KR20190046157A - 편광표시소자용 편광필름 부착장치 - Google Patents

Abstract

평판표시소자용 기판 셀의 일측면 또는 양측면에 편광필름을 간단하게 부착할 수 있으며, 특히 편광필름의 부착
시 불량 품질을 대폭 줄일 수 있는 편광필름 부착장치를 개시한다.
그러한 편광필름 부착장치는, 작업면을 제공하는 작업대와, 구동원으로부터 동력을 전달받아서 중심부를 기준으
로 회전되는 회전면이 구비된 제1회전테이블과, 상기 제1회전테이블 위에 고정 설치되고 평판표시소자용 기판 셀
의 2변이 만나는 꼭지점 중에서 어느 하나의 꼭지점이 상기 제1회전테이블을 향하도록 세워진 자세로 로딩되는
로딩플레이트와, 상기 작업면에서 상기 제1회전테이블과 떨어져서 위치되고 구동원으로부터 동력을 전달받아서
중심부를 기준으로 회전되는 회전면이 구비된 제2회전테이블과, 상기 제2회전테이블 위에 고정 설치되며 편광필
름이 세워진 상태로 위치되는 부착면에 설치된 가압로울러의 외주면으로 편광필름을 눌러서 상기 로딩플레이트에
로딩된 평판표시소자용 기판 셀의 어느 한면 또는 그 반대면에 부착하기 위한 필름부착기 그리고, 상기 로딩플레
이트에 위치된 평판표시소자용 기판 셀의 로딩 자세에 대응하는 상태로 상기 필름부착기의 부착면에 편광필름을
공급하기 위한 필름공급기를 포함한다.

Description

편광표시소자용 편광필름 부착장치{Apparatus for attaching a polarizing film for a polarizing display element}

본 발명은 편광필름 부착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판표시소자용 기판 셀 표면에 편광필름을 부착

하는 작업에 사용되며, 특히 편광필름의 부착시 불량 품질을 대폭 줄여서 작업 능률과 생산성을 향상시킬 수 있

는 편광필름 부착장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판표시소자용 기판 셀(또는 기판 모듈)은 두 장의 기판이 서로 마주하는 상태로 합체되고, 합체된

각 기판 외부면에는 액정을 투과하는 빛을 선택적으로 투과시키기 위한 목적으로 통상의 편광층이 형성된다.

상기 편광층은 기판 셀의 제조시 편광 기능을 갖는 통상의 편광필름(polarized-film)을 부착하는 방식으로 형성

되며, 이와 같이 편광필름을 부착하는 작업에 사용되는 장치로는, 편광필름의 마주하는 테두리변 중에서 어느 한쪽 테두리

변 지점을 가압로울러로 누룬 상태에서 이 로울러가 반대편의 테두리변을 향하여 이동되는 방식으로 부착 작업

이 진행되므로 이와 같은 부착 방식으로는 만족할 만한 부착 품질을 얻기가 어렵다.

예를 들어, 상기 가압로울러가 편광필름의 마주하는 어느 한쪽의 테두리변 전체를 누룬 상태로 반대편측으로 이

동되면 편광필름과 기판 모듈의 접촉면 사이에 가늘고 긴 기포층이 쉽게 발생될 수 있다.

그리고, 이와 같이 기포층이 발생되면 이 기포층을 제거하기 위하여 열로서 가압하는 추가 작업을 진행하거나

기판 셀로부터 편광필름을 분리하여 다시 부착하는 작업을 진행해야 하므로 작업 능률은 물론이거니와 생산성을

저하시키는 한 요인이 될 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 평판표시소

자용 기판 셀의 파손을 방지할 수 있으며, 특히 편광필름의 부착시 불량 품질을 대폭 줄일 수 있는 편광필름 부

착장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,

작업면을 제공하는 작업대 구동원으로부터 동력을 전달받아서 중심부를 기준으로 회전되는 회전면이 구비된 제1회전테이블

상기 제1회전테이블 위에 고정 설치되고 평판표시소자용 기판 셀의 2변이 만나는 꼭지점 중에서 어느 하나의 꼭

지점이 상기 제1회전테이블을 향하도록 세워진 자세로 로딩되는 로딩플레이트 상기 작업면에서 상기 제1회전테이블과 떨어져서 위치되고 구동원으로부터 동력을 전달받아서 중심부를 기준으로 회전되는 회전면이 구비된 제2회전테이블

상기 제2회전테이블 위에 고정 설치되며 편광필름이 세워진 상태로 위치되는 부착면에 설치된 가압로울러의 외

주면으로 편광필름을 눌러서 상기 로딩플레이트에 로딩된 평판표시소자용 기판 셀의 어느 한면 또는 그 반대면

에 부착하기 위한 필름부착기 상기 로딩플레이트에 위치된 평판표시소자용 기판 셀의 로딩 자세에 대응하는상태로 상기 필름부착기의 부착면에 편광필름을 공급하기 위한 필름공급기 를 포함하는 편광필름 부착장치를 제공한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 평판표시소자용 기판 셀을 로터리 방식으로 이동시키면서 어느 한면 또는 그

반대면에 편광필름을 용이하게 부착할 수 있으며, 특히 편광필름의 부착시 기판 셀과 편광필름의 일측 꼭지점이

먼저 눌려진 상태로 이동되면서 부착 작업이 진행되므로 이들의 부착면 사이에 기포층이 발생하는 것을 최대한

억제할 수 있다.

따라서, 기판 셀과 편광필름의 부착시 발생되는 불량 품질을 대폭 줄일 수 있고, 이로 인하여 한층 향상된 작업

성과 생산성을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착장치의 전체 구조를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 로딩플레이트 구조를 설명하기 위한 도면이다.

첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균

적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위내에서 설명된다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래

에서 설명하는 실시예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착장치의 전체 구조를 설명하기 위한 평면도로서, 도면 부호 2는

작업대를 지칭한다.

이 작업대(2)는 평판표시소자용 기판 셀(G, 이하 "기판 셀"이라 함.)에 편광필름(F)을 부착하는 작업이 진행될

수 있는 평면의 작업면(S1)이 구비된 통상의 프레임 형태로 이루어진다.

상기 작업대(2)에는 서보 모터와 같은 구동원(M)으로부터 동력을 전달받아서 중심부를 기준으로 회전이 가능한

회전면(S2)을 갖는 제1회전테이블(4)이 위치된다.

이 제1회전테이블(4)은 도 1에서와 같이 원판 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 회전면(S2)이 상기 작업면(S

1)에서 대략 수평한 자세로 회전될 수 있도록 고정된다.

상기 회전면(S2)에는 기판 셀(G)을 세워진 상태로 로딩하기 위한 로딩플레이트(6)가 위치된다.

상기 로딩플레이트(6)는 도 2에서와 같이 기판 셀(G)의 양측면 중에서 어느 한 면을 분리 가능하게 고정할 수

있는 로딩면(8)을 구비하고 도 1에서와 같이 상기 회전면(S2) 둘레를 따라 4분할된 지점에 각각 고정될 수

있다.

상기 로딩면(8)은 기판 셀(G)의 어느 한면을 상기 회전면(S2)으로부터 세워진 상태로 고정함과 아울러 아래쪽의

테두리변이 어느 한쪽으로 기울어져서 도 2에서와 같이 어느 하나의 꼭지점이 상기 회전면(S2)을 향하는 마름모

형태의 로딩 자세로 고정된다.

상기 로딩면(8)은 도면에는 나타내지 않았지만 통상의 진공발생장치와 연결되어 진공압에 의한 흡착력으로 기판

셀(G)을 분리 가능하게 고정할 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.

상기한 로딩플레이트(6)는 기판 셀(G)의 양측면 중에서 어느 한면 전체가 상기 로딩면(8)과 맞대어진 상태로 흡

착 고정되므로 소면적은 물론이거니와 대면적의 기판 셀(G) 로딩시 고정력을 용이하게 확보할 수 있다.

또한, 기판 셀(G)의 테두리변과 비 접촉 상태로 로딩이 가능하므로 적어도 2군데 이상의 테두리변을 직접 가압

고정하는 종래의 로딩 방식에 비하여 기판 셀(G)의 파손을 최대한 줄일 수 있다.

그리고, 상기 기판 셀(G)을 상기 로딩플레이트(6)측에 로딩하거나 언로딩하기 위하여 도 1에서와 같이 픽업용

헤드(H1, H2)가 사용될 수 있다.

이 픽업용 헤드(H1, H2)는 통상의 흡착기 구조로 이루어질 수 있으며, 상기 회전면(S2) 위에서 도 1에서와 같이

기판 셀(G)이 로딩 및 언로딩 되기 위한 지점에 각각 배치된다.

한편, 상기 작업대(2)에는 상기 제1회전테이블(4)과 떨어져서 제2회전테이블(10)이 위치된다.

이 제2회전테이블(10)은 상기 제1회전테이블(10)과 같이 서보 모터와 같은 구동원(M)으로부터 동력을 전달받아

서 중심부를 기준으로 회전되는 회전면(S3)을 갖는다.

상기 제2회전테이블(10)은 상기 제1회전테이블(4)과 연계되어 기판 셀(G)측에 편광필름(F)을 부착하기 위한 작

업을 진행할 수 있도록 상기 회전면(S3) 위에 는 도 1에서와 같이 필름부착기(12)가 위치된다.

이 필름부착기(12)는 진공압에 의한 흡착력으로 편광필름(F)을 분리 가능하게 고정할 수 있는 부착면(14)을 가

지며, 이 부착면(14) 일측에는 가압로울러(16)가 회전 가능하게 설치된다.

상기 가압로울러(16)는 외주면으로 편광필름(F)을 눌러서 기판 셀(G) 표면에 부착되도록 하는 역할을 한다.

상기 부착면(14)은 상기 제2회전테이블(10)의 회전면(S3)에서 위치 및 자세가 변화되면서 기판 셀(G) 표면에 편

광필름(F)의 부착이 가능하게 이루어진다.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 필름부착기(12)가 도 2에서와 같이 통상의공압용 이송실린더(L1)를 따라 이

동됨과 아울러 서보 모터(L2)에 의해 자세가 변화되면서 기판 셀(G) 표면에 편광필름(F)이 부착되도록 하고 있

다.

즉, 상기 필름부착기(12)는 상기 부착면(14)에 편광필름(F)이 고정된 상태에서 도 2에서와 같이 경사진 자세로

변화되어 상기 가압로울러(16)가 편광필름(F)을 사이에 두고 기판 셀(G)의 어느 한 면과 접촉된 상태로 공압용

이송실린더(L1)를 따라 이동된다. 그리고, 이러한 동작에 의해 상기 가압로울러(16)가 롤링되고 이 로울러(16)

의 외주면에 의해 편광필름(F)이 순차적으로 눌려지면서 기판 셀(G) 표면에 부착된다.(도 2참조)

상기에서는 필름부착기(12)가 공압용 이송실린더(L1)를 따라 이동될 때 편광필름(F)이 부착되는 것을 일예로 설

명하고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들어, 상기 부착면(14)이 상기 기판 셀(G)을 향하여 경사진 상태에서 상기 제2회전테이블(10)의 회전 동작

시 상기 가압로울러(16)에 의해 편광필름(F)이 눌려지면서 부착되도록 셋팅될 수도 있다.

상기 작업대(2)에는 상기 각 로딩플레이트(6)에 로딩된 기판 셀(G)의 로딩 자세에 대응하는 상태로 상기 필름부

착기(12)에 편광필름(F)을 자동으로 공급하기 위한 필름공급기(18)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 필름공급기(18)는 진공압에 의한 흡착력으로 편광필름(F)을 분리 가능하게 고정할 수 있는 통상의 흡착기

가 사용될 수 있으며, 도 1에서와 같이 적어도 2방향 이상으로 이동이 가능한 통상의 로봇 아암(20)에 고정되어

상기 부착면(14)에 편광필름(F)을 인계할 수 있도록 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 편광필름(F)은 도 1에서와 같이 수납용 카세트(22) 내부에 다수개가 수납된 상태에서 상기 필름공

급기(18)에 의해 상기 카세트(22)로부터 한 개씩 인출되면서 공급될 수 있다.

상기 수납용 카세트(22)는 다수개의 편광필름(F)을 위아래 방향으로 적층 수납할 수 있는 통상의 수직 적층형

구조를 갖는 카세트가 사용될 수 있다.

이와 같은 편광필름(F)의 공급 구조는 상기 로딩플레이트(6)에 로딩된 기판 셀(G)의 자세에 대응하도록 상기 부

착면(14)에 편광필름(F)을 공급할 수 있다.

따라서, 상기 필름부착기(12)로 기판 셀(G) 표면에 편광필름(F)을 부착할 때 도 2에서와 같이 상기 기판 셀(G)

과 편광필름(F)의 좌,우측 어느 한쪽 꼭지점이 상기 가압로울러(16)에 의해 먼저 눌려진 상태에서 반대편측 꼭

지점으로 이동하는 방식으로 부착 작업이 진행할 수 있다.

이와 같은 부착 방식은 기판 셀(G)과 편광필름(F)이 서로 맞대어진 상태에서 면(面)접촉 상태로 누루면서 부착

방식 또는, 상기 편광필름(F)의 마주하는 테두리변 중에서 어느 한변 전체를 누룬 상태에서 반대편측으로 이동

되면서 부착하는 종래 부착 방식들에 비하여 기판 셀(G)과 편광필름(F) 사이에 기포층이 발생되는 것을 방지할

수 있다.

그리고, 상기 편광필름(F)의 일측면에는 통상의 보호막(F1)이 부착되어 있다. 이 보호막(F1)은 상기 필름공급기

(18)에 의해 상기 부착면(14)에 인계될 때 이 부착면(14)과 접촉하는 편광필름(F)의 어느 한면과 마주하는 반대

면에 위치된 상태로 공급된다.

상기 작업면(S1)에는 상기 필름부착기(12)로 편광필름(F)을 부착하기 전에 이 편광필름(F)의 일측면에 부착된

보호막(F1)을 자동으로 제거하기 위한 제거기(24)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

이 제거기(24)는 일측면에 접착층을 갖는 분리용 테이프(T)의 접착력을 이용하여 보호막(F1)을 제거할 수 있도

록 이루어진다.

<61> 이를 위하여 본 실시예에서는 도 1에서와 같이 상기 분리용 테이프(T)가 2개의 릴(R) 사이에서 가이드블럭(B)의

일측을 경유하는 상태로 연결되고, 이 가이드블럭(B)이 상기 필름부착기(12)의 부착면(14)을 향하여 근접하거나

그 반대로 이동하는 동작에 의해 상기 테이프(T) 일측에 상기 보호막(F1)이 달라붙으면서 도 8에서와 같이 제거

되도록 하고 있다.

특히, 상기 가이드블럭(B)은 상기 부착면(14)에 도 1에서와 같은 자세로 고정된 편광필름(F)의 좌,우측 꼭지점

중에서 어느 한 부분이 상기 분리용 테이프(T) 일측과 접촉된 상태로 분리 동작되므로 편광필름(F)으로부터 보

호막(F1)이 더욱 용이하게 분리될 수 있다.

상기 2개의 릴(R)은 도면에는 나타내지 않았지만 통상의 모터로부터 동력을 전달받아서 상기 분리용 테이프(T)

가 어느 하나의 릴(R)에서 다른 하나의 릴(R)에 감겨지면서 이송될 수 있도록 이루어진다.

상기 제거기(24)는 상기 가이드블럭(B)이 상기 필름부착기(12)의 부착면(14)<64> 을 향하여 근접하거나 그 반대로 이

동될 수 있도록 도면에는 나타내지 않았지만 상기 작업면(S1) 위에서 통상의 공압용 이송실린더를 따라 이동될

수 있다.

그리고, 상기 제거기(24)에 의해 편광필름(F)으로부터 분리된 보호막(F1)은 도면에는 나타내지 않았지만 통상의

흡착기 등으로 흡착하여 수거통 등에 담겨지면서 한 곳에 수거될 수 있다.

상기 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착장치는 편광필름(F)의 부착 전에 이 필름(F)의 자세를 정렬하기 위

한 정렬기(26)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

이 정렬기(26)는 도 9에서와 같이 편광필름(F)의 테두리변 중에서 한 군데 이상의 지점과 접촉하여 접촉력으로

자세를 변화시킬 수 있도록 2개의 정렬플레이트(P)가 1조로 구성될 수 있다.

상기 2개의 정렬플레이트(P)는 상기 필름부착기(12)의 부착면(14)에 대략 마름모 형태로 고정된 편광필름(F)의

테두리변을 가압할 수 있도록 도 9에서와 같이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 각 정렬플레이트(P)는 통상의 실린더(C)와 연결되어 이 실린더(C)의 구동시 피스톤 로드를 따라

가압 동작이 가능하게 왕복 이동될 수 있다.

상기한 정렬기(26)는 상기 부착기(12)의 부착면(14)에 위치된 편광필름(F)의 전체 테두리변 중에서 적어도 2군

데 이상의 지점을 상기 정렬플레이트(P)로 가압하여 기판 셀(G)의 로딩 자세에 대응하는 상태로 자세를 정렬할

수 있다.

상기한 실시예에서는 상기 부착기(12)에 편광필름(F)이 고정된 후 보호막(F1)을 제거한 상태로 자세를 정렬하는

것을 일예로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

예를들면, 편광필름(F)의 보호막(F1)을 제거하기 전에 상기 정렬기(26)로 정렬 작업을 진행할 수 있도록 이루어

질 수 있다.

즉, 상기 필름부착기(12)에 편광필름(F)이 공급된 후 상기 제2회전테이블(10)을 따라 이동될 때 이 테이블(10)

의 회전 방향을 감안하여 상기 편광필름(F)의 자세를 정렬하는 작업을 거친 상태로 보호막(F1)을 제거하는 작업

그리고, 상기한 본 발명의 실시예에 따른 편광필름 부착장치는 기판 셀(G)의 양측면 중에서 어느 한면에 편광필

름(F)을 부착하는 단면(單面) 부착 구조 이외에도 양면(兩面) 부착 작업이 가능하게 이루어질 수 있다.

이와 같은 양면 부착 작업을 위하여 도 10에서와 같이 상기 제1회전테이블(4)의 회전 방향을 따라 2군데 지점에

서 편광필름(F)의 부착이 가능하도록 상기 제2회전테이블(10)과 필름부착기(12)가 각각 배치될 수 있다.

이때, 상기 제1회전테이블(4)을 회전 방향을 따라 이격 배치된 2개의 제2회전테이블(10) 사이에는 기판 셀(G)의

로딩 자세를 반전시키기 위한 반전기(28)가 위치된다.

이 반전기(28)는 기판 셀(G)의 어느 한면에 편광필름(F)이 부착된 후 그 반대면에 편광필름(F)의 부착이 가능하

게 로딩 자세를 반전시킬 수 있도록 2개의 반전용 아암(D)으로 구성될 수 있다.

상기 2개의 반전용 아암(D) 중에서 어느 하나는 상기 로딩플레이트(6)에 로딩된 기판 셀(G)을 흡착하여 도 11에

서와 같이 자세를 반전시킨 상태로 다른 하나의 반전용 아암(D)에 인계할 수 있도록 이루어진다.

그리고, 다른 하나의 반전용 아암(D)은 자세가 반전된 상태로 기판 셀(D)을 인수하여 상기 부착기(12)의 부착면

(14)에 다시 로딩이 가능하게 이루어진다.

상기 2개의 반전용 아암(D)은 통상의 흡착기가 사용될 수 있으며, 도면에는 나타내지 않았지만 통상의 서보 모

터나 공압용 이송실린더 등에 의해 상기와 같이 기판 셀(G)의 반전이 가능하도록 회동 및 이동 가능하게 설치된

다.

따라서, 상기한 반전기(28)의 작용에 의해 상기 로딩플레이트(6)에서 기판 셀(G)을 반전 상태로 로딩할 수 있으

므로 상기 제1회전테이블(4)이 회전될 때 상기 2개의 제2회전테이블(10) 지점에서 필름부착기(12)들에 의해 기

판 셀(G)의 어느 한면 및 그 반대면에 편광필름(F)을 부착하는 양면 부착 작업을 진행할 수 있다.

추후기재

Claims (1)

1. 작업면을 제공하는 작업대 구동원으로부터 동력을 전달받아서 중심부를 기준으로 회전되는 회전면이 구비된 제1회전테이블
   상기 제1회전테이블 위에 고정 설치되고 평판표시소자용 기판 셀의 2변이 만나는 꼭지점 중에서 어느 하나의 꼭
   지점이 상기 제1회전테이블을 향하도록 세워진 자세로 로딩되는 로딩플레이트 상기 작업면에서 상기 제1회전테이블과 떨어져서 위치되고 구동원으로부터 동력을 전달받아서 중심부를 기준으로 회전되는 회전면이 구비된 제2회전테이블
   상기 제2회전테이블 위에 고정 설치되며 편광필름이 세워진 상태로 위치되는 부착면에 설치된 가압로울러의 외
   주면으로 편광필름을 눌러서 상기 로딩플레이트에 로딩된 평판표시소자용 기판 셀의 어느 한면 또는 그 반대면
   에 부착하기 위한 필름부착기 상기 로딩플레이트에 위치된 평판표시소자용 기판 셀의 로딩 자세에 대응하는 상태로 상기 필름부착기의 부착면에 편광필름을 공급하기 위한 필름공급기 를 포함하는 편광필름 부착장치.

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