KR100997566B1 - 이형필름 부착결함 검출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이형필름 부착결함 검출방법에 관한 것으로서, 본 발명의 이형필름 부착결함 검출방법은 광학필름을 촬상하여 얻은 영상을 이용하여 상기 광학필름에 마련된 결함을 검출하는 방법으로서, 상기 광학필름은 점착제를 보호하는 이형필름을 구비하고, 상기 영상은 상기 결함에 대응되는 결함부와 정상적인 부위에 대응되는 배경부를 포함하며, 상기 결함부가 직선 형태인지 확인하는 단계; 상기 결함부의 양단부를 각각 시점 및 종점으로 설정하고, 상기 시점 및 종점의 좌표를 획득하는 단계; 상기 시점 좌표 및 상기 종점 좌표를 이용하여 상기 결함부의 각도를 구하는 단계; 상기 결함부가 상기 이형필름이 부착되면서 생성된 부착결함인지 여부를 판단하기 위하여 설정된 기준각도범위와 상기 결함부의 각도를 비교하는 단계; 및 상기 결함부의 각도가 상기 기준각도범위 내의 값을 가질 경우 상기 결함부를 상기 부착결함으로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이형필름 부착결함 검출방법{Method for detecting defect formed by adhering release film}

본 발명은 이형필름 부착결함 검출방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학필름의 점착제를 보호하는 이형필름을 부착하는 과정에서 발생하는 부착결함을 검출할 수 있는 이형필름 부착결함 검출방법에 관한 것이다.

최근 액정 디스플레이 등의 최전방에 조립되는 편광판으로 광학필름이 이용되고 있다. 이러한 광학필름은 방현(防眩) 필름이나 반사 방지 필름으로서, 액정 화면에 흠집이 나는 것을 방지하거나, 태양광, 외광(外光), 형광등 등의 광에 의한 반영(反映)이나 눈부심을 억제하여 액정 화면을 보기 쉽게 하기 위해서 사용되고 있다.

도 1은 광학필름의 구조의 일례를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 광학필름(10)은 PVA(Poly Vinyl Alcohol)필름(11)과, PVA필름(11)에 요오드나 염료를 염착시켜 편광특성을 제어하는 편광소자(미도시)와, 편광소자 양쪽에 배치되어 편광소자를 보호하는 등방성필름(Isotrophic Film)인 TAC(Triacetylcellulose)필름(12)을 포함한다. 또한 광학필름(10)은 디스플레이 패널(미도시)의 상판 및 하판에 광학필름(10)을 부착하기 위해 마련된 점착제(Adhesive)(13)와, 점착제(13)를 보호하는 이형필름(Release film)(15)과, 광학필름(10)의 표면을 보호하는 PET보호필름(14) 등을 더 포함한다.

이와 같은 광학필름(10)을 액정 디스플레이 등에 이용하는 경우, 광학필름(10)의 내부에 기포나 결함이 존재하면 표시 특성에 지장을 초래한다. 광학필름(10)의 결함을 검출하는 통상적인 방법은 광학필름(10)에 광을 조사하고, 광학필름(10)에 의해 반사된 광 또는 광학필름(10)을 투과한 광을 이용하여 광학필름(10) 상에서 결함 부위의 영상을 획득한 후 그 영상에서 그레이레벨(gray level)을 분석하여 광학필름(10)의 결함을 검출하는 것이다.

최근 광학필름(10)의 제조공정 중 점착제(13)를 보호하는 이형필름(15)을 부착하는 과정에서 이형필름(15)이 TAC필름(12)에 제대로 부착되지 않는 문제가 종종 발생한다. 이형필름(15)과 점착제(13) 사이에 어떠한 내부 기포도 없이 평평하게 부착되는 것이 정상인데, 간혹 부착과정에서의 문제로 인해 일부 영역에서 이형필름(15)이 볼록하게 튀어나오게 부착되는 결함이 발생한다. 이형필름(15)은 광학필름(10)과 디스플레이 패널과의 합착시 제거되는 구성요소이므로, 이형필름(15)의 부착결함을 광학필름(10)의 근본적인 결함으로 처리하여 광학필름(10) 자체를 불량으로 판정할 수는 없는 일이다.

그러나 종래의 결함 검출방법은 이러한 이형필름의 부착결함과 광학필름 자체의 일반적인 결함을 구별하지 못하여, 실질적으로는 양품인 광학필름을 불량으로 판정하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 결함 부위를 촬상한 영상에서 결함부의 방향을 수치화함으로써, 광학필름의 일반적인 결함과 이형필름이 부적절하게 부착되어 발생한 부착결함을 효과적으로 구별할 수 있는 이형필름 부착결함 검출방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 이형필름 부착결함 검출방법은, 광학필름을 촬상하여 얻은 영상을 이용하여 상기 광학필름에 마련된 결함을 검출하는 방법으로서, 상기 광학필름은 점착제를 보호하는 이형필름을 구비하고, 상기 영상은 상기 결함에 대응되는 결함부와 정상적인 부위에 대응되는 배경부를 포함하며, 상기 결함부가 직선 형태인지 확인하는 단계; 상기 결함부의 양단부를 각각 시점 및 종점으로 설정하고, 상기 시점 및 종점의 좌표를 획득하는 단계; 상기 시점 좌표 및 상기 종점 좌표를 이용하여 상기 결함부의 각도를 구하는 단계; 상기 결함부가 상기 이형필름이 부착되면서 생성된 부착결함인지 여부를 판단하기 위하여 설정된 기준각도범위와 상기 결함부의 각도를 비교하는 단계; 및 상기 결함부의 각도가 상기 기준각도범위 내의 값을 가질 경우 상기 결함부를 상기 부착결함으로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이형필름 부착결함 검출방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 확인하는 단계는, 상기 결함부를 복수의 서브라인으로 분할하는 단계; 각 서브라인 의 시점 및 종점을 연결한 벡터의 방향을 각각 구하는 단계; 및 상기 벡터들의 방향이 실질적으로 동일한 경우 상기 결함부를 직선 형태로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이형필름 부착결함 검출방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 확인하는 단계는, 상기 결함부에 포함된 복수의 포인트의 좌표를 구하는 단계; 상기 포인트들의 좌표를 이용하여 회귀선을 형성하는 단계; 각각의 포인트의 좌표와 상기 회귀선 사이의 오차를 구하는 단계; 상기 오차의 크기에 따라 상기 결함부가 직선 형태인지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이형필름 부착결함 검출방법에 있어서, 바람직하게는, 상기 결함부의 각도를 구하는 단계는, 상기 시점과 종점을 연결하는 직선의 경사에 대하여 아크탄젠트(arctangent) 함수를 이용한다.

본 발명의 이형필름 부착결함 검출방법에 따르면, 광학필름의 결함의 방향 각도를 광학필름의 일반적인 결함과 이형필름이 부적절하게 부착되어 발생한 부착결함을 구별하기 위한 기준으로 이용함으로써, 복수의 부착결함과 다른 결함을 용이하게 구별할 수 있고, 실질적으로 결함이 아닌 이형필름 부착결함을 불량 요소에서 제외시켜 제품의 수율을 높일 수 있다.

또한 본 발명의 이형필름 부착결함 검출방법에 따르면, 결함부가 직선 형태인지 확인하는 과정을 선행하여 구부러진 형상의 일반적인 결함은 우선적으로 필터링함으로써, 결함부가 부착결함인지 여부를 판단하는 계산 시간을 단축시킬 수 있 다.

이하, 본 발명에 따른 이형필름 부착결함 검출방법의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이형필름 부착결함 검출방법의 순서도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 이형필름 부착결함 검출방법에 있어서 결함부가 직선 형태인지 확인하는 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 2의 이형필름 부착결함 검출방법에 있어서 결함부의 각도를 구하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 이형필름 부착결함 검출방법은, 광학필름(10)의 결함 부위를 촬상하여 얻은 영상에 존재하는 결함이 이형필름(15)을 점착제(13)에 부착하는 과정에서 발생한 부착결함인지 여부를 판단하는 검출방법이다. 상기 이형필름(15)은 점착제(13)를 보호하기 위해 점착제(13) 상에 부착되고, 디스플레이 패널의 상하면에 부착시 광학필름(10)으로부터 제거된다.

우선 광학필름(10)에서 결함 부위를 촬상하여 얻은 영상(110)에서 각 화소의 그레이레벨(gray level)을 분석하고 그레이레벨의 차이를 이용하여 영상(110) 중 어느 화소들이 결함에 해당하고, 어느 화소들이 배경(background)에 해당하는지를 구분한다(S110). 촬상한 영상(110)에서 결함에 해당하는 화소들의 집합을 결함부(111)라 하고, 결함부(111)에 해당하지 않는 정상적인 영역의 화소들의 집합을 배경부(113)라고 정의한다. 결함부(111)와 배경부(113)를 구분하는 그레이레벨 차이의 기준값은 작업자의 임의로 설정 가능한데, 본 실시예에서는 8비트의 그레이레 벨의 환경 하에서, 배경부(113)의 그레이레벨을 기준으로 배경부(113)의 그레이레벨과 12 이상의 차이가 나는 그레이레벨을 가지고 있는 부분을 결함부(111)로 구분한다.

결함부(111)와 배경부(113)의 구분이 완료되면, 결함부(111)가 직선 형태인지 확인한다. 이형필름(15)이 점착제(13) 상에 부착될 때, 구부러진 형태의 결함이 발생하는 것은 실제적으로 불가능하고, 직선 형태의 결함이 발생하는 것이 일반적이다. 따라서 영상(110) 내의 결함부(111)가 직선 형태인지를 확인하는 과정을 선행하고, 결함부(111)가 직선 형태가 아닌 것으로 판단되면 이후 결함부(111)의 각도를 구하는 과정을 더이상 진행하지 않는다.

도 3에 도시된 바와 같이, 우선 라인 형태의 결함부(111)를 복수의 서브라인(121)으로 분할한다(S121). 분할하는 개수는 임의로 설정할 수 있지만, 본 실시예에서는 결함부(111)를 5개의 서브라인(121)으로 분할한다. 이후, 각 서브라인(121)의 시점 및 종점을 연결하여 5개의 벡터(123)를 생성하고, 각 벡터(123)의 방향을 구한다(S122). 5개의 벡터(123)들의 방향이 실질적으로 동일한 경우, 즉 5개의 벡터(123)의 방향이 일정 방향을 향하고 다소 다르더라도 작업자가 미리 설정한 오차 범위 내에서의 약간의 차이를 보이는 경우, 분할 전의 라인 형태의 결함부(111)를 직선 형태로 판단한다(S123, S124). 도 3은 직선 형태로 판단된 결함부(111)를 예시한다. 5개의 벡터(123)의 방향이 서로 일치하지 않고 그 방향의 차이가 상술한 오차 범위를 벗어나는 경우, 분할 전의 라인 형태의 결함부(111)는 직선 형태가 아닌 결함부로 판단한다(S125). 도 4는 직선 형태가 아니라고 판단된 결함부(111)를 예시한다.

이후, 결함부(111)의 양단부를 각각 시점(P) 및 종점(Q)으로 설정하고, 시점(P) 및 종점(Q)의 좌표를 획득한다(S130). 시점(P)과 종점(Q)으로 선택된 두 위치는 결함부(111) 내에서 가장 멀리 이격된 두 위치인 것이 바람직하다. 시점(P)과 종점(Q)의 좌표를 획득하기 위해서 우선 결함부(111)의 중앙부를 원점으로 하는 직교좌표계를 생성한다. 직교좌표계 상에서 시점(P)의 x, y좌표 및 종점(Q)의 x, y좌표를 획득한다.

시점(P) 및 종점(Q)의 좌표가 획득되면, 시점 좌표 및 종점 좌표를 이용하여 결함부(111)의 각도를 구할 수 있다(S140). 일반적으로 이형필름(15)이 점착제(13)에 부착되는 과정에서 발생하는 볼록한 형상의 부착결함은 광학필름(10) 상의 복수의 영역에서 발생한다. 이러한 부착결함은 동일한 광학필름(10)에서는 일정한 방향을 가지는 것이 일반적이다. 따라서 복수의 결함부(111)의 각도를 각각 구하고, 그 방향이 실질적으로 동일한 결함부(111)는 부착결함으로 처리할 수 있다.

본 실시예에서는 결함부(111)의 각도를 구하기 위해, 시점(P)과 종점(Q)을 연결하는 직선(131)의 경사 각도를 삼각함수, 예컨대 아크탄젠트(arc tangent) 함수를 이용하여 구한다. 아크탄젠트 함수를 이용하여 결함부(111)의 각도를 구하는 식은 아래와 같고, 라디안으로 표현된다.

결함부의 각도 = 0.5 × arctan((종점의 y좌표 - 시점의 y좌표)÷(종점의 x좌표 - 시점의 x좌표))

상기 [수학식 1]에서 아크탄젠트 함수 앞에 곱해진 0.5는 임의적으로 선택된 상수이고, 0.5를 대신하여 다양한 상수가 대체될 수 있다. 상기 [수학식 1]을 이용하여 실험적으로 구해진 결함부(111)의 각도는 대체로 -0.3 ~ -0.1 또는 0.1 ~ 0.3 내의 범위를 갖는다. 한편, 결함부(111)의 각도는 하이퍼볼릭 아크탄젠트(hyperbolic arc tangent) 함수를 이용하여 구할 수도 있다.

이후, 결함부(111)가 이형필름(15)이 부착되면서 생성된 부착결함인지 여부를 판단하기 위하여 설정된 기준각도범위와, 상기 [수학식 1]에 의해 구해진 결함부(111)의 각도를 비교한다(S150). 본 실시예에서의 기준각도범위는 상기 [수학식 1]을 이용하여 실험적으로 구해진 결함부(111)의 각도 범위, -0.3 ~ -0.1 또는 0.1 ~ 0.3 으로 설정된다.

기준각도범위와 결함부(111)의 각도를 비교한 결과, 결함부(111)의 각도가 기준각도범위 내의 값을 가질 경우 결함부(111)를 부착결함으로 결정한다(S161). 결함부(111)가 이형필름(15)의 부착결함으로 결정되면, 광학필름(10)과 디스플레이 패널의 합착시 이형필름(15)이 제거되면서 부착결함을 없어지므로, 이러한 결함은 실질적으로 광학필름(10)의 결함으로 판정하지 않는다. 부착결함 외에 다른 결함이 없다면 광학필름(10)은 양품으로 판정될 수 있다.

기준각도범위와 결함부(111)의 각도를 비교한 결과, 결함부(111)의 각도가 기준각도범위를 벗어나면, 결함부(111)를 부착결함이 아닌 것으로 결정한다(S162). 이러한 결함은 실질적으로 광학필름(10)의 결함임을 의미하므로, 광학필름(10)은 불량품으로 판정될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 이형필름 부착결함 검출방법은, 광학필름의 결함의 방향 각도를 광학필름의 일반적인 결함과 이형필름이 부적절하게 부착되어 발생한 부착결함을 구별하기 위한 기준으로 이용함으로써, 복수의 부착결함과 다른 결함을 용이하게 구별할 수 있고, 실질적으로 결함이 아닌 이형필름 부착결함을 불량 요소에서 제외시켜 제품의 수율을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 이형필름 부착결함 검출방법은, 결함부가 직선 형태인지 확인하는 과정을 선행하여 구부러진 형상의 일반적인 결함은 우선적으로 필터링함으로써, 결함부가 부착결함인지 여부를 판단하는 계산 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이형필름 부착결함 검출방법의 순서도이다. 도 6에 있어서, 도 2 내지 도 5에 도시된 부재들과 동일한 부재번호에 의해 지칭되는 부재들은 동일한 구성 및 기능을 가지는 것으로서, 그들 각각에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에서는 결함부(111)가 직선 형태인지 확인하는 과정에서 라인 형태의 결함부를 복수의 서브라인으로 분할하여 벡터의 방향을 이용하는 대신, 결함부(111)의 포함되는 복수의 포인트의 회귀선을 구한 후 포인트와 회귀선 간의 오차를 이용하여 결함부(111)가 직선 형태인지 여부를 확인한다.

우선, 결함부(111)에 포함된 복수의 포인트의 좌표를 구한다(S221). 도 2에 도시된 실시예와 마찬가지로, 결함부(111)의 중앙부를 원점으로 하는 직교좌표계를 생성하게 되면, 직교좌표계 복수의 포인트의 x, y좌표를 구할 수 있다. 상기 포인트는 CCD 카메라 등의 촬상수단을 통하여 촬상하여 얻은 영상 내의 화소인 것이 바람직하다.

이후, 포인트들의 좌표를 이용하여 회귀선을 형성한다(S222). 상기 회귀선은 독립변수인 x좌표와 종속변수인 y좌표 사이의 인과관계에 따른 수학적 모델인 선형적 관계식을 구하는 회귀분석에 의해 구해질 수 있으며, 회귀분석에 관련된 기법은 당업자에게 공지된 것이므로 더이상의 상세한 설명은 생략한다.

이후, 각각의 포인트의 좌표와 회귀선 사이의 오차를 구한다(S223). 본 실시예에서의 오차는 도출된 표본회귀선이 포인트를 얼마나 잘 나타내고 있는가의 정도를 나타내는 적합도 측정방법 중 하나인 결정계수(R-square)를 의미한다. 결정계수를 구하는 방법 역시 회귀분석에 관련된 사항이므로 더이상의 상세한 설명은 생략한다.

이후, 상기 오차의 크기에 따라 결함부가 직선 형태인지 여부를 판단한다(S224). 작업자는 상기 과정을 통해 구한 결정계수와 비교할 수 있는 기준값을 미리 마련하고, 실제 구한 결정계수의 값이 기준값보다 크면 그 결함부(111)는 직선 형태의 결함부(111)로 판단하여(S225) 이후의 결함부(111)의 각도를 구하는 과정을 진행하고, 실제 구한 결정계수의 값이 기준값보다 작으면 그 결함부(111)는 직선 형태가 아닌 것으로 판단하여(S226) 이후의 결함부(111)의 각도를 구하는 과정을 더이상 진행하지 않는다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

도 1은 광학필름의 구조의 일례를 도시한 도면이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이형필름 부착결함 검출방법의 순서도이고,

도 3 및 도 4는 도 2의 이형필름 부착결함 검출방법에 있어서 결함부가 직선 형태인지 확인하는 단계를 설명하기 위한 도면이고,

도 5는 도 2의 이형필름 부착결함 검출방법에 있어서 결함부의 각도를 구하는 단계를 설명하기 위한 도면이고,

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이형필름 부착결함 검출방법의 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 영상 111: 결함부

113: 배경부 121: 서브라인

123: 벡터 131: 시점과 종점을 연결하는 직선

P: 시점 Q: 종점

Claims (4)

1. 광학필름을 촬상하여 얻은 영상을 이용하여 상기 광학필름에 마련된 결함을 검출하는 방법으로서,

   상기 광학필름은 점착제를 보호하는 이형필름을 구비하고, 상기 영상은 상기 결함에 대응되는 결함부와 정상적인 영역에 대응되는 배경부를 포함하며,

   상기 결함부가 직선 형태인지 확인하는 단계;

   상기 결함부의 양단부를 각각 시점 및 종점으로 설정하고, 상기 시점 및 종점의 좌표를 획득하는 단계;

   상기 시점 좌표 및 상기 종점 좌표를 이용하여 상기 결함부의 각도를 구하는 단계;

   상기 결함부가 상기 이형필름이 부착되면서 생성된 부착결함인지 여부를 판단하기 위하여 설정된 기준각도범위와 상기 결함부의 각도를 비교하는 단계; 및

   상기 결함부의 각도가 상기 기준각도범위 내의 값을 가질 경우 상기 결함부를 상기 부착결함으로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이형필름 부착결함 검출방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 결함부가 직선 형태인지 확인하는 단계는,

   상기 결함부를 복수의 서브라인으로 분할하는 단계;

   각 서브라인의 시점 및 종점을 연결한 벡터의 방향을 각각 구하는 단계; 및

   상기 벡터들의 방향이 실질적으로 동일한 경우 상기 결함부를 직선 형태로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이형필름 부착결함 검출방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 결함부가 직선 형태인지 확인하는 단계는,

   상기 결함부에 포함된 복수의 포인트의 좌표를 구하는 단계;

   상기 포인트들의 좌표를 이용하여 회귀선을 형성하는 단계;

   각각의 포인트의 좌표와 상기 회귀선 사이의 오차를 구하는 단계; 및

   상기 오차의 크기에 따라 상기 결함부가 직선 형태인지 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이형필름 부착결함 검출방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 결함부의 각도를 구하는 단계는,

   상기 시점과 종점을 연결하는 직선의 경사에 대하여 아크탄젠트(arctangent) 함수를 이용하는 것을 특징으로 하는 이형필름 부착결함 검출방법.

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