KR101175171B1 - 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치 - Google Patents

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이구열
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주식회사 엠비젼
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Abstract

본 발명은 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치에 관한 것이다. 본 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치는 경화제가 사용된 검사대상물에 대해 측방에서 미리 설정된 각도로 플랫(flat) 조명을 조사하는 플랫 조명부, 상기 검사대상물을 향해 경사지게 미리 설정된 각도로 로우앵글(low angle) 조명을 조사하는 로우앵글 조명부 상기 검사대상물의 상측에서 상기 검사대상물을 향해 하향으로 링(ring) 조명을 조사하는 링 조명부, 상기 검사대상물의 하측에서 상기 검사대상물을 향해 상향으로 백라이트 조명을 조사하는 백라이트부, 그리고 상기 경화제가 반응하는 파장영역의 광이 상기 검사대상물을 향하는 경우 필터링 되도록 상기 플랫 조명부, 상기 로우앵글 조명부, 상기 링 조명부, 및 상기 백라이트부와 상기 검사대상물과의 사이에 배치되는 필터를 포함한다. 본 발명에 의하면, 접합이나 경화 전에 위치보정, 결함검사, 상태점검 등 여러 가지 목적의 검사를 할 때 검사에 사용되는 광원에 의한 사전 경화반응을 최대한 억제할 수 있고, 검사 시의 사전 경화로 인해 접합제품의 생산 시 발생될 수 있는 여러 가지 문제점을 근본적으로 해결할 수 있다.

Description

경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치{Lighting apparatus for inspecting bonding product using curing agent}
본 발명은 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치에 관한 것이다.
무안경 3D 디스플레이, LCD 검사용 접합평판 등 글래스(glass)와 글래스, 글래스와 시트(sheet)를 UV 경화제를 사용하여 접합하는 다양한 제품에 있어서, 평판접합에 일반적으로 사용되는 UV 경화제를 이용할 경우, 글래스(glass)는 파장투과도에 있어서 UV 영역대에서의 흡수율과 반사율이 높아 UV 경화제까지 도달할 수 있는 자외선의 투과율을 상당히 떨어뜨렸다. 이에 따라 UV 경화제가 경화되는 효율을 높이기 위하여, 400~420nm 파장대의 근 자외선 영역에 반응하는 UV 경화제가 상술한 제품의 접합에 사용되고 있다.
한편, 종래에는 단순한 비전장비를 통해 이러한 접합제품에 대해 접합 전의 검사를 진행하였다. 그런데 상술한 바와 같이 400~420nm 파장대의 근 자외선 영역에 반응하는 UV 경화제를 접합에 사용하는 경우, 이러한 접합 전의 검사가 진행될 때 발생되는 문제점이 있었다.
즉, 이러한 접합제품의 검사를 위한 각종 조명으로 화이트(white) 및 그 외 여러 파장대의 조명을 사용하게 되는데, 그 조명의 특성상 근 자외선 영역의 광이 발생되었고, 이로 인하여 접합 전 검사 시 검사조명에 의하여 UV 경화제에 다소간의 경화가 진행되어 버리는 경우가 발생하였다.
이러한 UV 경화제의 소정의 경화 진행(점성 변화)으로 인해, 제품의 대량생산 시 제품마다 다소 편차가 발생하게 되고, 평판끼리의 위치 맞춤을 위해 소요되는 시간이 증가되며, 공정상 제품의 정밀도가 떨어지게 되고, UV 경화제에 분자 스트레스가 발생되는 등의 문제가 유발되었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 접합 전 검사 시 검사를 위한 조명에 의하여 경화제에 경화가 일부 진행되는 것을 방지하며 검사가 수행될 수 있도록 하는 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치는 경화제가 사용된 검사대상물에 대해 측방에서 미리 설정된 각도로 플랫(flat) 조명을 조사하는 플랫 조명부, 상기 검사대상물을 향해 경사지게 미리 설정된 각도로 로우앵글(low angle) 조명을 조사하는 로우앵글 조명부 상기 검사대상물의 상측에서 상기 검사대상물을 향해 하향으로 링(ring) 조명을 조사하는 링 조명부, 상기 검사대상물의 하측에서 상기 검사대상물을 향해 상향으로 백라이트 조명을 조사하는 백라이트부, 그리고 상기 경화제가 반응하는 파장영역의 광이 상기 검사대상물을 향하는 경우 필터링 되도록 상기 플랫 조명부, 상기 로우앵글 조명부, 상기 링 조명부, 및 상기 백라이트부와 상기 검사대상물과의 사이에 배치되는 필터를 포함한다.
상기 필터는 상기 플랫 조명이 조사되는 상기 플랫 조명부의 전면으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 플랫 필터, 상기 로우앵글 조명이 조사되는 상기 로우앵글 조명부의 전면으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 로우앵글 필터, 상기 링 조명이 조사되는 상기 링 조명부의 전면으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 링 필터, 그리고 상기 백라이트 조명이 조사되는 상기 백라이트부의 전면으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 백라이트 필터를 포함할 수 있다.
상기 필터는 상기 플랫 조명, 상기 로우앵글 조명, 그리고 상기 링 조명으로부터 상기 검사대상물을 향하는 광이 모두 필터링 되도록 상기 검사대상물의 상측에 구비되는 상부 필터, 그리고 상기 백라이트 조명으로부터 상기 검사대상물을 향하는 광이 모두 필터링 되도록 상기 검사대상물의 하측에 구비되는 하부 필터를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치는 상기 링 조명부의 링 형상의 중앙의 통공부에 배치되어 상기 검사대상물을 검사하는 카메라 시스템을 더 포함할 수 있다.
상기 카메라 시스템은 상기 검사대상물을 향해 동축 조명을 조사하고, 상기 필터는 상기 동축 조명을 필터링 할 수 있다.
상기 필터는 근 자외선 영역대의 파장을 갖는 광을 필터링 할 수 있다.
상기 근 자외선 영역대의 파장은 400~450nm의 영역대의 파장일 수 있다.
본 발명에 의하면, 필터를 통해 접합제품과 같은 검사대상물에 조사되는 경화반응 영역의 광학파장의 광을 제한함으로써, 접합이나 경화 전에 위치보정, 결함검사, 상태점검 등 여러 가지 목적의 검사를 할 때 검사에 사용되는 광원에 의한 사전 경화반응을 최대한 억제할 수 있고, 검사 시의 사전 경화로 인해 접합제품의 생산 시 발생될 수 있는 여러 가지 문제점을 근본적으로 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치로부터 검사대상물에 조명이 조사되는 상태를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치로부터 검사대상물에 조명이 조사되는 상태를 나타낸 개념도이다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치(이하 '본 검사용 조명장치'라 함)(100)는, 접합제품에 사용된 경화제, 이를테면 UV 경화제의 경화(cure)가 이루어지기 전 위치보정, 결함검사, 상태점검 등 여러 가지 목적의 검사를 할 때, 단순히 검사를 위한 조명에 의해 경화제의 경화가 진행되는 것을 방지하기 위한 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치로부터 검사대상물에 조명이 조사되는 상태를 나타낸 개념도이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 검사용 조명장치(100)는 플랫 조명부(1), 로우앵글 조명부(2), 링 조명부(3), 백라이트부(4), 그리고 필터(5)를 포함한다. 또한, 본 검사용 조명장치(100)는 카메라 시스템(6)을 더 포함할 수 있고, 바 조명부(7)를 더 포함할 수 있다.
참고로, 검사대상물(200)은 상술한 접합제품일 수 있으며, 보다 상세하게는 접합 및 경화 단계에 이르기 전 검사 단계에 있는 접합제품일 수 있다.
도 1을 참조하면, 플랫 조명부(1)는 경화제가 사용된 검사대상물(200)에 대해 측방에서 미리 설정된 각도로 플랫(flat) 조명을 조사한다. 플랫 조명은 일반적으로 대상 전체에 균일하게 조사되는 조명일 수 있으며, 이러한 플랫 조명을 측방에서 조사함으로써 결함검사, 상태점검 등이 이루어질 수 있다. 여기서, 미리 설정된 각도라 함은 이러한 결함검사나 상태점검이 적절하게 이루어질 수 있는 각도일 수 있으며, 경화제와 검사대상물(200)에 따라 다르게 설정될 수 있다. 또한, 플랫 조명부(1)는 플랫 조명이 조사되기에 가장 적합한 높이를 이러한 미리 설정된 각도와 함께 설정하여 구비됨이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 로우앵글 조명부(2)는 검사대상물(200)을 향해 경사지게 미리 설정된 각도로 로우앵글(low angle) 조명을 조사한다. 로우앵글 조명은 일반적으로 수직보다는 수평에 가까운 각도에서 균일한 확산광을 비스듬하게 조사하는 조명으로, 검사대상물(200)의 표면을 부각시켜 표면 검사나 엣지 검사 등을 수행하는데 이용될 수 있으며, 검사대상물(200)의 모서리에도 조명이 도달되도록 할 수 있다. 여기서, 미리 설정된 각도라 함은 이러한 조명의 도달 범위를 고려한 각도일 수 있고, 검사대상물(200)에 대한 검사가 적합하게 이루어질 수 있는 각도일 수 있다. 또한, 로우앵글 조명부(2)는 로우앵글 조명이 조사되기에 가장 적합한 높이를 이러한 미리 설정된 각도와 함께 설정하여 구비됨이 바람직하다.
도 1을 참조하면, 링 조명부(3)는 검사대상물(200)의 상측에서 검사대상물(200)을 향해 하향으로 링(ring) 조명을 조사한다. 링 조명은 비전 검사에 있어 가장 기본적으로 사용될 수 있는 조명으로, 이러한 링 조명부(3)를 통해 검사대상물(200)에 높은 조도의 균일한 링 조명을 조사할 수 있다.
도 1을 참조하면, 백라이트부(4)는 검사대상물(200)의 하측에서 검사대상물(200)을 향해 상향으로 백라이트(back light) 조명을 조사한다. 백라이트 조명은 검사대상물(200)의 후면을 비추는 조명으로, 이를 통해 검사대상물(200)의 표면의 상태, 결함, 결합의 형태 및 크기 등이 보다 잘 드러날 수 있다. 또한 백라이트 조명은 검사대상물(200) 자체의 형태나 크기를 검사하는 데에도 용이할 수 있다. 그리고 백라이트 조명은 적은 광량으로도 적정한 검사가 가능할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치로부터 검사대상물에 조명이 조사되는 상태를 나타낸 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 필터(5)는 경화제가 반응하는 파장영역의 광이 검사대상물(200)을 향하는 경우 필터링 되도록 플랫 조명부(1), 로우앵글 조명부(2), 링 조명부(3), 및 백라이트부(4)와 검사대상물(200)과의 사이에 배치된다.
즉, 본 검사용 조명장치(100)는 이와 같이 검사 단계에서 검사용 조명의 파장성분 중 일부와 경화용 반응파장이 일치하여 경화제의 일부 경화가 진행됨으로써 발생되는 여러 가지 공정상의 문제점을 해결하기 위하여, 각 검사용 조명과 검사대상물(200) 사이에 경화반응 영역의 광학파장을 제거하는 필터(5)를 적용한다.
참고로, 경화제의 검사 단계에서의 사전 경화로 인한 여러 가지 공정상의 문제점을 예시적으로 살펴보면, 사전 경화반응에 의하여 경화제의 점도가 상승되어 위치조정 시 속도가 감소될 수 있다. 또한, 경화제의 반응부분과 비 반응부분 사이의 분자 스트레스에 따라 응력 문제가 발생될 수 있으며, 이러한 응력과 탄성의 발생에 따라 반복 제조 시의 정밀도가 감소될 수 있다. 그리고 검사시간의 차이에 따라 일부 경화가 진행되는 정도에도 차이가 발생되며, 이에 따라 제품의 대량생산 시 제품마다 편차가 발생될 수 있다. 검사 단계에서의 이러한 문제점은 상술한 필터(5)의 구성을 통해 검사대상물(200)에 도달하는 경화반응 영역의 광학파장을 제거함으로써 해결될 수 있다.
특히, 경화제가 근 자외선 영역대의 파장에 경화되는 UV 경화제일 경우, 필터(5)는 근 자외선 영역대의 파장을 갖는 광을 필터링 하는 구성일 수 있다. 이러한 근 자외선 영역대의 파장은 이를테면 400~450nm의 영역대의 파장일 수 있다. 즉, UV 경화제가 사용되는 접합제품의 검사를 위해 본 검사용 조명장치(100)가 적용되면, 경화반응 영역의 광학파장으로 400~450nm의 영역대의 파장을 제거할 수 있도록 필터(5)를 구비함으로써, 검사 단계에서 검사용 조명에 의해 검사대상물(200)인 접합제품에 일부 경화가 발생하는 문제를 방지할 수 있다.
예시적으로, 이러한 필터(5)는 경화반응이 발생되는 파장영역의 투과율이 다른 영역의 파장 대비 크게 떨어지도록 제작된 컷오프(cut-off) 또는 밴드패스(band-pass) 필터일 수 있다.
예시적으로 도 1을 참조하면, 필터(5)는 플랫 조명이 조사되는 플랫 조명부(1)의 전면(11)으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 플랫 필터(51), 로우앵글 조명이 조사되는 로우앵글 조명부(2)의 전면(21)으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 로우앵글 필터(52), 링 조명이 조사되는 링 조명부(3)의 전면(31)으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 링 필터(53), 그리고 백라이트 조명이 조사되는 백라이트부(4)의 전면(41)으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 백라이트 필터(54)를 포함할 수 있다.
이와 같이 필터(51, 52, 53, 54)는 각 조명부(1, 2, 3 4)의 가장 앞단(11, 21, 31, 41)마다 배치하는 것이 필터링의 효과적인 측면에 있어서 최적일 수 있다. 여기서, 각각의 미리 설정된 간격은 각 필터(51, 52, 53, 54)의 장착성, 크기, 영향 등을 고려하고 각 조명부(1, 2, 3, 4)의 발열, 광 확산 등을 고려하여 결정함이 바람직하다.
다른 예로 도 2를 참조하면, 필터(5)는 플랫 조명, 로우앵글 조명, 그리고 링 조명으로부터 검사대상물(200)을 향하는 광이 모두 필터링 되도록 검사대상물(200)의 상측에 구비되는 상부 필터(551), 그리고 백라이트 조명으로부터 검사대상물(200)을 향하는 광이 모두 필터링 되도록 검사대상물(200)의 하측에 구비되는 하부 필터(552)를 포함할 수 있다.
즉, 도 2의 실시예는 도 1에 나타난 실시예와는 달리, 필터(551, 552)를 검사대상물(200)에 근접하여 위치시키고 있다. 이 같은 경우 필터(551, 552) 배치의 효율 측면에서 유리할 수 있다. 하지만 검사대상물(200)에 필터(551, 552)가 가깝게 배치될수록 검사대상물(200)에 대한 검사가 원활하게 이루어지기 어려울 수 있음을 고려함이 바람직하다. 다만, 필터(551, 552)의 재질, 두께, 색상 등에 따라 검사에 있어서의 제한의 정도를 달라질 수 있다.
또한 도 1 및 도 2를 참조하면, 카메라 시스템(6)은 링 조명부(3)의 중앙의 통공부(32)에 배치되어 검사대상물(200)을 검사할 수 있다.
이러한 카메라 시스템(6)은 검사대상물(200)을 향해 동축(coaxial) 조명을 조사할 수 있다. 동축 조명은 카메라 시스템(6)의 카메라와 그 광로가 동축에 있는 조명으로 균일하고 높은 조도의 조명일 수 있다. 다시 말해, 동축 조명은 그 입사각이 검사대상물(200)에 대한 카메라 렌즈의 입사각과 일치하는 조명일 수 있으며, 조명검사대상물(200)의 표면의 이상유무의 검사에 용이할 수 있다. 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 이러한 동축 조명은 연직으로 조사될 수 있다.
이때, 필터(5)는 이러한 동축 조명을 필터링 할 수 있다. 예시적으로 도 1을 참조하면, 동축 조명은 링 필터(53)를 통해 경화제 반응파장의 광이 필터링 될 수 있다. 다른 예로 도 2를 참조하면, 동축 조명은 상부 필터(551)를 통해 경화제 반응파장의 광이 필터링 될 수도 있다.
또한, 바 조명부(7)는 바 조명을 검사대상물(200)을 향해 조사할 수 있다. 이때, 바 조명부(7)는 라인스캔용으로 바 조명을 조사하도록 구비될 수 있다. 그리고 이러한 바 조명부(7)와 검사대상물(200) 사이에도 상술한 내용의 필터(5)가 구비될 수 있다. 이러한 필터(5)는 바 조명부(7)에 근접하게 구비되는 구성일 수도 있고 도 2에 나타난 바와 같이 검사대상물(200)에 근접하도록 구비되는 상부 필터(551)일 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100. 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치
1. 플랫 조명부 11. (플랫 조명부의) 전면
2. 로우앵글 조명부 21. (로우앵글 조명부의) 전면
3. 링 조명부 31. (링 조명부의) 전면
32. 통공부
4. 백라이트부 41. (백라이트부의) 전면
5. 필터
51. 플랫 필터 52. 로우앵글 필터
53. 링 필터 54. 백라이트 필터
551. 상부 필터 552. 하부 필터
6. 카메라 시스템 7. 바 조명부
200. 검사대상물

Claims (7)

  1. 경화제가 사용된 검사대상물에 대해 측방에서 미리 설정된 각도로 플랫(flat) 조명을 조사하는 플랫 조명부,
    상기 검사대상물을 향해 경사지게 미리 설정된 각도로 로우앵글(low angle) 조명을 조사하는 로우앵글 조명부
    상기 검사대상물의 상측에서 상기 검사대상물을 향해 하향으로 링(ring) 조명을 조사하는 링 조명부,
    상기 검사대상물의 하측에서 상기 검사대상물을 향해 상향으로 백라이트 조명을 조사하는 백라이트부, 그리고
    상기 경화제가 반응하는 파장영역의 광이 상기 검사대상물을 향하는 경우 필터링 되도록 상기 플랫 조명부, 상기 로우앵글 조명부, 상기 링 조명부, 및 상기 백라이트부와 상기 검사대상물과의 사이에 배치되는 필터를 포함하는 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치.
  2. 제1항에서,
    상기 필터는
    상기 플랫 조명이 조사되는 상기 플랫 조명부의 전면으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 플랫 필터,
    상기 로우앵글 조명이 조사되는 상기 로우앵글 조명부의 전면으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 로우앵글 필터,
    상기 링 조명이 조사되는 상기 링 조명부의 전면으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 링 필터, 그리고
    상기 백라이트 조명이 조사되는 상기 백라이트부의 전면으로부터 미리 설정된 간격만큼 전방으로 이격되어 배치되는 백라이트 필터를 포함하는 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치.
  3. 제1항에서,
    상기 필터는
    상기 플랫 조명, 상기 로우앵글 조명, 그리고 상기 링 조명으로부터 상기 검사대상물을 향하는 광이 모두 필터링 되도록 상기 검사대상물의 상측에 구비되는 상부 필터, 그리고
    상기 백라이트 조명으로부터 상기 검사대상물을 향하는 광이 모두 필터링 되도록 상기 검사대상물의 하측에 구비되는 하부 필터를 포함하는 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치.
  4. 제1항에서,
    상기 링 조명부의 중앙의 통공부에 배치되어 상기 검사대상물을 검사하는 카메라 시스템을 더 포함하는 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치.
  5. 제4항에서,
    상기 카메라 시스템은 상기 검사대상물을 향해 동축 조명을 조사하고,
    상기 필터는 상기 동축 조명을 필터링 하는 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
    상기 필터는 근 자외선 영역대의 파장을 갖는 광을 필터링 하는 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치.
  7. 제6항에서,
    상기 근 자외선 영역대의 파장은 400~450nm의 영역대의 파장인 경화제를 사용한 접합제품 검사용 조명장치.
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