KR102643864B1 - 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치 - Google Patents

롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치에 관한 것으로, 특히 광학 검사 모듈이 플렉시블 기판의 양면 중 적어도 하나의 면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치되고, 라인 스캐닝을 수행하는 바 타입으로 구성되며, 바디 내부에 촬영부와 조명부가 내장되도록 구성함으로써, 구조를 단순화시키고 배치 공간을 최소화시킬 수 있으며, 이를 통해 광학 검사 모듈 및 이를 포함하는 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치의 구축 및 유지 보수를 위한 시간, 노력 및 비용을 절약할 수 있도록 하는 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치에 관한 것이다.
본 발명인 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치를 이루는 구성수단은, 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치에 있어서, 플렉시블 기판을 풀어주는 언와인딩 롤러; 상기 언와인딩 롤러로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 플렉시블 기판에 대해 광학 검사를 수행하는 광학 검사 모듈; 상기 광학 검사 모듈로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 플렉시블 기판을 되감는 와인딩 롤러를 포함하여 구성되되, 상기 광학 검사 모듈은 상기 플렉시블 기판의 양면 중 적어도 하나의 면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치되고, 상기 광학 검사 모듈은 라인 스캐닝을 수행하는 바 타입으로 구성되며, 상기 광학 검사 모듈은 바디 내부에 촬영부와 조명부가 내장되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치{A device for inspecting flexible substrates by roll-to-roll}
본 발명은 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치에 관한 것으로, 특히 광학 검사 모듈이 플렉시블 기판의 양면 중 적어도 하나의 면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치되고, 라인 스캐닝을 수행하는 바 타입으로 구성되며, 바디 내부에 촬영부와 조명부가 내장되도록 구성함으로써, 구조를 단순화시키고 배치 공간을 최소화시킬 수 있으며, 이를 통해 광학 검사 모듈 및 이를 포함하는 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치의 구축 및 유지 보수를 위한 시간, 노력 및 비용을 절약할 수 있도록 하는 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치에 관한 것이다.
롤투롤 상태의 필름 또는 평판의 제조 공정에서 발생할 수 있는 결함을 검출하기 위해서 기존에는 필름을 시트 형태로 자른 다음 육안으로 검사하는 방법이 사용되었다. 그러나 이러한 육안 검사 방법은 신뢰도가 떨어지고 검사 시간이 많이 소요되므로 필름 및 평판에 존재하는 결함을 자동으로 검사하는 시스템에 대한 개발이 이루어지고 있다.
필름의 결함을 효과적으로 검사하기 위해 투과 검사 또는 반사 검사가 수행된다. 투과 검사는 필름의 내부에 존재하는 결함을 검사하기 위한 것으로, 필름을 중심으로 조명을 카메라와 반대 방향에 위치시킴으로써 조명으로부터 조사된 빛이 필름을 투과하여 카메라로 입력되도록 하는 방식이다. 반사 검사는 필름을 중심으로 조명과 카메라를 동일한 방향에 위치시켜 조명으로부터 조사된 빛이 필름 표면에 반사되어 카메라로 입력되도록 하는 방식이다.
롤투롤 상태의 필름 또는 평판은 일방향으로 계속해서 이송되므로 하나의 필름의 결함을 검사할 때 이와 같은 투과 검사와 반사 검사 중 적어도 하나가 수행된다.
이와 같은 롤투롤 필름 검사에 관련하여, 대한민국 등록특허 제10-2173943호(이하, "선행기술문헌"이라 함)는 롤투롤 방식으로 이송하는 필름의 이송방향과 교차하는 방향으로 촬영부를 이송시켜 촬영함으로써, 종래에 촬영부가 고정된 상태에서 촬영이 이루어지던 검사장치에서 검출이 불가능했던 결함에 대한 검출이 가능하게 하여, 필름의 결함을 더욱 정확하게 검사할 수 있는 롤투롤 필름 검사 장치 및 롤투롤 필름 검사 방법을 제안하고 있다.
그러나, 상기 선행기술문헌은 촬영부와 조명부가 별도의 개별 구조로 분리되어 배치됨에 따라, 상대적으로 많은 배치 및 장착 공간이 필요하고, 구성품 및 설치기구가 복잡하여 적용을 위한 소요 비용이 증가하는 단점을 가지고 있다. 또한, 상기 선행기술문헌은 필름의 일면에 대해서만 검사를 수행할 수 있는 한계점이 있고, 만약 필름의 양면에 대한 검사를 수행하기 위하여 개별 구조의 촬영부와 조명부를 각각 두개씩 배치하는 경우, 구조가 더욱더 복잡해지고 배치 장착 공간이 더욱더 증가하여 문제점이 더욱더 배가되는 단점이 발생한다.
선행기술문헌 : 대한민국 등록특허 제10-2173943호(공고일자 : 2020년 11월 05일, 발명의 명칭 : 롤투롤 필름 검사 장치 및 롤투롤 필름 검사 방법)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 광학 검사 모듈이 플렉시블 기판의 양면 중 적어도 하나의 면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치되고, 라인 스캐닝을 수행하는 바 타입으로 구성되며, 바디 내부에 촬영부와 조명부가 내장되도록 구성함으로써, 구조를 단순화시키고 배치 공간을 최소화시킬 수 있으며, 이를 통해 광학 검사 모듈 및 이를 포함하는 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치의 구축 및 유지 보수를 위한 시간, 노력 및 비용을 절약할 수 있도록 하는 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치를 이루는 구성수단은, 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치에 있어서, 플렉시블 기판을 풀어주는 언와인딩 롤러; 상기 언와인딩 롤러로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 플렉시블 기판에 대해 광학 검사를 수행하는 광학 검사 모듈; 상기 광학 검사 모듈로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 플렉시블 기판을 되감는 와인딩 롤러를 포함하여 구성되되, 상기 광학 검사 모듈은 상기 플렉시블 기판의 양면 중 적어도 하나의 면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치되고, 상기 광학 검사 모듈은 라인 스캐닝을 수행하는 바 타입으로 구성되며, 상기 광학 검사 모듈은 바디 내부에 촬영부와 조명부가 내장되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 광학 검사 모듈은 상기 플렉시블 기판의 양면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 한 쌍으로 구성되되, 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈은 상기 플렉시블 기판의 상측과 하측에 각각 하나씩 배치되거나 상기 플렉시블 기판의 상측과 하측 중 일측에만 모두 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학 검사 모듈 이전에 배치되어 상기 플렉시블 기판에 코팅층을 형성하는 코팅 모듈을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 언와인딩 롤러와 상기 와인딩 롤러 사이에 배치되어 이동되는 플렉시블 기판이 텐션을 유지할 수 있도록 하고 가이드될 수 있도록 하는 텐션/가이드 롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학 검사 모듈은 상기 플렉시블 기판에 대해 광학 검사를 수행하여 획득한 검사 데이터를 전송하여 상기 플렉시블 기판에 대한 표면 검사와 코팅 결과 분석 중 적어도 하나가 수행되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제 및 해결수단을 가지는 본 발명인 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치에 의하면, 광학 검사 모듈이 플렉시블 기판의 양면 중 적어도 하나의 면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치되고, 라인 스캐닝을 수행하는 바 타입으로 구성되며, 바디 내부에 촬영부와 조명부가 내장되도록 구성하기 때문에, 구조를 단순화시키고 배치 공간을 최소화시킬 수 있으며, 이를 통해 광학 검사 모듈 및 이를 포함하는 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치의 구축 및 유지 보수를 위한 시간, 노력 및 비용을 절약할 수 있도록 하는 장점이 발생된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치의 개략적인 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치의 개략적인 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치의 개략적인 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치를 구성하는 광학 검사 모듈의 개략적인 배치도와 단면 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결수단 및 효과를 가지는 본 발명인 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치의 개략적인 구성 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치의 개략적인 단면 구성도이며, 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치의 개략적인 단면 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치(100)는 언와인딩 롤러(10), 광학 검사 모듈(50) 및 와인딩 롤러(70)를 포함하여 구성된다. 또한 더 나아가 코팅 모듈(30) 및 텐션/가이드 롤러(90)가 더 포함되어 구성된다. 상기 코팅 모듈(30)은 상기 광학 검사 모듈(50)에 의해 플렉시블 기판이 검사받기 이전에 상기 플렉시블 기판에 해당 코팅층을 형성하기 때문에, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플렉시블 기판(s)의 이동 방향(왼쪽에서 오른쪽 방향)을 기준으로 상기 광학 검사 모듈(50) 이전에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 언와인딩 롤러(10)는 상기 플렉시블 기판(s)을 풀어주는 동작을 수행하고, 상기 광학 검사 모듈(50)은 상기 언와인딩 롤러(10)로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 플렉시블 기판(s)에 대해 광학 검사를 수행하는 동작을 수행하며, 상기 와인딩 롤러(70)는 상기 광학 검사 모듈(50)로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 플렉시블 기판(s)을 되감는 동작을 수행한다.
본 발명에 적용되는 상기 광학 검사 모듈(50)은 종래와 달리 구조가 단순화되고 배치 공간을 최소화할 수 있도록 배치 및 구성되고, 더 나아가 플렉시블 기판(s)의 양면 중 한쪽면만 또는 양쪽면 모두에 대해서도 광학 검사를 수행할 수 있도록 구성된다.
이를 위하여, 본 발명에 적용되는 광학 검사 모듈(50)은 상기 플렉시블 기판(s)의 양면 중 적어도 하나의 면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치되고, 상기 광학 검사 모듈(50)은 라인 스캐닝을 수행하는 바 타입으로 구성되며, 상기 광학 검사 모듈(50)은 도 4에 도시된 바와 같이 바디(51) 내부에 촬영부(53)와 조명부(55)가 내장되어 구성된다.
상기 광학 검사 모듈(50)은 상기 플렉시블 기판(s)의 양면 중 적어도 하나의 면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치된다.
구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 광학 검사 모듈(50)은 하나로만 구성되어 상기 플렉시블 기판(s)의 양면 중 하나의 면에 대해서만 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 광학 검사 모듈(50)은 상기 플렉시블 기판(s)의 상측 또는 하측에 배치되어 플렉시블 기판(s)의 하나의 면에 대해서만 광학 검사를 수행할 수 있다. 도 1에서 상기 광학 검사 모듈(50)은 상기 플렉시블 기판(s)의 상측에 배치되는 것을 예시하고 있지만, 경우에 따라서는 상기 플렉시블 기판(s)의 하측에 배치될 수도 있다.
한편, 상기 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 광학 검사 모듈(50)은 한 쌍으로 구성되어 상기 플렉시블 기판(s)의 양면 모두에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치될 수 있다.
구체적으로 상기 광학 검사 모듈(50)은 상기 플렉시블 기판(s)의 양면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 한 쌍으로 구성되되, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈(50)은 상기 플렉시블 기판(s)의 상측과 하측에 각각 하나씩 배치되거나, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 플렉시블 기판(s)의 상측과 하측 중 일측에만 모두 배치되어 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈(50)은 상기 플렉시블 기판(s)의 양면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 상기 플렉시블 기판(s)의 상측과 하측에 각각 하나씩 배치된다. 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈(50)은 상기 플렉시블 기판(s)을 사이에 두고 수직 방향으로 바로 상호 대향되도록 배치될 수도 있고 상기 플렉시블 기판(s)을 사이에 두고 사선 방향으로 배치될 수도 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈(50)은 상기 플렉시블 기판(s)의 양면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 상기 플렉시블 기판(s)의 상측과 하측 중 일측에만 모두 배치될 수도 있다. 도 3은 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈(50)이 모두 상기 플렉시블 기판(s)의 상측에 배치되는 것을 예시하고 있지만, 경우에 따라서 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈(50)이 모두 상기 플렉시블 기판(s)의 하측에 배치될 수도 있다.
그런데, 상기 플렉시블 기판(s)의 양면에 대해 모두 광학 검사를 수행하기 위하여, 상기 플렉시블 기판(s)의 상측 또는 하측에만 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈(50)을 배치한 경우(도 3에서는 상측에만 한 쌍의 광학 검사 모듈(50)이 배치되는 경우를 예시함), 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈(50)과 상기 언와인딩 롤러(10) 및 상기 와인딩 롤러(70) 사이의 위치 및 배치 구조가 변경될 필요가 있다.
즉, 상기 언와인딩 롤러(10), 상기 플렉시블 기판(s)의 양면 중 일면에 대해 검사를 수행하는 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 왼쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50)), 상기 플렉시블 기판(s)의 양면 중 타면에 대해 검사를 수행하는 상기 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 오른쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50)) 및 상기 와인딩 롤러(70)는 첫번째 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 왼쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50))이 상기 플렉시블 기판(s)의 일면에 대향되도록 배치되고 두번째 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 오른쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50))이 상기 플렉시블 기판(s)의 타면에 대향되도록 배치되는 관계를 유지할 필요가 있다.
이를 위한 방법으로, 본 발명은 상기 언와인딩 롤러(10)와 상기 와인딩 롤러(70) 사이에 상기 첫번째 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 왼쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50)) 및 상기 두번째 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 오른쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50))이 배치되는 구조를 적용하지 않고 상기 첫번째 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 왼쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50))과 상기 두번째 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 오른쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50)) 사이에 상기 와인딩 롤러(70)가 배치되는 관계를 채택 적용한다.
즉, 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치(100)는 상기 와인딩 롤러(70)가 상기 첫번째 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 왼쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50))와 상기 두번째 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 오른쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50)) 사이에 배치되는 구성을 채택 적용한다.
이와 같은 배치 구조를 통해, 상기 플렉시블 기판(s)은 일방향으로 상기 첫번째 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 왼쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50))을 통과하고, 타방향(일방향과 반대 방향)으로 상기 두번째 광학 검사 모듈(50)(도 3에서 와인딩 롤러(70)의 오른쪽에 배치되는 광학 검사 모듈(50))을 통과하면서 상기 와인딩 롤러(70)에 되감길 수 있기 때문에, 상기 플렉시블 기판(s)은 상기 첫번째 광학 검사 모듈(50)과 상기 두번째 광학 검사 모듈(50)을 통과하면서 서로 반대쪽 면이 모두 상측에 배치되는 상기 첫번째 광학 검사 모듈(50)과 상기 두번째 광학 검사 모듈(50)에 대향된 상태를 유지할 수 있고, 이로 인하여 상기 플렉시블 기판(s)의 양면에 대해 모두 광학 검사를 수행할 수 있게 된다.
상술한 광학 검사 모듈(50)은 라인 스캐닝을 수행하는 바(bar) 타입으로 구성된다. 즉, 본 발명에 적용되는 광학 검사 모듈(50)은 플렉시블 기판(s)의 일정한 면적에 대해 스캐닝을 수행하는 것이 아니라 라인 스캐닝을 수행할 수 있도록 바 타입으로 구성된다. 따라서, 본 발명에 적용되는 광학 검사 모듈(50)의 배치 공간츨 최소화할 수 있고 구조를 단순하게 구성할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 본 발명에 적용되는 광학 검사 모듈(50)은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 라인 스캐닝을 수행할 수 있는 바 타입으로 구성된다. 따라서, 본 발명에 적용되는 광학 검사 모듈(50)은 구성요소들이 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 내장 형태로 장착되어 구성할 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 적용되는 상기 광학 검사 모듈(50)은 라인 스캐닝을 수행할 수 있는 바 타입으로 구성되되, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 바 타입의 바디(51) 내부에 촬영부(53)와 조명부(55)가 내장되어 구성될 수 있다.
상기 바디(51)는 상기 광학 검사 모듈(50)이 바 타입이기 때문에 역시 바 타입으로 형성되되, 상기 촬영부(53)와 상기 조명부(55)를 내장할 수 있는 내부 공간과 구조를 가진다.
상기 촬영부(53)는 상기 바디(51)에 내장된 상태로 상기 플렉시블 기판(s)에 대향되도록 배치되어 상기 플렉시블 기판(s)에 대해 라인 스캐닝 방식으로 영상을 촬영하여 획득한다.
상기 조명부(55)는 상기 바디(51)에 내장된 상태로 상기 촬영부(53)에 의해 촬영이 이루어지는 영역을 향하도록 배치되어 상기 촬영부(53)에 의해 영상이 촬영되는 상기 플렉시블 기판(s)의 영역에 대해 조명을 비추는 동작을 수행한다. 상기 조명부(55)는 상기 촬영부(53)의 양측에 배치되어 한 쌍의 구성되고, 각각 상기 촬영부(53)에 의해 영상이 촬영되는 상기 플렉시블 기판(s)의 영역에 조명을 비출 수 있도록 경사지도록 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 광학 검사 모듈(50) 이전에 배치되어 상기 플렉시블 기판(s)에 코팅층을 형성하는 코팅 모듈(30)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 적용되는 플렉시블 기판(s)은 디스플레이용 기판 뿐만 아니라 2차 전지 등 다양한 제품에 적용될 수 있고, 상기 광학 검사 모듈(50)에 의한 검사는 플렉시블 기판(s) 자체에 대한 검사일 수도 있지만 다양한 코팅층이 형성된 플렉시블 기판(s)일 수도 있다. 여기서 상기 코팅층은 다양한 목적을 위해 형성될 수 있고 다양한 기능을 위해 형성될 수 있다.
상기 플렉시블 기판(s)에 형성되는 코팅층은 본 발명인 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치(100)와 별개의 장치에서 별도의 공정으로 형성될 수 있지만, 공정의 단순화를 위한 연속 공정으로서 본 발명인 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치(100)에서 수행할 수 있고, 이후 연속 공정으로 광학 검사를 수행할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치(100)는 상기 코팅 모듈(30)을 상기 광학 검사 모듈(50) 이전에 배치되어 상기 플렉시블 기판(s)에 다양한 목적 및 기능을 위한 코팅층이 형성될 수 있도록 한다. 여기서, 상기 광학 검사 모듈(50) 이전이란 상기 플렉시블 기판(s)의 이동 방향을 기준으로 상기 플렉시블 기판(s)이 출발하는 쪽을 의미한다. 즉, 도 4의 (a)에서 상기 플렉시블 기판(s)의 이송 방향(화살표 방향)을 기준으로 상기 광학 검사 모듈(50)의 왼쪽에 상기 코팅 모듈(30)이 배치된다. 결국, 상기 코팅 모듈(30)에 의해 먼저 코팅층이 형성되고, 이후 코팅층이 형성된 상기 플렉시블 기판(s)에 대해 상기 광학 검사 모듈(50)에 의해 광학 검사가 수행된다.
상기 코팅 모듈(30)에 의해 상기 플렉시블 기판(s)에 코팅층이 형성되면, 상기 코팅층에 대해 건조 공정을 더 수행하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 코팅 모듈(30)과 상기 광학 검사 모듈(50) 사이에 건조 모듈(미도시)을 더 포함하는것이 바람직하다.
한편, 상기 언와인딩 롤러(10)는 상기 와인딩 롤러(70)와 사이에서 상호 간의 회전 운동에 의해 필름 등의 플렉시블 기판(s)을 풀거나 또는 되감는 동작을 수행한다. 구체적으로 상기 언와인딩 롤러(10)는 상기 플렉시블 기판(s)을 풀어주는 동작을 수행하고, 상기 와인딩 롤러(70)는 상기 광학 검사 모듈(50)로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 플렉시블 기판(s)을 되감는 동작을 수행한다.
상기 언와인딩 롤러(10)와 와인딩 롤러(70)는 상호 연동하여 필름형 피검사 대상체, 즉 플렉시블 기판(s)을 감거나 풀어줌으로써 플렉시블 기판(s)을 검사, 테스트, 측정 등을 위한 광학 검사를 수행하는 영역에 해당하는 광학 검사 모듈(50)을 따라 이송시킨다. 상기 언와인딩 롤러(10)에 감겨있는 상기 플렉시블 기판(s)은 복수의 텐션/가이드 롤러(90)를 통해 텐션이 유지되고 가이드되면서 상기 광학 검사 모듈(50)을 통과하여 상기 와인딩 롤러(70)에 되감긴다.
상기 언와인딩 롤러(10)와 와인딩 롤러(70) 중 적어도 한쪽에는 이송되는 플렉시블 기판(s)의 장력을 검출하기 위한 로드 셀(미도시)이 설치될 수 있다. 상기 플렉시블 기판(s)에 일정 크기 이상의 장력이 가해지면 상기 플렉시블 기판(s)이 파손될 수 있으므로, 로드 셀(미도시)은 상기 플렉시블 기판(s)의 장력을 모니터링하여 이를 방지한다. 즉, 로드 셀은 상기 플렉시블 기판(s)이 받는 장력이 일정 크기 이상이 되면 상기 플렉시블 기판(s)이 한계 장력 이하로 이송될 수 있도록 상기 언와인딩 롤러(10)와 와인딩 롤러(70)의 속도를 조절할 수 있는 신호를 제공한다.
상기 언와인딩 롤러(10)와 와인딩 롤러(70)의 회전 방향은 가변될 수 있다. 즉, 언와인딩 롤러(10)에서 풀려 와인딩 롤러(70)로 감기면서 검사를 수행받은 상기 플렉시블 기판(s)에 다시 다양한 필요한 공정(예를 들어 코팅층 형성 공정, 건조 공정, 다양한 필름 적층 공정 등)을 수행할 필요가 있거나 이러한 필요한 공정 후 다시 검사를 수행할 필요가 있는 경우, 언와인딩 롤러(10) 및 와인딩 롤러(70)의 회전 방향이 바뀌어 와인딩 롤러(70)에 감긴 플렉시블 기판(s)이 풀리면서 언와인딩 롤러(10)에 감길 수 있다.
이 경우, 상기 광학 검사 모듈(50)은 언와인딩 롤러(10)와 코팅 모듈(30) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 광학 검사 모듈(50)은 도 1 내지 도 3에서 코팅 모듈(30)과 와인딩 모듈(70) 사이에 배치되는 것으로 예시하고 있지만, 경우에 따라서는 상기 언와인딩 롤러(10)와 상기 코팅 모듈(30) 사이 및 상기 코팅 모듈(30)과 상기 와인딩 롤러(70) 사이 중, 적어도 하나의 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 언와인딩 롤러(10)에서 풀려서 이동되는 상기 플렉시블 기판(s)은 상기 코팅 모듈(30)로 이송되면서 코팅층 형성 공정을 수행받을 수 있다. 물론 상기 코팅 모듈(30)이 없는 경우에는 바로 상기 광학 검사 모듈(50)로 이송되면서 광학 검사 공정을 수행받는다.
즉, 상기 언와인딩 롤러(10)에서 풀려서 이동되는 상기 플렉시블 기판(s)은 텐션이 유지된 상태로 가이드되면서 상기 코팅 모듈(30)을 거쳐 상기 광학 검사 모듈(50)로 이송되거나 또는 바로 상기 광학 검사 모듈(50)로 이송되고, 상기 광학 검사 모듈(50)은 상기 플렉시블 기판(s)에 대해 다양한 분석, 테스트, 측정, 검사를 위한 광학 검사를 수행한다.
즉, 상기 광학 검사 모듈(50)은 텐션이 유지된 상태로 이동되는 플렉시블 기판(s) 대해 다양한 분석, 테스트, 측정, 검사를 위한 광학 검사를 수행한다. 상기 광학 검사 모듈(s)은 상기 플렉시블 기판(s)에 대해 광학 검사를 수행하여 획득한 검사 데이터를 이용하여 직접 다양한 분석, 측정 등을 수행할 수도 있고, 상기 플렉시블 기판(s)에 대해 광학 검사를 수행하여 획득한 검사 데이터를 외부의 장치(예를 들어 다양한 분석, 측정, 검사를 수행할 수 있는 모니터링 장치 등)로 전송하여 상기 플렉시블 기판에 대한 표면 검사와 코팅 결과 분석 중 적어도 하나가 수행되도록 할 수도 있다.
이와 같이, 상기 플렉시블 기판(s)에 대해 광학 검사를 수행하여 획득한 검사 데이터를 이용하여 수행되는 상기 플렉시블 기판에 대한 표면 검사와 코팅 결과 분석 등은 별도의 모니터링 장치(미도시)를 구비하여 수행될 수도 있고, 별도의 모니터링 장치를 구비하지 않고 상기 광학 검사 모듈(50)에서 함께 수행될 수도 있다.
그러나, 상기 플렉시블 기판(s)에 대해 광학 검사를 수행하여 획득한 검사 데이터를 이용하여 수행되는 상기 플렉시블 기판(s)에 대한 표면 검사와 코팅 결과 분석 등은 상기 광학 검사 모듈(50)의 단순화 및 검사, 분석 등의 정확성을 보장하기 위하여 상기 광학 검사 모듈(50)로부터 상기 플렉시블 기판에 대해 광학 검사를 수행하여 획득한 검사 데이터를 전송받은 외부의 분석 장치, 예를 들어 모니터링 장치(미도시)에 의해 분석되는 것이 바람직하다.
상기 모니터링 장치(미도시)는 상기 광학 검사 모듈(50)로부터 상기 플렉시블 기판(s)에 대해 광학 검사를 수행하여 획득한 검사 데이터를 전송받으면, 상기 전송받은 검사 데이터를 이용하여 상기 플렉시블 기판(s)에 대한 표면 검사와 코팅 결과 분석 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
상기 광학 검사 모듈(50)로부터 전송받은 검사 데이터는 상기 플렉시블 기판(s)을 촬영한 영상 데이터이고, 상기 모니터링 장치(미도시)는 상기 영상 데이터에 해당하는 검사 데이터를 분석하여 상기 플렉시블 기판(s)에 대한 표면 검사와 코팅 결과 분석 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
상기 표면 검사는 상기 플렉시블 기판(s)의 표면 또는(및) 상기 플렉시블 기판(s)에 코팅된 코팅층에 대한 검사, 예를 들어, 상기 영상 데이터를 분석하여 핀홀, 찍힘, 탈리, 주름, 이물 등의 다양한 결함 여부를 판단하고, 더 나아가 결함의 유형 및 사이즈 등에 대한 정밀 분석을 수행할 수 있다.
또한, 상기 코팅 결과 분석은 상기 영상 데이터를 분석하여 상기 플렉시블 기판(s)에 코팅층이 형성된 코팅 영역과 코팅층이 형성되지 않는 미코팅 영역의 구분, 코팅 영역과 미코팅 영역의 폭 치수 측정, 사전에 설정된 기준 영역과 상기 코팅 영역 및 미코팅 영역을 비교하여 코팅 영역과 미모팅 영역의 미스매칭 여부 판단 등에 대한 분석을 포함한다.
상기 광학 검사 모듈(50)을 통과하면서 광학 검사 공정을 수행받은 플렉시블 기판(s)은 상기 와인딩 롤러(70)에 되감긴다. 역시 상기 광학 검사 모듈(50)로부터 전달되는 상기 플렉시블 기판(s)은 텐션이 유지된 상태로 상기 와인딩 롤러(70)에 되감긴다. 즉, 상기 와인딩 롤러(70)는 상기 광학 검사 모듈(50)로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 플렉시블 기판을 되감는 동작을 수행한다.
상기 언와이딩 롤러(10)에서 상기 와인딩 롤러(70)까지 이동하는 상기 플렉시블 기판(s)은 주름지지 않고 텐션이 유지된 상태로 이송될 필요가 있고, 옆으로 이탈되지 않도록 가이드되어 이송될 필요가 있다. 이를 위하여 상기 언와인딩 롤러(10)와 상기 와인딩 모듈(70) 사이에는 이송되는 상기 플렉시블 기판(s)이 텐션을 유지할 수 있도록 함과 동시에 가이드될 수 있도록 하는 복수의 텐션/가이드 롤러(90)가 각각 배치된다.
즉, 상기 복수의 텐션/가이드 롤러(90)는 상기 언와이딩 롤러(10)와 상기 와인딩 롤러(70) 사이에 배치되어 이동되는 플렉시블 기판(s)이 텐션을 유지할 수 있도록 하고 가이드될 수 있도록 하는 동작을 수행한다.
좀 더 구체적으로, 상기 언와이딩 롤러(10)와 상기 코팅 모듈(30) 사이, 상기 코팅 모듈(30)과 상기 광학 검사 모듈(50) 사이 및 상기 광학 검사 모듈(50)과 상기 와인딩 롤러(70) 사이에 배치되어 이동되는 플렉시블 기판(s)이 텐션을 유지할 수 있도록 하고 가이드될 수 있도록 하는 복수의 텐션/가이드 롤러를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 각각의 텐션/가이드 롤러(90)는 텐션 유지 동작과 가이드 동작을 모두 수행할 수 있도록 구성될 수도 있고, 텐션 유지 동작만 또는 가이드 동작만을 수행할 수 있도록 구성될 수도 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
s : 기판 10 : 언와인딩 롤러
30 : 코팅 모듈
50 : 광학 검사 모듈 51 : 바디
53 : 촬영부 55 : 조명부
70 : 와인딩 롤러 90 : 텐션/가이드 롤러
100 : 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치

Claims (5)

  1. 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치에 있어서,
    플렉시블 기판을 풀어주는 언와인딩 롤러;
    상기 언와인딩 롤러로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 플렉시블 기판에 대해 광학 검사를 수행하는 광학 검사 모듈;
    상기 광학 검사 모듈로부터 텐션이 유지된 상태로 전달되는 플렉시블 기판을 되감는 와인딩 롤러를 포함하여 구성되되,
    상기 광학 검사 모듈은 상기 플렉시블 기판의 양면 중 적어도 하나의 면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 배치되고, 상기 광학 검사 모듈은 라인 스캐닝을 수행하는 바 타입으로 구성되며, 상기 광학 검사 모듈은 바디 내부에 촬영부와 조명부가 내장되어 구성되고,
    상기 바디는 바 타입으로 형성되되, 상기 촬영부와 상기 조명부를 내장할 수 있는 내부 공간을 구비한 구조를 가지고, 상기 촬영부는 상기 바디에 내장된 상태로 상기 플렉시블 기판에 대향되도록 배치되어 상기 플렉시블 기판에 대해 라인 스캐닝 방식으로 영상을 촬영하여 획득하고, 상기 조명부는 상기 바디에 내장된 상태로 상기 촬영부의 양측에 배치되어 한 쌍으로 구성되고, 각 조명부는 상기 촬영부에 의해 영상이 촬영되는 상기 플렉시블 기판의 영역에 조명을 비출 수 있도록 경사지도록 배치되며,
    상기 광학 검사 모듈은 상기 플렉시블 기판의 양면에 대해 광학 검사를 수행할 수 있도록 한 쌍으로 구성되되, 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈은 상기 플렉시블 기판의 상측과 하측 중 일측에만 모두 배치되고, 이 경우, 상기 와인딩 롤러는 상기 한 쌍의 광학 검사 모듈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 플렉시블 기판 검사 장치.
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