KR20160139456A - 편광필름 부착 시스템 및 편광필름 부착 방법 - Google Patents

편광필름 부착 시스템 및 편광필름 부착 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 필름 부착 시스템 및 필름 부착 방법에 관한 것으로, 편광필름의 패턴을 검출하여 패턴의 방향에 따라 패널의 위치를 보정하고, 박리부로 공급되는 필름유닛의 위치를 조정함으로써, 편광필름 패턴의 방향이 일정하도록 편광필름을 패널의 일면에 부착시키는 것을 특징으로 한다.

Description

편광필름 부착 시스템 및 편광필름 부착 방법{System for attaching Polarizing film and Method for attaching Polarizing film}
본 발명은 편광필름 부착 시스템 및 편광필름 부착 방법에 관한 것이다.
본 발명은 LCD 모듈과 같은 디스플레이 패널의 제작 과정 중, 패널에 필름을 부착하는 시스템 및 부착 방법에 관한 것으로, 롤러 형태로 공급되는 필름유닛을 하프 커팅(Half Cutting)하고, 하트 커팅된 편광필름의 패턴을 보정하여 디스플레이 패널에 패턴이 보정된 편광필름을 부착하는 시스템 및 부착 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 광학필름 부착 시스템의 부착과정을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 광학필름을 보정하여 패널에 부착하는 시스템은 아래와 같이 동작하였다.
도 1의 (a)에서, 보호필름(4), 광학필름(3) 및 이형필름(2)의 순서로 적층된 필름유닛에서 상기 이형필름(2)이 박리부(60)의 일단부에 접한 상태로 유지되고, 광학필름(3)이 부착된 패널(6)의 후단부는 접합롤러(50)에서 배출되고 있다.
도 1의 (b)에서, 필름유닛이 후진하도록 필름이송부(미도시)가 되감긴다. 이 경우, 하프커팅된 광학필름(3) 및 보호필름(4)의 선단부가 조출위치(80)까지 후진하게 된다.
도 1의 (c)에서, 필름선단검출장치(70)가 조출위치(80)에 위치한 광학필름(3) 및 보호필름(4)의 선단을 촬영하여, 광학필름(3)이 조출위치(80)에서 위치한 상태를 감지한다. 여기서, 광학필름(3)이 조출위치(80)의 적정 기준에서 벗어날 정도로 기울거나 접혀있으면, 필름이송부가 필름유닛을 감거나 되감아 전진 또는 후진운동 시킴으로써, 광학필름(3)이 조출위치(80)의 적정 기준에서 벗어나지 않도록 광학필름(3) 위치를 조정한다.
도 1의 (d)에서, 광학필름(3)이 조출위치(80)의 적정기준에서 벗어나지 않는 경우, 필름이송부가 필름유닛을 박리부(60)의 일단부로 이송하여, 필름유닛의 광학필름(3) 및 보호필름(4)의 단부를 이형필름(2)으로부터 분리시킨다.
도 1의 (e)에서, 분리된 광학필름(3) 및 보호필름(4)의 단부와 패널의 일면이 접촉하면, 부착롤러(50)의 상부착롤(51) 및 하부착롤(52)이 각각 하강 및 상승하여 패널(5)의 일면에 광학필름(3) 및 보호필름(4)을 가압한다. 또한, 상부착롤(51) 및 하부착롤(52)이 회전하면서, 상기 패널(5)의 일면에 광학필름(3) 및 보호필름(4)을 부착시킨다.
종래의 필름선단 검출장치(70)을 포함한 광학필름 부착 시스템의 경우 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 일반 광학필름의 위치를 확인하기 위해서는 선단검출장치를 하나만 사용하더라도 큰 무리가 없었으나, 입체 영상 표시 장치에 사용되는 편광필름의 경우 입체 영상의 구현을 위한 패턴이 형성되어 있기 때문에 하나의 검출장치로는 패턴의 휘어짐을 검출할 수 없어, 편광필름의 패턴 형태를 보정할 수 없는 문제점이 있다.
둘째, 일반 광학필름의 경우 하나의 검출장치를 사용하여 위치를 조정하더라도, 위치 조정 후 광학필름을 이송시키는 과정에서 다시 위치가 틀어져서 패널과 광학필름간의 부착이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된다.
본 발명의 실시예에 따른 패널에 필름을 부착하는 필름 부착 시스템은, 편광필름, 및 상기 편광필름의 일면에 부착되는 이형 필름을 포함하는 필름유닛을 공급하는 필름공급부, 상기 필름유닛의 이송 방향을 기준으로 상기 필름공급부의 전방에 배치되어, 상기 필름공급부로부터 공급받은 상기 필름유닛을 이송하는 필름이송부, 상기 필름이송부의 전방에 배치되어, 상기 필름이송부로부터 이송된 상기 필름유닛 중 상기 편광필름만 커팅하는 하프커팅(half cutting)부, 상기 하프커팅부로부터 하프커팅된 상기 편광필름 선단을 흡착하거나 상기 편광필름 선단의 흡착상태를 해제할 수 있고, 흡착상태에서 상기 필름유닛과 일체로 이동하여 상기 필름유닛이 설정된 필름이동경로로부터 벗어나지 않도록 상기 필름유닛을 고정하는, 필름흡착부, 하프커팅된 상기 편광필름의 선단 및 후단 사이에서 상기 편광필름과 일정간격 이격되도록 배치되어, 상기 편광필름의 패턴을 검출하는, 필름패턴검출부, 상기 필름패턴검출부로부터 패턴이 검출된 상기 필름유닛으로부터 상기 이형필름을 분리하는 박리부, 상기 필름패턴검출부로부터 검출된 상기 필름유닛의 패턴 방향에 따라 상기 패널의 위치를 조정하고, 상기 패널을 이송하여, 상기 패널의 일면에 상기 편광필름을 부착시키는, 패널이송부 및 상기 필름박리부의 전방에 배치되어, 상기 필름박리부에서 박리된 상기 이형필름을 회수하는 이형필름회수부를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패널에 필름을 부착하는 필름 부착 방법은, 편광필름, 및 상기 편광필름의 일면에 부착되는 이형 필름을 포함하는 필름유닛을 공급하는, 필름유닛공급단계; 상기 필름유닛을 하프커팅부로 이송하는 필름유닛이송단계; 상기 필름유닛의 상기 편광필름을 하프커팅하는 하프커팅단계; 하프커팅한 상기 편광필름의 선단이 박리부의 일단부에 접촉하도록 상기 필름유닛이 이동할 때, 상기 필름유닛이 설정된 필름이동경로에서 벗어나지 않도록 상기 필름유닛의 위치를 조절하는, 필름유닛 위치조정단계; 하프커팅된 상기 편광필름의 선단으로부터 후단까지의 패턴을 검출하는, 편광필름 패턴검출단계; 상기 편광필름 패턴검출단계에서 검출된 상기 편광필름의 패턴의 방향과 상기 패널의 진행방향이 수평하도록 상기 패널의 위치를 보정하는, 패널위치 보정단계; 상기 필름유닛으로부터 상기 편광필름을 분리하고, 상기 패널위치 보정단계에서 위치가 보정된 상기 패널의 일면에 분리된 상기 편광필름을 부착하는 상기 편광필름 박리 및 패널부착단계; 및 분리된 상기 이형필름을 회수하는 이형필름회수단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템 및 편광필름 부착 방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 검출장치가 필름유닛의 선단뿐만 아니라, 중앙부 및 후단에도 위치함으로써, 입체 영상 표시 장치에 사용되는 편광필름의 패턴의 일그러짐을 확인할 수 있는 장점이 있다. 이에 의해, 편광필름의 패턴 형태를 보정하여 패널에 정확하게 하프 커팅된 필름과 필름 사이의 절단공간에 존재하는 이형필름이 팽팽하게 유지되도록 함으로써, 이형필름의 들림 현상을 방지하여 이형필름이 구겨지거나 찢겨지는 현상을 방지할 수 있다.
둘째, 흡착플레이트를 추가적으로 사용함으로써, 검출장치가 편광필름 패턴 및 위치를 검출한 후에 이동하는 과정에서 편광필름의 틀어짐이 없어, 패널에 편광필름이 정밀하게 부착되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 광학필름 부착 시스템에서 수행되는 필름 부착 공정도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템에 사용되는 패널의 이상적인 패턴 및 실제적 패턴 형태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템에서 수행되는 필름 부착 공정도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템을 구성하는 필름 검출보정부의 동작을 도시한 공정도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템의 필름 부착 방법을 개략적으로 설명하는 플로차트.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구조나 방법에 한정되지 않는다.
일반적으로, 입체 영상 표시 장치(예를 들어, TV. 이하 3D 장치로 함)를 제조하기 위해, 디스플레이 패널에 편광필름을 부착하여 좌우 영상을 분리함으로써, 입체감을 내는 편광필름방식(FPR : Film Patterned Retarder)이 많이 사용된다. 상기 편광필름방식을 위해 패널에 부착되는 편광필름은 좌안 및 우안을 위한 패턴이 순차 형성되어 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템에 사용되는 패널의 이상적인 패턴 및 실제적 패턴 형태를 도시한 도면이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 편광필름(11)의 이상적인 패턴(11a, 11b) 방향을 확인할 수 있다. 패널에 부착되는 편광필름(11)의 이상적인 패턴(11a, 11b) 방향은 패널의 일변에 평행하거나 수직 방향이다. 그러나, 실제 공정에서 패널에 부착되기 위한 편광필름(11)이 롤타입으로 제공되는 경우, 필름유닛의 길이가 길어 필름유닛이 쳐지는 문제가 발생한다. 이 경우, 공급되는 필름유닛의 편광필름 패턴(11a, 11b) 또한 일그러진다.
도 2의 (b)를 참조하면, 실제 공급되는 편광필름 패턴(11a, 11b)이 일그러진 일 실시예를 확인할 수 있다.
상기와 같이 편광필름 패턴(11a)이 일그러진 상태에서 패널에 부착되는 경우, 패널의 성능이 저하되는 문제가 발생한다. 이에, 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템(100) 및 편광필름 부착 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템에서 수행되는 필름 부착 공정도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템은 필름공급부(110), 필름이송부(120), 하프커팅부(130), 필름패턴검출부(200), 필름흡착부(240), 박리부(150), 패널이송부(160), 이형필름회수부(140) 및 패널공급부(170)를 포함할 수 있다.
상기 필름공급부(110)는 상기 필름유닛(film unit)(10)을 상기 필름이송부(120)로 공급한다. 상세히, 상기 필름공급부(110)는 상기 필름 유닛(10)을 공급하기 위해 롤러 형태일 수 있다. 그러면, 상기 롤형태의 필름공급부(110)가 회전하면서 상기 필름유닛(10)이 상기 필름이송부(120)로 공급된다.
또한, 상기 필름공급부(110)에서 공급하는 필름유닛 (10)은 보호필름, 편광필름(11) 및 이형필름(release film)(12)을 포함할 수 있다. 상기 보호필름은 상기 패널에 부착된 편광필름(11)의 손상을 방지하는 역할을 하고, 상기 이형필름(12)은 상기 편광필름(11)이 상기 디스플레이 패널에 부착되기 직전에 제거되는 것으로서, 상기 편광필름(11)에 먼지 기타 이물질이 붙는 것을 방지하는 역할을 한다.
상세히, 상기 필름유닛(10)은 상기 보호필름, 편광필름(11) 및 이형필름(12)이 순서대로 적층된 구조일 수 있다. 즉, 상기 편광필름(11)의 일면에는 상기 보호필름이 부착되고, 상기 편광필름(11)의 타면에는 상기 이형필름(12)이 부착된다.
상기 필름이송부(120)는 상기 필름공급부(110)로부터 공급받은 상기 필름유닛(10)을 상기 하프커팅부(130) 및 상기 박리부(150)로 이송한다. 상세히, 상기 필름이송부(120)는 다수의 롤러 및 장력 조절 장치를 포함할 수 있다. 그러면 상기 필름유닛(10)이 다수의 롤러 및 장력 조절 장치에 의해 설정된 장력을 유지하면서 상기 하프커팅부(130) 및 상기 박리부(150)로 순차적으로 이송될 수 있다.
상기 하프커팅부(130)는 상기 필름유닛(10)을 설정된 길이만큼 하프커팅(half cutting)하는 하프커팅용 장치이다. 여기서 하프커팅이라 함은, 상기 하프커팅부(130)에 의하여 상기 필름유닛(10)의 구성 중에서 상기 이형필름(12)을 제외한 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름까지만 절단하는 것을 의미한다. 이 때, 상기 하프커팅부(130)에 의해 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름이 커팅된 부분에서 상기 이형필름(12)이 노출될 수 있다. 이 경우, 상기 필름유닛(10)은 설정된 길이만큼 하프커팅될 수 있고, 상기 설정된 길이는 상기 필름유닛(10) 중 하프커팅된 상기 편광필름(11) 및 보호필름의 전단부로부터 후단부까지의 거리이다. 또한, 상기 이형필름(12)의 일부는 절단될 수 있으나, 완전히 절단되지는 않는다. 일 실시예로, 상기 패널(20)이 직사각형의 형상을 가지는 경우, 상기 설정된 길이는 상기 패널(20)의 장변에 대응하는 길이일 수 있다.
상기 박리부(150)는 상기 필름유닛(10)에서 하프커팅된 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름을 상기 이형필름(12)으로부터 분리한다. 상세히, 상기 박리부(150)는 일단부가 뾰족한 형태의 쐐기 형상의 플레이트(wedge plate)로서, 상기 필름유닛(10)의 전단부가 상기 박리부(150)의 일단부를 통과하면, 상기 필름유닛(10)의 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름의 전단부를 상기 이형필름(12)의 전단부로부터 일부 분리시킨다.
상기 이형필름회수부(140)는 상기 박리부(150)에서 상기 필름유닛(10)으로부터 분리한 상기 이형필름(12)을 회수하는 역할을 한다. 상세히, 상기 이형필름회수부(140)는 다수개의 롤러 및 이형필름회수롤을 포함할 수 있다. 상세히, 박리된 상기 이형필름(13)은 상기 다수개의 롤러 및 상기 이형필름회수롤이 회전하면 상기 이형필름회수롤에 감기어 회수된다.
상기 패널이송부(160)는 상기 패널(20)을 이송하여 상기 박리부(150)에 의해 분리된 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름을 상기 패널(20)에 부착하고, 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름이 부착된 패널(20)을 이송한다. 상세히, 상기 편광필름(11)이 상기 패널(20)의 부착면에 직접 접촉되어 부착되면서, 상기 편광필름(11)에 적층된 상기 보호필름도 상기 패널(20)에 간접적으로 부착될 수 있다. 상세히, 상기 패널이송부(160)는 입구측이송부(161), 부착부(162) 및 출구측이송부(163)를 포함할 수 있다.
상기 입구측이송부(161)는 상기 패널공급유닛(170)으로부터 상기 패널(20)을 공급받고, 상기 패널(20)이 상기 박리부(150)로부터 분리된 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름의 전단부에 접촉하도록, 상기 패널(20)을 상기 부착롤러(162)로 이송한다. 일 실시예로, 상기 입구측이송부(161)는 컨베이어 벨트 또는 다수개의 롤러를 포함할 수 있으나, 상기 패널(20)을 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름의 전단부에 접촉하도록 이송할 수 있다면 그 구조에 대한 제한은 없다.
상기 부착부(162)는 상기 입구측이송부(161)를 통해 이송된 상기 패널(20)에 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름을 부착한다. 상세히, 상기 부착부(162)는 상부착롤(162a) 및 하부착롤(162b)를 포함할 수 있다. 상기 패널(20)이 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름의 전단부에 접촉하는 경우, 상기 상부착롤(162a)은 하강하고 상기 하부착롤(162b)은 상승한다. 이 때, 상기 패널(20)과 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름은 상기 상부착롤(162a) 및 상기 하부착롤(162b) 사이에 배치되어, 상기 상부착롤(162a) 및 상기 하부착롤(162b)에 의해 가압된다. 그리고, 상기 상부착롤(162a) 및 상기 하부착롤(162b)가 회전하면, 가압력 및 회전력에 의해 상기 패널(20)의 부착면에 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름을 부착한다.
상기 출구측이송부(163)는 상기 부착부(162)에 의해 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름이 부착된 패널(20)을 다음 공정이 실시되는 곳으로 이송시키는 역할을 한다. 일 실시예로, 상기 출구측이송부(163)는 상기 입구측이송부(161)와 마찬가지로 컨베이어 벨트 또는 다수개의 롤러를 포함할 수 있으나, 상기 패널(20)을 다음 공정이 실시되는 곳으로 이송할 수 있다면 그 구조에 대한 제한은 없다.
또한, 상기 입구측이송부(161)는 후술할 상기 필름패턴검출부(200)가 상기 편광필름(11)의 패턴을 검출하면, 제어부(미도시)로부터 검출결과를 입력 받는다. 그리고, 상기 입구측이송부(161)는 상기 부착롤러(162)에 의해 상기 패널(20)에 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름이 부착되기 전에, 상기 편광필름(11)의 패턴형태와 상기 패널(20)의 단변 또는 장변이 수평하도록 상기 패널(20)의 위치를 조절한다. 즉, 상기 편광필름(11)의 패턴이 휘어진 경우, 그 휘어짐만큼 상기 패널(20)의 위치를 조절하여, 상기 패널(20)의 이송방향을 조절할 수 있다.
상기 패널공급부(170)는 상기 패널이송부(160)에 상기 패널(20)을 공급한다. 상세히, 상기 패널공급부(170)는 상기 패널이송부(160)의 입구측이송부(161) 상측에 배치되어, 상기 입구측이송부(161)의 상면에 상기 패널(20)을 공급할 수 있다.
상기 필름흡착부(240)는 상기 박리부(150)로 진입하기 전의 상기 필름유닛(10) 중 하프커팅된 편광필름(11)의 전단 혹은 일부를 흡착하여 상기 필름유닛(10)의 위치를 고정할 수 있고, 또한, 상기 필름유닛(10)의 흡착상태를 해제할 수 있다. 또한, 상기 필름흡착부(240)는 상기 필름 유닛(10)의 폭방향(이동방향에 대해 수직인 방향)으로 상기 필름 유닛(10)의 전체를 흡착할 수 있다.
또한, 상기 필름흡착부(240)는 상기 필름유닛(10)을 흡착한 상태에서 상기 박리부(150)의 하면을 따라 상기 필름유닛(10)과 일체로 전진할 수 있고, 상기 필름유닛(10)의 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름이 상기 박리부(150)의 일단부에 접촉하면, 상기 필름유닛(10)의 흡착상태를 해제하고, 후진하여 원위치로 복귀할 수 있다.
상세히, 상기 필름흡착부(240)가 상기 필름유닛(10)을 흡착하는 흡착면에는 진공 흡착을 위한 진공흡착홀이 형성되어 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름을 흡착하거나, 일정 수준의 점착력을 갖는 점착 시트가 상기 필름흡착부(240)의 흡착면에 고정되어 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름이 상기 점착 시트에 부착되도록 할 수 있다. 다만, 상기 필름유닛(10)을 흡착면에 흡착할 수 있다면 흡착 방식에 대한 제한은 없다.
상세히, 상기 필름유닛(10)이 상기 필름이송부(20)에 의해 이송되는 경우, 상기 필름흡착부(240)는 상기 필름유닛(10) 중 하프커팅된 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름의 전단부 위치에 흡착되도록 배치될 수 있다. 더욱 상세히, 상기 필름흡착부(240)의 전단부와 상기 편광필름(11) 및 보호필름의 전단부가 일치하는 위치 또는 상기 필름흡착부(240)의 전단부가 상기 편광필름(11) 및 보호필름의 전단부보다 일정간격 뒤에 배치된 상태에서 상기 필름흡착부(240)가 상기 필름유닛(10)에 흡착할 수 있다. 또한, 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름의 전단부가 상기 박리부(150)의 일단부에서 상기 이형필름(12)으로부터 분리되기 전까지 상기 필름흡착부(240)는 상기 필름유닛(10)과 일체로 필름이동경로로 이동할 수 있다. 상기 필름이동경로란, 상기 필름유닛(10) 중 하프커팅된 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름의 전단부와 상기 박리부(150)의 일단부가 서로 평행하도록 상기 필름유닛이 이동하는 경로이다. 다르게는 상기 필름유닛(10) 중 하프커팅된 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름의 전단부가 상기 박리부(150)의 방향으로 이동하는 경로이다. 상기 필름흡착부(240)의 동작에 대한 자세한 설명은 후술한다.
상기 필름패턴검출부(200)는 하프커팅된 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름의 전단부와 후단부 사이에 적어도 두 개 이상 배치되어, 상기 편광필름(11)의 패턴을 검출한다. 바람직하게는 상기 필름패턴검출부(200)는 편광필름(11)의 패턴을 검출하기 위해 전단패턴검출부(210), 후단패턴검출부(220) 및 중앙패턴검출부(230)를 포함할 수 있다.
상기 전단패턴검출부(210)는 하프커팅된 편광필름(11)의 전단으로부터 일정간격 이격되고, 상기 상부착롤(162a) 및 상기 하부착롤(162b)이 이격되어 있는 이격공간에 배치되어, 상기 편광필름(12)의 전단에 형성된 패턴을 검출한다. 상세히, 상기 전단패턴검출부(210)는 검출카메라 형태로, 상기 편광필름(11)의 전단에서 부터 일정 길이의 패턴 형태를 촬영하여 패턴 형태를 검출할 수 있다.
또한, 상기 전단패턴검출부(210)는 상기 상부착롤(162a) 및 상기 하부착롤(162b)이 각각 하강 또는 상승 운동할 때, 상기 하부착롤(162b)과 간섭하지 않도록 후진 운동하거나 후진 후 원위치로 복귀할 수 있다. 상세히, 상기 전단패턴검출부(210)에는 실린더 등이 연결되어, 실린더의 운동에 의해 상기 전단패턴검출부(210)가 왕복운동할 수 있다.
상기 후단패턴검출부(220)는 하프커팅된 편광필름(11)의 후단에 형성된 패턴을 검출한다. 상세히, 상기 후단패턴검출부(220)는 검출카메라 형태로, 상기 편광필름(12)의 후단부터 전단 방향으로 일정 길이의 패턴 형태를 촬영하여 패턴 형태를 검출할 수 있다.
또한, 상기 후단패턴검출부(220)는 초기 위치가 상기 상부착롤(162a) 및 상기 하부착롤(162b)와 간섭하지 않기 때문에 별도의 이동수단의 연결 없이 고정되어 있을 수 있다.
상기 중앙패턴검출부(230)는 하프커팅된 편광필름(11)의 중앙부으로부터 일정간격 이격되어, 상기 편광필름(12)의 중앙부에 형성된 패턴을 검출한다. 상세히, 상기 중앙패턴검출부(230)는 검출카메라 형태로, 상기 편광필름(12)의 중앙부의 패턴 형태를 촬영하여 패턴 형태를 검출할 수 있다. 상기 중앙패턴검출부(230)의 패턴 검출 범위는 상기 전단패턴검출부(210)와 상기 후단패턴검출부(220)의 검출 범위와 일부 중첩될 수 있다.
또한, 상기 중앙패턴검출부(230)는 초기 위치가 상기 상부착롤(162a) 및 상기 하부착롤(162b)와 간섭하지 않기 때문에 별도의 이동수단의 연결 없이 고정되어 있을 수 있다.
아래에서는, 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템의 편광필름 부 동작을 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템을 구성하는 필름패턴 검출부 및 필름흡착부의 동작을 도시한 공정도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템의 필름 부착 방법을 개략적으로 설명하는 플로차트이다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템의 필름부착방법은 필름유닛공급단계(S10), 필름유닛이송단계(S20), 하프커팅단계(S30), 필름유닛 위치조정단계(S40), 편광필름 패턴검출단계(S50), 패널위치 보정단계(S51), 편광필름박리 및 패널부착단계(S60) 및 이형필름회수단계(S70)를 포함할 수 있다.
상기 필름유닛공급단계(S10)는 편광필름, 및 상기 편광필름의 일면에 부착되는 이형 필름을 포함하는 필름유닛을 공급하는 단계이다.
상기 필름유닛이송단계(S20)는 상기 필름유닛을 하프커팅부로 이송하는 단계이다.
상기 하프커팅단계(S30)는 상기 필름유닛의 상기 편광필름을 하프커팅하는 단계이다.
상기 이형필름회수단계(S70)는 상기 필름유닛으로부터 분리된 이형필름을 회수하는 단계이다.
상기 필름유닛공급단계(S10), 필름유닛이송단계(S20), 하프커팅단계(S30) 및 이형필름회수단계(S70)의 과정은 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착 시스템의 구성을 통해서 쉽게 알 수 있고, 일반 필름 부착 시스템에서 공지된 기술인 바, 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 필름유닛 위치조정단계(S40)는 상기 필름흡착부(240)가 상기 필름유닛(10)의 하프커팅된 편광필름(11) 및 보호필름의 전단부를 흡착하여, 상기 필름유닛(10)과 상기 필름흡착부(240)가 일체로 이동함으로써, 상기 필름유닛(10)을 상기 박리부(150)의 일단부로 이송시키는 단계이다. 즉, 상기 필름유닛(10)이 설정된 필름이송경로로 이송되도록, 상기 필름흡착부(240)가 상기 필름유닛(10)을 흡착하여 상기 필름유닛(10)의 위치를 조정한다. 상기 설정된 필름이송경로는 상기 필름유닛(10)이 상기 박리부(150)의 일단부로 어긋남이 없이 일정한 방향으로 이송되는 경로를 의미한다. 후술하겠지만, 상기 필름흡착부(240)는 상기 필름유닛(10)의 하프커팅된 편광필름(11) 및 보호필름의 전단부가 이송되어 상기 박리부(150)의 일단부에 접촉하면, 상기 필름유닛(10)의 흡착상태를 해제하고, 원위치로 복귀하여 후속하는 편광필름의 전단부를 흡착할 수 있다.
상기 편광필름 패턴검출단계(S50)는 하프커팅된 상기 편광필름(11)의 전단부와 후단부 사이의 패턴을 검출하는 단계이다. 상세히, 상기 편광필름(11)으로부터 일정간격 이격된 필름패턴검출부(200)가 하프커팅된 상기 편광필름의 패턴을 검출한다. 더욱 상세히, 상기 전단패턴검출부(210)가 하프커팅된 상기 편광필름의 전단의 패턴을 촬영하여 패턴의 형태를 검출하고, 상기 중앙패턴검출부(230)가 하프커팅된 상기 편광필름의 중앙부의 패턴을 촬영하여 패턴의 형태를 검출하며, 상기 후단패턴검출부(220)가 하프커팅된 상기 편광필름의 후단의 패턴을 촬영하여 패턴의 형태를 검출함으로써, 편광필름의 전단, 후단 및 중앙부의 패턴을 모두 검출할 수 있다. 이를 통해, 검출된 상기 편광필름의 패턴을 사용하여, 가로방향 및 세로방향으로 상기 편광필름의 패턴이 어느정도 휘어졌는지를 검출할 수 있다.
상기 편광필름 패턴검출단계(S50)에서 상기 편광필름의 패턴이 기준치 이상으로 휘어진 경우에는, 패널위치 보정단계(S51)에서 상기 패널(20)의 위치를 보정한다. 상세히, 상기 입구측이송부(161)와 상기 출구측이송부(163)는 제어부(미도시)로부터 패턴의 검출결과에 따른 보정정도를 입력받아, 상기 부착롤러(162)에 의해 상기 패널(20)에 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름이 부착되기 전에, 상기 패널(20)의 부착면에 패턴이 평행하게 상기 편광필름(11)이 부착될 수 있도록, 상기 패널(20)의 위치를 조절한다. 즉, 상기 패널(20)의 위치를 상기 편광필름(11)의 패턴의 휘어짐 정도에 따라 조절하여 상기 패널(20)에 상기 편광필름(110)을 부착한다.
상기 편광필름 박리 및 패널 부착단계(S60)는 이송된 필름유닛 중 하프커팅된 상기 편광필름(11) 및 보호필름을 상기 이형필름(12)으로부터 박리하고, 박리된 상기 편광필름(11) 및 보호필름을 상기 패널(20)의 부착면에 부착한다.
상세히, 이송된 필름유닛(10) 중 하프커팅된 상기 편광필름(11) 및 보호필름의 전단부가 상기 박리부(150)의 일단부에 위치하면, 상기 편광필름(11) 및 보호필름의 일부가 상기 이형필름(12)으로부터 분리된다. 그리고, 상기 편광필름(11)의 패턴의 휘어짐 정도에 따라 상기 패널(20)의 위치가 조정된다. 그 후, 상기 상부착롤(162a) 및 하부착롤(162b)이 분리된 상기 편광필름(11) 및 보호필름과 상기 패널(20)을 가압하고 회전한다. 상기 부착롤러(162)의 회전에 의해 상기 패널(20)이 이동하고, 상기 패널(20)의 부착면에 상기 편광필름(11) 및 보호필름이 부착된다. 이 때, 상기 편광필름(11)의 패턴의 휘어짐 정도에 따라 상기 패널의 위치가 조정되었기 때문에, 상기 패널(20)에 상기 편광필름(11)의 패턴이 상기 패널의 단변 또는 장변에 평행하도록 부착된다.
아래에서는, 상기 필름유닛 위치조정단계(S40), 상기 편광필름 패턴검출단계(S50), 상기 패널위치 보정단계(S51) 및 상기 편광필름 박리 및 패널부착단계(S60)의 동작의 일 실시예를 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.
도 4의 (a)를 참조하면, 선행하는 편광필름(11) 및 보호필름은 상기 이형필름(12)에서 박리되면서 상기 패널(20)의 부착면에 부착된다. 후행하는 하프커팅된 편광필름(11) 및 보호필름의 전단부는 상기 필름흡착부(240)에 의해 흡착되어 있다. 상기 선행하는 편광필름(11) 및 보호필름이 상기 패널(20)에 부착되면서 이송되고, 상기 필름흡착부(240)는 후행하는 상기 필름유닛(10)의 전단부를 흡착한 상태로 상기 필름유닛(10)의 이동방향 및 이동속도와 동일하게 상기 필름유닛(10)과 일체로 이동한다.
도 4의 (b)를 참조하면, 상기 필름유닛(10)의 전단부가 상기 필름흡착부(240)에 흡착되어, 상기 필름흡착부(240)와 일체로 이동하여, 상기 박리부(150)의 끝단부에 위치한다.
도 4의 (c) 및 (d)를 참조하면, 상기 필름유닛(10)의 전단부가 상기 박리부(150)의 끝단부에 위치하면, 상기 필름흡착부(240)는 상기 필름유닛(10)의 흡착을 해제한 후 원위치로 복귀한다. 그리고, 상기 필름흡착부(240)가 후속하는 하프커팅된 편광필름 및 보호필름의 전단부를 다시 흡착하게 된다.
도 4의 (e)를 참조하면, 상기 필름흡착부(240)가 원위치로 복귀하면, 상기 전단패턴검출부(210)가 전진하여 상기 필름유닛(10)의 전단부의 패턴을 검출하고, 상기 중앙패턴검출부(230) 및 상기 후단패턴검출부(240)가 상기 필름유닛의 중앙부 및 제1 후단부(11b)의 패턴을 검출하고, 검출결과를 제어부로 보낸다.
이때, 상기 전단패턴검출부(210)의 검출위치로의 이동을 위해 상기 하부착롤(162b)은 상기 전단패턴검출부(210)의 이동 경로에서 회피되도록 하강한다.
도 4의 (f)를 참조하면, 하프커팅된 편광필름(11) 및 보호필름의 전단부는 박리부(150)의 끝단부에 위치하여 이형필름(12)으로부터 일부 분리된다.
또한, 상기 입구측이송부가 제어부로부터 검출결과에 따른 보정 정도를 입력받아 상기 패널(20)의 위치를 보정한다. 그 후, 상기 부착롤러(162)의 상부착롤(162a)가 하강하고, 상기 하부착롤(162b)이 상승하여 상기 패널(20)의 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름의 분리된 부분을 가압하고 회전하여, 상기 패널(20)의 부착면에 상기 편광필름(11) 및 상기 보호필름을 부착한다. 또한, 상기 하부착롤(162b)이 상승할 때 상기 하부착롤(162b)에 간섭되지 않도록 상기 전단패턴검출부(210)는 후진하여 상기 하부착롤(162b)의 이동 경로에서 회피한다.
이후, 상기 상부착롤(162a)과 하부착롤(162b)이 회전 하면서 상기 편광필름(11)을 패널(20)의 부착면에 부착한다. 이때, 상기 편광필름(11)의 이송과 함께 상기 필름흡착부(240)가 후속하는 필름 유닛(10)을 흡착한 상태로 이동되므로, 상기 필름에 부착되고 있는 상태의 상기 편광필름(11)은 늘어지거나 이송 방향이 변경되지 않게 단단히 지지되게 된다. 따라서 상기 편광필름(11)의 부착 과정 또는 이송과정중에 상기 편광필름(11)의 패턴이 틀어지는 것이 방지 된다.
또한 본 발명은 패턴이 형성된 편광 필름(11)을 포함하는 필름유닛(10)이 방향이 틀어져서 이송되는 경우에 위치를 조정하기 어려운 편광필름(11)을 조정하기 보다는 편광 필름(11)의 틀어진 정도에 따라 패널의 위치를 조정하므로서 상기 편광필름(11)을 패널(20)에 정확하게 부착 할 수 있다.

Claims (10)

  1. 패널에 필름을 부착하는 필름 부착 시스템에 있어서,
    편광필름, 및 상기 편광필름의 일면에 부착되는 이형 필름을 포함하는 필름유닛을 공급하는 필름공급부;
    상기 필름유닛의 이송 방향을 기준으로 상기 필름공급부의 전방에 배치되어, 상기 필름공급부로부터 공급받은 상기 필름유닛을 이송하는 필름이송부;
    상기 필름이송부의 전방에 배치되어, 상기 필름이송부로부터 이송된 상기 필름유닛 중 상기 편광필름만 커팅하는 하프커팅(half cutting)부;
    하프커팅된 상기 편광필름의 전단 및 후단 사이에서 상기 편광필름과 일정간격 이격되도록 배치되어, 상기 편광필름의 패턴을 검출하는 필름패턴검출부;
    상기 필름패턴검출부로부터 패턴이 검출된 상기 필름유닛으로부터 상기 이형필름을 분리하는 박리부;
    상기 하프커팅부와 상기 박리부 사이에 배치되어, 상기 하프커팅부로부터 하프커팅된 상기 편광필름을 흡착하고, 상기 필름유닛과 일체로 이동하는 필름흡착부;
    상기 필름패턴검출부로부터 검출된 상기 필름유닛의 패턴 방향에 따라 상기 패널의 위치를 조정하고 상기 패널을 상기 박리부의 일단부로 이송하여, 상기 패널의 일면에 상기 편광필름을 부착시키는 패널이송부;
    상기 필름박리부의 전방에 배치되어, 상기 박리부에서 분리된 상기 이형필름을 회수하는 이형필름회수부를 포함하는 필름 부착 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름흡착부는 상기 박리부의 끝단의 전단은 상기 편광필름의 전단보다 소정 간격 뒤에 위치하여 상기 편광필름을 흡착하는 것을 특징으로 하는, 필름 부착 시스템,
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 필름흡착부는,상기 필름유닛과 일체로 이동하여 상기 필름유닛이 상기 박리부에서 분리되면 상기 편광필름의 흡착상태를 해제하는 것을 특징으로 하는 필름 부착 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 필름흡착부는,
    상기 편광필름의 흡착상태가 해제되면, 상기 편광필름을 흡착한 위치로 복귀하여, 후속 진행되는 하프커팅된 편광필름을 흡착하는 것을 특징으로 하는, 필름 부착 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름패턴검출부는,
    하프커팅된 상기 편광필름의 전단부 패턴을 검출하는 전단패턴검출부;
    하프커팅된 상기 편광필름의 후단부 패턴을 검출하는 후단패턴검출부; 및
    하프커팅된 상기 편광필름의 중앙부 패턴을 검출하는 중앙패턴검출부를 포함하는, 필름 부착 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 패널이송부는,
    상기 필름패턴검출부로부터 검출된 상기 편광필름의 패턴방향과 상기 패널의 장변 또는 단변이 수평이 되도록 상기 패널의 위치를 조정하고 이송하는 입구측이송부;
    상기 박리부의 전방에 배치되어, 상부착롤이 하강하고 하부착롤이 상승하여 상기 편광필름과 상기 패널을 가압함으로써, 상기 패널의 일면에 상기 편광필름을 부착하는 부착부; 및
    상기 편광필름이 부착된 상기 패널을 외부로 배출하는 출구측이송부;를 포함하는, 필름 부착 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전단패턴검출부는 상기 상부착롤 및 상기 하부착롤 사이의 공간에 배치되고, 상기 상부착롤 및 하부착롤이 상기 편광필름과 상기 패널을 가압할 때, 상기 상부착롤 또는 상기 하부착롤과 간섭되지 않도록, 상기 전단패턴검출부는 전후 왕복운동하는 것을 특징으로 하는, 필름 부착 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상부착롤이 하강하고 상기 하부착롤이 상승할 때, 상기 전단패턴검출부는 후퇴하고, 상기 상부착롤이 상승하고 상기 하부착롤이 하강할 때, 상기 전단패턴검출부는 전진하는 것을 특징으로 하는, 필름 부착 시스템.
  9. 패널에 필름을 부착하는 필름 부착 방법에 있어서,
    편광필름, 및 상기 편광필름의 일면에 부착되는 이형 필름을 포함하는 필름유닛을 공급하는, 필름유닛공급단계;
    상기 필름유닛을 하프커팅부로 이송하는 필름유닛이송단계;
    상기 필름유닛의 상기 편광필름을 하프커팅하는 하프커팅단계;
    하프커팅한 상기 편광필름의 전단이 박리부의 일단부에 접촉하도록 상기 필름유닛이 이동할 때, 상기 필름유닛이 설정된 필름이동경로에서 벗어나지 않도록 상기 필름유닛의 위치를 조절하는, 필름유닛 위치조정단계;
    하프커팅된 상기 편광필름의 전단으로부터 후단까지의 패턴을 검출하는, 편광필름 패턴검출단계;
    상기 편광필름 패턴검출단계에서 검출된 상기 편광필름의 패턴의 방향과 상기 패널의 진행방향이 수평하도록 상기 패널의 위치를 보정하는, 패널위치 보정단계;
    상기 필름유닛으로부터 상기 편광필름을 분리하고, 상기 패널위치 보정단계에서 위치가 보정된 상기 패널의 일면에 분리된 상기 편광필름을 부착하는 상기 편광필름 박리 및 패널부착단계; 및
    분리된 상기 이형필름을 회수하는 이형필름회수단계를 포함하는, 필름 부착 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 편광필름 패턴검출단계는,
    하프커팅된 상기 편광필름의 전단부, 후단부 및 중앙부의 패턴을 검출하는 것을 특징으로 하는, 필름 부착 방법.
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