KR20150124481A

KR20150124481A - 편광필름 검사장치

Info

Publication number: KR20150124481A
Application number: KR1020140050497A
Authority: KR
Inventors: 마연수; 정종화; 전영석
Original assignee: 주식회사 넥스트아이
Priority date: 2014-04-28
Filing date: 2014-04-28
Publication date: 2015-11-06
Also published as: KR101621861B1

Abstract

본 발명은 편광필름 검사장치에 관한 것으로서, 전 공정에서의 결함 발생 유무를 다양한 광학선별 시스템을 경유하는 과정에서 확인이 가능하도록 하여 편광필름 원단에 대한 품질 판정의 정확성 및 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 컨베어벨트(1,2)에 의해 수평 이송이 이루어지는 편광필름(S)의 표면에 부착된 먼지 제거를 위해 점착롤(11,12)이 상부와 하부에 쌍을 이루어 구비되어진 먼지제거부(10)와; 상기 먼지제거가 이루어진 편광필름(S)의 전공정 불량마킹 또는 도번라인의 선별을 위해 제1카메라(21)가 상부에 구비되고, 편광필름(S)의 저면에서 투과광을 조사하기 위한 제1조명(22)이 하부에 구성된 정투과 검사부(20)와; 상기 정투과 검사부(20)를 통과한 편광필름(S)에 대해 제품의 뒤집어짐 및 기포 유무를 검사하기 위해 제2카메라(31) 및 제2조명(32)이 각각 상부에 구성된 정반사 검사부(30)와; 상기 정반사 검사부(30)를 통과한 편광필름(S)의 찍힘이나 눌림 및 이물질을 검사를 위해 특정 패턴을 조사하는 패턴 검사부(40)와; 상기 패턴 검사 과정에서 불량 판정이 이루어진 편광필름(S)을 에어 분사노즐(51)의 분사압력을 이용하여 하부의 불량 적재함(52)으로 이동시키는 불량 선별부(50)와; 상기 불량 선별부(50)에서 선별되지 않은 양품이 별도로 양품 적재함(62)에 적재되어지는 적재부(60)를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

편광필름 검사장치{POLAROID FILM EXAMINATION MACHINE}

본 발명은 편광필름 검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 편광필름이 컨베이어를 통해 이송되는 과정에서 편광필름의 결함을 자동으로 검사하기 위한 검사장치에 관한 것이다.

액정표시장치(Liquid Crystal Display) 등에 사용되는 편광필름은 빛 중에서 편광축과 동일한 방향으로 진동하는 빛만을 투과시키고 그외의 방향으로 진동하는 빛은 적당한 매질을 이용하여 흡수 또는 반사하여 특정한 한 방향으로 진동하는 빛을 만드는 역할을 하는 필름이다. LCD모듈의 백라이트(backlight)에서 나오는 빛은 그 진동방향이 모든 방향으로 동일하게 진행되고, LCD모듈의 액정셀 양면에는 편광축이 서로 직교 또는 평행하도록 편광필름이 부착되기 때문에 액정셀을 통과하는 편광축의 회전정도에 따라 투과광이 세기가 조절되어진다. 이러한 투과광 세기조절은 액정표시장치에서의 블랙(black)과 화이트(white)사이의 그레이(gray)표현을 가능하게 해주는 것이므로 편광필름은 액정표시장치 등에 있어 매우 중요한 부품중 하나가 된다.

액정표시장치 등에 편광필름을 접착하기 전에 통상 편광필름의 상태가 양호한지를 검사를 하는데, 편광필름에 이물이나 기포가 있는지 또는 편광필름의 빛투과 휘점결함이 있는지 등을 검사하는 것이다. 이러한 검사를 수행하는 검사장비로는 CCD카메라와 로봇 등을 구비하여 편광필름 상태를 자동으로 검사하는 자동검사장비가 있다.

이러한 종래 일 예에 따른 검사장치로서, 특허출원 제2007-21757호에서는 편광필름을 경사진 형태로 이송시킴과 동시에 이송롤러와 시트로 가압해 줌으로서 편광필름의 선명한 영상을 획득하기 위한 기술이 제안된 바 있다.

그러나, 상기한 종래 기술에서는 단순히 편광필름의 영상을 카메라를 이용하여 획득하여 검사가 이루어지게 됨으로, 편광필름의 눌림부분에 대한 선별이 이루어지기 어려운 문제점이 있었다.

특히, 편광필름의 이송과정에서 컨베어 떨림에 의한 진동이 전달되어짐으로서 단순한 카메라를 이용한 선별 검사는 편광필름의 불량 유무를 명확하게 판단하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 편광필름 제품에 대한 다양한 검사과정이 자동적으로 이루어질 수 있는 편광필름 검사장치를 제공함으로서 제품의 불량 선별효율을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.

특히, 편광필름의 눌림부위에 대한 선별이 용이하게 이루어질 수 있도록 함으로서 편광필름에 대한 검사 효율을 향상시키도록 하기 위한 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 검사장치는, 컨베어벨트에 의해 수평 이송이 이루어지는 편광필름의 표면에 부착된 먼지 제거를 위해 점착롤이 상부와 하부에 쌍을 이루어 구비되어진 먼지제거부와; 상기 먼지제거가 이루어진 편광필름의 전공정 불량마킹 또는 도번라인의 선별을 위해 제1카메라가 상부에 구비되고, 편광필름의 저면에서 투과광을 조사하기 위한 제1조명이 하부에 구성된 정투과 검사부와; 상기 정투과 검사부를 통과한 편광필름에 대해 제품의 뒤집어짐 및 기포 유무를 검사하기 위해 제2카메라 및 제2조명이 각각 상부에 구성된 정반사 검사부와; 상기 정반사 검사부를 통과한 편광필름의 찍힘이나 눌림 및 이물질을 검사를 위해 특정 패턴을 조사하는 패턴 검사부와; 상기 패턴 검사 과정에서 불량을 판정이 이루어진 편광필름을 에어 분사를 통해 하부의 불량 적재함으로 이동시키는 불량 선별부와; 상기 불량 선별부에서 선별되지 않은 양품이 별도로 양품 적재함에 적재되어지는 적재부를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 패턴 검사부는, 컨베어벨트를 통해 이송되어지는 편광필름에 빛을 조명하기 위한 제3,4조명이 각각 구성되고, 상기 제3,4조명에 의해 조명되어진 편광필름의 영상을 획득하기 위한 제3,4카메라가 상부에 구성되며, 상기 각각의 제3,4 조명 전면에는 일정간격으로 패턴영역이 형성된 패턴 투광판이 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3조명에 구비되는 패턴 투광판의 패턴영역은 슬릿 형태를 이루고, 상기 제4조명에 구비되는 패턴 투광판의 패턴영역은 격자형태를 이루는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 편광필름 검사장치는, 이전 공정에서의 결함 발생 유무를 다양한 광학선별 시스템을 경유하는 과정에서 확인이 가능하게 됨으로 편광필름 원단에 대한 품질 판정의 정확성 및 신뢰성을 향상시키는 효과를 나타낸다.

특히, 일반적인 이물마크 및 기포 확인 뿐만 아니라 패턴 검사방식을 통해 필름 표면의 찍힘이나 눌림 형상을 효과적으로 확인이 가능하여 검사효율을 극대화할 수 있는 이점을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 편광필름 검사장치 개략 구조도.
도 2는 본 발명 검사장치에서의 점착롤 단면 구조도.
도 3은 본 발명 검사장치에서의 가압롤러 단면 구조도.
도 4는 본 발명에서의 패턴 검사부 상세 구조도.
도 5는 본 발명에서의 패턴투광판 패턴 형성 상태도.
도 6은 본 발명의 응용 예에 따른 불량 선별용 에어 분사노즐부 개략 구성도.
도 7은 본 발명에서 정반사 검사부에서 검출된 불량 제품 이미지.
도 8은 본 발명에서 슬릿 패턴 투광판에 의해 검출된 불량 제품 이미지.
도 9는 본 발명에서 격자 패턴 투광판에 의해 검출된 불량 제품 이미지.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 편광필름 검사장치의 개략적인 구성을 도 1을 통해 살펴보면, 편광필름(S)의 순차적인 검사를 위한 이송이 이루어질 수 있도록 다수의 컨베어벨트(1,2,3,4)가 연속적으로 구성되어져 있으며, 이송이 이루어지는 편광필름(S)의 표면에 부착된 먼지 제거를 위해 점착롤(11,12)이 상부와 하부에 쌍을 이루어 구비되어진 먼지제거부(10)와, 전공정에서 불량으로 마킹이 이루어진 불량마킹 및 도번라인의 선별을 위한 제1카메라(21) 및 제1조명(22)이 구성된 정투과 검사부(20)와, 제품의 뒤집어짐 및 기포 유무를 검사하기 위해 제2카메라(31) 및 제2조명(32)이 각각 상부에 구성된 정반사 검사부(30)와, 편광필름(S)의 찍힘이나 눌림 및 이물질을 검사를 위해 특정 패턴을 조사하는 패턴 검사부(40)와, 불량 판정이 이루어진 편광필름(S)을 에어 분사노즐(51)의 분사압력을 이용하여 하부의 불량 적재함(52)으로 이동시키는 불량 선별부(50)와, 불량 선별부(50)에서 선별되지 않은 양품이 별도로 양품 적재함(62)에 적재되어지는 적재부(60)로 구성됨을 확인할 수 있다.

그중, 먼지제거부(10)는 양측 컨베어벨트(1,2) 사이에 2개가 쌍을 이루는 점착롤(11,12)이 편광필름(S)의 두께값에 따라 상/하로 이동되어지면서 컨베어 역할을 구행하며, 점착롤(11,12)표면에는 도 2에서와 같이 먼지의 흡착을 위한 점착층(13)이 형성되었다.

그리고, 정투과 검사부(20)에 구성되는 제1카메라(21) 및 제1조명(22)은 양측 컨베어벨트(2,3) 사이의 이격공간(23)에 대응되는 위치에 수직방향으로 설치됨으로서, 상기 이격공간을 통해 제1조명(22)의 빛이 편광필름(S)에 전달되어 투과되어지게 된다.

그리고, 정반사 검사부(30)에는 편광필름의 평탄성 유지를 위한 가압롤러(33)가 구성되며, 상기 가압롤러(33) 표면에는 균일한 가압력이 가해질 수 있도록 테프론층(34)이 도 3에서 나타내어지는 바와 같이 코팅 형성됨이 바람직하다.

한편, 본 발명에서의 패턴 검사부(40)는, 도 4에서와 같이 컨베어벨트(3)를 통해 이송되어지는 편광필름(S)에 빛을 조명하기 위한 제3,4조명(41,42)이 각각 구성되고, 상기 제3,4조명(41,42)에 의해 조명되어진 편광필름의 영상을 획득하기 위한 제3,4카메라(43,44)가 상부에 구성되며, 상기 각각의 제3,4 조명(41,42) 전면에는 일정간격으로 패턴영역(45a,46a)이 형성된 패턴 투광판(45,46)이 구성된다.

특히, 도 5에서 확인되는 바와 같이 제3조명(41)에 구비되는 패턴 투광판(45)의 패턴영역(45a)은 슬릿 형태를 이루고, 상기 제4조명(42)에 구비되는 패턴 투광판(46)의 패턴영역(46a)은 격자형태를 이루게 된다.

또한, 패턴 검사부(40)에서의 컨베어벨트(3) 하부에는 이송 과정에서 편광필름(S)이 벨트면에 흡착되어 평탄면을 안정적으로 유지하는 가운데 영상획득이 가능하도록 도 4에서 나타내어지는 바와 같이 다수의 흡입공이 관통 형성된 석션플레이트(48)가 구성됨이 바람직하다.

또한, 본 실시 예에서의 각 카메라(21,31,43,44)는 획득된 영상을 입력받아 디지털 영상 데이터로 변환하고, 변환된 데이터를 이용하여 편광필름의 눌림부 유/무를 판단하는 화상처리장치(미도시)와 연결되었다.

한편, 본 발명의 응용 예로서 불량 선별부(50)에는 고압의 공기압력이 고르게 분산되어 해당 편광필름에 전달되어질 수 있도록 에어 분산망(53)이 도 6에서와 같이 에어 분사노즐(51)의 하부에 구성됨이 바람직하다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명의 편광필름 검사장치를 이용한 편광필름 검사과정 및 그에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

먼저, 불량 유무 검사가 이루어질 편광필름(S)이 일측의 컨베어벨트(1)를 통해 진입되어지면 먼지 제거부(10)를 경유하는 과정에서 편광필름 표면의 먼지가 점착롤(11,12) 표면의 점착층(13)에 부착되어짐으로서 먼지 제거가 이루어진 후 타측 컨베어벨트(2)로 이동되어지게 된다.

그리고, 정투과 검사부(20)에서는 전공정에서 작업자가 이물을 감지하여 적색으로 마킹을 실시한 마크 및 도번라인을 선별하여, 제1카메라(21)를 통해 획득되는 영상에서 마킹이 감지되거나 도번라인이 없는 경우에는 불량으로 감지가 이루어지게 된다.

상기 정투과 검사부(20)를 통과한 편광필름(S)은 정반사 검사부(30)에서 제품이 뒤집어졌거나 기포현상이 발생되었는지 여부를 제2카메라(31)를 통해 판독하여 불량 여부를 감지하게 된다.

도 7은 정반사 검사부(30)의 제2카메라(31)를 통해 획득된 불량제품의 이미지로서, 편광필름의 모서리부위가 꺽여진 상태임을 확인할 수 있다.

이때, 정반사 검사부(30)의 컨베어벨트(3)를 경유하는 과정에서 편광필름(S)은 테프론층(34)이 코팅 형성된 가압롤러(33)에 의해 균일한 가압력이 가해짐으로서, 편광필름(S)은 평탄면이 유지되어질 수 있게 되어 보다 정밀한 영상 획득이 가능하게 된다.

한편, 본 발명의 패턴 검사부(40)에서는 패턴 투광판(45,46)을 이용하여 찍힘 또는 권취로 인한 불량 유무 검사가 이루어지게 된다.

즉, 제3조명(41)의 전면에는 슬릿형태의 패턴영역(45a)이 형성된 슬릿패턴 투광판(45)이 설치되어져 있기 때문에 편광필름(S)에는 슬릿패턴이 나타내어지게 되고, 따라서 편광필름의 표면에 형성된 찍힘이나 눌림부위는 제3카메라(43)를 통해 획득되는 패턴의 경계부를 통해 선명히 확인되어질 수 있게 된다.(도 7 참조)

또한, 제4조명(42)의 전면에는 가로세로 방향의 격자형태의 패턴영역(46a)이 형성된 격자패턴 투광판(46)이 설치되어져 있기 때문에 편광필름(S)에는 격자패턴이 나타내어지게 되고, 따라서 편광필름이 권취과정에서 구겨짐과 권취눌림 부위에서는 격자패턴의 변형이 발생되어짐으로서 제4카메라(44)를 통해 획득되는 영상을 통해 확인되어질 수 있게 된다.(도 8 참조)

이와 같은 검사과정을 통해 각 검사부에서 불량 판정이 이루어진 편광필름(S)은 불량 선별부(50)를 지나가는 과정에서 에어분사노즐(51)에 의한 고압 분사력에 의해 불량 적재함(52)으로 이탈되어 별도 보관이 이루어지게 된다.

특히, 이러한 불량 선별 과정에서는 에어 분산망(53)이 에어 분사노즐(51)의 하부에 구성되어져 있기 때문에 보다 균일한 분사력이 편광필름(S)에 가해짐으로서 불량품의 선별이 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 상기 각 검사부를 경유하는 과정에서 불량이 확인되지 않은 양품의 편광필름(S)은 계속적으로 컨베어벨트(4)를 따라 이송되어진 후 최종 적재부(60)에서 양품 적재함(62)에 적재가 이루어지게 된다.

따라서, 본 발명의 검사장치를 이용하면 편광필터(S)에 형성된 기포나 이물 검사 뿐만 아니라 취급 과정에서 찍힘이나 눌림 및 권취 불량 상태의 확인이 가능하게 되어 불량 제품의 선별 정확도를 더욱 향상시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 편광필름 검사장치 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

1,2,3,4 : 컨베어벨트 10 : 먼지 제거부
11,12 : 점착롤 13 : 점착층
20 : 정투과 검사부 21 : 제1카메라
22 : 제1조명 23 : 이격공간
30 : 정반사 검사부 31 : 제2카메라
32 : 제2조명 33 : 가압롤러
40 : 패턴 검사부 41 : 제3조명
42 : 제4조명 43 : 제3카메라
44 : 제4카메라 45 : 슬릿패턴 투광판
46 : 격자패턴 투광판 45a,46a: 패턴영역
50 : 불량 선별부 51 : 에어분사노즐
52 : 불량 적재함 60 : 적재부
62 : 양품 적재함

Claims

컨베어벨트(1,2)에 의해 수평 이송이 이루어지는 편광필름(S)의 표면에 부착된 먼지 제거를 위해 점착롤(11,12)이 상부와 하부에 쌍을 이루어 구비되어진 먼지제거부(10)와;
상기 먼지제거가 이루어진 편광필름(S)의 전공정 불량마킹 또는 도번라인의 선별을 위해 제1카메라(21)가 상부에 구비되고, 편광필름(S)의 저면에서 투과광을 조사하기 위한 제1조명(22)이 하부에 구성된 정투과 검사부(20)와;
상기 정투과 검사부(20)를 통과한 편광필름(S)에 대해 제품의 뒤집어짐 및 기포 유무를 검사하기 위해 제2카메라(31) 및 제2조명(32)이 각각 상부에 구성된 정반사 검사부(30)와;
상기 정반사 검사부(30)를 통과한 편광필름(S)의 찍힘이나 눌림 및 이물질을 검사를 위해 특정 패턴을 조사하는 패턴 검사부(40)와;
상기 패턴 검사 과정에서 불량 판정이 이루어진 편광필름(S)을 에어 분사노즐(51)의 분사압력을 이용하여 하부의 불량 적재함(52)으로 이동시키는 불량 선별부(50)와;
상기 불량 선별부(50)에서 선별되지 않은 양품이 별도로 양품 적재함(62)에 적재되어지는 적재부(60);
를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 편광필름 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 패턴 검사부(40)는, 컨베어벨트(3)를 통해 이송되어지는 편광필름(S)에 빛을 조명하기 위한 제3,4조명(41,42)이 각각 구성되고,
상기 제3,4조명(41,42)에 의해 조명되어진 편광필름의 영상을 획득하기 위한 제3,4카메라(43,44)가 상부에 구성되며,
상기 각각의 제3,4 조명(41,42) 전면에는 일정간격으로 패턴영역(45a,46a)이 형성된 패턴 투광판(45,46)이 구성된 것을 특징으로 하는 편광필름 검사장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제3조명(41)에 구비되는 패턴 투광판(45)의 패턴영역(45a)은 슬릿 형태를 이루고, 상기 제4조명(42)에 구비되는 패턴 투광판(46)의 패턴영역(46a)은 격자형태를 이루는 것을 특징으로 하는 편광필름 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 먼지제거부(10)는 양측 컨베어벨트(1,2) 사이에 쌍을 이루는 점착롤(11,12)이 구성되되, 상기 점착롤(11,12)표면에는 먼지의 흡착을 위한 점착층(13)이 형성된 것을 특징으로 하는 편광필름 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 정투과 검사부(20)에 구성되는 제1카메라(21) 및 제1조명(22)은 양측 컨베어벨트(2,3) 사이의 이격공간(23)에 대응되는 위치에 수직방향으로 설치됨으로서, 상기 이격공간을 통해 제1조명(22)의 빛이 편광필름(S)에 전달되어 투과되는 것을 특징으로 하는 편광필름 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 정반사 검사부(30)에는 편광필름의 평탄성 유지를 위한 가압롤러(33)가 구성되며, 상기 가압롤러(33) 표면에는 균일한 가압력이 가해질 수 있도록 테프론층(34)이 코팅 형성된 것을 특징으로 하는 편광필름 검사장치.
청구항 1에 있어서,
상기 불량 선별부(50)에는 고압의 공기압력이 고르게 분산되어 해당 편광필름에 전달되어질 수 있도록 에어 분산망(53)이 에어 분사노즐(51)의 하부에 구성된 것을 특징으로 하는 편광필름 검사장치.