KR101998081B1 - 복합 필름의 결함 판별 방법 - Google Patents

복합 필름의 결함 판별 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복합 필름의 결함 판별 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 (S1) 투명 기재 필름의 일면에 편광자가 접합된 복합 필름의 소정 영역을 촬영한 이미지로부터 결함 후보군 영역을 선별하는 단계; (S2) 상기 결함 후보군 영역으로부터 결함이 중앙에 위치하는 사각형의 결함 후보군 이미지를 얻고, 상기 결함 후보군 이미지의 4개의 꼭지점 부분의 각각의 평균 밝기를 측정하는 단계; 및 (S3) 상기 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 범위 이내인 경우 결함 검사 대상에서 제외하는 단계;를 포함함으로써, 생산 공정 중에서 검사 불필요 영역을 제외하여 결함 판별의 효율성 및 결함 판별의 정확성을 현저히 향상시킨 복합 필름의 결함 판별 방법에 관한 것이다.

Description

복합 필름의 결함 판별 방법{METHOD FOR DISCRIMINATING DEFECT OF COMPOSITE FILM}
본 발명은 복합 필름의 결함 판별 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생산 공정 중에서, 검사 불필요 영역을 제외함으로써 검사 효율을 향상시킨 복합 필름의 결함 판별 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이나, 유기 발광 디스플레이, 전계 방출 디스플레이(FED), 플라스마 표시 패널(PDP) 등 다양한 화상 표시 장치가 최근에 폭넓게 개발되고 사용되고 있다.
한편, 화상 표시 장치는 시장으로 출고되기 전 제조 과정 중에서 다양한 불량이 발생하게 되므로 여러 검사 과정을 거치게 되는데, 그 중에서 화상 표시 장치에서 가장 많이 사용되는 부품 중 하나가 편광 필름, 위상차 필름 등 여러 복합 필름이며, 따라서 복합 필름의 결함은 화상 표시 장치의 불량 원인의 주요 원인 중 하나이다. 복합 필름의 결함을 검출하는 것은 먼저 결함인지 여부를 판별하여 정확한 판정을 하며, 그 후 결함으로 판별되면 결함에 따른 수리(repair) 또는 폐기, 나아가 결함 원인의 제거 등은 제조 공정의 생산 수율 측면에서 중요한 부분이 아닐 수 없다.
복합 필름의 제조는 산업적인 대량 생산을 위해서는 통상적으로 라인 공정을 사용한다. 따라서, 결함의 검출은 라인의 특정 위치에서 복합 필름을 연속적으로 촬영하여 촬영된 부분에서 결함을 판별하는 것으로 이루어진다.
결함 판별에 있어서는, 종래에는 다양한 결함을 빠짐 없이 검출하고, 이와 동시에 제조 공정에서 결함을 검출함으로써 제조 공정의 효율을 향상시키는 것이 중요하다. 이와 관련하여, 한국공개특허 제2010-24753호는 이물을 포함하는 폐곡선과 이물의 면적을 비교하여 라인 형태의 이물을 판별하는 방법을 개시하고 있다.
한국공개특허 제2010-24753호
본 발명은 공정 효율성을 현저히 향상시킨 복합 필름의 결함 판별 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 복합 필름의 결함을 정확하게 판별하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. (S1) 투명 기재 필름의 일면에 편광자가 접합된 복합 필름의 소정 영역을 촬영한 이미지로부터 결함 후보군 영역을 선별하는 단계;
(S2) 상기 결함 후보군 영역으로부터 결함이 중앙에 위치하는 사각형의 결함 후보군 이미지를 얻고, 상기 결함 후보군 이미지의 4개의 꼭지점 부분의 각각의 평균 밝기를 측정하는 단계; 및
(S3) 상기 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 범위 이내인 경우 결함 검사 대상에서 제외하는 단계;를 포함하는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
2. 위 1에 있어서, 상기 꼭지점은 결함 후보군 이미지의 최외곽 테두리 부분을 제외한 나머지 부분에서 결정되는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
3. 위 1에 있어서, 상기 기준 밝기 범위는 투명 기재 필름의 정상 밝기 범위인, 복합 필름의 결함 판별 방법.
4. 위 1에 있어서, 상기 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 값보다 큰 경우 결함 검사 대상에서 제외하는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
5. 위 1에 있어서, 상기 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 값보다 작은 경우 결함 검사 대상에서 제외하는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
6. 위 1에 있어서, 상기 (S2) 단계 이전 또는 (S3) 단계 이후에 결함 검출 확정 단계를 더 포함하는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
7. 위 1에 있어서, 상기 편광자는 상기 투명 기재 필름보다 크기가 작은, 복합 필름의 결함 판별 방법.
8. 위 7에 있어서, 상기 편광자는 다각형 형상인, 복합 필름의 결함 판별 방법.
9. 위 1에 있어서, 투명 기재 필름에 편광자가 접합되는 인-라인 공정 상에서 수행되는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
10. 위 1에 있어서, 상기 투명 기재 필름은 이형 필름, 보호 필름 및 위상차 필름으로 이루어진 군에서 선택되는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
본 발명의 복합 필름의 결함 판별 방법은 생산 공정 중에서 검사 불필요 영역을 제외함으로써, 검사 효율을 향상시킨 복합 필름의 결함 판별 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 복합 필름의 결함 판별 방법은 보다 정확한 결함 판별로 복합 필름의 제조 수율을 현저하게 상승시킬 수 있으며, 이에 따라 제조 원가를 대폭 감소시켜 자원의 낭비도 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 필름의 결함 판별 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 필름의 결함 판별 방법에 있어서, 결함 후보군 이미지의 꼭지점 부분을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 필름의 결함 판별 방법 중에서 얻어진 결함 후보군 이미지를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 판별 방법을 수행한 경우와 그렇지 않은 비교예의 결함 판별 대상의 정확도를 도시한 도면이다.
본 발명은 복합 필름의 결함 판별 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 (S1) 투명 기재 필름의 일면에 편광자가 접합된 복합 필름의 소정 영역을 촬영한 이미지로부터 결함 후보군 영역을 선별하는 단계; (S2) 상기 결함 후보군 영역으로부터 결함이 중앙에 위치하는 사각형의 결함 후보군 이미지를 얻고, 상기 결함 후보군 이미지의 4개의 꼭지점 부분의 각각의 평균 밝기를 측정하는 단계; 및 (S3) 상기 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 범위 이내인 경우 결함 검사 대상에서 제외하는 단계;를 포함함으로써, 생산 공정 중에서 검사 불필요 영역을 제외하여 결함 판별 공정의 효율성을 향상시키고 결함 판별의 정확성을 현저히 향상시킨 복합 필름의 결함 판별 방법에 관한 것이다.
통상적으로 광학 필름의 제조는 연속적인 공정, 예를 들면 롤 투 롤(Roll-to-Roll) 공정을 통해 이송되면서 수행된다. 따라서, 광학 필름의 결함을 판별하기 위해서는 일정 방향으로 이송되는 광학 필름의 상부에서 광학 필름을 촬영하여 이미지를 획득하고, 그 이미지를 기설정된 결함 기준 값(밝기, 크기 등)과 비교하는 공정으로 수행되게 된다.
그러나, 제품으로 요구되는 광학 필름이 서로 다른 2종 이상의 광학 기능성 필름의 적층체(예를 들어 투명 기재 필름과 편광자의 복합 필름)인 경우에 어느 하나의 광학 기능성 필름은 다양한 형상으로 적용되는 경우가 있는데, 이 때 결함 판별 시에 검사 불필요 영역의 이미지가 획득될 수 있다. 검사 불필요 영역은 제품에 사용되지 않는 부분 등 일 수 있으며, 결함 판별 공정이 수행되는 경우 공정의 효율성이 현저히 저하되게 된다. 이에, 본 발명은 결함 검사 불필요 영역을 제외하는 공정을 수행함으로써, 결함 판별 단계의 효율성을 현저히 향상시키고, 결함 판별의 정확성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 보다 상세하게 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 필름의 결함 판별 방법의 순서도를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명에서 결함 판별 대상인 복합 필름은 투명 기재 필름의 일면에 편광자가 접합된 복합 필름으로 한다.
먼저, 투명 기재 필름의 일면에 편광자가 접합된 복합 필름의 소정 영역을 촬영한 이미지로부터 결함 후보군 영역을 선별한다((S1) 단계).
본 발명에서, 결함 후보군 영역이란 복합 필름의 평균적인 균일성에서 벗어나는 부분으로 후술하는 결함 검출 확정 단계를 통해 불량으로 판별되는 불량 결함을 포함하는 영역과 양품으로 판별되는 양품 결함을 포함하는 영역을 모두 의미한다.
본 발명에서, 상기 결함 후보군 영역의 선별 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 투명 기재 필름의 일면에 편광자가 접합된 복합 필름의 소정의 영역을 촬영하여 이미지를 획득하고, 획득된 이미지에서 기 설정된 복합 필름의 평균적인 균일성을 벗어나는 부분(결함 후보군 부분)을 포함하는 영역의 이미지를 검사 대상인 복합 필름의 구체적인 종류 및 용도에 따라 미리 정해진 기준에 의해서 이미지 처리 소프트웨어 등을 사용하여 수행될 수 있다
본 발명은, 상기 (S1) 단계에서 선별된 결함 후보군 영역으로부터 결함이 중앙에 위치하는 사각형의 결함 후보군 이미지를 얻고, 상기 결함 후보군 이미지의 4개의 꼭지점 부분의 각각의 평균 밝기를 측정한다((S2) 단계).
본 발명에 따른 복합 필름은 투명 기재 필름과 편광자가 함께 적층된 부분만이 제품으로 생산되게 되므로 제조 공정 중에서 투명 기재 필름의 상부에 편광자가 다양한 모양으로 형성되어 투명 기재 필름만이 존재하는 부분은 추후 제거된다. 따라서, 투명 기재 필름만이 존재하는 영역에 결함이 존재하는 경우, 상기 부분은 결함 판별 불필요 영역이 된다.
따라서, (S1) 단계에서 선별된 결함 후보군 영역 중 편광자가 접합되지 않고 투명 기재 필름만이 형성된 부분을 미리 제외하는 경우((S2) 및 (S3) 단계), 결함 판별 공정 효율을 향상시키고, 결함 판별의 정확성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 복합 필름의 테두리 부분은 공정상 마진으로 추후 제거된 후 제품으로 생산되므로, 편광자의 말단에 인접하여 형성된 결함의 경우 제품에 포함되지 않게 되는 바, 상기 부분 역시 결함 판별 불필요 영역이 된다.
따라서, (S1) 단계에서 선별된 결함 후보군 영역 중 투명 기재 필름만이 형성된 부분의 경계인 경우를 미리 제외하는 경우((S2) 및 (S3) 단계), 결함 판별 공정 효율을 향상시키고, 결함 판별의 정확성을 향상시킬 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 상기 결함은 양품 결함과 불량 결함을 모두 포함하는 것이다. 결함이 중앙에 위치하도록 얻어진 사각형의 결함 후보군 이미지 중에는 결함이 편광자의 내부에 형성된 경우, 결함이 투명 기재 필름만이 형성된 곳에 형성된 경우, 투명 기재 필름만이 형성된 곳과 편광자와 함께 적층된 부분의 경계면에 형성된 경우를 모두 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 꼭지점은 결함 후보군 이미지의 최외각 테두리 부분을 제외한 나머지 부분에서 결정될 수 있다.
촬영 후 이미지를 얻는 단계에서, 카메라 렌즈 모양, 노이즈 발생 등에 의해 이미지의 최외각 테두리 부분에 왜곡이 발생할 수 있는데, 결함 후보군 이미지의 최외각 테두리 부분(픽셀)을 제외한 나머지 부분에서 꼭지점을 결정하는 경우, 상기와 같은 오류를 막아 결함 판정의 정확성을 더욱 향상시킬 수 있다.
다음으로, 상기 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 범위 이내인 경우 결함 검사 대상에서 제외한다((S3) 단계).
본 발명에서 기준 밝기 범위란 결함 판별 공정이 불필요한 영역으로 기설정된 밝기 범위를 의미하며, 예를 들면, 본 발명에서 편광자가 형성되지 않은 투명 기재 필름의 정상 밝기 범위를 의미할 수 있다.
상기 결함 후보군 이미지는 사각형으로 형성되게 되므로, 결함이 투명 기재 필름만이 적층된 곳에 형성되거나, 투명 기재 필름만이 형성된 부분과 편광자가 적층된 부분의 경계 근처에 형성되는 경우, 상기 사각형의 4개의 꼭지점 중 적어도 하나는 투명 기재 필름의 촬영 이미지 영역이 되게 된다(도 3 참조). 따라서, 4개의 꼭지점 중 적어도 하나가 기준 밝기 범위 이내인 경우 결함 검사 대상으로 제외함으로써, 결함 판별의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명에서 상기 기준 밝기 범위는 사용되는 투명 기재 필름의 종류에 따라 다양하게 설정될 수 있는 바, 본 발명의 다른 일 실시예예 따르면, 투명 기재 필름의 정상 밝기 범위가 편광자의 정상 밝기 범위보다 큰 경우에, 상기 (S3)단계는 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 값보다 큰 경우 결함 검사 대상에서 제외하는 공정으로 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 투명 기재 필름의 정상 밝기 범위가 편광자의 정상 밝기 범위보다 작은 경우에, 상기 (S3)단계는 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 값보다 작은 경우 결함 검사 대상에서 제외하는 공정으로 수행될 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 투명 기재 필름의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 이형 필름, 보호 필름, 위상차 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공정상 효율상 향상을 위해 투명 기재 필름에 편광자가 접합되는 인-라인 공정 상에서 결함 판별 공정이 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 편광자는 투명 기재 필름 보다 크기가 작은 것일 수 있으며, 그 형상은 특별히 한정되지 않으나, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형 형상일 수 있다. 이는, 본 발명의 복합 필름의 결함 판별 방법은 공정상 효율상 향상을 위해 투명 기재 필름에 편광자가 접합되는 인-라인 공정 상에서 수행되는 경우에 패턴 형상으로 편광자가 형성되기 때문이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, (S2) 단계 이전 또는 (S3) 단계 이후에 결함 검출 확정 단계를 더 포함하는 단계를 더 포함할 수 있다.
결함 검출 확정 단계는 결함 후보군 영역에 포함되어 있는 결함에 대해 실제로 불량에 해당하는 결함인지 또는 양품에 해당하는 결함인지 판단하는 단계이다. 이러한 판단 방법은 검사 대상인 복합 필름의 구체적인 종류 및 용도에 따라 미리 정해진 기준에 의해서 이미지 처리 소프트웨어 등을 사용하여 수행될 수 있다.
(S2) 단계 이전에 결함 검출 확정 단계를 수행하는 경우, 확정된 결함 중 검사 불필요 영역을 제외함으로써, 결함 판별의 정확성을 높일 수 있게 되며, (S3) 단계 이후에 결함 검출 확정 단계를 수행하는 경우, 검사 불필요 영역을 제외한 부분에서만 검출 확정 단계를 수행하게 되므로, 결함 판별의 정확성과 동시에 결함 판별 공정의 효율성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
결함 검출 확정 단계의 수행 방법은 특별히 한정되지 않으며 당 분야에서 알려진 방법이라면 제한 없이 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1
COP 투명 기재 필름의 상부에 롤-투-롤 공정으로 상기 투명 기재 필름의 크기보다 작은 편광자를 접합한 뒤, 결함 후보군 영역을 선별하였다. 이 후, 상기 결함 후보군 영역으로부터 결함이 중앙에 위치하도록 100Ⅹ100 픽셀 크기의 결함 후보군 이미지를 얻고, 상기 이미지의 최외각 테두리 1픽셀을 제외한 뒤, 상기 이미지의 각 꼭지점의 2Ⅹ2 픽셀 부분의 평균 밝기를 측정하였다. 상기 측정된 꼭지점의 밝기 중 적어도 하나의 부분이 105Grey이상인 경우, 결함 검사 대상에서 제외한 뒤 나머지 결함 후보군 이미지에 대하여 결함 검출 확정 단계를 수행하였다.
비교예 1
실시예에 따른 결함 검사 대상 제외 공정을 수행하지 않고, 결함 후보군 이미지 전체에 대하여 결함 검출 확정 단계를 수행하였다.
평가방법 및 결과
상기 실시예 1과 비교예 1에 따라 결함을 측정한 뒤, 실제 결함 검사 필요 영역과, 결함 검사 불필요 영역과의 그 경계 영역에 대한 결함 발생을 도 3에 도시하였으며, 그 결과, 본 발명에 따른 결함 판정 방법을 수행한 실시예 1의 경우, 결함 검사 필요 영역에 대해서만 결함을 판별하는 공정을 수행한 것을 확인 수 있었으며, 비교예 1의 경우 결함 검사 불필요 영역과, 그 경계 영역에 대하여 모두 결함을 판별하는 공정을 수행하였는 바, 검사 효율이 현저히 저하된 것을 확인할 수 있었다.

Claims (10)

  1. (S1) 투명 기재 필름의 일면에 편광자가 접합된 복합 필름의 소정 영역을 촬영한 이미지로부터 결함 후보군 영역을 선별하는 단계;
    (S2) 상기 결함 후보군 영역으로부터 결함이 중앙에 위치하는 사각형의 결함 후보군 이미지를 얻고, 상기 결함 후보군 이미지의 4개의 꼭지점 부분의 각각의 평균 밝기를 측정하는 단계; 및
    (S3) 상기 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 범위 이내인 경우 결함 검사 대상에서 제외하는 단계;를 포함하며,
    상기 결함 검사 대상에서 제외하는 단계는 상기 결함 후보군 영역 중 상기 투명 기재 필름만이 형성된 영역, 또는 상기 편광자 및 상기 투명 기재 필름이 함께 적층된 부분의 경계 근처에 형성된 영역을 제외하는 것을 포함하는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 꼭지점은 결함 후보군 이미지의 최외곽 테두리 부분을 제외한 나머지 부분에서 결정되는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 기준 밝기 범위는 투명 기재 필름의 정상 밝기 범위인, 복합 필름의 결함 판별 방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 값보다 큰 경우 결함 검사 대상에서 제외하는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 4개의 꼭지점의 평균 밝기 중 적어도 하나가 기준 밝기 값보다 작은 경우 결함 검사 대상에서 제외하는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 (S2) 단계 이전 또는 (S3) 단계 이후에 결함 검출 확정 단계를 더 포함하는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 편광자는 상기 투명 기재 필름보다 크기가 작은, 복합 필름의 결함 판별 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 편광자는 다각형 형상인, 복합 필름의 결함 판별 방법.
  9. 청구항 1에 있어서, 투명 기재 필름에 편광자가 접합되는 인-라인 공정 상에서 수행되는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 투명 기재 필름은 이형 필름, 보호 필름 및 위상차 필름으로 이루어진 군에서 선택되는, 복합 필름의 결함 판별 방법.
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