KR102253679B1 - 광학필름 박리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학필름 박리장치를 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 액정표시장치와 같은 평판표시장치에 부착되는 편광시트와 같은 광학필름을 제거하기 위한 광학필름 박리장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 광학필름 박리장치에 구비되는 클램프, 스프레이부 및 지지바 등의 구성요소의 구조를 개선하여 평판표시장치의 편광필름 박리공정에서 편광필름이 파단되는 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

광학필름 박리장치{OPTICAL FILM PEELING DEVICE}

본 발명은 광학필름 박리장치에 관한 것으로, 특히 액정표시장치와 같은 평판표시장치에 부착되는 편광필름 등의 광학필름을 제거하기 위한 광학필름 박리장치에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD) 및 유기전계 발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device; OLED)와 같은 평판표시장치(Flat Panel Display Device; FPD)는 경박단소의 장점으로 인해, 기존의 브라운관 표시장치를 대체하여 전자정보 기기 등에 널리 이용되고 있다.

일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상신호를 개별적으로 공급하여, 상기 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 이를 위해 액정표시장치는 박막 트랜지스터가 배열된 하부기판과, 컬러필터가 형성되어 있는 상부기판이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 되어 있다. 또한, 상기 하부기판과 상부기판 표면에는 각각 편광필름이 형성되어, 투과 방향의 따라 차단 또는 투과를 조절한다.

상기 편광필름은 보호필름이 부착된 상태로 제작되고 흡착기 및 박리장치를 통해 보호필름이 제거된 뒤 액정패널의 전면 및 배면에 각각 부착된다.

이러한 액정표시장치에서, 편광필름은 부착 후 얼라인 미스 또는 이물유입 등에 의해 불량이 발생하였을 경우, 비용절감을 위해 박리공정을 통해 액정패널에서 떼어낸 후, 새 필름으로 교체하여 부착함으로써 재생산된다.

도 1a은 종래의 광학필름 박리장치를 사시도로 나타낸 도면이고, 도 1b는 도 1b의 박리장치를 단면도로 나타낸 도면이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래의 광학필름 박리장치는 흡착 스테이지(stage, 11)상에 두 편광필름(11, 15)이 부착된 액정패널(10)을 안착시키되, 박리대상인 편광필름(15)이 부착된 면이 상부를 향하도록 하고, 해당 편광필름(15)의 일 모서리의 일부를 연결테이프(4)를 이용하여 클램프(21)와 연결하고, 클램프(Clamp, 21)와 해당 모서리가 대응하도록 배치한다.

이후, 상기 편광필름(15) 일면에서 45°정도 기울어진 방향으로 클램프(21)를 진행시켜 액정패널(10)로부터 잡아당겨 박리공정을 진행하게 된다.

그런데, 최근 액정표시장치의 슬림화 추세에 따라 편광 및 3D 화상구현을 위한 편광필름(Film Patterned Retarder, FPR) 등의 광학필름의 박형화 요구가 증대되고 있으며, 종래 편광필름은 상하 보호를 위한 보호필름인 PVA필름이 전면 및 배면에 두 장이 구비되어 있으나, 박형화에 의해 하나의 PVA필름만이 구비됨에 따라 박리공정 중 편광필름이 파단되는 현상이 종종 발생하였다.

전술한 박리공정 중 편광필름이 파단되는 유형들을 정리하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 종래 광학필름 박리장치에서 발생하는 편광필름의 파단원인을 모식도로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 편광필름의 제1 파단유형으로서 클램프(21)가 수평방향으로 전진함에 따라, 편광필름(15)이 액정패널(10)과 분리되게 되는데 이러한 박리과정은 진행정도에 따라 크게 초기단계(a), 중기단계(b) 및 종기단계(c)로 구분할 수 있다. 여기서 초기단계(a)에서는 클램프(21)의 이동축(center)과 박리면의 중앙이 일치하게 되어 편광필름(15)에 작용하는 장력(Tension)이 전 영역에서 고르게 인가되게 되나, 중기단계(b) 이후부터는 이동축과 박리면의 중앙이 불일치하게 되어, 장력이 한쪽영역(A1)으로 집중되어 파단이 발생하게 된다. 종기단계(c)에서도 떼어진 편광필름(15)의 일측면에 대응되는 영역(A2) 장력이 집중된 상태가 되어 파단의 위험성이 지속되게 된다.

다음으로, 도 3을 참조하면, 편광필름의 제2 파단유형으로서 박리과정에서 편광필름(15)은 그의 표면을 가이드하는 가이드 바(41)를 덮으며 클램프(21)에 의해 액정패널(10)의 표면으로부터 떨어지게 되는데, 액정패널(10)과 편광필름(15)사이 인장력을 낮추기 위한 액상의 초순수(DI-Water, W)를 공급해야만 편광필름(15)의 파단현상을 방지하는 데 유리하다. 종래에는 초순수 공급 작업은 스포이드(31)를 이용한 수작업을 통해 수행하였으나, 그 공급량이 일정하지 않으며, 기판(10)의 양측에서 초순수 양이 부족한 영역(A3)에서 파단현상이 빈번하게 발생하였다.

또한, 편광필름의 제3 파단유형으로서 클램프(21)는 편광필름(15)을 수평선대비 160°이상으로 꺽여지도록 당김으로써 박리공정을 수행하게 된다. 이때 액정패널의 들뜸을 방지하고, 떨어진 편광필름(15)을 가이드하는 가이드 바(41)를 이용하게 되는데, 이러한 가이드 바(41)와 편광필름(15)간에 큰 마찰력이 작용하게 됨에 따라, 파단현상이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 액정표시장치의 편광필름 박리공정 중, 편광필름이 파단되는 문제점을 해결한 광학필름 박리장치를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 광학필름 박리장치는, 기판의 일면에 부착된 광학필름을 일 모서리부터 시작하여 잡아당겨 박리공정을 진행하되, 박리공정 진행단계에 대응하여 장력이 집중되지 않도록 광학필름의 진행방향을 미세하게 조절하는 박리유닛과, 접촉면에 대응하여 자동으로 초순수를 공급하는 스프레이 유닛과, 장력이 집중되는 것을 방지하도록 각도가 조절되며, 마찰력을 저감하는 회전롤러를 갖는 가이드 바를 포함하는 가이드 유닛으로 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따른 광학필름 박리장치는, 구비되는 클램프, 스프레이부 및 지지바 등의 구성요소의 구조를 개선하여 액정표시장치의 편광필름 박리공정에서 편광필름이 파단되는 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1a은 종래의 광학필름 박리장치를 사시도로 나타낸 도면이다.
도 1b는 도 1b의 박리장치를 단면도로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 종래 광학필름 박리장치에서 발생하는 편광필름의 파단원인을 모식도로 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 광학필름 박리장치의 구조를 평면도로 나타낸 도면이다.
도 4b는 도 4a의 광학필름 박리장치의 측면도를 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 공학필름 박리장치의 박리유닛의 구동방법을 모식도로 나타낸 도면이다.
도 5b 및 도 5c는 본 발명의 박리유닛의 평면도 및 측면도를 나타낸 도면이다.
도 6a은 본 발명의 실시예에 따른 스프레이 유닛에 대한 사시도를 나타낸 도면이다.
도 6b는 도 6a의 스프레이 유닛에 대한 평면도를 나타낸 도면이다.
도 7a은 본 발명의 실시예에 따른 스프레이 유닛의 박막 공정별 스프레이 유닛의 분사부의 구동 맵(map)을 예시한 도면이다.
도 7b는 도 7a의 구동 맵에 따라 분사구의 턴-온 및 턴 오프를 제어하는 화면을 예시한 도면이다.
도 8a은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 유닛을 사시도로 나타낸 도면이다.
도 8b는 도 8a의 가이드 유닛의 구동형태를 모식도로 나타낸 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 바의 일부를 단면도로 나타낸 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 도 9의 가이드 바의 사시도 및 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
도 11 본 발명의 다른 형태의 실시예에 따른 가이드 바의 일부를 단면도로 나타낸 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 도 11의 가이드 바의 사시도 및 분해 사시도를 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서 상에서 언급한 '구비한다', '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학필름 박리장치를 설명한다.

도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 광학필름 박리장치의 구조를 평면도로 나타낸 도면이고, 도 4b는 도 4a의 광학필름 박리장치의 측면도를 나타낸 도면이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광학필름 박리장치(100)는 기판(10)이 안착되는 스테이지(110)와, 편광필름(15)의 일 모서리를 잡아당겨 박리를 진행하는 박리 유닛(peeling unit, 200)과, 기판(10)과 편광필름(15)의 접촉면에 초순수를 분사하는 스프레이 유닛(spray unit, 300)과, 편광필름(15)의 박리영역을 가이드 하는 가이드 유닛(guide uint400)을 포함한다.

스테이지(110)는 박리공정 전후 기판이 안착되고, 광학필름 박리장치(100)의 내외부로 기판(10)을 이송하는 역할을 한다. 박리공정 중에는 편광필름(15)이 박리 유닛(200)에 의해 높은 장력이 작용하게 되며, 스테이지(110)는 작용하는 힘에 인해 기판(10)이 편광필름(15)을 따라 끌려가는 것을 방지할 수 있도록 기판(10)의 배면과 접촉하여 고정함으로써, 현재 정렬상태를 안정적으로 유지하도록 한다.

박리 유닛(200)은 끝단에 클램프(210)가 구비되어 있으며, 클램프(210)를 통해 기판(10)의 일 모서리에 해당하는 편광필름(15)의 일부분을 잡아당겨 편광필름(15)을 기판(10) 상에서 떼어내는 역할을 한다. 여기서, 클램프(210)는 상기 편광필름(15)의 모서리에 부착된 소정의 연결테이프(미도시)를 통해 편광필름(15)을 잡아 당기게 되며, 이러한 클램프(210)는 일 방향으로 이동하여 편광필름(15)을 박리하게 된다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 박리과정의 진행시 편광필름(15)에 인가되는 장력은 각각 상이하며, 이는 초기단계, 중기단계 및 종기단계(도 2의 (a), (b), (c)) 마다 그 크기 및 위치가 달라지게 된다. 이에 대응하여 박리 유닛(200)은 각 단계마다 클램프(210)의 진행방향을 달리하여 로드(load)가 많이 걸리는 부분을 완화시켜 편광필름(15)이 파단되는 현상을 억제하게 된다.

다시 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 스프레이 유닛(300)은 복수의 분사기(310)를 포함한다. 이러한 스프레이 유닛(300)은 기판(10)과 편광필름(15)의 접촉면에 인접하여 배치되며, 그 접촉면에 액상의 초순수를 미세 방울 형태로 도포함으로써, 기판(10) 및 편광필름(15)사이에 개재된 접착제의 접착력을 낮추어 편광필름(15)이 파단되는 현상을 방지하게 된다.

특히, 분사기(310)는 복수개가 지지대(340)에 의해 상기 접촉면을 따라 나란히 배치되어 있으며, 본 발명의 실시예에서는 박리과정에 따라 각 분사기(310)의 턴-온/오프를 각각 제어함으로써, 접촉면의 전 영역에 초순수가 골고루 도포되도록 하는 동시에 불필요한 영역으로의 도포를 방지하여 초순수의 낭비를 최소화할 수 있다.

가이드 유닛(400)은 기판(10)과 편광필름(15)의 접촉면의 반대편, 즉 편광필름(15)을 중심으로 박리 진행방향에 위치하여 접촉면에서의 편광필름(15)의 상부를 가이드하는 역할을 한다. 이러한 가이드 유닛(400)은 상기 편광필름(15)의 접촉면의 길이“‡항으로 나란히 배치되는 가이드 바(guide bar, 410)를 구비하며, 박리시 편광필름(15)은 가이드 바(410)를 중심으로 하여 바닥면에서 약 160°방향으로 클램프(210)에 의해 잡아 당겨진다. 이에 따라 박리유닛 및 가이드 유닛(400)은 박리진행 방향으로 이동하는 속도가 동일하게 설정되게 된다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 가이드 유닛(400)은 구비된 가이드 바(410)가 회전축에 의해 지지대와 연결되어 박리공정 진행에 따라 그 각도가 미세하게 조절되는 구조적 특징이 있다. 이러한 가이드 바(410)의 각도 조절은 박리공정진행시 특정영역(도 2의 A1, A2)으로의 장력이 집중됨에 따라 그 힘을 낮추어 주는 역할을 한다. 또한, 도시되어 있지는 않지만, 가이드 바(410)와 편광필름(15)이 접촉되는 영역에서 발생하는 마찰력을 낮추기 위해 회전롤러(미도시)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 전술한 박리 광학필름 박리장치(100)의 각 유닛들이 현재 박리공정 진행상태를 판단하기 위해 별도의 센서부재(sensor member)가 더 구비되어야 하며, 이러한 센서부재는 하나이상이 광학필름 박리장치(100)의 일 측에 배치되어 현재 위치를 실시간으로 촬영하게 된다.

이러한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 광학필름 박리장치(100)는 박리유닛(200)의 잡아당기는 각도와 가이드 바(400)의 가이드 각도를 조절하여 박리과정에서 특정영역에 집중되는 장력을 완화하고, 스프레이 유닛(300)의 선택적 자동분사 기능에 의해 초순수의 도포량 부족을 방지하며, 가이드 유닛(400)의 마찰력 저감구조를 통해 편광필름(15)의 파단현상을 최소화 할 수 있는 특징이 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광학필름 박리장치를 이루는 각 유닛들의 구조를 보다 상세히 설명한다.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 공학필름 박리장치의 박리유닛의 구동방법을 모식도로 나타낸 도면이고, 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 박리유닛의 평면도 및 측면도를 나타낸 도면이다.

도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 박리유닛(200)는 크게 편광필름(15)를 일 방향으로 잡아당기는 클램프(210)와, 클램프(210)의 각도를 조절하는 회전축(220)과, 회전축(220)을 수평방향으로 이동시키는 베어링 레일(bearing rail, 230)을 포함한다.

상세하게는, 기판(10)상에 부착되어 있는 편광필름(15)에 대하여 박리공정을 진행하기 위해서는 스테이지상에 안착된 기판(10)에 대하여 일 모서리부분에서 편광필름(15)을 일부 떼어내고, 이에 연결테이프(4)를 부착하여 클램프(210)에 고정시킨 후, 기판(10)과 편광필름(15)의 접촉면의 반대측에 인접하여 가이드 바(410)를 배치시킴으로써 공정시작 준비를 완료한다. 이때, 도시되어 있지는 않지만 스프레이 유닛(미도시)도 접촉면에 대향하여 배치시킨다.

이후, 클램프(210) 및 가이드 바(410)를 동일 방향으로 진행시켜 진행방향에 따라 편광필름(15)을 기판상에서 떼어내게 되는데, 초기단계(도 2의 (a))에서는 편광필름(15)의 접촉면에 작용하는 장력이 전 영역에서 동일하나, 중기단계(도 2의 (b)) 이후부터는 접촉면의 일측으로 장력이 집중되게 된다(도 2 (b), A1).

이에 따라, 본 발명의 박리유닛(200)은 상기 A1 영역에 집중되는 장력을 완화하기 위해, 클램프(210)와 연결된 회전축(220)이 소정각도로 회전하는 동시에, 회전축(220)이 베어링 레일(230)상에서 좌 또는 우 방향으로 이동하여 편광필름(15)을 당기는 방향을 진행방향에서 소정각도로 틀어주게 된다. 일 예로서, 상기 A1영역에 장력이 집중됨에 따라, 베어링 레일(230)이 회전축(220)을 진행방향의 우측방향, 즉 도면에서 보았을 때 상부방향으로 이동시키면, 클램프(210)는 회전축(220)을 중심으로 진행방향에서 미세하게 상부로 틀어진 방향으로 진행하게 된다. 이에 따라 이전 상태의 편광필름(15a)는 A1 영역의 장력집중이 덜한 상태의 편광필름(15)으로 박리공정이 진행되게 된다.

이러한 구동을 위해, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 박리유닛(200)의 클램프(210)는 이격공간 사이에 배치된 연결 테이프(4)를 잡아당기는 제1 및 제2 집게(211, 213)를 구비한다. 여기서 제2 집게(213)는 하부에 연결된 승강부재(212)의 회전에 의해 승하강 이동을 하며, 승강 이동을 통해 제1 집게(211)와 밀착하여 연결 테이프(4)를 고정한다. 이러한 클램프(210)는 결합부재(215)를 통해 회전축(220)과 연결되어 있다.

회전축(220)은 베어링 레일(230)상에서 박리 진행방향과 수직한 좌우 방향으로 이동하게 되며, 그 이동에 따라 클램프(210)의 각도를 미세하게 틀어주어 박리 진행방향이 급격하게 바뀌지 않도록 한다. 이러한 회전축(220)은 클램프(210)의 위치가 안정적으로 유지되도록 하기 위해 상하로 두 개가 구비될 수 있다.

또한, 베어링 레일(230)은 박리 진행방향과 수직한 방향으로 구비되며, 회전축(220)과 결합되는 부분에 다수의 볼 베어링(미도시)가 구비되어 회전축(220)을 용이하게 좌우방향으로 이동시키게 된다.

이러한 박리유닛(200)에 의해 박리공정에서 일부영역으로 장력이 집중되는 것을 완화시켜 편광필름(15)의 파단현상을 최소화하게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광학필름 박리장치의 스프레이 유닛을 설명한다.

도 6a은 본 발명의 실시예에 따른 스프레이 유닛에 대한 사시도를 나타낸 도면이고, 도 6b는 도 6a의 스프레이 유닛에 대한 평면도를 나타낸 도면이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스프레이 유닛(300)은 기판(10)과 편광필름(15)의 접촉면에 초순수를 도포하는 다수의 분사기(310)와, 분사기(310)가 일렬로 배치되어 결합되는 결합대(340)와, 결합대(340)를 박리 진행방향에 대응하여 이동시키는 이동부재(315)를 포함한다.

분사기(310)는 복수개가 결합대(340)상에 일렬로 나란히 고정되어 있으며, 결합대(340)가 가이드 바(410)와 나란히 배치되어 있다. 즉, 기판(10)과 편광필름(15)의 접촉면에 나란한 방향으로 배치됨에 따라, 일정량의 초순수를 접촉면에 고르게 분사하게 된다. 여기서 이용되는 초순수는 상기 접촉면에 수동 스포이드 형태로 공급되어 인장력을 감소시키는 역할을 한다.

이러한 분사기(310)는 제어신호에 의해 각각 개별적으로 동작하게 되며, 박리진행에 따라, 턴-온 및 턴-오프를 반복하게 된다. 상세하게는, 박리 공정 중, 초기단계(도 2의 (a))에서는 박리된 부분이 작음에 따라, 중앙에 배치된 분사기들(310)만이 턴-온되고, 측부에 배치된 분사기들(310)은 턴-오프 될 수 있다. 또한 중기단계(도 2의 (b))에서는 모든 분사기들(310)이 턴-온 될 수 있으며, 종기단계(도 2의 (c))에서는 측부의 분사기들(310)부터 서서히 턴-오프 될 수 있다.

또한, 스프레이 유닛(300)과 가이드 유닛(400)은 동일방향 및 속도로 진행되게 되며, 유닛 연결부(320)에 의해 서로 연결될 수 있다.

도 7a은 본 발명의 실시예에 따른 스프레이 유닛의 박막 공정별 스프레이 유닛의 분사부의 구동 맵(map)을 예시한 도면이고, 도 7b는 도 7a의 구동 맵에 따라 분사구의 턴-온 및 턴 오프를 제어하는 화면을 예시한 도면이다.

도면에서는 8개의 분사부(310)를 갖는 스프레이 유닛의 박리공정을 16개의 구간으로 나누어 구동 맵을 생성하고, 그 구동 맵에 따른 분사구의 제어방법을 나타내고 있다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 스프레이 유닛의 분사부(310)는 기판(10)이 박리 진행축으로부터 일정각도 기울어져 일 모서리에서부터 박리공정이 진행되게 되며, 박리공정이 16 구간별로 기판(10)과 분사부(310)가 중첩되는 영역에서 해당 분사부(310)를 턴-온하고, 나머지 분사부(310)를 턴-오프하게 된다.

도 7a에서는 스프레이 유닛이 제4 구간에 해당되는 상태이므로, 제1 내지 제5 분사부(310)가 턴-온되고, 제6 내지 제8 분사부(310)가 턴-오프되는 상태를 예시하고 있다.

이러한 구동 맵에 따라, 전체 스프레이 유닛의 분사구에 대한 제어방법을 설정하면 도 7b와 같다. 제1 구간에서는 제3 및 제4 분사구만이 턴-온되고, 제7 구간에서는 모든 분사구가 턴-온되며, 제16 구간에서는 제6 분사구만이 턴-온되도록 제어됨을 알 수 있다.

이에 따라, 편광필름의 접촉면에 안정적으로 적절한 양의 초순수를 공급하고, 파단현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광학필름 박리장치의 가이드 유닛을 설명한다.

도 8a은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 유닛을 사시도로 나타낸 도면이고, 도 8b는 도 8a의 가이드 유닛의 구동형태를 모식도로 나타낸 도면이다.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 가이드 유닛(400)은, 기판 및 편광필름에 인접하여 편광필름의 상부면을 가이드 하는 가이드 바(410)와, 가이드 바(410)를 지지하는 지지대(420)와, 가이드 바(410)의 각도 조절을 위한 회전축(430)과, 가이드 바(410)의 각도를 실질적으로 제어하는 실린더(cylinder, 440)를 포함한다.

가이드 바(410)는 편광필름을 잡아 당기는 클램프(210)의 진행방향 즉, 도면에서는 후방방향으로 진행하여 편광필름이 기판과 함께 클램프(210)에 의해 들어 올려지는 것을 방지하는 동시에, 박리되는 편광필름을 가이드 역할을 한다. 이러한 가이드 바(410)의 표면에는 편광필름과의 마찰력을 최소로 하도록 저마찰물질이 코팅될 수 있다. 편광필름은 이러한 가이드 바(410)를 중심으로 수평선에서 약 160°각도로 기울어져 박리되게 된다.

지지대(420)는 양 측면에서 가이드 바(410) 및 구동수단(미도시)와 연결되어 가이드 바(410)를 박리 진행방향으로 이동시키는 역할을 한다. 그리고, 가이드 바(410) 및 지지대(420) 사이 중앙영역에는 가이드 바(410)의 각도 변경의 축이 되는 회전축(430)이 구비되어 있다. 지지대(420)는 공정 중, 그 각도가 유지되며, 가이드 바(410)는 편광필름에 작용하는 장력에 따라, 그 각도가 변경되게 되며, 회전축(430)은 가이드 바(410)의 각도변경의 기준이 된다. 가이드 바(410)의 양 끝단에는 실린더(440)가 연결되어 있다.

실린더(440)는 가이드 바(410)의 양 끝단과 직접 연결되는 연결 바(441)와 연결 바(441)를 전진 또는 후퇴시키는 몸체(445)로 구성되어 있으며, 몸체(445)의 내부 압력에 의해 연결 바(441)를 전진 또는 후퇴시켜 가이드 바(410)의 각도를 변경하게 된다.

이러한 가이드 유닛(400)의 구동방법을 설명하면, 도 8b에 도시된 바와 같이 클램프(210)에 의해 잡아 당겨지는 편광필름(P1)의 양측에 작용하는 장력이 동일한 경우, 가이드 바(410)는 중앙 정렬상태가 된다. 이때, 가이드 바(410)의 양측에 배치되는 실린더(440L, 440R)는 각각 균형을 이루게 된다(a).

또한, 편광필름(P2)의 우측으로 장력이 집중하는 경우, 왼쪽 실린더(440L)는 연결 바를 전진시키고, 오른쪽 실린더(440R)는 연결 바를 후진 시켜 우측 로드 구동함으로써, 가이드 바(410)가 시계방향으로 미세하게 기울어지도록 하여 편광필름(P2)의 우측에 집중되는 장력을 분산시키게 된다(b).

뿐만 아니라, 편광필름(P3)의 좌측으로 장력이 집중하는 경우, 왼쪽 실린더(440L)는 연결 바를 후퇴시키고, 오른쪽 실린더(440R)는 연결 바를 전진 시켜 좌측 로드 구동함으로써, 가이드 바(410)가 시계방향으로 미세하게 기울어지도록 하여 편광필름(P3)의 우측에 집중되는 장력을 분산시키게 된다(c).

상기의 구동에 따라, 장력 집중에 의한 편광필름의 파단을 방지하게 된다.

이하, 가이드 바와 편광필름간 마찰력에 의해 파단현상이 발생하는 문제를 개선한 본 발명의 실시예에 따른 가이드 유닛의 가이드 바를 설명한다.

도 9은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 바의 일부를 단면도로 나타낸 도면이고, 도 10a 및 도 10b는 도 9의 가이드 바의 사시도 및 분해 사시도를 나타낸 도면이다.

도 9, 10a 및 도 10b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가이드 유닛의 가이드 바(410)는 편광필름이 접촉된 상태로 진행되는 경사면을 갖는 전단 프레임(411)과, 전단 프레임(411)의 끝단에 배치되어 편광필름이 접혀지는 부분과 접촉하며 회전가능한 구조의 회전롤러(412)와, 전단 프레임(411)의 배면과 결합하는 후단 프레임(417)을 포함한다.

여기서, 전단 프레임(411)은 마찰계수가 작은 물질로 코딩되어 있으며, 박리 공정의 진행에 따라 편광필름이 접촉하면서 박리되게 된다. 또한, 후단 프레임(411)은 전단 프레임(411)의 배면과 결합하여 하나의 가이드 바(410)를 이루게 되며, 내부로 연결부재(418)가 배치되어 전단 및 후단 프레임(411, 417)이 유격없이 고정되게 된다.

또한, 전단 프레임(411)의 전면 끝단에는 회전가능한 원통형의 회전롤러(412)가 배치되며, 회전롤러(412)의 양 끝단으로는 그를 지지하는 서포트(413)가 형성되어 있다. 회전롤러(412)는 하나 또는 복수개가 구비될 수 있으며, 복수개인 경우 서포트(support, 413)에 의해 구획될 수 있다. 또한 회전롤러(412) 내부는 샤프트(shaft)를 포함하며, 그 양 끝단은 베어링 구조로 되어 있어 회전롤러 서포트(413)와 결합된 상태에서 회전가능하도록 구성되어 있다. 이러한 회전롤러(412) 및 서포트(413)는 녹 발생을 방지하기 위해 SUS 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 회전롤러(412)의 중앙영역과 대응되는 위치에 전단 프레임(411) 내부로 자석부재(415)가 더 구비된다. 이러한 자석부재(415)는 박리 공정 진행에 따라 회전력에 의해 회전롤러(412)가 전단 프레임(411)으로부터 이탈되는 것과 중력에 의해 하부방향으로 처지는 현상을 방지하는 역할을 한다.

이러한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 가이드 유닛은 마찰력이 집중되는 가이드 바에 편광필름의 진행방향으로 회전하는 회전롤러를 더 구비함으로써, 마찰력에 의한 파단현상을 최소화할 수 있다.

이하, 상기 가이드 바에 의한 편광필름의 파단현상을 보다 개선한 다른 형태의 실시예에 따른 가이드 유닛을 설명한다.

도 11 본 발명의 다른 형태의 실시예에 따른 가이드 바의 일부를 단면도로 나타낸 도면이고, 도 12a 및 도 12b는 도 11의 가이드 바의 사시도 및 분해 사시도를 나타낸 도면이다.

도 11, 12a 및 도 12b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가이드 유닛의 가이드 바(510)는 편광필름이 접촉된 상태로 진행되는 경사면을 갖는 전단 프레임(511)과, 전단 프레임(511)의 끝단에 배치되어 편광필름이 접혀지는 부분과 접촉하며 회전가능한 구조의 회전롤러(rotating roller, 512)와, 회전롤러(512)와 접촉하여 그의 회전을 보조하는 제1 및 제2 보조롤러(521, 522)와, 전단 프레임(511)의 배면과 결합하는 후단 프레임(517)을 포함한다.

상기 전단 프레임(511) 및 후단 프레임(517)의 구조 및 재질은 전술한 실시예와 동일하나, 전단 프레임(511)은 제1 및 제2 보조롤러(521, 522)에 의해 분할되어 있으며, 회전롤러(512)와 접촉되어 회전력을 증가시키는 제1 및 제2 보조롤러(521, 522)가 더 구비되는 차이점이 있다.

회전롤러(512)는 복수개가 구비되어 양 끝단에는 그를 지지하는 서포트(513)가 형성되어 있다. 회전롤러(512)의 후방에는 자석부재(515) 및 두 보조롤러(521, 522)가 교번으로 구비된다. 자석부재(515)는 박리 공정 진행에 따라 회전력에 의해 회전롤러(512)가 전단 프레임(511)으로부터 이탈되는 것을 자력을 이용하여 방지하는 역할을 하며, 제1 및 제2 보조롤러(521, 522)는 회전롤러(512)의 회전시 함께 회전함에 따라, 상기 실시예와 대비하여 볼 때 회전롤러(도 10b의 412)가 접촉하는 전단 프레임(412)에 비해 마찰이 최소화됨에 따라, 회전롤러(512)의 회전이 더욱 용이하게 수행되는 효과가 있다.

상기에서는 보조롤러(521, 522)가 두 개가 구비되는 구조의 예를 설명하였으나, 설계자의 의도에 따라, 어느 하나를 생략하여 하나의 보조롤러만이 구비되는 형태로의 변형도 가능하다.

이러한 구조에 따라, 본 발명의 다른 형태의 실시예에 따른 가이드 유닛은 가이드 바에 구비되는 회전롤러의 마찰력을 저감시키는 보조롤러를 더 구비함으로써, 마찰력에 의한 파단현상을 최소화할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 기판 15 : 편광필름
100 : 광학필름 박리장치 110 : 스테이지
200 : 박리 유닛 210 : 클램프
300 : 스프레이 유닛 400 : 가이드 유닛
410 : 가이드 바

Claims (10)

1. 적어도 하나의 면에 광학필름이 부착된 기판이 안착되는 스테이지;
   일 방향으로 진행하여 상기 광학필름의 일 모서리부터 박리를 진행하는 박리 유닛;
   상기 기판 및 광학필름의 접촉면에 초순수를 분사하는 스프레이 유닛; 및
   상기 광학필름의 박리영역을 가이드 하는 가이드 유닛을 포함하고,
   상기 가이드 유닛은,
   상기 기판 및 광학필름에 인접하여 상기 광학필름의 상부면을 가이드 하는 가이드 바, 상기 가이드 바의 각도가 조절되도록 결합되는 회전축 및 상기 가이드 바의 각도를 조절하는 실린더를 포함하는 광학필름 박리장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 박리 유닛은,
   연결테이프를 통해 상기 광학필름의 일 모서리와 연결되어 일 방향으로 잡아당기는 클램프;
   상기 클램프의 각도가 조절되도록 결합되는 회전축; 및
   상기 회전축을 수평방향으로 이동시키는 베어링 레일
   을 포함하는 광학필름 박리장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 스프레이 유닛은,
   상기 접촉면에 초순수를 도포하는 복수의 분사기;
   상기 분사기가 일렬로 배치되는 결합대; 및
   상기 결합대를 박리 진행방향에 대응하여 이동시키는 이동부재
   를 포함하는 광학필름 박리장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 복수의 분사기는,
   박리 진행방향에 대응하여 하나이상이 턴-온 또는 턴-오프 되는 광학필름 박리장치.
   
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 실린더는,
   상기 가이드 바의 일측단과 연결되는 연결 바; 및
   상기 연결 바를 전진 또는 후퇴시키는 몸체
   를 포함하는 광학필름 박리장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 실린더는,
   상기 가이드 바의 양측단에 각각 하나씩 배치되는 제1 및 제2 실린더를 포함하고,
   상기 제1 실린더의 연결 바가 전진하면, 상기 제2 실린더의 연결 바는 후퇴하는 광학필름 박리장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드 바는,
   상기 광학필름이 접촉된 상태로 진행하는 경사면을 갖는 전단 프레임의 끝단에 배치되어 상기 광학필름이 접혀지는 부분과 접촉하며 회전하는 회전롤러; 및
   상기 전단 프레임의 배면과 결합하는 후단 프레임
   를 포함하는 광학필름 박리장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 가이드 바는,
   상기 회전롤러와 접촉하여 함께 회전하는 적어도 하나의 보조롤러
   를 더 포함하는 광학필름 박리장치.
10. 제 8 항 및 제 9 항 중, 선택되는 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 가이드 바는,
    상기 전단 프레임 사이 또는 전단 프레임 내부에 배치되어 상기 회전롤러를 자력에 의해 지지하는 자석부재
    를 포함하는 광학필름 박리장치.
    
    

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