KR20240039453A - 편광판 손상 억제를 위한 편광판 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광판 손상 억제를 위한 편광판 제조방법에 관한 것으로: 편광판을 재단하는 단계; 재단된 편광판을 적재하는 단계; 및 적재된 편광판을 그라인더에 공급하여 면취하는 단계를 포함하고, 편광판을 그라인더에 공급하는 공급 속도는 500 내지 1,300 mm/min인 편광판 제조방법을 제공한다.

Description

편광판 손상 억제를 위한 편광판 제조방법{Method for producing polarizing plate for suppressing damage of polarizing plate}

본 발명은 편광판 제조방법에 관한 것으로, 특히 편광판 손상 억제를 위한 편광판 제조방법에 관한 것이다.

고객이 원하는 크기의 편광판을 제작하기 위해, 재단 및 면취의 후가공을 거친다.

나이프(knife)나 레이저(laser) 등을 이용한 재단 이후, 편광판의 에지(edge) 부위의 거칠기(roughness) 문제를 해결하기 위해, 그라인더(grinder)로 편광판의 에지 부위를 면취하는 과정을 거친다.

고속으로 회전하는 칼날을 이용하여 면취가 이루어지기 때문에, 편광판의 에지 부위의 물리적인 손상(damage)이 유발된다.

따라서, 본 발명의 목적은 편광판의 손상을 억제할 수 있는 편광판 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해: 편광판을 재단하는 단계; 재단된 편광판을 적재하는 단계; 및 적재된 편광판을 그라인더에 공급하여 면취하는 단계를 포함하고, 편광판을 그라인더에 공급하는 공급 속도는 500 내지 1,300 mm/min인 편광판 제조방법을 제공한다.

본 발명에서 그라인더의 회전 속도는 5,000 내지 6,000 RPM일 수 있다.

본 발명에서 편광판의 적재 높이는 30 내지 130 mm일 수 있다.

본 발명에서 면취 단계 이후 편광판의 에지 부위에 크랙(crack)이 발생하지 않거나 크랙의 길이가 65 ㎛ 이하일 수 있다.

본 발명에서 그라인더의 회전축은 편광판 표면과 평행하고, 가공면과 수직일 수 있다.

본 발명에서 그라인더는 페이스 커터(face cutter) 형태일 수 있다.

본 발명에 따른 변경 조건으로 편광판의 면취 공정을 진행할 경우, 크랙 수준이 기존 대비 감소 및 개선되는 효과를 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 면취 공정의 모식도이다.
도 2는 면취 조건에 따른 에지 크랙을 나타낸 사진이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 면취 이후 발생하는 편광판 상의 물리적인 손상 중 편광판 흡수-축 방향과 평행한 방향으로 발생하는 미세 크랙의 수준(예: 편광판의 에지 부위로부터 내부로의 길이)을 개선하고자 한다. 여기서, 편광판의 에지 부위는 편광판의 가장자리나 모서리 부위를 의미할 수 있다.

이를 위해, 본 발명은 편광판을 재단하는 단계; 재단된 편광판을 적재하는 단계; 및 적재된 편광판을 그라인더에 공급하여 면취하는 단계를 포함하고, 편광판을 그라인더에 공급하는 속도는 500 내지 1,300 mm/min인 편광판 제조방법을 제공한다.

먼저, 편광판을 재단한다. 편광판은 예를 들어 디스플레이(display)용 편광판 등일 수 있다. 재단 크기는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 5 내지 50인치, 10 내지 40인치, 또는 20 내지 30인치일 수 있다. 재단은 통상의 재단 장치를 이용하여 수행될 수 있다.

다음, 재단된 편광판을 적재한다. 편광판은 스테이지(stage) 위에 다수 개로 적재될 수 있다. 적재는 통상의 적재 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 편광판의 적재 높이는 본 발명에서 중요한 변수 중 하나로서, 너무 낮거나 높으면 면취 공정 및 편광판 품질(크랙 등)에 영향을 줄 수 있다. 편광판의 적재 높이는 30 내지 130 mm, 바람직하게는 50 내지 110 mm, 더욱 바람직하게는 60 내지 100 mm, 가장 바람직하게는 70 내지 90 mm일 수 있다.

다음, 적재된 편광판을 그라인더에 공급하여 면취한다. 도 1을 참고하면, 다수 개의 편광판(10)이 특정 범위의 적절한 적재 높이로 적재된 상태에서, 특정 범위의 적절한 공급 속도(Feeding Speed)로, 특정 범위의 적절한 회전 속도(RPM)를 갖는 그라인더(20)로 공급되면서 면취 가공이 이루어질 수 있다.

편광판의 공급은 통상의 이송 장치를 이용하여 수행될 수 있다. 편광판을 그라인더에 공급하는 공급 속도는 본 발명에서 중요한 변수 중 하나로서, 너무 낮거나 높으면 면취 공정 및 편광판 품질(크랙 등)에 영향을 줄 수 있다. 편광판의 공급 속도는 500 내지 1,300 mm/min, 바람직하게는 500 내지 1,100 mm/min, 더욱 바람직하게는 550 내지 900 mm/min, 가장 바람직하게는 600 내지 800 mm/min일 수 있다.

또한, 그라인더의 회전 속도는 본 발명에서 중요한 변수 중 하나로서, 너무 낮거나 높으면 면취 공정 및 편광판 품질(크랙 등)에 영향을 줄 수 있다. 그라인더의 회전 속도는 5,000 내지 6,000 RPM, 바람직하게는 5,200 내지 5,800 RPM, 더욱 바람직하게는 5,300 내지 5,700 RPM, 가장 바람직하게는 5,400 내지 5,600 RPM일 수 있다. 여기서, 회전 속도는 그라인더의 나이프(또는 커터)가 회전하는 속도를 의미할 수 있다.

도 1을 참고하면, 면취 가공은 그라인더(20)를 이용하여 수행되는데, 그라인더(20)는 편광판(10)의 공급 방향(F)을 기준으로 적재된 편광판(10)의 양 측면에 각각 배치될 수 있다. 그라인더(20)는 원판 형태의 본체, 및 본체의 둘레를 따라 본체의 가장자리 부위에 배치되는 복수 개(예를 들어, 2 내지 10개)의 나이프(22)를 구비할 수 있다. 그라인더(20)는 본체의 원형 표면이 편광판(10)의 측면과 마주보도록 배치될 수 있다. 그라인더(20)는 회전함과 동시에, 그라인더(20) 자체가 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동할 수 있다.

그라인더(20)는 회전축(A)을 중심으로 하여 회전 방향(R)으로 회전할 수 있는데, 그라인더(20)의 회전축(A)은 편광판(10)이 놓이는 평면과 평행하게 배치될 수 있다. 즉, 그라인더(20)의 회전축(A)은 편광판(10) 표면과 평행하고, 가공면과 수직일 수 있으며, 이 경우 그라인더(20)는 페이스 커터 형태일 수 있다. 나이프(22)도 편광판(10) 표면과 평행하게 배치되면서 회전할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서 진행하는 면취 가공 방식은 페이스 컷 방식으로서, 회전축(A)이 편광판(10) 표면과 평행한 방향(가공면과 수직인 방향)으로 진행되는 가공 방식일 수 있다

이와 달리, 엔드 밀(end mill) 가공 방식은, 본 발명에서 사용되는 페이스 컷 방식과 정 반대로서, 회전축이 편광판 표면과 수직인 방향(가공면과 평행한 방향)으로 진행되는 가공 방식일 수 있다.

이러한 가공 방식의 차이는 면취 조건(편광판의 적재 높이, 편광판의 공급 속도, 그라인더의 회전 속도)에 영향을 줄 수 있고, 즉 가공 방식이 상이하면, 그에 따라 면취 조건이 달라지며, 따라서 가공 방식에 따라 최적의 면취 조건이 달라질 수 있다.

본 발명에 따른 상술한 면취 조건은 페이스 커터 형태의 그라인더를 사용하는 페이스 컷 방식에 맞추어 최적화된 조건일 수 있다.

본 발명에 따른 상술한 최적의 면취 조건에서 면취 가공을 진행할 경우, 면취 단계 이후 편광판의 에지 부위에 크랙이 발생하지 않거나, 크랙이 발생한 경우 그 크랙의 길이가 65 ㎛ 이하, 바람직하게는 60 ㎛ 이하일 수 있다.

에지 크랙은 편광판의 에지 부위(변 부위) 끝단(말단)에서 내부 방향으로 발생하는 선형의 갈라짐을 의미할 수 있다. 에지 크랙의 측정은 면취가 완료된 편광판의 에지 부위를 광학 현미경으로 관찰하여 평가할 수 있고, 크랙 현상을 발견할 경우 해당 크랙의 길이를 측정하여 평가할 수 있다. 광학 현미경으로 크랙을 관찰할 경우 배율은 약 ×100가 적절하다.

이상과 같이, 면취 공정에는 스테이지 위에 놓이는 편광판의 적재 높이, 편광판을 그라인더에 이동시키는 공급 속도, 그라인더의 나이프가 회전하는 속도(RPM) 등 세가지 주요 변수가 있는데, 본 발명에서는 편광판의 에지 부위를 면취함에 있어서, 공급 속도는 하향시키고 그라인더의 RPM은 상향시킴으로써, 편광판의 에지 부위의 크랙 수준을 감소시킬 수 있다.

[실시예 1]

먼저, 20~30인치 크기로 재단된 편광판을 준비하였다.

다음, 해당 편광판들의 면취를 위해 편광판을 적재하였고, 편광판의 적재 높이는 80 mm로 고정하였다.

다음, 적재된 편광판을 그라인더에 공급하여 면취 공정을 진행하되, 적재된 편광판의 공급 속도를 700 mm/min, 적재된 편광판의 에지 부위를 연마하는 그라인더의 회전 속도를 5,500 RPM으로 하여 진행하였다. 편광판의 공급 속도의 범위는 해당 값의 ±200 mm/min, 그라인더의 회전 속도의 범위는 해당 값의 ±300 RPM이었다.

[비교예 1]

편광판의 공급 속도를 2,000 mm/min, 그라인더의 회전 속도를 4,200 RPM으로 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 진행하였다.

[비교예 2]

편광판의 공급 속도를 1,500 mm/min, 그라인더의 회전 속도를 4,800 RPM으로 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 진행하였다.

[비교예 3]

편광판의 공급 속도를 300 mm/min, 그라인더의 회전 속도를 5,500 RPM으로 변경한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 진행하였다.

[시험예]

실시예 및 비교예에 따라 면취가 완료된 편광판에 대해, 에지 부위의 크랙 유무 및 크랙 길이를 측정하였고, 그 결과는 표 1과 같다.

에지 부위의 크랙은 편광판의 에지 부위의 끝단에서 내부 방향으로 발생하는 선형의 갈라짐을 측정하여 평가하였고, 구체적으로 면취가 완료된 편광판의 에지 부위를 광학 현미경으로 관찰하였으며, 크랙 현상이 발견될 경우 해당 크랙의 길이를 측정하였다. 광학 현미경으로 크랙을 관찰할 때의 배율은 ×100로 설정하였다.

	편광판의 공급 속도 (mm/min)	그라인더의 회전 속도 (RPM)	에지 부위의 크랙 길이 (㎛)
실시예 1	700	5,500	미-발생 또는 60 ㎛ 이하
비교예 1	2,000	4,200	75.4
비교예 2	1,500	4,800	69.7
비교예 3	300	5,500	110.9

표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예에 따라 편광판의 공급 속도 및 그라인더의 회전 속도를 최적화함으로써, 편광판의 에지 부위의 크랙이 발생하지 않거나, 크랙 길이가 60 ㎛ 이하이었다.

그러나, 편광판의 공급 속도 및/또는 그라인더의 회전 속도가 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예의 경우, 편광판의 에지 부위의 크랙 길이가 69 ㎛ 이상으로, 손상이 많이 관찰되었다.

도 2는 면취 조건(편광판의 공급 속도 및 그라인더의 회전 속도)에 따른 편광판의 에지 부위의 사진을 비교하여 나타낸 것으로, 크랙이 길게 나타난 비교예들과 달리, 실시예 1의 경우 크랙이 발견되지 않았다.

Claims (6)

1. 편광판을 재단하는 단계;
   재단된 편광판을 적재하는 단계; 및
   적재된 편광판을 그라인더에 공급하여 면취하는 단계를 포함하고,
   편광판을 그라인더에 공급하는 공급 속도는 500 내지 1,300 mm/min인 편광판 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   그라인더의 회전 속도는 5,000 내지 6,000 RPM인 편광판 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   편광판의 적재 높이는 30 내지 130 mm인 편광판 제조방법.
4. 제1항에 있어서,
   면취 단계 이후 편광판의 에지 부위에 크랙이 발생하지 않거나 크랙의 길이가 65 ㎛ 이하인 편광판 제조방법.
5. 제1항에 있어서,
   그라인더의 회전축은 편광판 표면과 평행하고, 가공면과 수직인 편광판 제조방법.
6. 제1항에 있어서,
   그라인더는 페이스 커터 형태인 편광판 제조방법.