KR20180011921A - 검사 장치 - Google Patents

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KR20180011921A
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김형준
정근창
조강욱
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치는 광학 필름을 검사하는 검사 장치에 있어서, 상기 광학 필름의 제1 면과 마주보며 상기 제1 면에 제1 광을 조사하는 광 조사기, 상기 광학 필름의 상기 제1 면과 다른 제2 면과 마주보는 광 반사기 및 상기 제1 면과 마주보는 광 센서를 포함한다.

Description

검사 장치{INSPECTING APPARATUS}
본 발명의 실시예는 검사 장치에 관한 것이다.
스마트 기기의 야외시인성 향상 등을 위해 광학 필름이 사용된다. 이 광학 필름은 편광판 및 편광판에 접합되는 위상을 지연시키는 수단(예를 들어, 위상 지연판)을 포함할 수 있다.
광학 필름 중 편광판을 검사하기 위한 일반적인 방식으로, 편광판의 편광 방향이 서로 수직이 되도록 두 개의 광학 필름을 겹친 후 광을 조사하여 휘도를 측정하는 검사 방식이 사용된다.
그러나 편광판 및 위상 지연판을 포함하는 광학 필름의 경우, 위상 지연판으로 인해, 휘도를 측정하는 방식이 사용되기 어려워 정밀한 측정이 어려웠다.
본 발명의 실시예는 편광판 및 위상 지연판을 포함하는 광학 필름에 대해서 휘도 레벨을 기반으로 정밀하게 검사할 수 있는 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치는, 광학 필름을 검사하고, 상기 광학 필름의 제1 면과 마주보며 상기 제1 면에 제1 광을 조사하는 광 조사기, 상기 광학 필름의 상기 제1 면과 다른 제2 면과 마주보는 광 반사기 및 상기 제1 면과 마주보는 광 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 검사 장치는 상기 광 반사기를 지지하고 상기 광 반사기와 상기 광학 필름 사이의 각도를 조절하는 각도 조절 유닛을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 각도 조절 유닛은 상기 광 반사기를 지지하고 틸팅 및 회전 중 적어도 하나가 가능한 스테이지 및 상기 스테이지를 구동하는 모터를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 광 조사기는 상기 광 센서를 둘러싸는 발광다이오드(LED) 링을 포함하고, 상기 발광다이오드 링은 링 형상을 가지는 바디 및 상기 바디에 설치된 발광다이오드들을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 광 조사기는 일면과 상기 일면에서 돌출된 프레임을 가지는 바디, 상기 일면에 설치되는 발광다이오드(LED)들 및 상기 프레임에 설치되고, 상기 발광다이오드들과 상기 광 반사기 사이에 배치되며, 상기 발광다이오드들에 의해 생성되는 빛의 진행 방향을 유도하는 도광판을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 광학 필름은 입사된 광을 편광시키고 상기 광 조사기와 마주보는 편광판 및 입사된 광의 편광 위상을 지연시키고 상기 광 반사기와 마주보는 위상 지연판을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 광 반사기는 상기 제1 광이 상기 광학 필름을 투과하는 것에 의해 생성되는 제2 광을 반사하도록 배치될 수 있으며, 상기 광 센서는 반사된 제2 광이 상기 광학 필름을 투과하는 것에 의해 생성되는 제3 광을 센싱하도록 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 검사 장치는 상기 광학 필름을 제1 방향으로 이송하는 제1 롤 및 제2 롤을 더 포함할 수 있고, 상기 광 조사기 및 상기 광 센서는 상기 광학 필름이 이송되는 방향인 제1 방향을 기준으로 상기 제1 롤과 상기 제2 롤 사이에 배치될 수 있으며, 상기 제1 방향은 상기 제1 롤에서 상기 제2 롤로 향하는 방향일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 광 센서의 제2 방향의 폭은 상기 광학 필름의 상기 제2 방향의 폭보다 넓을 수 있고, 상기 제2 방향은 상기 제1 롤의 축 방향일 수 있다.
실시예에 따라, 상기 검사 장치는 상기 광학 필름에 선택적으로 잉크를 분사하는 잉크 분사기를 더 포함할 수 있고, 상기 잉크 분사기는 상기 제1 방향을 기준으로 상기 광 센서와 상기 제2 롤 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 검사 장치는 상기 광 조사기, 상기 광 반사기, 상기 광 센서, 상기 제1 롤, 상기 제2 롤, 및 상기 잉크 분사기 중 적어도 하나를 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있고, 상기 광 센서는 상기 광 센서에 의해 측정되는 영역 내 특정 위치가 기설정된 조건을 만족하는 경우 위치 정보 신호를 상기 컨트롤러에 송신할 수 있으며, 상기 위치 정보 신호는 상기 측정되는 영역 내 상기 특정 위치의 정보를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 기설정된 조건은 제3 광의 휘도 레벨이 제1 기설정된 휘도 레벨보다 높고 제2 기설정된 휘도 레벨보다 낮은 것일 수 있고, 상기 제2 기설정된 휘도 레벨은 상기 제1 기설정된 휘도 레벨보다 높을 수 있다.
실시예에 따라, 상기 컨트롤러는 상기 위치 정보 신호를 기반으로 상기 광학 필름 내 이물질이 존재하는 위치를 연산할 수 있고, 상기 이물질이 존재하는 위치에 대한 정보를 포함하는 잉크 분사기 제어 신호를 생성할 수 있으며, 생성된 잉크 분사기 제어 신호를 상기 잉크 분사기에 송신할 수 있고, 상기 잉크 분사기는 상기 잉크 분사기 제어 신호를 기반으로 상기 이물질이 존재하는 위치에 잉크를 분사할 수 있다.
본 발명의 실시예는 편광판 및 위상 지연판을 포함하는 광학 필름에 대해서 휘도 레벨을 기반으로 정밀하게 검사할 수 있는 검사 장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는 도 1a의 I-I' 선에 따른 단면도이다.
도 2는 광 센서가 이물질을 감지한 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1a의 검사 장치의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1b의 제1 광, 제2 광, 및 제3 광의 편광을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 도 5a의 II-II' 선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 1a의 검사 장치 내 광 조사기의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 도 5a의 검사 장치 내 광 조사기의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 도 6a의 III-III' 선에 따른 단면도이다.
도 8은 도 1a의 검사 장치 내 각도 조절 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 1b는 도 1a의 I-I' 선에 따른 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 광학 필름(200)을 검사하는 검사 장치는 광 조사기(110), 광 반사기(120), 광 센서(130), 제1 롤(140), 제2 롤(145), 제3 롤(150), 각도 조절 유닛(160), 및 잉크 분사기(170)를 포함할 수 있다.
광학 필름(200)의 세부 구조는 도 4를 참조로 하여 이후에 상세히 설명될 것이다. 도 1a에서는 설명의 편의를 위해, 제1 롤(140), 제2 롤(145), 및 제3 롤(150)이 생략되었다. 설명의 편의를 위해, 제1 방향(DR1)은 광학 필름(200)이 이송되는 방향으로 정의될 수 있고, 제2 방향(DR2)은 제1 롤(140)의 축 방향으로 정의될 수 있으며, 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)의 연장에 의해 형성되는 평면에 교차하는 방향으로 정의될 수 있다.
광 조사기(110)는 제1 광(L1)을 생성할 수 있다. 실시예에 따라 광 조사기(110)는 발광다이오드(LED) 링을 포함할 수 있고, 발광다이오드(LED) 링은 이후에 도 6을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
광 조사기(110)는 광학 필름(200)의 제1 면과 마주보며 제1 면에 제1 광(L1)을 조사할 수 있다. 제1 광(L1)은 광학 필름(200)을 투과하는 것에 의해 특정 편광 방향으로 편광되고 위상이 지연될 수 있다. 제1 광(L1)이 광학 필름(200)을 투과하는 것에 의해 제2 광(L2)이 생성될 수 있다.
광 반사기(120)는 광학 필름(200)의 제1 면과 다른 제2 면과 마주본다. 광 반사기(120)는 제2 광(L2)을 반사하도록 배치되고, 반사된 제2 광(L2)을 광학 필름(200)의 제1 면과 다른 제2 면에 조사할 수 있다. 광 반사기(120)에 의해 반사된 제2 광(L2)이 광학 필름(200)을 투과하는 것에 의해 제3 광(L3)이 생성된다. 실시예에 따라 광 반사기(120)는 거울 등을 포함할 수 있다.
광 센서(130)는 광 조사기(110)에 의해 둘러싸일 수 있고, 광학 필름(200)의 제1 면을 마주보며, 제3 광(L3)을 센싱하도록 배치될 수 있다.
광 센서(130)는 광 조사기(110)로부터 직접 조사되는 빛을 차단하는 수단(미도시)을 더 포함할 수도 있다.
광 센서(130)의 제2 방향(DR2)의 폭(W2)은 광학 필름(200)의 제2 방향(DR2)의 폭(W1)보다 넓을 수 있다. 또한, 광 센서(130)의 제2 방향(DR2)의 폭(W2)이 광학 필름(200)의 제2 방향(DR2)의 폭(W1)보다 넓지 않더라도, 광 센서(130)가 센싱할 수 있는 영역의 제2 방향(DR2)의 폭이 광학 필름(200)의 제2 방향(DR2)의 폭(W1)보다 넓을 수 있다.
광 센서(130)는 제3 광(L3)의 휘도 레벨이 기설정된 조건을 만족하는지 여부를 각각의 위치별로 판단한다. 기설정된 조건은 제3 광(L3)의 휘도 레벨이 제1 기설정된 휘도 레벨보다 높고 제2 기설정된 휘도 레벨보다 낮은 것일 수 있다. 제2 기설정된 휘도 레벨은 제1 기설정된 휘도 레벨보다 높다. 광 센서(130)는 제3 광(L3)의 휘도 레벨과 제1 기설정된 휘도 레벨 및 제2 기설정된 휘도 레벨을 각각의 위치별로 비교한다. 설명의 편의를 위하여, 광 반사기(120)와 광 센서(130) 사이에 광학 필름(200)이 배치되고, 광 센서(130)가 센싱하는 영역 내 특정 위치에서 제3 광(L3)의 휘도 레벨이 제1 기설정된 휘도 레벨보다 높고 제2 기설정된 휘도 레벨보다 낮다고 가정할 수 있다.
광학 필름(200)의 종류에 따라, 광학 필름(200) 내 이물질이 존재하는 위치에서는 제3 광(L3)의 휘도 레벨이 제1 기설정된 휘도 레벨보다 높을 수 있고, 광학 필름(200) 내 이물질이 존재하지 않는 위치에서는 제3 광(L3)의 휘도는 제1 기설정된 휘도 레벨보다 낮을 수 있다. 이물질이 있다 하더라도 제3 광(L3)의 휘도는 제2 기설정된 휘도 레벨보다 낮다.
또한 광학 필름(200)의 종류에 따라, 광학 필름(200) 내 이물질이 존재하는 위치에서는 제3 광(L3)의 휘도 레벨이 제2 기설정된 휘도 레벨보다 낮을 수 있고, 광학 필름(200)의 이물질이 존재하지 않는 위치에서는 에서 제3 광(L3)의 휘도는 제2 기설정된 휘도 레벨보다 높을 수 있다. 이물질이 있다 하더라도 제3 광(L3)의 휘도는 제1 기설정된 휘도 레벨보다 높다.
특정 위치에서 제3 광(L3)의 휘도 레벨이 기설정된 조건을 만족하는 경우, 광 센서(130)에 의해 측정되는 영역 내 특정 위치를 저장할 수 있다.
광 센서(130)에 의해 측정되는 영역 내의 특정 위치는 이후에 도 2를 참조하여 상세히 설명될 것이다. 광학 필름(200)의 종류 및 이물질 존재 여부에 따른 제3 광(L3)의 휘도 레벨은 이후에 도 4를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
실시예에 따라 광 센서(130)는 CCD 카메라를 포함할 수 있고, 광학 필름(200)의 폭에 따라 복수의 CCD 카메라들을 포함할 수도 있다.
제1 롤(140), 제2 롤(145), 및 제3 롤(150)은 회전에 의해 광학 필름(200)을 제1 롤(140)에서 제2 롤(145)로 이송시킨다. 제3 롤(145)은 제1 방향(DR1) 기준으로 제1 롤(140) 및 제2 롤(150) 사이에 배치되고, 광 조사기(110), 광 반사기(120), 및 광 센서(130)는 제1 방향(DR1) 기준으로 제1 롤(140)과 제3 롤(150) 사이에 배치될 수 있다.
각도 조절 유닛(160)은 광 반사기(120)를 지지하고 광 반사기(120)와 광학 필름(200) 사이의 각도를 조절한다. 각도 조절 유닛(160)은 틸팅 및 회전 중 적어도 하나가 가능할 수 있다. 각도 조절 유닛(160)은 이후에 도 8을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
잉크 분사기(170)는 제1 방향(DR1)을 기준으로 제3 롤(150)과 제2 롤(145) 사이에 배치되고, 광 조사기(110) 및 광 센서(130)와 이격되어 배치될 수 있다. 잉크 분사기(170)는 광학 필름(200)에 선택적으로 잉크(PI)를 분사하고, 잉크젯 프린터를 포함할 수 있다. 광학 필름(200)이 제1 방향(DR1)으로 이송되는 것에 의해 이물질이 존재하는 위치가 프린트될 수 있는 영역(PA)에 도달하는 경우, 잉크 분사기(170)는 이물질이 존재하는 위치에 잉크를 선택적으로 분사할 수 있다.
실시예에 따라, 검사 장치가 컨트롤러(180; 도 3 참조)를 더 포함할 수 있다.
도 2는 광 센서가 이물질을 감지한 경우를 설명하기 위한 도면이다.
설명의 편의를 위해, 광 센서(130)의 측정 결과, 광학 필름(200)의 특정 위치(P)에서 제3 광(L3)의 휘도 레벨이 기설정된 조건을 만족한다고 가정한다.
도 2를 참조하면, 광 센서(130)는 기준점(BP)을 기준으로 특정 위치(P)의 제1 방향(DR1)의 좌표(C1) 및 제2 방향(DR2)의 좌표(C2)를 생성한다. 광 센서(130)에 의해 측정되는 영역 내 특정 위치(P)는 좌표들(C1, C2)로 정의될 수 있다.
실시예에 따라, 광 센서(130)는 특정 위치(P)가 측정된 시점을 더 저장할 수도 있다.
도 3은 도 1a의 검사 장치의 동작을 설명하기 위한 블록도이다. 도 3을 참조하면, 도 1a의 검사 장치는 광 조사기(110), 광 센서(130), 제1 롤(140), 제2 롤(145), 제3 롤(150), 각도 조절 유닛(160), 잉크 분사기(170), 및 컨트롤러(180)를 포함한다. 광 반사기(120; 도 1b 참조)는 컨트롤러(180)와 직접 신호를 송수신하지 않으므로 설명의 편의를 위해 생략되었다.
광 조사기(110)는 광 조사기 정보 신호(EIS)를 생성하고, 광 조사기 정보 신호(EIS)는 광 조사기(110)에 의해 발광되는 제1 광(L1)의 휘도 레벨의 정보를 포함할 수 있다.
광 센서(130)는 광학 필름(200; 도 1b 참조) 내 특정 위치(P; 도 2 참조)에서 제3 광(L3)의 휘도가 기설정된 휘도 이상인 경우, 특정 위치(P)가 측정된 좌표들(C1 및 C2; 도 2 참조)의 정보를 포함하는 위치 정보 신호(PIS)를 생성한다. 위치 정보 신호(PIS)는 특정 위치(P)가 측정된 시점에 대한 정보를 더 포함할 수 있다. 제3 광(L3)의 휘도가 기설정된 휘도 이상인 위치가 없는 경우, 위치 정보 신호(PIS)가 생성되지 않을 수도 있다.
또한 광 조사기(110)와 광 반사기(120) 사이 및 광 반사기(120)와 광 센서(130) 사이에 광학 필름(200)이 배치되지 않는 경우, 광 센서(130)에 의해 측정된 휘도에 대한 정보를 포함하는 휘도 정보 신호(IIS)가 광 센서(130)에 의해 더 생성될 수도 있다.
제1 롤(140), 제2 롤(145), 및 제3 롤(150)은 제1, 제2, 및 제3 장력 정보 신호(TIS1, TIS2, 및 TIS3)을 각각 생성한다. 제1, 제2, 및 제3 장력 정보 신호(TIS1, TIS2, 및 TIS3)는 제1 롤, 제2 롤, 및 제3 롤(140, 145, 및 150)에서 광학 필름(200; 도 1b 참조)의 장력에 대한 정보를 각각 포함한다.
각도 조절 유닛(160)이 각도 조절 유닛 제어 신호(ACS)를 수신하는 경우, 각도 조절 유닛 제어 신호(ACS) 내 회전 각도 및 틸팅 각도를 기반으로 각도 조절 유닛(160)이 회전할 수 있다. 추가적으로, 각도 조절 유닛(160)이 틸팅될 수도 있다.
잉크 분사기(170)가 잉크 분사기 제어 신호(ICS)를 수신하는 경우, 잉크 분사기 제어 신호(ICS) 내 이물질이 존재하는 위치를 기반으로 잉크 분사기(170)가 이물질이 존재하는 위치에 잉크를 선택적으로 분사한다.
컨트롤러(180)는 광 조사기(110), 광 센서(130), 제1 롤(140), 제2 롤(145), 제3 롤(150), 각도 조절 유닛(160), 및 잉크 분사기(170)를 제어한다.
컨트롤러(180)는 광 조사기(110)로부터 광 조사기 정보 신호(EIS)를 수신한다. 컨트롤러(180)는 수신된 광 조사기 정보 신호(EIS)를 기반으로 광 조사기 제어 신호(ECS)를 생성하고, 생성된 광 조사기 제어 신호(ECS)를 광 조사기(110)에 송신한다. 광 조사기 제어 신호(ECS)는 광 조사기(110)의 광 조사 여부, 광 조사기(110)의 목표 휘도 레벨 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함할 수 있고, 광 조사기(110)에서 발광되는 제1 광(L1)의 휘도는 광 조사기 제어 신호(ECS)에 의해 결정될 수 있다. 광 조사기 제어 신호(ECS) 내 광 조사기(110)의 목표 휘도 레벨과 광 조사기 정보 신호(EIS) 내 발광되는 제1 광(L1)의 휘도 레벨 사이 차이가 기설정된 휘도 레벨 이상인 경우, 컨트롤러(180)는 광 조사기(110)가 오동작한다고 판단할 수도 있다.
컨트롤러(180)는 광 센서(130)로부터 위치 정보 신호(PIS)를 수신한다. 컨트롤러(180)는 위치 정보 신호(PIS)로부터 좌표들(C1 및 C2; 도 2 참조)에 대한 정보 및 특정 위치(P; 도 2 참조)가 측정된 시점에 대한 정보를 추출할 수 있다. 컨트롤러(180)는 좌표들(C1 및 C2), 특정 위치(P)가 측정된 시점에서 제1, 제2, 및 제3 롤(140, 145, 및 150)의 총 회전 각도, 및 제1 롤(140)과 광 센서(130) 사이 제2 방향(DR2) 거리 중 적어도 일부를 기반으로 광학 필름(200) 내 이물질이 존재하는 위치를 결정할 수 있다.
컨트롤러(180)는 제1 롤(140), 제2 롤(145), 및 제3 롤(150)로부터 장력 정보 신호들(TIS1, TIS2, TIS3)을 각각 수신한다. 컨트롤러(180)는 제1, 제2, 및 제3 장력 정보 신호(TIS1, TIS2, 및 TIS3)로부터 제1, 제2, 및 제3 롤(140, 145, 및 150)에서 광학 필름(200)의 장력 크기를 각각 추출하고, 제1, 제2, 및 제3 롤(140, 145, 및 150)에서 광학 필름(200)의 장력 크기를 기반으로 제1, 제2, 및 제3 롤(140, 145, 및 150)의 회전 속도를 각각 결정한다.
컨트롤러(180)는 결정된 제1, 제2, 및 제3 롤(140, 145, 및 150)의 회전 속도에 대한 정보를 포함하는 제1, 제2, 및 제3 회전 제어 신호(RCS1, RCS2, 및 RCS3)를 각각 생성하고, 생성된 제1, 제2, 및 제3 회전 제어 신호(RCS1, RCS2, 및 RCS3)를 제1, 제2, 및 제3 롤(140, 145, 및 150)에 각각 송신한다.
광 조사기(110)와 광 반사기(120) 및 광 반사기(120)와 광 센서(130) 사이에 광학 필름(200)이 배치되지 않는 경우, 컨트롤러(180)는 광 조사기(110)에서 조사되는 빛의 휘도에 대한 광 센서(130)에 도달하는 빛의 휘도의 비가 최대가 되도록 각도 조절 유닛(160)의 회전 각도 및 틸팅 각도 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 컨트롤러(180)는 광 조사기(110)에서 발광되는 제1 광(L1; 도 1b 참조)의 휘도를 일정하게 제어하고, 휘도 정보 신호(IIS) 내 측정된 휘도를 최대로 하는 각도 조절 유닛 제어 신호(ACS)를 결정한다. 각도 조절 유닛 제어 신호(ACS)는 회전 각도 및 틸팅 각도에 대한 정보를 포함할 수 있다. 컨트롤러(180)는 결정된 각도 조절 유닛 제어 신호(ACS)를 각도 조절 유닛(160)에 송신한다.
컨트롤러(180)는 광학 필름(200) 내 이물질이 존재하는 위치에 대한 정보를 포함하는 잉크 분사기 제어 신호(ICS)를 생성하고, 생성된 잉크 분사기 제어 신호(ICS)를 잉크 분사기(170)에 송신할 수 있다. 이물질이 존재하는 위치를 결정하는 과정은 이전에 설명되었다.
도 4a 및 도 4b는 도 1b의 제1 광, 제2 광, 및 제3 광의 편광을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 광학 필름(200)은 편광판(210) 및 위상 지연판(220)을 포함한다. 제1 기설정된 레벨은 이물질이 존재하는 위치에서의 제3 광(L3)의 휘도 레벨보다는 낮고 이물질이 존재하지 않는 위치에서의 제3 광(L3)의 휘도 레벨보다는 높도록 설정될 수 있다.
편광판(210)은 광 조사기(110; 도 1b 참조)와 마주보게 배치되고, 입사된 빛을 특정 방향의 빛으로 편광시킨다. 설명의 편의를 위해, 편광판(210)은 서로 수직하는 제1 편광 방향(PDR1)과 제2 편광 방향(PDR2) 중 제1 편광 방향(PDR1)에 평행한 빛만을 투과시킨다고 가정한다.
위상 지연판(220)은 광 반사기(120; 도 1b 참조)와 마주보게 배치되고, 입사된 빛의 편광 위상을 지연시켜 편광 상태를 변경시킨다. 도 4a에서 도시된 위상 지연판(220)이 지연시키는 위상은 90n ± 45도(n은 1 이상의 정수)일 수 있다. 위상지연판(220)은 편광 위상을 45도 지연시키는 사분파장판(quarter-wave plate)을 포함하고, 편광 위상을 90도 지연시키는 하나 이상의 반파장판(half-wave plate)을 더 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 위상 지연판(220)이 지연시키는 위상을 45도라고 가정할 수 있다.
광 조사기(110; 도 1b 참조)로부터의 제1 광(L1)은 편광되지 않은 빛으로 제1 편광 방향(PDR1)에 평행한 빛과 제2 편광 방향(PDR2)에 평행한 빛을 모두 포함할 수 있다. 제1 광(L1)은 편광판(210)으로 조사되고, 편광판(210) 및 위상 지연판(220)을 순차적으로 투과한다.
편광판(210)은 제1 광(L1)을 제1 편광 방향(PDR1)의 빛으로 편광시키고, 위상 지연판(220)은 제1 편광 방향(PDR1)의 빛의 위상을 45도 지연시킨다. 즉, 제1 광(L1)이 광학 필름(200)을 통과하는 것에 의해 생성되는 제2 광(L2)의 편광 방향과 제1 편광 방향(PDR1) 사이의 각도는 45도가 된다.
제2 광(L2)은 광 반사기(120; 도 1b 참조)에 도달하고, 광 반사기(120)는 제2 광(L2)을 반사시킨다. 반사된 제2 광(L2)은 광학 필름(200)의 위상 지연판(220)으로 조사되고, 위상 지연판(220) 및 편광판(210)을 순차적으로 투과한다.
위상 지연판(220)은 반사된 제2 광(L2)의 위상을 45도 지연시킨다. 위상 지연으로 인해, 위상 지연판(220)을 투과한 제2 광(L2)의 편광 방향과 제1 편광 방향(PDR1) 사이 각도 차이는 90도가 된다.
편광판(210)은 위상 지연된 제2 광을 제1 편광 방향(PDR1)의 빛으로 편광시킨다. 광학 필름(200) 내 이물질이 존재하지 않는 위치에서는 위상 지연판(220)을 투과한 제2 광(L2)의 편광 방향과 제1 편광 방향(PDR1) 사이 각도 차이는 90도이다. 위상 지연판(220)을 투과한 제2 광(L2)이 편광판(210)을 투과하지 못하므로 제3 광(L3)의 휘도는 제1 기설정된 레벨보다 낮다.
그러나 광학 필름(200) 내 이물질이 존재하는 위치에서는 제1 광(L1) 또는 제2 광(L2)이 위상 지연판(220)을 투과하면서 위상이 45도가 아닌 다른 각도로 지연될 수 있다. 위상 지연판(220)을 투과한 제2 광(L2)이 편광판(210)을 투과할 수 있으므로 제3 광(L3)의 휘도는 제1 기설정된 레벨보다 낮다. 다만 이물질이 존재하더라도 제3 광(L3)의 휘도가 제2 기설정된 레벨보다는 낮다.
도 4a에서 도시된 광학 필름(200)은 유기발광다이오드 디스플레이 패널의 야외시인성 개선에 사용될 수 있다.
기존의 검사 장치는 휘도 레벨이 아닌 이미지의 명암 등을 기반으로 편광판 및 위상 지연판을 포함하는 광학 필름 내 이물질이 존재하는지 여부를 검사하였다. 그러나 이물질이 작아서 명암이 뚜렷하지 않은 경우 이물질이 제대로 검사되지 않았다.
본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 경우, 편광판(210) 및 위상 지연판(220)을 포함하는 광학 필름(200) 내 각각의 위치에 대해 휘도 레벨을 기반으로 이물질의 존재 여부가 검사될 수 있다. 따라서 광학 필름(200) 내 이물질이 작더라도 이물질이 제대로 검사될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 광학 필름(200')은 편광판(210) 및 위상 지연판(220')을 포함한다. 제2 기설정된 레벨은 이물질이 존재하는 위치에서의 제3 광(L3)의 휘도 레벨보다는 높고 이물질이 존재하지 않는 위치에서의 제3 광(L3)의 휘도 레벨보다는 낮도록 설정될 수 있다.
위상 지연판(220')은 광 반사기(120; 도 1b 참조)와 마주보게 배치되고, 입사된 빛의 편광 위상을 지연시켜 편광 상태를 변경시킨다. 도 4b에서 도시된 위상 지연판(220')이 지연시키는 위상은 180n ± 90도(n은 1 이상의 정수)일 수 있다. 위상지연판(220')은 편광 위상을 90도 지연시키는 하나 이상의 반파장판(half-wave plate)을 더 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 위상 지연판(220')이 지연시키는 위상을 90도라고 가정할 수 있다.
광 조사기(110; 도 1b 참조)로부터의 제1 광(L1)은 편광되지 않은 빛으로 제1 편광 방향(PDR1)에 평행한 빛과 제2 편광 방향(PDR2)에 평행한 빛을 모두 포함할 수 있다. 제1 광(L1)은 편광판(210)으로 조사되고, 편광판(210) 및 위상 지연판(220')을 순차적으로 투과한다.
편광판(210)은 제1 광(L1)을 제1 편광 방향(PDR1)의 빛으로 편광시키고, 위상 지연판(220')은 제1 편광 방향(PDR1)의 빛의 위상을 90도 지연시킨다. 즉, 제1 광(L1)이 광학 필름(200')을 통과하는 것에 의해 생성되는 제2 광(L2)의 편광 방향과 제1 편광 방향(PDR1) 사이의 각도 차이는 90도가 된다.
제2 광(L2)은 광 반사기(120; 도 1b 참조)에 도달하고, 광 반사기(120)는 제2 광(L2)을 반사시킨다. 반사된 제2 광(L2)은 광학 필름(200)의 위상 지연판(220')으로 조사되고, 위상 지연판(220') 및 편광판(210)을 순차적으로 투과한다.
위상 지연판(220')은 반사된 제2 광(L2)의 위상을 90도 지연시킨다. 위상 지연으로 인해, 위상 지연판(220')을 투과한 제2 광(L2)의 편광 방향과 제1 편광 방향(PDR1) 사이 각도 차이는 180도가 된다.
편광판(210)은 위상 지연된 제2 광을 제1 편광 방향(PDR1)의 빛으로 편광시킨다. 광학 필름(200') 내 이물질이 존재하지 않는 위치에서는 위상 지연판(220)을 투과한 제2 광(L2)의 편광 방향과 제1 편광 방향(PDR1) 사이 각도 차이는 180도이다. 위상 지연판(220)을 투과한 제2 광(L2)은 편광판(210)을 모두 투과하므로, 제3 광(L3)의 휘도는 제2 기설정된 레벨보다 높다.
그러나 광학 필름(200') 내 이물질이 존재하는 위치에서는 제1 광(L1) 또는 제2 광(L2)이 위상 지연판(220')을 투과하면서 위상이 90도가 아닌 다른 각도로 지연될 수 있다. 또는 이물질 자체가 빛을 투과하지 않을 수도 있다. 제2 광(L2) 중 일부가 편광판(210)을 투과하지 못하거나 이물질이 빛을 투과하지 않으므로, 제3 광(L3)의 휘도는 제2 기설정된 레벨보다 낮다. 다만 광학 필름(200') 내 이물질이 있더라도 제3 광(L3)의 휘도가 제1 기설정된 레벨보다는 높다.
도 4b에서 도시된 광학 필름(200')은 액정 디스플레이 패널 등 디스플레이 패널에 사용될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 검사 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 도 5a의 II-II' 선에 따른 단면도이다. 도 5a에서는 설명의 편의를 위해, 제1 롤(140), 제2 롤(145), 및 제3 롤(150)이 생략되었다.
광 조사기(110')는 광 조사기(110; 도 1a 참조)와 달리 면 형상을 가지고, 광 센서(130)는 광 조사기(110')와 광 반사기(120) 사이에 배치된다. 광 조사기(110')의 구체적인 구조는 이후에 도 7a 및 도 7b를 참조로 상세히 설명될 것이다.
잉크 분사기(170')와 광 센서(130)는 동일한 프레임 내에 설치될 수 있다.
도 5b에서 제1 방향(DR1)을 기준으로 잉크 분사기(170')는 광 센서(130)와 제2 롤(145) 사이에 배치된다.
도 6은 도 1a의 검사 장치 내 광 조사기의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
광 조사기(110)는 링 형상의 바디(B) 및 바디(B)에 설치된 발광다이오드들(LED)을 포함한다.
도 7a는 도 5a의 검사 장치 내 광 조사기의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 7b는 도 6a의 III-III' 선에 따른 단면도이다.
광 조사기(110')는 바디(B'), 발광다이오드들(LED), 및 도광판(LGP)을 포함한다.
바디(B')는 일면과 일면에서 돌출된 프레임을 가진다.
발광다이오드들(LED)은 바디(B')에 설치된다.
도광판(LGP)은 바디(B')에 설치되고, 발광다이오드들(LED)과 광 반사기(120; 도 5b 참조) 사이에 배치된다. 도광판(LGP)은 발광다이오드들(LED)에 의해 생성되는 빛의 진행 방향을 유도한다. 유도된 빛은 평면광일 수 있다.
도 8은 도 1a의 검사 장치 내 각도 조절 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
각도 조절 유닛(160)은 스테이지(161) 및 모터(162)를 포함한다.
스테이지(161)는 광 반사기(120; 도 1b 참조)를 지지하고, 틸팅 및 회전 중 적어도 하나가 가능하다.
모터(162)는 스테이지(161)를 구동한다. 구체적으로, 모터(162)의 회전에 의해 스테이지(161)의 틸팅 각도 및 회전 각도가 변할 수 있다. 모터(162)는 각도 조절 유닛 제어 신호(ACS; 도 3 참조)에 의해 제어될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
110, 110': 광 조사기 120: 광 반사기
130: 광 센서 170: 잉크 분사기

Claims (13)

  1. 광학 필름을 검사하는 검사 장치에 있어서,
    상기 광학 필름의 제1 면과 마주보며 상기 제1 면에 제1 광을 조사하는 광 조사기;
    상기 광학 필름의 상기 제1 면과 다른 제2 면과 마주보는 광 반사기; 및
    상기 제1 면과 마주보는 광 센서를 포함하는 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 반사기를 지지하고 상기 광 반사기와 상기 광학 필름 사이의 각도를 조절하는 각도 조절 유닛을 더 포함하는 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각도 조절 유닛은,
    상기 광 반사기를 지지하고 틸팅 및 회전 중 적어도 하나가 가능한 스테이지; 및
    상기 스테이지를 구동하는 모터를 포함하는 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광 조사기는 상기 광 센서를 둘러싸는 발광다이오드(LED) 링을 포함하고,
    상기 발광다이오드 링은,
    링 형상을 가지는 바디; 및
    상기 바디에 설치된 발광다이오드들을 포함하는 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광 조사기는,
    일면과 상기 일면에서 돌출된 프레임을 가지는 바디;
    상기 일면에 설치되는 발광다이오드(LED)들; 및
    상기 프레임에 설치되고, 상기 발광다이오드들과 상기 광 반사기 사이에 배치되며, 상기 발광다이오드들에 의해 생성되는 빛의 진행 방향을 유도하는 도광판을 포함하는 검사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름은,
    입사된 광을 편광시키고, 상기 광 조사기와 마주보는 편광판; 및
    입사된 광의 편광 위상을 지연시키고, 상기 광 반사기와 마주보는 위상 지연판을 포함하는 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광 반사기는 상기 제1 광이 상기 광학 필름을 투과하는 것에 의해 생성되는 제2 광을 반사하도록 배치되며,
    상기 광 센서는 반사된 제2 광이 상기 광학 필름을 투과하는 것에 의해 생성되는 제3 광을 센싱하도록 배치되는 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광학 필름을 제1 방향으로 이송하는 제1 롤 및 제2 롤을 더 포함하고,
    상기 광 조사기 및 상기 광 센서는 상기 광학 필름이 이송되는 방향인 제1 방향을 기준으로 상기 제1 롤과 상기 제2 롤 사이에 배치되며,
    상기 제1 방향은 상기 제1 롤에서 상기 제2 롤로 향하는 방향인 검사 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광 센서의 제2 방향의 폭은 상기 광학 필름의 상기 제2 방향의 폭보다 넓고,
    상기 제2 방향은 상기 제1 롤의 축 방향인 검사 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 광학 필름에 선택적으로 잉크를 분사하는 잉크 분사기를 더 포함하고,
    상기 잉크 분사기는 상기 제1 방향을 기준으로 상기 광 센서와 상기 제2 롤 사이에 배치되는 검사 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광 조사기, 상기 광 반사기, 상기 광 센서, 상기 제1 롤, 상기 제2 롤, 및 상기 잉크 분사기 중 적어도 하나를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 광 센서는 상기 광 센서에 의해 측정되는 영역 내 특정 위치가 기설정된 조건을 만족하는 경우 위치 정보 신호를 상기 컨트롤러에 송신하며,
    상기 위치 정보 신호는 상기 측정되는 영역 내 상기 특정 위치의 정보를 포함하는 검사 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기설정된 조건은 제3 광의 휘도 레벨이 제1 기설정된 휘도 레벨보다 높고 제2 기설정된 휘도 레벨보다 낮은 것이고,
    상기 제2 기설정된 휘도 레벨은 상기 제1 기설정된 휘도 레벨보다 높은 검사 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 위치 정보 신호를 기반으로 상기 광학 필름 내 이물질이 존재하는 위치를 연산하고, 상기 이물질이 존재하는 위치에 대한 정보를 포함하는 잉크 분사기 제어 신호를 생성하며, 생성된 잉크 분사기 제어 신호를 상기 잉크 분사기에 송신하고,
    상기 잉크 분사기는 상기 잉크 분사기 제어 신호를 기반으로 상기 이물질이 존재하는 위치에 잉크를 분사하는 검사 장치.
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