도 하나의 패킹 링을 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 진공압 공급 수단은, 롤러의 내측으로서 각각의 분할 영역에 대응되도록 마련되어, 분할 영역에 형성된 흡착공들과 관통 연결되는 다수개의 진공 패드; 각각의 진공 패드마다 상호 독립된 진공압을 공급하는 진공 펌프; 및 분할 영역에 형성된 흡착공들 중에서 진공압이 공급되는 흡착공들의 개수를 조절할 수 있도록 마련된 진공압 차단부재를 포함할 수 있다.
이 경우, 진공압 차단부재는, 각각의 진공 패드를 밀봉시키도록 진공 패드에 내접되게 왕복하여 진공압의 유동 경로를 조절하는 조절 블록인 것이 바람직하다.
여기서, 조절 블록의 외면에 형성되어 진공 패드의 내부 공간을 밀봉시키는 적어도 하나의 패킹 링을 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 제어부는, 편광판의 크기에 따라 편광판으로 커버된 흡착공에만 진공압이 공급되도록 조절 블록의 이동을 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 방사상으로 다수개로 분할된 분할 영역을 구비한 롤러의 외주면의 다수개의 분할 영역에 편광판을 순차적으로 흡착시키는 단계; 및 롤러의 회전에 따라, 분할 영역에 흡착된 각 편광판을 기판에 순차적으로 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법에 의하여도 달성된다.
여기서, 편광판을 기판에 부착시키기 전에, 분할 영역에 흡착된 각 편광판으로부터 보호 테이프를 박리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 편광판을 순차적으로 흡착시키는 단계는, 다수개의 분할 영역 중 제1 분할 영역에 제1 편광판을 흡착시키며, 롤러의 회전에 따라 제1 분할 영역에 흡차된 제1 편광판으로부터 보호 테이프가 박리될 때 제2 분할 영역에 제2 편광판을 흡착시키며, 롤러의 회전에 따라 보호 테이프가 박리된 제1 편광판이 기판에 부착될 때 제3 분할 영역에 제3 편광판을 흡착시키는 단계인 것이 바람직하다.
여기서, 제1 편광판 내지 제3 편광판은, 롤러에 형성된 다수개의 흡착공들을 통하여 적어도 분할 영역별로 상호 독립되게 공급되는 진공압에 의하여 롤러의 외주면에 흡착되는 것이 바람직하다.
이 경우, 제1 편광판 내지 제3 편광판의 크기에 따라, 편광판들이 커버된 흡착공들에만 진공압이 공급되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 편광판 부착 장치의 구성을 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 2는 도 1의 편광판 부착 장치에 구비된 롤러의 구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 롤러의 단면을 개략적으로 도시한 모식도이고, 도 4는 도 2의 롤러에 구비되는 진공압 공급수단의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 진공압 공급수단 중 조절 블록 및 패킹 링의 구성을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 2의 롤러에 편광판이 부착된 경우 진공압을 조절하는 작용 원리를 도시한 것으로서, 도 6의 a)는 편광판의 단부와 롤러의 단부가 실질적으로 일치하는 경우이고, 도 6의 b)는 편광판의 단부와 롤러의 단부가 실질적으로 일치하지 아니한 경우이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 편광판 부착 장치(10)는, 기판(1)에 편광판(2)을 부착시키는 부착 유닛(100)과, 부착 유닛(100)에 편광판(2)을 공급하는 공급 유닛(200)과, 공급 유닛(200)에 의하여 공급된 편광판(2)으로부터 보호 테이프(3)를 박리시키는 박리 유닛(300)과, 부착 유닛(100), 공급 유닛(200) 및 박리 유닛(300) 등을 전기적, 기계적으로 제어하는 제어부(미도시)를 구비한다.
부착 유닛(100)은, 내부적으로 다수개의 분할 영역(111 내지 114, 도 3에는 4개의 분할 영역으로 도시됨)을 구비하고 회전에 의하여 기판(1)에 소정 압력을 가하면서 편광판(2)을 부착시키는 롤러(110)와, 적어도 분할 영역(111 내지 114)별로 상호 독립된 진공압이 공급되도록 진공압을 공급하는 진공압 공급수단(120)을 구비한다.
롤러(110)는, 2개가 한 쌍을 이루어 소정 간격 이격된 상태로 서로 반대방향으로 회전함으로써, 그 사이를 지나가는 기판(1)의 양면에 편광판(2)을 부착시키는 구성 요소이다. 도 1에서는 2개의 롤러(110)가 도시되어 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지는 아니하며, 기판(1)이 컨베이어 벨트 등에 얹혀진 상태로 이동하고 하나의 롤러(110)만이 기판(1)의 일면에 편광판(2)을 부착시키도록 구성되어도 무방하다 할 것이다. 다만, 2개의 롤러(110)가 한 쌍을 이룰 경우, 기판(1)의 양면에 편광판(2)을 동시에 부착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 2개의 롤러(110)가 기 판(1)의 양면에 소정 크기의 압력을 가압할 수 있기 때문에 편광판(2)의 부착의 신뢰성이 보다 향상될 수는 있다할 것이다.
또한, 도 1에서는 2개의 롤러(110)가 지면에 대하여 평행한 축을 중심으로 회전함으로써 수평으로 지나가는 기판(1)의 양면에 편광판(2)을 부착시키는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지는 아니하며, 2개의 롤러(110)가 지면에 대하여 수직한 축을 중심으로 회전함으로써 수직으로 지나가는 기판(1)의 양면에 편광판(2)을 부착시키도록 구성될 수도 있다. 특히, 대형 화면을 구현하기 위하여 기판(1)의 사이즈가 점차 대형화되는 점을 감안한다면, 작업 공간(Foot Print)을 줄이는 일환으로 수직형 편광판 부착장치를 구현하는 것이 보다 바람직하다 할 것이다.
롤러(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부적으로 4개의 분할 영역(111 내지 114)을 구비하며, 각각의 분할 영역(111 내지 114)에 하나씩의 편광판(2)을 흡착하도록 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 롤러(110)가 회전할 경우, 후술할 바와 같이, 4개의 분할 영역(111 내지 114)이 순차적으로 편광판 공급, 보호 테이프 박리, 편광판 부착 및 대기의 공정을 거치게 된다. 이와 같이, 롤러(110)가 4개의 분할 영역(111 내지 114)을 구비하고, 각각의 분할 영역(111 내지 114)에 하나씩의 편광판(2)이 흡착되면, 롤러(110)의 1회전에 4개의 편광판(2) 부착이 가능하므로 작업 공정 시간이 크게 감소되는 장점을 가질 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
롤러(110)의 외주면에는 진공압을 공급하는 진공 펌프(123)와 연결된 다수개 의 흡착공(115)들이 형성되어 있다. 이 다수개의 흡착공(115)들을 통하여 공급되는 진공압에 의하여, 편광판(2)이 롤러(110)의 외주면에 흡착될 수 있다. 다수개의 흡착공(115)들은, 롤러(110)의 원주방향으로 일정 간격(d)만큼 이격되어 형성될 뿐만 아니라, 롤러(110)의 길이방향으로도 일정 간격(l)만큼 이격되어 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 후술할 바와 같은 다수개의 진공관(121)이 롤러(110)의 내부에 흡착공(115)들의 일정 간격(d)에 대응되도록 이격되어 서로 평행하게 마련되며, 각각의 진공관(121)은 롤러(110)의 길이방향으로 동일선상에 배열된 흡착공(115)들과 서로 관통 연결되도록 하기 위한 것이다.
진공압 공급수단(120)은, 롤러(110)의 흡착공(115)들에 진공압을 공급하는 구성 요소로서, 바람직하게는 롤러(110)의 4개의 분할 영역(111 내지 114)별로 상호 독립된 진공압을 공급할 수 있다. 따라서, 롤러(110)의 4개의 분할 영역(111 내지 114) 중에서 어느 하나의 분할 영역에는 진공압이 공급되고, 다른 하나의 분할 영역에는 진공압이 차단됨으로써, 후술할 바와 같이 하나의 분할 영역은 편광판(2)을 흡착하고, 다른 하나의 분할 영역은 편광판(2)을 기판(1)에 부착할 수 있는 것이다. 물론, 분할 영역(111 내지 114)별로 상호 독립된 진공압이 공급된다는 것은, 진공압 공급 또는 차단의 이원적인 구성을 의미할 수도 있지만, 모두 진공압이 공급된다 하더라도 그 공급되는 진공압의 크기가 서로 다르도록 구성될 수 있음을 포함한다. 일 예를 들어서, 어느 하나의 분할 영역에 흡착된 편광판(2)이 기판(1)에 부착되는 순간에는, 진공압 공급수단(120)에 의한 흡착력이 기판(1)과 편광판(2)의 부착력보다 작아야만 편광판(2)이 기판(1)에 잘 부착될 수 있기 때문에, 부착되는 시점에는 그 분할 영역에는 다른 분할 영역에 공급되는 것보다는 작은 크기의 진공압이 공급되도록 구성하는 것이다.
진공압 공급수단(120)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 롤러(110)의 내주면에 대략 밀착되도록 구비되는 다수개의 진공관(121)과, 진공관(121)의 내부에 내접되게 왕복하는 조절 블록(122)과, 진공관(121)에 진공압을 공급하는 진공 펌프(123)를 구비한다.
다수개의 진공관(121) 각각은, 롤러(110)에 형성된 다수개의 흡착공(115)들 중에서 롤러(110)의 길이방향으로 동일선상에 배열되는 흡착공(115)들과 서로 관통 연결되도록 구성된다. 따라서, 다수개의 진공관(121)들은, 롤러(110)의 내주면에 방사상으로 소정 간격씩 이격되어 상호 평행하게 배치되는 것이며, 이에 따라 모든 흡착공(115)들은 빠짐없이 진공관(121)들과 서로 관통 연결될 수 있다.
조절 블록(122)은, 액추에이터(124)에 의하여 진공관(121)의 내부를 왕복하면서, 진공압이 공급되는 흡착공(115)들의 개수를 조절하는 구성 요소이다. 따라서, 조절 블록(122)의 위치를 적절히 제어함으로써, 후술할 바와 같이, 다양한 크기의 편광판(2)을 적응적으로 흡착할 수 있다. 조절 블록(122)의 외주면에는 적어도 하나의 패킹 링(125)이 구비됨으로써, 조절 블록(122)과 진공관(121) 사이의 기밀성을 보장할 수 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 조절 블록(122)의 외주면에 탄성 재질의 패킹 링(125)이 구비됨으로써 조절 블록(122)의 외주면과 진공관(121)의 내주면이 밀폐될 수 있으며, 이에 따라 진공 펌프(123)로부터 공급된 진공압이 누설됨으로써 흡착력이 감소될 우려를 방지할 수 있다. 또한, 도 5에 도 시된 바와 같이, 패킹 링(125)이 구비될 곳에 요홈(122a)을 형성함으로써, 조절 블록(122)의 이동에 따라 패킹 링(125)이 벗겨지는 것을 방지할 수도 있다.
진공 펌프(123)는, 진공관(121)과 연결되어 흡착공(115)들에 진공압을 공급하는 구성 요소이다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 편광판 부착 장치(10)에서, 진공 펌프(123)는 하나만이 구비되고 제어부의 적절한 제어에 의하여 롤러(110)의 4개의 분할 영역(111 내지 114)별로 상호 독립된 진공압이 공급되도록 구성할 수도 있으며, 처음부터 4개의 분할 영역(111 내지 114)별로 별개의 4개의 진공 펌프(123)를 구비함으로써 4개의 분할 영역(111 내지 114)에 상호 독립된 진공압이 공급되도록 할 수도 있다.
도 4에서는, 진공 펌프(123)가 진공관(121)의 일단과 관통 연결된 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 아니하며, 진공 펌프(123)가 롤러(110)의 회전 중심에 배치되고, 진공 펌프(123)로부터 방사상으로 별도의 연결관(미도시)을 통하여 진공 펌프(123)와 연결될 수도 있다. 즉, 진공관(121)에 진공압을 공급할 수만 있다면, 어떠한 구성을 취하여도 무방하다 할 것이다.
공급 유닛(200)은, 롤러(100)의 외주면에 편광판(2)이 감기면서 흡착되도록 편광판(2)을 롤러(110)의 외주면에 접하는 방향으로 공급하는 구성 요소이다. 공급 유닛(200)은, 롤러(100)의 4개의 분할 영역(111 내지 114)마다 하나씩의 편광판(2)이 공급될 수 있도록 간헐적으로 편광판(2)을 공급한다. 따라서, 각각의 분할 영역(111 내지 114)에 흡착된 하나씩의 편광판(2)은, 순차적으로 후술할 바와 같은 박리 유닛(300)에 의하여 보호 테이프(3)가 박리되어 기판(1)에 부착될 수 있는 것 이다.
공급 유닛(200)은, 편광판(2)의 단부와 롤러(110)의 단부가 실질적으로 일치하도록 공급하는 것이 바람직하다. 이는, 전술한 바와 같이, 조절 블록(122)이 롤러(110)의 단부측을 향하여 이동하여 조절 블록(122)이 지나간 곳에 위치한 흡착공(115)들에는 진공압이 공급되지 않도록 구성되어 있기 때문에, 편광판(2)의 크기가 작을 경우에 조절 블록(122)이 용이하게 진공압을 조절할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 도 6의 a)에 도시된 바와 같이, 편광판(2)의 단부(2a)와 롤러(110)의 단부(110a)가 일치하지 아니하여 롤러(110)의 단부(110a)측에 위치한 흡착공(115a)을 편광판(2)이 커버하지 않는다면, 조절 블록(122)이 이동하여도 그 흡착공(115a)에 진공압이 공급되는 것을 차단할 수 없기 때문에 그 흡착공(115a)을 통하여 진공압이 누설(Leakage)될 수 밖에 없다. 따라서, 도 6의 b)에 도시된 바와 같이, 편광판(2)의 단부(2a)와 롤러(110)의 단부(110a)가 실질적으로 일치하여 롤러(110)의 단부(110a)측에 위치한 흡착공(115a)을 편광판(2)이 커버한다면, 조절 블록(122)이 이동에 따라 편광판(2)이 커버하지 아니한 흡착공(115)들은 모두 진공압이 공급되는 것을 차단할 수 있기 때문에 진공압이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
박리 유닛(300)은, 편광판(2)의 일면에 부착된 보호 테이프(3)를 박리시키는 구성 요소이다. 편광판(2)의 일면에는 기판(1)과의 부착을 위해서 접착제가 도포되어 있는 것이 일반적이다. 따라서, 이 접착제가 도포된 면을 보호하기 위하여 보호 테이프(3)가 구비되어 있는데, 편광판(2)이 기판(1)에 부착되기 전에 이 보호 테이프(3)를 박리시키는 것이다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 편광판 부착 장치(10)에 구비된 박리 유닛(300)은, 점착성 테이프(T)를 사용하여 롤러(110)에 흡착된 편광판(2)으로부터 보호 테이프(3)를 박리시키는 방식에 의하여 구성된다. 즉, 롤러(110)의 외주면에 대략 접하도록 구성되어 보호 테이프(3)에 접촉되는 박리 롤러(310)와, 점착성 테이프(T)가 박리 롤러(310)를 지속적으로 순환하도록 점착성 테이프(T)를 순환시키는 순환 롤러(320)를 구비한다. 따라서, 박리 롤러(310)는, 외주면에 점착성 테이프(T)가 감긴 상태로 회전하기 때문에 보호 테이프(3)를 편광판(2)으로부터 박리시킬 수 있다.
제어부는, 편광판 부착장치(10)의 전기적, 기계적 동작을 전반적으로 제어하는 구성 요소로서, 디지털 신호 프로세서(DSP : Digital Signal Processor), 마이크로프로세서(Micro Processor), 마이크로 제어부(Micro Controller) 등으로 이루어지거나 이들 중 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 제어부의 제어 프로세스는, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 편광판 부착장치(10)의 작용 원리와 병행하여 설명하기로 한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 편광판 부착장치(10)에 전원을 인가하면, 롤러(110)가 회전하면서, 롤러(110)의 제1 분할 영역(111)이 공급 유닛(200)의 위치에 다다르게 된다. 그러면, 공급 유닛(200)으로부터 제1 분할 영역(111)에 제1 편광판(2)이 공급된다. 제1 분할 영역(111)에 제1 편광판(2)이 공급되면, 진공 펌프(123)로부터 인가된 진공압에 의하여 제1 편광판(2)이 커버한 다수개의 흡착공(115)들은 제1 편광판(2)을 흡착하게 된다. 이 경우, 제1 편광판(2)이 커버하지 아니한 흡착공(115)들은, 조절 블록(122)이 이동하여 흡착공(115)들에 진공압이 공급되지 않도록 차단함으로써 진공압의 누설을 방지할 수 있다.
제1 편광판(2)을 흡착한 제1 분할 영역(111)은 90도 회전하여 박리 유닛(300)의 위치에 다다르게 된다. 그러면, 박리 유닛(300)의 박리 롤러(310)를 순환하고 있는 점착성 테이프(T)와 편광판(2)의 보호 테이프(3)가 서로 접촉하게 된다. 따라서, 보호 테이프(3)는 점착성 테이프(T)에 접착되어 편광판(2)으로부터 박리하게 된다. 이 경우, 순환 롤러(320)가 계속적으로 회전하고 롤러(110)도 회전하기 때문에, 보호 테이프(3)는 편광판(2)으로부터 완전히 박리될 수 있다. 이와 같이, 제1 편광판(2)으로부터 보호 테이프(3)가 박리되고 있는 동안, 제2 분할 영역(112)이 공급 유닛(200)의 위치에 다다르게 되고, 공급 유닛(200)으로부터 제2 편광판(2)을 공급받게 된다. 또한, 전술한 바와 같은 흡착과정을 거쳐서 제2 편광판(2)은 제2 분할 영역(112)에 흡착된다.
보호 테이프(3)가 박리된 제1 편광판(2)을 흡착한 제1 분할 영역(111)은 다시 90도 회전하며, 이와 때를 같이하여 기판(1)이 2개의 롤러(110) 사이를 지나가게 된다. 그러면, 2개의 롤러(110)가 기판(1)을 소정 크기로 가압할 뿐만 아니라, 보호 테이프(3)가 박리된 제1 편광판(2)의 접착성분의 접착력에 의하여, 제1 편광판(2)이 기판(1)에 부착될 수 있다. 이 경우, 제1 편광판(2)과 기판(1)의 부착력이 롤러(110)의 흡착력보다 클 수 있도록, 제어부는 제1 분할 영역(111)에 공급되는 진공 펌프(123)의 진공압을 감소시키거나 제거한다. 2개의 롤러(110)의 회전에 의하여 제1 편광판(2)이 부착된 기판(1)이 빠져나가고 있는 동안, 제2 편광판(2)을 흡착한 제2 분할 영역(112)은 박리 유닛(300)의 위치에 다다르게 되고, 박리 유닛(300)에 의하여 제2 편광판(2)으로부터 보호 테이프(3)가 박리된다. 또한, 제3 분할 영역(113)이 공급 유닛(200)의 위치에 다다르게 되고, 공급 유닛(200)으로부터 제3 편광판(3)을 공급받아 흡착하게 된다.
모든 과정을 마친 제1 분할 영역(111)은 90도 회전하여 대기 영역으로 진입하게 된다. 이 경우, 보호 테이프(3)가 박리된 제2 편광판(2)을 흡착하고 있는 제2 분할 영역(112)이 기판(1)과 접촉하게 된다. 따라서, 제1 편광판(2)이 기판(1)에 부착되는 과정과 동일한 과정을 거쳐 제2 편광판(2)이 기판(1)에 부착된다. 제2 편광판(2)이 부착된 기판(1)이 지나가고 있는 동안, 제3 편광판(2)을 흡착한 제3 분할 영역(113)은 박리 유닛(300)의 위치에 다다르게 되고, 박리 유닛(300)에 의하여 제3 편광판(2)으로부터 보호 테이프(3)가 박리된다. 또한, 제4 분할 영역(114)이 공급 유닛(200)의 위치에 다다르게 되고, 공급 유닛(200)으로부터 제4 편광판(2)을 공급받아 흡착하게 된다.
대기 영역에서 잠시 대기하였던 제1 분할 영역(111)은 다시 90도 회전하여 공급 유닛(200)의 위치에 이르게 되어, 전술하였던 과정을 반복적으로 수행하게 된다. 제2 분할 영역(112) 내지 제4 분할 영역(114)도 전술한 바와 같은 과정을 순차적으로 수행함으로써, 롤러(110)의 1회전에 의하여 4개의 편광판(2)이 기판에 부착될 수 있다. 따라서, 작업 공정 시간이 크게 감소될 수 있을 뿐만 아니라, 공정 효율도 크게 향상될 수 있다.
또한, 편광판(2)이 커버하지 아니한 흡착공(115)들은 조절 블록(122)이 차단 하기만 하면 되므로, 다양한 크기의 편광판(2)에 대하여 적응적으로 진공압을 조절하여 진공압이 누설되는 것을 방지할 수 있으며, 편광판(2)의 크기가 달라진다고 하여 그 크기에 맞는 롤러(110)로 교체해줄 필요가 없어지게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 편광판 부착 장치를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명의 제1 실시 예에서 설명된 바와 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대하여는 동일한 도면 부호를 부여하고 중복된 설명을 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 편광판 부착 장치에 구비된 롤러의 단면을 개략적으로 도시한 단면도로서, 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 편광판 부착 장치에 구비된 롤러(110)의 내부에는, 4개의 분할 영역(111 내지 114)별로 상호 독립된 진공압을 공급하도록 마련된 진공압 공급수단이 구비된다.
진공압 공급수단은, 롤러(110)의 내주면에 대략 밀착하도록 마련된 진공 패드(126)와, 진공 패드(126)의 내부에 내접되게 왕복하는 조절 블록(미도시)과, 진공 패드(126)에 진공압을 공급하는 진공 펌프(미도시)를 구비한다.
진공 패드(126)는, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 편광판 부착 장치(10)에 구비된 진공관(121)과는 달리, 하나의 분할 영역에 형성된 모든 흡착공(115)들과 관통 연결되도록 구비된다. 즉, 하나의 분할 영역에 형성된 모든 흡착공(115)들은, 하나의 진공 패드(126)를 통하여서만 진공압을 공급받을 수 있는 것이다.
이와 같이, 하나의 분할 영역 내에서도 다수개의 진공관(121)들이 구비될 필 요가 없이, 하나의 진공 패드(126)만 구비하면 되므로, 구성이 간단하고 진공 펌프의 불필요한 소모 전력이 낭비될 우려를 방지할 수 있다.
진공 펌프는, 4개의 분할 영역(111 내지 114)에 각각 마련된 4개의 진공 패드(126)들에 상호 독립적인 진공압을 공급한다. 따라서, 하나의 진공 펌프를 사용하여 제어부로 적절히 제어함으로써 4개의 진공 패드(126)들이 상호 독립적인 진공압을 공급받을 수도 있고, 4개의 진공 펌프가 각각 4개의 진공 패드(126)에 대응되도록 구비됨으로써 4개의 진공 패드(126)들이 상호 독립적인 진공압을 공급받을 수도 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 편광판 부착 장치의 작용 원리는, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 편광판 부착 장치의 작용 원리를 그대로 준용할 수 있기 때문에, 중복된 설명을 생략하기로 한다.
이상에서는, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 상기와 같은 특정 실시 예에 한정되지는 아니하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다수개의 분할 영역을 구비한 롤러를 이용하여 편광판을 기판에 부착함으로써, 다양한 크기의 편광판을 별도의 장비 교체 없이도 부착할 수 있으며, 또한 작업 공정시간을 감소시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 방사상으로 다수개로 분할된 분할 영역을 구비한 롤러;
    상기 분할 영역마다 형성된 다수개의 흡착공들을 통하여 진공압을 공급하는 진공압 공급 수단; 및
    상기 분할 영역에 하나의 편광판이 순차적으로 흡착되고, 상기 롤러의 회전에 따라 상기 분할 영역에 흡착된 상기 편광판이 기판에 순차적으로 부착되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 진공압 공급 수단은, 적어도 상기 분할 영역별로 상호 독립된 진공압을 공급하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 편광판 부착 장치는,
    상기 편광판을 상기 롤러에 공급하는 공급 유닛; 및
    상기 편광판으로부터 보호 테이프를 박리하는 박리 유닛을 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 공급 유닛이 상기 분할 영역마다 하나씩의 편광판을 공급하고, 상기 편광판이 기판에 부착되기 전에 상기 박리 유닛에 의하여 상기 보호 테이프가 박리되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 다수개의 분할 영역중 제1 분할 영역에 제1 편광판을 공급하며, 상기 롤러의 회전에 따라 상기 제1 분할 영역에 흡착된 상기 제1 편광판으로부터 보호 테이프를 박리할 때 제2 분할 영역에 제2 편광판을 공급하며, 상기 롤러의 회전에 따라 상기 보호 테이프가 박리된 상기 제1 편광판을 기판에 부착할 때에 상기 제2 분할 영역에 흡착된 상기 제2 편광판으로부터는 상기 보호 테이프를 박리하고 제3 분할 영역에는 제3 편광판을 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 진공압 공급 수단은,
    상기 롤러의 내측에 방사상으로 소정 간격 이격되게 마련되어, 상기 롤러의 길이 방향을 따라 동일선상에 배열된 상기 흡착공들과 관통 연결되는 다수개의 진공관;
    적어도 각각의 상기 분할 영역마다 상호 독립된 진공압이 공급될 수 있도록, 각각의 상기 분할 영역에 배치된 상기 진공관들에 진공압을 공급하는 진공 펌프; 및
    상기 롤러의 길이 방향을 따라 동일선상에 배열된 상기 흡착공들 중에서 진 공압이 공급되는 상기 흡착공들의 개수를 조절할 수 있도록 마련된 진공압 차단부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 진공압 차단부재는,
    각각의 상기 진공관을 밀봉시키도록 상기 진공관에 내접되게 왕복하여 진공압의 유동 경로를 조절하는 조절 블록인 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 흡착공들은 상기 롤러의 길이 방향 및 원주 방향을 따라 각각 일정 간격만큼 이격되어 마련되며,
    상기 진공관들은 상기 흡착공들이 상기 롤러의 원주 방향을 따라 이격된 일정 간격만큼 이격되어 상호 평행하게 배치되며, 상기 진공관들 각각은 상기 롤러의 길이 방향을 따라 동일선상에 배열된 상기 흡착공들과는 동시에 관통 연결되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 편광판의 크기에 따라 상기 편광판으로 커버된 상기 흡착공에만 진공압이 공급되도록 상기 조절 블록의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 조절 블록의 외주면에 형성되어 상기 진공관의 내부 공간을 밀봉시키는 적어도 하나의 패킹 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 진공압 공급 수단은,
    상기 롤러의 내측으로서 각각의 상기 분할 영역에 대응되도록 마련되어, 상기 분할 영역에 형성된 상기 흡착공들과 관통 연결되는 다수개의 진공 패드;
    각각의 상기 진공 패드마다 상호 독립된 진공압을 공급하는 진공 펌프; 및
    상기 분할 영역에 형성된 상기 흡착공들 중에서 진공압이 공급되는 상기 흡착공들의 개수를 조절할 수 있도록 마련된 진공압 차단부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 진공압 차단부재는,
    각각의 상기 진공 패드를 밀봉시키도록 상기 진공 패드에 내접되게 왕복하여 진공압의 유동 경로를 조절하는 조절 블록인 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 조절 블록의 외면에 형성되어 상기 진공 패드의 내부 공간을 밀봉시키는 적어도 하나의 패킹 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 편광판의 크기에 따라 상기 편광판으로 커버된 상기 흡착공에만 진공압이 공급되도록 상기 조절 블록의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 장치.
  14. 방사상으로 다수개로 분할된 분할 영역을 구비한 롤러의 외주면의 상기 다수개의 분할 영역에 편광판을 순차적으로 흡착시키는 단계; 및
    상기 롤러의 회전에 따라, 상기 분할 영역에 흡착된 각 편광판을 기판에 순차적으로 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 편광판을 기판에 부착시키기 전에,
    상기 분할 영역에 흡착된 각 편광판으로부터 보호 테이프를 박리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 편광판을 순차적으로 흡착시키는 단계는,
    상기 다수개의 분할 영역 중 제1 분할 영역에 제1 편광판을 흡착시키며,
    상기 롤러의 회전에 따라 상기 제1 분할 영역에 흡차된 상기 제1 편광판으로부터 보호 테이프가 박리될 때 제2 분할 영역에 제2 편광판을 흡착시키며,
    상기 롤러의 회전에 따라 보호 테이프가 박리된 상기 제1 편광판이 기판에 부착될 때 제3 분할 영역에 제3 편광판을 흡착시키는 단계인 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 편광판 내지 상기 제3 편광판은,
    상기 롤러에 형성된 다수개의 흡착공들을 통하여 적어도 상기 분할 영역별로 상호 독립되게 공급되는 진공압에 의하여 상기 롤러의 외주면에 흡착되는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 편광판 내지 상기 제3 편광판의 크기에 따라, 상기 편광판들이 커버된 상기 흡착공들에만 진공압이 공급되는 것을 특징으로 하는 편광판 부착 방법.
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