WO2018043868A1 - 광학패널 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

광학패널 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Definitions

  • FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing an optical panel manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the feeding unit 110 is rotated in contact with the stack 10 to move the stack 10.
  • the guide unit 130 is provided in plural and in contact with the stack 10 to switch the moving direction of the stack 10.
  • a graph of the measurement error ⁇ x for the second position y may be obtained by various experiments, measurements, and the like.
  • the controller 600 calculates the measurement error ⁇ x in reverse, and adds the measurement error ⁇ x to the first position x to correct the first position x +. ⁇ x) can be calculated.
  • the controller 600 measures the lengths of the film measuring units 400, 400a, 400b, and 400c when the bending shape of the optical film 11 is measured by the film measuring units 400, 400a, 400b, and 400c.
  • the correction first position (x + ⁇ x) can be calculated by calculating by integrating on the XY coordinate plane or the like.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an optical panel according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, the optical panel manufacturing method (S1) and the effects according to the embodiment of the present invention will be described.

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Abstract

광학패널 제조장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 광학패널 제조장치는, 이형필름과 광학필름의 적층체로부터 광학필름을 분리하는 필름분리부와, 필름분리부에서 분리된 광학필름 선단부의 제1 방향에 대한 위치인 제1 위치와, 제1 방향과 다른 제2 방향에 대한 위치인 제2 위치를 측정하는 필름측정부와, 필름측정부에서 측정한 광학필름 선단부의 위치에 기초하여 광학필름과 접합되는 패널의 위치를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학패널 제조장치 및 제조방법
본 발명은 광학패널 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 광학필름과 패널을 정확한 위치에서 접합할 수 있는 광학패널 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 광학패널의 일종인 액정표시패널은 액정표시장치의 표시부에 해당하며, 편광막을 가지는 광학필름과 직사각형 형상의 패널을 접합하여 제조된다.
이러한 액정표시패널의 제조방식은, 낱장의 광학필름과 패널을 접합하는 sheet to panel(STP) 방식과, 롤에 권취되어 있는 광학필름을 조출(繰出)하고, 패널과 접합시키는 roll to panel(RTP) 방식으로 나뉜다.
RTP 방식은 점착제에 의하여 이형필름과 접합된 광학필름을 롤에서 연속적으로 조출하고, 광학필름을 이형필름과 분리한 후, 접합롤러 등을 이용하여 패널에 광학필름을 결합하는 방식이다.
특히, RTP 방식의 경우, 롤에서 조출되는 필름을 연속적으로 공급하여 패널과 접합시키므로 액정표시패널을 연속적으로 제조할 수 있는바, 액정표시패널의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
다만, RTP 방식은 광학필름의 위치, 이동 속도 등을 제어하기 어렵고, 광학필름에 작용하는 장력, 잔류 응력 등에 의하여 필름의 변형 등이 발생되어 광학필름과 패널을 정확하게 접합하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경 기술은, 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0023577호(2012.03.13 공개, 발명의 명칭: 직사각형 형상의 패널에 편광막을 가지는 광학필름을 순차적으로 부착하는 방법 및 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 광학필름의 위치 또는 형상을 정확하게 측정하고, 이를 기초로 패널의 접합위치를 조절함으로써, 광학필름과 패널을 정확하게 접합할 수 있는 광학패널 제조장치 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 광학패널 제조장치는, 이형필름과 광학필름의 적층체로부터 상기 광학필름을 분리하는 필름분리부; 상기 필름분리부에서 분리된 상기 광학필름 선단부의 제1 방향에 대한 위치인 제1 위치와, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향에 대한 위치인 제2 위치를 측정하는 필름측정부; 및 상기 필름측정부에서 측정한 상기 광학필름 선단부의 위치에 기초하여 상기 광학필름과 접합되는 패널의 위치를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 필름측정부는, 상기 광학필름 선단부의 이미지를 촬상하여, 상기 광학필름 선단부의 상기 제1 위치를 측정하는 촬상부; 및 상기 광학필름까지의 거리를 측정하여, 상기 제2 위치를 측정하는 거리측정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 거리측정부는, 상기 제1 방향에 대하여 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 거리측정부는, 상기 제1 방향에 대하여 평행한 방향으로 연장되는 측정가이드부; 및 상기 측정가이드부에 이동 가능하게 결합되는 거리측정센서부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 필름측정부는, 거리측정센서를 회전시켜, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치를 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 필름측정부는, 상기 광학필름의 폭 방향으로 복수 개가 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 필름측정부는, 상기 광학필름의 측단부를 촬상하여 상기 제1 위치와, 상기 제2 위치를 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1 방향은, 상기 필름분리부에서 분리된 상기 광학필름에 휨(curl)이 발생되지 않은 상태에서 상기 광학필름의 길이 방향인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제2 방향은, 상기 제1 방향에 수직인 방향인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학패널 제조방법은, 이형필름과 광학필름의 적층체로부터 상기 광학필름을 분리하는 필름분리단계; 상기 필름분리단계에서 분리된 상기 광학필름 선단부의 제1 방향에 대한 위치인 제1 위치와, 상기 제1 방향과 다른, 제2 방향에 대한 위치인 제2 위치를 측정하는 필름측정단계; 및 제어부가 상기 필름측정단계에서 측정한 상기 광학필름 선단부의 위치에 기초하여 상기 광학필름에 휨이 발생되지 않은 경우의 상기 광학필름의 선단부 위치를 산출하고, 상기 광학필름과 접합되는 상기 패널의 위치를 조절하는 패널위치조절단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 필름측정단계는, 상기 광학필름 선단부의 이미지를 촬상하여, 상기 광학필름 선단부의 상기 제1 위치를 측정하는 제1 위치측정단계; 및 상기 광학필름까지의 거리를 측정하여, 상기 제2 위치를 측정하는 제2 위치측정단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1 방향은 상기 광학필름에 휨(curl)이 발생되지 않은 상태에서의 상기 광학필름의 길이 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직인 방향인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학패널 제조장치 및 제조방법은, 광학필름의 휨(curl)을 측정하여, 패널의 접합위치를 조절하므로, 광학필름과 패널을 정확하게 접합할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널 제조장치를 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 ‘A’를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 ‘A’를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 필름측정부를 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 필름측정부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 필름측정부를 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 필름측정부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널 제조장치에서 광학필름 선단부의 위치에 따른 측정오차를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널 제조장치에서 광학필름의 형상과 광학필름의 길이를 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광학패널 제조장치 및 제조방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널 제조장치를 개략적으로 나타내는 개념도이다. 상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널 제조장치(1)는 이송부(100), 커팅부(200), 필름분리부(300), 필름측정부(400), 접합롤러부(500) 및 제어부(600)를 포함하여, 광학필름(11)과 이형필름(13)의 적층체(10)로부터 광학필름(11)을 분리하고, 분리된 광학필름(11)의 선단부(11a)의 위치에 기초하여 패널(20)의 부착위치를 조절함으로써, 광학필름(11)과 패널(20)의 접합위치가 틀어지는 것을 방지한다.
이하에서는 광학패널 제조장치(1)가 액정표시패널 등의 광학패널(30)을 제조하는 것을 예로 들어 설명하지만, 판 형상의 제1 부재에, 필름 등의 제2 부재를 접합하는 기술 사상 안에서 다른 종류의 장치를 제조할 수 있음은 물론이다.
한 구체예에서 광학패널(30)을 이루는 광학필름(11)은 본체가 편광자와, 편광자의 편면 또는 양면에 편광자 보호필름이 점착제 또는 점착제 없이 형성된다. 편광자는 보통, 연신 방향이 흡수축으로 되어 있다.
한 구체예에서 광학필름(11)의 본체는 λ/4, λ/2 등의 위상차 필름, 시각 보상 필름, 휘도 향상 필름 및 표면 보호 필름 등을 포함할 수 있다. 한 구체예에서 상기 광학필름의 두께는 약 10㎛ 내지 약 500㎛ 일 수 있다.
편광자는, 예를 들어 폴리비닐알코올계 필름을 염색, 가교, 연신 및 건조 처리하여 얻어진다. 폴리비닐알코올계 필름의 염색, 가교, 연신의 각 처리는 각각 행할 필요는 없으며, 동시에 행해도 되고, 또한 각 처리의 순서도 임의여도 된다.
또한 폴리비닐알코올계 필름으로서, 팽윤 처리를 실시한 폴리비닐알코올계 필름을 사용해도 된다. 일반적으로는 폴리비닐알코올계 필름을, 요오드나 2색성 색소를 포함하는 용액에 침지시켜, 요오드나 2색성 색소를 흡착시켜 염색하고, 붕산이나 붕사 등을 포함하는 용액 중에서 연신 배율 약 3배 내지 약 7배로 1축 연신한 후, 세정하여 건조한다.
한 구체예에서 상기 점착제는 특별히 제한되지 않으나, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제 및 우레탄계 점착제 등을 들 수 있다. 한 구체예에서 상기 점착제의 층 두께는 약 10㎛ 내지 약 50㎛일 수 있다.
이형필름(13)은 플라스틱 필름, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트계 필름, 폴리올레핀계 필름 등을 사용할 수 있다. 또한 이형필름(13)은 필요에 따라 실리콘계나 장쇄 알킬계, 불소계나 황화몰리브덴 등의 적절한 박리제로 코팅 처리한 것 등을 적용할 수 있다.
액정셀로 예시되는 패널(20)은, 대향 배치되는 한 쌍의 기판 사이에 액정층이 밀봉되어 형성된다. 패널(20)은 임의의 타입의 것을 사용할 수 있으며, 특히 고콘트라스트를 실현하기 위하여 수직 배향(VA) 모드, 면내 스위칭(IPS) 모드의 액정셀을 사용할 수 있다.
광학패널(30)은 패널(20)의 편면 또는 양면에 광학필름(11)이 접합된 것이며, 필요에 따라 구동 회로가 내장된다.
이송부(100)는 이형필름(13)과 광학필름(11)의 적층체(10)를 이송시킨다. 본 실시예에서 적층체(10)는 적층체롤(40)에 권취된 상태에서 조출(繰出)되고, 이송부(100)에 제공되어 이형필름(13)이 제거된 후 대략 평판 형상의 패널(20)에 결합된다.
본 실시예에서 적층체(10)는 광학필름(11)과 이형필름(13)을 접합하여 형성되며 적층체롤(40)에 권취됨으로써, 광학필름(11)의 연속 공급을 가능하게 하고, 광학필름(11)에 도포된 점착제가 손실되는 것을 방지한다. 본 실시예에서 이송부(100)는 피딩부(110), 안내부(130) 및 장력제어부(150)를 포함한다.
피딩부(110)는 적층체(10)와 접한 상태에서 회전되어 적층체(10)를 이동시킨다. 안내부(130)는 복수개가 구비되며 적층체(10)에 접하여 적층체(10)의 이동 방향을 전환한다.
장력제어부(150)는 피딩부(110) 또는 안내부(130) 사이에 위치하고, 적층체(10)에 접한 상태에서 왕복 이동 가능하게 구비되어, 적층체(10)에 작용하는 장력을 조절한다. 본 실시예에서 장력제어부(150)는 댄서 롤로 예시되지만 이에 국한되는 것은 아니다.
본 실시예에서 광학필름(11)은 폭 방향 또는 길이 방향으로 형성되는 흡수축을 갖는 편광필름으로 예시되며, 액정셀로 예시되는 패널(20)에 접합된다. 본 실시예에서 광학필름(11)은 한 쌍이 구비되어 패널(20)의 양측면에 흡수축이 상호 수직하게 패널에 부착되어 크로스 니콜된다.
커팅부(200)는 이형필름(13)과 결합된 광학필름(11)을 커팅한다. 본 실시예에서 커팅부(200)는 커팅수단(210) 및 흡착수단(230)을 포함하여, 이형필름(13)을 흡착수단(230)으로 흡착하여 고정시킨 후 커팅수단(210)으로 광학필름(11)을 폭 방향으로 커팅함으로써, 적층체(10)를 하프-컷(half-cut)한다.
즉, 적층체(10)에서 이형필름(13)을 제외한 광학필름(11)만을 커팅함으로써 광학필름(11)을 패널(20)에 대응되는 길이로 커팅하여, 패널(20)과의 접합을 가능하게 하고, 동시에 커팅된 광학필름(11)이 이형필름(13)과 함께 이동되도록 하여 광학필름(11)을 연속적으로 공급할 수 있도록 한다.
커팅수단(210)으로는 커터, 레이저 등이 적용될 수 있으며, 광학필름(11)을 폭 방향으로 절단할 수 있다면 다른 방식도 적용될 수 있음은 물론이다.
필름분리부(300)는 적층체(10)에서 이형필름(13)을 분리한다. 본 실시예에서 필름분리부(300)는 이형필름(13)을 내측으로 하여 적층체(10)를 접음으로써, 이형필름(13)으로부터 광학필름(11)을 분리한다.
필름분리부(300)로써는 쐐기형 부재, 롤러 등을 적용할 수 있다. 필름분리부(300)에 의하여 분리된 이형필름(13)은 이형필름권취롤(50)에 권취된다.
도 2는 도 ‘A’를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 ‘A’를 나타내는 사시도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 필름측정부(400)는 필름분리부(300)에서 분리된 광학필름(11) 선단부(11a)의 제1 방향(도 2 기준 X축 방향)에 대한 위치인 제1 위치(x)와, 제1 방향(X축 방향)과 다른 방향인 제2 방향(도 2 기준 Y축 방향)에 대한 위치인 제2 위치(y)를 측정하고, 측정한 위치값(x, y)을 제어부(600)에 전달한다.
본 실시예에서 필름측정부(400, 400a, 400b, 400c)는 복수의 방향에서 광학필름(11) 선단부(11a)의 위치를 측정하므로, 광학필름(11)의 선단부(11a)의 거리를 2차원의 평면 좌표 값 또는 3차원의 공간 좌표값을 측정할 수 있으며, 다차원 좌표 값에 근거하여 광학필름(11) 선단부(11a)가 필름분리부(300)로부터 분리된 거리 및 광학필름(11)이 휜(curled) 정도를 측정할 수 있도록 한다.
제1 실시예에서 필름측정부(400a)는 촬상부(410a) 및 거리측정부(430a)를 포함하여 광학필름(11) 선단부(11a)의 제1 위치(x) 및 제2 위치(y)를 측정하여 제어부(600)에 전달한다.
본 실시예에서 제1 방향(X축 방향)은 필름분리부(300)에 의하여 분리된 광학필름(11)에 휨(curl)이 발생되지 않은 상태에서 광학필름(11)의 길이 방향을 의미하며, 제1 위치(x)는 필름분리부(300) 등을 기준으로, 광학필름(11)이 제1 방향(X축 방향) 또는 제1 방향(X축 방향)에 평행한 방향으로 이동된 거리를 의미한다.
즉 제1 방향(X축 방향)에 평행한 축을 X축으로 하면, 제1 방향(X축 방향)은 X축 방향을 의미하고, 제1 위치(x)는 X축 좌표 값에 해당한다.
또한, 제2 방향(Y축 방향)은 제1 방향(X축 방향)에 수직인 방향을 의미한다. 제2 방향(Y축 방향)은 결국 광학필름(11)의 선단부(11a)가 자중에 의하여 휘어지거나, 이형필름(13)과 분리되면서 발생되는 잔류응력 등에 의하여 제1 방향(X축 방향)에 대해 휜 정도를 의미하므로, 광학필름(11)에 휨(curl)이 발생되는 정도가 클수록, 제2 방향(Y축 방향)으로 휘어진 정도, 즉 제2 위치(y)의 절대값이 커지게 된다.
본 실시예에서 제2 방향(Y축 방향)은 제1 방향(X축 방향)에 대하여 휘어진 방향, 즉 X축 방향에 대하여 수직한 Y축 방향에 해당하며, 제2 위치(y)는 선단부(11a)의 Y축 좌표 값(y)에 해당한다.
촬상부(410a)는 광학필름(11) 선단부(11a)의 이미지를 촬상하는 방식으로 광학필름(11) 선단부(11a)의 제1 위치(x)를 측정한다. 촬상부(410a)는 대략 제1 방향(X축 방향)에 수직한 방향으로 광학필름(11)의 선단부(11a)의 이미지를 Y축 방향에 대략 수직한 평면 이미지를 촬상하며, 색체 정보의 차이, 예를 들어 채도, 명도 등의 차이로, 광학필름(11) 영역인지 여부를 판단하고, 해당 영역의 경계면 위치를 측정하는 방식 등으로 광학필름(11) 선단부(11a)의 제1 위치(x)를 측정한다.
촬상부(410a)가 광학필름(11)의 선단부(11a) 영역을 측정하는 방식 등은 광학필름(11)의 제1 위치(x)를 측정할 수 있는 기술 사상 안에서 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 상술한 실시예에 국한되지 않음은 물론이다.
거리측정부(430a)는 광학필름(11)까지의 거리를 측정하는 방식으로 제2 위치(y)를 측정한다. 제1실시예에서 거리측정부(430a)는 레이저 등의 빛을 광학필름(11) 측으로 조사하고, 반사광 등을 수광하여, 반사광의 파장 변화, 반사광이 도달하는 데 걸린 시간 등을 분석하는 방식으로 거리측정부(430a)에서 광학필름(11)까지의 거리를 측정할 수 있으며, 거리측정부(430a)에서 X축까지의 거리와, 거리측정부(430a)에서 광학필름(11)까지의 거리를 뺀 값이 제2 위치(y)에 해당된다.
거리측정부(430a)는 제1 방향(X축 방향)에 대하여 평행한 방향으로 이동하면서 광학필름(11) 선단부(11a)까지의 거리를 측정한다. 거리측정부(430a)가 X축 방향으로 이동하면서 광학필름(11)까지의 거리인 Y축 좌표를 측정하므로, 광학필름(11)의 휨(curl)을 측정할 수 있다.
또한 광학필름(11)까지의 거리값이 급변하는 점, 또는 광학필름(11)까지의 거리를 측정할 수 없는 시점(時点) 직전의 광학필름(11)까지의 거리 등에 기초하여 광학필름(11)의 선단부(11a)의 Y축 값인 제2 위치(y)를 측정할 수 있다. 본 실시예에서 거리측정부(430a)는 측정가이드부(431a) 및 거리측정센서부(433a)를 포함한다.
측정가이드부(431a)는 제1 방향(X축 방향)에 대하여 평행한 방향인 X축 방향으로 연장되며, 거리측정센서부(433a)는 측정가이드부(431a)에 이동 가능하게 결합된다.
이에 따라, 제1 방향(X축 방향)을 따라 이동하면서 거리측정센서부(433a)가 광학필름(11)까지의 거리를 측정하므로, 제1 방향(X축 방향)의 변화에 대한 광학필름(11) 까지의 거리를 측정할 수 있으며, 광학필름(11) 까지의 거리 중 가장 가까운 지점일 때(광학필름(11) 선단부(11a)가 자중 등에 의하여 거리측정센서부(433a) 측으로 휜 경우) 또는 광학필름(11)까지의 거리 중 가장 먼 지점(광학필름(11) 선단부(11a)가 잔류응력 등에 의하여 거리측정센서부(433a)의 반대 측으로 휜 경우)의 거리가 광학필름(11) 선단부(11a) 까지의 거리로 측정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 필름측정부를 나타내는 정면도이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 필름측정부를 나타내는 사시도이다.
도 4 및 5를 참조하면, 제2실시예에서 필름측정부(400b)는 거리측정센서(410b) 및 센서회전부(430b)를 포함하며, 센서회전부(430b)가 거리측정센서(410b)를 회전시켜, 광학필름(11) 선단부(11a)의 제1 위치(x) 및 제2 위치(y)를 측정한다.
거리측정센서(410b)를 회전시키면 거리측정센서(410b)에 의하여 측정되는 광학필름(11)까지의 거리와 거리측정센서(410b)의 회전 각은 거리측정센서(410b)를 원점으로 하는 회전좌표값(r, θ)에 대응되며, 간단한 좌표변환으로 광학필름(11) 선단부(11a)의 제1 위치(x)와 제2 위치(y)의 좌표값으로 변환될 수 있다.
제2실시예에 의하면, 촬상부(410a)를 적용할 필요 없이, 하나의 거리측정센서(410b)를 통하여 광학필름(11) 선단부(11a)의 위치 및 광학필름(11)의 형상 등을 측정할 수 있어, 장치의 구조가 간단해지는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 필름측정부를 나타내는 정면도이고, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 필름측정부를 나타내는 사시도이다.
도 6 및 7을 참조하면, 제3실시예에서 필름측정부(400c)는 필름분리부(300)에서 분리된 광학필름(11)의 측면을 촬상하여 제1 위치(x)와 제2 위치(y)를 측정한다.
제3실시예에서 필름측정부(400c)는 광학필름(11)의 측면에서 광학필름(11)의 측단부 영상을 촬상하여 제어부(600)에 전달하므로, 필름측정부(400c)의 위치, 광학필름(11)의 선단부(11a)를 촬상한 영상에서 광학필름(11)의 선단부(11a) 좌표 등에 기초하여, 광학필름(11) 선단부(11a)의 제1 위치(x) 및 제2 위치(y)를 측정할 수 있다.
제3실시예에서의 필름측정부(400c)는 광학필름(11)의 양측부에 이격되어 위치할 수 있으며, 광학필름(11)의 좌측 선단부(11a) 및 우측 선단부(11a)의 이미지를 촬상하여 제어부(600)에 전달함으로써, 광학필름(11) 선단부(11a) 측정 오차를 줄이고, 광학필름(11)이 사행된 각도 등을 추정할 수 있도록 한다.
제어부(600)는 필름측정부(400, 400a, 400b, 400c)에서 측정한 광학필름(11) 선단부(11a)의 위치에 기초하여 광학필름(11)과 접합되는 패널(20)의 위치를 조절한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널 제조장치에서 광학필름 선단부의 위치에 따른 측정오차를 나타내는 그래프이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널 제조장치에서 광학필름의 형상과 광학필름의 길이를 나타내는 그래프이다.
상기 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에서 제어부(600)에는 광학필름(11)의 선단부(11a) 위치에 기초하여, 해당 광학필름(11)이 제1 방향(X축 방향)으로 펴질 때, 제1 위치(x)에 대한 보정 제1 위치(x+Δx), 즉 광학필름(11)이 필름분리부(300)에서 분리된 거리(ℓ)를 산출하며, 이를 기초로 패널(20)의 위치를 보정하여 광학필름(11)과 패널(20)이 정확하게 접합될 수 있도록 한다.
상기 도 8 및 도 9를 참조하면, 필름분리부(300)에서 분리된 거리가 30mm인 경우에, 제2 위치(y)에 대한 측정오차(Δx)의 그래프를 각종 실험, 측정 등으로 구할 수 있고, 제어부(600)는 제2 위치(y)가 입력되면 역으로 측정오차(Δx)를 계산하여, 제1 위치(x)에 측정오차(Δx)를 더하는 방식으로 보정 제1 위치(x+Δx)를 산출할 수 있다.
또한, 제어부(600)는 광학필름(11)의 휨 형상을 필름측정부(400, 400a, 400b, 400c)에서 측정한 경우에는, 해당 필름측정부(400, 400a, 400b, 400c)의 길이를 XY좌표평면 상에서 적분하는 방식 등으로 계산하여, 보정 제1 위치(x+Δx)를 산출할 수 있다.
광학필름(11)의 선단부(11a)의 위치에 기초하여 기 입력된 데이터에서 보정 제1 위치(x+Δx)를 산출하는 것은, 필름분리부(300)에서 광학필름(11) 선단부(11a)가 특정 방향으로 연속적으로 휘어지는 것을 가정하여 입력된 것인 반면, 필름측정부(400, 400a, 400b, 400c)의 휨 형상을 측정한 경우에는, 위치별 휨 정도, 휨 방향 등을 반영하여 보정 제1 위치(x+Δx)를 측정할 수 있다.
접합롤러부(500)는 이형필름(13)과 분리된 광학필름(11)을 패널(20)에 접합한다. 본 실시예에서 접합롤러부(500)는 하측접합롤(510) 및 상측접합롤(530)을 포함하여 하측접합롤(510)과 상측접합롤(530) 사이에 패널(20) 및 광학필름(11)이 개재된 상태에서 하측접합롤(510)과 상측접합롤(530) 중 적어도 어느 하나를 이동시킴으로써 광학필름(11)과 패널(20)을 가압하여 접합한다.
광학필름(11)은 이형필름(13)과 부착되었던 면에 점착제가 도포되어 있는 상태이므로, 접합롤러부(500)에 의하여 패널(20)과 접한 상태로 가압됨으로써 패널(20)에 접합된다.
하측접합롤(510)과 상측접합롤(530) 중 적어도 어느 하나는 구동롤러로 작용하여 접합된 패널(20)과 광학필름(11)이 하측접합롤(510)과 상측접합롤(530) 사이에서 이동되어 패널(20)과 광학필름(11)이 상호 접합되도록 한다.
본 실시예에서 하측접합롤(510)은 외주면에 형성되는 홀을 통하여 외기를 흡입하는 석션롤(suction roll)로 예시되어 광학필름(11)을 흡착한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널 제조방법을 나타내는 흐름도이다. 상기 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학패널 제조방법(S1) 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에 따른 광학필름 제조방법(S1)은 필름분리단계(S100), 필름측정단계(S200), 패널위치조절단계(S300) 및 패널접합단계(S400)를 포함하여, 분리된 광학필름(11)의 위치를 측정하고, 측정된 광학필름(11)의 위치에 기초하여 패널(20)의 위치를 조절한 후 광학필름(11)과 패널(20)을 접합한다.
필름분리단계(S100)에서는 이형필름(13)과 광학필름(11)의 적층체(10)로부터 광학필름(11)을 분리한다. 즉, 이형필름(13)과 광학필름(11)의 적층체(10)가 권취된 적층체롤(40)로부터 적층체(10)가 해권되면, 이송부(100)에 의하여 적층체(10)가 이송되는 중간에 커팅부(200)에 의하여 광학필름(11)이 하프커팅 된다.
필름측정단게(S200)에서는 필름분리단계(S100)에서 분리된 광학필름(11) 선단부(11a)의 제1 방향(X축 방향)에 대한 위치인 제1 위치(x)와, 제1 방향(X축 방향)과 다른, 제2 방향(Y축 방향)에 대한 위치인 제2 위치(y)를 측정한다. 본 실시예에서 필름측정단계(S200)는 제1 위치측정단계(S210) 및 제2 위치측정단계(S230)를 포함한다.
제1 위치측정단계(S210)에서는 광학필름(11) 선단부(11a)의 이미지를 촬상하여, 광학필름(11) 선단부(11a)의 제1 위치(x)를 측정한다. 선단부(11a)의 제1 위치(x)는 광학필름(11)이 휘어진 상태에서 제1 방향(X축 방향)에 대한 선단부(11a)의 위치, 즉 X축 좌표값(x)에 해당한다.
제2 위치측정단계(S230)에서는 광학필름(11)까지의 거리를 측정하여, 제2 위치(y)를 측정한다. 선단부(11a)의 제2 위치(y)는 광학필름(11)이 휘어진 상태에서 제2 방향(Y축 방향)에 대한 선단부(11a)의 위치, 즉 Y축 좌표값(y)에 해당한다.
패널위치조절단계(S300)에서는 필름측정단계(S200)에서 측정한 광학필름(11) 선단부(11a)의 위치에 기초하여, 제어부(600)가 광학필름(11)이 필름분리부(300)에서 분리된 길이(ℓ)를 측정하고, 이를 기초로 광학필름(11)과 접합되는 패널(20)의 위치를 조절한다.
패널(20)의 위치 조절은 제어부(600)가 패널이동부(60)를 제어하여, 패널(20)이 접합되는 위치를 조절하는 방식으로 구현되며, 패널(20)의 길이 방향 위치 조절뿐만 아니라, 패널(20)의 폭 방향 이동 또는 패널(20)의 회전 이동을 포함한다.
패널(20)의 위치가 조절되면, 접합롤러부(500)가 구동되어 광학필름(11)과 패널(20)을 가압하여 광학필름(11)과 패널(20)을 접합한다.
이로써, 본 실시예에 따른 광학패널 제조장치(1) 및 제조방법(S1)은 광학필름(11)의 휨(curl)을 고려하여 광학필름(11)의 길이를 정확히 측정함으로써, 광학필름(11)과 패널(20)의 접합위치를 조절하므로, 광학필름(11)과 패널(20)을 정확하게 접합할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 이형필름과 광학필름의 적층체로부터 상기 광학필름을 분리하는 필름분리부;
    상기 필름분리부에서 분리된 상기 광학필름 선단부의 제1 방향에 대한 위치인 제1 위치와, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향에 대한 위치인 제2 위치를 측정하는 필름측정부; 및
    상기 필름측정부에서 측정한 상기 광학필름 선단부의 위치에 기초하여 상기 광학필름과 접합되는 패널의 위치를 조절하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학패널 제조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필름측정부는,
    상기 광학필름 선단부의 이미지를 촬상하여, 상기 광학필름 선단부의 상기 제1 위치를 측정하는 촬상부; 및
    상기 광학필름까지의 거리를 측정하여, 상기 제2 위치를 측정하는 거리측정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학패널 제조장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 거리측정부는,
    상기 제1 방향에 대하여 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 광학패널 제조장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 거리측정부는,
    상기 제1 방향에 대하여 평행한 방향으로 연장되는 측정가이드부; 및
    상기 측정가이드부에 이동 가능하게 결합되는 거리측정센서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학패널 제조장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 필름측정부는,
    거리측정센서를 회전시켜, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 광학패널 제조장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필름측정부는, 상기 광학필름의 폭 방향으로 복수 개가 배열되는 것을 특징으로 하는 광학패널 제조장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 필름측정부는,
    상기 광학필름의 측단부를 촬상하여 상기 제1 위치와, 상기 제2 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 광학패널 제조장치.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 방향은,
    상기 필름분리부에서 분리된 상기 광학필름에 휨(curl)이 발생되지 않은 상태에서 상기 광학필름의 길이 방향인 것을 특징으로 하는 광학패널 제조장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 방향은,
    상기 제1 방향에 수직인 방향인 것을 특징으로 하는 광학패널 제조장치.
  10. 이형필름과 광학필름의 적층체로부터 상기 광학필름을 분리하는 필름분리단계;
    상기 필름분리단계에서 분리된 상기 광학필름 선단부의 제1 방향에 대한 위치인 제1 위치와, 상기 제1 방향과 다른, 제2 방향에 대한 위치인 제2 위치를 측정하는 필름측정단계; 및
    제어부가 상기 필름측정단계에서 측정한 상기 광학필름 선단부의 위치에 기초하여 상기 광학필름에 휨이 발생되지 않은 경우의 상기 광학필름의 선단부 위치를 산출하고, 상기 광학필름과 접합되는 상기 패널의 위치를 조절하는 패널위치조절단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학패널 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 필름측정단계는,
    상기 광학필름 선단부의 이미지를 촬상하여, 상기 광학필름 선단부의 상기 제1 위치를 측정하는 제1 위치측정단계; 및
    상기 광학필름까지의 거리를 측정하여, 상기 제2 위치를 측정하는 제2 위치측정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학패널 제조방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1 방향은 상기 광학필름에 휨(curl)이 발생되지 않은 상태에서의 상기 광학필름의 길이 방향이며, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 수직인 방향인 것을 특징으로 하는 광학패널 제조방법.
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