KR20100035449A - 편광필름 절단용 레이저 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 편광필름 절단용 레이저 장치에 관한 것으로, 종방향으로 이동하는 가운데 레이저 빔을 반사시키는 수평방향 반사경(M1)으로부터 반사된 레이저 빔을 수평방향 반사경(M1)과 동일방향 및 횡방향으로 이동하는 가운데 편광필름상에 레이저 빔을 투사하여 편광필름의 절단이 이루어질 수 있도록 하는 수직방향 반사경(M2)의 구조를 통해 편광필름의 절단이 원활하게 이루어질 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 발진된 레이저 빔을 반사시키는 두 개의 반사경 구조를 통해 이송라인 상의 편광필름상에 레이저 빔을 투사하여 편광필름을 절단하는 레이저를 이용한 편광필름 절단용 레이저 장치에 있어서, 레이저 하우징의 내부에 편광필름의 이송방향에 대응하는 종방향으로 이동가능하게 설치되어 발진된 레이저 빔을 수평방향으로 반사시키되 편광필름의 횡방향으로 레이저 빔을 반사시키는 수평방향 반사경(M1); 레이저 하우징 내부에 수평방향 반사경(M1)으로부터 일정거리에 대향 설치되어지되 편광필름의 종방향 및 횡방향으로 이동가능하게 설치되어 수평방향 반사경(M1)으로부터 반사된 레이저 빔을 수직방향으로의 투사를 통해 편광필름을 절단하는 수직방향 반사경(M2); 및 레이저 하우징 내부에 설치되어 수평방향 반사경(M1)의 종방향 이동과 수직방향 반사경(M2)을 종방향 및 횡방향으로 이동가능하게 하는 반사경 이동수단을 포함한 구성으로 이루어진다.
편광필름, 편광판, POL, 레이저, 절단장치
Description
본 발명은 편광필름 절단용 레이저 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편광필름을 절단하기 위한 레이저 장치를 종방향으로 이동하는 가운데 레이저 빔을 반사시키는 수평방향 반사경(M1)과 수평방향 반사경(M1)으로부터 반사된 레이저 빔을 수평방향 반사경(M1)과 동일 및 횡방향으로 이동하는 가운데 레이저 헤드로 반사시켜 편광필름상에 레이저 빔을 투사하는 수직방향 반사경(M2)으로 구성함으로써 편광필름의 절단을 원활하게 할 수 있도록 한 편광필름 절단용 레이저 장치에 관한 것이다.
일반적으로 최근 화상 정보의 전달 매체로써 표시장치의 대형화 및 고품질화에 많은 관심이 집중됨에 따라 지금까지 사용되어 왔던 CRT(Cathode Ray Tube)를 대신하는 각종 평판표시장치가 개발되어 보급되고 있음은 주지하는 바와 같다. 이러한 평판표시장치들 중의 하나인 액정표시장치는 화질의 색상 측면에서 CRT 이상의 수준으로 월등히 발전되어 세계시장을 지배하는 주력제품이 되고 있다.
전술한 바와 같은 액정표시장치를 이루는 일반적인 TFT-LCD 패널(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display Panel)의 일반적인 제조공정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 개요로써 TFT-LCD 패널의 한 개 픽셀(R, G, B 3개의 서브 픽셀로 이루어진다)은 폭이 약 0.3mm 정도로 미세하다. 물론, 그 안에 들어가는 TFT (Thin Film Transistor)의 크기는 더 작다. 더군다나, 해상도가 1600 x 1200 수준이 되려면 그 픽셀의 수가 무려 192만 개가 되며 여기에 각 서브 픽셀까지 고려한다면 3배(R, G, B)를 해야 하므로 576만 개의 TFT가 필요하다. 그러므로, 전체 공정 자체의 정밀도도 높아야하는 공정으로 반도체 수준의 공정이 요구된다.
한편, 전술한 바와 같은 TFT-LCD 패널의 제조 공정은 크게 TFT 공정, 컬러 필터(CF) 공정, 셀(Cell) 공정, 모듈 공정으로 나뉘어 진행되는데, TFT 공정과 CF 공정을 거친 두 개의 글라스를 가지고 셀(Cell) 공정을 거쳐 한 개의 패널이 만들어지고, 셀(Cell) 공정을 거친 패널이 모듈 공정을 거쳐 실제로 모니터나 TV에 사용되어지는 TFT-LCD 패널 한 장이 만들어진다.
먼저, TFT(Thin Film Transistor, 박막 트랜지스터) 공정은 기본적인 전극을 형성하는 공정으로, 가장 기본이 되면서도 핵심적인 공정으로 각 셀의 전극을 만들어 주게 된다. 그 공정 순서로는 게이트 전극 생성, 절연막 및 반도체막 생성, 데이터 전극 생성, 보호막 생성, 화소 전극 생성의 5단계를 거치지만 각 단계마다 1회 이상의 패턴 공정이 필요하다. 이 패턴 공정이야말로 TFT-LCD 패널 제조공정의 핵심이라고도 부를 수 있는 공정으로 TFT 공정뿐만 아니라 CF 공정에도 유사한 패턴 공정이 필요하다.
전술한 바와 같은 패턴 공정은 그 하나만으로도 매우 정밀하고 복잡한 공정 이다. 한 장의 TFT-LCD 패널을 만들기 위해서 적어도 이 공정을 여러 번 거치게 된다. 물론, 그때그때 동일한 증착 재료와 공법을 사용하는 것은 아니지만 개략적인 공정은 비슷하다. 이러한 패턴 공정은 증착, 세정, 감광물질(Photo Registor, 이하 PR) 코팅, 노광, 현상, 식각(Etching 공정), PR 박리(Strip 공정) 및 검사의 순서로 이루어지고, TFT 공정에서만 5번 이상의 공정이 필요하다.
한편, TFT-LCD는 PDP나 OLED(유기 EL)처럼 각 셀이 스스로 발광하는 것이 아니라 백라이트에서 나오는 일정한 빛을 각 셀에 있는 액정의 배열을 조절하여 빛의 밝기를 조절한다. 백라이트 자체는 백색광이므로 액정의 배열을 변화시켜 빛의 양을 조절하지만 색을 구현하기 위한 R, G, B로 만들기 위해서 CF(Color Filter)가 중요한 역할을 하게 된다. 이러한 CF는 TFT-LCD 패널의 상판에 위치하며 TFT 공정과는 별도의 공정을 통해 만들어진다. CF 공정에서도 앞서 설명했던 패턴 공정이 필요하다.
전술한 CF(Color Filter) 공정은 BM(Black Matrix) 공정(증착, 세정, PR 코팅, 노광, 현상, 식각, 박리 순의 패턴 공정이 필요하다), 화소별 공정(이 패턴 공정은 앞서 했던 2가지 공정과는 약간 다른 공정으로 증착과 세정 과정이 필요없이 컬러를 갖는 감광물질을 도포하여 노광과 현상의 공정을 거치면 된다) 및 ITO 공정(Indium Tin Oxide : 투과성과 도전성이 좋으며 화학적, 열적 안정성이 우수한 투명 전극 재료)으로 이루어진다. 이외에도 패널의 타입(VA, IPS, TN 등)에 따라 몇 가지 공정이 더 추가되기도 한다.
그리고, 셀(Cell) 공정은 CF 공정과 TFT 공정에서 만들어진 2개의 글라스를 하나로 합치고 절단하는 공정으로, CF와 TFT 세정, 배향막(Polyamide) 인쇄, 러빙(Rubbing) 공정, 스페이서(Spacer) 산포, 합착(TFT 기판과 CF 기판을 정밀하게 합착), 절단(합착된 기판을 절단하여 각각의 패널로 분리), 액정 주입, 최종 검사의 순서로 이루어진다.
전술한 TFT-LCD 패널의 제조공정 중 모듈 공정은 완제품 패널을 만들기 위한 마지막 공정으로 셀(Cell) 공정으로 만들어진 패널에 편광필름(또는 편광판)과 PCB, 백라이트유닛 등을 부착하는 최종 단계로, 세정, 편광필름 부착, TAB 부착, 탈포(Autoclave), PCB 부착, BLU(Back Light Unit) 조립, 검사의 순서로 이루어진다.
전술한 모듈 공정에서 패널의 상·하부에 부착되는 편광필름은 여러 방향으로 진동하면서 입사되는 빛을 한쪽 방향으로만 진동하는 빛(즉, 편광)이 되도록 하는 기능을 가지고 있는 것으로, 패널 상·하부의 편광필름은 보통 90도로 교차되어 부착된다. 이때, 편광필름에는 편광필름을 보호하기 위한 보호필름이 편광필름의 상·하부면 각각에 부착되어 있는데, 편광필름을 패널 상·하부면에 부착하기 위해서는 편광필름 상·하부면 상의 보호필름을 먼저 제거한 후 패널 상·하부면에 부착하여야 한다.
한편, 편광필름(Polaroid Film)이라 함은 입사광의 수직 또는 수평 편파를 구분하여 통과시키거나 차단시킬 수 있는 성질의 필름을 말하는 것으로, 노트북 컴퓨터와 모니터 등의 박막 트랜지스터 액정표시장치(TFT-LCD)나 카메라 특수 효과용 필터 및 입체영화용 안경 등에 사용되는 광학 필름이다. 액정표시장치(LCD) 모듈 의 백라이트에서 나오는 빛의 세기는 모든 방향으로 균등하나 편광필름은 이러한 빛 중에서 편광 축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만 투과시키고 그 외는 흡수 또는 반사하여 특정 방향의 편광을 만드는 역할을 한다. 이 편광이 LCD 액정을 지날 때 화소별로 액정의 나열 방향을 전기적으로 조절함으로써 화소의 밝기가 변하게 된다.
전술한 바와 같은 편광필름은 패널 상·하부면에 부착하기 위해서는 편광필름을 패널의 크기에 대응되도록 일정크기의 편광판으로 절단하는 과정을 거치게 되는데, 종래의 기술에 따른 편광필름 절단장치는 슈터 커터라는 기계식 절단기를 사용하여 편광필름을 패널의 크기에 대응되도록 절단하는 구조로 이루어진다.
따라서, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 편광필름 절단장치의 경우 슈터 커터를 통해 편광필름을 절단하는 과정에서 필요 많은 양의 분진이 발생하기 때문에 발생된 분진을 처리하기 위한 별도의 처리과정을 필요로 한다. 이처럼 별도의 분진 처리과정을 필요로 하기 때문에 이에 따른 환경처리비용의 발생으로 인하여 생산원가가 상당 부분 올라가는 문제 및 생산량이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 전술한 바와 같은 종래 기술에 따른 편광필름 절단장치의 경우 슈터 커터를 통해 편광필름을 절단하게 되면 편광필름의 절단면이 균일하지 않아 편광필름의 절단면을 균일하게 연마하기 위한 연마공정을 필요로 하기 때문에 이에 따른 추가 공정으로 인하여 생산원가의 상승분 발생 및 생산량 저하 등의 문제가 발생하게 된다.
전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 레이저를 이용한 절단장치가 개발 되어 상용화되고는 있는데, 이러한 레이저를 이용한 절단장치의 구성을 살펴보면 편광필름이 고정된 상태에서 레이저 하우징 전체가 편광필름의 길이방향에 대하여 횡방향으로 이동되어 편광필름을 절단하는 단순한 절단구조로 이루어져 있어 레이저 하우징 전체를 이동시키는데 따른 절단 정밀성이 저하된다는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 종방향으로 이동하는 가운데 레이저 빔을 반사시키는 수평방향 반사경(M1)으로부터 반사된 레이저 빔을 수평방향 반사경(M1)과 동일방향 및 횡방향으로 이동하는 가운데 편광필름상에 레이저 빔을 투사하여 편광필름의 절단이 이루어질 수 있도록 하는 수직방향 반사경(M2)의 구조를 통해 편광필름의 절단이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 편광필름 절단용 레이저 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 종방향으로 이동가능한 수평방향 반사경(M1)과 종·횡방향으로 이동가능한 수직방향 반사경(M2)의 구조의 레이저 장치를 통해 발진된 레이저 빔의 투사가 이루어질 수 있도록 하여 편광필름의 절단이 이루어질 수 있도록 함으로써 편광필름의 절단 정밀성을 향상시킬 수 있도록 함에 있다.
본 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 종방향으로 이동가능한 수평방향 반사경(M1)과 종·횡방향으로 이동가능한 수직방향 반사경(M2) 구조의 레이저 장치를 통해 발진된 레이저 빔의 투사가 이루어질 수 있도록 하여 편광필름의 절단이 이루 어질 수 있도록 함으로써 편광필름의 생산성을 극대화시킬 수 있도록 함에 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 종방향으로 이동가능한 수평방향 반사경(M1)과 종·횡방향으로 이동가능한 수직방향 반사경(M2) 구조의 레이저 장치를 통해 발진된 레이저 빔의 투사가 이루어질 수 있도록 하여 편광필름의 절단이 이루어질 수 있도록 함으로써 편광필름으로부터 원하는 크기의 편광판을 용이하게 절단할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치는 발진된 레이저 빔을 반사시키는 두 개의 반사경 구조를 통해 이송라인 상의 편광필름상에 레이저 빔을 투사하여 편광필름을 절단하는 레이저를 이용한 편광필름 절단용 레이저 장치에 있어서, 레이저 하우징의 내부에 편광필름의 이송방향에 대응하는 종방향으로 이동가능하게 설치되어 발진된 레이저 빔을 수평방향으로 반사시키되 편광필름의 횡방향으로 레이저 빔을 반사시키는 수평방향 반사경(M1); 레이저 하우징 내부에 수평방향 반사경(M1)으로부터 일정거리에 대향 설치되어지되 편광필름의 종방향 및 횡방향으로 이동가능하게 설치되어 수평방향 반사경(M1)으로부터 반사된 레이저 빔을 수직방향으로의 투사를 통해 편광필름을 절단하는 수직방향 반사경(M2); 및 레이저 하우징 내부에 설치되어 수평방향 반사경(M1)의 종방향 이동과 수직방향 반사경(M2)을 종방향 및 횡방향으로 이동가능하게 하는 반사경 이동수단을 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 반사경 이동수단은 레이저 하우징 내 부의 양측에 동일한 길이로 설치되어지되 이송라인과 평행한 종방향으로 설치되는 LM 레일1; 양측 LM 레일1 각각의 동일 위치상에 이동가능하게 결합되는 LM 블록1; 양측 LM 블록1에 양단이 각각 지지되어 횡방향으로 설치되어지되 일측에 수평방향 반사경(M1)이 설치 고정되는 LM 레일2; LM 레일2 상에 이동가능하게 결합되어 수직방향 반사경(M2)을 지지하는 LM 블록2; 레이저 하우징 내부에 설치되어 LM 레일2를 종방향으로 이동시켜 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)의 종방향 이동이 이루어질 수 있도록 하는 리니어 모터1; 및 레이저 하우징 내부에 설치되어 LM 블록2를 LM 레일2 상에서 이동시켜 수직방향 반사경(M2)의 횡방향 이동이 이루어질 수 있도록 하는 리니어 모터2의 구성으로 이루어진다. 이때, LM 레일1은 레이저 하우징 내부의 양측 상부면에 설치되어 그 하부로 LM 블록1, LM 레일2, LM 블록2 및 수직방향 반사경(M2)이 차례로 설치되어 수직방향 반사경의 종방향 및 횡방향 이동이 이루어질 수 있도록 구성되어진다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 레이저 장치는 레이저 하우징의 고정과 이송라인 상의 편광필름이 고정된 상태에서 수평방향 반사경(M1)의 종방향 이동과 수직방향 반사경(M2)의 종방향 및 횡방향 이동에 의해 편광필름의 절단이 이루어질 수 있도록 구성된다.
그리고, 본 발명에 따른 구성에서 수직방향 반사경(M2)에 의해 반사된 레이저 빔을 이송라인 상의 편광필름에 투사하는 레이저 헤드는 수직방향 반사경(M2)과 같이 종방향 및 횡방향으로 이동가능하게 구성되어 수직방향 반사경(M2)의 이동과 동시에 이동이 이루어질 수 있도록 구성됨이 적당하다.
본 발명에 따르면 종방향으로 이동하는 가운데 레이저 빔을 반사시키는 수평방향 반사경(M1)으로부터 반사된 레이저 빔을 수평방향 반사경(M1)과 동일방향 및 횡방향으로 이동하는 가운데 편광필름상에 레이저 빔을 투사하여 편광필름의 절단이 이루어질 수 있도록 하는 수직방향 반사경(M2)의 구조를 통해 편광필름의 절단을 보다 원활하게 할 수가 있다.
본 발명에 따른 기술의 다른 효과로는 종방향으로 이동가능한 수평방향 반사경(M1)과 종·횡방향으로 이동가능한 수직방향 반사경(M2)의 구조의 레이저 장치를 통해 발진된 레이저 빔의 투사가 이루어질 수 있도록 하여 편광필름의 절단이 이루어질 수 있도록 함으로써 편광필름의 절단 정밀성을 향상시킬 수가 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술의 또 다른 효과로는 종방향으로 이동가능한 수평방향 반사경(M1)과 종·횡방향으로 이동가능한 수직방향 반사경(M2) 구조의 레이저 장치를 통해 발진된 레이저 빔의 투사가 이루어질 수 있도록 하여 편광필름의 절단이 이루어질 수 있도록 함으로써 편광필름의 생산성을 극대화시킬 수가 있다.
나아가, 본 발명에 따른 기술은 종방향으로 이동가능한 수평방향 반사경(M1)과 종·횡방향으로 이동가능한 수직방향 반사경(M2) 구조의 레이저 장치를 통해 발진된 레이저 빔의 투사가 이루어질 수 있도록 하여 편광필름의 절단이 이루어질 수 있도록 함으로써 편광필름으로부터 원하는 크기의 편광판을 용이하게 절단할 수가 있다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 편광필름 절단용 레이저 장치에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치가 구성된 레이저를 이용한 편광필름(POL) 절단시스템의 전체적인 구성을 보인 평면 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치가 구성된 레이저를 이용한 편광필름(POL) 절단시스템의 전체적인 구성을 보인 측면 구성도, 도 3 은 본 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치를 확대하여 보인 측면 구성도이다.
도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치(150)가 적용된 레이저를 이용한 편광필름(POL) 절단시스템(100)의 구성을 살펴보면 롤 상태로 감겨진 편광필름(10)을 회전 가능하게 지지하여 연속적으로 풀어지는 가운데 공급이 이루어질 수 있도록 하는 와인더 장치(110), 와인더 장치(110)를 통해 공급되는 편광필름(10)을 다수의 롤러를 통해 방향전환시키는 가운데 컬링된 편광필름(10)을 평판상으로 펴는 댄싱롤러 장치(120), 댄싱롤러 장치(120)를 통해 평판상으로 펴진 편광필름(10)을 이송라인의 후위측 수평면으로 이송시키는 편광필름 이송장치(130), 편광필름 이송장치(130)를 통해 이송된 편광필름(10)을 진공흡착을 통해 고정시키는 편광필름 흡착장치(140), 편광필름 흡착장치(140)에 의해 진공흡착되어 고정된 편광필름(10)을 레이저의 투사를 통해 절단하여 편광판(20)으로 형성하는 레이저 장치(150), 레이저 장치(150)를 통해 일정크기로 절단 형성된 편광판(20)을 후위측 수평면상으로 배출시키는 편광판 배출장치(160) 및 편광판 배출장치(160)를 통해 이송라인 상의 후위측으로 이송된 편광 판(20)을 적층 배열하는 편광판 정렬장치(170)의 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명이 적용된 레이저를 이용한 편광필름 절단시스템(100)을 통한 편광필름(10)의 이송과정을 살펴보면 먼저, 롤 상태의 편광필름(10)을 와인더 장치(110)에 회전 가능하게 결합한 상태에서 댄싱롤러 장치(120)를 거쳐 편광필름 이송장치(130)에 걸은 다음, 편광필름 이송장치(130)의 구동을 통해 이송시키면 와인더 장치(110)에 결합된 롤 상태의 편광필름(10)은 풀어지면서 댄싱롤러 장치(120)를 경유하는 가운데 컬링된 상태의 편광필름(10)이 평판상으로 펴지게 된다.
한편, 전술한 바와 같이 댄싱롤러 장치(120)를 통해 평판상으로 펴진 편광필름(10)은 편광필름 이송장치(130)를 통해 절단시스템(100) 전반을 제어하는 제어 컨트롤러(도시하지 않음)에 의해 설정된 크기로 이송되어 편광필름 흡착장치(140)로 안내된 후 편광필름(10)의 이송이 중지되고, 이에 따라 편광필름 흡착장치(140)는 그 상부에 위치된 편광필름(10)을 진공흡착을 통해 고정시키게 된다. 즉, 편광필름 흡착장치(140)에 의해 편광필름(10)이 고정되는 동안에는 편광필름(10)의 이송이 정지된다.
전술한 바와 같이 편광필름 흡착장치(140)의 상부로 편광필름(10)이 진공흡착을 통해 고정되면 레이저 장치(150)가 구동되어 설정된 크기로 편광필름(10)을 절단하게 된다. 즉, 레이저 장치(150)는 설정된 크기로 편광필름(10)을 절단하여 편광판(20)으로 형성하게 된다. 이처럼 편광필름(10)의 절단을 통해 편광판(20)으로 형성한 후에는 편광필름(10)과 편광판(20)의 진공흡착이 해제됨과 동시에 편광 필름 흡착장치(140)로부터 공기(Air)가 토출되어 편광필름(10)과 편광판(20)을 플로팅(Floating)시킴으로써 편광필름(10)과 편광판(20)의 이송이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.
다음으로, 전술한 바와 같이 편광필름 흡착장치(140)로부터 토출되는 공기(Air)에 의해 편광필름(10)과 편광판(20)이 플로팅(Floating)된 상태에서 편광필름 이송장치(130)와 편광판 배출장치(160)의 구동이 이루어지게 되면 편광판(20)이 편광판 배출장치(160)에 의해 배출되는 가운데 편광필름 이송장치(130)에 의해 편광필름(10)이 편광필름 흡착장치(140)로 이송되어진다. 이때, 편광필름(10)과 편광판(20)을 이송하는 편광필름 이송장치(130)와 편광판 배출장치(160)는 동일한 속도로 구동되어 동일한 방향으로 이송되는 편광필름(10)과 편광판(20)의 간섭이 발생되지 않도록 한다.
전술한 바와 같이 편광필름 이송장치(130)와 편광판 배출장치(160)의 구동에 의해 편광필름(10)과 편광판(20)의 이송이 이루어지면 편광판(20)은 편광판 배출장치(160)에 의해 이송되어 편광판 정렬장치(170)로 정렬되고, 편광필름(10)은 편광필름 이송장치(130)에 의해 편광판(20)과 동일한 속도로 이송되어 편광필름 흡착장치(140)로 이송되어진다. 따라서, 레이저 장치(150)에 의해 편광필름(10)의 절단이 이루어진 다음 편광필름(10)과 편광판(20)의 이송은 동시에 이루어짐을 알 수 있다.
다음에서는 전술한 바와 같이 기술한 레이저를 이용한 편광필름 절단시스템(100) 중 편광필름 흡착장치(140)에 진공을 통해 흡착 고정된 편광필름(10)을 일 정크기의 편광판(20) 절단하기 위한 본 발명의 레이저 장치(150)에 대하여 상세하게 기술하기로 한다. 도 4 는 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치를 개략적으로 보인 사시 구성도, 도 5 는 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치를 개략적으로 보인 정면 구성도, 도 6 은 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치를 개략적으로 보인 측면 구성도이다.
도 4 내지 도 6 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치(150)는 레이저 하우징(152)의 내부에 편광필름(10)의 이송방향에 대응하는 종방향으로 이동가능하게 설치되어 발진된 레이저 빔을 편광필름(10)의 횡방향으로 반사시키는 수평방향 반사경(M1), 레이저 하우징(152) 내부에 수평방향 반사경(M1)으로부터 일정거리에 대향 설치되어지되 편광필름(10)의 종방향 및 횡방향으로 이동가능하게 설치되어 수평방향 반사경(M1)으로부터 반사된 레이저 빔을 수직방향으로의 투사를 통해 편광필름(10)을 절단하는 수직방향 반사경(M2) 및 레이저 하우징(152) 내부에 설치되어 수평방향 반사경(M2)의 종방향 이동과 수직방향 반사경(M2)을 종방향 및 횡방향으로 이동가능하게 하는 반사경 이동수단을 포함한 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 레이저 장치(150)의 구성에서 수평방향 반사경(M1)은 발진된 레이저 빔을 횡방향의 수직방향 반사경(M2)으로 반사시킬 수 있도록 레이저 하우징(152) 내부에 설치 고정된다. 이때, 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)은 레이저 하우징(152) 내부에 설치된 반사경 이동수단의 동일 수평선상에 설치되어 종방향 이동시에는 동일하게 이동되어진다. 즉, 본 발명에 따른 레이저 장치(150)를 구성하는 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)은 상호 대향되는 형태로 반사경 이동수단의 동일 수평선상에 설치되어 수평방향 반사경(M1)으로부터 반사된 레이저 빔을 수직방향 반사경(M2)을 통해 수직방향의 하향으로 반사시켜 편광필름(10)의 절단이 이루어질 수 있도록 한다.
한편, 전술한 바와 같이 반사경 이동수단의 동일 수평선상에 설치된 수평방향 반사경(M1)은 발진된 레이저 빔을 수직방향 반사경(M2)의 수평방향으로 전환시킬 수 있는 경사각으로 설치되고, 수직방향 반사경(M2)은 수평방향 반사경(M1)으로부터 전환되어 반사된 레이저 빔을 수직의 하향으로 반사시켜 편광필름(10)에 투사가 이루어질 수 있도록 하는 경사각으로 설치된다. 따라서, 전술한 바와 같이 레이저 빔을 수평방향으로 반사시켜 수직방향의 하향으로 투사가 이루어질 수 있도록 하는 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)은 동일 수평선상에 위치됨을 미루어 알 수 있다.
다시 말해서, 본 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치(150)의 구성에서 편광필름(10)의 종방향 절단시 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)이 동시에 종방향의 전후 동일방향으로 이동되고, 수평방향 반사경(M1)으로부터 반사된 레이저 빔을 수직방향 반사경(M2)을 통해 수직의 하향으로 반사시켜 편광필름(10) 상에 투사가 이루어질 수 있도록 하기 위해서는 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)은 상시 횡방향의 동일선상에 위치됨을 알 수 있다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 레이저 장치(150)의 구성에서 수직방향 반사경(M2)은 앞서 기술한 바와 같이 종방향으로 이동가능하게 설치된 구성에 더하여 횡방향으로도 이동가능하게 설치되어 편광필름(10)의 종방향 절단과 횡방향 절단이 모두 가능하도록 한다. 따라서, 본 발명에 따른 레이저 장치(150)는 편광필름(10)을 원하는 크기로 절단하는 것이 가능하다. 아울러, 이처럼 수직방향 반사경(M2)을 통해 편광필름(10)의 종방향 절단과 횡방향 절단이 모두 가능하도록 하는 것은 후술할 반사경 이동수단을 통해 가능하다.
전술한 바와 같은 구조로 이루어진 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)을 통해 편광필름(10)의 절단시 편광필름(10)의 길이방향인 종방향의 절단시에는 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)이 동시에 종방향의 전후 동일방향으로 이동되어 편광필름(10)을 길이방향인 종방향으로 절단하게 되고, 편광필름(10)의 가로방향인 횡방향의 절단시에는 수직방향 반사경(M2)을 동일 수평선상에 위치된 수평방향 반사경(M2)의 방향으로 수평이동시켜 편광필름(10)을 가로방향인 횡방향으로 절단하게 된다. 이때, 수평방향 반사경(M1)은 정지된 상태이다.
그리고, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치(150)는 편광필름(10)을 종방향과 횡방향으로 절단 가능하게 함으로써 원하는 크기로 편광판(20)을 절단할 수 있도록 한 것이다. 이때, 수직방향 반사경(M2)에 의해 하향으로 반사된 레이저 빔은 레이저 하우징(152)의 하부에 설치되어 수직방향 반사경(M2)과 동일 수직선상에 위치된 레이저 헤드(156)를 통해 투사가 이루어진다.
한편, 전술한 바와 같은 수직방향 반사경(M2)을 통해 하향으로 반사된 레이저 빔을 편광필름(10)으로 투사하는 레이저 헤드(156)는 수직방향 반사경(M2)의 횡 방향 이동시 수직방향 반사경(M2)과 동일하게 이동되어 수직방향 반사경(M2)을 통해 수직의 하향으로 반사되는 레이저 빔이 상시 레이저 헤드(156)를 통해 편광필름(10)으로 투사될 수 있도록 구성된다. 이때, 레이저 헤드(156)를 수직방향 반사경(M2)과 함께 이동되도록 하는 수단으로는 수직방향 반사경(M2)을 이동시키는 반사경 이동수단과 마찬가지로 LM 가이드(도시하지 않음)와 리니어 모터(도시하지 않음)를 통해 이동될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 레이저 장치(150)는 편광필름(10)의 길이방향 절단에는 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)을 동일방향의 종방향으로 이동시키는 가운데 레이저 빔을 투사하여 길이방향으로 절단하는 한편, 편광필름(10)의 가로방향 절단시에는 수직방향 반사경(M2)의 횡방향 이동을 통해 레이저 빔을 투사하여 횡방향으로 절단함으로써 편광필름(10)을 원하는 크기의 편광판(20)으로 절단하는데 대응이 매우 용이하다는 것이다. 즉, 반사경 이동수단을 통해 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)을 동일방향의 종방향으로 이동시키거나 수직방향 반사경(M2)을 동일 수평선상에 위치된 수평방향 반사경(M1)의 방향 또는 타측방향으로 이동시켜 편광필름(10)을 길이방향(종방향) 및 가로방향(횡방향)으로 절단하는 구조이기 때문에 편광필름(10)을 원하는 크기로 절단할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 레이저 장치(150)를 구성하는 반사경 이동수단은 레이저 하우징(152) 내부의 양측에 동일한 길이로 설치되어지되 이송라인과 평행한 종방향으로 설치되는 LM 레일1(154a), 양측 LM 레일1(154a) 각각의 동일 위치상에 이동가능하게 결합되는 LM 블록1(154b), 양측 LM 블록1(154b)에 양단이 각각 지지되 어 횡방향으로 설치되어지되 일측에 수평방향 반사경(M1)이 설치 고정되는 LM 레일2(154c), LM 레일2(154c) 상에 이동가능하게 결합되어 수직방향 반사경(M2)을 지지하는 LM 블록2(154d), 레이저 하우징(152) 내부에 설치되어 LM 레일2(154c)를 종방향으로 이동시켜 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)의 종방향 이동이 이루어질 수 있도록 하는 리니어 모터1(154e) 및 레이저 하우징(152) 내부에 설치되어 LM 블록2(154d)를 LM 레일2(154c) 상에서 이동시켜 수직방향 반사경(M2)의 횡방향 이동이 이루어질 수 있도록 하는 리니어 모터2(154f)의 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 반사경 이동수단은 편광필름(10)을 길이방향인 종방향으로 절단시에는 리니어 모터1(154e)의 구동에 따른 LM 블록1(154b)의 이동에 의해 LM 레일2(154c)가 종방향으로 이동되어 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)을 종방향으로 이동시키게 된다. 이때, 앞서 기술한 바와 같이 LM 레일2(154c)의 일측에는 수평방향 반사경(M1)이 고정 설치되는 한편, 타측에는 LM 블록2(154d)를 통해 수직방향 반사경(M2)이 횡방향으로 이동가능하게 설치되기 때문에 LM 레일2(154c)의 종방향 이동에 의해 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)의 종방향 이동이 이루어진다. 물론, 레이저 빔의 투사가 이루어지는 가운데 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)의 종방향 이동이 이루어지면서 편광필름(10)의 종방향 절단이 이루어진다.
아울러, 본 발명에 따른 반사경 이동수단을 통한 수직방향 반사경(M2)의 횡방향 이동은 LM 레일2(154c)가 정지된 상태에서 모터2(154f)의 구동에 따른 LM 블록2(154d)가 LM 레일2(154c)를 따라서 횡방향인 좌우방향으로 이동하는 가운데 레 이저 빔을 편광필름(10)으로 투사하여 횡방향의 절단이 이루어질 수 있도록 한다. 이때, 편광필름(10)의 횡방향 절단시 LM 레일2(154c)가 정지된 상태이기 때문에 수평방향 반사경(M1)은 당연히 정지된 상태이고, 수직방향 반사경(M2)만이 LM 블록2(154d)의 횡방향 이동에 따른 횡방향의 좌우로 이동되어 편광필름(10)을 횡방향으로 절단하게 된다.
전술한 바와 같은 반사경 이동수단의 구성에 대해 살펴본 바와 같이 편광필름(10)의 종방향 절단시에는 반사경 이동수단을 구성하는 리니어 모터1(154e)의 구동에 의해 LM 레일2(154c)의 종방향 이동에 의해 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)이 동일 수평선상에서 동일한 방향으로 동시에 이동되고, 편광필름(10)의 횡방향 절단시에는 동일한 수평선상의 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2) 중 리니어 모터2(154f)의 구동에 따라 수직방향 반사경(M2)이 설치된 LM 블록2(154d)만이 이동되어 수직방향 반사경(M2)을 통해 하향으로 투사되는 레이저 빔에 의해 편광필름(10)의 횡방향 절단이 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 레이저 장치(10)는 레이저 하우징(152)의 고정과 이송라인 상의 편광필름(10)이 고정된 상태에서 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)의 종방향 이동 및 수직방향 반사경(M2)의 횡방향 이동에 의해 편광필름(10)의 절단이 이루어질 수 있도록 구성된다. 물론, 본 발명에 따른 레이저 장치(150)가 적용된 레이저를 이용한 편광필름 절단시스템(100)의 전반을 제어하는 제어 컨트롤러(도시하지 않음)와 반사경 이동수단을 제어하는 제어 프로그램을 통해 이송중인 편광필름(10)을 일정크기의 편광판(20)으로 절단할 수도 있을 것 이다. 이에 대하여는 본 발명에 따른 기술이 청구하고자 하는 권리범위의 밖이므로 더 이상의 언급은 하지 않기로 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 편광필름 절단용 레이저 장치(150)는 종방향으로 이동가능한 수평방향 반사경(M1)과 종·횡방향으로 이동가능한 수직방향 반사경(M2) 구조를 통해 발진된 레이저 빔이 편광필름(10)에 투사될 수 있도록 함으로써 편광필름(10)의 절단을 보다 용이하게 할 수 있음은 물론, 편광필름(10)으로부터 원하는 크기의 편광판(20)을 절단할 수가 있다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 이송중인 편광필름 절단용 레이저 장치가 구성된 레이저를 이용한 편광필름(POL) 절단시스템의 전체적인 구성을 보인 평면 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 이송중인 편광필름 절단용 레이저 장치가 구성된 레이저를 이용한 편광필름(POL) 절단시스템의 전체적인 구성을 보인 측면 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 이송중인 편광필름 절단용 레이저 장치를 확대하여 보인 측면 구성도.
도 4 는 발명에 따른 이송중인 편광필름 절단용 레이저 장치를 개략적으로 보인 사시 구성도.
도 5 는 발명에 따른 이송중인 편광필름 절단용 레이저 장치를 개략적으로 보인 정면 구성도.
도 6 은 발명에 따른 이송중인 편광필름 절단용 레이저 장치를 개략적으로 보인 측면 구성도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
100. 절단시스템 110. 와인더 장치
120. 댄싱롤러 장치 130. 편광필름 이송장치
140. 편광필름 흡착장치 150. 레이저 절단장치
152. 레이저 하우징 154a. LM 레일1
154b. LM 블록1 154c. LM 레일2
154d. LM 블록2 154e. 리니어 모터1
154f. 리니어 모터2 156. 레이저 헤드
160. 편광판 배출장치 170. 편광판 정렬장치
180. 편광판 적재용 캐리어
Claims (5)
- 발진된 레이저 빔을 반사시키는 두 개의 반사경 구조를 통해 이송라인 상의 편광필름상에 레이저 빔을 투사하여 편광필름을 절단하는 레이저를 이용한 편광필름 절단용 레이저 장치에 있어서,레이저 하우징의 내부에 상기 편광필름의 이송방향에 대응하는 종방향으로 이동가능하게 설치되어 발진된 레이저 빔을 수평방향으로 반사시키되 상기 편광필름의 횡방향으로 레이저 빔을 반사시키는 수평방향 반사경(M1);상기 레이저 하우징 내부에 수평방향 반사경(M1)으로부터 일정거리에 대향 설치되어지되 상기 편광필름의 종방향 및 횡방향으로 이동가능하게 설치되어 상기 수평방향 반사경(M1)으로부터 반사된 레이저 빔을 수직방향으로의 투사를 통해 상기 편광필름을 절단하는 수직방향 반사경(M2); 및상기 레이저 하우징 내부에 설치되어 상기 수평방향 반사경(M1)의 종방향 이동과 상기 수직방향 반사경(M2)을 종방향 및 횡방향으로 이동가능하게 하는 반사경 이동수단을 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 편광필름 절단용 레이저 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 반사경 이동수단은 상기 레이저 하우징 내부의 양측에 동일한 길이로 설치되어지되 이송라인과 평행한 종방향으로 설치되는 LM 레일1;상기 양측 LM 레일1 각각의 동일 위치상에 이동가능하게 결합되는 LM 블록1;상기 양측 LM 블록1에 양단이 각각 지지되어 횡방향으로 설치되어지되 일측에 상기 수평방향 반사경(M1)이 설치 고정되는 LM 레일2;상기 LM 레일2 상에 이동가능하게 결합되어 상기 수직방향 반사경(M2)을 지지하는 LM 블록2;상기 레이저 하우징 내부에 설치되어 상기 LM 레일2를 종방향으로 이동시켜 상기 수평방향 반사경(M1)과 수직방향 반사경(M2)의 종방향 이동이 이루어질 수 있도록 하는 리니어 모터1; 및상기 레이저 하우징 내부에 설치되어 상기 LM 블록2를 상기 LM 레일2 상에서 이동시켜 상기 수직방향 반사경(M2)의 횡방향 이동이 이루어질 수 있도록 하는 리니어 모터2의 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 편광필름 절단용 레이저 장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 LM 레일1은 상기 레이저 하우징 내부의 양측 상부면에 설치되어 그 하부로 상기 LM 블록1, LM 레일2, LM 블록2 및 수직방향 반사경(M2)이 차례로 설치되어 상기 수직방향 반사경의 종방향 및 횡방향 이동이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 편광필름 절단용 레이저 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저 장치는 상기 레이저 하우징의 고정과 이송라인 상의 편광필름이 고정된 상태에서 상기 수평방향 반사경(M1)의 종방향 이동과 상기 수직방향 반사경(M2)의 종방향 및 횡방향 이동에 의해 상기 편광필름의 절단이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 편광필름 절단용 레이저 장치.
- 제 4 항에 있어서, 상기 수직방향 반사경(M2)에 의해 반사된 레이저 빔을 이송라인 상의 편광필름에 투사하는 레이저 헤드는 상기 수직방향 반사경(M2)과 같이 종방향 및 횡방향으로 이동가능하게 구성되어 상기 수직방향 반사경(M2)의 이동과 동시에 이동이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 편광필름 절단용 레이저 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080094843A KR20100035449A (ko) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 편광필름 절단용 레이저 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080094843A KR20100035449A (ko) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 편광필름 절단용 레이저 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20100035449A true KR20100035449A (ko) | 2010-04-05 |
Family
ID=42213323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080094843A KR20100035449A (ko) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | 편광필름 절단용 레이저 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20100035449A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102284791A (zh) * | 2010-06-15 | 2011-12-21 | 株式会社Lg化学 | 利用激光的膜片卷切割设备 |
| KR101256954B1 (ko) * | 2010-06-15 | 2013-04-25 | (주)엔에스 | 레이저를 이용한 롤 필름 절단 장치 |
| CN113134687A (zh) * | 2020-01-17 | 2021-07-20 | 厦门市鑫力胜光电科技有限公司 | 一种激光切割偏光片圆孔的方法 |
-
2008
- 2008-09-26 KR KR1020080094843A patent/KR20100035449A/ko not_active Application Discontinuation
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| CN113134687A (zh) * | 2020-01-17 | 2021-07-20 | 厦门市鑫力胜光电科技有限公司 | 一种激光切割偏光片圆孔的方法 |
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