KR20170125212A - Laser cutting apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 편광 필름을 절단 가능한 레이저 절단 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for cutting a polarizing film.
종래 사용되고 있는 표시장치들 중의 하나인 CRT(cathode ray tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보단말기기 등의 모니터에 주로 이용되어 오고 있으나, CRT 자체의 큰 무게나 크기로 인하여 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극 대응할 수 없었다.A cathode ray tube (CRT), which is one of the display devices conventionally used, has been mainly used for monitors such as a TV, a measurement device, and an information terminal device. However, due to the large weight and size of the CRT itself, Could not respond positively to the demand of
이러한 CRT를 대체하기 위해 소형, 경량화의 장점을 갖고 있는 액정표시장치가 활발하게 개발되어 왔고, 최근에는 평판표시장치로서의 역할을 충분히 수행할 수 있을 정도로 개발되어 그 수요가 점차 증가하고 있다.In order to replace such a CRT, a liquid crystal display device having advantages of small size and light weight has been actively developed, and in recent years, a demand for a flat panel display device has been developed to such a degree that it can sufficiently perform its function.
이러한 액정표시장치의 화상구현원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용하는 것으로서, 액정은 분자구조가 가늘고 길며 배열에 방향성을 갖는 이방성과 전기장 내에 놓일 경우 그 크기에 따라 분자배열의 방향이 변화되는 분극성질을 띤다. 이에 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 면으로 각각 전계생성전극이 형성된 한 쌍의 투명절연기판으로 이루어진 액정패널을 필수적인 구성요소로 하며, 각 전계생성전극 사이의 전기장 변화를 통해서 액정분자의 배열방향을 인위적으로 조절하고 이때 변화되는 빛의 투과율을 이용하여 여러가지 화상을 표시한다.The principle of image realization of such a liquid crystal display device utilizes optical anisotropy and polarization property of a liquid crystal. The liquid crystal has an anisotropy having a long molecular structure and a directionality in arrangement, and a polarization in which the direction of the molecular arrangement is changed according to the size It has properties. Accordingly, the liquid crystal display device has a liquid crystal panel composed of a pair of transparent insulating substrates, each of which has electric field generating electrodes formed on the surfaces thereof facing each other with a liquid crystal layer sandwiched therebetween as an essential component, The arrangement direction of the molecules is artificially adjusted, and various images are displayed by using the transmittance of light which is changed at this time.
이때, 상기 액정패널의 상부 및 하부에 각각 액정표시장치의 액정 배향변화를 가시화하는 편광 필름이 위치되는데, 상기 편광 필름은 투과측과 일치하는 편광성분의 빛을 투과시키므로, 두 개의 편광 필름의 투과축의 배치와 액정의 배열 특성에 의해 빛의 투과정도를 결정하게 된다.At this time, a polarizing film for visualizing the liquid crystal alignment change of the liquid crystal display device is positioned on the upper and lower sides of the liquid crystal panel. Since the polarizing film transmits light of the polarized light component coinciding with the transmissive side, The degree of light transmission is determined by the arrangement of the axes and the arrangement characteristics of the liquid crystals.
이러한 편광 필름은, 편광 필름을 목형 절단 장치 또는 레이저 절단 장치를 이용해 절단하여 제조하고 있으며, 레이저빔의 물리적 우수성으로 인해 레이저 절차 장치의 사용 비중이 점차 증가되고 있다. 그런데, 종래의 레이저 절단 장치는, 편광 필름의 절단 품질 불량으로 인해 편광 필름의 절단면에 기포가 발생하여, 편광 필름과 액정 패널의 부착 부위에 들뜸 현상이 발생한다는 문제점이 있다.Such a polarizing film is produced by cutting a polarizing film by using a wood cutting device or a laser cutting device, and the proportion of use of the laser processing device is gradually increasing due to the physical superiority of the laser beam. However, in the conventional laser cutting apparatus, air bubbles are generated on the cut surfaces of the polarizing film due to defective cutting quality of the polarizing film, and there is a problem that lifting phenomenon occurs at the attachment region of the polarizing film and the liquid crystal panel.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 편광 필름의 절단면에 기포가 발생하지 않도록 구조를 개선한 레이저 절단 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a laser cutting apparatus and a laser cutting method in which a structure is improved so that bubbles are not generated on a cut surface of a polarizing film.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 장치는, 보호 필름층, 액티브층 및 투과도 향상층을 적어도 포함한 다수의 필름층들로 구성된 편광 필름을 레이저 절단하기 위한 레이저 절단 장치에 있어서, 레이저빔을 발진하는 레이저 발진기; 및 상기 레이저빔을 상기 편광 필름에 미리 설정된 절단 예정선을 따라 반복적으로 조사하여, 상기 편광 필름을 미리 정해진 범위의 절단 깊이 만큼씩 단계적으로 절단하는 레이저 헤드;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a laser cutting apparatus for cutting a polarizing film composed of a plurality of film layers including at least a protective film layer, an active layer, and a transmittance improving layer, A laser oscillator for oscillating a laser beam; And a laser head repeatedly irradiating the laser beam along a predetermined line to be cut on the polarizing film to cut the polarizing film stepwise by a predetermined cut depth.
바람직하게, 상기 레이저 헤드는, 상기 레이저빔을 미리 정해진 스캔 영역에 조사 가능한 레이저 스캐너이다. Preferably, the laser head is a laser scanner capable of irradiating the laser beam in a predetermined scanning area.
바람직하게, 상기 레이저 헤드는, 상기 레이저빔의 광경로를 조절 가능한 적어도 하나의 갈바로미러를 구비한다.Preferably, the laser head has at least one galvanometer mirror capable of adjusting an optical path of the laser beam.
바람직하게, 상기 레이저 헤드 또는 상기 편광 필름을 상기 절단 예정선과 평행하게 이송 가능한 이송 유닛;을 더 포함한다.Preferably, the apparatus further includes a transfer unit capable of transferring the laser head or the polarizing film in parallel with the line to be cut.
바람직하게, 상기 이송 유닛은 상기 레이저 헤드 또는 상기 편광 필름을 미리 정해진 이송 속도로 연속적으로 이송하고, 상기 레이저 헤드는 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 미리 정해진 스캔 속도로 반복적으로 왕복 조사한다.Preferably, the transfer unit continuously transfers the laser head or the polarizing film at a predetermined transfer speed, and the laser head moves the laser beam along a predetermined section of the line to be cut belonging to the scan area at a predetermined scan speed .
바람직하게, 상기 스캔 속도는 상기 이송 속도에 비해 빠르도록 설정된다.Preferably, the scan speed is set to be faster than the feed speed.
바람직하게, 상기 이송 유닛은, 상기 레이저 헤드 또는 상기 편광 필름을 이송 또는 이송 정지하기를 반복하도록 미리 정해진 단위 거리만큼씩 단속적으로 이송하고, 상기 레이저 헤드는, 상기 레이저 헤드 또는 상기 편광 필름이 이송 정지될 때 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 미리 정해진 스캔 속도로 반복적으로 왕복 조사한다.Preferably, the transfer unit intermittently transfers the laser head or the polarizing film by a predetermined unit distance so as to repeat the transfer or stop of the polarizing film, and the laser head moves the laser head or the polarizing film to the transfer stop The laser beam is repeatedly irradiated repeatedly at a predetermined scan speed along a specific section of the line to be cut belonging to the scan area.
바람직하게, 상기 단위 거리는, 상기 특정 구간의 길이와 동일하거나 상기 특정 구간의 길이에 비해 짧도록 설정된다.Preferably, the unit distance is set to be equal to or shorter than the length of the specific section.
바람직하게, 상기 레이저 헤드는 상기 레이저빔을 상기 절단 예정선을 따라 미리 정해진 일 방향으로 반복적으로 조사한다.Preferably, the laser head repeatedly irradiates the laser beam along a predetermined line to be cut along a predetermined direction.
바람직하게, 상기 이송 유닛은 상기 레이저 헤드 또는 상기 편광 필름을 미리 정해진 속도로 연속적으로 이송하고, 상기 레이저 헤드는 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 상기 일 방향으로 반복적으로 조사한다.Preferably, the transfer unit continuously conveys the laser head or the polarizing film at a predetermined speed, and the laser head irradiates the laser beam repeatedly in the one direction along a specific section of the line to be cut belonging to the scan area .
바람직하게, 상기 레이저 헤드는, 상기 레이저빔을 상기 절단 예정선의 연장 방향을 기준으로 상기 편광 필름과 예각 또는 둔각을 이루도록 상기 절단 예정선을 따라 조사한다.Preferably, the laser head irradiates the laser beam along the line along which the object is to be cut so as to form an acute angle or an obtuse angle with the polarizing film with respect to the extending direction of the line along which the object is intended to be cut.
바람직하게, 상기 레이저빔은 9.3 ㎛ 내지 10.6 ㎛의 파장을 갖는다.Preferably, the laser beam has a wavelength of 9.3 탆 to 10.6 탆.
바람직하게, 상기 레이저빔은 CO2 레이저빔이다.Preferably, the laser beam is a CO 2 laser beam.
바람직하게, 상기 보호 필름층은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 중 적어도 하나를 포함하여 구성된다.Preferably, the protective film layer comprises at least one of polyethylene terephthalate and polyethylene.
바람직하게, 상기 액티브층은, 폴리비닐 알코올과 액정중 적어도 하나를 포함하여 구성된다.Preferably, the active layer comprises at least one of polyvinyl alcohol and liquid crystal.
바람직하게, 상기 투과도 향상층은, 아크릴, 트리아세틸 셀룰로우즈 및 올레핀 폴리머 중 적어도 하나를 포함하여 구성된다.Preferably, the transmittance improving layer comprises at least one of acrylic, triacetylcellulose and an olefin polymer.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 레이저 절단 방법은, 보호 필름층, 액티브층 및 투과도 향상층을 적어도 포함한 다수의 필름층들로 구성된 편광 필름을 레이저 절단하기 위한 레이저 절단 방법에 있어서, 미리 정해진 스캔 영역에 레이저빔을 조사 가능한 레이저 헤드를 이용해 상기 편광 필름에 미리 정해진 절단 예정선을 따라 상기 레이저빔을 반복적으로 조사하여, 상기 편광 필름을 미리 정해진 범위의 절단 깊이만큼 씩 단계적으로 절단한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a laser cutting method for laser cutting a polarizing film comprising a plurality of film layers including at least a protective film layer, an active layer, and a transmittance improving layer, Wherein the polarizing film is repeatedly irradiated with the laser beam along a predetermined line to be cut on the polarizing film by using a laser head capable of irradiating a laser beam to a predetermined scan region, Stepwise cut.
바람직하게, 상기 레이저 헤드는, 미리 정해진 이송 속도로 상기 절단 예정선과 평행하게 연속적으로 이송됨과 동시에 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 미리 정해진 스캔 속도로 반복적으로 왕복 조사한다.Preferably, the laser head is continuously conveyed in parallel with the line along which the object is intended to be cut at a predetermined conveying speed, and the laser beam is repeatedly reciprocated at a predetermined scanning speed along a specific section of the line along which the object is intended to be cut, do.
바람직하게, 상기 스캔 속도는 상기 이송 속도에 비해 빠르도록 설정된다.Preferably, the scan speed is set to be faster than the feed speed.
바람직하게, 상기 레이저 헤드는, 이송 또는 이송 정지되기를 반복하도록 미리 정해진 단위 거리만큼씩 단속적으로 이송되며, 이송 정지될 때 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 미리 정해진 스캔 속도로 반복적으로 왕복 조사한다.Preferably, the laser head is intermittently conveyed by a predetermined unit distance so as to repeat the feeding or stopping of feeding, and when the feeding is stopped, the laser beam is scanned along a predetermined section of the to-be- Repeatedly scan at the speed.
바람직하게, 상기 단위 거리는, 상기 특정 구간의 길이와 동일하거나 상기 특정 구간의 길이에 비해 짧도록 설정된다.Preferably, the unit distance is set to be equal to or shorter than the length of the specific section.
바람직하게, 상기 레이저 헤드는, 미리 정해진 이송 속도로 상기 절단 예정선과 평행하게 연속적으로 이송됨과 동시에 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 미리 정해진 일 방향으로 반복적으로 조사한다.Preferably, the laser head is continuously transported in parallel with the line to be cut at a predetermined transporting speed, and at the same time, the laser beam is repeatedly irradiated in a predetermined direction along a specific section of the line to be cut belonging to the scan area .
본 발명에 따른 레이저 절단 장치 및 방법은, 편광 필름을 미리 정해진 범위의 절단 깊이만큼 씩 단계적으로 절단하여 편광 필름의 절단면이 충분히 냉각될 수 있는 냉각 시간을 절단 단계들 사이에 마련함으로써, 편광 필름의 절단면이 과열 팽창되어 기포가 포획될 수 있는 빈 공간이 편광 필름의 절단면에 형성되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 절단 장치 및 방법은, 편광 필름의 절단면에 기포가 포획되는 것을 방지하여, 편광 필름의 절단면에 포획된 기포로 인해 편광 필름과 액정 패널의 부착 부위에 들뜸 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The apparatus and method for laser cutting according to the present invention are characterized in that the polarizing film is stepwise cut by a predetermined cutting depth to provide a cooling time between the cutting steps so that the cut surface of the polarizing film can be sufficiently cooled, It is possible to prevent an empty space in which the cut surface is overheated and expanded and the bubbles can be trapped on the cut surface of the polarizing film. Therefore, the apparatus and method for cutting a laser according to the present invention prevent the bubbles from being caught on the cut surface of the polarizing film, and cause lifting of the polarizing film and the attachment portion of the liquid crystal panel due to bubbles trapped on the cut surface of the polarizing film Can be prevented.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 이용해 절단하기 위한 편광 필름의 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 레이저 헤드의 갈바노 미러를 나타내는 사시도.
도 4는 비교예에 따른 레이저 절단 장치를 이용한 편광 필름의 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 4에 도시된 레이저 절단 장치에 의해 절단된 편광 필름의 단면도.
도 6은 도 4에 도시된 레이저 절단 장치에 의해 절단된 편광 필름의 평면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 이용한 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 7에 도시된 레이저 절단 장치에 의해 절단된 편광 필름의 단면도.
도 9는 도 7에 도시된 레이저 절단 장치에 의해 절단된 편광 필름의 평면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 이용한 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 이용한 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 도면.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 이용한 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 도면.
도 13은 도 12에 도시된 레이저 절단 장치에 의해 절단된 편광 필름의 단면도.1 is a sectional view of a polarizing film for cutting using a laser cutting apparatus according to a first embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of a laser cutting apparatus according to a first embodiment of the present invention;
3 is a perspective view showing a galvanometer mirror of the laser head shown in Fig. 2;
4 is a view for explaining a laser cutting method of a polarizing film using a laser cutting apparatus according to a comparative example;
Fig. 5 is a sectional view of a polarizing film cut by the laser cutting apparatus shown in Fig. 4; Fig.
6 is a plan view of a polarizing film cut by the laser cutting apparatus shown in Fig.
7 is a view for explaining a laser cutting method using the laser cutting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a polarizing film cut by the laser cutting apparatus shown in Fig.
Fig. 9 is a plan view of a polarizing film cut by the laser cutting apparatus shown in Fig. 7; Fig.
10 is a view for explaining a laser cutting method using a laser cutting apparatus according to a second embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining a laser cutting method using a laser cutting apparatus according to a third embodiment of the present invention.
12 is a view for explaining a laser cutting method using a laser cutting apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
13 is a sectional view of a polarizing film cut by the laser cutting apparatus shown in Fig.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each element or a specific part constituting the element is exaggerated, omitted or schematically shown for convenience and clarity of description. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the following description, it is to be understood that the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 따른 레이저 절단 장치를 이용해 절단하기 위한 편광 필름의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a polarizing film for cutting using a laser cutting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는, 다수의 필름층들로 구성된 편광 필름(10)을 레이저 절단하기 위한 레이저 절단 장치에 관한 것이다. 편광 필름(10)의 적층 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)은, 보호 필름층(11), 액티브층(12), 투과도 향상층(13)을 적어도 포함할 수 있다.A laser cutting apparatus (1) according to a first embodiment of the present invention relates to a laser cutting apparatus for laser cutting a polarizing film (10) composed of a plurality of film layers. The laminated structure of the polarizing
먼저, 보호 필름층(11)은 편광 필름(10)의 표면 손상을 방지하기 위한 필름층이다.First, the
보호 필름층(11)의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 보호 필름층(11)은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 보호 필름층(11)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 후술할 투과도 향상층(13)의 TAC 필름층(15)에 제1 점착제가 도포되어 형성된 제1 점착층(14)에 점착된다. 제1 점착제는 감압 접착제(Pressure sensitive adhesive, PSA)인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The material of the
다음으로, 액티브층(12)은, 빛의 편광 특성을 변화시키기 위한 필름층이다.Next, the
액티브층(12)은 폴리비닐 알콜(Polyvinyl alcohol, PVA) 또는 액정으로 구성될 수 있다.The
다음으로, 투과도 향상층(13)은, 광원을 디스플레이 앞쪽으로 최대한 많이 투과시키기기 위한 필름층이다.Next, the
투과도 향상층(13)은, 트리아세틸 셀룰로우즈(Triacetyl Cellulose, TAC), 아크릴(Acrylic) 및 올레핀 폴리머(Olefin polymer) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 특히, 올레핀 폴리머는, 시클로 올레핀 폴리머(Cyclo Olefin polymer, COP)인 것이 바람직하다. 예를 들어, 투과도 향상층(12)은. 액티브층(12)과 보호 필름층(11) 사이에 마련되는 TAC 필름층(15)과, 액티브층(12)과 후술할 이형 필름층(18) 사이에 마련되는 COP 필름층(16)을 포함할 수 있다.The
이러한 편광 필름(10)은, 편광 필름(10)을 액정 패널에 부착하기 위한 점착층을 오염물로부터 격리하기 위한 이형 필름층(18)을 더 포함할 수 있다.This
이형 필름층(18)의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 이형 필름층(18)은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 폴리에틸렌(PE) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 이형 필름층(18)은, 도 1에 도시된 바와 같이, COP 필름층(16)에 제2 점착제가 도포되어 형성된 제2 점착층(17)에 박리하게 가능하게 점착될 수 있다. 따라서, 편광 필름(10)을 액정 패널에 부착할 때에는, 제2 점착층(17)이 외부로 노출되도록 이형 필름층(18)을 제2 점착층(17)으로부터 박리한 후, 제2 점착층(17)을 이용해 편광 필름(10)을 액정 필름에 부착할 수 있다. 제2 점착제는 감압 점착제(Pressure sensitive adhesive, PSA)인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The material of the
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치의 사시도이다.2 is a perspective view of a laser cutting apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는, 레이저빔(LV)을 발진하는 레이저 발진기(20); 레이저빔(LV)을 편광 필름(10)에 미리 설정된 절단 예정선(E)을 따라 반복적으로 왕복 조사하여, 편광 필름(10)을 미리 정해진 범위의 절단 깊이 만큼씩 단계적으로 절단하는 레이저 헤드(30); 및 레이저 헤드(30)를 절단 예정선(E)과 평행하게 이송 가능한 이송 유닛(40)을 포함한다.Referring to FIG. 2, a
먼저, 레이저 발진기(20)는 편광 필름(10)을 레이저 절단하기 위한 레이저빔(LV)을 제공하는 장치이다.First, the
레이저 발진기(20)는, 베이스(A)의 일측에 설치되며, 편광 필름(10)을 레이저 절단하기 위한 레이저빔(LV)을 생성하여 발진한다. 일반적으로 레이저빔은 파장에 따라 절단 가능한 재질이 달라진다. 이는, 재질에 따라 특정 파장에 대한 레이저 흡수도가 변화되기 때문이다. 또한, 레이저빔의 파장은 레이저 소스에 따라 결정된다. 따라서, 레이저 발진기(20)는, 전술한 편광 필름(10)의 재질을 고려하여 9.3 ㎛ 내지 10.6 ㎛의 파장을 갖는 레이저빔(LV)을 생성하여 발진할 수 있다. 이러한 레이저빔(LV)은 CO2 레이저빔일 수 있다.The
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 발진기(20)로부터 발진된 레이저빔(LV)은 레이저 발진기(20)와 레이저 헤드(30) 사이에 설치된 적어도 하나의 리플렉터(20a)에 의해 광경로가 변경되어 레이저 헤드(30)에 전달될 수 있다.1, the laser beam LV emitted from the
도 3은 도 2에 도시된 레이저 헤드의 갈바노 미러를 나타내는 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view showing a galvanometer mirror of the laser head shown in FIG. 2. FIG.
다음으로, 레이저 헤드(30)는 레이저 발진기(20)로부터 제공된 레이저빔(LV)을 편광 필름(10)에 조사하기 위한 장치이다.Next, the
레이저 헤드(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)의 절단 예정선(E)과 평행하게 이송되도록 후술할 이송 유닛(40)의 슬라이더(45)에 고정 설치되며, 리플렉터(20a)를 통해 전달 받은 레이저빔(LV)을 편광 필름(10)의 절단 예정선(E)을 따라 조사한다. 절단 예정선(E)이란, 편광 필름(10)을 액정 패널에 대응하는 크기로 재단하기 위해 편광 필름(10) 상에 설정한 가상선을 말한다. 설명의 편의를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 절단 예정선(E)이 편광 필름(10)의 폭 방향과 평행하게 마련되는 경우를 예로 들어 본 발명의 제1 실시예를 설명하기로 한다.2, the
레이저 헤드(30)는, 레이저빔(LV)의 광경로를 조절 가능한 적어도 하나의 갈바노 미러(galvano mirror)를 구비하여 레이저빔(LV)을 미리 정해진 스캔 영역에 조사 가능한 레이저 스캐너인 것이 바람직하다. 예를 들어, 레이저 헤드(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, X축 서보 모터(33)에 의해 구동되며, 레이저빔(LV)의 광경로를 편광 필름(10)의 폭 방향으로 변경 가능한 X축 미러(31)와, Y축 서보 모터에 의해 구동되며, 레이저빔(LV)의 광경로를 편광 필름(10)의 길이 방향으로 변경 가능한 Y축 서보 모터(37)를 포함할 수 있다. 또한, 미러들(31)(35)에 의해 광경로가 변경된 레이저빔(LV)은 레이저 헤드(30)에 구비된 렌즈(39)에 의해 집광되어 편광 필름(10)에 조사될 수 있다. 렌즈(39)는 에프-세타(f-θ)인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.The
다음으로, 이송 유닛(40)은 레이저 헤드(30)를 왕복 이송하기 위한 장치다.Next, the
이송 유닛(40)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 이송 유닛(40)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)을 폭 방향으로 가로지르도록 마련되는 프레임(41)과, 레이저 헤드(30)의 이동을 안내하도록 프레임(41)에 설치되는 크로스 레일(43)과, 크로스 레일(43)에 이동 가능하게 설치되며, 레이저 헤드(30)와 결합되는 슬라이더(45)와, 슬라이더(45)가 크로스 레일(43)을 따라 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 슬라이더 이동수단(47)을 구비할 수 있다.The structure of the
프레임(41)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)을 폭 방향으로 가로지르도록 베이스(A)에 설치되며, 편광 필름(10)이 하부로 통과할 수 있는 판 현상을 가질 수 있다.The
크로스 레일(43)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)의 폭 방향과 평행하도록 프레임(41)에 설치된다. 이러한 크로스 레일(43)은, 편광 필름(10)의 폭 방향과 평행하게 형성된 슬릿(43a)을 가질 수 있다.The
슬라이더(45)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)의 폭 방향으로 이동 가능하게 크로스 레일(43)의 내부에 설치되며, 슬릿(43a)을 통해 레이저 헤드(30)와 결합된다.2, the
슬라이더 이동수단(47)은, 크로스 레일(43)의 내부에 편광 필름(10)의 폭 방향과 평행하게 설치되며 슬라이더(45)와 결합되는 리드 스크류(47a)와, 리드 스크류(47a)의 단부와 결합되어 리드 스크류(47a)를 회전 구동하는 구동 모터(47b)를 가질 수 있다. 그러면, 리드 스크류(47a)는, 구동 모터(47b)에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전 구동되어 슬라이더(45) 및 슬라이더(45)에 결합된 레이저 헤드(30)를 편광 필름(10)의 폭 방향으로 왕복 이송할 수 있다. 그런데, 절단 예정선(E)은 편광 필름(10)의 폭 방향과 평행하도록 설정되므로, 슬라이더(45) 및 슬라이더(45)에 결합된 레이저 헤드(30)는 리드 스크류(47a)에 의해 절단 예정선(E)과 평행하게 왕복 이송될 수 있다.The slider moving means 47 includes a
한편, 이송 유닛(40)은 레이저 헤드(30)를 절단 예정선(E)과 평행하게 이송하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 이송 유닛(40)은, 다수의 구동롤 및 종동롤 등을 구비하여, 편광 필름(10)을 절단 예정선(E)과 평행하게 이송 가능하도록 마련될 수도 있다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 이송 유닛(40)이 레이저 헤드(30)를 절단 예정선(E)과 평행하게 이송하는 경우를 기준으로 본 발명의 제1 실시예를 설명하기로 한다.On the other hand, the
도 4는 비교예에 따른 레이저 절단 장치를 이용한 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a laser cutting method using a laser cutting apparatus according to a comparative example.
비교에에 따른 레이저 절단 장치(100)는, 종래의 레이저 절단 장치에 해당하며, 다수의 필름층으로 구성된 편광 필름(10)의 절단 예정선(E)을 따라 레이저빔(LV)을 1회 조사하여 편광 필름(10)을 절단한다. 보다 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 이송 유닛(미도시)은 레이저 헤드(130)를 편광 필름(10)의 절단 예정선(E)과 평행하게 미리 정해진 이송 속도로 연속적으로 이송하고, 레이저 헤드(130)는 레이저 발진기(미도시)로부터 제공된 레이저빔(LV)을 레이저 헤드(130)와 대면하는 절단 예정선(E) 상의 일 지점에 조사한다. 이로 인해, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 발진기(미도시)로부터 제공된 레이저빔(LV)은 편광 필름(10)의 절단 예정선(E)을 따라 상기 이송 속도로 1회 조사된다. 그러면, 편광 필름(10)은 상기 이송 속도로 절단되므로, 편광 필름(10)의 절단 속도는 상기 이송 속도와 동일하다.The
편광 필름(10)의 필름층들은 서로 상이한 재질을 가지므로 레이저 흡수율 또한 서로 상이하다. 이로 인해 COP 필름층(16)과 같이 레이저 흡수율이 낮은 필름층의 레이저 절단에는, 레이저 흡수율이 높은 필름층의 레이저 절단에 비해 상대적으로 많은 에너지와 절단 시간이 요구된다. 따라서, 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)는, 레이저 흡수율이 낮은 필름층까지 레이저빔(LV)의 에너지를 원활하게 전달시켜 1회의 레이저빔(LV) 조사만으로 편광 필름(10)을 절단할 수 있도록 레이저빔(LV)의 물성과 레이저 헤드(130)의 이송 속도(= 절단 속도) 조절된다. 예를 들어, 레이저빔(LV)은 주파수 10 ㎑, 펄스폭 4.2 ㎲, 출력 19.4 W 및 9.4 ㎛ 파장을 갖는 CO2 레이저빔이고, 레이저 헤드(130)의 이송 속도(= 절단 속도)는 0.2 ㎧일 수 있다.Since the film layers of the
도 5 및 도 6은, 위와 같이 레이저빔(LV)의 물성과 레이저 헤드(130)의 이송 속도(= 절단 속도)가 설정된 경우에, 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)에 의해 절단된 편광 필름(10)의 단면도 및 평면도이다. 참고적으로, 도 5에 도시된 접착 부재(C)는, 편광 필름(10)이 레이저 절단되어 2 피스로 분리된 후, 이러한 상기 2 피스에 접착되어 상기 2 피스를 상호 연결하는 부재이다. 이러한 접착 부재(C)는, 상기 2 피스를 일괄적으로 촬영하기 용이하도록 보조할 뿐 편광 필름(10)의 레이저 절단과는 연관 관계가 없다.5 and 6 are diagrams for explaining the case where the physical properties of the laser beam LV and the feed rate (= cutting speed) of the
전술한 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)는, COP 필름층(16)과 같이 레이저 흡수율이 낮은 필름층의 레이저 절단이 진행되는 동안, 레이저 절단이 먼저 완료된 레이저 흡수율이 높은 필름층의 절단면에도 레이저빔(LV)의 에너지가 계속적으로 인가된다. 그러면, 레이저 절단이 먼저 완료된 필름층의 절단면은, 레이저 절단의 완료 후에도 계속적으로 인가된 레이저빔(LV)의 에너지에 의해 과열 상태가 된다. 즉, 레이저 절단이 먼저 완료된 필름층의 절단면은, 레이저 절단의 완료 후에도 충분히 냉각되지 못한 채 레이저 흡수율이 낮은 필름층의 레이저 절단이 완료될 때까지 계속적으로 가열되는 것이다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)의 필름층 중 상대적으로 레이저 흡수율이 높은 필름층의 절단면은 전술한 과열 상태로 인해 팽창된다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 과열 팽창된 필름층의 절단면에는 과열 팽창되는 과정에서 빈 공간이 발생하며, 이러한 빈 공간에는 기포(B)가 포획된다. 따라서, 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)는, 편광 필름(10)의 절단면(T)의 경사 각도가 크고, 편광 필름(10)의 절단면(T)에 포획된 기포(B)로 인해 편광 필름(10)과 액정 패널의 부착 부위에 들뜸 현상이 발생한다.The
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 이용한 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a laser cutting method using the laser cutting apparatus according to the first embodiment of the present invention.
본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는, 편광 필름(10)의 절단 예정선(E)을 따라 레이저빔(LV)을 반복적으로 왕복 조사하여 편광 필름(10)을 미리 정해진 범위의 절단 깊이 만큼씩 단계적으로 절단한다. 즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는, 레이저빔(LV)을 절단 예정선(E)에 수 차례에 걸쳐 왕복 조사하여 편광 필름(10)을 단계적으로 절단하는 것이다. 보다 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 이송 유닛(40)은 레이저 헤드(30)를 미리 정해진 이송 속도로 연속적으로 이송하고, 레이저 헤드(30)는 레이저빔(LV)을 전술한 스캔 영역에 속하는 절단 예정선(E)의 특정 구간(S)을 따라 미리 정해진 스캔 속도로 반복적으로 왕복 조사한다. 여기서, 상기 스캔 속도는, 레이저빔(LV)이 절단 예정선(E)을 따라 레이저 헤드(30)의 이송 방향 또는 레이저 헤드(30)의 이송 방향의 반대 방향으로 교번적으로 반복 조사될 수 있도록 상기 이송 속도에 비해 빠르도록 설정된다. 이로 인해, 레이저 헤드(30)의 스캔 방향이 레이저 헤드(30)의 이송 방향과 동일한 경우에, 레이저빔(LV)은 절단 예정선(E)을 따라 레이저 헤드(30)의 이송 방향으로 상기 스캔 속도 - 상기 이송 속도에 해당하는 속도로 조사된다. 또한, 레이저 헤드(30)의 스캔 방향이 레이저 헤드(30)의 이송 방향과 반대되는 경우에, 레이저빔(LV)은 절단 예정선(E)을 따라 레이저 헤드(30)의 이송 방향의 반대 방향으로 상기 스캔 속도 + 상기 이송 속도에 해당하는 속도로 조사된다. 그러면, 편광 필름(10)은 레이저빔(LV)의 스캔 방향에 따라 상기 스캔 속도 ± 상기 이송 속도에 해당하는 속도로 절단되므로, 편광 필름(10)의 절단 속도는 상기 스캔 속도 ± 상기 이송 속도이다.The
이러한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는, 레이저빔(LV)을 절단 예정선(E)을 따라 반복적으로 왕복 조사하여 미리 정해진 범위의 절단 깊이 만큼씩 단계적으로 절단할 수 있도록 레이저빔(LV)의 물성과 편광 필름(10)의 절단 속도가 조절된다. 참고적으로, 편광 필름(10)의 절단 깊이는, 현재 레이저 절단이 진행되고 있는 필름층의 재질에 따라 소정의 범위 내에서 변화될 수 있다. 이러한 점들을 고려하여, 레이저빔(LV)의 펄스 폭과 출력은 전술한 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)에 비해 상대적으로 낮게 설정되고, 편광 필름(10)의 절단 속도는 전술한 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)에 비해 상대적으로 빠르게 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 레이저빔(LV)은 주파수 10 ㎑, 펄스폭 3.0 ㎲, 출력 2.5 W 및 9.4 ㎛ 파장을 갖는 CO2 레이저빔이고, 레이저 헤드(30)의 이송 속도는 0.2 ㎧이고, 레이저 헤드(30)의 스캔 속도는 1 ㎧이며, 편광 필름(10)의 절단 속도는 1 ± 0.2 ㎧일 수 있다.The
도 8 및 도 9는, 위와 같이 레이저빔(LV)의 물성과, 레이저 헤드(30)의 이송 속도, 레이저 헤드(30)의 스캔 속도 및 편광 필름(10)의 절단 속도가 설정된 경우에, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치에 의해 절단된 편광 필름(10)의 단면도 및 평면도이다.8 and 9 are diagrams showing a case where the physical properties of the laser beam LV, the feed speed of the
전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는, 레이저빔(LV)의 펄스 폭과 출력을 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)에 비해 낮게 설정하고 또한 편광 필름(10)의 절단 속도를 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)에 비해 빠르게 설정하고 또한 레이저빔(LV)을 절단 예정선(E)을 따라 반복적으로 왕복 조사한다. 이로 인해, 레이저빔(LV)은 전술한 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)에 비해 에너지 레벨이 낮게 조절된 상태로 편광 필름(10)에 스치듯이 빠르게 반복적으로 왕복 조사되며, 편광 필름(10)은 미리 정해진 절단 깊이만큼 씩 단계적으로 절단된다. 그러면, 이미 절단이 완료된 필름층의 절단면이 충분히 냉각될 수 있는 소정의 냉각 시간이 절단 단계들 사이에 마련됨으로써 필름층의 절단면이 과열 팽창되는 것이 방지된다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)의 절단면(T)이 전술한 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)에 비해 평평해짐으로써 기포(B)가 포획될 수 있는 빈 공간이 편광 필름(10)의 절단면(T)에 형성되는 것이 방지된다. 또한, 편광 필름(10)의 절단면(T)의 경사 각도는 전술한 비교예에 따른 레이저 절단 장치(100)에 비해 작아진다. 이러한 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는, 편광 필름(10)의 절단면(T)에 기포(B)가 포획되는 것이 방지됨으로써 기포(B)로 인해 편광 필름(10)과 액정 패널의 부착 부위에 들뜸 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 이용한 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a laser cutting method using the laser cutting apparatus according to the second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 절단 장치(2)는, 레이저 조사 방식이 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)와 상이하며, 나머지 구성은 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)와 동일하다. 따라서, 이하에서는 레이저 조사 방식에 대한 내용을 중심으로 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 절단 장치(2)를 설명한다.The laser cutting apparatus 2 according to the second embodiment of the present invention differs from the
전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는 레이저 헤드(30)를 연속적으로 이송하면서 레이저빔(LV)을 편광 필름(10)에 반복적으로 왕복 조사한다. 이에 반해 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 절단 장치(2)는 레이저 헤드(30)의 이송이 정지될 상태일 때 레이저빔(LV)을 편광 필름(10)에 반복적으로 왕복 조사한다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 이송 유닛(40)은 레이저 헤드(30)를 이송 또는 이송 정지하기를 반복하도록 미리 정해진 단위 거리(L) 만큼씩 단속적으로 이송하고, 이와 동시에, 레이저 헤드(30)는 이송 정지되었을 때 레이저빔(LV)을 스캔 영역에 속하는 편광 필름(10)의 절단 예정선(E)의 특정 구간(S)을 따라 미리 정해진 스캔 속도로 반복적으로 왕복 조사한다. 여기서, 상기 단위 거리(L)는, 상기 특정 구간(S)의 길이와 동일하거나 상기 특정 구간(S)의 길이에 비해 짧도록 설정되는 것이 바람직하다. 그러면, 특정 구간(S)들의 단부가 서로 접하거나 소정 길이만큼 중첩됨으로써 편광 필름(10)을 전 구간에 걸쳐 원활하게 절단할 수 있다.The above-described
이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 절단 장치(2)는, 레이저 헤드(30)의 이송이 정지된 상태일 때 편광 필름(10)에 레이저를 반복적으로 왕복 조사하므로, 레이저 헤드(30)의 스캔 방향에 따라 편광 필름(10)의 절단 속도가 상이한 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)와는 달리 레이저 헤드(30)의 스캔 방향에 상관 없이 편광 필름(10)의 절단 속도를 일정하게 유지할 수 있다.The laser cutting apparatus 2 according to the second embodiment of the present invention repeatedly irradiates the
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 이용한 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 도면이다.11 is a view for explaining a laser cutting method using the laser cutting apparatus according to the third embodiment of the present invention.
본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 절단 장치(3)는, 레이저 조사 장식이 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 절단 장치(1)와 상이하며, 나머지 구성은 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)와 동일한다. 따라서, 이하에서는 레이저 조사 방식에 대한 내용을 중심으로 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 절단 장치(3)를 설명한다.The laser cutting apparatus 3 according to the third embodiment of the present invention differs from the cutting
본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 절단 장치(3)는, 레이저빔(LV)을 절단 예정선(E)을 따라 미리 정해진 일 방향으로 반복적으로 조사하여, 편광 필름(10)을 미리 정해진 범위의 절단 깊이만큼씩 단계적으로 절단한다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 이송 유닛(30)은 레이저 헤드(20)를 절단 예정선(E)과 평행하도록 미리 정해진 이송 방향으로 이송하고, 이와 동시에, 레이저 헤드(20)는 레이저빔(LV)을 현재의 스캔 영역에 속하는 특정 구간(S)을 따라 상기 이송 방향의 반대 방향으로 반복적으로 조사한다. 물론 이에 한정 것은 아니며, 레이저 헤드(20)는 레이저빔을 상기 특정 구간(S)을 따라 상기 이송 방향으로 반복적으로 조사할 수도 있다.The laser cutting apparatus 3 according to the third embodiment of the present invention irradiates the laser beam LV repeatedly in a predetermined direction along a line along which the substrate is to be cut E so as to move the
전술한 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는, 레이저빔(LV)을 절단 예정선(E)을 따라 반복적으로 왕복 조사하여 편광 필름(10)을 미리 정해진 범위의 절단 깊이 만큼씩 단계적으로 절단한다. 이러한 전술한 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)에 의하면 각각의 절단 단계들 사이에 편광 필름(10)의 절단면(T)이 냉각될 수 있는 냉각 시간이 부여된다. 따라서, 이러한 절단면(T)의 냉각 시간은, 레이저빔(LV)이 절단 예정선(E)을 따라 왕복 조사됨으로 인해, 레이저빔(LV)의 스캔 방향이 반대로 전환되는 스캔 영역의 단부 쪽으로 갈수록 짧아진다. 그런데, 제3 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)는, 레이저빔(LV)을 절단 예정선(E)을 따라 일 방향으로만 반복적으로 조사하므로, 편광 필름(10)의 절단면(T)의 냉각 시간이 스캔 영역의 전 영역에 걸쳐 고르게 부여될 수 있다.The
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 레이저 절단 장치를 이용한 레이저 절단 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 13은 도 12에 도시된 레이저 절단 장치에 의해 절단된 편광 필름의 단면도이다.FIG. 12 is a view for explaining a laser cutting method using a laser cutting apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a sectional view of a polarizing film cut by the laser cutting apparatus shown in FIG.
본 발명의 제4 실시예에 따른 레이저 절단 장치(4)는, 레이저 조사 장식이 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 절단 장치(1)와 상이하며, 나머지 구성은 전술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이저 절단 장치(1)와 동일한다. 따라서, 이하에서는 레이저 조사 방식에 대한 내용을 중심으로 본 발명의 제4 실시예에 따른 레이저 절단 장치(4)를 설명한다.The laser cutting apparatus 4 according to the fourth embodiment of the present invention differs from the cutting
본 발명의 제4 실시예에 따른 레이저 절단 장치(4)는, 레이저빔(LV)을 절단 예정선(E)을 따라 반복적으로 왕복 조사하거나 미리 정해진 일 방향으로 반복적으로 조사하되, 레이저빔(LV)을 절단 예정선(E)의 연장 방향을 기준으로 편광 필름(10)과 예각 또는 둔각을 이루도록 절단 예정선(E)을 따라 조사하여, 편광 필름(10)을 미리 정해진 범위의 절단 깊이 만큼씩 단계적으로 절단한다.The laser cutting apparatus 4 according to the fourth embodiment of the present invention is configured to repeatedly irradiate the laser beam LV repeatedly along a line E to be cut or repeatedly irradiate the laser beam LV in a predetermined direction, Is irradiated along the line E to be cut at an acute angle or an obtuse angle with the
예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 절단 예정선(E)이 편광 필름(10)의 폭 방향과 평행하도록 설정된 경우에 있어서, 레이저 헤드(20)는, 편광 필름(10)의 폭 방향에서 보았을 때는 레이저빔(LV)을 편광 필름(10)과 예각 또는 둔각을 이루도록 절단 예정선(E)을 따라 조사하고, 편광 필름(10)의 길이 방향에서 보았을 때는 레이저빔(LV)을 절단 예정선(E)을 따라 반복적으로 왕복 조사하거나 미리 정해진 일 방향으로 반복적으로 조사한다. 그러면, 도 13에 도시된 바와 같이, 편광 필름(10)은, 절단면(T)이 레이저빔(LV)의 조사 각도(θ)에 대응한 각도만큼 경사진 경사면을 이루도록 미리 정해진 범위의 절단 깊이 만큼씩 단계적으로 절단된다. 따라서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 레이저 절단 장치(4)는, 절단면(T)에 기포가 포획되는 것을 방지함과 동시에, 편광 필름(10)의 절단 시에 발생하는 가스(fume)을 레이저빔(LV)의 조사 방향 쪽으로 유도하여 원활하게 제거할 수 있고, 절단면(T)의 각도를 제품 특성에 맞게 조절할 수 있다.12, when the line along which the object is intended to be cut E is set to be in parallel with the width direction of the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.
1, 2 : 레이저 절단 장치
10 : 편광 필름
11 : 보호 필름층
12 : 액티브층
13 : 투과도 향상층
14 : 제1 점착층
15 : TAC 필름층
16 : COP 필름층
17 : 제2 점착층
18 : 이형 필름층
20 : 레이저 발진기
20a : 리플렉터
30 : 레이저 헤드
31 : X축 미러
33 : X축 서보 모터
35 : Y축 미러
37 : Y축 서보 모터
39 : 렌즈
40 : 이송 유닛
41 : 프레임
43 : 크로스 레일
43a : 슬릿
45 : 슬라이더
47 : 슬라이더 이동수단
47a : 리드 스크류
47b : 구동 모터1, 2: Laser cutting device
10: polarizing film
11: protective film layer
12: active layer
13: Transmittance improving layer
14: first adhesive layer
15: TAC film layer
16: COP film layer
17: Second adhesive layer
18: release film layer
20: laser oscillator
20a: Reflector
30: Laser head
31: X-axis mirror
33: X axis servo motor
35: Y-axis mirror
37: Y-axis servo motor
39: Lens
40:
41: frame
43: Cross rail
43a: slit
45: Slider
47: Slider moving means
47a: Lead Screw
47b: drive motor
Claims (22)
레이저빔을 발진하는 레이저 발진기; 및
상기 레이저빔을 상기 편광 필름에 미리 설정된 절단 예정선을 따라 반복적으로 조사하여, 상기 편광 필름을 미리 정해진 범위의 절단 깊이 만큼씩 단계적으로 절단하는 레이저 헤드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.A laser cutting apparatus for laser cutting a polarizing film composed of a plurality of film layers including at least a protective film layer, an active layer and a transmittance improving layer,
A laser oscillator for oscillating a laser beam; And
And a laser head repeatedly irradiating the laser beam along a predetermined line to be cut on the polarizing film to cut the polarizing film stepwise by a predetermined cutting depth.
상기 레이저 헤드는,
상기 레이저빔을 미리 정해진 스캔 영역에 조사 가능한 레이저 스캐너인 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.The method according to claim 1,
The laser head
Wherein the laser beam is a laser scanner capable of irradiating the laser beam in a predetermined scan area.
상기 레이저 헤드는,
상기 레이저빔의 광경로를 조절 가능한 적어도 하나의 갈바로 미러를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.3. The method of claim 2,
The laser head
And at least one galvanometer mirror capable of adjusting an optical path of the laser beam.
상기 레이저 헤드 또는 상기 편광 필름을 상기 절단 예정선과 평행하게 이송 가능한 이송 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.3. The method of claim 2,
Further comprising: a transfer unit capable of transferring the laser head or the polarizing film in parallel with the line to be cut.
상기 이송 유닛은 상기 레이저 헤드 또는 상기 편광 필름을 미리 정해진 이송 속도로 연속적으로 이송하고,
상기 레이저 헤드는 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 미리 정해진 스캔 속도로 반복적으로 왕복 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the transporting unit continuously transports the laser head or the polarizing film at a predetermined transporting speed,
Wherein the laser head repeatedly irradiates the laser beam repeatedly at a predetermined scan speed along a specific section of the line to be cut belonging to the scan area.
상기 스캔 속도는 상기 이송 속도에 비해 빠르도록 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the scan speed is set to be faster than the feed speed.
상기 이송 유닛은, 상기 레이저 헤드 또는 상기 편광 필름을 이송 또는 이송 정지하기를 반복하도록 미리 정해진 단위 거리만큼씩 단속적으로 이송하고,
상기 레이저 헤드는, 상기 레이저 헤드 또는 상기 편광 필름이 이송 정지될 때 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 미리 정해진 스캔 속도로 반복적으로 왕복 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.5. The method of claim 4,
The transfer unit intermittently feeds the laser head or the polarizing film by a predetermined unit distance so as to repeat the transfer or the stop of the transfer,
Wherein the laser head repeatedly reciprocally irradiates the laser beam at a predetermined scan speed along a specific section of the line to be cut belonging to the scan area when the laser head or the polarizing film stops feeding, Device.
상기 단위 거리는, 상기 특정 구간의 길이와 동일하거나 상기 특정 구간의 길이에 비해 짧도록 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the unit distance is set to be equal to or shorter than a length of the specific section.
상기 레이저 헤드는 상기 레이저빔을 상기 절단 예정선을 따라 미리 정해진 일 방향으로 반복적으로 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the laser head repeatedly irradiates the laser beam in a predetermined direction along the line along which the object is intended to be cut.
상기 이송 유닛은 상기 레이저 헤드 또는 상기 편광 필름을 미리 정해진 속도로 연속적으로 이송하고,
상기 레이저 헤드는 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 상기 일 방향으로 반복적으로 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the transfer unit continuously transfers the laser head or the polarizing film at a predetermined speed,
Wherein the laser beam repeatedly irradiates the laser beam in the one direction along a specific section of the line to be cut belonging to the scan area.
상기 레이저 헤드는, 상기 레이저빔을 상기 절단 예정선의 연장 방향을 기준으로 상기 편광 필름과 예각 또는 둔각을 이루도록 상기 절단 예정선을 따라 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.The method according to claim 1,
Wherein the laser beam irradiates the laser beam along the line to be cut so as to form an acute angle or an obtuse angle with the polarizing film with respect to the extending direction of the line along which the object is intended to be cut.
상기 레이저빔은 9.3 ㎛ 내지 10.6 ㎛의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.The method according to claim 1,
Wherein the laser beam has a wavelength of 9.3 탆 to 10.6 탆.
상기 레이저빔은 CO2 레이저빔인 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the laser beam is a CO 2 laser beam.
상기 보호 필름층은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 폴리에틸렌 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.The method according to claim 1,
Wherein the protective film layer comprises at least one of polyethylene terephthalate and polyethylene.
상기 액티브층은, 폴리비닐 알코올과 액정중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.The method according to claim 1,
Wherein the active layer comprises at least one of polyvinyl alcohol and liquid crystal.
상기 투과도 향상층은, 아크릴, 트리아세틸 셀룰로우즈 및 올레핀 폴리머 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 장치.The method according to claim 1,
Wherein the transmittance improving layer comprises at least one of acrylic, triacetylcellulose and an olefin polymer.
미리 정해진 스캔 영역에 레이저빔을 조사 가능한 레이저 헤드를 이용해 상기 편광 필름에 미리 정해진 절단 예정선을 따라 상기 레이저빔을 반복적으로 조사하여, 상기 편광 필름을 미리 정해진 범위의 절단 깊이만큼 씩 단계적으로 절단하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.A laser cutting method for laser cutting a polarizing film composed of a plurality of film layers including at least a protective film layer, an active layer and a transmittance improving layer,
The polarizing film is repeatedly irradiated with the laser beam along a predetermined line to be cut on the polarizing film by using a laser head capable of irradiating a laser beam in a predetermined scan region to cut the polarizing film stepwise by a predetermined cut depth And a laser beam.
상기 레이저 헤드는, 미리 정해진 이송 속도로 상기 절단 예정선과 평행하게 연속적으로 이송됨과 동시에 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 미리 정해진 스캔 속도로 반복적으로 왕복 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.18. The method of claim 17,
The laser head is continuously conveyed in parallel with the line along which the object is intended to be cut at a predetermined feeding speed and at the same time repeatedly reciprocatingly irradiates the laser beam at a predetermined scanning speed along a specific section of the line to be cut belonging to the scanning area .
상기 스캔 속도는 상기 이송 속도에 비해 빠르도록 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.19. The method of claim 18,
Wherein the scan speed is set to be faster than the feed speed.
상기 레이저 헤드는, 이송 또는 이송 정지되기를 반복하도록 미리 정해진 단위 거리만큼씩 단속적으로 이송되며, 이송 정지될 때 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 미리 정해진 스캔 속도로 반복적으로 왕복 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.18. The method of claim 17,
The laser head is intermittently conveyed by a predetermined unit distance so as to repeat the feeding or stopping of feeding, and when the feeding is stopped, the laser beam is repeatedly ejected at a predetermined scanning speed along a specific section of the line to be cut belonging to the scanning area Is irradiated with laser light.
상기 단위 거리는, 상기 특정 구간의 길이와 동일하거나 상기 특정 구간의 길이에 비해 짧도록 설정되는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.21. The method of claim 20,
Wherein the unit distance is set to be equal to or shorter than a length of the specific section.
상기 레이저 헤드는, 미리 정해진 이송 속도로 상기 절단 예정선과 평행하게 연속적으로 이송됨과 동시에 상기 레이저빔을 상기 스캔 영역에 속하는 상기 절단 예정선의 특정 구간을 따라 미리 정해진 일 방향으로 반복적으로 조사하는 것을 특징으로 하는 레이저 절단 방법.18. The method of claim 17,
Wherein the laser head is continuously transported in parallel with the line along which the object is intended to be cut at a predetermined feeding speed and simultaneously irradiates the laser beam repeatedly in a predetermined direction along a specific section of the line to be cut belonging to the scan area Lt; / RTI >
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