KR20130043548A - System for inspecting faulty of optical film - Google Patents
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Abstract
Description
우선권preference
본 발명은 인용에 의해 그 전체 내용이 본 명세서에 합체되는, 2011.10.20.자로 출원된 대한민국 특허 출원 번호 제10-2011-0107642호의 'FPR 필름의 불량 검사 장치'의 우선권을 향유한다.The present invention enjoys the priority of the 'fail inspection apparatus for FPR film' of Korean Patent Application No. 10-2011-0107642 filed on Oct. 20, 2011, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
본 발명은 보호 부재가 부착된 광학 필름의 결함 검사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 예를 들어, 3D 디스플레이 장치에 사용되는 FPR 필름에 PET 필름과 같은 보호 부재가 부착된 광학 필름의 위상변화에 의한 광학적 결함(예, 3D 불량)을 검사할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
일반적으로, 인간이 3차원 입체감을 느끼는 이유는 우안과 좌안이 시차를 두고 사물을 인지하기 때문인 것으로 알려져 있다. 즉, 인간의 두 눈은 약 65cm의 간격을 두고 떨어져 위치하기 때문에, 서로 약간 다른 방향의 영상을 보는 과정에서 발생한 양안 시차에 의해 사람은 입체감을 인식한다. Generally, it is known that human being feels three dimensional feeling because the right eye and the left eye perceive objects with time lag. That is, since the human eyes are spaced apart at a distance of about 65 cm, a person perceives a three-dimensional effect by binocular disparity generated while viewing images in slightly different directions.
최근, 사람의 양안에 시차가 있는 영상들을 입력시키는 방법으로 입체 영상을 구현할 수 있는 입체 영상 표시 시스템들에 대한 관심이 높아 지고 있다.Recently, interest in stereoscopic image display systems capable of realizing stereoscopic images by inputting images with parallax in both eyes has been increasing.
일반적으로, 입체 영상 디스플레이 기기들은 셔터 안경, 미세 편광기(micro polarizer), 패턴드 라타더(patterned retarder) 등과 같은 안경식 3D 디스플레이, 패럴렉스 배리어(parallax barrier), 렌티큘러 렌즈(lenticular lens) 등과 같은 무안경식 3D 디스플레이, 및 홀로그램식 3D 디스플레이로 구분될 수 있다. 이것들 중에서, 입체 영상 디스플레이 기기는 액티브 방식(셔터 글라스 방식)과, 패시브 방식(FPR 방식)이 보편화 되어 있다.In general, stereoscopic image display devices are spectacle type such as shutter glasses, micro polarizer, patterned retarder, glasses type 3D display, parallax barrier, lenticular lens, etc. 3D display, and holographic 3D display. Of these, stereoscopic image display devices have become popular as active systems (shutter glass systems) and passive systems (FPR systems).
액티브 방식은 디스플레이는 좌,우에 해당하는 화면을 매우 빠른 속도로 교대로 송출하고, 이에 맞춰 사용자가 착용한 입체 안경도 이러한 송출 영상에 연동되어 함께 작동된다. 즉, 액티브 방식은 소위, '시간 분할 방식'으로서, 좌안용 영상의 경우 좌안 렌즈가 열릴 때 우안 렌즈가 닫히는 반면, 우안용 영상은 우안 렌즈가 열릴 때 좌안 렌즈가 닫히는 구조이다. 이 방식은 화면을 또렷하게 볼 수 있다는 장점이 있으나, 디스플레이와 안경의 움직임을 동기화시켜야 하는 고도의 기술이 필요하다.In the active mode, the display alternately transmits the screen corresponding to the left and right at a very high speed, and accordingly, the stereoscopic glasses worn by the user are linked to the transmitted image and operate together. That is, the active method is a so-called 'time division method'. In the case of the left eye image, the right eye lens is closed when the left eye lens is opened, whereas the right eye image is a structure in which the left eye lens is closed when the right eye lens is opened. This approach has the advantage of being able to see the screen clearly, but it requires a high level of skill to synchronize the movement of the display with the glasses.
패시브 방식은 소위, '공간 분할 방식'으로서, 서로 다른 편광 특성을 갖는 좌안용 영상과 우안용 영상을 송출할 수 있으며 전면에 편광 필터가 부착된 디스플레이와 사용자가 착용하는 편광 안경을 구비한다. 편광 안경의 좌안 렌즈에는 디스플레이로부터 송출되는 좌안용 영상만 투시되고, 편광 안경의 우안용 렌즈에는 디스플레이의 우안용 영상만 투시됨으로써 사용자가 입체감을 느낄 수 있다. 이러한 패스브 방식은 기술적 어려움 없이 구현이 용이하다. The passive method is a so-called "spatial partitioning method", and is capable of transmitting a left eye image and a right eye image having different polarization characteristics, and includes a display having a polarizing filter attached to the front and polarizing glasses worn by a user. Only the left eye image transmitted from the display is viewed through the left eye lens of the polarizing glasses and only the right eye image is viewed through the right eye lens of the polarizing glasses. This pass method is easy to implement without technical difficulties.
그런데, 패시브 방식에 사용되는 편광 필터는, 편광판 자체가 좌안용 영상 표시부와 우안용 영상 표시부에 대응되도록 패터닝되어 있거나, 편광판에 좌안용 영상 표시부와 우안용 영상 표시부에 각각 대응되도록 편광판에 부착될 수 있는 패터닝된 위상차판(광학 필터)과 같은 소위, 패턴드 리타드 필름(FPR: Film-type Patterned Retarder)을 사용한다. However, the polarizing filter used in the passive system can be attached to the polarizing plate so that the polarizing plate itself is patterned so as to correspond to the left and right eye image display units, or the polarizing plates are respectively associated with the left and right eye image display units Called Pattern-type Patterned Retarder (FPR), such as a patterned retardation plate (optical filter) having a patterned pattern.
또한, 패턴드 리타더(patterned retarder)는 기재의 종류에 따라 유리-타입과 필름-타입으로 구분된다. 그러나, 유리-타입 패턴드 라타더는 디스플레이의 대형화 추세에 부합하기 어렵기 때문에, 최근에는 유기 고분자 필름을 기재로 사용하는 패턴드 리타더(patterned retarder) 필름이 대세를 이루고 있다. In addition, patterned retarders are classified into glass-type and film-type depending on the type of substrate. However, since glass-type patterned lather is difficult to meet the trend of large-sized display, a patterned retarder film using an organic polymer film as a substrate has become popular in recent years.
그런데, 패턴드 리타더에 형성된 패턴의 크기는 화소 또는 화소 단위 넓이에 해당하여 매우 정교하며 대개 그 패턴의 형태가 LCD의 행 또는 열에 맞추어 형성되고 이를 LCD에 장착할 때 LCD 픽셀의 행 또는 열의 위치와 정확히 일치(align)시켜 부착해야 할 필요성이 있기 때문에 패턴드 리타더의 제조 과정에서 치수 불량의 발생을 억제해야 함은 물론, 패턴드 리타더의 액정층, 배양층 등의 손상에 기인하는 위상 변화에 의한 불량(2D용 디스플레이 패널의 불량과 무관함)을 엄격하게 제어해야 할 필요성이 있다.However, the size of a pattern formed in the patterned retarder corresponds to the width of a pixel or a pixel and is very precise, and the shape of the pattern is generally formed in accordance with the row or column of the LCD. When the pattern is formed on the LCD, It is necessary to suppress the generation of dimensional defects in the manufacturing process of the patterned retarder and it is necessary to control the phase due to the damage of the liquid crystal layer and the culture layer of the patterned retarder There is a need to strictly control the defects due to the change (irrelevant to the defect of the display panel for 2D).
또한, 종래의 제조 방식에 따르면, 완성된 패턴드 리타더는 운송 불량 등의 이유로 보호필름을 부착시켜 디스플레이 패널 제조사로 인도되고, 인도된 패턴드 리타더는 패널에 최종적으로 부착되기 전에 예를 들어, 편광판 2장을 크로스시켜 육안으로 검사하는 소위 '풀라인(full line)' 검사 방식을 이용하고 있기 때문에 불량율이 매우 높은 문제점이 있다. 따라서, 패턴드 리타더 필름의 제조 라인에서 그 위상 변화에 의한 불량을 검사하기 위한 시스템의 개발이 요구되고 있다.In addition, according to the conventional manufacturing method, the finished patterned retarder is delivered to the display panel manufacturer by attaching a protective film for reasons such as transportation failure, and the delivered patterned retarder is, for example, before it is finally attached to the panel. Because of using a so-called 'full line' inspection method in which two polarizers are visually inspected by crossing two polarizers, a defect rate is very high. Accordingly, there is a demand for the development of a system for inspecting defects due to phase change in the production line of the patterned retarder film.
한편, 패턴드 리타더 필름은 그 제조 과정에서 기재의 표면을 코로나 처리하여 기재에 대한 배향막 등의 인쇄를 용이하게 한다. 그런데, 이러한 코로나 처리 공정은 최종적으로 생산되는 패턴드 리타더 필름의 광직진성을 저하시키는 요인이므로 이에 대한 해결책이 요구되고 있다.
On the other hand, a patterned retarder film corona-treats the surface of a base material in the manufacturing process, and makes it easy to print an alignment film etc. with respect to a base material. However, since the corona treatment process is a factor that lowers the optical straightness of the patterned retarder film finally produced, a solution is required.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 3D 필름의 양산과 더불어 제품의 품질 보증을 위해 제품의 제조 과정 즉, 광학 필름이 와인더에 감기기 전의 인라인(IN-LINE)에서 제품의 3D 불량을 검사할 수 있는 광학 필름의 결함 검사 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the problems described above, the production process of the product to ensure the quality of the product together with the mass production of the 3D film, that is, the product in the in-line (IN-LINE) before the optical film is wound on the winder An object of the present invention is to provide a defect inspection system of an optical film capable of inspecting 3D defects.
다른 측면에 따르면, 본 발명은 코로나 처리 공정에 의해 광직진성 저하를 보상하기 위해 기재에 미리 보호 필름이 선부착된 상태에서 제조되는 광학 필름에 있어서 보호 필름의 위상편차를 자동 보상하여 검사할 수 있는 광학 필름 결함 검사 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. According to another aspect, the present invention can be inspected by automatically compensating for the phase deviation of the protective film in the optical film manufactured in a state in which the protective film is pre-attached to the substrate in advance to compensate for the decrease in optical straightness by the corona treatment process Its purpose is to provide an optical film defect inspection system.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 IPS 패널 또는 TN 패널에 각각 부착될 수 있는 광학 특성을 가진 광학 필름들이 변경되더라도 시스템에서 그러한 패널에 맞게 필터의 종류를 적절하게 변경시킬 수 있는 광학 필름의 결함 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.According to another aspect, the present invention provides a defect inspection of an optical film that can change the type of filter appropriately for such a panel in the system even if the optical films having optical properties that can be attached to the IPS panel or the TN panel, respectively, are changed. It is an object to provide a system.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명은 광학 필름의 위상차 변화에 따른 3D 불량들을 그룹핑하고, 그렇게 그룹핑되에 세분화된 3D 불량들을 각기 다른 방식으로 분리하여 검출할 수 있는 구조를 가진 광학 필름의 결함 검사 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
According to another aspect, the present invention is a defect inspection system of an optical film having a structure capable of grouping the 3D defects according to the phase difference change of the optical film, and can be separated and detected in different ways by subdividing the 3D defects so grouped The purpose is to provide.
상기 문제점들을 해결하기 위해서 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템은, 미리 결정된 속도로 주행하는 광학 필름의 표면에 존재하는 결함을 검사하기 위한 시스템에 있어서, 상기 광학 필름의 일면에는 보호 부재가 부착되어 있고; 상기 광학 필름의 제1 광학적 결함을 검사하기 위한 촬영 유니트를 구비하는 제1 검사 장치; 및 상기 제1 광학적 결함과 다른 상기 광학 필름의 제2 광학적 결함을 검사하기 위한 제2 촬영 유니트를 구비하는 제2 검사 장치를 구비한다. In order to solve the above problems, a defect inspection system of an optical film according to an exemplary embodiment of the present invention is a system for inspecting defects present on a surface of an optical film traveling at a predetermined speed. A protective member is attached to one surface; A first inspection device having a photographing unit for inspecting a first optical defect of the optical film; And a second inspection device including a second imaging unit for inspecting a second optical defect of the optical film different from the first optical defect.
바람직하게, 상기 광학 필름은 서로 다른 광축을 갖는 L 및 R 패턴들이 형성된 패턴드 리타드 필름(FPR)이다. Preferably, the optical film is a pattern relief film (FPR) in which L and R patterns having different optical axes are formed.
바람직하게, 상기 FPR은 배향층과 액정층이 형성된 기재가 주행하는 과정에서 와인더에 와인딩되기 전의 인-라인(IN-Line) 상태에 있다.Preferably, the FPR is in an in-line state before the substrate on which the alignment layer and the liquid crystal layer are formed is wound on the winder in the traveling direction.
바람직하게, 상기 보호 부재는 광축과 위상차를 가진 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름이다.Preferably, the protective member is a polyethylene terephthalate (PET) film having an optical axis and a phase difference.
바람직하게, 상기 PET 필름은 제어된 광축 편차를 가지도록 배향된 배향 PET 필름 또는 광축 편차가 제어되지 않은 비배향 PET 필름이다. Preferably, the PET film is an oriented PET film oriented to have a controlled optical axis deviation or a non-oriented PET film in which the optical axis deviation is not controlled.
바람직하게, 상기 제1 광학적 결함은 영상 반전에 의한 위상 변화를 수반할 수 있도록 상기 광학 필름에 존재하는 휘점, 암점, 스크라치, 이물 불량으로 구성된 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 불량을 포함한다. Preferably, the first optical defect includes at least one defect selected from the group consisting of bright spots, dark spots, scratches, and foreign material defects present in the optical film so as to accompany a phase change due to image reversal.
바람직하게, 상기 제2 광학적 결함은 영상 반전을 일으키지 않을 정도의 그레이(grey) 형태를 띠는 얼룩 불량 또는 상기 광학 필름의 두께 변화에 따른 압흔 불량을 포함한다. Preferably, the second optical defect includes a stain defect that is gray in a degree that does not cause image reversal, or an indentation defect due to a change in thickness of the optical film.
바람직하게, 상기 제1 검사 장치는: 상기 광학 필름에 광을 조사할 수 있도록 상기 촬영 유니트와 대향되게 설치된 조명 유니트; 상기 광학 필름과 상기 조명 유니트 사이에 배치된 제1 필터 유니트; 상기 광학 필름과 상기 촬영 유니트 사이에 배치되고 적어도 하나 또는 그 이상의 필터들을 포함하는 제2 필터 유니트; 및 상기 광학 필름과 상기 제2 필터 유니트 사이에 회전 가능하게 설치된 제3 필터 유니트를 구비한다. Preferably, the first inspection device comprises: an illumination unit provided to face the imaging unit so as to irradiate light onto the optical film; A first filter unit disposed between the optical film and the illumination unit; A second filter unit disposed between the optical film and the imaging unit and including at least one or more filters; And a third filter unit rotatably installed between the optical film and the second filter unit.
바람직하게, 상기 보호 부재는 상기 조명 유니트와 대면하는 상기 광학 필름의 면에 부착된다. Preferably, the protective member is attached to the surface of the optical film that faces the lighting unit.
바람직하게, 상기 촬영 유니트는 상기 조명 유니트를 통해 광이 조사된 상태에서 상기 제1 내지 제3 필터 유니트에 의해 조합된 값에 의해 나타나는 상기 광학 필름의 폭 방향의 미리 결정된 영역을 촬영하기 위한 다수의 카메라들을 구비한다. Preferably, the photographing unit is configured to photograph a plurality of predetermined regions in the width direction of the optical film represented by a value combined by the first to third filter units in a state where light is irradiated through the illumination unit. With cameras.
바람직하게, 상기 카메라들은: 상기 광학 필름의 폭 방향으로 미리 결정된 제1 간격으로 서로 이격 배치된 다수의 홀수 카메라들을 포함하는 홀수 카메라 그룹; 및 상기 홀수 카메라 그룹으로부터 상기 광학 필름의 진행 방향으로 미리 결정된 간격만큼 이격 배치되고 상기 홀수 카메라들에 의해 촬영되지 않는 상기 광학 필름의 폭 부분을 촬영할 수 있도록 상기 제1 간격의 중심에 초점이 각각 맞춰지도록 미리 결정된 제2 간격으로 서로 이격 배치된 다수의 짝수 카메라들을 포함하는 짝수 카메라 그룹을 구비한다. Preferably, the cameras include: an odd camera group including a plurality of odd cameras spaced apart from each other at a first predetermined interval in a width direction of the optical film; And focus at centers of the first intervals so as to photograph a width portion of the optical film that is spaced apart from the odd camera group by a predetermined interval in the advancing direction of the optical film and not photographed by the odd cameras. And an even camera group comprising a plurality of even cameras spaced apart from each other at a second predetermined interval.
바람직하게, 상기 조명 유니트는 상기 광학 필름의 폭 방향 전체에 걸쳐 광을 조사할 수 있다. Preferably, the illumination unit may irradiate light over the entire width direction of the optical film.
바람직하게, 상기 조명 유니트는: 조명 프레임에 설치된 다수의 엘이디 조명들; 및 상기 엘이디 조명들로부터 방사되는 광을 면광원으로 변환시켜 상기 광학 필름에 조사시킬 수 있는 도광판을 구비한다. Preferably, the lighting unit comprises: a plurality of LED lights installed in the lighting frame; And a light guide plate capable of converting light emitted from the LED lights into a surface light source and irradiating the optical film.
바람직하게, 상기 제1 필터 유니트는 편광 필터를 구비한다. Preferably, the first filter unit comprises a polarizing filter.
바람직하게, 상기 편광 필터는 상기 광학 필름의 폭 방향으로 길게 배치된 단일의 가늘고 긴 편광 필터 쉬트를 구비한다. Preferably, the polarizing filter has a single elongated polarizing filter sheet disposed long in the width direction of the optical film.
바람직하게, 상기 제1 필터 유니트는, 상기 조명 유니트와 상기 촬영 유니트가 형성하는 초점 라인에 상기 광학 필름의 광학특성에 대응되는 최적각을 가진 서로 다른 특성을 가진 제1 및 제2편광 필터들을 선택적으로 위치시킬 수 있는 제1 필터 이송부재를 구비한다. Preferably, the first filter unit selectively selects first and second polarization filters having different characteristics with optimal angles corresponding to optical characteristics of the optical film on a focal line formed by the illumination unit and the photographing unit. It is provided with a first filter transfer member that can be positioned.
바람직하게, 상기 제1 필터 이송부재는: 상기 광학 필름과 평행하도록 상기 광학 필름으로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되게 배치되고 상기 조명 유니트의 광이 각각 투과될 수 있는 제1 관통 슬릿과 제2 관통 슬릿이 형성된 제1 필터 브라켓; 상기 제1 관통 슬릿 및 상기 제2 관통 슬릿에 각각 설치된 제1 편광 필터 쉬트 및 제2 편광 필터 쉬트; 및 상기 제1 필터 브라켓을 선택적으로 이동시킬 수 있도록 상기 제1 필터 브라켓과 제1 필터 프레임 사이에 마련된 가이드부를 구비한다. Preferably, the first filter transfer member may include: a first through slit and a second through slit disposed to be spaced apart from the optical film by a predetermined interval so as to be parallel to the optical film and through which light of the lighting unit may be transmitted, respectively. A first filter bracket formed; A first polarization filter sheet and a second polarization filter sheet respectively provided in the first through slit and the second through slit; And a guide part provided between the first filter bracket and the first filter frame to selectively move the first filter bracket.
바람직하게, 상기 제1 필터 유니트는 상기 홀수 카메라 그룹에 대응되는 홀수 제1 필터 유니트와 상기 짝수 카메라 그룹에 대응되는 짝수 제1 필터 유니트로 구분된다. Preferably, the first filter unit is divided into an odd first filter unit corresponding to the odd camera group and an even first filter unit corresponding to the even camera group.
바람직하게, 상기 제2 필터 유니트는: 단파장을 컷트하고 장파장만을 통과시켜 상기 촬영 유니트의 불량 검출을 최적화시키는 적색 필터; 상기 광학 필름의 L 및 R 패턴들을 분리하고 빛의 산란을 제어하기 위한 원형 편광 필터; 및 필터 기능을 보완하고 위상변화에 따른 포화(saturation)를 보상하기 위한 편광 필터를 구비한다. Preferably, the second filter unit comprises: a red filter that cuts short wavelengths and passes only long wavelengths to optimize defect detection of the imaging unit; A circular polarizing filter for separating the L and R patterns of the optical film and controlling scattering of light; And a polarizing filter for complementing the filter function and compensating for saturation due to the phase change.
바람직하게, 상기 적색 필터, 상기 원형 편광 필터, 및 상기 편광 필터는 원형으로 조립된 필터 모듈을 포함한다. Preferably, the red filter, the circular polarizing filter, and the polarizing filter include a filter module assembled in a circle.
바람직하게, 상기 적색 필터, 상기 원형 편광 필터, 및 상기 편광 필터는 상기 촬영 유니트로부터 상기 제3 필터 유니트를 향하는 방향으로 순서대로 배치된다.Preferably, the red filter, the circular polarizing filter, and the polarizing filter are arranged in order in the direction from the photographing unit toward the third filter unit.
바람직하게, 상기 필터 모듈은 상기 촬영 유니트의 끝단에 일체로 배치된다. Preferably, the filter module is integrally disposed at the end of the photographing unit.
바람직하게, 상기 촬영 유니트는 다수의 카메라들을 구비하고; 상기 필터 모듈은 각각의 카메라의 렌즈 끝단에 고정 설치된다. Preferably, the photographing unit has a plurality of cameras; The filter module is fixedly installed at the lens end of each camera.
바람직하게, 상기 제3 필터 유니트는: 상기 보호 부재의 위상 변화를 자동으로 보상하기 위해, 상기 조명 유니트와 상기 촬영 유니트가 형성하는 초점 라인에 상응하는 관통공이 마련된 제3 필터 프레임에 360도 각도로 정,역 회전 가능도록 배치된 λ/4 필터를 구비한다. Preferably, the third filter unit may include: at a 360 degree angle to a third filter frame provided with a through hole corresponding to a focal line formed by the illumination unit and the imaging unit to automatically compensate for the phase change of the protection member; And a λ / 4 filter disposed so as to be capable of forward and reverse rotation.
바람직하게, 상기 제3 필터 유니트는 상기 λ/4 필터를 회전시키기 위한 필터 회전부재를 더 구비한다. Preferably, the third filter unit further includes a filter rotating member for rotating the λ / 4 filter.
바람직하게, 상기 필터 회전부재는: 베어링에 의해 상기 관통공에 회전가능하게 설치되고, 상기 λ/4 필터가 설치되며, 외주면에 제1 풀리가 마련된 필터 회전체; 상기 제3 필터 프레임에 설치되며 그 회전축에 제2 풀리가 마련된 구동원; 및 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리를 연결하는 벨트를 구비한다. Preferably, the filter rotating member includes: a filter rotating body rotatably installed in the through hole by a bearing, the λ / 4 filter is installed, and a first pulley provided on an outer circumferential surface thereof; A drive source installed on the third filter frame and provided with a second pulley on a rotation shaft thereof; And a belt connecting the first pulley and the second pulley.
바람직하게, 상기 필터 회전부재는 상기 λ/4 필터의 회전 방향 및 각도를 측정하기 위한 센서부재를 더 구비한다. Preferably, the filter rotating member further includes a sensor member for measuring the rotation direction and angle of the λ / 4 filter.
바람직하게, 상기 촬영 유니트는 다수의 카메라들을 구비하고; 상기 제3 필터 유니트는 상기 카메라들 각각에 대응되는 다수의 λ/4 필터들을 구비한다. Preferably, the photographing unit has a plurality of cameras; The third filter unit includes a plurality of λ / 4 filters corresponding to each of the cameras.
바람직하게, 상기 제2 검사 장치는: 상기 광학 필름에 광을 조사할 수 있도록 상기 제2 촬영 유니트와 대향되게 설치된 제2 조명 유니트; 상기 광학 필름과 제2 상기 조명 유니트 사이에 배치된 제1 PL 필터 유니트; 상기 광학 필름과 상기 촬영 유니트 사이에 배치된 RED 필터 유니트; 및 상기 광학 필름과 상기 RED 필터 유니트 사이에 설치되고, 상기 제1 PL 필터 유니트와 광학적으로 매칭될 수 있는 제2 PL 필터 유니트를 구비한다. Preferably, the second inspection device comprises: a second illumination unit provided to face the second photographing unit so as to irradiate light onto the optical film; A first PL filter unit disposed between the optical film and the second illumination unit; A RED filter unit disposed between the optical film and the photographing unit; And a second PL filter unit installed between the optical film and the RED filter unit and optically matched with the first PL filter unit.
바람직하게, 상기 제2 촬영 유니트는 상기 제2 조명 유니트를 통해 광이 조사된 상태에서 상기 제1 및 제2 PL 필터 유니트들과 상기 RED 필터 유니트에 의해 조합된 값에 의해 나타나는 상기 광학 필름의 폭 방향의 미리 결정된 영역을 촬영하기 위한 다수의 카메라들을 구비한다. Preferably, the second photographing unit has a width of the optical film exhibited by a value combined by the first and second PL filter units and the RED filter unit in a state where light is irradiated through the second illumination unit. There are a plurality of cameras for photographing a predetermined area of direction.
바람직하게, 상기 제2 조명 유니트는 상기 광학 필름의 폭 방향 전체에 걸쳐 광을 조사할 수 있다. Preferably, the second lighting unit may irradiate light over the entire width direction of the optical film.
바람직하게, 상기 제2 조명 유니트는: 제2 조명 프레임에 설치된 다수의 엘이디 조명들; 및 상기 엘이디 조명들로부터 방사되는 광을 면광원으로 변환시켜 상기 광학 필름에 조사시킬 수 있는 도광판을 구비한다. Preferably, the second lighting unit comprises: a plurality of LED lights installed in the second lighting frame; And a light guide plate capable of converting light emitted from the LED lights into a surface light source and irradiating the optical film.
바람직하게, 상기 제1 PL 필터 유니트는 편광 필터를 구비한다. Preferably, the first PL filter unit comprises a polarizing filter.
바람직하게, 상기 편광 필터는 상기 광학 필름의 폭 방향으로 길게 배치된 단일의 가늘고 긴 편광 필터 쉬트를 구비한다. Preferably, the polarizing filter has a single elongated polarizing filter sheet disposed long in the width direction of the optical film.
바람직하게, 상기 제1 PL 필터 유니트는, 상기 제2 조명 유니트와 상기 제2 촬영 유니트가 형성하는 초점 라인에 상기 광학 필름의 광학특성에 대응되는 최적각을 가진 서로 다른 특성을 가진 두 개의 편광 필터들을 선택적으로 위치시킬 수 있는 제1 필터 이송부재를 구비한다. Preferably, the first PL filter unit includes two polarizing filters having different characteristics with optimal angles corresponding to optical characteristics of the optical film on a focal line formed by the second lighting unit and the second photographing unit. And a first filter transfer member capable of selectively positioning them.
바람직하게, 상기 제1 필터 이송부재는: 상기 광학 필름과 평행하도록 상기 광학 필름으로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되게 배치되고 상기 제2 조명 유니트의 광이 각각 투과될 수 있는 제1 관통 슬릿과 제2 관통 슬릿이 형성된 제1 PL 필터 브라켓; 상기 제1 관통 슬릿 및 상기 제2 관통 슬릿에 각각 설치된 제1 편광 필터 쉬트 및 제2 편광 필터 쉬트; 및 상기 제1 필터 브라켓을 선택적으로 이동시킬 수 있도록 상기 제1 필터 브라켓과 제1 필터 프레임 사이에 마련된 가이드부를 구비한다. Preferably, the first filter conveying member comprises: a first through slit and a second through which are arranged spaced apart from the optical film by a predetermined distance so as to be parallel to the optical film and through which light of the second lighting unit can be transmitted, respectively A first PL filter bracket having a slit formed therein; A first polarization filter sheet and a second polarization filter sheet respectively provided in the first through slit and the second through slit; And a guide part provided between the first filter bracket and the first filter frame to selectively move the first filter bracket.
바람직하게, 상기 RED 필터 유니트는 단파장을 컷트하고 장파장만을 통과시켜 상기 제2 촬영 유니트의 불량 검출을 최적화시키는 적색 필터를 구비한다. Preferably, the RED filter unit includes a red filter that cuts short wavelengths and passes only long wavelengths to optimize defect detection of the second imaging unit.
바람직하게, 상기 적색 필터는 원형으로 구성된다. Preferably, the red filter consists of a circle.
바람직하게, 상기 적색 필터는 상기 제2 촬영 유니트의 끝단에 일체로 배치된다. Preferably, the red filter is integrally disposed at the end of the second photographing unit.
바람직하게, 상기 제2 촬영 유니트는 다수의 카메라들을 구비하고; 상기 적색 필터는 각각의 카메라의 렌즈 끝단에 고정 설치된다.Preferably, the second imaging unit has a plurality of cameras; The red filter is fixedly installed at the lens end of each camera.
바람직하게, 상기 제2 PL 필터 유니트는 상기 편광 필터와 광학적으로 매칭될 수 있는 제2 편광 필터를 구비한다. Preferably, the second PL filter unit has a second polarizing filter that can be optically matched with the polarizing filter.
바람직하게, 상기 제2 편광 필터는 상기 광학 필름의 폭 방향으로 길게 배치된 단일의 가늘고 긴 제2 편광 필터 쉬트를 구비한다. Preferably, the second polarizing filter has a single elongated second polarizing filter sheet disposed long in the width direction of the optical film.
바람직하게, 상기 제2 PL 필터 유니트는, 상기 제2 조명 유니트와 상기 제2 촬영 유니트가 형성하는 초점 라인에 상기 광학 필름의 광학특성에 대응되는 최적각을 가진 서로 다른 특성을 가진 제1 및 제2편광 필터들을 선택적으로 위치시킬 수 있는 제2 필터 이송부재를 구비한다. Preferably, the second PL filter unit includes a first and a second characteristic having different characteristics having optimal angles corresponding to optical characteristics of the optical film on a focal line formed by the second lighting unit and the second photographing unit. And a second filter transfer member capable of selectively positioning the two polarization filters.
바람직하게, 상기 제2 필터 이송부재는: 상기 광학 필름과 평행하도록 상기 광학 필름으로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되게 배치되고 상기 제2 조명 유니트의 광이 각각 투과될 수 있는 제1 관통 슬릿과 제2 관통 슬릿이 형성된 제2 필터 브라켓; 상기 제1 관통 슬릿 및 상기 제2 관통 슬릿에 각각 설치된 제1 편광 필터 쉬트 및 제2 편광 필터 쉬트; 및 상기 제2 필터 브라켓을 선택적으로 이동시킬 수 있도록 상기 제2 필터 브라켓과 제2 필터 프레임 사이에 마련된 제2 가이드부를 구비한다. Preferably, the second filter conveying member comprises: a first through slit and a second through which are arranged spaced apart from the optical film by a predetermined distance so as to be parallel to the optical film and through which light of the second lighting unit can be transmitted, respectively A second filter bracket on which a slit is formed; A first polarization filter sheet and a second polarization filter sheet respectively provided in the first through slit and the second through slit; And a second guide part provided between the second filter bracket and the second filter frame to selectively move the second filter bracket.
바람직하게, 본 발명의 시스템은 상기 제1 검사 장치의 상기 촬영 유니트와 상기 제2 검사 장치의 제2 촬영 유니트에 의해 촬영된 영상에 나타난 결함의 위치 정보에 상응하도록 주행하는 상기 광학 필름의 표면에 결함 유무를 마킹할 수 있는 마킹 유니트를 구비한다. Preferably, the system of the present invention is provided on the surface of the optical film traveling so as to correspond to the position information of the defect shown in the image photographed by the imaging unit of the first inspection apparatus and the second imaging unit of the second inspection apparatus. A marking unit capable of marking a defect is provided.
바람직하게, 본 발명의 시스템은 상기 촬영 유니트에 의해 촬영된 영상들에 표시된 결함의 위치 정보를 연산 및 저장할 수 있는 제어 유니트; 및 상기 각각의 영상을 표시할 수 있는 디스플레이 유니트를 더 구비한다. Preferably, the system of the present invention includes a control unit capable of calculating and storing position information of defects displayed on images photographed by the photographing unit; And a display unit capable of displaying the respective images.
본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템은 예를 들어, FPR(Film-type Patterned Retarder) 필름과 같은 광학 필름의 생산 시, 공정 생산성을 향상시키기 위해서 PET 필름과 같은 보호 필름을 광학 필름의 기재에 선부착한 공정(process)을 선택하는 경우에, 편광판과 CPL과의 축이 틀어져서 영상이 반전되면서 발생하는 그레이(gray) 구간의 3D 불량을 검출할 수 있다. The defect inspection system of an optical film according to a preferred exemplary embodiment of the present invention is a protective film such as PET film to improve process productivity, for example, in the production of an optical film such as a film-type patterned retarder (FPR) film. In the case of selecting a process pre-attached to the substrate of the optical film, it is possible to detect a 3D defect in a gray section generated when the image is reversed because the axis between the polarizing plate and the CPL is distorted.
본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템은 제조 원가 절감 및 특성치를 유지하기 위해 보호 필름으로서 비배향 PET 필름을 사용하는 경우, 비해향 PET 필름의 포인트(point)별 광축과 위상 변화가 상이하여 영상 반전이 수시로 발생하거나, 보호 필름의 비배향성으로 인해 FPR의 불량 검출이 곤란성을 극복한다. The defect inspection system of an optical film according to a preferred exemplary embodiment of the present invention has a point-specific optical axis of a non-aromatic PET film when a non-oriented PET film is used as a protective film to reduce manufacturing cost and maintain characteristic values. Image reversal often occurs due to different phase changes, or defect detection of FPR overcomes difficulties due to non-orientation of the protective film.
배향 PET 보호 필름은 보호 필름을 생산할 때 라인 속도 및 필름의 텐션의 조절을 통해 광축 편차를 제어하면서 생산된 필름을 의미하고, 비배향 PET 보호 필름은 광축 편차를 고려하지 않고 생산한 제품으로 배향 PET 필름과 비교할 때 원료 및 생산 공정은 동일하지만 광학적 특성이 균일하지 않으며 생산 속도를 무한정으로 높일 수 있으므로 상대적으로 저렴하다.Oriented PET protective film refers to a film produced by controlling the optical axis deviation by adjusting the line speed and the tension of the film when producing the protective film, non-oriented PET protective film is a product produced without considering the optical axis deviation Compared to the film, the raw materials and production process are the same, but the optical properties are not uniform, and the production speed can be increased indefinitely, which is relatively inexpensive.
본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 시스템은, 보호필름(비배향 PET) => 배향막 => 액정 => 릴리스 필름 순서로 제작되는 광학 필름의 제조 라인에서 와인더에 광학 필름이 감기기 전에 불량을 검출할 수 있다. 또한, 배향각 보호필름 또는 비배향 보호필름이 보호부재로 선부착된 광학 필름의 결함을 모두 검사할 수 있다. 불량으로 판단된 필름 영역은 불량 표시 마크가 인쇄될 수 있다. The system according to a preferred exemplary embodiment of the present invention is characterized in that the defect is prevented before the optical film is wound on the winder in the production line of the optical film produced in the order of protective film (non-orientated PET) => alignment layer => liquid crystal => release film. Can be detected. In addition, it is possible to inspect all of the defects of the optical film pre-attached to the orientation angle protection film or non-orientation protection film as a protective member. In the film region determined to be defective, a defective indication mark may be printed.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 필름의 불량 검사 시스템은, FPR 상의 패턴 불량을 검출하기 위한 구성을 가진다. λ/4 필터를 이용하여 광학 필름의 패턴이 선명하게 인식되도록 보상을 한 후에 불량 패턴을 검출한다. 본 시스템은 신규 필름들의 접합 부분, 보호 필름의 접합 부분, 기재 필름의 접합 부분이 검사 장치(제1 검사 장치)로 투입되면, 그러한 접합 부분들의 전,후의 광축, 위상차 등이 변화되기 때문에 그때마다 λ/4 필터를 이용하여 최적의 조건으로 보상할 수 있다.The defect inspection system of an optical film according to a preferred embodiment of the present invention has a configuration for detecting a pattern defect on the FPR. The defective pattern is detected after compensating so that the pattern of the optical film is clearly recognized using the λ / 4 filter. In this system, when the bonding portion of the new films, the bonding portion of the protective film, and the bonding portion of the base film are introduced into the inspection apparatus (first inspection apparatus), the optical axes, phase differences, etc. before and after the bonding portions are changed every time. The λ / 4 filter can be used to compensate for optimal conditions.
본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템에 있어서, 제1 검사 장치의 카메라 측의 RED 필터/CPL 필터/PL 필터는 배치 순서를 변경할 수 있다. 또한, 제1 검사 장치의 조명 측 PL 필터와 제2 검사 장치의 조명측 PL 필터와 카메라측 PL 필터는 IPS 패널에 부착되도록 된 광학 필름, TN 패널에 부착되도록 된 광학 필름과 같이, 검사되는 광학 필름의 종류에 상응하는 광특성을 가진 필터를 선택적으로 사용할 수 있도록 구성된다.
In the defect inspection system of the optical film according to the preferred exemplary embodiment of the present invention, the RED filter / CPL filter / PL filter on the camera side of the first inspection apparatus can change the arrangement order. In addition, the illumination PL filter of the first inspection device, the illumination PL filter of the second inspection device, and the camera-side PL filter are optically inspected, such as an optical film intended to be attached to an IPS panel and an optical film intended to be attached to a TN panel. It is configured to selectively use a filter having an optical characteristic corresponding to the type of film.
본 발명에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.The defect inspection system of the optical film according to the present invention has the following effects.
첫째, 광학 필름의 위상차 변화에 따른 3D 불량들을 서로 구역과 조건을 달리하는 제1 검사 장치와 제2 검사 장치를 통해 각각 검사하거나 상호 보완적으로 검사함으로써, 완벽한 검사가 가능하고 따라서, 생산되는 광학 필름의 제품의 완성도를 높일 수 있고, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.First, by inspecting or complementarily inspecting the 3D defects according to the phase difference of the optical film through the first inspection device and the second inspection device that differ in zones and conditions from each other, perfect inspection is possible, and therefore, the produced optical The completeness of the product of the film can be increased, and the reliability of the product can be improved.
둘째, 제1 검사 장치의 λ/4 필터를 이용하여 보호 필름의 위상편차를 자동으로 보상하면서 검사가 가능하다. Second, inspection is possible while automatically compensating for the phase deviation of the protective film using the λ / 4 filter of the first inspection device.
셋째, IPS 패널에 사용될 광학 필름 또는 TN 패널에 사용될 광학 필름과 같이, 검사될 광학 필름의 종류가 변경될 때마다 검사 대상 광학 필름의 광특성에 상응하는 광특성을 가진 편광 필터 쉬트를 선택적으로 변경함으로써, 광학 필름의 종류에 따른 별도의 검사 시스템의 중복 투자를 방지하여 생산 원가를 절감할 수 있다(즉, 제1 검사 장치 또는 제2 검사 장치의 편광 필터는 IPS 패널용 광학 필름 또는 TN 패널용 광학 필름에 각각 상응하도록 하나의 조합 또는 한 쌍의 조합이 존재함).Third, selectively changing the polarizing filter sheet having optical properties corresponding to the optical properties of the optical film to be inspected whenever the type of optical film to be inspected is changed, such as an optical film to be used for an IPS panel or an optical film to be used for a TN panel. Therefore, the production cost can be reduced by avoiding overlapping investment of separate inspection systems according to the type of optical film (that is, the polarization filter of the first inspection device or the second inspection device is for the optical film for the IPS panel or the TN panel). One combination or a pair of combinations so that each corresponds to an optical film).
넷째, 예를 들어, FPR의 화이트 패턴 내에서 액정이 도트 형식으로 손상을 입으면 손상을 입은 도트가 반전되어 블랙 도트로 보이게 되고, 반대로 블랙 패턴에서는 화이트 도트로 보이게 되는 것과 같은, 휘점 불량, 암점 불량, 스크래치 불량 등과 같이, 광학 필름의 생산 공정 중, 액정층, 배향층이 손상됨으로써 위상 변화가 발생하는 불량을 상대적으로 선명한 이미지를 구현할 수 있는 제1 검사 장치를 이용하여 특히 검사할 수 있다. Fourth, for example, if the liquid crystal is damaged in a dot form within the white pattern of the FPR, the damaged dot is inverted to appear as a black dot, and conversely, a bright point defect and a dark point defect such as the white dot appear as a white dot in the black pattern. In the production process of the optical film, such as a scratch failure, a defect in which the phase change occurs due to damage to the liquid crystal layer and the alignment layer may be particularly inspected using a first inspection apparatus capable of realizing a relatively clear image.
다섯째, 카메라 측 PL 필터와 조명 측 PL 필터 각각의 광축 조합을 통해 3D 불량(예, 액정층이 파이지는 않았으나 손가락으로 눌려 있는 듯한 형상의 얼룩 불량, 영상이 반전될 만큼의 손상을 입지 않으면서 블랙도 화이트도 아닌 그레이 형태의 얼룩 불량 또는 광학 필름의 두께 변화에 따른 압흔 불량 등)을 제2 검사 장치를 통해 특히 검사할 수 있다.Fifth, through the optical axis combination of the camera-side PL filter and the illumination-side PL filter, 3D defects (e.g., the liquid crystal layer has not been dug but the shape of the finger pressed down, and the image is not damaged enough to be reversed black) Gray uneven stains or indentations due to changes in the thickness of the optical film) may be particularly inspected through the second inspection device.
여섯째, 제1 검사 장치와 제2 검사 장치는 서로 분리된 3D 불량만을 검출하도록 된 것은 아니다. 예를 들어, 시인성이 큰 3D 불량은 제1 및 제2 검사 장치들 모두가 검출할 수 있고, 제1 검사 장치에서는 불량의 크기가 작아서 검출하지 못하는 것도 제2 검사 장치에서는 뚜렷하고 명확하게 검출하는 경우도 있으며, 그 반대의 경우도 가능한 것과 같이, 제1 검사 장치와 제2 검사 장치는 상호 보완적이다. Sixth, the first inspection device and the second inspection device are not intended to detect only 3D defects separated from each other. For example, when the 3D defect with high visibility can be detected by both the first and second inspection apparatuses, and the second inspection apparatus clearly and clearly detects that the defect cannot be detected because the size of the defect is small in the first inspection apparatus. In some cases, and vice versa, the first inspection device and the second inspection device are complementary.
일곱째, 장파장 필터(RED) 사용으로 흑백 카메라의 검출력을 극대화시킬 수 있다. Seventh, the use of a long wavelength filter (RED) can maximize the detection power of the monochrome camera.
여덟째, FPR 필름의 생산 과정에서 와인더에 감기기 전에 필름의 불량 여부를 검사하여 검사 유형에 따른 선조치를 할 수 있기 때문에 생산 효율을 증대시키고 생산비를 절감할 수 있다.
Eighth, it is possible to increase the production efficiency and reduce the production cost by inspecting the defect of the film before winding it on the winder in the production process of the FPR film, and taking precautions according to the inspection type.
본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 주요 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 시스템이 검사하게 될 광학 필름에 부착되는 비배향 PET 보호 필름 원단의 위상차와 광축 분포도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 제1 검사 장치의 주요 구성요소들을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 검사 장치의 조명 유니트 부위의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 제1 검사 장치의 조명 유니트 부위를 발췌 도시한 도 4의 우측면도이다.
도 7은 제1 검사 장치의 제1 필터 유니트 부위를 발췌 도시한 도 4의 우측면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 제1 검사 장치의 제1 필터 이송부재에 의한 제1 필터 유니트의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 결함 검사 시스템의 제1 검사 장치의 촬영 유니트 부위를 발췌 도시한 도 3의 좌측면도이다.
도 10은 본 시스템의 제1 검사 장치의 제3 필터 유니트 부위를 발췌 도시한 도 3 및 도 4의 우측면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 하나의 λ/4 필터 조립체의 측단면도이다.
도 12는 도 3의 제2 검사 장치의 주요 부위의 확대도이다.
도 13은 도 12의 평면도이다.
도 14는 도 3 및 도 12에 도시된 제1 PL 필터 유니트 부위를 발췌 도시한 좌측면도이다.
도 15는 도 3 및 도 12에 도시된 제2 PL 필터 유니트 부위를 발췌 도시한 우측면도이다.
도 16은 제2 검사 장치의 제1 및 제2 PL 필터 유니트들의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 17은 도 3에 도시된 마킹 유니트 부위의 확대도이다.
도 18a 및 도 18b는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 제1 검사 장치에 의해 촬영된 3D 불량(제1 광학적 결함)의 예를 도시하는 도면이다.
도 18c 및 도18d는 각각 도 18a 및 도 18b의 3D 불량을 현미경으로 분석한 사진이다.
도 19는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템을 이용하여 촬영된 광학 필름의 여러 부위를 동시에 보여주는 실제 영상들이다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 제2 검사 장치에 의해 촬영된 3D 불량(제2 광학적 결함)의 예를 도시하는 도면이다.
도 20c는 얼룩 불량이 발생한 편광 필름의 일 부분을 촬영한 사진과 그러한 필름의 위상차 그래프를 함께 나타낸다.
도 21은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시템을 이용하여 검출된 광학 필름의 검출 지도를 도한 디스플레이 화면의 일예다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be described in detail with reference to the following drawings, which illustrate preferred embodiments of the present invention, and thus the technical idea of the present invention should not be construed as being limited thereto.
1 is a conceptual diagram schematically showing a main configuration of a defect inspection system of an optical film according to a preferred exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a graph showing the phase difference and the optical axis distribution of the non-oriented PET protective film fabric attached to the optical film to be inspected by the system according to the exemplary embodiment of the present invention.
3 is a schematic view showing the configuration of a defect inspection system of an optical film according to another exemplary embodiment of the present invention.
4 is a plan view schematically showing the main components of a first inspection apparatus of a defect inspection system of an optical film according to another preferred exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of a lighting unit part of the first inspection device shown in FIG. 4.
Fig. 6 is a right side view of Fig. 4 showing an excerpt of a lighting unit portion of a first inspection device of a defect inspection system of an optical film according to another preferred exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a right side view of FIG. 4 showing an excerpt of the first filter unit portion of the first inspection device. FIG.
8 is a conceptual view illustrating an operation of a first filter unit by a first filter transfer member of a first inspection device of a defect inspection system of an optical film according to an exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a left side view of Fig. 3 showing an excerpt of a photographing unit portion of a first inspection device of a defect inspection system according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a right side view of FIGS. 3 and 4 showing an excerpt of a third filter unit portion of the first inspection device of the present system.
FIG. 11 is a side cross-sectional view of one λ / 4 filter assembly shown in FIG. 10.
12 is an enlarged view of a main part of the second inspection device of FIG. 3.
FIG. 13 is a plan view of FIG. 12.
FIG. 14 is a left side view of the first PL filter unit part shown in FIGS. 3 and 12.
FIG. 15 is a right side view of the second PL filter unit illustrated in FIGS. 3 and 12.
FIG. 16 is a conceptual diagram for describing an operation of first and second PL filter units of a second inspection device.
17 is an enlarged view of the marking unit portion shown in FIG. 3.
18A and 18B are diagrams showing examples of 3D defects (first optical defects) photographed by the first inspection apparatus of the defect inspection system of the optical film according to the preferred exemplary embodiment of the present invention.
18C and 18D are micrographs of the 3D defects of FIGS. 18A and 18B, respectively.
19 are real images simultaneously showing various parts of an optical film photographed using a defect inspection system of an optical film according to a preferred exemplary embodiment of the present invention.
20A and 20B are diagrams showing examples of 3D defects (second optical defects) photographed by a second inspection apparatus of a defect inspection system of an optical film according to a preferred exemplary embodiment of the present invention.
20C shows a photograph of a portion of a polarizing film in which unevenness occurs and a phase difference graph of such a film.
21 is an example of a display screen illustrating a detection map of an optical film detected using a defect inspection system of an optical film according to an exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 주요 구성을 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically showing a main configuration of a defect inspection system of an optical film according to a preferred exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템(300)은 미리 결정된 속도로 주행하는 광학 필름(10)의 표면에 존재하는 결함을 검사하기 위한 것으로서, 광학 필름(10)의 일면에는 보호 부재(12)가 부착되어 있고, 광학 필름(10)의 제1 광학적 결함을 검사하기 위한 촬영 유니트(40)를 구비하는 제1 검사 장치(1)와 제1 광학적 결함과 다른 광학 필름(10)의 제2 광학적 결함을 검사하기 위한 제2 촬영 유니트(76)를 구비하는 제2 검사 장치(70)를 구비한다. Referring to FIG. 1, a defect inspection system 300 of an optical film according to a preferred exemplary embodiment of the present invention is for inspecting defects present on a surface of an
광학 필름(10)은 후술하는 바와 같이, 예를 들어, FPR일 수 있다. 또한, 광학 필름(10)의 제1 광학적 결함은, FPR의 액정층(18)이 예를 들어, 도트 형식의 손상에 의한 생기는 결함으로서, 실제로 촬영 유니트(40)를 이용하여 광학 필름(10)을 촬영하게 되면, 손상을 입은 도트 형상이 반전되어 블랙 도트 형태로 보이게 되고, 반대로 블랙 패턴에서 액정층(18)이 도트 형태로 손상되면 화이트 도트로 보이게 되는 것과 같이, 휘점 불량, 암점 불량, 스크래치 불량 등을 포함한다. 즉, 제1 광학적 결함은 광학 필름(10)의 생산 공정 중, 액정층(18) 및/또는 배향층(16)이 손상됨으로써 광학 필름(10)의 위상 변화가 발생하는 불량을 말한다. As described below, the
본 발명의 시스템(300)은 제2 검사 장치(70)보다 상대적으로 선명한 이미지를 구현할 수 있는 제1 검사 장치(1)를 이용하여 광학 필름(10)의 제1 광학적 결함을 1차적으로 검사를 한다. The system 300 of the present invention primarily inspects the first optical defect of the
한편, 제2 광학적 결함은, 예를 들어, 액정층(18)이 파이지는 않았으나 손가락으로 눌려 있는 듯한 형상의 얼룩 불량, 영상이 반전될 만큼의 손상을 입지 않으면서 블랙도 화이트도 아닌 그레이 형태의 얼룩 불량 등을 의미한다. 이러한 얼룩 불량 형태의 제2 광학적 결함은 제1 광학적 결함과 실질적으로 구분되는 것이 바람직하다. 또한, 본 시스템(300)에서 광학 필름(10)의 제2 광학적 결함은 제2 검사 장치(70)를 이용하여 2차적으로 검사된다.On the other hand, the second optical defect, for example, the
제1 검사 장치(1)는 보호 부재(12)가 부착되며 일정한 속도로 주행하는 광학 필름(10)의 결함을 1차적으로 검사하기 위한 것으로서, 광학 필름(10)에 광을 조사할 수 있는 조명 유니트(20), 광학 필름(10)과 조명 유니트(20) 사이에 배치된 제1 필터 유니트(30), 광학 필름(10)을 촬영할 수 있도록 조명 유니트(20)와 대향되게 설치된 촬영 유니트(40), 광학 필름(10)과 촬영 유니트(40) 사이에 배치되고 다수의 필터들(52)(54)(56)을 포함하는 제2 필터 유니트(50), 및 광학 필름(10)과 제2 필터 유니트(50) 사이에 회전 가능하게 설치된 제3 필터 유니트(60)를 구비한다.The
제2 검사 장치(70)는 제1 검사 장치(1)에 의해 검사되지 않거나 전혀 다른 이유에 의해 광학 필름(10)의 표면에 발생한 결함을 2차적으로 검사하기 위한 것으로서, 제1 검사 장치(1)와 일정한 간격으로 이격되도록 설치된다. 제2 검사 장치(70)는 주행되는 광학 필름(10)에 광을 조사할 수 있는 제2 조명 유니트(72), 광학 필름(10)과 제2 조명 유니트(72) 사이에 배치된 제1 PL 필터 유니트(74), 광학 필름(10)을 촬영할 수 있도록 제2 조명 유니트(72)와 대향되게 설치된 제2 촬영 유니트(76), 광학 필름(10)과 제2 촬영 유니트(76) 사이에 배치된 RED 필터 유니트(77), 및 광학 필름(10)과 RED 필터 유니트(77) 사이에 배치되고 제1 PL 필터 유니트(74)와 광학적으로 매칭될 수 있는 제2 PL 필터 유니트(78)를 구비한다.The
전술한 바와 같이, 광학 필름(10)은 서로 다른 광축을 갖는 L 및 R 패턴들이 형성된 패턴드 리타드 필름(FPR)이다. 이러한 FPR 형태의 광학 필름(10)은 기재(14)를 가지며, 보호 부재(12)가 부착된 면과 대향되는 기재(14)의 면에 배향층(16)과 액정층(18)이 형성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 패턴드 리타드 필름 또는 광학 필름(10)은 필름이 주행하는 과정에서 와인더(미도시)에 와인딩되기 전의 인-라인(IN-Line) 상태에 있는 것이 바람직하다. 대안적 실시예에 있어서, 광학 필름의 결함 검사 제1 검사 장치(1)는 제작이 완료된 패턴드 리타더 필름 또는 이러한 필름을 소정 크기로 절단한 광학 필터에 대해서도 적용될 수 있음을 당업자는 충분히 이해할 것이다. As described above, the
광학 필름(10)의 기재(14)는 예를 들면, 트리아세틸 셀룰로오스, 폴리아크릴레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 노보르넨 유도체 등의 사이클로 올레핀 폴리머로 이루어진다. 기재(14)는 면내 위상차 및 두께 방향 위상차가 거의 없는 등방성 기재이거나, 면내 위상차 없이 두께 방향의 위상차 값만을 갖는 것이 바람직하다. 한편, 광학 필름(10)의 폭은 기재(14)의 폭에 의해 실질적으로 결정되는데, 예를 들어, 1200mm 내지 2200mm의 폭으로 다양하게 구성될 수 있다.The
광학 필름(10)의 배향층(16)은 제1배향막과 제2배향막이 서로 다른 배향 처리 방식과, 배향 방향을 가진다. 예를 들면, 제1배향막이 광 배향막이면, 제2 배향막은 러빙 배향막을 사용하고, 제1 배향막이 러빙 배향막이면 제2 배향막은 광 배향막을 사용한다. 이와 같이 처리 방식이 다른 배향막을 사용할 경우, 하나의 배향막 처리 방법이 다른 배향막에 영향을 미치지 않기 때문에 마스크나 포토레지스트와 같은 복잡한 과정을 거치지 않고도 서로 다른 배향 방향을 갖는 배향막을 손쉽게 형성할 수 있다. 예를 들면, 러빙 배향막에 UV 편광을 조사하더라도, 배향막의 배향 방향이 바뀌지 않으며, 거꾸로 광 배향막에 러빙 처리를 하는 경우도 마찬가지이다. 따라서, 러빙 배향막을 도포한 다음, 제1배향 방향으로 러빙 처리를 하여 러빙 배향막을 형성하고, 그 위에 일정한 간격으로 광 배향막용 고분자막을 도포하고, 제1배향 방향과 다른 제2배향 방향으로 편광된 UV 편광을 조사하는 방법으로, 서로 다른 배향 방향을 갖는 제1배향막과 제2배향막을 형성할 수 있다. 또한, 제1 배향막과 제2 배향막의 배향 방향은 서로 수직인 것이 바람직하다. The
광학 필름(10)의 액정층(18)은 제1배향막 및 제2배향막의 상부에 형성되며, 제1배향막에 의해 배향된 제1영역 및 제2배향막에 의해 배향된 제2영역으로 패터닝된다. 배향막 위에 액정 물질을 도포하면, 액정 물질은 배향막의 배향 방향을 따라 배향되는데, 제1배향막과 제2배향막은 배향 방향이 서로 다르기 때문에, 그 위에 형성되는 액정층(18)도 서로 다른 방향으로 배향되어 액정층(18)이 교대로 형성되며, 그 결과 패터닝된 위상차층을 형성할 수 있다. 또한, 액정층(18)의 패턴은 제2 배향막의 도포 패턴에 따라 결정된다. 예를 들어, 제2배향막이 스트라이프 모양인 경우, 스트라이프 패턴의 액정층이 형성되고, 제2 배향막이 바둑판 모양으로 도포되는 경우 바둑판 패턴의 액정층이 형성된다. The
한편, 액정층(18)은 그 두께에 따라 다양한 위상차를 가질 수 있으며, 바람직하게는 λ/4 위상차 지연층일 수 있다. 액정층(18)이 λ/4 위상차 지연층일 경우, 입사 광원이 선편광인 경우에는 원편광으로, 또 입사광원이 원편광인 경우에는 선편광으로 편광을 바꿔주는 역할을 수행하며, 이러한 기능은 3차원 입체 영상 표시에 유용하게 사용될 수 있기 때문이다.On the other hand, the
보호 부재(12)는 전술한 바와 같이, 조명 유니트(20)와 대면하는 광학 필름(10)의 면에 부착된다. 보호 부재(12)는 FPR(10)을 제조하는 과정 중에 기재(14)와 배양층(16) 사이의 결속력을 높이기 위해 코로나 처리를 수행하게 되는데, 이러한 코로나 처리에 의해 최종적으로 생산되는 FPR(10)의 광직진성이 저하되는 것을 방지하기 위해, 배양층(16)이 형성되기 전에 미리 기재(14)의 일면에 선부착된다. 즉, 보호 부재(12)가 부착된 기재(14)를 코로나 처리하게 되면 최종적으로 생산되는 FRP(10)의 광직진 특성의 저하 문제를 해결할 수 있다. As described above, the
보호 부재(12)는 특정의 광축과 위상차를 가진 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 포함한다. PET 필름은 필름 생산시 제조 라인의 속도 및 필름의 텐션을 조절하면서 광축 편차를 제어하면서 생산됨으로써 상대적으로 균일한 광축 편차를 가지도록 배향된 배향 PET 필름일 수 있으나, 본 실시예에서는 광축 편차를 고려하지 않고 빠른 속도로 제조됨으로써 상대적으로 저렴한 비배향 PET 필름이 사용된다. 비배향 PET 필름은 배향 PET 필름과 비교할 때 동일한 수지를 사용하고 동일한 생산 공정을 통해 생산된다. 대안적으로, 보호 부재(12)는 PET 필름 이외의 다양한 플라스틱 필름으로 대체될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.The
도 2는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름에 부착되는 비배향 PET 보호 필름 원단의 위상차와 광축 분포도를 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the phase difference and optical axis distribution of the non-oriented PET protective film fabric attached to the optical film according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 비배향 PET 보호 필름의 위상차와 광축은 측정 위치에 따라 또는 생산되는 로트(lot)에 따라 각각 다른 특성을 나타낼 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 일반적으로, 비배향 PET 보호 필름의 생산시 동일한 속도가 유지되는 동일 로트에서는 사이드와 중앙 은 상대적으로 광축이 일정하게 유지될 수 있으나, 로트가 달라지게 되면 각각의 로트 마다 광축과 위상차가 동일하지 않게 된다. As shown in FIG. 2, those skilled in the art will understand that the phase difference and optical axis of the non-oriented PET protective film may exhibit different characteristics depending on the measurement position or the lot produced. Generally, in the same lot where the same speed is maintained during the production of the non-oriented PET protective film, the optical axis can be kept relatively constant at the side and center, but if the lot is changed, the optical axis and phase difference are not the same do.
도 1을 참조하면, 제1 검사 장치(1)의 조명 유니트(20)는 촬영 유니트(40)가 광학 필름(10)의 표면을 촬영하는데 필요한 광을 제공하기 위해 광학 필름(10) 방향으로 광을 조사하기 위한 것으로서, 예를 들어, LED 조명을 이용한다. 물론, 조명 유니트(20)는 LED 조명 이에 형광등, 백열등 등과 같은 조명을 이용할 수도 있음을 당업자는 이해할 것이다.Referring to FIG. 1, the
제1 검사 장치(1)의 제1 필터 유니트(30)는 광학 필름(10)과 조명 유니트(20) 사이에 배치되는 것으로서, 검사가 필요한 광학 필름(10)의 종류에 상응하는 특정의 각도로 편광 기능을 수행할 수 있는 PL(편광) 필터를 포함한다. 즉, 제1 필터 유니트(30)는 예를 들어, 광학 필름(10)이 IPS(In-Plane Swithcing) 패널에 사용되는 FPR인 경우와 TN(Twisted Nematic) 패널에 사용되는 FPR인 경우에 따라 각기 다른 특정 각도를 가진 PL 필터가 사용될 수 있다. 제1 필터 유니트(30)는 제2 필터 유니트(50)의 RED 필터(52)의 기능을 보완하고 위상변화에 따른 빛의 포화를 제한하는 기능을 가진다.The
제1 검사 장치(1)의 촬영 유니트(40)는 조명 유니트(20)로부터 조사된 광이 제1 필터 유니트(30)에 의해 편광되어 광학 필름(10)이 가지고 있는 편광축 및/또는 보호 부재(12)의 광축 및 제2 및 제3 필터 유니트들(50)(60)를 통해 보상 또는 편광된 빛에 의해 최적화된 광학 필름(10)의 표면을 촬영하기 위한 것으로서, 카메라(42)를 포함한다. The
제1 검사 장치(1)의 제2 필터 유니트(50)는 광학 필름(10)과 촬영 유니트(40) 사이에 배치된 RED(적색) 필터(52), CPL(원형 편광) 필터(54), 및 PL(편광) 필터(56)를 포함한다. RED 필터(52)는 단파장을 컷트하고 장파장만 통과시켜 촬영 유니트(40)의 흑백 카메라의 불량 검출을 최적화시키기 위한 것이다. 즉, RED 필터(52)는 적외선을 투과시키고 청색광을 제거한다. RED 필터(52)는 컨트라스트를 강조하기 위한 것이다.The
CPL 필터(54)는 광학 필름(10)의 L 패턴(좌안용 패턴)과 R 패턴(우안용 패턴)을 분리시키고 빛의 산란을 제어하기 위한 것이다. 제2 필터 유니트(50)의 PL 필터(56)는 RED 필터(52)의 기능을 보완하고 위상 변화에 따른 포화(saturation)를 제한하기 위한 것이다. 또한, 제2 필터 유니트(50)의 3개의 필터들(52)(54)(56)은 후술하는 바와 같이, 모듈 구조를 가질 수 있다. 이를 위해, 제2 필터 유니트(50)의 RED 필터(52)와 PL 필터(56)는 CPL 필터(54)의 지름과 실질적으로 동일한 지름을 가진 원형으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 제2 필터 유니트(50)의 필터들(52)(54)(56)의 배치 순서는 중요하지 않다. 또한, 후술하는 바와 같이, 제2 필터 유니트(50)는 촬영 유니트(40)의 카메라(42)의 선단에 일체로 고정 설치되는 것이 바람직하다.The
제1 검사 장치(1)의 제3 필터 유니트(60)는 광학 필름(10)과 제2 필터 유니트(50) 사이에 배치되고, 360도 각도로 회전 가능하게 설치된다. 제3 필터 유니트(60)는 한 쌍의 광학 글라스들(62)에 의해 양면이 보호되는 λ/4 필터(64)를 사용함으로써, 보호 부재(12)의 위상 변화를 자동 보상하기 위한 것이다. 즉, 제3 필터 유니트(60)는 촬영 유니트(40)를 통해 광학 필름(10)의 결함을 촬영하기 전에 예를 들어, 광학 필름(10)에 부착된 보호 부재(12)의 위상차 및 광축에 적합한 위치를 찾기 위해 회전될 수 있는 구조이다(이에 대해서는 아래에서 더 상세히 설명하기로 한다).The
제2 검사 장치(70)의 제2 조명 유니트(72)는 제2 촬영 유니트(76)가 광학 필름(10)의 표면을 촬영하는데 필요한 광을 제공하기 위해 광학 필름(10) 방향으로 광을 조사하기 위한 것으로서, 예를 들어, LED 조명을 이용한다. 물론, 제2 조명 유니트(72)는 LED 조명 이에 형광등, 백열등 등과 같은 조명을 이용할 수도 있음을 당업자는 이해할 것이다.The
제2 검사 장치(70)의 제1 PL 필터 유니트(74)는 광학 필름(10)과 제2 조명 유니트(72) 사이에 배치되는 것으로서, 검사가 필요한 광학 필름(10)의 종류에 상응하는 특정의 각도로 편광 기능을 수행할 수 있는 PL(편광) 필터를 포함한다. 즉, 제1 PL 필터 유니트(74)는 예를 들어, 광학 필름(10)이 IPS(In-Plane Swithcing) 패널에 사용되는 FPR인 경우와 TN(Twisted Nematic) 패널에 사용되는 FPR인 경우에 따라 각기 다른 특정 각도를 가진 PL 필터가 사용될 수 있다. 제1 PL 필터 유니트(74)의 편광 필터는 RED 필터 유니트(77)의 기능을 보완하고 위상변화에 따른 빛의 포화를 제한하는 기능을 가진다.The first
제2 검사 장치(70)의 제2 촬영 유니트(76)는 제2 조명 유니트(72)로부터 조사된 광이 제1 PL 필터 유니트(74)에 의해 편광되어 광학 필름(10)이 가지고 있는 편광축 및/또는 보호 부재(12)의 광축 및 RED 필터 유니트(77)와 제2 PL 필터 유니트(78)를 통해 보상 또는 편광된 빛에 의해 최적화된 광학 필름(10)의 표면을 촬영하기 위한 것으로서, 카메라(71)를 포함한다. The second photographing
제2 검사 장치(70)의 RED 필터 유니트(77)는 광학 필름(10)과 제2 촬영 유니트(76) 사이에 배치된 RED(적색) 필터(75)를 포함한다. RED 필터(75)는 단파장을 컷트하고 장파장만 통과시켜 제2 촬영 유니트(76)의 흑백 카메라의 불량 검출을 최적화시키기 위한 것이다. 즉, RED 필터(75)는 적외선을 투과시키고 청색광을 제거한다. RED 필터(75)는 컨트라스트를 강조하기 위한 것이다. 또한, RED 필터(75)는 후술하는 바와 같이, 촬영 유니트(72)의 카메라(71)의 선단에 일체로 고정 설치될 수 있도록 실질적으로 원형으로 구성되는 것이 바람직하다. The
제2 검사 장치(70)의 제2 PL 필터 유니트(78)는 전술한 제1 PL 필터 유니트(74)의 편광 필터와 구조적, 기능적으로 동일한 제2 편광 필터를 구비한다. 즉, 제2 필터 유니트(78)의 제2 편광 필터 역시 RED 필터 유니트(77)의 RED 필터의 기능을 보완하고 광학 필름(10)의 위상변화에 따른 빛의 포화를 제한하는 기능을 가진다. 광학 필름(10)이 IPS(In-Plane Swithcing) 패널에 사용되는 FPR인 경우와 TN(Twisted Nematic) 패널에 사용되는 FPR인 경우에 따라 각기 다른 특정 각도를 가진 제2 편광 필터가 사용된다. 따라서, 제1 PL 필터 유니트(74)가 IPS 패널에 상응하는 광특성을 가진 제1 PL 필터를 사용하는 경우, 제2 PL 필터 유니트(78) 역시 제1 PL 필터와 동일한 광특성을 가진 제2 PL 필터를 사용한다. TN 패널에 사용될 광학 필름(10)의 경우도 동일하다.The second
도 3은 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 1에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다.3 is a schematic view showing the configuration of a defect inspection system of an optical film according to another exemplary embodiment of the present invention. The same components as those described in FIG. 1 are the same members with the same functions.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템(400)은, 미도시된 성형부에서 보호 필름(12)에 기재(14)를 적층시키고 기재(14)의 다른면에 배향층(16)과 액정층(18)이 인쇄된 FPR과 같은 광학 필름(10) 미도시된 와인더()에 의해 소정 속도로 주행되는 경로 상에 설비된다. 검사 시스템(400)은 주행하고 있는 광학 필름(10)의 폭 방향으로 소정 간격을 가진 다수의 섹터들로 분할하여 연속적으로 이미지를 촬영함으로써 즉각적으로 제조 라인 상에서 광학 필름(10)이 와인더에 감기기 전에 광학 필름(10)의 위상 차이에 따른 결함(3D 불량)을 검사하기 위한 것이다. 또한, 본 시스템(400)은 제1 광학적 결함과 제2 광학적 결함으로 구분된 광학 필름(10)의 3D 불량들을 서로 다른 구성과 방식을 각각 구비하는 제1 검사 장치(100)와 제2 검사 장치(200)를 이용하여 검사한다. 즉, 본 시스템(400)에 있어서, 제1 광학적 결함은 제1 검사 장치(100)에 의해 1 차적으로 검사되고 제2 광학적 결함은 제2 검사 장치(200)에 의해 2차적으로 검사된다. 이를 위해, 각각의 검사 장치들(100)(200)은 메인 프레임(102) 상에 설치되어 성형부로부터 와인더까지 광학 필름(10)의 주행을 가이드하는 다수의 롤러들(104)을 구비한다. Referring to FIG. 3, a
도 4는 본 발명의 다른 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 제1 검사 장치의 주요 구성요소들을 개략적으로 도시한 평면도이다. 4 is a plan view schematically showing the main components of a first inspection apparatus of a defect inspection system of an optical film according to another preferred exemplary embodiment of the present invention.
도 3및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 광학 필름의 제1 검사 장치(100)는 전술한 실시예와 유사하게, 보호 필름(12)이 기재(14)의 일면에 선부착된 상태에서 기재(14)의 다른 면에 배향층(16)과 액정층(18)이 형성되어 FPR과 같은 광학 필름(10)을 생산하는 과정 즉, 광학 필름(10)이 와인더(미도시)에 와인딩되기 전의 IN-Line 상태에서, 보호 필름(12) 및/또는 광학 필름(10)의 위상변화에 의한 3D 불량(제1 광학적 결함)을 검사하기 위한 것이다. 3 and 4, the
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 제1 검사 장치(100)는 다수의 롤러들(104)을 따라 소정 속도로 주행되는 광학 필름(10)에 광을 조사하기 위한 조명 유니트(120)와, 조명 유니트(120)와 광학 필름(10) 사이에 설치된 제1 필터 유니트(130), 조명 유니트(120)를 통해 광이 조사된 상태에서 광학 필름(10)의 폭 방향의 소정 영역을 촬영하기 위한 다수의 카메라들(142)을 가진 촬영 유니트(140), 촬영 유니트(140)의 각각의 카메라(142)의 선단에 각각 설치된 다수의 필터들(152)(154)(156)을 포함하는 제2 필터 유니트(150), 촬영 유니트(140)의 각각의 카메라(142)에 대응되는 위치에 각각 설치되고 회전 가능하게 구성된 다수의 λ/4 필터들(164)을 포함하는 제3 필터 유니트(160)를 구비한다.As described above, the
도 5는 도 4에 도시된 제1 검사 장치의 조명 유니트 부위의 확대도이고, 도 6은 조명 유니트 부위를 발췌 도시한 도 4의 우측면도이다.FIG. 5 is an enlarged view of a lighting unit portion of the first inspection device shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a right side view of FIG. 4 showing an excerpt of the lighting unit portion.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 조명 유니트(120)는 광학 필름(10)의 폭 방향 전체에 걸쳐 광을 조사하기 위한 것으로서, 조명의 수명, 휘도의 안정성, 유지 보수성 등을 감안해 엘이디를 이용하는 것이 바람직하다. 조명 유니트(120)는 후술하는 바와 같이, 홀수 카메라 그룹(141)과 짝수 카메라 그룹(143)에 각각 대응되는 홀수 조명 그룹(121)과 짝수 조명 그룹(123)으로 분리된다. 홀수 및 짝수 조명 그룹들(121)(123)은 메인 프레임(102)을 가로질러 설치된 조명 프레임(125)에 설치된다.3 to 6, the
조명 유니트(120)는 다수의 엘이디들(122)을 포함하는 조명 모듈(124), 엘이디(122)로부터 방사되는 광을 면광원으로 변환시켜 광학 필름(10)에 조사시킬 수 있도록 광학 필름(10)의 폭보다 큰 길이를 가진 도광판(126), 조명 모듈(124)과 도광판(126)이 설치될 수 있는 조명 케이스(128), 및 엘이디(122)로부터 발생되는 열을 외부로 방출하기 위해 핀 구조를 가진 방열부재(127)를 구비한다. 조명 유니트(120)의 엘이디(122)의 수 또는 그 배치 등은 알려진 방식의 다른 조명으로 대체될 수 있음은 당업자가 충분히 이해할 수 있다. 또한, 도 6에서 숫자들(원문자들)은 광학 필름(10)의 폭 방향으로 카메라들의 배치 순서를 나타낸다.The
도 7은 제1 검사 장치의 제1 필터 유니트 부위를 발췌 도시한 도 4의 우측면도이다.FIG. 7 is a right side view of FIG. 4 showing an excerpt of the first filter unit portion of the first inspection device. FIG.
도 3, 도 4 및 도 7을 참조하면, 제1 필터 유니트(130)는 조명 유니트(120)로부터 출사되는 광을 편광시키기 위한 편광 필터를 구비한다. 후술하는 바와 같이, 편광 필터는 광학 필름(10)의 폭 방향으로 길게 배치된 단일의 가늘고 긴 필터 쉬트(132)(134)를 포함한다. 제1 필터 유니트(130)는 제2 필터 유니트(150)의 적색 필터(152)의 기능을 보완하고 위상변화에 따른 빛의 포화를 제한하는 기능을 가진다.3, 4, and 7, the
본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 시스템(400)는 IPS(In-Plane Swithcing) 패널에 사용되는 FPR필름 또는 TN(Twisted Nematic) 패널에 사용되는 FPR 필름을 각각 검사할 수 있다. 따라서, 제1 검사 장치(100)는 검사 대상인 광학 필름(10)의 종류에 상응하도록 각기 다른 특정 각도를 가진 편광 필터(쉬트)가 제1 필터 유니트(130)로 사용되어야 한다. 예를 들어, IPS 패널을 위한 FPR 필름은 배향막을 45도 각도로 전면 도포하고, 노광기에 마스크를 장착한 다음 UV를 조사하여 에너지를 흡수한 구간은 배향막이 135도 각도로 회전하고, 그 위에 액정층을 도포하여 최종적으로 45도 및 135도의 각도를 가진 패턴 쌍을 형성하는 한편, TN 패널을 위한 FPR 필름은 0도 각도로 배향막을 도포하고, 에너지를 부여하여 90도 각도로 회전시켜 액정층을 도포하여 0도와 90도 각도의 패턴 쌍을 형성한다. 따라서, 제1 필터 유니트(130)는 검사 대상 광학 필름(10)의 패턴 쌍들이 형성하는 각도의 종류에 따라 서로 다른 고유의 각도를 가진 필터 쉬트들(132)(134)을 사용할 필요가 있다. 그러므로, 본 실시예에 따른 장치(100)는 전술한 바와 같은 IPS 패널 및 TN 패널에 적합한 고유의 편광각을 가진 2개의 필터 쉬트들(132)(134) 사이의 어느 하나를 선택할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 장치(100)는 제1 필터 이송부재(136)를 구비한다. 즉, 제1 필터 이송부재(136)는 조명 유니트(120)와 촬영 유니트(140)가 형성하는 초점 라인(FL:도 8 참조)에 광학 필름(10)의 광학특성에 대응되는 최적각을 가진 서로 다른 특성을 가진 제1 필터 쉬트(132) 및 제2필터 쉬트(134) 선택적으로 위치시킬 수 있다. 그 구체적인 작동 원리는 아래에서 상세히 설명한다. The
제1 필터 유니트(130)는 조명 유니트(120)의 광이 각각 투과될 수 있도록 광학 필름(10)의 폭 방향으로 길게 각각 형성된 제1 관통 슬릿(138a)과 제2 관통 슬릿(138b)이 마련되며 이동 가능하게 설치된 제1 필터 브라켓(138), 제1 관통 슬릿(138a)과 제2 관통 슬릿(138b)을 각각 막도록 각각 제1 필터 쉬트(132)와 제2 필터 쉬트(134)가 위치된 상태에서, 제1 필터 쉬트(132)와 제2 필터 쉬트(134)의 가장자리를 제1 필터 브라켓(138)에 고정하기 위한 다수의 고정편들(138c)을 구비한다. 또한, 제1 필터 유니트(130)는 홀수 카메라 그룹(141)에 상응하는 위치에 설치된 홀수 제1 필터 그룹(131)과 짝수 카메라 그룹(143)에 상응하는 위치에 설치된 짝수 제1 필터 그룹(133)을 구비한다. 홀수 및 짝수 제1 필터 그룹들(131)(133)은 각각 동일한 구조의 제1 필터 브라켓(138)에 제1 필터 쉬트(132)와 제2 필터 쉬트(134)가 설치된다. 따라서, 홀수 및 짝수 제1 필터 그룹들(131)(133)의 작동 방식도 동일하다.The
도 8은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템의 제1 검사 장치의 제1 필터 이송부재에 의한 제1 필터 유니트의 동작을 설명하기 위한 개념도이다.8 is a conceptual view illustrating an operation of a first filter unit by a first filter feed member of a first inspection device of a defect inspection system of an optical film according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 제1 필터 이송부재(136)는 제1 필터 브라켓(138)의 양단에 마련된 한 쌍의 가이드 봉들(135), 제1 필터 프레임(137)에 고정 설치되고 가이드 봉들(135)이 슬라이딩 삽입될 수 있는 가이드 블록(139), 제1 필터 브라켓(138)의 위치를 고정할 수 있도록 가이드 블록에 마련된 위치 고정부(139a)를 구비한다. 예를 들어, 검사 대상 광학 필름(10)이 IPS 패널에 사용되는 경우, 제2 관통 슬릿(138b)에 설치된 제2 필터 쉬트(134)가 초점 라인(FL)에 위치되고, 검사 대상 광학 필름(10)이 TN 패널에 사용되는 경우, 제1 필터 이송부재(136)의 가이드 봉들(135)은 가이드 블록(139)을 따라 화살표 "A" 방향으로 이동하여 제1 관통 슬릿(138a)에 설치된 제1 필터 쉬트(132)가 초점 라인(FL)에 위치되게 할 수 있다.Referring to FIG. 8, the first
대안적 실시예에 있어서, 제1 필터 이송부재(136)는 공압 또는 유압에 의해 그 위치가 선택적으로 조절될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.In an alternative embodiment, the first
도 9는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 결함 검사 시스템의 제1 검사 장치의 촬영 유니트 부위를 발췌 도시한 도 3의 좌측면도이다.Fig. 9 is a left side view of Fig. 3 showing an excerpt of a photographing unit portion of a first inspection device of a defect inspection system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3, 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 촬영 유니트(140)는 주행하고 있는 광학 필름(10)을 연속적으로 촬영하기 위한 것으로서, 통상의 구조와 해상도를 가진 다수의 카메라들(142)을 구비한다.As shown in FIGS. 3, 4, and 9, the photographing
카메라들(142)은 광학 필름(10)의 폭 방향으로 미리 결정된 제1 간격(D1)으로 서로 이격 배치된 다수의 홀수 카메라들(142)을 포함하는 홀수 카메라 그룹(141)과, 홀수 카메라 그룹(141)으로부터 광학 필름(10)의 주행 방향으로 미리 결정된 간격만큼 이격 배치되고 홀수 카메라들(142)에 의해 촬영되지 않는 광학 필름(10)의 폭 부분들을 촬영할 수 있도록 제1 간격(D1)의 중심에 초점이 각각 맞춰지도록 미리 결정된 제2 간격(D2)으로 서로 이격 배치된 다수의 짝수 카메라들(142)을 포함하는 짝수 카메라 그룹(143)으로 구분된다.The
홀수 카메라 그룹(141)에 속하는 홀수 카메라들(142)과 짝수 카메라 그룹(143)에 속하는 짝수 카메라들(142)은 각각 메인 프레임(102)을 가로질러 광학 필름(10)의 폭 방향과 평행하게 배치되고 수직 방향으로 서로 소정 간격 이격된 홀수 그룹 프레임(145)과 짝수 그룹 프레임(147)에 각각 설치된다. 따라서, 홀수 카메라 그룹(141)에 속하는 각각의 홀수 카메라(142)와 짝수 카메라 그룹(143)에 속하는 각각의 카메라(142)와 지그 재그 패턴으로 배열되기 때문에, 주행하는 광학 필름(10)은 먼저 홀수 카메라 그룹(141)의 카메라들(142)에 의해 광학 필름(10)의 폭 방향으로 제1 간격(D1)만큼 이격된 간격들을 제외한 홀수 영역들()이 촬영되고, 이어서 짝수 카메라 그룹(143)의 짝수 카메라들(142)에 의해 짝수 영역들()이 촬영된다. 홀수 카메라 그룹(141)에 속하는 각각의 홀수 카메라(142) 사이의 제1 간격(D1)과 짝수 카메라 그룹(143)에 속하는 각각의 짝수 카메라(142) 사이의 제2 간격(D2)은 서로 동일한 것이 바람직하고, 인접하는 각각의 제1 간격(D1)과 제2 간격(D2)은 동일 선상에 위치시킬 때 그 폭 방향 가장자리들이 약간 중첩되거나 서로 경계를 이루는 것이 바람직하다. The
각각의 카메라들(142)은 예를 들어, 대략 35마이크로 미터의 해상도를 가지며, 초당 900장 내지 1200장의 영상을 촬영할 수 있는 성능을 가진 알려진 카메라가 사용될 수 있다. 촬영 유니트(140)에 설치되는 카메라들(142)의 설치의 수는 각각의 카메라(142)의 해상도 사용되는 광학 필름(10)의 폭의 길이 등에 따라 다르게 배치될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 실시예에 따른 장치(100)는 충분한 수의 카메라들(142)을 마련하고, 검사 대상 광학 필름(10)의 폭에 상응하도록 작동이 불필요한 카메라를 오프시킬 수도 있다. Each of the
도 9를 참조하면, 제2 필터 유니트(150)는 조명 유니트(120)에 조사되어 광학 필름(10)을 통과한 광의 단파장을 컷트하고 장파장만을 통과시킴으로써 촬영 유니트(140)의 불량 검출을 최적화시키는 적색 필터(152), 광학 필름(10)의 L 및 R 패턴들을 서로 분리하고 빛의 산란을 제어하기 위한 원형 편광 필터(154), 원형 편광 필터(154)의 기능을 보완하고 위상변화에 따른 포화(saturation)를 보상하기 위한 편광 필터(156)를 구비한다. 적색 필터(152), 원형 편광 필터(154), 및 편광 필터(156)는 원형으로 조립된 필터 모듈(158)을 포함한다. 필터 모듈(158)은 촬영 유니트(140)의 각각의 카메라(142)의 끝단에 일체로 고정 설치된다. 필터 모듈(158)의 적색 필터(152), 원형 편광 필터(154), 및 편광 필터(156)는 촬영 유니트(140)로부터 제3 필터 유니트(160)를 향하는 방향으로 순서대로 배치된다. 제2 필터 유니트(150)의 각각의 필터들(152)(154)(156)의 조립 순서, 모듈 구조, 카메라(142)에 대한 설치 구조는 광학적 특성을 훼손하지 않는 범위 내에서 적절하게 재배치되거나 재조절 될 수 있음은 당업자가 충분히 이해할 것이다. 또한, 필터 모듈(158)과 촬영 유니트(140)의 카메라(142) 끝단 사이의 연결은 나사 결합, 끼움 결합, 커플링, 컨넥터 등과 같이 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.Referring to FIG. 9, the
도 10은 본 시스템의 제1 검사 장치의 제3 필터 유니트 부위를 발췌 도시한 도 3 및 도 4의 우측면도이고, 도 11은 도 10에 도시된 하나의 λ/4 필터 조립체의 측단면도이다.FIG. 10 is a right side view of FIGS. 3 and 4 showing a third filter unit portion of the first inspection device of the present system, and FIG. 11 is a side cross-sectional view of one lambda / 4 filter assembly shown in FIG.
도 3, 도 4, 도 10, 및 도 11을 참조하면, 제3 필터 유니트(160)는 보호 부재(12)의 위상 변화를 자동으로 보상하기 위해, 조명 유니트(120)와 촬영 유니트(140)가 형성하는 초점 라인(FL)에 그 초점이 정렬되고, 360도 각도로 정,역 회전 가능도록 배치된 다수의 λ/4 필터(164)를 구비한다. 각각의 λ/4 필터(164)는 λ/4 필터 조립체(162)에 설치된다. 또한, 제3 필터 유니트(160)는 홀수 카메라 그룹(141)에 상응하는 위치에 배치되도록 제3 필터 프레임(165)에 설치된 홀수 제3 필터 그룹(161)과, 짝수 카메라 그룹(143)에 상응하는 위치에 배치되도록 제3 필터 프레임(165)에 설치된 짝수 제3 필터 그룹(163)으로 구분되고, 홀수 제3 필터 그룹(161)에 속하는 각각의 λ/4 필터(164)와 짝수 제3 필터 그룹(163)에 속하는 각각의 λ/4 필터(164)는 서로 지그 재그 형태로 배치된다. 3, 4, 10, and 11, the
제3 필터 유니트(160)는 광학 필름(10)를 연속적으로 생산화는 과정에서, 예를 들어, 광학 필름(10)의 이음부 부분 또는 보호 필름(12)의 이음부 부분이 검사 구간을 통과하는 경우, 검사 구간을 기준으로 광학 필름(10)의 전,후 부분의 위상차가 변경되기 때문에, 그 때마다 광학 필름(10)의 주행을 멈추고, λ/4 필터(164)를 회전시키면서 검사 구간에 진입하는 새로운 광학 필름(10)의 위상차 및 광축 정보에 최적화된 상태로 λ/4 필터(164)의 위치를 고정시킨 상태에서 광학 필름(10)의 결함을 검사하기 위한 것이다. 즉, 제3 필터 유니트(160)의 λ/4 필터(164)는 동일한 광축과 위상차값을 갖는 예를 들어, 동일 로트에서 생산된 광학 필름(10)의 경우, λ/4 필터(164)의 회전을 통해 발견된 최적화된 상태의 각도로 λ/4 필터(164)의 위치를 고정시키고 제1 검사 장치(100)를 이용하여 광학 필름(10)의 결함을 검사하는 한편, 전술한 이음부들에 의해 기인하는 바와 같이, 이음부 이전의 광학 필름(10)의 부분의 검사에서 고정된 λ/4 필터(164)의 각도에 대응되는 위상차와 다른 위상차와 광축 값을 가진 다른 광학 필름(10)이 이음부 이후의 부분이 검사 영역으로 진입하는 경우 그러한 다른 위상차 및 광축에 상응하도록 λ/4 필터(164)의 각도를 변경시켜 신규의 광학 필름(10) 부분에 최적화시키기 위한 것이다.In the process of continuously producing the
도 11에 도시된 바와 같이, 각각의 λ/4 필터 조립체(162)는 제3 필터 프레임(165)에 설치되고, λ/4 필터(164)가 회전되게 위치될 수 있는 관통공(172)이 형성된 본체(174), 및 λ/4 필터(164)를 회전시키기 위한 필터 회전부재(166)를 구비한다.As shown in FIG. 11, each λ / 4
필터 회전부재(166)는 베어링(176)에 의해 관통공(172)에 회전 가능하게 설치되고, 내주면에 λ/4 필터(164)가 고정되고 외주면에 제1 풀리(178)가 마련된 필터 회전체(171), 그 회전축(173)에 제2 풀리(175)가 마련된 구동원(177), 제1 풀리(178)와 제2 풀리(175)를 연결하는 벨트(179), 및 λ/4 필터(164)의 회전 방향 및 각도를 측정하기 위한 센서부재(168)를 구비한다.The
본체(174)는 실질적으로 직육면체 형상을 가지며 알루미늄 또는 합성 수지로 제조된다. 본체(174)는 관통공(172)과 연통될 수 있으며 제2 풀리(175)가 위치될 수 있는 내부 공간이 마련된다. 관통공(172)의 내부에 위치된 필터 회전체(171)는 베어링(176)에 의해 지지되고, 베어링(176)은 본체(172)의 일면에 결합되고 후술하는 채널(188)과 동축적으로 배치되는 개구(182)를 가진 베어링 커버(184)에 의해 관통공(172) 내부에 결합된다. 필터 회전체(171)는 λ/4 필터(164)가 수납되는 하우징(186) 및 하우징(186)과 연통되는 채널(188)을 구비한다. λ/4 필터(164)는 필터 커버(181)에 의해 고정된다. 제1 풀리(178)는 필터 회전체(171)의 외주면에 형성되고 타이밍 풀리의 구조를 가지는 것이 바람직하다.The
구동원(177)은 예를 들어, 정,역 회전 가능한 스텝 모터로 구성될 수 있다. 구동원은 본체(174)에 결합되는 모터 커버(183)에 의해 보호된다. 구동원(177)의 회전축(173)에는 타이밍 풀리 형태의 제2 풀리(175)가 설치된다. 제1 풀리(178)와 제2 풀리(175)에는 타이밍 벨트의 구조를 가진 벨트(179)가 설치된다.The driving
센서부재(168)는 제2 풀리(175)에 근접되게 구동원(177)의 회전축(173) 끝단에 마련되고, 하나 또는 그 이상의 홈들 또는 구멍들로 구성된 기준부(185)가 마련된 센서 도그(187) 및 센서 도그(187)의 기준부(185)에 대응되도록 위치되며 발광부와 수광부를 구비하는 포토 센서(189)를 구비한다. 센서부재(168)는 구동원(177)의 회전 방향 및 회전 속도에 의해 λ/4 필터(164)의 회전 각도 및 방향을 결정할 수 있다.The
도 12는 도 3의 제2 검사 장치의 주요 부위의 확대도이고, 도 13은 도 12의 평면도이다. 도 1에서 설명된 참조부호와 동일한 구성요소는 동일한 기능을 가진 동일부재이다. 12 is an enlarged view of a main part of the second inspection device of FIG. 3, and FIG. 13 is a plan view of FIG. 12. The same components as those described in FIG. 1 are the same members with the same functions.
도 3, 도 12 및 도 13을 참조하면, 제2 검사 장치(200)는 제1 검사 장치(100)에 의해 광학 필름(10)의 제1 광학적 결함이 검사된 후, 제1 광학적 결함과 다른 제2 광학적 결함을 검사하기 위한 것이다.3, 12, and 13, the
제2 검사 장치(200)는 제1 검사 장치(100)에 의해 검사된 후 롤러들(104)을 따라 소정 속도로 주행되는 광학 필름(10)에 광을 조사하기 위한 제2 조명 유니트(220)와, 제2 조명 유니트(220)와 광학 필름(10) 사이에 설치된 제1 PL 필터 유니트(230), 제2 조명 유니트(220)를 통해 광이 조사된 상태에서 광학 필름(10)의 폭 방향의 소정 영역을 촬영하기 위한 다수의 카메라들(242)을 가진 제2 촬영 유니트(240), 제2 촬영 유니트(240)의 각각의 카메라(242)의 선단에 각각 설치된 다수의 필터들(252) 을 포함하는 RED 필터 유니트(250), RED 필터 유니트(250)와 광학 필름(10) 사이에 설치되며 제1 PL 필터 유니트(230)의 광특성과 매칭될 수 있는 광특성을 가진 제2 PL 필터 유니트(260)를 구비한다.The
제2 조명 유니트(220)는 전술한 제1 검사 장치의 조명 유니트(120)의 구조 및 기능이 실질적으로 동일하다. 제2 조명 유니트(220)는 광학 필름(10)의 폭 방향 전체에 걸쳐 광을 조사하기 위한 것으로서, 조명의 수명, 휘도의 안정성, 유지 보수성 등을 감안해 엘이디를 이용하는 것이 바람직하다. The
제2 조명 유니트(220)는 메인 프레임(102)을 가로질러 설치된 조명 프레임(225), 조명 프레임(225)에 설치된 다수의 엘이디들(222)을 포함하는 조명 모듈(224), 엘이디(122)로부터 방사되는 광을 면광원으로 변환시켜 광학 필름(10)에 조사시킬 수 있도록 광학 필름(10)의 폭보다 큰 길이를 가진 도광판(226), 조명 모듈(224)과 도광판(226)이 설치될 수 있는 조명 케이스(228), 및 엘이디(222)로부터 발생되는 열을 외부로 방출하기 위해 핀 구조를 가진 방열부재(227)를 구비한다. 제2 조명 유니트(220)의 엘이디(222)의 수 또는 그 배치 등은 알려진 방식의 다른 조명으로 대체될 수 있음은 당업자가 충분히 이해할 수 있다.The
제2 촬영 유니트(240)는 주행하고 있는 광학 필름(10)을 연속적으로 촬영하기 위한 것으로서, 통상의 구조와 해상도를 가진 다수의 카메라들(242)을 구비한다. 다수의 카메라들(242)은 광학 필름(10)의 폭 방향으로 소정 간격(D3:도 13 참조)으로 서로 이격 배치된다. 여기서, 간격(D3)는 각각의 카메라들(242)이 광학 필름(10)의 폭을 약간씩 중첩하여 촬영할 수 있도록 결정될 수 있지만, 그러한 중첩부가 나타나지 않도록 선택되는 것이 바람직하다. 각각의 카메라들(242)은 메인 프레임(102)을 가로질러 광학 필름(10)의 폭 방향과 평행하게 배치된 카메라 프레임(245)에 설치된다. 각각의 카메라들(242)은 예를 들어, 대략 100마이크로 미터의 해상도를 가지며, 초당 900장 내지 1200장의 영상을 촬영할 수 있는 성능을 가진 알려진 카메라가 사용될 수 있다. 제2 촬영 유니트(240)에 설치되는 카메라들(242)의 설치의 수는 각각의 카메라(242)의 해상도 사용되는 광학 필름(10)의 폭의 길이 등에 따라 다르게 배치될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 실시예에 따른 장치(200)는 충분한 수의 카메라들(242)을 마련하고, 검사 대상 광학 필름(10)의 폭에 상응하도록 작동이 불필요한 카메라를 오프시킬 수도 있다. The second photographing
제1 검사 장치(100)의 촬영 유니트(140)의 카메라들(142)은 짝수 카메라 그룹과 홀수 카메라 그룹으로 분리 배열되지만, 제2 검사 장치(200)의 제2 촬영 유니트(240)의 카메라들(242)은 그러한 구별이 불필요하다. Although the
도 14는 도 3 및 도 12에 도시된 제1 PL 필터 유니트 부위를 발췌 도시한 좌측면도이다.FIG. 14 is a left side view of the first PL filter unit part shown in FIGS. 3 and 12.
도 3, 도 12 및 도 14를 참조하면, 제1 PL 필터 유니트(230)는 제2 조명 유니트(220)로부터 출사되는 광을 편광시키기 위한 편광 필터를 구비한다. 전술한 제1 검사 장치(100)의 제1 필터 유니트(130)와 유사하게, 편광 필터는 광학 필름(10)의 폭 방향으로 길게 배치된 단일의 가늘고 긴 필터 쉬트(232)(234)를 포함한다. 이에 대해서는 아래에서 더 상세히 설명된다.3, 12, and 14, the first
본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 장치(200)는 IPS(In-Plane Swithcing) 패널에 사용되는 FPR필름 또는 TN(Twisted Nematic) 패널에 사용되는 FPR 필름을 각각 검사할 수 있다. 따라서, 본 장치(200)는 검사 대상인 광학 필름(10)의 종류에 상응하도록 각기 다른 특정 각도를 가진 편광 필터(쉬트)가 제1 PL 필터 유니트(230)로 사용되어야 한다. 예를 들어, IPS 패널을 위한 FPR 필름은 배향막을 45도 각도로 전면 도포하고, 노광기에 마스크를 장착한 다음 UV를 조사하여 에너지를 흡수한 구간은 배향막이 235도 각도로 회전하고, 그 위에 액정층을 도포하여 최종적으로 45도 및 235도의 각도를 가진 패턴 쌍을 형성하는 한편, TN 패널을 위한 FPR 필름은 0도 각도로 배향막을 도포하고, 에너지를 부여하여 90도 각도로 회전시켜 액정층을 도포하여 0도와 90도 각도의 패턴 쌍을 형성한다. 따라서, 제1 PL 필터 유니트(230)는 검사 대상 광학 필름(10)의 패턴 쌍들이 형성하는 각도의 종류에 따라 서로 다른 고유의 각도를 가진 필터 쉬트들(232)(234)을 사용할 필요가 있다. 그러므로, 제2 검사 장치(200)는 전술한 바와 같은 IPS 패널 및 TN 패널에 적합한 고유의 편광각을 가진 2개의 필터 쉬트들(232)(234) 사이의 어느 하나를 선택할 수 있도록 한다. 이를 위해, 제2 검사 장치(200)는 제1 필터 이송부재(236)를 구비한다. 즉, 제1 필터 이송부재(236)는 제2 조명 유니트(220)와 제2 촬영 유니트(240)가 형성하는 초점 라인(FL:도 13 참조)에 광학 필름(10)의 광학특성에 대응되는 최적각을 가진 서로 다른 특성을 가진 제1 필터 쉬트(232) 및 제2필터 쉬트(234) 선택적으로 위치시킬 수 있다. 그 구체적인 작동 원리는 아래에서 상세히 설명한다. The
도 14에 도시된 바와 같이, 제1 PL 필터 유니트(230)는 제2 조명 유니트(220)의 광이 각각 투과될 수 있도록 광학 필름(10)의 폭 방향으로 길게 각각 형성된 제1 관통 슬릿(238a)과 제2 관통 슬릿(238b)이 마련되며 이동 가능하게 설치된 제1 필터 브라켓(238), 제1 관통 슬릿(238a)과 제2 관통 슬릿(238b)을 각각 막도록 각각 제1 필터 쉬트(232)와 제2 필터 쉬트(234)가 위치된 상태에서, 제1 필터 쉬트(232)와 제2 필터 쉬트(234)의 가장자리를 제1 필터 브라켓(238)에 고정하기 위한 다수의 고정편들(238c)을 구비한다. 또한, 제1 필터 브라켓(238)은 제3 관통 슬릿(238d)을 더 구비한다. 이러한 제3 관통 슬릿(238d)은 전술한 바와 같은 PN 패널, IPS 패널 이외의 다른 패널에 상응하는 다른 종류의 광학 필터에 적합한 편광 필터 쉬트 또는 다른 형태의 테스트용 편광 필터 쉬트를 부착하기 위한 스페어 공간이다. 따라서, 제3 관통 슬릿(238d)은 통상적으로 편광 필터 쉬트를 부착하지 않은 상태에서 사용된다.As illustrated in FIG. 14, each of the first
제1 필터 이송부재(236)는 제1 필터 브라켓(238)의 양단이 각각 설치되고 메인 프레임(102)에 설치된 가이드 레일(106)과 가이드 봉(108)에 각각 결합되는 가이드 블록(231)을 구비한다. 가이드 블록(231)은 제1 필터 브라켓(238)의 일단이 설치되는 브라켓 설치부(235), 가이드 레일(106)에 결합되는 레일 결합부(237), 가이드 봉(108)이 삽입되는 봉 삽입부(233)를 구비한다. 제1 필터 이송부재(236)는 공압 또는 유압에 의해 그 위치가 조절될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. The first
도 16에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 검사 대상 광학 필름(10)이 IPS 패널에 사용되는 필름일 경우, 제1 관통 슬릿(238a)에 설치된 제1 필터 쉬트(232)가 초점 라인(FL)에 위치된다. 그러나, 검사 대상 광학 필름(10)이 TN 패널에 사용되는 필름일 경우, 제1 필터 이송부재(236)는 제1 필터 브라켓(238)을 화살표 "A" 방향으로 이동시켜 제2 관통 슬릿(238b)에 설치된 제2 필터 쉬트(234)가 초점 라인(FL)에 위치되게 한다.As shown in FIG. 16, for example, when the inspection target
도 12를 참조하면, RED 필터 유니트(250)는 제2 조명 유니트(220)에 조사되어 광학 필름(10)을 통과한 광의 단파장을 컷트하고 장파장만을 통과시킴으로써 제2 촬영 유니트(240)의 불량 검출을 최적화시키는 적색 필터(252)를 구비한다. 적색 필터(252) 원형의 필터 모듈로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 필터 모듈(258)은 제2 촬영 유니트(240)의 각각의 카메라(242)의 끝단에 일체로 고정 설치된다. RED 필터 유니트(250)의 모듈 구조, 카메라(242)에 대한 설치 구조는 광학적 특성을 훼손하지 않는 범위 내에서 적절하게 선택되거나 변경될 수 있음을 당업자가 충분히 이해할 것이다. 또한, 필터 모듈(158)과 제2 촬영 유니트(240)의 카메라(242) 끝단 사이의 연결은 나사 결합, 끼움 결합, 커플링, 컨넥터 등과 같이 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.Referring to FIG. 12, the
도 15는 도 3 및 도 12에 도시된 제2 PL 필터 유니트 부위를 발췌 도시한 우측면도이다.FIG. 15 is a right side view of the second PL filter unit illustrated in FIGS. 3 and 12.
도 3, 도 12, 도 15를 참조하면, 제2 PL 필터 유니트(260)는 전술한 제1 PL 필터 유니트(230)의 편광 필터와 구조적, 기능적으로 동일한 제2 편광 필터를 구비한다. 즉, 제2 필터 유니트(260)의 제2 편광 필터 역시 RED 필터 유니트(250)의 RED 필터의 기능을 보완하고 광학 필름(10)의 위상변화에 따른 빛의 포화를 제한하는 기능을 가진다. 광학 필름(10)이 IPS(In-Plane Swithcing) 패널에 사용되는 FPR인 경우와 TN(Twisted Nematic) 패널에 사용되는 FPR인 경우에 따라 각기 다른 특정 각도를 가진 제2 편광 필터가 사용된다. 따라서, 제1 PL 필터 유니트(230)가 IPS 패널에 상응하는 광특성을 가진 제1 PL 필터를 사용하는 경우, 제2 PL 필터 유니트(260) 역시 제1 PL 필터와 동일한 광특성을 가진 제2 PL 필터를 사용한다. TN 패널에 사용될 광학 필름(10)의 경우도 동일하다. 3, 12, and 15, the second
따라서, 제2 PL 필터 유니트(260)는 검사 대상 광학 필름(10)의 패턴 쌍들이 형성하는 각도의 종류에 따라 서로 다른 고유의 각도를 가진 필터 쉬트들(262)(264)을 사용할 필요가 있다. 그러므로, 본 실시예에 따른 장치(200)는 전술한 바와 같은 IPS 패널 및 TN 패널에 적합한 고유의 편광각을 가진 2개의 필터 쉬트들(262)(264) 사이의 어느 하나를 선택할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 장치(200)는 제2 필터 이송부재(266)를 구비한다. 즉, 제2 필터 이송부재(266)는 제2 조명 유니트(220)와 제2 촬영 유니트(240)가 형성하는 초점 라인(FL:도 13 참조)에 광학 필름(10)의 광학특성에 대응되는 최적각을 가진 서로 다른 특성을 가진 제1 필터 쉬트(262) 및 제2필터 쉬트(264) 선택적으로 위치시킬 수 있다. 그 구체적인 작동 원리는 아래에서 상세히 설명한다. Therefore, the second
도 15에 도시된 바와 같이, 제2 PL 필터 유니트(260)는 제2 조명 유니트(220)의 광이 각각 투과될 수 있도록 광학 필름(10)의 폭 방향으로 길게 각각 형성된 제1 관통 슬릿(268a)과 제2 관통 슬릿(268b)이 마련되며 이동 가능하게 설치된 제2 필터 브라켓(268), 제1 관통 슬릿(268a)과 제2 관통 슬릿(268b)을 각각 막도록 각각 제1 필터 쉬트(262)와 제2 필터 쉬트(264)가 위치된 상태에서, 제1 필터 쉬트(262)와 제2 필터 쉬트(264)의 가장자리를 제1 필터 브라켓(268)에 고정하기 위한 다수의 고정편들(268c)을 구비한다. 또한, 제1 필터 브라켓(268)은 제3 관통 슬릿(268d)을 더 구비한다. 이러한 제3 관통 슬릿(268d)은 전술한 바와 같은 PN 패널, IPS 패널 이외의 다른 패널에 상응하는 다른 종류의 광학 필터에 적합한 편광 필터 쉬트 또는 다른 형태의 테스트용 편광 필터 쉬트를 부착하기 위한 스페어 공간이다. 따라서, 제3 관통 슬릿(268d)은 통상적으로 편광 필터 쉬트를 부착하지 않은 상태에서 사용된다.As illustrated in FIG. 15, the second
제2 필터 이송부재(266)는 제2 필터 브라켓(268)의 양단이 각각 설치되고 메인 프레임(102)에 설치된 가이드 레일(106)과 가이드 봉(108)에 각각 결합되는 가이드 블록(261)을 구비한다. 가이드 블록(261)은 제2 필터 브라켓(268)의 일단이 설치되는 브라켓 설치부(265), 가이드 레일(106)에 결합되는 레일 결합부(267), 가이드 봉(108)이 삽입되는 봉 삽입부(263)를 구비한다. 제1 필터 이송부재(266)는 공압 또는 유압에 의해 그 위치가 조절될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. The second
도 16은 제2 검사 장치의 제1 및 제2 PL 필터 유니트들의 동작을 설명하기 위한 개념도이다. FIG. 16 is a conceptual diagram for describing an operation of first and second PL filter units of a second inspection device.
도 16에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 검사 대상 광학 필름(10)이 IPS 패널에 사용되는 필름이고, 제1 필터 유니트(230)의 제1 필터 브라켓(238)의 제1 관통 슬릿(238a)에 설치된 제1 필터 쉬트(232)가 초점 라인(FL)에 위치되리 경우, 제2 필터 유니트(260)의 제2 필터 브라켓(268) 역시 제1 관통 슬릿(268a)에 위치된 제1 필터 쉬트(262)가 초점 라인(FL)에 위치됨으로써, 제1 필터 유니트(230)의 제1 필터 쉬트(232)와 제2 필터 유니트(260)의 제1 필터 쉬트(262)가 서로 동일한 광특성을 이용하여 그에 상응하는 광학 필름(10)의 표면을 검사하도록 준비된다. 그러나, 검사 대상 광학 필름(10)이 TN 패널에 사용되는 광학 필름(10)일 경우, 제1 필터 이송부재(236)에 의해 제1 필터 브라켓(238)이 화살표 "A" 방향으로 이동되어 제2 관통 슬릿(238b)에 설치된 제2 필터 쉬트(234)를 초점 라인(FL)에 위치시키게 되면, 제2 필터 이송부재(266) 역시 제2 필터 브라켓(268)을 화살표 "B" 방향으로 이송시켜, 제2 필터 유니트(260)의 제2 관통 슬릿(268b)에 위치된 제2 필터 쉬트(264)를 초점 라인(FL)에 위치되도록 한다.As shown in FIG. 16, for example, the inspection target
다시, 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템(400)은 제1 검사 장치(100)의 촬영 유니트(140)의 카메라들(142)과 제2 검사 장치(200)의 제2 촬영 유니트(240)의 카메라들(242)에 의해 각각 촬영된 영상들에 나타난 결함의 위치 정보에 상응하도록 주행하는 광학 필름(10)의 표면에 결함 유무를 마킹할 수 있는 마킹 유니트(190)를 더 구비한다. 마킹 유니트(190)는 후술하는 제어 유니트에 의해 제어된다.Referring again to FIG. 3, the
도 17은 도 3에 도시된 마킹 유니트 부위의 확대도이다.17 is an enlarged view of the marking unit portion shown in FIG. 3.
도 3 및 도 17을 참조하면, 마킹 유니트(190)는 소정의 패턴(예, 원형 고리 모양)의 마커를 광학 필름의 해당 위치 정보에 마킹할 수 있도록 광학 필름(10)과 대략 20mm 간격으로 배치된 다수의 환형의 분출구를 가진 분사기들(192)을 구비한다.3 and 17, the marking
각각의 분사기(192)는 잉크를 저장할 수 있는 잉크 저장통(194)이 설치될 수 있는 마킹 본체(196), 분출구를 선택적으로 온오프시킴으로써 공기압에 의해 잉크 저장통(194)에 저장된 잉크를 단속적으로 절환할 수 있는 솔레노이드 밸브(198)를 구비한다. 잉크 저장통(194)은 마킹 본체(196)에 탈착 가능하게 결합될 수 있는 카트리지 구조를 가진다. 따라서, 잉크 저장통(194)의 잉크가 소진되는 경우 새로운 카트리지로 교환될 수 있다.Each
본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템(400)은 전술한 바와 같이, 제1 검사 장치(100)의 촬영 유니트(140) 및 제2 검사 장치(200)의 촬영 유니트(240)에 의해 촬영된 영상들에 표시된 결함의 위치 정보를 연산 및 저장할 수 있는 제어 유니트(미도시), 및 각각의 영상을 표시할 수 있는 디스플레이 유니트(미도시)를 더 구비한다.As described above, the
제어 유니트는 예를 들어, 제1 검사 장치(100)의 제1 필터 유니트(130)의 위치 이동 동작, 제3 필터 유니트(160)의 회전 동작, 제2 검사 장치(200)의 제1 및 제2 PL 필터 유니트들(230)(260)의 위치 이동 동작 등과 같이 시스템(400)의 기능들을 수행하는 전반적인 플로우에 관계되도록 설정될 수 있음은 당업자가 충분히 이해할 것이다. The control unit may be, for example, a position movement operation of the
한편, 본 시스템(400)에 있어서, 제1 검사 장치(100)와 제2 검사 장치(200)는 광학 필름(10)의 주행 순서에 따라 배치될 필요는 없다. 즉, 본 실시예는 광학 필름(10)의 제1 광학적 결함을 제1 검사 장치(100)를 통해 먼저 검사한 후 광학 필름(10)의 제2 광학적 결함을 제2 검사 장치(200)를 통해 검사하는 방식이다. 그러나, 그 순서를 변경하여 제2 검사 장치(200)를 이용하여 광학 필름(10)의 제2 광학적 결함을 먼저 검사한 후 제1 검사 장치(100)를 이용하여 광학 필름(10)의 제1 광학적 결함을 검사할 수도 있음을 당업자는 충분히 이해할 것이다.In addition, in this
또한, 광학 필름(10)의 주행 속도와 제1 검사 장치(100)의 카메라들(142)과 제2 검사 장치(200)의 카메라들(242)의 성능(해상도 등)은 상호 의존적 관계에 있음을 당업자는 충분히 이해할 것이다. In addition, the traveling speed of the
도 18a 및 도 18b는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템(400)의 제1 검사 장치(100)의 촬영 유니트(140)의 카메라(142)에 의해 촬영되고 제어 유니트에 저장되어 디스플레이 유니트에 각각 현시된 3D 불량(제1 광학적 결함)의 예를 도시하는 도면이다.18A and 18B are photographed by the
도 18a 및 도 18b 에 도시된 바와 같이, 촬영 유니트(140)의 카메라(142)에 의해 촬영된 각각의 영상은 세로 방향의 흑백 스트라이프(L패턴 및 R패턴의 연속된 상태)의 백색 스트라이프의 소정 부위가 원형 또는 도트 형식으로 손상되었음을 알 수 있다. 따라서, 이렇게 손상된 도트는 영상 반전에 의해 블랙 도트로 보여서, 휘점 또는 암점 불량(도 18a)을 나타내거나, 백색 스트라이프의 일 부분에 스크래치가 형성됨으로써 나타나는 불량(스크라치 불량)을 나타낸다. 이러한 3D 불량은 모두 광학 필름(10)의 생산 공정 중, 액정층, 배향층이 손상됨으로써 위상 변화가 발생하는 불량이다. 도 18c 및 도18d는 각각 도 18a 및 도 18b의 3D 불량을 현미경으로 분석한 사진이다.As shown in Figs. 18A and 18B, each image photographed by the
도 19는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템(400)을 이용하여 촬영된 광학 필름(10)의 여러 부위를 동시에 보여주는 실제 영상들이다.19 are real images simultaneously showing various portions of the
도 19를 참조하면, 일정한 폭(W4)의 기재(14)에 소정 인치를 가진 3열의 FPR들이 형성된 광학 필름(10)을 생산할 때, 본 시스템(400)을 이용하여 하나의 FPR에 대해 각각 3개의 지점에서 촬영한 총 9개의 영상을 도시한다. 도 19에 도시된 바와 같이, 각각의 측정 영상들은 L,R패턴의 사라짐이 없이 전폭에 걸쳐 정상적인 검사가 가능하였다.Referring to FIG. 19, when producing an
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시스템(400)의 제2 검사 장치(200)의 제2 촬영 유니트(240)의 카메라(242)에 의해 촬영되고 제어 유니트에 저장되어 디스플레이 유니트에 각각 현시된 3D 불량(제2 광학적 결함)의 예를 도시하는 도면이다. 20A and 20B are photographed by the
도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 제2 촬영 유니트(240)의 카메라(242)에 의해 촬영된 각각의 영상은 세로 방향의 흑백 스트라이프(L패턴 및 R패턴의 연속된 상태)의 소정 부위에 그레이 형상의 불량(액정층이 파이지는 않았으나 손가락으로 눌려 있는 듯한 형상의 얼룩 불량, 영상이 반전될 만큼의 손상을 입지 않으면서 블랙도 화이트도 아닌 그레이 형태의 얼룩 불량)이 확인되었다.As shown in FIGS. 20A and 20B, each image photographed by the
도 20c는 얼룩 불량이 발생한 편광 필름의 일 부분을 촬영한 사진과 그러한 필름의 위상차 그래프를 함께 나타낸다.20C shows a photograph of a portion of a polarizing film in which unevenness occurs and a phase difference graph of such a film.
도 20c를 참조하면, 얼룩 불량이 발생한 광학 필름의 위상차는 정상값 영역보다 훨씬 높은 위상차의 편차를 나타내는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 20C, it can be seen that the retardation of the optical film in which the unevenness occurs has a much higher retardation than the normal value region.
도 21은 본 발명의 바람직한 예시적 실시예에 따른 광학 필름의 결함 검사 시템을 이용하여 검출된 광학 필름의 검출 지도를 도한 디스플레이 화면의 일예다.21 is an example of a display screen illustrating a detection map of an optical film detected using a defect inspection system of an optical film according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 21을 참조하면, 광학 필름(10)에 검출된 기호들(◎,Ⅹ)은 모두 제1 광학적 결함 또는 제2 광학적 결함으로써, 적색은 제1 광학적 결함을 의미하고 청색은 제2 광학적 결함을 의미한다.
Referring to FIG. 21, all of the symbols (◎, 광학) detected in the
10…광학 필름 12…보호 부재
14…기재 16…배향층
18…액정층 100…결함 검사 장치
120…조명 유니트 130…제1 필터 유니트
140…촬영 유니트 150…제2 필터 유니트
160…제3 필터 유니트 190…마킹 유니트
200…결함 검사 장치 220…조명 유니트
230…제1 PL 필터 유니트 240…촬영 유니트
250…RED 필터 유니트 260…제2 PL 필터 유니트10...
14 ...
18 ...
120 ...
140...
160 ...
200 ... .
230... First
250...
Claims (46)
상기 광학 필름의 일면에는 보호 부재가 부착되어 있고;
상기 광학 필름의 제1 광학적 결함을 검사하기 위한 촬영 유니트를 구비하는 제1 검사 장치; 및
상기 제1 광학적 결함과 다른 상기 광학 필름의 제2 광학적 결함을 검사하기 위한 제2 촬영 유니트를 구비하는 제2 검사 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
A system for inspecting defects present on the surface of an optical film traveling at a predetermined speed,
A protective member is attached to one surface of the optical film;
A first inspection device having a photographing unit for inspecting a first optical defect of the optical film; And
And a second inspection device having a second photographing unit for inspecting a second optical defect of the optical film that is different from the first optical defect.
상기 광학 필름은 서로 다른 광축을 갖는 L 및 R 패턴들이 형성된 패턴드 리타드 필름(FPR)인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 1,
The optical film is a defect inspection system of an optical film, characterized in that the patterned retard film (FPR) formed with L and R patterns having different optical axes.
상기 FPR은 배향층과 액정층이 형성된 기재가 주행하는 과정에서 와인더에 와인딩되기 전의 인-라인(IN-Line) 상태에 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 2,
The FPR is a defect inspection system for an optical film, characterized in that in the in-line (IN-Line) state before the winding on the winder while the substrate on which the alignment layer and the liquid crystal layer is formed.
상기 보호 부재는 광축과 위상차를 가진 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The protective member is a defect inspection system of an optical film, characterized in that the polyethylene terephthalate (PET) film having a phase difference with the optical axis.
상기 PET 필름은 제어된 광축 편차를 가지도록 배향된 배향 PET 필름 또는 광축 편차가 제어되지 않은 비배향 PET 필름인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 4,
Wherein said PET film is an oriented PET film oriented to have a controlled optical axis deviation or an unoriented PET film with uncontrolled optical axis deviation.
상기 제1 광학적 결함은 영상 반전에 의한 위상 변화를 수반할 수 있도록 상기 광학 필름에 존재하는 휘점, 암점, 스크라치, 이물 불량으로 구성된 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 불량을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The first optical defect includes at least one defect selected from the group consisting of bright spots, dark spots, scratches, and foreign material defects present in the optical film so as to accompany a phase change due to image reversal. Defect inspection system.
상기 제2 광학적 결함은 영상 반전을 일으키지 않을 정도의 그레이(grey) 형태를 띠는 얼룩 불량 또는 상기 광학 필름의 두께 변화에 따른 압흔 불량을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 3,
And the second optical defect includes a stain defect that is gray in a degree that does not cause image reversal, or an indentation defect due to a change in thickness of the optical film.
상기 보호 부재는 상기 조명 유니트와 대면하는 상기 광학 필름의 면에 부착된 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 3,
And the protective member is attached to a surface of the optical film that faces the lighting unit.
상기 제1 검사 장치는:
상기 광학 필름에 광을 조사할 수 있도록 상기 촬영 유니트와 대향되게 설치된 조명 유니트;
상기 광학 필름과 상기 조명 유니트 사이에 배치된 제1 필터 유니트;
상기 광학 필름과 상기 촬영 유니트 사이에 배치되고 적어도 하나 또는 그 이상의 필터들을 포함하는 제2 필터 유니트; 및
상기 광학 필름과 상기 제2 필터 유니트 사이에 회전 가능하게 설치된 제3 필터 유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The first inspection device is:
An illumination unit provided to face the imaging unit so as to irradiate light onto the optical film;
A first filter unit disposed between the optical film and the illumination unit;
A second filter unit disposed between the optical film and the imaging unit and including at least one or more filters; And
And a third filter unit rotatably provided between the optical film and the second filter unit.
상기 촬영 유니트는 상기 조명 유니트를 통해 광이 조사된 상태에서 상기 제1 내지 제3 필터 유니트에 의해 조합된 값에 의해 나타나는 상기 광학 필름의 폭 방향의 미리 결정된 영역을 촬영하기 위한 다수의 카메라들을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 9,
The photographing unit includes a plurality of cameras for photographing a predetermined area in the width direction of the optical film represented by a value combined by the first to third filter units in a state where light is irradiated through the illumination unit. The defect inspection system of the optical film characterized by the above-mentioned.
상기 카메라들은:
상기 광학 필름의 폭 방향으로 미리 결정된 제1 간격으로 서로 이격 배치된 다수의 홀수 카메라들을 포함하는 홀수 카메라 그룹; 및
상기 홀수 카메라 그룹으로부터 상기 광학 필름의 진행 방향으로 미리 결정된 간격만큼 이격 배치되고 상기 홀수 카메라들에 의해 촬영되지 않는 상기 광학 필름의 폭 부분을 촬영할 수 있도록 상기 제1 간격의 중심에 초점이 각각 맞춰지도록 미리 결정된 제2 간격으로 서로 이격 배치된 다수의 짝수 카메라들을 포함하는 짝수 카메라 그룹을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 10,
The cameras are:
An odd camera group including a plurality of odd cameras spaced apart from each other at first predetermined intervals in a width direction of the optical film; And
To focus on a center of the first interval so as to photograph a width portion of the optical film which is spaced apart from the odd camera group by a predetermined interval in the advancing direction of the optical film and not photographed by the odd cameras; And an even camera group comprising a plurality of even cameras spaced apart from each other at a second predetermined interval.
상기 조명 유니트는 상기 광학 필름의 폭 방향 전체에 걸쳐 광을 조사할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 9,
The illumination unit is capable of irradiating light over the entire width direction of the optical film, defect inspection system of an optical film.
상기 조명 유니트는:
조명 프레임에 설치된 다수의 엘이디 조명들; 및
상기 엘이디 조명들로부터 방사되는 광을 면광원으로 변환시켜 상기 광학 필름에 조사시킬 수 있는 도광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 9,
The lighting unit is:
A plurality of LED lights installed in the light frame; And
And a light guide plate for converting light emitted from the LED lights into a surface light source and irradiating the optical film.
상기 제1 필터 유니트는 편광 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 9,
And said first filter unit comprises a polarizing filter.
상기 편광 필터는 상기 광학 필름의 폭 방향으로 길게 배치된 단일의 가늘고 긴 편광 필터 쉬트를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 14,
And said polarizing filter comprises a single elongated polarizing filter sheet disposed long in the width direction of said optical film.
상기 제1 필터 유니트는, 상기 조명 유니트와 상기 촬영 유니트가 형성하는 초점 라인에 상기 광학 필름의 광학특성에 대응되는 최적각을 가진 서로 다른 특성을 가진 제1 및 제2편광 필터들을 선택적으로 위치시킬 수 있는 제1 필터 이송 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 9,
The first filter unit may selectively position first and second polarization filters having different characteristics with optimal angles corresponding to optical characteristics of the optical film on a focal line formed by the illumination unit and the photographing unit. And a first filter conveying member which can be provided.
상기 제1 필터 이송부재는:
상기 광학 필름과 평행하도록 상기 광학 필름으로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되게 배치되고 상기 조명 유니트의 광이 각각 투과될 수 있는 제1 관통 슬릿과 제2 관통 슬릿이 형성된 제1 필터 브라켓;
상기 제1 관통 슬릿 및 상기 제2 관통 슬릿에 각각 설치된 제1 편광 필터 쉬트 및 제2 편광 필터 쉬트; 및
상기 제1 필터 브라켓을 선택적으로 이동시킬 수 있도록 상기 제1 필터 브라켓과 제1 필터 프레임 사이에 마련된 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
18. The method of claim 16,
The first filter transfer member is:
A first filter bracket disposed to be spaced apart from the optical film by a predetermined distance so as to be parallel to the optical film and having first through slit and second through slit through which light of the illumination unit can be transmitted;
A first polarization filter sheet and a second polarization filter sheet respectively provided in the first through slit and the second through slit; And
And a guide portion provided between the first filter bracket and the first filter frame to selectively move the first filter bracket.
상기 제1 필터 유니트는 상기 홀수 카메라 그룹에 대응되는 홀수 제1 필터 유니트와 상기 짝수 카메라 그룹에 대응되는 짝수 제1 필터 유니트로 구분되는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 11,
The first filter unit may be divided into an odd first filter unit corresponding to the odd camera group and an even first filter unit corresponding to the even camera group.
상기 제2 필터 유니트는:
단파장을 컷트하고 장파장만을 통과시켜 상기 촬영 유니트의 불량 검출을 최적화시키는 적색 필터;
상기 광학 필름의 L 및 R 패턴들을 분리하고 빛의 산란을 제어하기 위한 원형 편광 필터; 및
필터 기능을 보완하고 위상변화에 따른 포화(saturation)를 보상하기 위한 편광 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 9,
The second filter unit is:
A red filter which cuts short wavelengths and passes only long wavelengths to optimize defect detection of the photographing unit;
A circular polarizing filter for separating the L and R patterns of the optical film and controlling scattering of light; And
And a polarizing filter for compensating the filter function and compensating for saturation due to the phase change.
상기 적색 필터, 상기 원형 편광 필터, 및 상기 편광 필터는 원형으로 조립된 필터 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 19,
Wherein said red filter, said circular polarizing filter, and said polarizing filter comprise a filter module assembled in a circular shape.
상기 적색 필터, 상기 원형 편광 필터, 및 상기 편광 필터는 상기 촬영 유니트로부터 상기 제3 필터 유니트를 향하는 방향으로 순서대로 배치된 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 19,
And the red filter, the circular polarizing filter, and the polarizing filter are arranged in order in the direction from the photographing unit toward the third filter unit.
상기 필터 모듈은 상기 촬영 유니트의 끝단에 일체로 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 20,
And the filter module is integrally disposed at the end of the photographing unit.
상기 촬영 유니트는 다수의 카메라들을 구비하고;
상기 필터 모듈은 각각의 카메라의 렌즈 끝단에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 20,
The photographing unit includes a plurality of cameras;
The filter module is the defect inspection system of the optical film, characterized in that fixed to the lens end of each camera.
상기 제3 필터 유니트는:
상기 보호 부재의 위상 변화를 자동으로 보상하기 위해, 상기 조명 유니트와 상기 촬영 유니트가 형성하는 초점 라인에 상응하는 관통공이 마련된 제3 필터 프레임에 360도 각도로 정,역 회전 가능도록 배치된 λ/4 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 9,
The third filter unit is:
In order to automatically compensate for the phase change of the protection member, λ / is arranged to be rotated forward and backward at a 360 degree angle in a third filter frame provided with a through hole corresponding to a focal line formed by the illumination unit and the imaging unit. 4. A defect inspection system for an optical film, comprising a filter.
상기 제3 필터 유니트는 상기 λ/4 필터를 회전시키기 위한 필터 회전부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
27. The method of claim 24,
And said third filter unit further comprises a filter rotating member for rotating said λ / 4 filter.
상기 필터 회전부재는:
베어링에 의해 상기 관통공에 회전가능하게 설치되고, 상기 λ/4 필터가 설치되며, 외주면에 제1 풀리가 마련된 필터 회전체;
상기 제3 필터 프레임에 설치되며 그 회전축에 제2 풀리가 마련된 구동원; 및
상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리를 연결하는 벨트를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
26. The method of claim 25,
The filter rotating member is:
A filter rotating body rotatably installed in the through hole by a bearing, the λ / 4 filter is installed, and a first pulley provided on an outer circumferential surface thereof;
A drive source installed on the third filter frame and provided with a second pulley on a rotation shaft thereof; And
And a belt connecting said first pulley and said second pulley.
상기 필터 회전부재는 상기 λ/4 필터의 회전 방향 및 각도를 측정하기 위한 센서부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
27. The method of claim 26,
The filter rotating member further comprises a sensor member for measuring the rotation direction and angle of the λ / 4 filter.
상기 촬영 유니트는 다수의 카메라들을 구비하고;
상기 제3 필터 유니트는 상기 카메라들 각각에 대응되는 다수의 λ/4 필터들을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
26. The method of claim 25,
The photographing unit includes a plurality of cameras;
The third filter unit includes a plurality of λ / 4 filters corresponding to each of the cameras.
상기 제2 검사 장치는:
상기 광학 필름에 광을 조사할 수 있도록 상기 제2 촬영 유니트와 대향되게 설치된 제2 조명 유니트;
상기 광학 필름과 제2 상기 조명 유니트 사이에 배치된 제1 PL 필터 유니트;
상기 광학 필름과 상기 촬영 유니트 사이에 배치된 RED 필터 유니트; 및
상기 광학 필름과 상기 RED 필터 유니트 사이에 설치되고, 상기 제1 PL 필터 유니트와 광학적으로 매칭될 수 있는 제2 PL 필터 유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The second inspection device is:
A second illumination unit provided to face the second photographing unit to irradiate light to the optical film;
A first PL filter unit disposed between the optical film and the second illumination unit;
A RED filter unit disposed between the optical film and the photographing unit; And
And a second PL filter unit provided between the optical film and the RED filter unit, the second PL filter unit being optically matched with the first PL filter unit.
상기 제2 촬영 유니트는 상기 제2 조명 유니트를 통해 광이 조사된 상태에서 상기 제1 및 제2 PL 필터 유니트들과 상기 RED 필터 유니트에 의해 조합된 값에 의해 나타나는 상기 광학 필름의 폭 방향의 미리 결정된 영역을 촬영하기 위한 다수의 카메라들을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 29,
The second photographing unit is pre-set in the width direction of the optical film represented by a value combined by the first and second PL filter units and the RED filter unit in a state where light is irradiated through the second illumination unit. And a plurality of cameras for photographing the determined area.
상기 제2 조명 유니트는 상기 광학 필름의 폭 방향 전체에 걸쳐 광을 조사할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 29,
The second illumination unit is capable of irradiating light over the entire width direction of the optical film, defect inspection system of an optical film.
상기 제2 조명 유니트는:
제2 조명 프레임에 설치된 다수의 엘이디 조명들; 및
상기 엘이디 조명들로부터 방사되는 광을 면광원으로 변환시켜 상기 광학 필름에 조사시킬 수 있는 도광판을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
32. The method of claim 31,
The second lighting unit is:
A plurality of LED lights installed in the second lighting frame; And
And a light guide plate for converting light emitted from the LED lights into a surface light source and irradiating the optical film.
상기 제1 PL 필터 유니트는 편광 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 29,
And said first PL filter unit comprises a polarizing filter.
상기 편광 필터는 상기 광학 필름의 폭 방향으로 길게 배치된 단일의 가늘고 긴 편광 필터 쉬트를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to claim 33,
And said polarizing filter comprises a single elongated polarizing filter sheet disposed long in the width direction of said optical film.
상기 제1 PL 필터 유니트는, 상기 제2 조명 유니트와 상기 제2 촬영 유니트가 형성하는 초점 라인에 상기 광학 필름의 광학특성에 대응되는 최적각을 가진 서로 다른 특성을 가진 두 개의 편광 필터들을 선택적으로 위치시킬 수 있는 제1 필터 이송 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 29,
The first PL filter unit selectively selects two polarizing filters having different characteristics with optimal angles corresponding to optical characteristics of the optical film on a focal line formed by the second illumination unit and the second photographing unit. And a first filter conveying member that can be positioned.
상기 제1 필터 이송부재는:
상기 광학 필름과 평행하도록 상기 광학 필름으로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되게 배치되고 상기 제2 조명 유니트의 광이 각각 투과될 수 있는 제1 관통 슬릿과 제2 관통 슬릿이 형성된 제1 PL 필터 브라켓;
상기 제1 관통 슬릿 및 상기 제2 관통 슬릿에 각각 설치된 제1 편광 필터 쉬트 및 제2 편광 필터 쉬트; 및
상기 제1 필터 브라켓을 선택적으로 이동시킬 수 있도록 상기 제1 필터 브라켓과 제1 필터 프레임 사이에 마련된 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
36. The method of claim 35,
The first filter transfer member is:
A first PL filter bracket disposed to be spaced apart from the optical film by a predetermined distance so as to be parallel to the optical film and having a first through slit and a second through slit through which the light of the second illumination unit can be transmitted, respectively;
A first polarization filter sheet and a second polarization filter sheet respectively provided in the first through slit and the second through slit; And
And a guide portion provided between the first filter bracket and the first filter frame to selectively move the first filter bracket.
상기 RED 필터 유니트는 단파장을 컷트하고 장파장만을 통과시켜 상기 제2 촬영 유니트의 불량 검출을 최적화시키는 적색 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 29,
And the RED filter unit includes a red filter that cuts short wavelengths and passes only long wavelengths to optimize defect detection of the second photographing unit.
상기 적색 필터는 원형으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
37. The method of claim 37,
And the red filter is configured in a circular shape.
상기 적색 필터는 상기 제2 촬영 유니트의 끝단에 일체로 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
37. The method of claim 37,
And the red filter is integrally disposed at an end of the second photographing unit.
상기 제2 촬영 유니트는 다수의 카메라들을 구비하고;
상기 적색 필터는 각각의 카메라의 렌즈 끝단에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
37. The method of claim 37,
The second photographing unit includes a plurality of cameras;
And the red filter is fixedly installed at the lens end of each camera.
상기 제2 PL 필터 유니트는 상기 편광 필터와 광학적으로 매칭될 수 있는 제2 편광 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 29,
And said second PL filter unit comprises a second polarizing filter that can be optically matched with said polarizing filter.
상기 제2 편광 필터는 상기 광학 필름의 폭 방향으로 길게 배치된 단일의 가늘고 긴 제2 편광 필터 쉬트를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
42. The method of claim 41,
And said second polarizing filter comprises a single elongated second polarizing filter sheet arranged long in the width direction of said optical film.
상기 제2 PL 필터 유니트는, 상기 제2 조명 유니트와 상기 제2 촬영 유니트가 형성하는 초점 라인에 상기 광학 필름의 광학특성에 대응되는 최적각을 가진 서로 다른 특성을 가진 제1 및 제2편광 필터들을 선택적으로 위치시킬 수 있는 제2 필터 이송부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 29,
The second PL filter unit may include first and second polarization filters having different characteristics with optimal angles corresponding to optical characteristics of the optical film on a focal line formed by the second illumination unit and the second photographing unit. And a second filter conveying member capable of selectively positioning them.
상기 제2 필터 이송부재는:
상기 광학 필름과 평행하도록 상기 광학 필름으로부터 미리 결정된 간격만큼 이격되게 배치되고 상기 제2 조명 유니트의 광이 각각 투과될 수 있는 제1 관통 슬릿과 제2 관통 슬릿이 형성된 제2 필터 브라켓;
상기 제1 관통 슬릿 및 상기 제2 관통 슬릿에 각각 설치된 제1 편광 필터 쉬트 및 제2 편광 필터 쉬트; 및
상기 제2 필터 브라켓을 선택적으로 이동시킬 수 있도록 상기 제2 필터 브라켓과 제2 필터 프레임 사이에 마련된 제2 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method of claim 43,
The second filter transfer member is:
A second filter bracket disposed to be spaced apart from the optical film by a predetermined distance so as to be parallel to the optical film, and having a first through slit and a second through slit through which the light of the second illumination unit can be transmitted, respectively;
A first polarization filter sheet and a second polarization filter sheet respectively provided in the first through slit and the second through slit; And
And a second guide portion provided between the second filter bracket and the second filter frame to selectively move the second filter bracket.
상기 제1 검사 장치의 상기 촬영 유니트와 상기 제2 검사 장치의 제2 촬영 유니트에 의해 촬영된 영상에 나타난 결함의 위치 정보에 상응하도록 주행하는 상기 광학 필름의 표면에 결함 유무를 마킹할 수 있는 마킹 유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 3,
A marking capable of marking the presence or absence of a defect on the surface of the optical film that travels to correspond to the positional information of the defect shown in the image photographed by the photographing unit of the first inspection device and the second photographing unit of the second inspection device. The defect inspection system of the optical film characterized by including a unit.
상기 촬영 유니트와 상기 제2 촬영 유니트에 의해 촬영된 영상들에 표시된 결함의 위치 정보를 연산 및 저장할 수 있는 제어 유니트; 및
상기 각각의 영상을 표시할 수 있는 디스플레이 유니트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 결함 검사 시스템. The method according to any one of claims 1 to 3,
A control unit capable of calculating and storing location information of defects displayed on images photographed by the photographing unit and the second photographing unit; And
And a display unit capable of displaying the respective images.
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