KR102289972B1 - 광학필름 결함 검출 장치 및 광학필름 결함 검출 방법 - Google Patents

광학필름 결함 검출 장치 및 광학필름 결함 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학필름에 존재하는 결함을 용이하게 검출할 수 있는 광학필름 결함 검출 장치 및 광학필름 결함 검출 방법을 제공한다.

Description

광학필름 결함 검출 장치 및 광학필름 결함 검출 방법{DEVICE AND METHOD FOR DETECTING DEFECT OF OPTICAL FILM}
본 명세서는 2017년 7월 28일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0096299호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 발명에 포함된다.
본 발명은 광학필름 결함 검출 장치 및 광학필름 결함 검출 방법에 관한 것이다.
엘씨디(LCD, Liquid Crystal Display), 오엘이디(OLED, Organic Light Emitting Diodes), 피디피(PDP, Plasma Display Panel), 이피디(EPD, Electrophoretic Display) 등을 포함하는 디스플레이 유닛을 제조하기 위하여, 광학적 특성을 보유하는 광학필름이 이용되고 있다. 일반적으로, 광학필름은 광학적 특성을 보유하는 편광필름과 편광필름을 보호하는 보호필름이 적층된 구조를 가진다.
광학필름을 제조하는 과정, 운송하는 과정 등에서 광학필름 내부에 이물이 유입되거나, 광학필름이 눌리거나, 표면에 찍힘이 발생하거나, 광학필름에 주름이 발생하는 등, 다양한 형태의 결함이 광학필름에 존재할 수 있다. 전술한 바와 같은 결함이 존재하는 광학필름을 사용하여 제조되는 디스플레이 유닛의 불량이 야기되는 문제가 있다.
이에 따라, 광학필름에 존재하는 다양한 형태의 결함을 검출할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
대한민국 등록 특허 제10-1082699호(이하, 특허문헌 1)는 광학필름의 이미지를 촬영하여 광학필름의 결함을 검사하는 장치를 제안하고 있다. 이 특허는 광원으로부터 조사된 광이 광학필름을 투과하여 광원과 마주보는 위치에 설치된 촬상수단에 의해 이미지 형태로 촬영됨으로써 광학필름을 검사하는 내용이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 대한민국 등록 특허 제10-1082699호
본 명세서는 광학필름 결함 검출 장치 및 광학필름 결함 검출 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시상태는 광을 조사하는 광조사부; 상기 광조사부로부터 조사된 광을 반사시켜, 광학필름으로 광을 유도하는 반사부; 상기 광학필름에 광이 투사됨에 따라, 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 표시되는 스크린; 및 상기 스크린 상에 표시된 투영형상을 촬영하는 촬영부;를 포함하는 광학필름 결함 검출 장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시상태는 반사부로 광을 조사하는 단계; 상기 반사부에 의해 반사된 광을 광학필름에 투사하는 단계; 상기 광학필름에 광이 투사됨에 따라, 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 표시된 스크린을 촬영하여 영상을 획득하는 단계; 및 상기 영상을 분석하여, 상기 광학필름의 결함을 검출하는 단계;를 포함하는 광학필름 결함 검출 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 광학필름에 대한 눌림, 찍힘, 접힘, 주름 등 다양한 형태의 결함을 용이하게 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 반사부에 의해 광조사부로부터 조사된 광의 광조사폭을 확장함으로써, 광학필름의 결함을 검출할 수 있는 영역을 넓힐 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학필름에 존재하는 결함을 용이하게 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 광학필름 결함 검출 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 반사부에 의해 광조사부로부터 조사된 광이 광학필름에 유되되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 분석부를 포함하는 광학필름 결함 검출 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4a는 상기 제1 각도 및 제2 각도가 25° 미만인 경우에 반사부에서 반사된 광과 이송부 사이에 간섭이 발생되는 것을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 4b는 상기 제1 각도 및 제2 각도가 48°를 초과하는 경우에 촬영부가 스크린을 촬영하는 과정에서 이송부에 의해 간섭이 발생되는 것을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 획득한 광학필름의 영상을 나타낸 것이다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 광을 조사하는 광조사부; 상기 광조사부로부터 조사된 광을 반사시켜, 광학필름으로 광을 유도하는 반사부; 상기 광학필름에 광이 투사됨에 따라, 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 표시되는 스크린; 및 상기 스크린 상에 표시된 투영형상을 촬영하는 촬영부;를 포함하는 광학필름 결함 검출 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 광학필름에 대한 눌림, 찍힘, 접힘, 주름 등 다양한 형태의 결함을 용이하게 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 결함 검출 장치는 디스플레이 유닛을 제조하기 위하여 사용되는 광학필름에 결함이 존재하는 지 여부를 확인할 수 있다. 상기 광학필름은 편광필름을 포함하며, 편광필름 이외에 위상차 필름, 시각 보상필름, 휘도 향상필름 등의 광학적 특성을 보유하는 필름을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 광학필름은 편광필름의 일면 또는 양면에 광학적 특성을 보유하는 필름이 부착된 것일 수 있다. 또한, 상기 광학필름은 시트 형태 또는 광학필름의 길이방향을 따라 길게 연장되어 있는 롤 형태일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 광학필름 결함 검출 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 1은 광학필름(F)을 이송하는 이송부(500), 광을 조사하는 광조사부(100), 광조사부(100)로부터 조사된 광을 반사시켜 광학필름(F)에 광을 유도하는 반사부(200), 광학필름(F)으로부터 이격된 위치에 구비되며 광에 의해 광학필름(F)에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 표시되는 스크린(300), 스크린(300) 상에 표시된 투영형상을 촬영하는 촬영부(400)를 포함하는 광학필름 결함 검출 장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학필름 결함 검출 장치는 상기 광학필름을 일정한 방향으로 이송시킬 수 있는 이송부를 포함할 수 있다. 상기 이송부는 상기 광학필름을 이송할 수 있는 다양한 이송수단을 포함할 수 있다. 구체적으로, 이송부는 이송 롤러를 포함하며, 이송 롤러를 이용하여 광학필름을 이송할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이송 롤러의 직경은 100 mm 이상 125 mm 이하, 또는 110 mm 이상 120 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 이송 롤러의 직경은 118 mm일 수 있다. 또한, 도 1을 참고하면, 상기 2 개의 이송 롤러(500)의 중심 간의 최단 거리는 200 mm 이상 300 mm 이하, 220 mm 이상 280 mm 이하, 또는 240 mm 이상 260 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 2 개의 이송 롤러의 중심 간의 최단 거리는 245 mm일 수 있다. 상기 이송 롤러의 중심 간의 거리는 광학필름의 이송되는 방향을 따라 측정된 것일 수 있다.
상기 이송 롤러의 직경 및 이송 롤러의 중심 간의 최단 거리를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 광학필름 결함 검출 장치의 작동 효율을 향상시킬 수 있고, 반사부에서 반사된 광이 이송 롤러에 의해 간섭되는 현상, 촬영부가 스크린을 촬영하는 과정에서 이송 롤러에 의해 간섭되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이송 롤러는 주행 방향이 한 방향인 인라인(In-Line) 형태로 광학필름을 이송할 수 있다. 따라서 이송 롤러가 감기는 동작에 따라 광학필름은 연속적으로 이송 롤러를 따라 이송될 수 있고, 상기 광조사부로부터 조사된 광은 상기 반사부에 의해 반사되어 상기 이송되고 있는 광학필름 상에 유도될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 롤투롤(roll to roll) 공정을 이용하여 광학필름의 길이방향을 따라 길게 연장되어 있는 롤을 상기 결함 검출 장치에 공급하여, 광학필름의 결함을 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 결함 검출 장치를 이용하여, 길이방향을 따라 길게 연장된 형태의 광학필름에 결함이 존재하는 지를 확인하는 경우, 상기 이송부는 상기 광학필름의 길이 방향을 따라 상기 광학필름을 이송할 수 있다. 도 1을 참고하면, 상기 광조사부(100) 및 반사부(200)와 상기 스크린(300) 사이에 상기 광학필름(F)이 위치한 상태로, 광학필름(F)의 길이 방향을 따라 광학필름(F)이 이송될 수 있도록, 상기 이송부(500)가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광조사부로 공지된 수단이 사용될 수 있고, 광을 조사하는 수단이라면 그 제한이 없다. 구체적으로, 상기 광조사부는 광조사부의 수명, 휘도의 안정성, 유지 보수성 등을 고려하여, LED(light emitting diode)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광조사부는 복수의 LED를 포함할 수 있으며, LED 이외에 형광등, 백열등 등과 같은 광 조사 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반사부는 상기 광조사부로부터 조사된 광의 경로를 바꿀수 있는 수단을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 반사부는 평면 반사경을 포함할 수 있다. 상기 반사부는 평면 반사경을 포함함으로써, 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 반사부에 대한 반사각을 용이하게 조절할 수 있어, 상기 광학필름에 광을 효과적으로 유도할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 반사부에 의해 광조사부로부터 조사된 광이 광학필름에 유되되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 2를 참고하면, 상기 광조사부(100)로부터 조사된 광은 상기 반사부(200)에 의해 반사되어, 상기 광학필름(F)에 유도될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반사부는 광의 광조사폭을 확장하여 상기 광학필름에 광을 유도할 수 있다. 상기 광조사부로부터 조사된 광은 상기 반사부에 의해 반사되어 광의 경로가 광학필름을 향하여 변경되는 과정에서, 광의 광조사폭이 확장될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반사부에 의해 상기 광조사부로부터 조사된 광의 광조사폭을 확장함으로써, 상기 광학필름의 결함을 검출할 수 있는 영역을 넓힐 수 있다.
도 2를 참고하면, 상기 광조사부(100)로부터 조사된 광은 상기 반사부(200)에 의해, 상기 광학필름(F)의 폭 방향으로 광조사폭(d4)이 확장될 수 있다. 기존의 반사부를 사용하지 않고 광학필름에 직접 광을 조사하여 광학필름의 결함을 검출하는 장치는, 광학필름의 결함을 검출하는 영역을 확장하기 위하여 다수의 광조사부를 구비시켰다. 반면, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 반사부를 이용하여 광조사폭을 확장시킬 수 있어 단일의 광조사부만을 구비할 수 있는 바, 광학필름의 결함 검출 장치의 설치 비용을 절감할 수 있다. 또한, 단일의 광조사부만을 구비함으로써, 광학필름의 결함 검출 장치의 설치 공간을 축소시킬 수 있고, 광학필름의 결함 검출 장치의 가동 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반사부는 상기 광조사부로부터 조사되는 광을 900 mm 이상의 광조사폭으로 상기 광학필름 상에 유도할 수 있다. 도 2를 참고하면, 상기 반사부는 900 mm 이상 3,000 mm 이하, 900 mm 이상 2,500 mm 이하, 900 mm 이상 1,500 mm 이하, 1,500 mm 이상 3,000 mm 이하, 또는 1,700 mm 이상 2,500 mm 이하의 광조사폭(d4)을 가지는 광을 상기 광학필름 상에 유도할 수 있다.
상기 반사부에 의해 반사되는 광의 광조사폭을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 광학필름의 폭 방향 전체에 대하여 광을 효과적으로 유도할 수 있으며, 광량의 균질도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학필름으로 유도되는 광의 광조사폭은 상기 광조사부와 상기 반사부 사이의 거리를 조절하여 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 광조사부와 상기 반사부 사이의 거리를 줄여, 상기 광학필름으로 유도되는 광의 광조사폭을 확장시킬 수 있다. 또한, 상기 광조사부와 상기 반사부 사이의 거리를 늘려, 상기 광학필름으로 유도되는 광의 광조사폭을 축소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반사부에 의해 상기 광학필름으로 유도되는 광은 상기 광학필름을 투사하며, 상기 광학필름에 광이 투사됨에 따라 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 상기 스크린에 표시될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 스크린으로 광 투사용으로 활용되는 스크린을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 스크린으로 폴리프로필렌(Polypropylene) 시트를 사용할 수 있다. 또한, 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 상기 스크린 상에 선명하게 표시될 수 있도록, 상기 스크린의 표면을 흰색으로 처리할 수 있다. 또한, 상기 스크린 상에 표시되는 투영형상이 왜곡되는 것을 최소화하기 위하여, 상기 스크린을 표면처리하여 상기 스크린의 표면거칠기를 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 스크린은 광 확산 투과성을 지닐 수 있다.
한편, 상기 광학필름에 존재하는 결함은 외력에 의한 광학필름의 눌림, 찍힘, 접힘 또는 주름 등 다양한 형태로 나타날 수 있다. 보다 상세하게는 광학필름에 존재하는 결함이란, 이물 유입에 의한 광학필름의 눌림, 광학필름이 이송 롤러에 권취될 때 발생되는 눌림, 광학필름에 도포되는 접착제 또는 점착제의 두께 변형에 따라 발생되는 눌림, 또는 광학필름이 접힘에 따라 발생되는 주름 등에 의하여 광학필름의 앞면 또는 뒷면의 형태가 왜곡되거나 형상이 변하는 불량을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 스크린 상에 표시되는 상기 투영형상을 분석하여, 상기 광학필름에 존재하는 결함의 종류, 결함의 크기 등을 확인할 수 있다. 구체적으로, 광학필름이 눌려져 볼록한 형태(예, 돋보기 형태)가 되면, 스크린 상에 표시되는 투영형상은 결함이 없는 광학필름의 투영형상보다 밝기가 증가하여 백점 형태로 스크린 상에 나타날 수 있다.
또한, 광학필름에 이물이 유입되는 경우, 상기 반사부에 의해 유도된 광이 광학필름을 통과하지 못하므로, 스크린 상에 표시되는 투영형상은 결함이 없는 광학필름의 투영형상보다 밝기가 어둡게 되어 흑점 형태로 스크린 상에 나타날 수 있다. 또한, 광학필름이 접히거나 광학필름에 찍힘이 발생하는 경우, 스크린 상에 표시되는 투영형상은 백점 또는 흑점이 길게 이어진 선 형태로 나타날 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 스크린 상에 표시되는 투영형상을 분석하여, 상기 광학필름에 존재하는 결함의 종류, 크기 등을 확인할 수 있고, 이를 통하여 광학필름의 불량 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 촬영부는 상기 스크린으로부터 이격되어 구비될 수 있고, 상기 스크린 상에 표시된 투영형상을 촬영하여 영상을 획득할 수 있다. 영상을 획득하는 방법은 촬영부에 포함된 카메라로 상기 광학필름의 결함에 의해 스크린 상에 표시된 투영형상을 촬영하여 영상 데이터로 변환함으로써 수행될 수 있다. 상기 촬영부에 포함되는 카메라로 CCD 센서 또는 스캔 카메라를 사용할 수 있으나, 카메라의 종류를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 스크린 상에 표시된 투영형상이 촬영된 영상의 왜곡을 최소화하기 위하여, 상기 촬영부의 촬영 초점은 상기 스크린의 중심 측에 형성되도록 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 촬영부는 복수개로 구비될 수 있다. 따라서, 상기 광학필름 결함 검출 장치는 하나의 광조사부와 복수개의 촬영부를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 촬영부 각각은 상기 스크린 상에 구획될 수 있는 촬영영역 각각을 촬영할 수 있다. 구체적으로, 가로가 세로보다 길이가 긴 직사각형의 스크린을 사용하는 경우, 상기 스크린의 가로 방향을 기준으로 구획되는 촬영영역을 상기 복수개의 촬영부 각각이 촬영할 수 있다. 일 예로, 스크린 상에 제1 촬영영역, 제2 촬영영역, 제3 촬영영역이 구획되도록 설정한 경우, 제1 촬영부는 제1 촬영영역 상의 투영형상을 촬영하고, 제2 촬영부는 제2 촬영영역 상의 투영형상을 촬영하고, 제3 촬영부는 제3 촬영영역 상의 투영형상을 촬영할 수 있다. 복수개의 촬영부가 구비됨에 따라, 스크린 상에 넓게 분포되어 있는 투영형상을 정밀하게 촬영할 수 있어, 보다 정확하게 광학필름의 결함을 검출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 분석부를 포함하는 광학필름 결함 검출 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3은 상기 촬영부(400)와 연동되어 상기 촬영부(400)가 촬영한 영상을 분석하여 광학필름(F)에 결함이 존재하는 지 여부를 결정하는 분석부(600)가 구비된 광학필름 결함 검출 장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학필름 결함 검출 장치는 상기 촬영부에 의해 촬영된 투영형상이 표시된 스크린 영상을 분석하여, 상기 광학필름의 결함을 검출하는 분석부를 더 포함할 수 있다. 상기 분석부는 상기 촬영부에서 획득한 영상 데이터를 입력 데이터로 이용하여, 입력된 영상 데이터에 대하여 이미지 밝기에 대한 수치로 영상처리를 수행할 수 있다. 영상처리를 거친 데이터에 대해서는, 결함이 없는 광학필름의 투영형상의 밝기 값과 비교하여 흑점 또는 백점인지 여부를 구분하고, 결함을 검출하는 분석이 수행될 수 있다. 또한, 흑점 또는 백점으로 나타난 부분의 크기를 측정하여 결함을 분석할 수 있다.
상기 분석부는 영상 처리 및 비교 분석이 가능한 분석프로그램이 내장된 전자기기를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 분석부로 컴퓨터, 태블릿 PC, 개인 휴대용 전화기, 웨어러블 디바이스, PLC(Programmable Logic Controller) 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 촬영부가 상기 스크린을 촬영하는 방향과 상기 스크린이 이루는 제1 각도(θ1)와, 상기 광학필름과 상기 광학필름에 투사되는 광이 이루는 제2 각도(θ2)는 동일할 수 있다.
도 1을 참고하면, 상기 촬영부(400), 상기 광조사부(100) 또는 반사부(200)의 위치를 조절하여, 상기 촬영부(400)가 상기 스크린(300)을 촬영하는 방향과 상기 스크린(300)이 이루는 제1 각도(θ1)와, 상기 광학필름(F)과 상기 광학필름(F)에 투사되는 광이 이루는 제2 각도(θ2)가 동일하도록 설정할 수 있다. 구체적으로, 상기 반사부의 위치를 고정하고 상기 광조사부의 위치를 조절하거나, 광조사부의 위치를 고정하고 반사부의 위치를 조절하여 상기 제2 각도를 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 각도와 제2 각도를 동일하게 설정함으로써, 상기 스크린 상에 표시되는 상기 투영형상의 왜곡을 최소화하여, 상기 투영형상이 촬영된 영상의 분석 오차를 줄일 수 있고, 이를 통하여 상기 광학필름에 존재하는 결함을 보다 정확하게 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 각도 및 제2 각도는 25° 이상 48° 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 각도 및 제2 각도는 30° 이상 40°이하, 35° 이상 40°이하, 또는 30° 이상 45°이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 각도 및 제2 각도는 35°일 수 있다.
상기 제1 각도 및 제2 각도를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 스크린 상에 표시되는 상기 투영형상의 왜곡을 최소화할 수 있고, 보다 정밀하게 상기 투영형상이 촬영된 영상을 획득할 수 있다. 또한, 상기 제1 각도 및 제2 각도가 동일함과 동시에, 상기 제1 각도 및 제2 각도를 전술한 범위 내인 경우, 상기 촬영부를 통해 검출되는 광학필름의 불량의 평균 피크(peak) 밝기값이 감소되는 것을 억제하여, 보다 정밀하게 광학필름에 존재하는 결함을 검출할 수 있다.
본 발명에서, 상기 밝기값은 상기 촬영부를 통해 획득한 영상(이미지)의 밝기 정도를 의미하며, 회색도(Gray Level)로 분류하여 0 내지 255 단계로 설정될 수 있다. 이 때, 0 단계는 이미지의 밝기가 흑색인 경우를 의미하고, 255 단계는 이미지의 밝기가 백색인 경우를 의미한다. 또한, 상기 광학필름의 불량의 평균 피크 밝기값은, 획득한 이미지에서 불량이 검출되지 않은 영역과 불량이 검출된 영역 간의 밝기값(Gray Level)의 차이의 평균값을 의미할 수 있다.
상기 제1 각도 및 제2 각도가 25° 미만인 경우에는 상기 스크린 상에 표시되는 투영형상의 왜곡이 커질 수 있고, 상기 촬영부가 상기 스크린을 촬영하는 방향과 상기 스크린이 이루는 각도가 작아져 상기 촬영부에 의해 촬영된 영상에 투영형상이 누락되는 등, 부정확한 영상이 획득되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 제1 각도 및 제2 각도가 25° 미만인 경우, 상기 광조사부로부터 조사되어 상기 반사부에서 반사된 광이 상기 광학필름으로 유도되는 과정에서, 광과 이송부 사이에 간섭이 발생되어, 부정확한 영상이 획득되는 문제가 발생될 수 있다.
도 4a는 상기 제1 각도 및 제2 각도가 25° 미만인 경우에 반사부에서 반사된 광과 이송부 사이에 간섭이 발생되는 것을 개략적으로 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 4a는 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ2)가 25° 미만인 경우, 반사부(200)에서 반사된 광이 이송부(500)에 의해 간섭이 발생되는 것을 나타낸 것이다.
상기 제1 각도 및 제2 각도가 48°를 초과하는 경우에는 상기 반사부에 의해 유도되는 광이 상기 광학필름 상에서 경계반사 또는 난반사되어 광량의 균질도가 감소되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 제1 각도 및 제2 각도가 48°를 초과하는 경우, 상기 촬영부가 상기 스크린을 촬영하는 과정에서 이송부에 의해 간섭이 발생되어, 부정확한 영상이 획득되는 문제가 발생될 수 있다.
도 4b는 상기 제1 각도 및 제2 각도가 48°를 초과하는 경우에 촬영부가 스크린을 촬영하는 과정에서 이송부에 의해 간섭이 발생되는 것을 개략적으로 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 4b는 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ2)가 48°를 초과하는 경우, 촬영부(400)가 스크린(300)의 영상을 획득하는 영역이 이송부(500)에 의해 간섭이 발생되는 것을 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 광이 투사되는 상기 광학필름 영역과 상기 스크린 사이의 거리는 90 mm 이상 130 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 광이 투사되는 상기 광학필름 영역과 상기 스크린 사이의 거리는 100 mm 이상 120 mm 이하, 또는 105 mm 이상 115 mm 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 광이 투사되는 상기 광학필름 영역과 상기 스크린 사이의 거리는 90 mm일 수 있다. 본 발명에서, 상기 광이 투사되는 상기 광학필름 영역은 상기 스크린 측에 위치하는 상기 광학필름의 영역을 의미할 수 있고, 광이 투사되는 상기 광학필름 영역과 상기 스크린 사이의 거리는 최단 거리를 의미할 수 있다.
도 1을 참고하면, 광이 투사되는 상기 광학필름(F) 영역과 상기 스크린(300) 사이의 거리인 d1을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 광학필름과 상기 스크린 사이에 존재하는 먼지 등의 이물에 의한 투영형상이 상기 스크린에 표시되는 것을 효과적으로 방지할 수 있으며, 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 보다 선명하게 상기 스크린 상에 표시될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광조사부 상에 광이 방출되는 지점과 상기 반사부 상에 광이 반사되는 지점 사이의 거리는 165 mm 이상 185 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 광조사부 상에 광이 방출되는 지점과 상기 반사부 상에 광이 반사되는 지점 사이의 거리는 170 mm 이상 180 mm 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 광조사부 상에 광이 방출되는 지점과 상기 반사부 상에 광이 반사되는 지점 사이의 거리는 175 mm일 수 있다.
도 1을 참고하면, 상기 광조사부(100) 상에 광이 방출되는 지점과 상기 반사부(200) 상에 광이 반사되는 지점 사이의 거리인 d3를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 반사부에 의해 반사되는 광의 세기가 적절하게 유지된 상태로 상기 광학필름에 광을 유도할 수 있다. 이에 의해, 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 선명하게 상기 스크린 상에 표시될 수 있다. 또한, 상기 d3를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 반사부는 상기 광조사부로부터 조사된 광의 광조사폭을 효과적으로 확장시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 반사부 상에 광이 반사되는 지점과 상기 반사부에 의해 반사된 광이 유도되는 상기 광학필름 영역 사이의 거리는 580 mm 이상 650 mm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 반사부 상에 광이 반사되는 지점과 상기 반사부에 의해 반사된 광이 유도되는 상기 광학필름 영역 사이의 거리는 590 mm 이상 630 mm 이하, 600 mm 이상 610 mm 이하, 590 mm 이상 610 mm 이하, 또는 620 mm 이상 650 mm 이하일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 반사부 상에 광이 반사되는 지점과 상기 반사부에 의해 반사된 광이 유도되는 상기 광학필름 영역 사이의 거리는 650 mm일 수 있다. 본 발명에서, 상기 반사부에 의해 반사된 광이 유도되는 상기 광학필름 영역은 상기 반사부 측에 위치하는 상기 광학필름의 영역을 의미할 수 있다. 도 1을 참고하면, 상기 반사부(200) 상에 광이 반사되는 지점과 상기 광학필름(F)에 광이 유도되는 영역 사이의 거리인 d2를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 반사부에 의해 상기 광학필름으로 유도되는 광량의 균질도가 저하되는 것을 방지하여, 광이 상기 광학필름을 효과적으로 투사할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 스크린 상에 표시되는 상기 투영형상이 왜곡되는 것을 최소화하고, 상기 스크린 상에 투영형상이 보다 선명하게 표시될 수 있도록, 상기 광학필름 결함 검출 장치는 암실 내에 구비될 수 있다.
한편, 촬영부와 스크린 간의 거리는 촬영부에 포함되는 카메라 해상도에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 다른 실시상태는 반사부로 광을 조사하는 단계; 상기 반사부에 의해 반사된 광을 광학필름에 투사하는 단계; 상기 광학필름에 광이 투사됨에 따라, 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 표시된 스크린을 촬영하여 영상을 획득하는 단계; 및 상기 영상을 분석하여, 상기 광학필름의 결함을 검출하는 단계;를 포함하는 광학필름 결함 검출 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학필름에 존재하는 결함을 용이하게 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 광학필름 결함 검출 방법에서 사용되는 광조사부, 반사부, 스크린, 촬영부 등은 본 발명의 일 실시에에 따른 광학필름 결함 검출 장치에 포함되는 것과 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 광조사부를 이용하여 상기 반사부로 광을 조사할 수 있다. 상기 반사부에 광이 조사되면, 상기 반사부 상에서 광이 반사되어 상기 광학필름으로 유도되고, 상기 광학필름으로 유도된 광은 광학필름을 투사하여 상기 스크린 상에 도달한다. 상기 광학필름에 광이 투사됨에 따라, 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 상기 스크린 상에 표시될 수 있다. 촬영부를 이용하여, 상기 스크린 상에 표시되는 상기 투영형상을 촬영하여 영상을 획득할 수 있다. 획득한 상기 영상을 분석부를 이용하여 분석함으로써, 상기 광학필름의 결함을 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학필름 결함 검출 방법은 상기 광학필름을 롤투롤 공정을 이용하여 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 롤투롤(roll to roll) 공정을 이용하여 광학필름의 길이방향을 따라 길게 연장되어 있는 롤을, 광학필름의 길이방향을 따라 공급하여, 광학필름의 결함을 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 롤투롤 공정을 이용하여 광학필름을 공급함으로써, 광학필름의 결함 검출의 공정 속도를 향상시킬 수 있으며, 결함 검출 공정을 연속적으로 수행할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1
도 1과 같이 광학필름 결함 검출 장치의 광조사부, 반사부, 스크린, 촬영부 및 이송부를 설정하였다. 이 때, 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)를 35°로 설정하였다. 또한, 광이 투사되는 광학필름 영역과 스크린 사이의 거리(d1)를 90 mm로 설정하고, 광조사부 상에 광이 방출되는 지점과 반사부 상에 광이 반사되는 지점 사이의 거리(d3)를 175 mm로 설정하고, 반사부 상에 광이 반사되는 지점과 반사부에 의해 반사된 광이 유도되는 광학필름 영역 사이의 거리(d2)를 650 mm로 설정하였다. 또한, 직경이 118 mm인 이송 롤러를 사용하였으며, 도 1에서 2 개의 이송 롤러의 중심 간의 최단 거리가 245 mm가 되도록 설정하였다.
비교예 1
제1 각도(θ1)를 15°, 제2 각도(θ2)를 35°로 설정한 것을 한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 광학필름 결함 검출 장치를 설정하였다.
비교예 2
제1 각도(θ1)를 35°, 제2 각도(θ2)를 55°로 설정한 것을 한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 광학필름 결함 검출 장치를 설정하였다.
실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2의 광학필름 결함 검출 장치의 촬영부를 통해 획득한 영상에서의 평균 피크(peak) 밝기값을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이 때, 하기 표 1의 평균 피크 밝기값은 전술한 바와 같이, 획득한 영상에서 불량이 검출되지 않은 영역과 불량이 검출된 영역 간의 밝기값(Gray Level)의 차이의 평균값을 의미한다.
평균 피크 밝기값
(Gray Level)		 감소율
(%)
실시예 1 36 -
비교예 1 31 14
비교예 2 3 92
상기 표 1에서, 감소율은 실시예 1에서 측정된 평균 피크 밝기값을 기준으로, 비교예 1 및 비교예 2에서 측정된 평균 피크 밝기값이 감소된 정도를 계산한 것이다.
도 5는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 획득한 광학필름의 영상을 나타낸 것이다.
상기 표 1 및 도 5를 참고하면, 제1 각도 및 제2 각도를 동일하게 설정함과 동시에 제1 각도와 제2 각도를 25° 이상 48° 이하로 설정한 실시예 1의 경우, 촬영부를 통해 획득한 광학필름의 영상에서, 광학필름 내의 결함이 보다 선명하게 검출할 수 있음을 확인하였다. 반면, 제1 각도 및 제2 각도와 상이하고, 제1 각도가 15°인 비교예 1과 제2 각도가 55°인 비교예 2의 경우, 찰영부를 통해 획득한 영상의 평균 피크 밝기값이 실시예 1에 비하여 작은 것을 확인하였으며, 획득한 영상에서 광학필름 내의 결함을 검출하는 것이 실시예 1보다 용이하지 않음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 광학필름 결함 검출 장치를 이용하여, 광학필름 내의 결함을 보다 효과적으로 검출할 수 있음을 알 수 있다.
100: 광조사부
200: 반사부
300: 스크린
400: 촬영부
500: 이송부
600: 분석부

Claims (9)

  1. 광을 조사하는 광조사부;
    상기 광조사부로부터 조사된 광을 반사시켜, 광학필름으로 광을 유도하는 반사부;
    상기 광학필름에 광이 투사됨에 따라, 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 표시되는 스크린; 및
    상기 스크린 상에 표시된 투영형상을 촬영하는 촬영부;를 포함하며,
    상기 광이 투사되는 광학필름의 주행 방향과 상기 스크린은 평행하고,
    상기 촬영부가 상기 스크린을 촬영하는 방향과 상기 스크린이 이루는 제1 각도(θ1)와, 상기 광학필름과 상기 광학필름에 투사되는 광이 이루는 제2 각도(θ2)는 동일하며,
    상기 제1 각도 및 제2 각도는 25° 이상 48° 이하인 것인, 광학필름 결함 검출 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    광이 투사되는 상기 광학필름 영역과 상기 스크린 사이의 거리는 90 mm 이상 130 mm 이하인 것인 광학필름 결함 검출 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 광조사부 상에 광이 방출되는 지점과 상기 반사부 상에 광이 반사되는 지점 사이의 거리는 165 mm 이상 185 mm 이하인 것인 광학필름 결함 검출 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사부 상에 광이 반사되는 지점과 상기 반사부에 의해 반사된 광이 유도되는 상기 광학필름 영역 사이의 거리는 580 mm 이상 650 mm 이하인 것인 광학필름 결함 검출 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 촬영부에 의해 촬영된 투영형상이 표시된 스크린 영상을 분석하여, 상기 광학필름의 결함을 검출하는 분석부를 더 포함하는 것인 광학필름 결함 검출 장치.
  8. 반사부로 광을 조사하는 단계;
    상기 반사부에 의해 반사된 광을 광학필름에 투사하는 단계;
    상기 광학필름에 광이 투사됨에 따라, 상기 광학필름에 존재하는 결함이 투영되어 나타나는 투영형상이 표시된 스크린을 촬영부에 의해 촬영하여 영상을 획득하는 단계; 및
    상기 영상을 분석하여, 상기 광학필름의 결함을 검출하는 단계;를 포함하며,
    상기 광이 투사되는 광학필름의 주행 방향과 상기 스크린은 평행하고,
    상기 촬영부가 상기 스크린을 촬영하는 방향과 상기 스크린이 이루는 제1 각도(θ1)와, 상기 광학필름과 상기 광학필름에 투사되는 광이 이루는 제2 각도(θ2)는 동일하며,
    상기 제1 각도 및 제2 각도는 25° 이상 48° 이하인 것인 광학필름 결함 검출 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 광학필름을 롤투롤 공정을 이용하여 공급하는 단계를 더 포함하는 것인 광학필름 결함 검출 방법.
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