KR20070072547A - 광제어 필름 검사 방법, 검사 시스템 및 제조 방법 - Google Patents

광제어 필름 검사 방법, 검사 시스템 및 제조 방법 Download PDF

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KR20070072547A
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케빈 페트릭 카팔도
유 휴
청헤이 영
얀 장
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

본 발명은 광제어 필름(22) 검사 방법에 있어서, 오버헤드 광원(28)의 빛을 광제어 필름(22)의 제 1 면에서 반사하여 광제어 필름(22)의 결함을 조사하는 단계와, 백라이트 광원(18)의 투과광을 광제어 필름(22)의 제 2 면을 통하여 상기 제 1 면에 지향하여 광제어 필름(22)의 결함을 조사하는 단계와, 오버헤드 광원(28)의 빛을 광제어 필름(22)의 제 2 면에서 반사하여 광제어 필름(22)의 결함을 조사하는 단계와, 백라이트 광원(18)의 투과광을 광제어 필름(22)의 제 1 면을 통하여 제 2 면에 지향하여 광제어 필름(22)의 결함을 조사하는 단계와, 광제어 필름(22)의 각각의 조사된 결함의 위치를 측정하는 단계를 포함하는 광제어 필름(22) 검사 방법이다.

Description

광제어 필름 검사 방법, 검사 시스템 및 제조 방법{SYSTEM AND METHOD FOR INSPECTING A LIGHT-MANAGEMENT FILM AND THE METHOD OF MAKING THE LIGHT-MANAGEMENT FILM}
평판 디스플레이(예를 들어, 백라이트 컴퓨터 디스플레이)에서는, (시트, 층, 호일 등등으로 칭할 수 있는) 광제어 필름이 예를 들어, 빛을 지향(direct), 확산(diffuse) 및/또는 편광(polarize)시키기 위해 통상 사용된다. 예를 들어, 백라이트 디스플레이에서는, 휘도 강화 필름이라고도 칭할 수 있는 광전환(light-redirecting) 구조를 포함하는 광제어 필름은 광전환 구조(예를 들어, 프리즘 구조)를 사용하여 시야축(즉, 디스플레이에 수직인 축)을 따라 빛을 지향할 수 있다. 이로써, 디스플레이의 사용자가 보는 빛의 휘도가 강화되고, 축상 조명의 바람직한 레벨을 창출함에 있어서 시스템이 더 적은 전력을 소비하도록 허용한다. 이러한 필름은 프로젝션 디스플레이, 교통 신호 및 조명 신호와 같은 또 다른 광학 디자인의 넓은 분야에 사용될 수 있다.
광전환 구조를 포함하는 광제어 필름을 제조 및/또는 취급하는 동안에 광제 어 필름에 다양한 결함이 나타날 수 있다. 광제어 필름의 광전환 특성은 광제어 필름 내의 이러한 결함의 검사를 어렵게 할 수 있다. 예를 들어, 광제어 필름의 광전환 특성은 초점이 맞지 않는 이미지(예를 들어, 흐릿한 이미지, 왜곡된 이미지 등등)를 야기할 수 있다. 사람 또는 카메라에 의한 종래의 검사는 주어진 광제어 필름 표본의 모든 결함을 신뢰성 있게 조사하기에 충분히 완전하지 않다. 이것은 제한된(한정된) 시야각 및 광각에서의 필름 검사도 포함한다.
당업계에서는 광제어 필름을 검사하는 개선된 시스템 및 방법이 필요하다. 더 정확하게는, 광전환 구조를 포함하는 광제어 필름을 검사하는 개선된 시스템 및 방법이 필요하다.
광제어 필름을 검사하는 시스템 및 방법 그리고 광제어 필름 제조 방법이 본 명세서에 개시되어 있다.
광제어 필름 검사 방법의 하나의 실시예는, 오버헤드 광원의 빛을 광제어 필름의 제 1 면에서 반사하여 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와, 광제어 필름의 제 2 면을 통과하는 백라이트 광원의 투과광을 상기 제 1 면에 지향하여 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와, 오버헤드 광원의 빛을 광제어 필름의 제 2 면에서 반사하여 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와, 광제어 필름의 제 1 면을 통과하는 백라이트 광원의 투과광을 제 2 면에 지향하여 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와, 광제어 필름의 각각의 조사된 결함의 위치를 측정하는 단계를 포함한다.
광제어 필름 검사 시스템의 하나의 실시예는, 제 1 플레이트 표면 및 제 2 플레이트 표면을 포함하는 작업 플레이트와, 투과광이 제 2 플레이트 표면을 통과 하여 제 1 플레이트 표면에 투과될 수 있도록 하는 투과광원의 역할이 가능하며 제 2 플레이트 표면 가까이 배치되고 작업 플레이트와 광통신하는 백라이트 광원과, 광제어 필름이 제 1 플레이트 표면과 물리적인 통신을 하도록 배치될 때 반사광이 광제어 필름으로부터 반사될 수 있도록 하는 반사광원의 역할이 가능하며 제 1 표면 플레이트 가까이 배치되고 작업 플레이트 배치된 백라이트 광원과 반대 측면에 배치되는 오버헤드 광원을 포함한다.
광제어 필름 제조 방법의 하나의 실시예는, 광제어 필름의 표면에 배치된 광전환 구조를 포함하는 광제어 필름을 형성하는 단계와, 오버헤드 광원의 빛을 광제어 필름의 제 1 면에서 반사하여 광제어 필름의 결함을 조사하는 것을 포함하는 광제어 필름 검사 단계와, 광제어 필름의 제 2 면을 통과하는 백라이트 광원의 투과광을 제 1 면에 지향하여 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와, 오버헤드 광원의 빛을 광제어 필름의 제 2 면에서 반사하여 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와, 광제어 필름의 제 1 면을 통과하는 백라이트 광원의 투과광을 제 2 면에 지향하여 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와, 광제어 필름의 각각의 조사된 결함의 위치를 측정하는 단계와, 조사된 결함을 분류하는 단계와, 결함의 원인을 판단하기 위하여 분류된 결함을 소정의 결함 세트와 비교하는 단계와, 분류된 결함을 소정의 결함 세트와의 비교에 기초한 광제어 필름 형성에서의 처리 조건을 변경하는 단계를 포함한다.
상술된 특징 및 다른 특징들은 후술되는 발명의 상세한 설명, 도면, 첨부되는 청구항으로부터 당업자에게 인정되고 이해될 것이다.
요소들이 번호와 동일한 예시적인 실시예인 도면을 참조하면:
도 1은 광제어 필름 검사 시스템의 개략도.
본 명세서에 유의해야할 점은 여기서 "제 1", "제 2", 및 그와 유사한 용어들은 어떠한 순서, 양, 혹은 중요도를 나타내는 것이 아니라 서로 간에 구분을 위해 사용되었고, 본 명세서에서 "어떤" 및 "하나의"는 수량을 제한하여 나타내는 것이 아니라 적어도 하나의 존재를 나타내는 것이다. 나아가 본 명세서에 개시된 모든 범위는 포괄적이며 조합가능하다(예를 들어, "약 25 중량 퍼센트(wt.%)까지, 바람직하게는 약 5wt.% 내지 약 20wt.%, 그리고 더 바람직하게는 약 10wt.% 내지 약 15wt.%"의 범위는 종점들과 모든 중간값의 범위를, 예를 들어 "약 5wt.% 내지 약 25wt.%, 약 5wt.% 내지 약 15wt.%" 등등, 포괄한다).
본 명세서에 광제어 필름 검사 시스템 및 방법 그리고 광제어 필름 제조 방법이 개시되어 있다. 백라이트 디스플레이에 대한 광제어 필름에 대한 언급들은 단지 논의의 편의를 위한 것이며 다른 응용은 본 발명의 범위에 포함된 것으로 여겨진다. 더욱이, 광전환 구조를 포함하는 광제어 필름에 대해 논의되는 한편, 시스템 및 방법이 다른 광제어 필름(예를 들어, 프리즘형 제 1 표면, 짜임있는 제 2 표면, 등등을 포함하는 다기능 휘도 강화 필름)에 적용되어 사용될 수 있다.
어떤 실시예에는, 광제어 필름은 시야축 방향을 따라 (즉, 디스플레이에 수직으로) 광을 지향하는 광전환 구조(예를 들어, 프리즘(피라미드형) 구조, 입방체 모서리, 구, 가장자리 등등)를 포함할 수 있다. 일반적으로 광제어 필름은 그 위에 배치된 선택적인 경화가능한 코팅을 포함할 수 있는 베이스 필름을 포함한다. 광전환 구조는 예를 들어, 베이스 필름에 경화가능한 코팅을 바르고 원하는 광전환 구조를 경화가능한 코팅에 그 구조를 직접 베이스 필름 등등에 핫 엠보싱(hot embossing) 가공하는 것 등으로 주조하여 생성될 수 있다. 용도에 따라 베이스 필름 재료가 변할 수 있지만, 적합한 재료는 Coyle 등등의 미국특허 출원공개공보 제 2003/0108710 호에서 공개되어 논의된 투명 베이스 필름 재료를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 광제어 필름의 베이스 필름 재료는, 아크릴, 폴리카보네이트, 페놀, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피온네이트, 폴리(에테르 슬폰), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리우레탄, 폴리에스터, 폴리(염화 비닐), 폴리에틸린 테레프탈레이트 등등 뿐만 아니라 혼합물, 공 중합체, 반응 생성물 그리고 상술한 것 중 적어도 하나의 조합을 포함할 수 있다.
선택적인 경화가능한 코팅은 일반적으로 중합가능한 화합물을 포함하는 경화가능한 합성물을 포함할 수 있다. 여기서 사용되는 중합가능한 화합물은 급격한, 양이온의, 음이온의, 열적 및/또는 광화학적 중합을 겪는 적어도 하나의 작용기를 포함하는 단량체 혹은 올리고머(oligomer)를 포함할 수 있다. 적합한 작용기는 예를 들어, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐, 에폭시드 등등을 포함한다.
예를 들어, 경화가능한 합성물은 예를 들어, 사이클로펜틸 메타크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 메틸사이클로헥실메타크릴레이트, 트라이메틸사이클로헥실 메타크릴레이트, 놀볼닐메타크릴레이트, 놀볼닐메틸 메타크릴레이트, 아이소볼닐 메타크릴레이트, 로릴 메타크릴레이트 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 하이드록시 프로필 아크릴레이트, 헥산다이올 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 다이에틸렌글리콜 아크릴레이트, 헥산다이올 메타크릴레이트, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 다이에틸렌글리콜 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 다이메타크릴레이트, 프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 부탄다이올 다이크릴레이트, 부탄다이올 다이메타크릴레이트, 1,6 헥산다이올 다이아크릴레이트, 1,6 헥산다이올 다이메타크릴레이트, 다이에틸렌글리콜 다이아크릴레이트, 트라이메틸프로판 트라이아크릴레이트, 펜타에리리톨 테트라아크릴레이트, 헥산다이올 다이메타크릴레이트, 다이에틸렌글리콜 다이메타크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이크릴레이트, 트라이메틸프로판 트라이메타크릴레이트, 펜타에리리톨 테트라메타크릴레이트, 그리고 상술한 아크릴레이트 중 적어도 하나의 조합과 같은 단량체 및 이량체의 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
베이스 필름(기판)의 표면에 경화가능한 합성물을 코팅하는 방법은 Lu 등등의 미국 특허 제 5,175,030 호, Lu의 미국 특허 제 5,183,597 호, Coyle 등등의 미국 특허 제 5,271,968 호, Crouch의 미국 특허 제 5,468,542 호, Williams 등등의 미국 특허 제 5,626,800 호, Fong 등등의 미국 특허 제 6,280,063 호뿐만 아니라 Coyle 등등의 미국 특허 출원공개공보 제 2003/0108710 호에 기재되어 있다. 예를 들어, 베이스 필름의 코팅을 배치하는 적합한 방법은 스프레이 공정, 브러시 공정, 전기 침착 공정, 담금 공정, 유동 코팅 공정, 롤 코팅 공정, 그라비어 인쇄 공정 및 스크린 인쇄 공정을 포함하지만 그것들로 제한되는 것은 아니다.
다른 실시예에서는, 광전환 구조는 베이스 필름을 핫 엠보싱 공정으로 처리하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 이 방법은 베이스 필름을 부드럽게 하기 위해 충분한 온도로 베이스 필름을 가열하는 단계 및 베이스 필름을 원하는 구조로 엠보싱하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 유의해야할 점은 롤 엠보싱 공정, 압인 공정 등등은 베이스 필름 내에 광전환 구조(예를 들어, 프리즘)를 엠보스 가공하는데 사용된다. 더 상세하게는, 엠보싱 장치는 원하는 표면의 음각을 포함한다.
광제어 필름의 제조 방법과 무관하게, 제조 과정 및/또는 취급 과정의 일부에서 다양한 결함이 광제어 필름에 나타날 수 있다. 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같이, 광범위의 시야각에 걸쳐서 투과광 및 반사광을 모두 사용하여 광제어 필름 내의 결함을 감지할 수 있도록 하는 광제어 필름 검사 시스템 및 방법을 발견하였다.
도 1을 참조하면 광제어 필름 검사 시스템(100)의 바람직한 실시예가 도시된다. 시스템(100)은 제 1 플레이트 표면(14) 및 제 2 플레이트 표면(16)을 포함하고 백라이트 광원(18)과 광통신 및/또는 물리적 통신하도록 배치된 작업 플레이트(12)를 포함한다. 예를 들어 백라이트 광원(18)은 빛이 제 2 플레이트 표면(16) 및 제 1 플레이트 표면(14)을 투과하는 것을 허용하기 위해 작업 플레이트(12)의 제 2 플레이트 표면(16)으로부터 충분한 거리(d)를 두고 배치될 수 있다. 선택적으로, 제 2 플레이트 표면(16) 및 백라이트 광원(18) 간의 거리(d)가 발생하도록 작업 플레이트(12)는 지지부(20)(예를 들어, 선반 등등)와 물리적 통신하도록 배치될 수 있다. 게다가 또 다른 실시예에서는, 백라이트 광원은 광제어 필름이 제거되어 제조공정 제품(예를 들어, 광제어 필름(22))으로 교체되는 컴퓨터 디스플레이에 사용되는 액정디스플레이(LCD) 백라이트 어셈블리일 수 있다.
검사 동안에, 제조공정 제품, 예를 들어 제 1 광제어 필름 표면(24) 및 광전환 구조(이하 광전환 표면(26)이라 한다)를 구비한 제 2 광제어 필름 표면(26)을 포함하는 광제어 필름(22)은 작업 플레이트(12)의 제 1 플레이트 표면(14)과 광통신 및/또는 물리적 통신하도록 배치될 수 있다. 일반적으로, 작업 플레이트(12)는 광제어 필름(22)의 총체적인 크기 및 형상보다 크거나 동일한 크기 및 형상을 갖는다. 예를 들어, 작업 플레이트(12)는 사각형 형상 등등을 포함할 수 있다.
나아가, 광제어 필름(22)과 광통신하도록 배치된 오버헤드 광원(28)이 있다. 선택적으로, 광확산 필름(30)은 오버헤드 광원(28)으로부터 광제어 필름(22)까지 빛을 분배하는 것을 돕기 위한 광원(28)과 물리적 통신 및/또는 광통신하도록 배치될 수 있다. 오버헤드 광원(28)은, 광제어 필름(22) 검사를 위한 반사광원을 제공할 수 있도록 광제어 필름(22) 및 작업 플레이트(12)에 대해 상대적으로 위치될 수 있다. 더 상세하게는, 오버헤드 광원(28)은 백라이트 광원(18) 부근의 작업 플레이트(12)의 측면(예를 들어, 제 2 플레이트 표면(16))과 반대측인 작업 플레이트(12)의 측면(예를 들어, 제 1 플레이트 표면(14)) 근처에 배치될 수 있다.
더 나아가, 오버헤드 광원(28)은 반사광원의 역할을 할 수 있도록 작업 플레이트(12) 및 광제어 필름(22)으로부터 소정 각도로 오프셋(angular offset) 되도록 배치될 수 있다. 다르게 말하면, 오버헤드 광원(28)은 광제어 필름(22)의 가장자리 및/또는 작업 플레이트(12)의 가장자리로부터 수평방향(x 방향)으로 거리(d2) 를 두고 배치될 수 있고, 광제어 필름(22)의 가장자리 및/또는 작업 플레이트(12)의 가장자리로부터 수직방향으로 거리(d3)에 배치될 수 있다. 여기서 유의해야할 점은, 단지 논의의 편의를 위해 도 1에서 거리(d2, d3)가 제공된다는 것이다. 광원(28) 및 광제어 필름에 대한 임의의 기준 지점이, 광원(28)이 반사광원으로 역할을 할 수 있도록 광원(28)을 위치시키는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에서는, 오버헤드 광원(28)은 수평 방향(예를 들어, x 방향)으로 광제어 필름(22)의 가장자리로부터 약 2ft(피트)(약 0.61m(미터))까지의 거리(d2)에 배치되고, 수직 방향(예를 들어, y 방향)으로 광제어 필름(22)의 가장자리로부터 약 2ft까지의 거리(d3)에 배치되도록 오버헤드 광원(28)은 광제어 필름(22)에 상대적으로 배치된다. 더 상세하게는 오버헤드 광원(28)은 수평 방향으로 광제어 필름(22)의 가장자리로부터 약 1.5ft(약 0.46m) 내지 약 2.0ft(약 0.61m)의 거리로 배치되고 수직 방향으로 광제어 필름(22)의 가장자리로부터 약 1.5ft(약 0.46m) 내지 약 2.0ft(약 0.61m)의 거리로 배치된다.
관찰자(32)는 광제어 필름(22)의 결함이 수평 방향(x 방향) 및 깊이 방향(z 방향)으로 모두 약 0°내지 약 90°의 시야각에서 감지(관찰)될 수 있도록 광제어 필름(22)에 대해 상대적으로 배치된다. 어떠한 실시예에서는 관찰자(32)가 장치(예를 들어, 광학 카메라 등등)일 수 있으나, 관찰자(32)는 바람직하게는 인간이다. 유의해야할 점은 예를 들어, 광학 카메라보다 유익하게도 인간이 더 빨리 결함을 볼 수 있다는 것이다. 더 상세하게는, 어떠한 결함들은 특정한 시야각에서만 감지(관찰)가능할 수 있다. 카메라 시스템보다는 인간이 시야각을 변경하기가 쉽다.
다양한 실시예에서는, 작업 플레이트(12)는 광제어 필름(12)으로 빛을 분배하는 것을 돕기 위해 광확산 특성을 바람직하게 포함할 수 있다. 다르게 말하면, 작업 플레이트(12)는 광확산 필름의 역할을 할 수 있다. 광확산 능력을 가진 필름을 얻기 위해 다양한 기술이 사용될 수 있다고 간단히 언급되어 있다. 예를 들어, 필름에 대한 물리적 변형은 빛을 확산시키기 위해 필름의 표면에 짜임을 각인을 야기할 수 있다(예를 들어, 짜임있는 광확산 필름). 다른 실시예에서는, 광확산 특성을 필름에 부여하기 위해 광확산 입자들이 필름에 고착될 수 있다(예를 들어 벌크 광확산 필름). 게다가 다른 실시예에서는, 두 방법의 조합 즉, 필름 표면에 짜임을 각인시키는 것 및 필름에 광확산 입자를 고착시키는 것 모두 사용될 수 있다.
바람직한 실시예에서는, 작업 플레이트(12)는 백라이트 디스플레이 장치 내에 사용되는 "바닥" 광확산 필름의 광확산 특성을 모델링하기 위해 사용될 수 있다. 상세하게는, 작업 플레이트(12)는 90% 이상의 헤이즈(haze) 값, 그리고 더 상세하게는, 95% 이상의 헤이즈 값을 포함할 수 있다.
유의해야할 점은, 다음의 식으로부터 퍼센트 헤이즈가 예측되고 계산될 수 있다는 것이다.
[수식 1]
Figure 112007031858017-PCT00001
여기서 총 투과량은 통합된 투과량이며, 총확산투과량은 ASTMD 1003에 의해 규정된 필름에 의해 확산된 빛의 투과량이다.
나아가, 작업 플레이트(12)는 바람직하게는 계량된 작업 플레이트일 수 있다. 더 상세하게는, 작업 플레이트(12)는 예를 들어 작업 플레이트(12)의 주변에 배치된 계량기를 포함할 수 있다. 계량기는 광제어 필름(22)의 결함의 위치를 측정하는데 사용될 수 있다. 추가적으로 및/또는 한편으로 계량기는 작업 플레이트(12)와 독립적일 수 있다. 예를 들어, 계량기는 투명자 등등이 될 수 있다. 다양한 실시예에서는 광제어 필름(22)의 긁힘을 방지하기 위해 광제어 필름의 위로 자가 상승되도록 자의 단부에 지지패드가 배치될 수 있다. 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 광제어 필름의 주어진 결함의 위치를 정확히 측정하여 다수의 필름의 반복되는 결함이 확인될 수 있다.
백라이트 광원(18) 및 오버헤드 광원(28)은 고휘도 및 저휘도 광원 모두를 포함할 수 있다. 고휘도 광원은 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp), 형광램프 등등을 포함할 수 있으나 제한되지 않는다. 저휘도 광원은 발광다이오드(LED)을 포함할 수 있으나 이것에 제한되지 않는다. 유의해야할 점은 백라이트 광원(18)은 투과광 광원(예를 들어, 광제어 필름을 통과하는 빛)이면서 오버헤드 광원(28)은 반사광 광원(예를 들어, 광제어 필름의 표면에서 반사되는 빛)일 수 있다.
광전환 구조를 포함하는 광제어 필름 검사 방법에의 실시예에서는, 그 방법이 1) 광전환 구조가 위(즉, 관찰자로부터 멀어지는 방향)로 향할 때, 반사광을 이용하여 x 방향 및/또는 z 방향으로 약 0° 내지 약 90°의 시야각으로 광제어 필름을 검사하는 단계, 2) 광전환 구조가 위로 향할 때, 투과광을 이용하여 x 방향 및/또는 z 방향으로 약 0° 내지 약 90°의 시야각으로 광제어 필름을 검사하는 단계, 3) 광전환 구조가 아래(즉, 관찰자를 향하는 방향)로 향할 때, 반사광을 이용하여 x 방향 및/또는 z 방향으로 약 0° 내지 약 90°의 시야각으로 광제어 필름을 검사하는 단계, 4) 광전환 구조가 아래로 향할 때, 투과광을 이용하여 x 방향 및/또는 z 방향으로 약 0° 내지 약 90°의 시야각으로 광제어 필름을 검사하는 단계를 포함한다.
아래의 방법에 대한 예시적인 실시예의 설명에서는, 단지 논의의 편의를 위해 상술한 방법의 단계를 참조하는바 여기서 유의해야할 점은, 예를 들어 주어진 인간 검사자가 광제어 필름을 검사하는 단계 등등에 따라 이와 같은 단계들의 순서가 변화될 수 있다는 것이다. 나아가, x 방향 또는 z 방향으로 광제어 필름이 관찰되는 실시예가 계획된다는 것을 언급하였지만, 당업자라면 한 방향으로만 광제어 필름을 관찰하는 것에 비해 x 방향 및 z 방향 양측에서 관찰하여 더 많은 결함이 확인될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
어떠한 실시예에서는, 검사 방법의 1 단계 및 2 단계 동안 관찰자(32)로부터 제 1 광제어 필름 표면(24)이 배향되도록 제 1 광제어 필름 표면(24)이 배치된다. 더 상세하게는, 제 1 광제어 필름 표면(24)은 제 1 플레이트 표면(14)과 물리적 통신이 되도록 배치될 수 있다. 제 3단계 및 제 4단계에서는, 제 1 광제어 필름 표면(24)이 관찰자(32)를 향하도록 제 1 광제어 필름 표면(24)이 배치된다. 다르게 말하면, 광전환 표면(26)은 관찰자(32)로부터 먼 쪽으로 배향된다. 보다 상세하게는, 광전환 구조(26)는 제 1 플레이트 표면(14)과 물리적 통신 상태로 배치된다. 제 1 단계 및 제 3단계에서는, 백라이트 광원(18)은 "정지상태"(즉, 백라이트 광원(18)이 빛을 투과하고 있지 않음)이고 오버헤드 광원(28)은 "작동상태"(즉, 오버헤드 광원(28)이 빛을 투과하고 있음)이다. 반대로 제 2 단계 및 제 4 단계에서는 백라이트가 "작동상태"이며 오버헤드 광원이 "정지상태"이다.
이론에 의해 구속되지 아니하고, 백라이트 광원(18)이 "정지상태"이고 오버헤드 광원(28)이 "작동상태"일 때 광제어 필름(22)에 상대적인 오버헤드 광원(28)의 위치는 오버헤드 광원(28)이 반사광원의 역할을 하도록 허용한다. 나아가, 백라이트 광원(18)이 "작동상태"이고 오버헤드 광원(28)이 "정지상태"일 때에는 백라이트 광원(18)이 투과광원의 역할을 할 수 있다. 이러한 방법은 관찰자(32)가 반사광으로 관찰가능한 결함 및 투과광으로 관찰가능한 결함 모두 감지할 수 있게 한다. 어떠한 결함은 단지 하나의 광원만으로 관찰가능하기 때문에 단지 하나의 광원(예를 들어, 백라이트 광원만)을 사용하는 시스템 및 방법과 비교하여 추가적인 결함이 감지될 수 있다.
나아가, 상기에서 간단히 언급한 바와 같이, 이러한 시스템 및 방법은 관찰자(32)가 x 방향 및 z 방향 모두 각각의 방향에 대해 약 0° 내지 약 90°의 시야각으로 광제어 필름의 결함을 감지하는 것을 가능케 한다. 다시 말하면, 어떠한 결함들은 특정한 시야각에서만 감지(관찰) 가능하다. 이러한 시스템 및 방법은 x 방향 및 z 방향 모두의 시야각의 넓은 범위로 결함을 감지할 수 있게 한다. 이와 같이, 관찰자(32)가 특정한 시야각(예를 들어, 광제어 필름에 수직인 시야각)에서만 결함을 감지하는 시스템 및 방법과 비교하여 보다 더 많은 결함이 감지될 수 있다.
제 1 단계 내지 제 4 단계에서는 상술한 계량기 및/또는 자를 사용하여 광제어 필름 내의 결함의 위치가 쉽게 결정될 수 있다. 광제어 필름의 결함의 위치를 결정하고 나서, 광제어 필름 검사 방법은 그룹 및 정도에 따라 결함을 분류하는 단계를 더 포함할 수 있다. 더 상세하게는, 결합의 그룹에 관하여, 결함은 취급 결함, 공정 결함 등등으로 특징지어질 수 있다. 더욱이, 유의해야할 점은 공정 결함은 반복 결함 및 비반복 결함으로 더 상세하게 특징지어질 수 있다.
이론에 구속되지 아니하고, 광제어 필름 제조에 사용되는 회전하는 처리 롤 위에 오염물질(예를 들어, 약간의 흙 등등)이 쌓여서 그 오염물질이 광제어 필름 표면에 접촉될 때 반복 결함이 발생될 수 있다. 추가적으로, 예들 들어 마모된 롤 등등과 같은 설비 결함의 결과로 반복 결함이 또한 발생될 수 있다. 유의해야할 점은 광제어 필름 상의 소정의 거리 구간에서 반복 결함이 재발생 될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 반복 결함은 긁힘, 딤플, 각인, 직선, 백색 반점, 얼룩 등을 포함할 수 있다.
반복 결함과 대비하여, 비반복 결함은 처리 롤에 의해 발생하지 않은 광제어 필름의 임의의 지점의 결함이다. 비반복 결함은 광제어 필름 상 또는 내의 입자의 오염에 의해 일반적으로 발생하며, 광제어 필름 상의 소정의 거리 구간에서 재발생 되지 않는다. 예를 들어, 비반복 결함은 흑색 반점, 백색 반점, 긁힘, 오렌지 필(orange peel), 기포, 부스러기, 흑색/갈색 영역 등을 필름 상 또는 내에 포함할 수 있다.
광제어 필름의 결함의 위치를 결정하고 나서, 검사 방법은 제 1 필름의 결함의 위치와 제 2 필름의 결함의 위치를 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다. 다수의 필름내의 결함의 위치를 비교하여, 반복 결함은 확인될 수 있다. 더 상세하게는, 예를 들어, 상당수의 필름에 부여된 결함의 빈도, 특정한 결함을 가진 필름의 확률 등등을 결정하는데 수학적 분석(예를 들어, 통계적 분석)이 사용될 수 있다. 광제어 필름의 결함의 위치 분석이 광제어 필름의 결함의 근본원인을 밝히는데 사용될 수 있다는 것이 더 발견되었다. 더 상세하게는, 광제어 필름의 결함의 위치는 상술한 다양한 처리 조건과 상관관계를 가질 수 있다(예를 들어, 처리 롤 상의 오염물질에 의해 야기되는 반복 결함). 결함은 결합의 그룹 및 정도에 따라 분류될 수 있고, 주어진 결합의 그룹 및 정도와 주어진 처리 조건의 상관관계를 가지도록 수학적 분석이 사용될 수 있다. 주어진 결합의 그룹에 대한 근본원인을 밝히고나서, 그 처리 조건은 주어진 결합의 그룹을 완화하거나 제거하도록 변형될 수 있다. 이와 같이, 처리 조건을 변형하는 검사 방법을 사용하지 않는 시스템과 비교하여 광제어 필름의 더 높은 수율을 얻을 수 있다.
어떠한 실시예에서는, 주어진 결합의 그룹 및 정도의 근본원인을 결정하기 위해 의도적으로 설계된 실험이 행해진다. 이러한 실험들로 처리 조건과 주어진 결합의 그룹 및 정도를 서로 관련시킴으로써(즉, 결함의 그룹에 대한 근본원인을 결정함으로써) 광제어 필름의 제조에 사용되는 처리 조건이 변형될 수 있다. 더 상세하게는, 주어진 처리 조건 및/또는 일련의 처리 조건과 각 그룹의 결함이 관련되어있는 결함의 분류 시스템이 확립되었다. 이와 같이 광제어 필름의 제조 방법은 상술함 시스템 및/또는 방법을 사용하여 광제어 필름을 검사하는 단계, 처리 조건과 관련된 소정의 결합의 그룹 및 정도를 결함과 비교하는 단계, 그리고 처리 조건을 변형하는 단계를 포함할 수 있다.
[예시]
이 예시에서는 13 개의 다른 그룹의 결함이 확인될 수 있다. 표(1)는 이러한 결함의 정의를 보여준다.
[표 1]
결합의 그룹 간단한 설명
점 결함 압축, 연마, 강인 등등에 의한 흑색, 갈색, 호박색, 백색 등등의 반점.
굴곡 취급, 마스킹, 제거 등등에 의한 경미한 선.
긁힘 도구 및 취급에 의한 불규칙적 선.
얼룩/흠/먼지 백색/회색 흐린 구역으로 도시됨.
딤플 딤플은 일반적으로 둥근 가장자리를 가진 필름 내의 희미한 자국임.
폼 프리즘의 광축을 따른 단선의 결함.
오렌지 필 연속적인 딤플의 다발. 필름은 반사광에 대해 오렌지 껍질처럼 보임.
백색 직선 전체 판을 가로지르는 선.
무름(murm) 명백한 회색선.
그림자 띠 조각을 가로지르는 넓은 그림자.
각인 불규칙한 형상의 그림자 자국.
물결 기다란 변형 또는 파동.
기타 상기에 나열되지 않은 어떠한 것.
여기에 개시된 검사 방법과 대비하여, 종래의 검사 방법은 상기 밝혀진 결함의 단지 4 개만(점 결함, 굴곡, 긁힘, 얼룩/흠/먼지) 일반적으로 감지한다. 예를 들어, 종래의 광제어 필름 검사 방법은 단지 광제어 필름을 LCD 백라이트 디스플레이에 설치하는 단계와 투과광을 이용하여 필름을 검사하는 단계만을 포함하였다.
유익하게도, 여기에 개시된 광제어 필름 검사 시스템 및 방법은 관찰자(예를 들어 인간 검사자)로 하여금 반사광 및 투과광 모두 사용하여 광제어 필름의 결함을 감지할 수 있게 한다. 어떠한 결함은 단지 하나의 광원만으로 관찰 가능한바, 단지 하나의 광원(예를 들어, 백라이트 광원)만을 사용하는 시스템 및 방법과 비교하여 추가적인 결함이 감지될 수 있다. 나아가, 이러한 시스템 및 광원은 x 방향 및 z 방향 모두의 넓은 범위의 시야각으로 결함을 관찰자가 감지할 수 있게 한다. 이와 같이, 관찰자가 단지 특정한 시야각(예를 들어, 광제어 필름에 수직인 시야각)으로 결함을 감지하는 시스템 및 방법과 비교하여 더 많은 결함이 감지될 수 있다. 더욱이, 검사 방법은 결함의 근본원인을 추적하는데 사용될 수 있어서, 향후의 결함을 방지하기 위해 처리 조건을 변형할 수 있다.
다양한 실시예를 참조하여 본 발명이 설명되지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 다양한 변형이 이루어질 수 있고, 구성요소가 균등물로 대체될 수 있음은 당업자에게 이해될 것이다. 추가적으로, 본 발명의 필요적 범위를 벗어나지 않고도 본 발명의 개시내용에 대해 특정 상황이나 재료를 적용하기 위해 많은 변형이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 실시하는 최적의 모드로 개시된 특정한 실시예로 한정되는 것이 아니고 첨부되는 청구항의 범위 내에 모든 실시예를 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (12)

  1. 광제어 필름 검사 방법에 있어서,
    오버헤드 광원의 빛을 광제어 필름의 제 1 면에서 반사하여 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와,
    백라이트 광원의 투과광을 광제어 필름의 제 2 면을 통하여 상기 제 1 면에 지향하여 상기 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와,
    오버헤드 광원의 빛을 상기 광제어 필름의 제 2 면에서 반사하여 상기 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와,
    상기 백라이트 광원의 투과광을 상기 광제어 필름의 제 1 면을 통하여 상기 제 2 면에 지향하여 상기 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와,
    광제어 필름의 각각의 조사된 결함의 위치를 측정하는 단계를 포함하는
    광제어 필름 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광제어 필름을 조사하는 단계가 광제어 필름의 수평방향 및 수직방향 각각에 대해 약 0°내지 약 90°의 시야각으로 상기 광제어 필름을 관찰하는 단계를 더 포함하는
    광제어 필름 검사 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각각의 조사된 결함을 분류하는 단계를 더 포함하는
    광제어 필름 검사 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 결함의 원인을 판단하기 위하여 상기 분류된 결함을 소정의 결함 세트와 비교하는 단계를 더 포함하는
    광제어 필름 검사 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광제어 필름은 그의 제 1 면에 배치된 광전환 구조를 포함하는
    광제어 필름 검사 방법.
  6. 광제어 필름 검사 시스템에 있어서,
    제 1 플레이트 표면 및 제 2 플레이트 표면을 포함하는 작업 플레이트와,
    투과광이 상기 제 2 플레이트 표면을 통과하여 상기 제 1 플레이트 표면에 투과될 수 있도록 하는 투과광원의 역할이 가능하며 상기 제 2 플레이트 표면 가까이 배치되고 상기 작업 플레이트와 광통신하는 백라이트 광원과,
    광제어 필름이 상기 제 1 플레이트 표면과 물리적인 통신을 하도록 배치될 때 반사광이 상기 광제어 필름으로부터 반사될 수 있도록 하는 반사광원의 역할이 가능하며 상기 제 1 표면 플레이트 가까이 배치되고 상기 작업 플레이트 배치된 상기 백라이트 광원과 반대 측면에 배치되는 오버헤드 광원을 포함하는
    광제어 필름 검사 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 작업 플레이트가 광확산 특성을 포함하는
    광제어 필름 검사 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 작업 플레이트가 계량기를 포함하는
    광제어 필름 검사 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 오버헤드 광원과 광통신하도록 배치된 오버헤드 광확산 필름을 더 포함하는
    광제어 필름 검사 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 작업 플레이트와 물리적인 통신이 되도록 배치된 작업 플레이트 지지부를 더 포함하는
    광제어 필름 검사 시스템.
  11. 광제어 필름 제조 방법에 있어서,
    광제어 필름의 표면에 배치된 광전환 구조를 포함하는 광제어 필름을 형성하는 단계와,
    오버헤드 광원의 빛을 광제어 필름의 제 1 면에서 반사하여 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계를 포함하는 광제어 필름 검사 단계와,
    백라이트 광원의 투과광을 광제어 필름의 제 2 면을 통하여 상기 제 1 면에 지향하여 상기 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와,
    오버헤드 광원의 빛을 상기 광제어 필름의 제 2 면에서 반사하여 상기 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와,
    상기 백라이트 광원의 투과광을 상기 광제어 필름의 제 1 면을 통하여 상기 제 2 면에 지향하여 상기 광제어 필름의 결함을 조사하는 단계와,
    광제어 필름의 각각의 조사된 결함의 위치를 측정하는 단계와,
    조사된 결함을 분류하는 단계와,
    상기 결함의 원인을 판단하기 위하여 상기 분류된 결함을 소정의 결함 세트와 비교하는 단계와,
    상기 분류된 결함과 상기 소정의 결함 세트의 비교에 기초한 광제어 필름 형성에서의 처리 조건을 변경하는 단계를 포함하는
    광제어 필름 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광제어 필름을 조사하는 단계가 광제어 필름의 수평방향 및 수직방향 각각에 대해 약 0°내지 약 90°의 시야각으로 상기 광제어 필름을 관찰하는 단계를 더 포함하는
    광제어 필름 제조 방법.
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