KR20100032682A - 편광판 얼룩 자동 검사 시스템 및 이를 이용한 편광판 얼룩검사 방법 - Google Patents

편광판 얼룩 자동 검사 시스템 및 이를 이용한 편광판 얼룩검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 한 장 이상의 기준 편광판을 포함하고, 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판이 상기 기준 편광판과 직교 상태로 장착되는 검사부; 상기 검사부의 후면에 위치하며, 상기 검사부에 광을 조사하는 광원부; 상기 검사부의 전면에 위치하며, 상기 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 촬영하고, 그 화상을 연산부로 전송하는 촬영부; 및 상기 촬영부에서 전송된 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판의 화상을 미세 검사영역별로 검사하여 미세 얼룩에 의한 불량 여부를 판단하는 연산부를 포함하여 이루어지는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템을 제공한다.
본 발명의 편광판용 얼룩 자동 검사 시스템은 미세 영역에서 발생하는 얼룩에 의한 편광판 불량을 감지해낼 수 있다는 장점이 있다.
편광판, 편광소자, 염착, 얼룩, 줄무늬

Description

편광판 얼룩 자동 검사 시스템 및 이를 이용한 편광판 얼룩 검사 방법{Automatic inspection system for uneven dyeing in the polarizing film and method for inspecting uneven dyeing in the polarizing film using thereof}
본 발명은 편광판 얼룩 자동 검사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 편광판의 얼룩 정도를 객관적으로 판별할 수 있고, 생산 라인에서 편광판 불량 여부를 실시간으로 모니터링할 수 있을 뿐 아니라, 재단 후 편광판 품질 검사가 자동으로 실시될 수 있도록 고안된 편광판 얼룩 자동 검사 시스템에 관한 것이다.
편광판은 액정 표시 소자에 특정 파장의 빛을 투과시키기 위해 사용되는 광학 소자를 말한다. 일반적으로 편광판은 PVA(폴리비닐알코올, Polyvinyl alcohol) 필름을 염착, 가교, 연신하여 제조된다.
종래의 일반적인 편광판 제조 공정은 PVA 필름을 요오드 또는 염료로 염착하는 단계, 붕산 등을 첨가하여 요오드 또는 염료를 PVA 필름에 가교시키는 단계, PVA 필름을 연신시키는 단계로 이루어지며, 이때 상기 염착, 가교, 연신 단계는 개별적 으로 진행될 수도 있고, 동시에 진행될 수도 있을 뿐 아니라, 이들 각각의 단계들의 순서 역시 고정적이지 않다. PVA 필름의 염착, 가교, 연신 단계가 완료된 다음, 이를 건조시킴으로써 편광기능을 가지는 PVA 소자가 만들어진다. 이와 같이 제조된 PVA 소자의 일면 또는 양면에 PVA 접착제 등을 이용하여, TAC(트리아세틸 셀룰로오스, Triacetyl Cellulose) 필름과 같은 보호 필름을 접착시킴으로써 편광판이 완성된다.
그런데 이와 같이 제조된 편광판을 직교 상태로 놓고, 백라이트 위에서 관찰하면, 연신 방향으로 줄무늬 얼룩이 발견된다. 이론상으로는 편광판을 직교 상태로 겹쳐 두었을 경우, 통과되는 빛이 없어야 하므로 완전히 암 상태가 되어야 한다. 그러나, 실제로는 염료의 불균일한 염착이나, 접착 불량 등의 요인으로 인해 빛이 100% 차단되지 않고, 위치에 따라 편광판의 투과도 역시 차이가 나기 때문에 상기와 같은 편광판 얼룩이 발생하게 된다.
이러한 편광판 얼룩이 심하면 화면의 밝기가 불균일해지고, 최종 제품의 불량이 야기된다. 따라서, 편광판의 얼룩 정도를 측정하여 불량품을 제외하는 선별작업이 요구된다. 종래의 편광판의 얼룩 검사는 검사자의 육안 관찰에 의해 이루어지고 있는데, 이와 같은 검사 방법은 검사자의 주관에 따라 제품의 불량 정도가 판별되기 때문에, 균일한 품질의 제품을 생산해내기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 사람이 일일이 검사하여야 하기 때문에 생산 효율이 떨어진다는 문제점도 있다.
이에 본 출원인은 기 출원된 한국특허출원 제10-2008-0001933호에서 편광판의 얼룩을 카메라 등으로 촬영하여 얻은 데이터를 이용하여 편광판 얼룩을 수치적으로 정량화하고, 이를 통해 편광판의 얼룩을 객관적으로 검사할 수 있도록 개발된 시스템을 제시한 바 있다. 상기 방법의 경우, 화상 데이터들의 표준 편차 값을 이용하여 편광판의 얼룩 정도를 판별하기 때문에, 편광판 전체에 전반적인 얼룩이 나타나는 경우에는 편광판의 불량 여부를 비교적 정확하게 판별할 수 있으나, 편광판의 일부에만 얼룩이 나타나는 경우에는 정확한 불량 판별이 어렵다는 문제점이 있다.
특히, 최근에는 공정 개선으로 인해 편광판 전체에 전면적으로 얼룩이 발생하는 경우는 줄어든 반면, 부분적으로 미세하게 존재하는 한두 줄무늬로 인해 불량이 발생하는 경우가 많아졌기 때문에, 기 출원된 검사 시스템과 같이 편광판의 전반적인 품질을 검사할 수 있는 시스템 이외에 편광판의 미세 영역에서 발생하는 불량을 판별할 수 있는 검사 시스템이 또한 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 편광판 또는 편광판의 화상 데이터들을 미세 검사 영역별로 나누어 분석하는 새로운 편광판 얼룩 검사 시스템을 제공함으로써, 편광판의 일부 또는 미세 영역에서 발생하는 얼룩을 판별할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
이를 위해 본 발명은 한 장 이상의 기준 편광판을 포함하고, 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판이 상기 기준 편광판과 직교 상태로 장착되는 검사부; 상기 검사부의 후면에 위치하며, 상기 검사부에 광을 조사하는 광원부; 상기 검사부의 전면에 위치하며, 상기 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 촬영하고, 그 화상을 연산부로 전송하는 촬영부; 및 상기 촬영부에서 전송된 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판의 화상을 미세 검사영역별로 검사하여 미세 얼룩에 의한 불량 여부를 판단하는 연산부를 포함하여 이루어지는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템을 제공한다.
이때 상기 촬영부는 일반 디지털 카메라, CCD 카메라 또는 고속 카메라 등으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 연산부는 1) 촬영부에서 전송된 화상으로부터 각 화소들의 데이터를 추출하는 단계, 2) 미세 검사 영역을 설정하는 단계, 3) 각각의 미세 검사 영역 들 내에서 얼룩의 주기성 및 최대 진폭을 측정하는 단계 및 4) 측정된 최대 진폭 값들을 이용하여 피검사 편광판 또는 피검사 편광 소자의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 연산을 수행한다.
한편, 상기 시스템은 제품의 불량 여부를 표시해주는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, (a) 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 기준 편광판과 직교 상태로 장착하는 단계, (b) 상기 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판에 광을 조사하는 단계, (c) 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 촬영하는 단계,(d) 상기 (c)단계에서 촬영된 화상으로부터 데이터들을 추출하고, 필요한 경우 상기 데이터들을 수치화하는 단계, (e) 미세 검사 영역을 설정하는 단계, (f) 각각의 미세 검사 영역 내에서 얼룩의 주기 유무를 판단하고, 하나 이상의 얼룩의 주기가 존재한다고 판단되는 경우 그 미세 검사 영역내의 최대 진폭을 측정한 후, 이를 저장하는 단계 및 (g) 상기 각각의 미세 검사 영역에서 저장된 최대 진폭값들을 이용하여 피검사 편광판 또는 피검사 편광 소자의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 편광판 얼룩 검사 방법을 제공한다.
본 발명의 편광판용 자동 얼룩 검사 시스템을 이용하면, 미세 영역에서 발생하는 얼룩에 의한 편광판 불량을 감지해낼 수 있으므로, 보다 우수한 품질을 편광판 을 생산할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 편광판용 자동 얼룩 검사 시스템을 이용하면, 사람이 일일이 편광판을 검사하지 않고, 생산 라인에서 실시간으로 편광판의 불량 여부를 확인 및 추적할 수 있으므로, 품질 관리 능력이 향상되고, 생산 시간이 단축되며, 생산 효율이 향상된다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 편광판용 자동 얼룩 검사 시스템은 객관적인 기준을 통해 편광판의 불량 여부를 판별하므로, 생산 제품의 품질을 일정하게 유지시킬 수 있다는 장점이 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
도 1에는 본 발명의 편광판용 얼룩 자동 검사 시스템이 도시되어 있다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 편광판 얼룩 자동 검사 시스템은 광원부(10), 검사부(40), 촬영부(50) 및 연산부(60)를 포함하여 이루어지며, 필요에 따라 디스플레이부(70)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 편광판용 얼룩 자동 검사 시스템의 각 구성요소를 살펴본다.
(1) 검사부
검사부(40)는 검사 대상인 편광판 또는 편광 소자가 장착되는 곳으로, 기준 편광판(20)을 포함하여 이루어진다.
상기 기준 편광판(20)으로는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 편광판 또는 편광판 반제품 또는 편광소자 등이 사용될 수 있으며, 예를 들면, 표면코팅이 되어있지 않은 클리어 TAC(Clear TAC) (예를 들면 Fuji film의 UZ TAC)이 사용된 단체 투과도 41.0~42.5% 사이의 편광판 반제품 등이 사용될 수 있다.
한편, 상기 검사부(40)는 하나 이상의 기준 편광판(20)을 포함할 수 있다. 기준 편광판(20)이 여러 장 사용될 경우, 피검사 편광판 또는 편광 소자(30)는 기준 편광판(20)들 사이에 배치되는 것이 바람직하며, 이때 상기 피검사 편광판은 기준 편광판들과 직교 상태로 배치되는 것이 바람직하다.
생산 라인에서 제조된 편광판 또는 편광 소자는 검사부(40)로 이송되고, 상기 기준 편광판(20) 위에 장착된다. 이때, 피검사 편광판(또는 피검사 편광 소자)(30)은 기준 편광판(20)과 직교 상태가 되도록 장착된다. 여기서 직교 상태란 기준 편광판(20)의 투과축(↔)과 피검사 편광판(30)의 투과축(↕)이 수직한 상태로 놓여지는 것을 의미한다.
(2) 광원부
광원부(10)는 검사부(40) 빛을 비추어, 얼룩을 가시화하기 위한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 검사부(20) 하부에서 위치하며, 일반적으로 디스플레이 장치 에 사용되는 백라이트 유닛 또는 LED 광원 등이 본 발명의 광원부(10)로 사용될 수 있다.
피검사 편광판 또는 피검사 편광 소자(30)가 기준 편광판(20) 상에 장착되면, 광원부(10)에서 빛을 조사한다. 이때, 기준 편광판(20)의 투과축과 피검사 편광판(40)의 투과축이 서로 수직이므로, 이론상으로는 피검사 편광판(30)을 통과하는 빛이 없어야 하나, 실제로는 불균일한 염착, 접착 불량 등의 이유로 인해 빛 누설이 발생하며, 특히 편광판의 연신 방향으로 명암 줄무늬를 비롯한 얼룩들이 관찰된다.
(3) 촬영부
촬영부(50)는 광원부(10)의 광 조사에 의해 얼룩이 가시화된 피검사 편광판(30)을 촬영하기 위한 것으로, 피검사 편광판의 전면에 위치하며, 본 발명에서는 일반 디지털 카메라, CCD 카메라, 고속 카메라 등으로 이루어질 수 있다.
촬영된 피검사 편광판의 화상은 연산부(60)로 전송되며, 일반적으로 상기 화상에는 편광판을 투과하여 나온 빛의 밝기, 색상 또는 각 화소의 위치 정보 등이 포함되어 있다.
(4) 연산부
연산부(60)는 촬영부(50)에서 송출된 화상 데이터를 분석하고, 일련의 연산 과정을 거쳐 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판의 불량 유무를 판단하기 위한 것 으로, 본 발명의 연산부(60)에서 수행되는 연산은 다음과 같은 4 단계로 수행될 수 있다:
1) 촬영부에서 전송된 화상으로부터 데이터를 추출하는 단계.
2) 미세 검사 영역을 설정하는 단계.
3) 각각의 미세 검사 영역들 내에서 얼룩의 주기 및 최대 진폭을 측정하는 단계.
4) 측정된 최대 진폭 값들을 이용하여 피검사 편광판 또는 피검사 편광 소자의 불량 여부를 판단하는 단계.
상기 연산 과정을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 피검사 편광판을 촬영된 화상으로부터 각 화소들의 데이터를 추출한다(1 단계).
피검사 편광판을 촬영한 화상에는 각 화소별로 명암 데이터, 위치 데이터 및/또는 RGB 데이터 등이 포함되어 있다. 이때 명암 데이터는 피검사 편광판을 투과하여 나온 빛의 밝기를 나타내는 데이터를 말하며, RGB 데이터는 촬영된 피검사 편광판의 색상 정보를 나타내는 데이터를 의미한다. 또한, 위치 데이터는 각 화소들의 피검사 편광판에서의 위치를 나타내는 데이터를 말한다.
일반적으로 흑백으로 표현되는 명암 데이터만으로도 편광판 얼룩을 검사할 수 있지만, 편광판의 색상에 따라 촬영된 이미지를 R, G, B의 세가지 색상으로 나누고 각각의 나누어진 색상에 대해 밝기를 수치화한 RGB 데이터를 이용하면, 얼룩의 수준을 보다 쉽게 판단할 수 있다.
상기 각각의 데이터들은 사용되는 촬영부의 종류에 따라, 수치화된 상태로 전송될 수도 있고, 수치화되지 않은 형태로 전송될 수도 있다. 예를 들면, CCD 카메라를 이용하여 촬영한 경우에는 각 데이터들이 모두 수치화된 상태로 전송되지만, 일반 디지털 카메라를 사용하는 경우에는 수치화되지 않은 상태로 전송된다. 따라서, 데이터들이 수치화되지 않은 상태로 전송될 경우, 본 발명은 각 화소들의 데이터들을 추출한 다음, 이를 수치화하는 단계를 선택적으로 수행할 수 있다.
한편, 상기 화소들의 간격이 0.1cm를 초과할 경우, 유효한 분석 값을 내기 어려우므로, 상기 화소들의 간격은 0.1cm 이하인 것이 바람직하다.
다음으로, 미세 검사 영역을 설정한다(2 단계). 미세 검사 영역의 설정은 위치 데이터들을 이용하여, 편광판 전체를 다수의 미세 검사 영역으로 분할하는 것을 의미하는 것으로, 이때 상기 미세 검사 영역에는 적어도 3개 이상, 바람직하게는 10개 이상, 더 바람직하게는 20개 이상의 화소들이 포함되는 것이 바람직하다. 검사 영역에 최소 3개 이상의 화소가 포함되어야 명암 줄무늬(얼룩)을 탐지할 수 있으며, 사용되는 촬영부의 화소수에 따라 차이가 있기는 하지만, 유효한 값을 얻기 위해서는 적어도 10개 이상, 바람직하게는 20개 이상의 화소가 미세 검사 영역에 포 함되는 것이 좋다. 또한, 미세 검사 영역에 포함되는 화소의 수가 너무 많으면 효율성이 떨어지므로, 50,000 이하의 화소가 검사 영역에 포함되는 것이 좋다.
한편, 상기 미세 검사 영역 설정시에 하나의 미세 검사 영역의 편광판 폭 방향 (TD: transverse direction)으로의 길이가 0.5cm 내지 5cm 정도이고, 편광판 진행 방향(MD: machine direction)으로의 길이가 0.1cm 내지 10 cm정도가 되도록 하는 것이 바람직하다. TD 길이가 0.5cm 미만이면, 얼룩의 한 주기를 찾아내기 어렵고, 5cm를 초과하면, 여러 주기의 얼룩이 동시에 나타나 연산부의 계산 효율성을 저해시킨다. 한편, MD 길이가 0.1cm 미만이면, 편광판 상에 존재하는 휘점 불량 등 촬영 또는 이물에 의한 노이즈로 인해 계산 편차가 커질 수 있고, 10cm를 초과할 경우, 얼룩이 발생되지 않은 영역까지 통계적으로 처리하게 될 가능성이 있으므로, 얼룩을 효과적으로 검출하기 어렵다는 문제점이 있다.
미세 검사 영역이 설정되면, 각 미세 검사 영역 내에 얼룩의 주기가 존재하는지 여부를 판단하고, 얼룩의 주기가 존재하는 경우, 그 미세 영역 내의 최대 진폭을 찾는다(3 단계).
이때 얼룩의 주기란, 도 3에 도시된 바와 같이, 미세 검사 영역 내의 점들의 위치를 x값, 각 점들의 밝기를 y값으로 하는 그래프를 그렸을 때, 그래프 상에 나타나는 골에서 골까지 또는 마루에서 마루까지를 의미한다. 또한, 본 발명에서는 미세 검사 영역 내에서 주기성을 보이는 경우 골과 마루 사이의 밝기의 차를 진폭 이라 하고, 미세 검사 영역 내의 진폭 값 중 최대값을 최대 진폭으로 정의한다.
도 2의 미세 검사 영역 2와 같이, 검사 영역 내에 명암 줄무늬나 얼룩이 존재하는 경우에는 얼룩의 주기가 나타나지만, 미세 검사 영역 1과 같이 명암 줄무늬나 얼룩이 존재하지 않는 경우에는 검사 영역 내의 밝기가 순차적으로 증가하거나 감소하기 때문에, 얼룩의 주기가 나타나지 않는다.
미세 검사 영역 내에서 얼룩의 주기가 나타나는 경우에는 상기 검사 영역 내의 최대 진폭값을 찾고, 그 값을 저장한다.
한편, 본 단계는 설정된 미세 검사 영역 각각에 대하여 동시에 이루어질 수도 있고, 하나의 미세 검사 영역에 대한 연산을 실시한 후, 다음 미세 검사 영역에 대한 연산을 실시하는 방식과 같이 순차적으로 이루어질 수도 있다.
상기와 같은 과정을 거쳐 편광판 전체에 대한 검사가 완료되면, 상기 과정을 통해 저장된 최대 진폭의 값들 중 최대값을 기설정된 기준값과 비교하여 피검사 편광판의 불량 여부를 판단한다(4 단계). 즉, 편광판 전체의 최대 진폭 값이 기준값보다 큰 경우에는 불량으로 판단하고, 기준값 이하인 경우에는 양호로 판단한다. 최대 진폭 값이 크다는 것은 밝기가 급격하게 변화됨을 의미하며, 따라서, 해당 부분에는 얼룩이 강하게 나타난다. 따라서, 이 값으로 줄무늬 또는 얼룩의 시인성을 대변할 수 있다.
(5) 디스플레이 부
본 발명의 편광판 얼룩 자동 검사 시스템은 또한, 상기 연산부의 계산 결과 및/또는 불량 여부를 표시하는 디스플레이부(70)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 연산부(60)에서 피검사 편광 소자의 불량 여부 판단이 완료되면, 그 결과를 디스플레이부(70)에 신호로 송신하여, 작업자가 확인하도록 할 수 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 본 발명의 편광판 얼룩 자동 검사 시스템을 편광판 생산 라인에 설치함으로써, 편광판 생산 라인에서 편광판 얼룩을 자동으로 검사할 수 있다. 본 발명의 편광판 얼룩 자동 검사 시스템은 완성된 편광판의 얼룩을 검사하는 데 사용될 수도 있고, 보호 필름이 장착되기 전 단계의 편광 소자를 검사하는 데 사용될 수도 있다. 편광판을 검사 대상으로 하는 경우에는 편광판 제조 라인의 마지막 단계에, 편광소자를 검사 대상으로 하는 경우에는 편광 소자의 건조 단계 다음에 본 발명의 시스템을 설치함으로써, 편광 소자 및 편광판의 불량 여부를 생산 라인에서 자동으로 검사할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 편광판 얼룩을 검사하는 방법을 살펴보기로 한다.
본 발명의 편광판 얼룩 검사 방법은 (a) 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 기준 편광판과 직교 상태로 장착하는 단계 (b) 상기 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판에 광을 조사하는 단계 (c) 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 촬영하고, 그 화상을 전송하는 단계 (d) 상기 (c)단계에서 촬영된 화상으로부터 데이 터들을 추출하는 단계 (e) 미세 검사 영역을 설정하는 단계 (f) 각각의 미세 검사 영역 내에서 얼룩의 주기 유무를 판단하고, 하나 이상의 얼룩의 주기가 존재한다고 판단되는 경우 그 미세 검사 영역내의 최대 진폭을 측정한 후, 이를 저장하는 단계 및 (g) 상기 각각의 미세 검사 영역에서 저장된 최대 진폭값들을 이용하여 피검사 편광판 또는 피검사 편광 소자의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어진다.
도 4에는 본 발명의 편광판 얼룩 검사 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도가 도시되어 있다. 따라서, 이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 편광판 얼룩 검사 방법을 살펴보기로 한다.
먼저 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 기준 편광판 위에 직교 상태로 장착한다. 그런 다음, 상기 피검사 편광판(또는 피검사 편광 소자)의 하부에 위치하는 LED 혹은 백라이트 유닛 등의 광원으로부터 광을 조사하여, 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판의 얼룩을 가시화한다. 광 조사로 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판의 얼룩의 가시화되면, CCD 카메라 등을 이용하여 상기 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 촬영한다.
촬영된 화상으로부터 명암데이터, RGB 데이터, 위치 데이터 등을 추출한 다음, 피검사 편광판의 화상 전체를 다수의 미세 검사 영역으로 분할한다.
그런 다음, 각각의 미세 검사 영역 내에 얼룩의 주기가 존재하는지 여부를 조사한다. 상기한 바와 같이, 본 발명에서 얼룩의 주기는 미세 검사 영역 내의 점들 의 위치를 x값, 각 점들의 밝기를 y값으로 하는 그래프를 그렸을 때, 그래프 상에 나타나는 골에서 골까지 또는 마루에서 마루까지를 의미하므로, 밝기가 단조 증가하거나, 단조 감소하는 경우 또는 밝기의 증감이 없는 경우에는 주기가 나타나지 않는다. 이는 다시 말해 미세 검사 영역 내에 주기가 없는 경우에는 명암 줄무늬나 얼룩이 발생하지 않음을 의미한다. 따라서, 미세 검사 영역 내에 얼룩의 주기가 존재하는 않는 경우에는, 다음 미세 검사 영역에 대한 연산을 수행한다.
그러나, 미세 검사 영역 내에 주기가 존재하는 경우에는 명암 변화로 인한 줄무늬 또는 얼룩이 발생하게 된다. 따라서, 해당 미세 검사 영역에 주기가 존재할 경우에는 인접한 화소들 사이의 밝기 변화량, 즉, 진폭을 측정하고, 측정된 진폭 중 최대값(최대 진폭)을 저장한다. 그런 다음, 다음 미세 검사 영역에 대한 연산을 수행한다.
상기와 같은 과정을 반복하여, 편광판 전체에 대한 검사가 완료되면, 저장된 최대 진폭들의 최대값과 기 설정된 기준값을 비교하여 편광판의 불량 여부를 판단한다. 보다 구체적으로는 최대 진폭의 최대값이 기준값을 초과하는 경우에는 불량으로, 기준값 이하인 경우에는 양호로 판단한다.
한편, 상기한 방법에서는 미세 검사 영역에 대한 연산이 순차적으로 이루어지는 경우만을 설명하였으나, 각각의 미세 검사 영역에 대한 연산은 개별적으로 동시에 이루어질 수도 있다.
또한, 필요한 경우에는 상기 판단 결과를 디스플레이부에 신호로 전송하여 디스플레이부에 표시되도록 할 수 있다.
이외 본 발명의 방법과 관련된 세부 사항들, 예를 들면 미세 검사 영역과 관련된 세부 사항들은 상기 편광판 얼룩 자동 검사 시스템에서 설명한 것과 동일하다.
이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 자세히 설명하기로 한다.
[실시예 1]
미연신 PVA 필름을 염착조 온도를 25℃, 체류 시간 140초로 하여 염색한 후, 4.8배로 연신하여 편광 소자를 제조하였다. 이와 같이 제조된 편광 소자를 기준 편광판(LG화학 제조, ST80AHC 연신반제품, 단체투과도 41.45%) 위에 직교 상태로 장착한 후, 42인치 백라이트(LG Display, 색온도 10,000K) 위에서 화상 카메라(SONY DSC-V1)로 촬영한 후, 상기 촬영된 화상을 컴퓨터로 전송하였다. 상기 컴퓨터는 전송된 화상으로부터 각 화소의 데이터들을 추출하고, 화상 전체를 2cmX5cm의 미세 검사 영역들(하나의 미세 검사 영역에 약 1,000개 정도의 화소가 포함됨)로 분할한 다음, 각각의 미세 검사 영역 내의 얼룩의 주기성 유무 및 최대 진폭을 계산, 저장하고, 저장된 최대 진폭값들 중 최대 값을 계산하는 연산을 수행하도록 프로그램되어 있다.
또한, 비교를 위해 상기와 같이 제조된 편광 소자의 얼룩 정도를 육안으로 관찰하여, 얼룩이 보이지 않는 경우를 5점, 얼룩이 가장 심한 경우를 1점으로 하여, 얼룩 정도의 점수를 매겼다.
최대 진폭값과 육안 관찰 결과는 표 1에 도시하였다.
[실시예 2]
염착조 체류 시간을 120초로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광 소자를 제조하였으며, 제조된 편광 소자를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 최대 진폭을 계산 및 육안 관찰을 실시하였다.
최대 진폭값과 육안 관찰 결과는 표 1에 도시하였다.
[실시예 3]
염착조 체류 시간을 160초로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편광 소자를 제조하였으며, 제조된 편광 소자를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 최대 진폭을 계산 및 육안 관찰을 실시하였다.
최대 진폭값과 육안 관찰 결과는 표 1에 도시하였다.
[실시예 4]
염착조 온도를 30도로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 편 광 소자를 제조하였으며, 제조된 편광 소자를 이용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 최대 진폭을 계산 및 육안 관찰을 실시하였다.
최대 진폭값과 육안 관찰 결과는 표 1에 도시하였다.
육안 판별 최대 진폭
실시예 1 3 5.06
실시예 2 2 7.33
실시예 3 5 2.25
실시예 4 3 5.52
상기 표 1에 의해, 본 발명의 편광판 얼룩 검사 방법에 의해 계산된 최대 진폭 값은 육안 판별된 얼룩의 정도에 비례함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법으로 측정된 최대 진폭 값이 편광판 얼룩(줄무늬)의 시인성을 대변할 수 있음을 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 편광판용 얼룩 자동 검사 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 연산 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 미세 검사 영역 2의 데이터 값들을 그래프로 표시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 편광판 얼룩 검사 방법의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부호*
10: 광원
20: 기준 편광판
30: 피검사 편광판
40: 검사부
50: 촬영부
60: 연산부
70: 디스플레이부

Claims (17)

  1. 한 장 이상의 기준 편광판을 포함하고, 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판이 상기 기준 편광판과 직교 상태로 장착되는 검사부;
    상기 검사부의 후면에 위치하며, 상기 검사부에 광을 조사하는 광원부;
    상기 검사부의 전면에 위치하며, 상기 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 촬영하고, 그 화상을 연산부로 전송하는 촬영부; 및
    상기 촬영부에서 전송된 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판의 화상을 미세 검사 영역별로 검사하여 미세 얼룩에 의한 불량 여부를 판단하는 연산부를 포함하여 이루어지는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부는 디지털 카메라, CCD 카메라 또는 고속 카메라로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연산부는,
    1) 촬영부에서 전송된 화상으로부터 각 화소들의 데이터를 추출하는 단계,
    2) 미세 검사 영역을 설정하는 단계,
    3) 각각의 미세 검사 영역들 내에서 얼룩의 주기 및 최대 진폭을 측정하는 단계, 및
    4) 측정된 최대 진폭 값들을 이용하여 피검사 편광판 또는 피검사 편광 소자의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 1)단계 다음에 상기 추출된 데이터들을 수치화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 각각의 미세 검사 영역은 편광판 폭 방향 (TD: transverse direction)의 길이가 0.5cm 내지 5cm이고, 편광판 진행 방향 (MD: machine direction)의 길이가 0.1cm 내지 10 cm인 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 미세 검사 영역은 20개 내지 50,000개의 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 3)단계는 각 미세 검사 영역에 대하여 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 3)단계는 각 미세 검사 영역에 대하여 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 자동검사 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 시스템은 제품의 불량 여부를 표시해주는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템.
  10. 제1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 편광판 제조 라인에 설치되는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 자동 검사 시스템.
  11. (a) 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 기준 편광판과 직교 상태로 장착하는 단계,
    (b) 상기 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판에 광을 조사하는 단계,
    (c) 피검사 편광 소자 또는 피검사 편광판을 촬영하는 단계,
    (d) 상기 (c)단계에서 촬영된 화상으로부터 데이터들을 추출하는 단계,
    (e) 미세 검사 영역을 설정하는 단계,
    (f) 각각의 미세 검사 영역 내에서 얼룩의 주기 유무를 판단하고, 하나 이상의 얼룩의 주기가 존재한다고 판단되는 경우 그 미세 검사 영역내의 최대 진폭을 측정하고 이를 저장하는 단계 및
    (g) 상기 각각의 미세 검사 영역에서 저장된 최대 진폭값들을 이용하여 피검사 편광판 또는 피검사 편광 소자의 불량 여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 편광판 얼룩 검사 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (d)단계 다음에, 추출된 데이터들을 수치화하는 단계를 더 포함하는 것 을 특징으로 하는 편광판 얼룩 검사 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 각각의 미세 검사 영역은 편광판 폭 방향 (TD: transverse direction)의 길이가 0.5cm 내지 5cm이고, 편광판 진행 방향 (MD: machine direction)의 길이가 0.1cm 내지 10 cm인 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 검사 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 미세 검사 영역은 20개 내지 50,000개의 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 검사 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 f)단계는 상기 각각의 미세 검사 영역에 대하여 순차적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 검사 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 f)단계는 상기 각각의 미세 검사 영역에 대하여 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 검사 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 방법은 (h) 불량 여부 판단 결과를 디스플레이하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광판 얼룩 검사 방법.
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