KR102454104B1 - Acf 도전필름 외관 검사장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 ACF 도전필름 외관 검사장치 및 방법에 관한 발명으로, 상부, 중간, 하부 프레임을 다단 배치하고 검사 대상인 도전필름의 진행 방향으로 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)을 연속으로 마련하여 구비하는 본체부(110)와, 본체부(110)의 제1검사존 일측에 설치하여 베이스필름이 부착된 도전필름 롤을 언와인딩 및 리와인딩하도록 구비하는 도전필름롤제어부(120)와, 중간 프레임 상에서 상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 배치하여 도전필름의 진행을 가이드하도록 구비하는 복수의 검사존가이드부(130)와, 중간 프레임 상에서 상기 복수의 검사존가이드부(130) 각각에 상응하도록 배치하여 도전필름의 검사부위를 가이드하도록 구비하는 복수의 검사부위가이드부(140)와, 상부 프레임 상에서 상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 배치하여 상기 검사부위가이드부(140)에 의해 가이드되는 도전필름의 검사부위를 검사하도록 구비하는 도전필름검사부(150)와, 본체부(110)의 제5검사존의 일측에서 제1검사존 방향으로 복수를 간격 배치하여 검사 완료된 도전필름을 상기 도전필름롤제어부(120)로 가이드하도록 구비하는 검사존아웃가이드부(160)와, 본체부(110)의 하부 프레임에 탑재하여 본체부(110)를 무진동 상태로 조성하도록 구비하는 석정반 타입의 무진동베이스부(170)를 포함하여 구성함에 따라 롤투롤 방식으로 ACF 도전필름의 도전볼 불량 유무 등을 정밀하게 검출하는 것이 특징이다.
Description
본 발명은 ACF 도전필름 외관 검사장치 및 방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 디스플레이 부품들 사이에 부착하여 특정 방향으로 전기가 통하도록 하는 필름 소재인 ACF 도전필름의 출하 전에 필름 외관에 존재하는 각종 이물 및 불량 유무를 정밀하게 검출하도록 구성하여 검사 공정의 효율성 및 신뢰도를 향상하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이의 핵심 부품인 디스플레이 패널의 제조에서 패널에 IC를 물리적, 전기적으로 연결하도록 ACF 도전필름(이방성 도전필름, Anisotropic Conductive Film)이 사용된다.
ACF는 얇은 필름 형태의 전선이므로 디스플레이 패널과 DDI, PCB, FPCB 등의 전기부품을 전기적으로 연결하는 모듈 공정이나, 두께가 얇고 정교한 모바일, IT제품에 널리 사용되고 있다.
ACF는 전도성 미립자와 전기가 흐르지 않는 접착제를 혼합시켜 얇은 필름 형태로 만들어진다. 전도성 미립자는 폴리머 입자에 도전성 금속재료인 Au, Ni, Pd 등을 코팅하여 만들어지며 지름이 3 ~ 15㎛로 미세하여 ACF의 전체 부피 중 약 0.5 ~ 5% 수준을 차지한다. 접착제는 에폭시 수지, 폴리우레탄, 아크릴 수지와 같은 열경화성 소재가 주로 사용되어 부품 사이에 긴밀한 부착성을 부여함으로써 전기가 원활히 흐르도록 한다.
ACF를 디스플레이 패널 및 IC와 같이 연결하고자 하는 부품 사이에 위치시키고 압착하면 양측 부품이 접착되면서 상호 전기가 통하게 되는바, 부품의 압착 방향으로는 전도성을 부여하고, 압착 방향과 직교하는 타방향으로는 절연성을 가지므로 이방성 도전필름으로 불린다.
종래 공지된 기술의 일례로서, 한국등록특허 제 10 - 0175678 호에는 두께 방향으로만 도전성을 가지며, 가압에 위해 전자 부품 상호간을 연결하여 전자 부품들을 전기 접속하는, 도전 입자와 절연 수지의 분산 혼합물로 이루어진 접착성의 절연 수지부로 이루어지며, 도전 입자는 응력 변화에 반응하여 압축 팽창하는 탄성 변형성 합금 입자로 이루어지며, 절연 수지는 에폭시 수지로 이루어지는 이방성 도전 필름을 구성한다.
다른 예로서, 한국등록특허 제 10 - 0183896 호에는 단위 전극 패턴 형성이 연속하여 병렬적으로 완료된 필름 상의 기판을 롤상태로 감아 소정 위치로 연속 공급하기 위한 제1릴과, 제1릴로 부터 연속적으로 공급되는 필름 상의 기판을 감아주기 위한 제2릴을 포함하고, 제1릴과 제2릴 사이에서 기판의 내부리드 본딩 및 수지봉입이 이루어지는 LCD 패널의 전극 접속용 기판의 내부리드 본딩장치에 있어서, 제1릴과 제2릴 사이에는 기판의 각 단위 전극 패턴의 외부리드에 이방성 전도막을 부착하기 위한 이방성 전도막 부착 모듈이 구비되는 LCD 패널의 전극 접속을 위한 이방성 전도막 부착장치를 구성한다.
한편, 한국공개특허 제 10 - 2011 - 0078239 호에는 믹싱, 코팅 및 라미네이팅, 슬리팅, 검수 및 리와인딩 공정이 각각 별개로 진행되어 제조되는 이방성 도전필름 제조방법에 있어서, 검수는 라미네이팅 파트에서 라미네이팅 공정 수행시 육안으로 이루어지는 인라인 방식의 이방성 도전필름 제조방법을 구성한다.
상기와 같은 종래 기술이 적용되는 ACF 도전필름 부착 또는 제조장치는 도전필름의 제조 과정에서 필름을 소정의 길이로 절단한 후 릴에 권취하면서 수작업으로 검수를 진행하거나, 코팅 및 라이네이팅을 실시하는 과정에서 육안 검수를 통해 외관의 이상유무를 확인하는 수준에 그치고 있다.
따라서, 도전필름의 제조 공정에서 검수 작업에 소요되는 인력 및 시간이 과다하게 발생하여 생산성을 크게 저하하며, 결국 전수검사가 불가능하므로 실제 현장에서는 샘플링에 의한 검수 방식을 적용하고 있는 실정이다.
특히, 도전필름의 품질 검사에서 가장 핵심 요소인 도전볼의 이상 유무는 종래 기술에서와 같은 검수 방식으로는 불량 판단 및 품질 대응에 한계가 있으므로 불량률을 증대하여 품질, 수율 관리에 어려움이 있는 문제가 있다.
이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서,
상부, 중간, 하부 프레임을 다단 배치하고 검사 대상인 도전필름의 진행 방향으로 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)을 연속으로 마련하여 구비하는 본체부(110)와,
상기 본체부(110)의 제1검사존 일측에 설치하여 베이스필름이 부착된 도전필름 롤을 언와인딩 및 리와인딩하도록 구비하는 도전필름롤제어부(120)와,
상기 중간 프레임 상에서 상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 배치하여 도전필름의 진행을 가이드하도록 구비하는 복수의 검사존가이드부(130)와,
상기 중간 프레임 상에서 상기 복수의 검사존가이드부(130) 각각에 상응하도록 배치하여 도전필름의 검사부위를 가이드하도록 구비하는 복수의 검사부위가이드부(140)와,
상기 상부 프레임 상에서 상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 배치하여 상기 검사부위가이드부(140)에 의해 가이드되는 도전필름의 검사부위를 검사하도록 구비하는 도전필름검사부(150)와,
상기 본체부(110)의 제5검사존의 일측에서 제1검사존 방향으로 복수를 간격 배치하여 검사 완료된 도전필름을 상기 도전필름롤제어부(120)로 가이드하도록 구비하는 검사존아웃가이드부(160)와,
상기 본체부(110)의 하부 프레임에 탑재하여 본체부(110)를 무진동 상태로 조성하도록 구비하는 석정반 타입의 무진동베이스부(170)를 포함하여 구성함으로써 ACF 도전필름의 출하 전에 도전볼 등의 불량 유무를 정밀하게 검출할 수 있는 목적 달성이 가능하다.
본 발명은 ACF 도전필름의 출하 전에 외관에 존재하는 각종 불량을 정밀하게 검출하는 검사장치 및 검사방법을 제공한다.
특히, 본 발명은 도전필름을 롤투롤 방식으로 검사 대상 도전필름 롤을 언와인딩 및 리와인딩하는 과정에서 일괄적인 자동 검사 공정을 수행하며, 투과 경계 조명 광학 방식에 의해 이미지를 촬영하고 소프트웨어적으로 처리하여 이물, 도전볼의 뭉침 및 이상을 1㎛ 분해능으로 정밀하게 검출할 수 있는 이점이 있다.
따라서, 본 발명은 ACF 도전필름 검사 공정의 효율성 및 생산성을 현저히 향상하고 검사 정확도를 증진하여 불량률을 저감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치 본체부의 개략적인 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치의 제1검사존 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치 본체부의 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치 본체부의 측면도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치 요부의 개략적인 정면 및 평면, 측면 작동 상태 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치를 이용한 외관 검사방법의 공정 흐름도.
도 10 내지 도 11은 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사방법의 실시 예에 따른 이미지 처리 예시도.
도 12는 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사방법의 실시 예에 따른 도전필름 원본 이미지.
도 13 내지 도 17는 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사방법의 실시 예에 따른 제1 내지 제5촬영수단 촬영 이미지를 처리한 이미지.
도 18은 도 11 내지 도 15의 전체 이미지를 통합하여 불량 여부를 표시한 이미지.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치의 제1검사존 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치 본체부의 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치 본체부의 측면도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치 요부의 개략적인 정면 및 평면, 측면 작동 상태 구성도.
도 9는 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치를 이용한 외관 검사방법의 공정 흐름도.
도 10 내지 도 11은 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사방법의 실시 예에 따른 이미지 처리 예시도.
도 12는 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사방법의 실시 예에 따른 도전필름 원본 이미지.
도 13 내지 도 17는 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사방법의 실시 예에 따른 제1 내지 제5촬영수단 촬영 이미지를 처리한 이미지.
도 18은 도 11 내지 도 15의 전체 이미지를 통합하여 불량 여부를 표시한 이미지.
이하, 본 발명의 ACF 도전필름 외관 검사장치 및 방법의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기의 설명에서 당해 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다. 하기의 설명은 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 들어 설명하는 것이므로 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 제공될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
본 발명의 기술이 적용되는 ACF 도전필름 외관 검사장치 및 방법은 디스플레이 부품들 사이에 사용되는 ACF 도전필름의 출하 전에 필름 외관에 존재하는 각종 이물 및 불량 유무를 롤투롤 방식으로 정밀하게 검출하도록 구성하는 검사장치 및 방법에 관한 것임을 주지한다.
이를 위한 본 발명의 ACF 도전필름 외관 검사장치는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본체부(110)와, 본체부(110)의 일측에 마련되는 도전필름롤제어부(120)와, 본체부(110) 내에 마련되는 검사존가이드부(130), 검사부위가이드부(140), 도전필름검사부(150), 검사존아웃가이드부(160), 무진동베이스부(170)를 포함하여 구성하며 구체적으로는 하기와 같다.
상기 본체부(110)는 상부, 중간, 하부 프레임을 다단 배치하고 검사 대상인 도전필름의 진행 방향으로 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)을 연속으로 마련하여 구비한다.
상기 본체부(110)는 중간 프레임에 후술하게 될 검사존가이드부(130) 및 검사부위가이드부(140)와, 검사존아웃가이드부(160)를 설치하고, 상부 프레임에 도전필름검사부(150)를 설치하며, 하부 프레임에는 무진동베이스부(170)를 구비한다.
상기 본체부(110)는 도전필름의 진행 방향으로 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)을 마련하여 각각의 검사존 마다 검사존가이드부(130) 및 검사부위가이드부(140)와, 도전필름검사부(150)를 탑재하도록 구비한다.
상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에는 가상의 센터라인(C1~C5)을 형성하여 검사존가이드부(130) 및 검사부위가이드부(140)와, 도전필름검사부(150)를 센터라인(C1~C5) 상에 정렬하고 도전필름 검사부위를 위치하도록 구성한다.
상기 도전필름롤제어부(120)는 상기 본체부(110)의 제1검사존 일측에 설치하여 베이스필름이 부착된 도전필름 롤을 언와인딩 및 리와인딩하도록 구비한다.
상기 도전필름롤제어부(120)는 검사 대상인 도전필름 롤을 본체부(110)로 언와인딩하고, 검사 완료된 도전필름을 리와인딩하여 도전필름 롤을 형성하도록 구비하여 롤투롤 방식으로 검사공정이 이루어지도록 구성한다.
상기 도전필름롤제어부(120)는 언와인딩을 위한 제1릴(121)과, 리와인딩을 위한 제2릴(122)을 상, 하측에 탑재하고 동력수단과 연동하여 본체부(110)로 도전필름을 공급 및 회수하도록 구비한다.
상기 제1릴(121)과 제2릴(122)은 무전해 니켈 도금처리된 SUS재질로 구비하여 도전필름의 사행을 방지하도록 구성한다.
상기 검사존가이드부(130)는 상기 본체부(110)의 중간 프레임 상에서 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 배치하여 도전필름의 진행을 가이드하도록 구비한다.
상기 검사존가이드부(130)는 상기 제1릴(121)에서 언와인딩되는 도전필름을 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)으로 연속으로 이동시키도록 구비하며 제1,2검사존롤러(131,132)를 구비한다.
도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제1,2검사존롤러(131,132)는 상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각의 센터라인(C1~C5)을 중심으로 진행 방향의 전, 후측에 배치하여 각 검사존 마다 한 쌍을 구비한다.
상기 제1,2검사존롤러(131,132)는 도전필름에 부착된 베이스필름의 폭보다 긴 길이로 형성하여 베이스필름의 하측 면에 접하도록 구비한다. 예컨대, 110mm 폭의 도전필름에는 그보다 폭이 넓은 120mm 폭의 베이스필름이 부착되어 롤을 형성하는바, 상기 제1,2검사존롤러(131,132)는 120mm 보다 긴 길이로 형성함이 바람직하다 할 것이다.
상기 제1,2검사존롤러(131,132)는 무전해 니켈 도금처리된 SUS재질로 구비하여 도전필름이 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)을 통과하는 동안 사행을 방지하도록 구성한다. 이와 같은 구성은 후술하게 될 도전필름검사부(150)의 제1 내지 제5촬영수단(151~155)이 각각 도전필름의 폭 방향으로 구획된 검사영역을 촬영하도록 이루어지므로 도전필름이 사행 시 검사영역의 이탈이 발생할 수 있는 문제를 배제할 수 있다.
상기 검사부위가이드부(140)는 상기 본체부(110)의 중간 프레임 상에서 상기 복수의 검사존가이드부(130) 각각에 상응하도록 배치하여 도전필름의 검사부위를 가이드하도록 구비한다.
도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 검사부위가이드부(140)는 상기 제1,2검사존롤러(131,132)의 사이를 통과하는 도전필름 상에서 센터라인(C1~C5)에 위치하는 검사부위를 상향 돌출하여 후술하게 될 도전필름검사부(150)에 의한 촬영 품질을 향상하도록 구비하며 센터돌출롤러(141)와, 제1,2사이드누름롤러(142,143)를 포함한다.
상기 센터돌출롤러(141)는 상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각의 센터라인(C1~C5)과 동축선 상에서 상기 제1,2검사존롤러(131,132)의 상단 보다 높은 위치에 상단이 위치하도록 구비한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 센터돌출롤러(141)는 도전필름에 부착된 베이스필름의 폭보다 긴 길이로 형성하여 베이스필름의 하측 면에 접하도록 구비한다. 예컨대, 110mm 폭의 도전필름에는 그보다 폭이 넓은 120mm 폭의 베이스필름이 부착되어 롤을 형성하는바, 상기 센터돌출롤러(141)는 120mm 보다 긴 길이로 형성함이 바람직하다 할 것이다.
상기 센터돌출롤러(141)는 상기 제1,2검사존롤러(131,132) 사이를 통과하는 도전필름 상의 검사부위를 상향 돌출하여 상측에 위치하는 도전필름검사부(150)가 검사부위를 촬영 시 촛점 정확도를 향상하고 텐션을 부여하여 촬영 품질을 향상하도록 한다.
상기 검사부위가이드부(140)의 하측에는 상기 센터돌출롤러(141)를 승강하여 도전필름 검사부위의 높이를 조절하도록 구비하는 센터승강실린더(144)를 구비한다.
또한, 상기 검사부위가이드부(140)의 하측에는 상기 센터돌출롤러(141)의 하측에서 도전필름 검사부위에 빛을 상향 조사하도록 구비하는 검사조명부(145)를 포함한다.
상기 검사조명부(145)는 상기 센터돌출롤러(141)의 상측을 통과하는 도전필름에 조명을 투과함으로써 도전필름을 1㎛ 분해능으로 촬영 시 투과 경계 조명 광학 방식의 검사를 위한 최적의 광원을 제공하도록 구비한다.
상기 센터돌출롤러(141)는 석영봉 재질로 형성하여 상기 검사조명부(145)의 조명을 도전필름 검사부위로 투과하도록 구성한다. 석영봉은 무색 투명 소재로 구비하여 조명 투과율을 극대화하도록 구성한다.
상기 제1,2사이드누름롤러(142,143)는 상기 센터돌출롤러(141)의 상단 보다 낮은 위치에 하단을 위치하되, 상기 제1,2검사존롤러(131,132) 각각의 상측에 좌, 우 한 쌍의 롤러를 배치하여 도전필름을 사이에 두고 접하도록 구비한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제1사이드누름롤러 및 제2사이드누름롤러는 각각 좌, 우 한 쌍의 롤러를 도전필름의 폭보다 넓은 간격으로 배치하여 베이스필름의 가장자리 상측 면에 접하도록 구비한다. 예컨대, 110mm 폭의 도전필름에는 그보다 폭이 넓은 120mm 폭의 베이스필름이 부착되어 롤을 형성하는바, 상기 제1사이드누름롤러 및 제2사이드누름롤러 각각의 좌, 우 롤러 사이 간격은 110 ~ 120mm 수준으로 배치하여 도전필름의 상측면에 접하지 않으면서 베이스필름을 눌러줄 수 있도록 형성함이 바람직하다 할 것이다.
상기 제1,2사이드누름롤러(142,143)는 상기 센터돌출롤러(141)에 의해 상향 돌출되는 도전필름 검사부위의 양측 4개소를 상기 제1,2검사존롤러(131,132)를 향해 눌러줌으로써 도전필름검사부(150)가 검사부위를 촬영 시 촛점 정확도를 향상하고 텐션을 부여하여 촬영 품질을 향상하도록 한다.
상기 도전필름검사부(150)는 상기 본체부(110)의 상부 프레임 상에서 상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 배치하여 상기 검사부위가이드부(140)에 의해 가이드되는 도전필름의 검사부위를 검사하도록 구비한다.
상기 도전필름검사부(150)는 도전필름의 상, 하측에서 투과 경계 조명 광학 방식에 의해 도전필름의 외관 및 도전볼의 상태를 검사하여 이상을 검출하도록 구비하며, 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 구비하여 상기 검사조명부(145)와 연동하는 제1 내지 제5촬영수단(151~155)과, 검출부를 포함하여 구성한다.
상기 제1 내지 제5촬영수단(151~155)은 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각의 센터라인(C1~C5) 상에서 승강 가능하도록 배치하여 도전필름 검사부위를 촬영하도록 구비한다.
상기 제1 내지 제5촬영수단(151~155)은 센터라인(C1~C5) 상에 위치하는 상기 검사조명부(145)의 연직 상측에 위치하여 상기 검사부위가이드부(140)에 의해 검사부위를 형성하는 도전필름을 촬영하도록 구비한다.
상기 제1 내지 제5촬영수단(151~155)은 상기 검사조명부(145)와 연동하여 라인 스캔에 의한 투과 경계 조명 광학 방식을 이용하여 도전필름을 투과하는 빛이 방사하는 지점에 대한 이미지 데이터를 생성하고 검출부에 전송하도록 구성한다.
도 5 및 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 제1 내지 제5촬영수단(151~155)은 상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)에 걸쳐 사선방향으로 배치하여 각각의 도전필름 검사부위에 대해 필름 폭의 1/5 범위씩 1㎛ 분해능으로 연속 촬영하도록 구성한다.
상기 제1 내지 제5촬영수단(151~155)은 라인 스캔 카메라로서 고배율 렌즈를 탑재하여 1㎛ 분해능으로 각각 도전필름 폭의 1/5 범위씩 검사부위를 연속 촬영한다. 상기 제1,2검사존롤러(131,132)에 의해 도전필름의 사행을 방지하여 도전필름이 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)을 통과하는 동안에 상기 제1 내지 제5촬영수단(151~155)에 의한 도전필름의 전체 폭에 대한 촬영이 이루어지도록 구성한다.
상기 검출부는 상기 제1 내지 제5촬영수단(151~155)에 의해 생성된 이미지 데이터를 소프트웨어적으로 분석하여 도전필름 상에 이물, 도전볼 뭉침 및 불량을 판별하도록 구비한다.
상기 검출부는 상기 제1 내지 제5촬영수단(151~155)으로부터 제공받은 이미지 데이터를 이진화 알고리즘에 의해 처리하고 약 3.5㎛ 수준의 도전볼의 외곽 엣지를 식별하여 도전필름 상에 도전볼의 분포 상태를 면밀하게 분석하고 불량유무를 표시하도록 구성한다.
상기 검사존아웃가이드부(160)는 상기 본체부(110)의 제5검사존의 일측에서 제1검사존 방향으로 복수를 간격 배치하여 검사 완료된 도전필름을 상기 도전필름롤제어부(120)로 가이드하도록 구비한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 검사존아웃가이드부(160)는 상기 도전필름검사부(150)에 의해 제5검사존을 최종 통과하여 검사 완료된 도전필름을 제1검사존 방향으로 선회하여 상기 본체부(110)의 제1검사존 일측에 위치하는 상기 도전필름롤제어부(120)로 가이드하도록 구비하며 복수의 가이드롤러(161~164)를 포함한다.
상기 가이드롤러(161~164)는 도전필름에 부착된 베이스필름의 폭보다 긴 길이로 형성하여 베이스필름의 하측 면에 접하도록 구비한다. 예컨대, 110mm 폭의 도전필름에는 그보다 폭이 넓은 120mm 폭의 베이스필름이 부착되어 롤을 형성하는바, 상기 가이드롤러(161~164)는 120mm 보다 긴 길이로 형성함이 바람직하다 할 것이다.
상기 가이드롤러(161~164)는 무전해 니켈 도금처리된 SUS재질로 구비하여 도전필름의 사행을 방지함으로써 검사 완료된 도전필름을 상기 도전필름롤제어부(120)의 제2릴(122)이 리와인딩하여 도전필름 롤을 형성하도록 구성한다.
상기 무진동베이스부(170)는 상기 본체부(110)의 하부 프레임에 탑재하여 본체부(110)를 무진동 상태로 조성하도록 구비한다.
상기 무진동베이스부(170)는 상기 본체부(110) 전반을 지지하도록 석정반 타입으로 구비하여 검사장치 자체에서 발생하는 진동 및 왜란과 외부로부터 작용하는 진동을 최소화하여 검사 품질을 극대화하도록 구성한다.
상기 무진동베이스부(170)의 하측에는 소정의 진동흡수패드(171)를 설치하여 하부 진동을 흡수하도록 구비한다.
전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술이 적용된 ACF 도전필름 외관 검사장치를 이용한 외관 검사방법은, 도 9에서와 같이 제1도전필름롤제어단계(S10)와, 검사존가이드단계(S20)와, 제1검사부위가이드단계(S30)와, 제2검사부위가이드단계(S40)와, 제1도전필름검사단계(S50)와, 제2도전필름검사단계(S60)와, 검사존아웃가이드단계(S70)와, 제2도전필름롤제어단계(S80)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1도전필름롤제어단계(S10)는 상기 도전필름롤제어부(120)의 제1릴(121)에 검사 대상인 도전필름 롤을 장착하여 본체부(110)의 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)으로 언와인딩하는 단계이다.
상기 제1도전필름롤제어단계(S10)에서는 제1릴(121)에 베이스필름이 부착된 도전필름 롤을 장착하여 제1검사존으로 언와인딩한다. 제1릴(121)은 무전해 니켈 도금처리된 SUS재질로 이루어져 도전필름의 언와인딩 시 사행을 방지한다.
상기 검사존가이드단계(S20)는 상기 검사존가이드부(130)의 제1,2검사존롤러(131,132)가 도전필름의 하측 면에 접하여 진행 방향으로 가이드하는 단계이다.
상기 검사존가이드단계(S20)에서는 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 구비하는 제1,2검사존롤러(131,132)가 센터라인(C1~C5)을 중심으로 도전필름의 전, 후측을 가이드한다.
상기 제1검사부위가이드단계(S30)는 상기 검사부위가이드부(140)의 센터돌출롤러(141)가 제1,2검사존롤러(131,132)의 사이에서 도전필름의 하측 면에 접하여 검사부위를 상방으로 돌출시키는 단계이다.
상기 제1검사부위가이드단계(S30)에서는 상기 제1,2검사존롤러(131,132)보다 상측에서 센터돌출롤러(141)가 센터라인(C1~C5) 상에 도전필름의 검사부위를 상방으로 돌출시킨다.
상기 제2검사부위가이드단계(S40)는 상기 검사부위가이드부(140)의 제1,2사이드누름롤러(142,143)가 제1,2검사존롤러(131,132)의 상측에서 도전필름의 상측 면에 접하여 돌출된 검사부위의 양측을 눌러주는 단계이다.
상기 제2검사부위가이드단계(S40)에서는 상기 제1검사부위가이드단계(S30)에서 상방으로 돌출된 도전필름 검사부위의 양측, 즉 상기 제1,2검사존롤러(131,132)의 위치에 상응하는 위치에서 도전필름의 상측 면을 눌러 돌출된 검사부위에 텐션을 부여하고 센터라인(C1~C5) 상에 촛점이 맞춰질 수 있도록 조성한다.
상기 제1도전필름검사단계(S50)는 상기 검사부위가이드부(140)의 검사조명부(145)가 센터돌출롤러(141) 상측을 통과하는 도전필름 검사부위에 조명을 투과하고 도전필름검사부(150)가 돌출된 검사부위를 촬영하는 단계이다.
상기 제1도전필름검사단계(S50)에서는 투과 경계 조명 광학 방식의 검사를 위해 석영관 타입의 센터돌출롤러(141)의 하측에서 검사조명부(145)가 조명을 상향 조사하여 도전필름 검사부위에 투과한다. 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)에 걸쳐 사선방향으로 배치되는 제1 내지 제5촬영수단(151~155) 각각이 도전필름 검사부위에 대해 필름 폭의 1/5 범위씩 1㎛ 분해능으로 연속 촬영하여 예컨대 도 12에서와 같은 원본 이미지 데이터를 생성한다. 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)을 모두 통과한 도전필름 검사부위는 전체 폭에 대한 촬영이 이루어진다.
상기 제2도전필름검사단계(S60)는 상기 도전필름검사부(150)가 촬영된 이미지 데이터를 소프트웨어적으로 분석하여 도전필름 상에 이물, 도전볼 뭉침 및 불량을 판별하는 단계이다.
상기 제2도전필름검사단계(S60)에서는 상기 제1도전필름검사단계(S50)에서 생성한 이미지 데이터를 소프트웨어에 의한 이진화 알고리즘으로 처리하고 예컨대 도 13 내지 도 17 및 도 18에서와 같이 약 3.5㎛ 수준의 도전볼의 외곽 엣지를 식별하여 도전필름 상에 이물, 도전볼 뭉침 및 불량 등 분포 상태를 분석한다. 불량 유무는 디스플레이 등을 통해 표시한다.
상기 검사존아웃가이드단계(S70)는 상기 검사존아웃가이드부(160)의 가이드롤러(161~164)가 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)을 통과한 도전필름을 도전필름롤제어부(120)로 가이드하는 단계이다.
상기 검사존아웃가이드단계(S70)에서는 검사 완료된 도전필름을 제1검사존의 일측에 위치하는 도전필름롤제어부(120)로 회귀한다. 가이드롤러(161~164)는 무전해 니켈 도금처리된 SUS재질로 이루어져 제2릴(122)로 도전필름을 가이드 시 사행을 방지한다.
상기 제2도전필름롤제어단계(S80)는 상기 도전필름롤제어부(120)의 제2릴(122)에 검사 완료된 도전필름을 리와인딩하여 검사를 완료하는 단계이다.
상기 제2도전필름롤제어단계(S80)에서는 제2릴(122)에 검사 완료된 도전필름을 리와인딩하여 롤투롤 방식의 검사공정을 완료한다. 제2릴(122)은 무전해 니켈 도금처리된 SUS재질로 이루어져 도전필름의 리와인딩 시 사행을 방지한다.
<실시 예>
이하에서는 전술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기술이 적용된 ACF 도전필름 외관 검사장치를 이용한 외관 검사방법에 따라서 일련의 검사 공정을 실시하고 그 결과를 확인하였다.
도전필름 폭 110mm, 베이스필름 폭 120mm 규격의 도전필름 롤 시료를 이용하여 상기 제1도전필름롤제어단계(S10) 내지 제2도전필름롤제어단계(S80)를 거쳐 롤투롤 검사 공정을 실시하였다. 도 13 내지 도 17에는 제1도전필름검사단계(S50) 및 제2도전필름검사단계(S60)에서 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)에 탑재되는 제1 내지 제5촬영수단(151~155)에 의해 촬영된 이미지 원본으로부터 검출부가 이진화 및 외곽 엣지 처리를 통해 도전필름 상의 불량을 검출하는 과정을 도시한 것이다.
본 실시 예에 사용된 제1 내지 제5촬영수단(151~155)은 라인 스캔 카메라를 적용하였으며 3.33배율 렌즈를 장착하여 1.05㎛ 분해능을 도출하였다. 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 배치되는 검사조명부(145)가 제1 내지 제5촬영수단(151~155)과 센터라인(C1~C5) 상에서 상, 하로 배치되어 도전필름의 검사부위에 조명을 투과하였다. 검사조명부(145)는 길이 130mm, FOV 100mm의 규격을 적용하였다. 제1 내지 제5촬영수단(151~155)은 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)에서 각각 도전필름의 폭의 1/5 범위인 24.52mm에 대한 검사부위를 촬영하였다.
도 12는 제1 내지 제5촬영수단(151~155)에 의해 촬영되는 도전필름 원본 이미지의 일 예시이며, 도 13 내지 도 17은 제1 내지 제5촬영수단(151~155) 각각이 촬영한 이미지를 검출부에 의해 처리한 이미지이고, 도 18은 전체 이미지를 통합하여 불량 여부를 표시한 이미지이다. 검출부는 불량 좌표를 저장하고 검사맵 좌표를 통해 불량 카운터 유형을 디스플레이로 표시한다.
이를 통해 본 발명은 도전필름 롤을 검사장치에 투입하여 검사를 실시하는 과정에서 롤투롤 생산 속도 20mm/sec(1.2m/min)에서 연속 1㎛ 분해능 검사를 통해 3.5㎛ 도전볼에 대한 이물, 뭉침, 기타 도전볼 불량 여부를 검출하는 것을 확인할 수 있다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 ACF 도전필름 외관 검사장치 및 방법은 디스플레이 부품들 사이에 부착하여 특정 방향으로 전기가 통하도록 하는 필름 소재인 ACF 도전필름의 출하 전에 출하 전에 외관에 존재하는 각종 불량을 정밀하게 검출하는 검사장치 및 검사방법을 제공한다.
특히, 본 발명은 도전필름을 롤투롤 방식으로 검사 대상 도전필름 롤을 언와인딩 및 리와인딩하는 과정에서 일괄적인 자동 검사 공정을 수행하며, 투과 경계 조명 광학 방식에 의해 이미지를 촬영하고 소프트웨어적으로 처리하여 이물, 도전볼의 뭉침 및 이상을 1㎛ 분해능으로 정밀하게 검출할 수 있다.
따라서, 본 발명은 ACF 도전필름 검사 공정의 효율성 및 생산성을 향상하고 검사 정확도를 증진하여 불량률을 현저히 저감할 수 있는 등의 다양한 이점이 있으므로 산업상 이용 가능성이 매우 클 것으로 기대된다.
110: 본체부 Z1~Z5: 제1 내지 제5검사존
C1~C5: 센터라인 120: 도전필름롤제어부
121: 제1릴 122: 제2릴
130: 검사존가이드부 131,132: 제1,2검사존롤러
140: 검사부위가이드부 141: 센터돌출롤러
142,143: 제1,2사이드누름롤러 144: 센터승강실린더
145: 검사조명부 150: 도전필름검사부
151~155: 제1 내지 제5촬영수단 160: 검사존아웃가이드부
161~164: 가이드롤러 170: 무진동베이스부
171: 진동흡수패드
S10: 제1도전필름롤제어단계 S20: 검사존가이드단계
S30: 제1검사부위가이드단계 S40: 제2검사부위가이드단계
S50: 제1도전필름검사단계 S60: 제2도전필름검사단계
S70: 검사존아웃가이드단계 S80: 제2도전필름롤제어단계
C1~C5: 센터라인 120: 도전필름롤제어부
121: 제1릴 122: 제2릴
130: 검사존가이드부 131,132: 제1,2검사존롤러
140: 검사부위가이드부 141: 센터돌출롤러
142,143: 제1,2사이드누름롤러 144: 센터승강실린더
145: 검사조명부 150: 도전필름검사부
151~155: 제1 내지 제5촬영수단 160: 검사존아웃가이드부
161~164: 가이드롤러 170: 무진동베이스부
171: 진동흡수패드
S10: 제1도전필름롤제어단계 S20: 검사존가이드단계
S30: 제1검사부위가이드단계 S40: 제2검사부위가이드단계
S50: 제1도전필름검사단계 S60: 제2도전필름검사단계
S70: 검사존아웃가이드단계 S80: 제2도전필름롤제어단계
Claims (7)
- 상부, 중간, 하부 프레임을 다단 배치하고 검사 대상인 도전필름의 진행 방향으로 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)을 연속으로 마련하여 구비하는 본체부(110)와,
상기 본체부(110)의 제1검사존 일측에 설치하여 베이스필름이 부착된 도전필름 롤을 언와인딩 및 리와인딩하도록 구비하는 도전필름롤제어부(120)와,
상기 중간 프레임 상에서 상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 배치하여 도전필름의 진행을 가이드하도록 구비하는 복수의 검사존가이드부(130)와,
상기 중간 프레임 상에서 상기 복수의 검사존가이드부(130) 각각에 상응하도록 배치하여 도전필름의 검사부위를 가이드하도록 구비하는 복수의 검사부위가이드부(140)와,
상기 상부 프레임 상에서 상기 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각에 배치하여 상기 검사부위가이드부(140)에 의해 가이드되는 도전필름의 검사부위를 검사하도록 구비하는 도전필름검사부(150)와,
상기 본체부(110)의 제5검사존의 일측에서 제1검사존 방향으로 복수를 간격 배치하여 검사 완료된 도전필름을 상기 도전필름롤제어부(120)로 가이드하도록 구비하는 검사존아웃가이드부(160)와,
상기 본체부(110)의 하부 프레임에 탑재하여 본체부(110)를 무진동 상태로 조성하도록 구비하는 석정반 타입의 무진동베이스부(170)를 포함하고,
상기 도전필름검사부(150)는,
제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각의 센터라인(C1~C5) 상에서 승강 가능하도록 배치하여 도전필름 검사부위를 촬영하도록 구비하는 제1 내지 제5촬영수단(151~155)과,
제1 내지 제5촬영수단(151~155)에 의해 생성된 이미지 데이터를 소프트웨어적으로 분석하여 도전필름 상에 이물, 도전볼 뭉침 및 불량을 판별하도록 구비하는 검출부를 포함하고,
상기 제1 내지 제5촬영수단(151~155)은,
제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)에 걸쳐 사선방향으로 배치하여 각각의 도전필름 검사부위에 대해 필름 폭의 1/5 범위씩 1㎛ 분해능으로 연속 촬영하도록 구비하고,
상기 도전필름롤제어부(120)와, 검사존가이드부(130)와, 검사존아웃가이드부(160)에는, 무전해 니켈 도금처리된 SUS재질의 릴 또는 롤러를 탑재하여 도전필름의 사행을 방지하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 ACF 도전필름 외관 검사장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 검사존가이드부(130)는,
제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각의 센터라인(C1~C5)을 중심으로 진행 방향 전, 후측에 제1,2검사존롤러(131,132)를 배치하여 구비하고,
상기 검사부위가이드부(140)는,
제1 내지 제5검사존(Z1~Z5) 각각의 센터라인(C1~C5)과 동축선 상에서 상기 제1,2검사존롤러(131,132)의 상단 보다 높은 위치에 상단이 위치하도록 구비하는 센터돌출롤러(141)와,
센터돌출롤러(141)의 상단 보다 낮은 위치에 하단을 위치하되, 상기 제1,2검사존롤러(131,132) 각각의 상측에 좌, 우 한 쌍의 롤러를 배치하여 도전필름을 사이에 두고 접하도록 구비하는 제1,2사이드누름롤러(142,143)를 포함하고,
상기 검사부위가이드부(140)의 하측에는,
센터돌출롤러(141)를 승강하여 도전필름 검사부위의 높이를 조절하도록 구비하는 센터승강실린더(144)와,
센터돌출롤러(141)의 하측에서 도전필름 검사부위에 빛을 상향 조사하도록 구비하는 검사조명부(145)를 포함하고,
상기 검사부위가이드부(140)의 센터돌출롤러(141)는 석영봉 재질로 형성하여 검사조명부(145)의 조명을 도전필름 검사부위로 투과하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 ACF 도전필름 외관 검사장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 도전필름롤제어부(120)의 제1릴(121)에 검사 대상인 도전필름 롤을 장착하여 본체부(110)의 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)으로 언와인딩하는 제1도전필름롤제어단계(S10)와,
검사존가이드부(130)의 제1,2검사존롤러(131,132)가 도전필름의 하측 면에 접하여 진행 방향으로 가이드하는 검사존가이드단계(S20)와,
검사부위가이드부(140)의 센터돌출롤러(141)가 제1,2검사존롤러(131,132)의 사이에서 도전필름의 하측 면에 접하여 검사부위를 상방으로 돌출시키는 제1검사부위가이드단계(S30)와,
검사부위가이드부(140)의 제1,2사이드누름롤러(142,143)가 제1,2검사존롤러(131,132)의 상측에서 도전필름의 상측 면에 접하여 돌출된 검사부위의 양측을 눌러주는 제2검사부위가이드단계(S40)와,
검사부위가이드부(140)의 검사조명부(145)가 센터돌출롤러(141) 상측을 통과하는 도전필름 검사부위에 조명을 투과하고 도전필름검사부(150)가 돌출된 검사부위를 촬영하는 제1도전필름검사단계(S50)와,
도전필름검사부(150)가 촬영된 이미지 데이터를 소프트웨어적으로 분석하여 도전필름 상에 이물, 도전볼 뭉침 및 불량을 판별하는 제2도전필름사단계(S60)와,
검사존아웃가이드부(160)의 가이드롤러(161~164)가 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)을 통과한 도전필름을 도전필름롤제어부(120)로 가이드하는 검사존아웃가이드단계(S70)와,
도전필름롤제어부(120)의 제2릴(122)에 검사 완료된 도전필름을 리와인딩하여 검사를 완료하는 제2도전필름롤제어단계(S80)를 포함하고,
상기 제1도전필름검사단계(S50)에서는, 제1 내지 제5검사존(Z1~Z5)에 걸쳐 사선방향으로 배치되는 제1 내지 제5촬영수단(151~155)이 각각의 도전필름 검사부위에 대해 필름 폭의 1/5 범위씩 1㎛ 분해능으로 연속 촬영하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 ACF 도전필름 외관 검사방법. - 삭제
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| KR1020220026580A KR102454104B1 (ko) | 2022-03-02 | 2022-03-02 | Acf 도전필름 외관 검사장치 및 방법 |
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- 2022-03-02 KR KR1020220026580A patent/KR102454104B1/ko active IP Right Grant
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