KR20100020676A - 편광필름의 검사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 편광필름의 검사방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 편광필름의 검사방법은 편광필름에 광을 조사하여 이물이 검출되면 상기 이물이 존재하는 영역에 일정한 마킹표시를 하는 투과검사 단계; 상기 투과검사 단계를 통해 마킹표시 있는 편광필름과 마킹표시 없는 편광필름을 분류하는 분류 단계; 상기 분류단계에서 마킹표시 없는 편광필름의 표면에 광을 조사하여 이물을 검사한 후, 이물이 검출되지 않으면 양품으로 분류하고, 이물이 검출되면 비양품으로 분류하는 제1반사검사 단계; 상기 분류단계에서 마킹표시 있는 편광필름의 표면에 광을 조사하여 이물을 검사하고 이물이 검출되면 비양품으로 분류하는 제2반사검사 단계; 상기 제2반사검사단계에서 이물이 검출되지 않으면 마킹표시 영역을 확대 및 검사하여 이물이 검출되지 않으면 비양품으로 분류하는 정밀검사단계; 상기 정밀검사단계를 통해 이물이 검출되면 마킹표시 및 이물을 제거하여 양품으로 분류하는 이물제거단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 양품수율을 향상시켜 제조단가를 절감할 수 있는 편광필름의 검사방법이 제공된다

편광필름, 광학필름, 검사방법, 편광판, 투과검사, 반사검사

Description

편광필름의 검사방법{Defect Inspection Method of Polarizing Film }

본 발명은 편광필름의 검사방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투과검사를 통해 오검출된 편광필름을 양품으로 분류할 수 있는 편광필름의 검사방법에 관한 것이다.

일반적으로, 편광필름은 액정셀의 일면 또는 양면에 점착하여 엘씨디 패널의 일부로서 사용된다. 엘씨디(LCD: Liquid Crystal Display)란 TV나 컴퓨터 등의 모니터에 사용되고 있는 음극선관(CRT : Cathode Ray Tube)을 대체하기 위해 개발된 표시장치로, 경량·박형설계가 용이하고 고화질 저소비전력 등의 장점을 가지므로 산업에서 널리 이용되고 있다.

상술한 바와 같은 편광필름(100)의 기본적인 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, PVA(Poly Vinyl Alcohol)에 요오드나 염료를 염착시켜 편광특성을 제어하는 편광소자(101)와 이를 보호하는 등방성필름(Isotropic Film)인 TAC(Tri-Acetyl-Cellulose)필름(102)이 편광소자(101) 양쪽에 위치해 있고, 패널의 상판과 하판에 부착하기 위한 PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 등의 점착제(103)가 형성되어 편광필름(100)이 구성된다.

또한, 편광필름(100)을 보호하도록 상기 점착제(103)의 상부에는 점착제(103)를 보호하는 PET(Polyethylene Terephthalate)재질의 이형필름(Release Film)(104)이 합착되고, TAC필름 중 하부에 위치한 TAC필름(102)의 배면에는 PET재질의 보호필름(105)이 부착될 수 있다.

그런데, 상기와 같이 구성된 편광필름(100)은 액정 셀에 부착되어 디스플레이 패널의 일 구성요소로 기능하므로, 편광필름(100) 내부에 이물질(a)이 개재되면, 디스플레이 품질이 저하된다. 여기서, 이물질로는 편광소자(101)에 편광기능을 부여하면서 발생하는 실오라기, 와이드뷰(wide view) 액정 깨짐과 같은 연신백점 등이 있고, 편광소자(101)의 양측에 TAC필름(102)을 부착하면서 발생하는 기포 및 상술한 연신백점 등이 있을 수 있다.

또한, 편광필름(100)의 외부표면을 구성하는 이형필름(104)에는 자체 결함인 이형필름 피트(pit)(b)가 형성되어 있거나, 편광필름(100) 제조공정 중 이형필름(104) 및 보호필름(105)의 외부표면에 점착제(c), 표면스크래치 등의 표면이물이 형성될 수 있다.

그런데, 보호필름(105)은 패널 조립 단계에서 모두 폐기되므로, 이러한 보호필름(105) 표면의 결함은 제품 품질에 영향을 미치지 않고, 따라서, 검사작업에서 편광필름(100) 내부의 결함과 구분하여 달리 취급해야 한다.

이와 같은 이물질을 검사하는 방법으로는 편광필름(100)의 일면에 수직으로 광을 조사하고 반대편에서 그 투과광을 검출하여 이물질을 검사하는 투과검사와, 편광필름(100)의 일면에 경사진 형태로 광을 조사하고 그 반사광을 검출하여 이물 질을 검사하는 반사검사가 있다.

여기서, 투과검사는 이물질을 검출함에 있어 광을 편광필름의 수직방향으로 조사함으로 인해 이물은 검출하되, 편광필름에 존재하는 이물이 내부이물인지 표면이물인지를 분류해 낼 수 없는 단점이 있으며, 오검출률 또한 매우 높다. 또한, 반사검사는 편광필름의 표면굴곡을 통해 이물을 검출함으로써 표면이물은 검출해 낼 수 있으나, 내부이물은 검출해 낼 수 없는 단점이 있다.

그러나, 이와 같은 종래 검사방법으로는 내부에 존재하는 내부이물, 특히 실오라기 또는 연신백점과 같은 내부이물의 검출률이 낮아 패널에 합착된 이후 발견되는 경우가 매우 많은 문제점이 있었다.

또한, 투과검사를 통한 오검출률이 높아 반사검사를 병행하더라도 내부이물을 정확히 검출해 낼 수 없어 양품수율이 현격하게 낮아지는 문제점이 있었다.

이에 따라, 양품의 수율이 현저하게 낮아져 검사작업을 보다 강화하기 위해 인원보강 및 보조장비를 부가적으로 설치함으로써 제조단가를 상승시키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 투과검사를 통해 이물질이 있다고 판단되면 해당 이물이 있는 영역에 마킹표시를 하고, 상기 마킹표시된 영역을 반사검사하여 표면이물이 있으면 제거하여 양품으로 분류함으로써 양품수율을 높일 수 있는 편광필름의 검사방법을 제공함에 있다.

또한, 양품수율을 향상시킬 수 있음으로써 제조단가를 절감할 수 있는 편광필름의 검사방법을 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 편광필름에 광을 조사하여 이물이 검출되면 상기 이물이 존재하는 영역에 일정한 마킹표시를 하는 투과검사 단계; 상기 투과검사 단계를 통해 마킹표시 있는 편광필름과 마킹표시 없는 편광필름을 분류하는 분류 단계; 상기 분류단계에서 마킹표시 없는 편광필름의 표면에 광을 조사하여 이물을 검사한 후, 이물이 검출되지 않으면 양품으로 분류하고, 이물이 검출되면 비양품으로 분류하는 제1반사검사 단계; 상기 분류단계에서 마킹표시 있는 편광필름의 표면에 광을 조사하여 이물을 검사하고 이물이 검출되면 비양품으로 분류하는 제2반사검사 단계; 상기 제2반사검사단계에서 이물이 검출되지 않으면 마킹표시 영역을 확대 및 검사하여 이물이 검출되지 않으면 비양품으로 분류하는 정밀검사단계;상기 정밀검사단계를 통해 이물이 검출되면 마킹표시 및 이물을 제거하여 양품으로 분류하는 이물제거단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광필름의 검사방법에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제1, 제2반사검사를 통해 검출되는 이물은 이형필름피트, 점착제, 표면스크래치 중 어느 하나를 검출할 수 있다.

본 발명에 따르면, 투과검사를 통해 이물질이 있다고 판단되면 해당 이물이 있는 영역에 마킹표시를 하고, 상기 마킹표시된 영역을 반사검사하여 표면이물이 있으면 제거하여 양품으로 분류함으로써 양품수율을 높일 수 있는 편광필름의 검사방법이 제공된다.

또한, 양품수율을 향상시킬 수 있음으로써 제조단가를 절감할 수 있는 편광필름의 검사방법이 제공된다.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 편광필름의 검사방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 편광필름의 검사방법의 알고리즘이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 투과검사의 개략도이다. 도 2 및 도 3을 참조 하면, 편광필름(10)을 제공받고, 제공받은 편광필름(10)의 일면에 광원(20)을 위치시켜 광을 수직으로 조사하고 반대편에서는 투과된 광을 소정의 촬상수단(30)을 통해 편광필름(10)의 영상정보를 획득한다. 이때, 투과검사를 통해 이물이 검출되면 검출된 이물이 존재하는 영역에 일정한 마킹표시(A)를 한다(S10).

이와 같이 투과검사를 통해 마킹표시(A) 없는 편광필름(11)과 마킹표시(A) 있는 편광필름(12)을 별도로 적재하여 분류한다(S20).

그런데, 종래기술에서도 살펴본 바와 같이, 투과검사는 광원(20)으로부터 광이 수직으로 조사되고 이를 촬상수단(30)을 통해 촬상하여 이물을 검출함으로써 비록 이물이 존재하는 영역에 마킹표시(A)를 하더라도 이는 표면이물인지 내부이물인지 구분을 할 수 없다.

따라서, 마킹표시(A) 없는 편광필름(11)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 광원(21)을 경사진 형태로 편광필름(11)에 조사하고, 조사된 광이 편광필름(11)에 반사된 광을 통해 소정의 촬상수단(31)으로 촬상하여 촬상된 영상을 통해 이물을 검출하는 제1반사검사를 통해 이물을 검출할 수 있다(S30).

즉, 반사검사를 통해 검출되는 이물은 편광필름(11)의 표면에 존재하는 표면이물인 이형필름피트, 표면스크래치, 표면에 결착된 점착제 등일 수 있다.

이와 같은 반사검사를 통해 이물이 검출되면 비양품으로 분류하고(S31), 이물이 검출되지 않으면 양품으로 분류한다(S32).

다시 말해 투과검사에서 이물이 검출되지 않고, 반사검사를 통해 이물이 검출되지 않으면 양품으로 분류될 수 있는 것이다.

한편, 별도로 분류된 마킹표시(A)가 있는 편광필름(12) 또한 마킹표시(A)가 없는 편광필름(11)과 같은 방법으로 광을 경사진 형태로 조사하여 반사된 광을 통해 소정의 촬상수단(31)으로 촬상하여 촬상된 영상을 통해 이물을 검출하는 제2반사검사를 실시한다(S40). 이때, 이물이 검출되면 비양품으로 분류한다(S41).

또한, 제2반사검사를 통해 이물이 검출되지 않은 편광필름(12)은 마킹표시(A) 영역을 확대하고, 확대된 마킹표시(A) 영역을 더욱 정밀하게 검사한다(S50). 여기서, 검사방법은 제2반사검사와 동일한 방법으로 실시할 수 있다. 아울러, 제2반사검사를 실시함과 거의 동시에 마킹표시(A) 영역만을 확대하여 검사할 수도 있다.

이후, 확대된 마킹표시(A) 영역에서 이물이 검출되지 않으면 비양품으로 분류한다(S51).

이는, 마킹표시(A) 영역에서 광을 경사진 형태로 조사하는 반사검사를 통해 검사하기 때문에 편광필름(12)의 표면에 존재할 수 있는 이물인 표면스크래치, 점착제, 이형필름피트 등이 존재하지 않는다는 것이나, 선행된 투과검사에서 이물이 검출된 것으로 마킹표시(A)가 되었으므로 이물이 존재하는 것으로 판단하고 비양품으로 분류하는 것이다.

한편, 확대된 마킹표시(A) 영역에서 이물이 검출되었을 때는 마킹표시(A) 및 이물을 제거하여(S52) 양품으로 분류한다(S53)

여기서, 확대된 마킹표시(A) 영역에서 검출된 이물은 상술한 바와 같이 편광필름(12)의 표면에 존재하는 이물로서, 이는 편광필름의 표면을 소정의 세정수단으 로 세정함으로써 표면이물을 제거할 수 있다.

아울러, 확대된 마킹표시(A) 영역에서 이물이 검출되었다는 의미는 투과검사를 통해 이물이 검출되었으나, 이는 편광필름(12)의 내부에 존재하는 내부이물이 아닌 표면에 존재하는 표면이물인 것으로 판단하는 것이다.

즉, 제2반사검사를 통해 마킹표시(A)는 되어있으되 편광필름(12) 전체에서 이물이 검출되지 않았고, 정밀검사를 통해 확대된 마킹표시(A) 영역에서 이물이 검출된 경우 상기 검출된 이물을 제거함으로써 이물이 존재하지 않고 양품으로 분류할 수 있는 것이다.

다음으로 본 발명의 제1실시예에 따른 편광필름의 검사방법의 적용예를 설명한다. 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 편광필름의 검사방법의 수율을 나타낸 것이다. 도 5를 참조하면, 투과검사에 투입되어 검사하는 편광필름을 100으로 했을 때, 마킹표시 없는 편광필름이 제1반사검사를 통해 양품으로 분류되는 것은 약 93.57이고, 마킹표시 있는 편광필름이 제2반사검사 및 정밀검사를 통해 양품으로 분류되는 것은 4.69이다. 즉, 양품으로 분류되는 합계는 투과검사 투입량이 100일 때, 약 98.26의 수치를 나타내고 있다.

다시 말해, 본 발명의 제1실시예에 따른 편광필름의 검사방법을 종래와 비교해봤을 때, 제1반사검사까지의 검사방법을 통해 양품으로 얻어질 수 있는 수율이 약 93.57이다. 이는, 종래에서와 같은 반사검사와 투과검사를 적절히 혼합하여 검사하는 방법이라고 할 수 있다.

반면에 본 발명에서는 투과검사를 통해 마킹표시를 하고, 마킹표시 없는 편광필름은 반사검사만을 실시하고, 마킹표시 있는 편광필름은 마킹표시 영역을 정밀하게 반사검사함으로써, 투과검사에서 이물로 판단되었으나 제2반사검사 및 정밀검사를 통해 투과검사에서 판단된 이물이 표면이물임을 확인하고 상기 표면이물을 제거함으로써 양품의 수율을 98.26으로 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

도 1은 편광필름의 구조도,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 편광필름의 검사방법의 알고리즘,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 투과검사의 개략도,

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사검사의 개략도,

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 편광필름의 검사방법을 적용한 수율관계도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 편광필름 20 : 광원 30 : 촬상수단

A : 마킹표시

Claims (2)

1. 편광필름에 광을 조사하여 이물이 검출되면 상기 이물이 존재하는 영역에 일정한 마킹표시를 하는 투과검사 단계;

   상기 투과검사 단계를 통해 마킹표시 있는 편광필름과 마킹표시 없는 편광필름을 분류하는 분류 단계;

   상기 분류단계에서 마킹표시 없는 편광필름의 표면에 광을 조사하여 이물을 검사한 후, 이물이 검출되지 않으면 양품으로 분류하고, 이물이 검출되면 비양품으로 분류하는 제1반사검사 단계;

   상기 분류단계에서 마킹표시 있는 편광필름의 표면에 광을 조사하여 이물을 검사하고 이물이 검출되면 비양품으로 분류하는 제2반사검사 단계;

   상기 제2반사검사단계에서 이물이 검출되지 않으면 마킹표시 영역을 확대 및 검사하여 이물이 검출되지 않으면 비양품으로 분류하는 정밀검사단계;

   상기 정밀검사단계를 통해 이물이 검출되면 마킹표시 및 이물을 제거하여 양품으로 분류하는 이물제거단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광필름의 검사방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1, 제2반사검사를 통해 검출되는 이물은 이형필름피트, 점착제, 표면스크래치 중 어느 하나를 검출하는 것을 특징으로 하는 편광필름의 검사방법.

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