KR20130020298A

KR20130020298A - 필름 부착용 표시패널의 제조 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20130020298A
Application number: KR1020110082846A
Authority: KR
Inventors: 김정현; 정재욱; 김보선
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-02-27

Abstract

본 발명의 일 실시예에서는, 필름을 대기위치에서 부착위치로 이송하는 제1 스테이지와 표시패널을 대기위치에서 부착위치로 이송하는 제2 스테이지와 상기 제1 스테이지의 부착위치에서 상기 필름을 넘겨받아 상기 제2 스테이지의 부착위치로 이송시키는 드럼을 포함하고, 상기 드럼은 고정된 위치에서 일 방향으로 회전하고 있으며, 상기 필름이 상기 제2 스테이지의 부착위치에서 표시패널에 부착되는 사이에, 상기 제1 스테이지의 부착위치에서 새로운 필름을 넘겨받는 필름 부착용 표시패널의 제조 장치를 개시한다.

Description

필름 부착용 표시패널의 제조 장치 및 그 방법 {Apparatus for fabricating a display panel with attaching a film and methods thereof}

본 발명은 필름 패턴 리타더(FPR) 또는 액정표시패널에서 특정 선편광 성분만을 통과시키는 편광판과 같은 필름을 표시패널에 부착하는 제조 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

입체 영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique) 또는 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)을 이용하여 3D 영상을 구현한다.

양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식으로 나뉘어질 수 있다. 안경방식은 직시형 표시소자나 프로젝터에 좌우 시차 영상의 편광 방향을 바꿔서 또는 시분할 방식으로 표시하고, 편광 안경 또는 셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 베리어, 렌티큘러 렌즈 등의 광학 부품을 표시 화면의 앞에 또는 뒤에 설치하여 입체 영상을 구현한다.

안경 방식의 입체 영상 표시장치에서, 편광 안경 방식은 표시패널에 패턴 리타더(Patterned retarder)와 같은 편광 분리 소자를 합착하여야 한다. 패턴 리타더는 표시패널에 표시되는 좌안 영상과 우안 영상의 편광을 다르게 한다. 시청자는 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상을 감상할 때 편광 안경을 착용하여 편광 안경의 좌안 필터를 통해 좌안 영상의 편광을 보게 되고, 편광 안경의 우안 필터를 통해 우안 영상의 편광을 보게 되므로 입체감을 느낄 수 있다. 이에 비하여, 셔터 안경 방식은 표시패널에 별도의 편광 분리 소자를 합착하지 않고 표시패널에 좌안 영상과 우안 영상을 교대로 표시하고, 좌안 영상에 동기되도록 셔터 안경의 좌안 셔터를 개방하고 우안 영상에 동기되도록 셔터 안경의 우안 셔터를 개방한다. 시청자는 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 입체 영상을 감상할 때 셔터 안경을 착용하여 셔터 안경의 좌안 셔터를 통해 좌안 영상을 보게 되고, 셔터 안경의 우안 셔터를 통해 우안 영상의 편광을 보게 되므로 입체감을 느낄 수 있다.

셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 표시패널에 편광 분리 소자를 추가할 필요가 없어 표시패널의 가격 상승 요인이 작지만 고가의 셔터 안경을 필요로 하기 때문에 가격이 높다. 3D 화질 면에서 볼 때, 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상이 소정 시간 간격으로 시분할되므로 플리커와 3D 크로스토크에 취약하다.

셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 셔터 안경의 좌안 및 우안 셔터 각각이 표시패널과 동기되어 전기적으로 개폐되어야 한다. 이를 위하여, 셔터 안경은 액정패널로 구현된 좌안 및 우안 셔터, 적외선 수신 회로 구동 전압 스위칭 회로 등을 포함하여 좌안 셔터 및 우안 셔터를 개폐하는 동기화 회로 등을 포함한다. 따라서, 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 고가의 셔터 안경이 필요하고 그 셔터 안경에서 전자파가 발생되는 문제가 있다.

이에 비하여, 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 표시패널에 패턴 리타더(Patterned retarder)와 같은 편광 분리 소자를 추가하므로 표시패널의 가격이 소폭 상승하지만 저가의 편광 안경을 사용하므로 전체 시스템 가격이 셔터 안경 방식에 비하여 낮다. 화질 면에서 볼 때, 편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치는 좌안 영상과 우안 영상이 표시패널에 동시에 표시되고 라인 단위로 분리되므로 셔터 안경 방식의 입체 영상 표시장치에 비하여 플리커와 3D 크로스토크 수준이 낮다.

패턴 리타더는 유리기판 상에 패턴 리타더가 형성된 글라스 패턴 리타더(Glass Patterned Retarder, GPR)와, 필름 기판 상에 패턴 리타더가 형성된 필름 패턴 리타더(Film Patterned Retarder, FPR)로 나뉘어진다. 최근에는 글라스 패턴 리타더에 비하여 표시패널의 두께, 무게, 가격 등을 줄일 수 있는 필름 패턴 리타더(FPR)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

편광 안경 방식의 입체 영상 표시장치에서 패턴 리타더와 표시패널의 정렬(Align) 정밀도는 입체 영상의 화질에 큰 영향을 끼친다. 종래에는 패턴 리타더를 진공로딩 스테이지와 부착 롤러로 구성된 부착장치로 부착하였다. 종래 부착장치는 진공로딩 스테이지에 로딩된 패턴 리타더를 경사진 상태로 부착 롤러가 위치하는 영역에 주입하므로 부착 공정 진행시 표시패널과의 부착정도 편차 발생과 비로딩 영역 등이 발생 된다. 이로 인해, 부착된 패턴 리타더와 표시패널 사이에 기포가 생기는 등의 문제가 발생한다.

본 발명은 이 같은 기술적 배경에서 창안된 것으로, 고정된 드럼을 이용해서 드럼의 양쪽에서 필름과 표시 패널을 동시에 투입해 부착하는 것으로 얼라인 정밀도 및 작업 속도를 향상시키는데 있다.

이 제조 장치는 상기 제1 스테이지의 대기위치에 맞춰 설치되어 있으며, 상기 필름의 이미지를 획득해서 상기 필름이 상기 드럼으로 공급되기 전에 상기 필름의 얼라인을 조정하도록 동작하는 제1 비젼부를 더 포함할 수 있다.

이 제조 장치는 상기 제2 스테이지의 대기위치에 맞춰 설치되어 있으며, 상기 표시패널의 이미지를 획득해서 상기 표시패널이 상기 드럼으로 공급되기 전에 상기 표시패널의 얼라인을 조정하도록 동작하는 제2 비젼부를 더 포함할 수 있다.

이 제조 장치는 상기 필름이 상기 제2 스테이지의 부착위치를 지난 후 상기 제1 스테이지의 부착위치에 도달하기 전에 상기 필름에 부착된 보호필름을 제거하는 박리롤러를 더 포함할 수 있다. 상기 박리롤러는 상기 드럼의 회전속도와 동일한 속도로, 상기 드럼의 회전방향과는 반대방향으로 회전할 수 있다.

이 제조 장치는 상기 보호필름이 상기 박리롤러에서 제거되는 사이에, 상기 제1 스테이지는 상기 대기 위치로 복귀해 새로운 필름을 로딩한다.

이 제조 장치는 상기 보호필름이 상기 박리롤러에서 제거되는 사이에, 상기 제2 스테이지는 상기 대기 위치로 복귀해 새로운 표시패널을 로딩한다.

상기 필름은, 제1 광축을 가지는 제1 편광 선택 패턴과 제1 광축과 교차하는 제2 광축을 가지는 제2 편광 선택 패턴이 기수라인 및 우수라인을 따라 배치된 필름 패턴 리타더 또는 빛의 특정 선편광 성분 만을 통과시키는 편광판 중의 하나일 수 있다.

상기 표시패널은, 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 중 어느 하나일 수 있다.

상기 제1 스테이지는 상기 드럼의 위나 아래 중 어느 한 곳에 배치되고, 상기 제2 스테이지는 나머지 한 곳에 배치되며, 상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지는 상기 드럼을 중심으로 마주하는 위치에서 각각 필름과 표시패널을 상기 드럼으로 공급한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 (a) 제1 스테이지에 로딩된 필름을 대기위치에서 부착위치로 이송하는 단계와 (b) 상기 부착위치에서 드럼으로 상기 필름을 전달하는 단계와 (c) 상기 드럼을 회전시켜서 상기 필름을 제2 스테이지의 부착위치로 이송하는 단계와 (d) 상기 제2 스테이지에 로딩된 표시패널을 대기위치에서 부착위치로 이송해서 상기 표시패널에 필름을 부착하는 단계를 포함하고, 상기 보호필름이 상기 표시패널에 부착되는 사이에, 상기 제1 스테이지의 부착위치에서는 두 번째 필름이 상기 드럼으로 전달되는 표시 패널의 제조 방법을 개시한다.

이 제조 방법은 상기 (b) 단계에서, 상기 필름이 상기 드럼으로 전달되면, 상기 제1 스테이지를 대기위치로 복귀시켜 상기 두 번째 필름을 로딩한다.

이 제조 방법은 상기 (c) 단계 전에, 상기 드럼으로 전달된 필름에서 보호 필름을 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 보호필름을 제거하는 사이에, 상기 제2 스테이지에 로딩된 표시패널을 대기 위치에서 부착위치로 이송한다.

이 제조 방법은 상기 보호 필름이 제거되는 동안에, 상기 제1 스테이지는 두번째 필름을 로딩한 채 상기 대기위치에 위치한다.

이 제조 방법은 상기 필름이 드럼으로 전달돼 보호필름이 제거되는 동안에, 상기 제2 스테이지는 대기 위치에 위치한다.

이 제조 방법은 상기 (d) 단계 이후에, 상기 두 번째 필름에서 보호 필름을 제거하는 동안에, 상기 제2 스테이지는 대기 위치로 복귀해서 두 번째 표시패널을 로딩한다.

이 제조 방법은 상기 (a) 단계 전에, 상기 대기위치에서 상기 필름의 이미지를 획득해 상기 필름이 상기 드럼으로 전달되기 전에 상기 필름의 얼라인을 조정하는 단계를 더 포함한다.

이 제조 방법은 상기 (d) 단계 전에, 상기 대기위치에서 상기 표시패널의 이미지를 획득해 상기 표시패널에 필름이 부착되기 전에 상기 표시패널의 얼라인을 조정하는 단계를 더 포함한다.

본 실시예에 따르면, 드럼이 고정된 위치에서 등속도로 회전을 하고, 이에 맞춰서 제1 스테이지를 통해서는 필름을 드럼으로 공급하고, 제2 스테이지를 통해서는 표시패널을 드럼으로 공급해서, 드럼으로 필름을 전달하는 과정과 표시패널로 필름을 부착하는 과정을 동시에 이뤄지도록 구성함으로써 표시패널에 필름을 부착하는 공정이 연속적으로 이뤄질 수가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 부착용 표시패널의 제조 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 제1 스테이지에서 필름이 드럼으로 공급되는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 필름 패턴 리타더의 개략적인 모습을 보여준다.
도 4는 제2 스테이지에서 표시패널이 드럼으로 공급되는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 표시패널의 개략적인 모습을 보여준다.
도 6a및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 패널에 필름 패턴 리타더를 연속적으로 부착하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 7 내지 도 14는 도 6의 각 과정들을 설명하는 모식도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 명칭과는 상이할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 부착용 표시패널의 제조 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.

도 1에서, 일 실시예의 필름 부착용 표시 패널의 제조 장치는, 제1 스테이지(10), 제1 비젼부(20), 제2 스테이지(30), 제2 비젼부(40), 드럼(50), 컨트롤러(70)를 포함해서 구성된다.

제1 스테이지(10)는 드럼(50)을 기준으로 그 위쪽에 배치되어 있으며, 필름(100)을 로딩(loading)해서 드럼(50)으로 공급한다. 이 제1 스테이지(10)는 필름(100)을 로딩하기 위한 진공 시스템(미도시)을 포함하고, 또한 이 제1 스테이지(10)를 움직이는 로봇(미도시)에 체결되어 있다. 로봇은 컨트롤러(70)의 제어에 따라 제1 스테이지(10)를 평면 운동 및 회전이 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 로봇은 컨트롤러(70)의 제어에 따라서, 제1 스테이지(10)를 대기위치(SP)와 부착위치(AP) 사이를 움직이도록 구성되어 있다. 여기서, 대기위치(SP)는 제1 스테이지(10)가 필름(100)을 로딩해 이를 정렬시키는 위치이고, 부착위치(AP)는 드럼(50)으로 필름(100)을 전달해 주는 위치이다. 이 같은 로봇의 구동에 맞춰, 제1 스테이지(10)는 이 제1 스테이지(10)에 로딩된 필름(100)의 자세를 미세 조정해 원하는 정렬 상태가 되도록 하고, 드럼(50)의 회전에 맞춰 필름(100)을 드럼(50)으로 전달한다.

제1 비전부(20)는 제1 스테이지(10)의 대기위치(SP)에 맞춰 제1 스테이지(10)보다 아래에 고정된 상태로 설치되어 있다. 이 제1 비전부(20)는 적어도 2개의 비젼모듈(21, 23)을 포함하도록 구성된다. 제1 비젼모듈(21)과 제2 비젼모듈(23)은 필름(100) 양측에 새겨진 얼라인마크 또는 필름 패턴을 이미지화해서 컨트롤러(70)로 전송한다. 컨트롤러(70)는 비젼모듈(21, 23)로부터 전송된 이미지 정보를 바탕으로 제1 스테이지(10)에 로딩된 필름의 정렬(align) 상태를 확인해서, 이를 원하는 위치에 맞춰지도록 제1 스테이지(10)의 위치를 조정한다.

제2 스테이지(30)는 드럼(50)을 기준으로 그 아래쪽에 배치되어 있으며, 표시패널(200)을 로딩해서 드럼(50)으로 공급한다. 이 제2 스테이지(30)는 표시패널(200)을 로딩하기 위한 진공 시스템(미도시)을 포함하고, 또한 이 제2 스테이지(30)를 움직이는 로봇(미도시)에 체결되어 있다. 로봇은 컨트롤러(70)의 제어에 따라 제2 스테이지(30)를 평면 운동 및 회전이 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 로봇은 컨트롤러(70)의 제어에 따라, 제2 스테이지(30)를 대기위치(SP)로 위치시켜 표시패널(200)을 로딩 및 정렬시키고, 부착위치(AP)로 위치시켜 드럼(70)을 통해 전달된 필름(100)이 표시패널(200)에 부착되도록 구동한다.

제2 비젼부(40)는 제2 스테이지(30)의 대기위치(SP)에 맞춰 제2 스테이지(30)보다 그 위에 고정된 상태로 설치되어 있다. 이 제2 비젼부(40)는 적어도 2개의 비젼모듈(41, 43)을 포함하도록 구성된다. 제1비젼모듈(41)과 제2 비젼모듈(43)은 표시패널(200) 양측에 새겨진 얼라인마크를 이미지화해서 컨트롤러(70)로 전송한다. 컨트롤러(70)는 비젼모듈(41, 43)로부터 전송된 이미지 정보를 기초로 제2 스테이지(30)에 로딩된 표시패널(200)의 정렬 상태를 확인해서, 이를 원하는 위치에 맞춰지도록 제2 스테이지(30)의 자세를 조정한다.

드럼(50)은 제1 스테이지(10)와 제2 스테이지(30) 사이에 위치하며, 한 지점에 고정된 상태로 일 방향으로 회전(예로, 반시계 방향)을 한다. 이 같은 드럼(50)은 컨트롤러(70)의 동작 제어 하에 모터에 의해 구동되는데, 그 회전속도 및 타이밍은 컨트롤러(70)의 제어에 의존한다. 이 드럼(50)은 컨트롤러(70)의 동작 제어에 맞춰, 제1 스테이지(10)로부터 필름(100)을 공급받아 제2 스테이지(30)에 로딩된 표시패널(200)에 이를 부착한다. 드럼(50)은 제1 스테이지(10)로부터 필름(100)을 전달받을 수 있도록, 외주면에 약한 점착력, 즉 표시패널(200)에 점착되는 세기보다는 낮은 점착력의 점착층이 형성된다.

드럼(50)의 한 쪽에는 드럼(50)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하는 박리 롤러(60)가 더 위치할 수 있다. 이 박리 롤러(60)는 드럼(50)의 외주면에 점착된 필름(100)의 한 쪽 끝단을 점착해서 필름(100)의 표면에 부착되어 있는 보호필름을 제거한다. 이 박리 롤러(60)는 그 외주면에 보호필름보다는 점착력이 높으며 드럼(50)의 점착력보다는 낮은 점착층이 형성되어 있다. 만일, 박리 롤러(60)의 점착력이 보호필름(100)보다 낮게 되면, 필름(100)으로부터 보호필름(100)을 제거할 수 없다.

컨트롤러(70)는 각 부를 제어하는 프로그램이 설치된 컴퓨터로 구성될 수 있으며, 이에 따라 컨트롤러(70)는 각 부를 각각 구동시키는 로봇, 모터의 동작 상태를 제어해서 제1 스테이지(10)로부터 드럼(50)으로 필름(100)을 전달하고, 드럼(50)에서 제2 스테이지(30)에 로딩된 표시패널(200)에 이 필름(100)을 부착하며, 또한 제1 스테이지(10) 및 제2 스테이지(30)의 동작에 맞춰 드럼(50)을 회전시키는 일련의 과정을 제어한다.

이하, 제1 스테이지(10) 및 제2 스테이지(30)에서 필름(100) 및 표시패널(200)이 각각 드럼(50)으로 전달되는 과정을 설명한다.

먼저, 도 2를 가지고, 제1 스테이지(10)에서 필름(100)이 드럼(50)으로 공급되는 과정을 설명한다. 이하의 설명에서는 필름(100)이 필름 패턴 리타더(FPR)로 구성된 경우를 설명한다.

도 2에서, 필름 패턴 리타더(FPR)가 제1 스테이지(10)로 이송되기 전에 세정 및 이재기에서 기계적으로 위치를 잡아주는 센터링을 실시한다(S11). 이 과정을 통해서, 필름 패턴 리타더(FPR)에 부착되어 있던 이물질은 제거되고, 또한 1차적으로 필름 패턴 리타더(FPR)의 얼라인이 조정된다. 센터링은 이재기에 마련된 핀을 이용해서 필름 패턴 리타더(FPR)를 일정 영역으로 위치시키는 것으로 이뤄질 수 있다.

S12 단계에서, 제1 스테이지(10)가 대기위치(SP)에서 이재기를 통해 필름 패턴 리타더(FPR)를 로딩받는다. 컨트롤러(70)는 제1 스테이지(10)를 구동하는 로봇을 제어해서 제1 스테이지(10)를 대기위치(SP)로 위치시킴과 동시에 진공 시스템을 동작시켜서 이재기로부터 필름 패턴 리타더(FPR)를 진공 흡착시킨다.

S13 단계에서, 제1 스테이지(10)는 대기위치(SP)에 여전히 위치한 상태에서, 제1 비젼부(20)가 동작해 제1 스테이지(10)에 로딩된 필름 패턴 리타더(FPR)를 이미지화해서 컨트롤러(70)로 전송한다.

한편, 도 3은 필름 패턴 리타더(FPR))의 개략적인 모습을 보여준다. 도 3에서, 필름 패턴 리타더(FPR)는 좌안 영상의 편광과 우안 영상의 편광을 분리하기 위한 제1 및 제2 편광 선택 패턴들(PR1, PR2)을 포함한다. 필름 패턴 리타더(FPR)의 제1 및 제2 편광 선택 패턴들(PR1, PR2)은 표시패널(200)의 픽셀 어레이 영역과 마주한다. 표시패널(200)의 픽셀 어레이는 표시패널(200)에서 영상이 표시되는 픽셀들을 포함하는 표시 영역이다. 제1 및 제2 편광 선택 패턴(PR1, PR2)는 서로 다른 광축을 가지며 입사광의 위상을 소정의 위상값만큼 지연시켜 서로 교차하는 광축의 편광으로 투과시킴으로써 좌안 영상과 우안 영상의 편광 특성을 서로 다르게 한다. 예를 들어, 제1 편광 선택 패턴(PR1)은 제1 광축을 가지며, 표시패널(200)의 픽셀 어레이에서 기수 번째 라인과 대향하여 그 기수 번째 라인으로부터 입사되는 선편광의 위상을 1/4 파장만큼 지연시켜 표시패널의 기수 번째 라인에 표시되는 좌안 영상(또는 우안 영상)의 제1 편광을 통과시킨다. 제2 편광 선택 패턴(PR2)은 제1 광축과 교차되는 제2 광축을 가지며, 표시패널(200)의 픽셀 어레이에서 우수 번째 라인과 대향하여 그 우수 번째 라인으로부터 입사되는 선편광의 위상을 1/4 파장만큼 지연시켜 표시패널의 우수 번째 라인에 표시되는 우안 영상(또는 좌안 영상)의 제2 편광을 통과시킨다. 제1 편광은 우원편광일 수 있고, 제2 편광은 좌원편광일 수 있다. 이처럼, 필름 패턴 리타더(FPR)는 라인에 따라 서로 다른 광축을 갖는 제1 편광 선택 패턴(PR1)과 제2 편광 선택패턴(PR2)이 반복적으로 형성되기 때문에, 라인이 변경되는 곳에 경계선이 나타난다.

제1 비젼부(20)는 이처럼 필름 패턴 리타더(FPR)의 특정 영역, 예로 3번째 라인과 4번째 라인 사이의 경계선을 포함하는 영역을 이미지화해서 컨트롤러(70)로 전송한다. 이를 수신한 컨트롤러(70)는 수신한 이미지를 분석해 경계선의 위치를 확인하고, 이에 따라 제1 스테이지(10)를 이동시켜서 필름 패턴 리타더(FPR)의 위치를 원하는 위치로 정렬한다. 컨트롤러(70)는 필름 패턴 리타더(FRP)의 경계선이 이미 설정되어 있는 위치와 일치되거나 정렬 오차가 허용 가능한 정렬 오차 범위 이내이면 정렬 상태가 양호한 것으로 판정한다.

S14 단계에서, 컨트롤러(70)는 로봇을 제어해서 제1 스테이지(10)를 대기 위치(SP)에서 드럼(50)에 이웃한 부착 위치(AP)로 이동시킨다. 이후, 부착 위치(AP)에서는 회전하는 드럼(50)의 외주면에 필름 패턴 리타더(FPR)가 점착되면서, 필름 패턴 리타더(FPR)는 드럼(50)으로 공급된다. 이 동안, 컨트롤러(70)는 제1 스테이지(10)의 진공 시스템을 오프시켜 필름 패턴 리타더(FPR)가 드럼(50)으로 전달될 수 있도록 동작한다.

부착 위치(AP)에서, 필름 패턴 리타더(FPR)가 제1 스테이지(10)로부터 드럼(50)으로 전달된 후, 제1 스테이지(10)는 대기 위치(SP)로 복귀해 상술한 S11 내지 S14 단계를 반복해 드럼(50)으로 제2의 필름 패턴 리타더(FPR)를 공급하게 된다.

이하, 도 4를 참조로, 제2 스테이지(30)에서 표시패널(200)이 드럼(50)으로 공급되는 과정을 설명한다.

도 4에서, 표시패널(200)이 제2 스테이지(30)로 로딩되기 전에, 보호필름을 제거하고, 이재기에서 기계적으로 위치를 잡아주는 센터링을 실시한다(S21). 이 과정을 통해서, 1차적으로 표시패널(200)의 얼라인이 조정된다.

S22 단계에서, 제2 스테이지(30)가 대기위치(SP)에 위치해서, 이재기를 통해서 표시패널(200)이 제2 스테이지(30)로 로딩된다. 컨트롤러(70)는 제2 스테이지(30)를 구동하는 로봇을 제어해서 제2 스테이지(30)를 대기위치(SP)로 위치시킴과 동시에 진공 시스템을 동작시켜서 이재기로부터 표시패널(200)을 진공 흡착시킨다.

S23 단계에서, 제2 스테이지(30)는 대기위치(SP)에 여전히 위치한 상태에서, 제2 비젼부(40)가 동작해 제2 스테이지(30)에 로딩된 표시패널(200)을 이미지화해서 컨트롤러(70)로 전송한다.

한편, 도 5는 표시패널(200)의 개략적인 모습을 보여준다. 도 5에서, 표시패널(200)은 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자의 표시패널로 구현될 수 있다. 표시패널(200)은 영상이 표시되는 픽셀 어레이와, 픽셀 어레이 밖의 가장자리에 형성된 비표시 영역으로 나눠질 수 있다. 이 중 비표시 영역에는 도 5와 같이 양측의 상단, 하단, 중앙 부분을 포함한 6 개소 위치에 얼라인 마크들(AK1~AK6)이 형성된다. 이 얼라인 마크들(AK1~AK6) 중에서 상단 또는 하단에 형성된 2 개의 얼라인 마크들은 생략될 수 있다.

제2 비젼부(40)는 이처럼 표시패널(200)의 특정 영역, 예로 제1 얼라인 마크(AK1)와 제4 얼라인 마크(AK4)를 포함하는 영역을 이미지화해서 컨트롤러(70)로 전송한다. 이를 수신한 컨트롤러(70)는 수신한 이미지를 분석해 얼라인 마크(AK1, AK4)의 위치를 확인하고, 이에 따라 제2 스테이지(30)를 이동시켜서 표시패널(200)의 위치를 원하는 위치로 정렬한다. 컨트롤러(70)는 얼라인 마크(AK1, AK4)의 위치가 이미 설정되어 있는 위치와 일치되거나 정렬 오차가 허용 가능한 정렬 오차 범위 이내이면 정렬 상태가 양호한 것으로 판정한다.

S24 단계에서, 컨트롤러(70)는 로봇을 제어해서 제2 스테이지(30)를 대기 위치(SP)에서 드럼(50)에 이웃한 부착 위치(AP)로 이동시킨다. 이후, 부착 위치(AP)에서는 회전하는 드럼(50)의 외주면에 점착된 필름 패턴 리타더(FPR)가 표시패널(200)쪽으로 점착되면서 필름 패턴 리타더(FPR)의 부착이 이뤄진다. 이 동안, 컨트롤러(70)는 제2 스테이지(30)를 드럼(50)의 회전 속도와 동일한 속도로 드럼(50)을 지나가도록 로봇을 제어한다. 이처럼, 표시패널(200)에 필름패널 리타더(FPR)가 드럼(50)에 의해 부착되고 나서, 제2 스테이지(30)는 대기 위치(SP)로 복귀해 상술한 S21 내지 S24 단계를 반복해 제2의 표시패널(200)에 필름 패턴 리타더(FPR)를 부착하게 된다.

이하에서는, 이처럼 제1 스테이지(10) 및 제2 스테이지(30)를 통해 공급되는 표시패널(200)과 필름 패턴 리타더(FPR)를 연속적인 흐름으로 서로 부착하는 과정에 대해서 설명한다.

도 6a및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 패널에 필름 패턴 리타더를 연속적으로 부착하는 과정을 설명하는 흐름도이고, 도 7 내지 도 14는 각 과정들을 설명하는 모식도이다. 여기서, 드럼(50)은 한 지점에 고정된 채, 반시계 방향으로 등속도의 회전 운동을 한다.

컨트롤러(70)는 제1 스테이지(10)를 상술한 과정(s11 내지 s14)처럼 제어해서 대기 위치(SP)에서 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)를 제1 스테이지(10)에 로딩함과 동시에 정렬시켜서 부착 위치(AP)로 제1 스테이지(10)를 이동시킨다(S31, 도 7 참조).

S32 단계(도 8 참조)에서, 드럼(50)은 고정된 위치에서 반시계 방향으로 회전해 제1 스테이지(10)로부터 필름 패턴 리타더(FPR)를 공급받는다. 이때, 제1 스테이지(10)는 드럼(50)의 회전속도와 동일한 속도로 제1 방향으로 진행해서, 필름 패턴 리타더(FPR)가 안정적으로 드럼(50)의 외주면에 점착될 수 있도록 동작한다.

S33 단계(도 9 참조)에서, 드럼(50)은 반시계 방향으로 더 회전해 로딩된 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)를 박리 롤러(60)가 위치한 곳으로 이송한다. 이곳에서, 박리 롤러(60)는 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)의 한쪽 끝단을 점착하고, 드럼(50)의 회전 방향과는 반대 방향으로 드럼(50)의 회전속도와 동일한 회전속도로 회전해서 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)에 부착되어 있던 보호 필름을 제거한다. 이때, 드럼(50)은 반시계 방향으로 회전을 하고 있기 때문에, 보호 필름은 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)에서 자연스럽게 박리된다.

이와 동시에, 드럼(50)으로 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)를 전달한 제1 스테이지(10)는 대기 위치(SP)로 복귀해서 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)를 로딩 및 얼라인 시킨다.

이 과정(S31 내지 S33)동안, 제2 스테이지(30)는 첫 번째 표시패널(PNL1)을 로딩한 채, 대기 위치(SP)에 위치하고 있다.

S34 단계(도 10 참조)에서, 드럼(50)은 반시계 방향으로 더 회전해서 보호필름이 박리된 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)를 제2 스테이지(30)의 부착 위치(AP)로 이송한다. 이에 맞춰, 대기 위치(SP)에 위치하고 있던 제2 스테이지(30)는 제2 방향으로 진행해서 첫 번째 표시패널(PNL1)을 부착 위치(AP)로 이송한다. 또한, 제1 스테이지(10)는 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)를 로딩한 채로, 대기 위치(SP)에서 부착 위치(AP)로 이동한다.

드럼(50)이 반시계 방향으로 일정한 속도로 회전을 하고 있기 때문에, S35 단계(도 11 참조)에서는 첫 번째 표시패널(PNL1)로는 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)의 부착이 이뤄지고, 또한 드럼(50)으로는 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)가 제1 스테이지(10)에서 드럼(50)으로 전달이 된다. 이때, 제2 스테이지(30)는 제2 방향으로 드럼(50)의 회전속도와 동일한 속도로 움직여 드럼(50)으로부터 첫 번째 표시패널(PNL1)로 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)가 자연스럽게 전달되도록 하며, 또한 제1 스테이지(10) 역시도 제1 방향으로 진행해서 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)가 제1 스테이지(10)에서 드럼(50)으로 전달되도록 한다.

S36 단계(도 12 참조)에서, 드럼(50)이 반시계 방향으로 일정한 속도로 회전을 하고 있기 때문에, 이전 단계(S35)에서 드럼(50)에 부착된 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)가 박리롤러(60)로 안내된다.

박리롤러(60)는 S33 단계에서와 마찬가지로, 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)의 한쪽 끝단을 점착하고, 드럼(50)의 회전 방향과는 반대 방향으로 드럼(50)의 회전속도와 동일한 회전속도로 회전해서 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)에 부착되어 있던 보호 필름을 제거한다.

그리고, 제1 스테이지(10)는 S33 단계와 마찬가지로, 대기 위치(SP)로 복귀해서 세 번째 필름 패턴 리타더(FPR3)를 로딩 및 얼라인 시킨다. 이후 제1 스테이지(10)는 부착 위치로 이동해 필름 패턴 리타더를 드럼(50)으로 전달하고, 다시 대기 위치로 돌아와서 다음 번째의 필름 패턴 리타터를 로딩 및 얼라인하는 과정을 반복하게 된다. 이 같은 흐름에 의해서 드럼(50)이 회전하는 것에 맞춰, 필름 패턴 리타더가 제1 스테이지(10)에서 연속적으로 드럼(50)으로 공급된다.

한편, 제2 스테이지(30)에서는 S35 단계에서 S36 단계로 진행되는 사이에 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)가 부착된 표시패널(200)이 이재기를 통해 다음 과정으로 배출된다. 그리고 S36 단계에서, 첫 번째 필름 패턴 리타더(FPR1)가 부착된 첫 번째 표시패널(PNL1)을 배출하고 나면, 제2 스테이지(30)는 대기 위치로 복귀해서 두 번째 표시 패널(PNL2)을 로딩한 채 대기한다.

S37 단계(도 13 참조)에서, 드럼(50)이 등속도로 회전하고 있기 때문에, 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)가 박리되는 것과 동시에, 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)는 제2 스테이지(30)의 부착 위치(AP)로 공급된다. 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)가 제2 스테이지(30)의 부착 위치(AP)로 이송되는 것에 맞춰서, 제2 스테이지(30)가 부착 위치(AP)로 이동해 두 번째 표시패널(PNL2)을 부착 위치(AP)로 이송한다.

이에 따라, S38 단계에서는 상술한 S35 단계와 마찬가지로, 두 번째 표시패널(PNL1)로는 두 번째 필름 패턴 리타더(FPR2)의 부착이 이뤄지고, 또한 드럼(50)으로는 세번째 필름 패턴 리타더(FPR3)가 제1 스테이지(10)에서 드럼(50)으로 전달이 된다.

이후, 드럼(50)에서는 필름 패턴 리타더를 박리 롤러(60) 쪽으로 이송해서 보호 필름을 제거하는 한편, 동시에 박리된 필름 패턴 리타더를 제2 스테이지의 부착 위치로 이송하고, 이에 맞춰서 새로운 필름 패턴 리타더를 제1 스테이지(10)로부터 공급받는 과정을 반복하게 된다. 이 같은 흐름에 의해서, 드럼(50)의 한쪽에서는 필름 패턴 리타더를 표시 패널에 부착할 수가 있고, 다른 한쪽에서는 새로운 필름 패턴 리타더를 드럼(50)에 로딩하는 과정이 연속적으로 이뤄질 수가 있다.

제2 스테이지(30) 역시, 필름 패턴 리타더가 부착된 표시 패널을 배출한 다음, 대기 위치로 복귀해 새로운 표시 패널을 로딩하고, 부착 위치로 새로운 표시 패널을 이송해서 드럼을 통해서 전달되는 필름 패턴 리타더를 표시 패널에 부착해서 이를 배출하는 과정을 반복하게 된다. 이 같은 흐름에 의해서 드럼(50)이 회전하는 것에 맞춰, 표시 패널이 제2 스테이지(30)에서 연속적으로 드럼(50)으로 공급된다.

이처럼 본 실시예의 제조 장치는, 드럼(50)이 고정된 위치에서 등속도로 회전을 하고, 이에 맞춰서 제1 스테이지(10)를 통해서는 필름 패턴 리타더를 드럼(50)으로 공급하고, 제2 스테이지(30)를 통해서는 표시패널(200)을 드럼(50)으로 공급해서 드럼(50)으로 필름 패턴 리타더를 전달하는 과정과 표시패널(200)로 필름(100)을 부착하는 과정을 동시에 이뤄지도록 구성함으로써 표시패널(200)에 필름을 부착하는 공정이 연속적으로 이뤄질 수 있도록 한다.

Claims

필름을 대기위치에서 부착위치로 이송하는 제1 스테이지와;
표시패널을 대기위치에서 부착위치로 이송하는 제2 스테이지와;
상기 제1 스테이지의 부착위치에서 상기 필름을 넘겨받아 상기 제2 스테이지의 부착위치로 이송시키는 드럼;을 포함하고,
상기 드럼은 고정된 위치에서 일 방향으로 회전하고 있으며, 상기 필름이 상기 제2 스테이지의 부착위치에서 표시패널에 부착되는 사이에, 상기 제1 스테이지의 부착위치에서 새로운 필름을 넘겨받는 필름 부착용 표시패널의 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 스테이지의 대기위치에 맞춰 설치되어 있으며, 상기 필름의 이미지를 획득해서 상기 필름이 상기 드럼으로 공급되기 전에 상기 필름의 얼라인을 조정하도록 동작하는 제1 비젼부를 더 포함하는 필름 부착용 표시패널의 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 스테이지의 대기위치에 맞춰 설치되어 있으며, 상기 표시패널의 이미지를 획득해서 상기 표시패널이 상기 드럼으로 공급되기 전에 상기 표시패널의 얼라인을 조정하도록 동작하는 제2 비젼부를 더 포함하는 필름 부착용 표시패널의 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 필름이 상기 제2 스테이지의 부착위치를 지난 후 상기 제1 스테이지의 부착위치에 도달하기 전에 상기 필름에 부착된 보호필름을 제거하는 박리롤러를 더 포함하는 필름 부착용 표시패널의 제조 장치.
제4항에 있어서,
상기 박리롤러는 상기 드럼의 회전속도와 동일한 속도로, 상기 드럼의 회전방향과는 반대방향으로 회전하는 필름 부착용 표시패널의 제조 장치.
제4항에 있어서,
상기 보호필름이 상기 박리롤러에서 제거되는 사이에, 상기 제1 스테이지는 상기 대기 위치로 복귀해 새로운 필름을 로딩하는 필름 부착용 표시 패널의 제조 장치.
제4항에 있어서,
상기 보호필름이 상기 박리롤러에서 제거되는 사이에, 상기 제2 스테이지는 상기 대기 위치로 복귀해 새로운 표시패널을 로딩하는 필름 부착용 표시 패널의 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 필름은, 제1 광축을 가지는 제1 편광 선택 패턴과 제1 광축과 교차하는 제2 광축을 가지는 제2 편광 선택 패턴이 기수라인 및 우수라인을 따라 배치된 필름 패턴 리타더 또는 빛의 특정 선편광 성분 만을 통과시키는 편광판 중의 하나인 필름 부착용 표시 패널의 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 표시패널은, 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 유기발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 중 어느 하나인 필름 부착용 표시패널의 제조 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 스테이지는 상기 드럼의 위나 아래 중 어느 한 곳에 배치되고, 상기 제2 스테이지는 나머지 한 곳에 배치되며,
상기 제1 스테이지와 상기 제2 스테이지는 상기 드럼을 중심으로 마주하는 위치에서 각각 필름과 표시패널을 상기 드럼으로 공급하는 필름 부착용 표시패널의 제조 장치.
(a) 제1 스테이지에 로딩된 필름을 대기위치에서 부착위치로 이송하는 단계와;
(b) 상기 부착위치에서 드럼으로 상기 필름을 전달하는 단계와;
(c) 상기 드럼을 회전시켜서 상기 필름을 제2 스테이지의 부착위치로 이송하는 단계와;
(d) 상기 제2 스테이지에 로딩된 표시패널을 대기위치에서 부착위치로 이송해서 상기 표시패널에 필름을 부착하는 단계;를 포함하고,
상기 (d)단계에서 필름이 상기 표시패널에 부착되는 사이, 상기 제1 스테이지의 부착위치에서는 두 번째 필름이 상기 드럼으로 전달되는 표시 패널의 제조 방법.
제11항에 있어서,
상기 (b) 단계에서, 상기 필름이 상기 드럼으로 전달되면, 상기 제1 스테이지를 대기위치로 복귀시켜 상기 두 번째 필름을 로딩하는 표시 패널의 제조 방법.
제12항에 있어서,
상기 (c) 단계 전에, 상기 드럼으로 전달된 필름에서 보호 필름을 제거하는 단계;를 더 포함하고,
상기 보호필름을 제거하는 사이에, 상기 제2 스테이지에 로딩된 표시패널을 대기 위치에서 부착위치로 이송하는 표시패널의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 보호 필름이 제거되는 동안에, 상기 제1 스테이지는 두번째 필름을 로딩한 채 상기 대기위치에 위치하는 표시패널의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 필름이 드럼으로 전달돼 보호필름이 제거되는 동안에, 상기 제2 스테이지는 대기 위치에 위치하는 표시 패널의 제조 방법.
제14항에 있어서,
상기 (d) 단계 이후에, 상기 두 번째 필름에서 보호 필름을 제거하는 동안에, 상기 제2 스테이지는 대기 위치로 복귀해서 두 번째 표시패널을 로딩하는 표시 패널의 제조 방법.
제11항에 있어서,
상기 (a) 단계 전에, 상기 대기위치에서 상기 필름의 이미지를 획득해 상기 필름이 상기 드럼으로 전달되기 전에 상기 필름의 얼라인을 조정하는 단계;를 더 포함하는 표시패널의 제조 방법.
제11항에 있어서,
상기 (d) 단계 전에, 상기 대기위치에서 상기 표시패널의 이미지를 획득해 상기 표시패널에 필름이 부착되기 전에 상기 표시패널의 얼라인을 조정하는 단계;를 더 포함하는 표시패널의 제조 방법.