KR101330098B1

KR101330098B1 - 광학 필름의 결함 판별 방법

Info

Publication number: KR101330098B1
Application number: KR1020120049615A
Authority: KR
Inventors: 이은규; 김종우; 배성준
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2012-05-10
Publication date: 2013-11-18
Also published as: CN103389040A; JP2013235579A; CN103389040B; TWI593958B; TW201346249A; JP6168834B2

Abstract

본 발명은 광학 필름의 결함 판별 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 (S1) 이송되는 광학 필름을 촬영하여 이물이 존재하는 영역을 선별하는 단계; 및 (S2) 상기 영역 중의 이물 중에서, 이송방향과 평행한 두 변과 이에 수직한 두 변으로 이루어지는 직사각형이 최소면적으로 이물을 포함하는 경우에 상기 이송방향과 평행한 변이 그에 수직한 변보다 큰 경우 선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계;를 포함함으로써, 광학 필름의 제조 수율을 현저하게 상승시킬 수 있는 광학 필름의 결함 판별 방법에 관한 것이다.

Description

광학 필름의 결함 판별 방법{METHOD FOR DISCRIMINATING DEFECT OF OPTICAL FILMS}

본 발명은 광학 필름의 불량 검출 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 광학 필름에 대하여 양품(良品)의 불량 판정을 줄일 수 있는 불량 검출 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이나, 유기 발광 디스플레이, 전계 방출 디스플레이(FED), 플라스마 표시 패널(PDP) 등 다양한 화상 표시 장치가 최근에 폭넓게 개발되고 사용되고 있다.

한편, 화상 표시 장치는 시장으로 출고되기 전 제조 과정 중에서 다양한 불량이 발생하게 되므로 여러 검사 과정을 거치게 되는데, 그 중에서 화상 표시 장치에서 가장 많이 사용되는 부품 중 하나가 편광 필름, 위상차 필름 등 여러 광학 필름이며, 따라서 광학 필름의 결함은 화상 표시 장치의 불량 원인의 주요 원인 중 하나이다. 광학 필름의 결함을 검출하는 것은 먼저 결함인지 여부를 판별하여 정확한 판정을 하며, 그 후 결함으로 판별되면 결함에 따른 수리(repair) 또는 폐기, 나아가 결함 원인의 제거 등은 제조 공정의 생산 수율 측면에서 중요한 부분이 아닐 수 없다.

광학 필름의 제조는 산업적인 대량 생산을 위해서는 통상적으로 라인 공정을 사용한다. 따라서, 결함의 검출은 라인의 특정 위치에서 광학 필름을 연속적으로 촬영하여 촬영된 부분에서 결함을 판별하는 것으로 이루어진다.

결함 판별에 있어서는, 종래에는 다양한 결함을 빠짐 없이 검출해내는 것이 중요하였다. 이와 관련하여, 한국공개특허 제2010-24753호는 이물을 포함하는 폐곡선과 이물의 면적을 비교하여 라인 형태의 이물을 판별하는 방법을 개시하고 있다.

그런데, 최근 광학 필름도 대형화 추세에 따라 부품의 원가가 상승함에 따라 보다 정확한 결함 판별 방법이 요구되고 있으며, 따라서, 여전히 결함을 정확하게 판별할 수 있는 방법이 요구되고 있다.

특허문헌 1: 한국공개특허 제2010-24753호

본 발명은 광학 필름의 결함 및 비결함을 정확하게 판별하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 실제로는 결함이 아니지만 종래에는 결함으로 판별되던 것들을 결함이 아닌 것으로 판별하는 광학 필름의 결함 판별 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

1. (S1) 이송되는 광학 필름을 촬영하여 이물이 존재하는 영역을 선별하는 단계; 및 (S2) 상기 영역 중의 이물 중에서, 이송방향과 평행한 두 변과 이에 수직한 두 변으로 이루어지는 직사각형이 최소면적으로 이물을 포함하는 경우에 상기 이송방향과 평행한 변이 그에 수직한 변보다 큰 경우 선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계;를 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

2. 청구항 1에 있어서, 상기 직사각형의 장변의 길이가 5 픽셀 이상이고 단변의 길이가 장변의 0.8배 이하의 이물인 경우 선형 양품성 이물로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

3. 청구항 1에 있어서, 상기 선형 양품성 이물로 판정되지 않은 이물 중에서 이물을 포함하는 최소면적의 직사각형의 장변 길이가 30 픽셀 이하이고, 하기 수학식 1에 따른 결함밀도가 40% 이하이고, 상기 이물의 중심선 영상의 단축 길이가 3 픽셀 이하인 경우 직선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법:

4. 청구항 3에 있어서, 상기 이물의 장변 길이가 30 픽셀 초과이면 대형 결함으로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

5. 청구항 3에 있어서, 상기 이물의 장변 길이가 30 픽셀 이하이고, 상기 수학식 1에 따른 결함밀도가 40% 이하이고, 상기 이물의 중심선 영상의 단축 길이가 3 픽셀 초과이면 곡선형 결함으로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

6. 청구항 3에 있어서, 장변 길이가 30 픽셀 이하이고 수학식 1의 결함밀도가 40% 초과인 이물에 대해서 결함밀도가 75% 이하인 이물은 사방형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

7. 청구항 6에 있어서, 결함밀도가 75% 초과인 이물 중에서 상기 원 내부 위치에 따른 밝기 그래프가 그 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 2개 이상 존재하는 이물은 엠보형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

8. 청구항 7에 있어서, 상기 그래프의 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 3개 이상 존재하는 이물은 엠보형 양품성 이물로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역 중의 이물은 군집형 결함이 아닌 이물로서, 상기 군집형 결함은 어느 하나의 이물을 중심으로 5mm 반경의 원 안에 다른 이물이 2개 이상 존재하면 중심의 이물을 포함하는 상기 이물들의 집합인 광학 필름의 결함 판별 방법.

10. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역 중의 이물은 미세 결함이 아닌 이물로서, 상기 미세 결함은 8 픽셀 × 8 픽셀인 정사각형의 내부에 포함되는 이물인 광학 필름의 결함 판별 방법.

11. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역 중의 이물은 군집형 결함 및 미세 결함이 아닌 이물로서, 상기 군집형 결함은 어느 하나의 이물을 중심으로 5mm 반경의 원 안에 다른 이물이 2개 이상 존재하면 중심의 이물을 포함하는 상기 이물들의 집합이며, 상기 미세 결함은 8 픽셀 × 8 픽셀인 정사각형의 내부에 포함되는 이물인 광학 필름의 결함 판별 방법.

12. (S1) 이송되는 광학 필름을 촬영하여 이물이 존재하는 영역을 선별하는 단계; (S1-A) 상기 영역 중의 이물 중에서 어느 하나의 이물을 중심으로 5mm 반경의 원 안에 다른 이물이 2개 이상 존재하면 중심의 이물을 포함하는 상기 이물들의 집합을 군집형 결함으로 판별하는 단계; (S1-B) 상기 군집형 결함으로 판별되지 않은 이물 중에서 8 픽셀 × 8 픽셀인 정사각형의 내부에 포함되는 이물은 미세 결함으로 판별하는 단계; 및 (S2) 상기 미세 결함으로 판별되지 않은 이물 중에서, 이물을 포함하는 최소 면적의 직사각형이 이송방향과 평행한 두 변과 이에 수직한 두 변으로 이루어지며 상기 이송방향과 평행한 변이 그에 수직한 변보다 큰 경우 선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계;를 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

13. 청구항 12에 있어서, (S2) 단계의 직사각형의 장변의 길이가 장변의 길이가 5 픽셀 이상이고 단변의 길이가 장변의 0.8배 이하의 이물인 경우 선형 양품성 이물로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

14. 청구항 12에 있어서, 상기 선형 양품성 이물로 판정되지 않은 이물 중에서 그 장변의 길이가 30 픽셀 이하이고, 하기 수학식 1의 결함밀도가 40% 이하이고, 상기 이물의 중심선 영상의 단축 길이가 3 픽셀 이하인 경우 직선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계;를 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법:

[수학식 1]

15. 청구항 14에 있어서, 상기 이물의 장변 길이가 30 픽셀 초과이면 대형 결함으로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

16. 청구항 14에 있어서, 상기 이물의 장변 길이가 30 픽셀 이하이고, 상기 수학식 1에 따른 결함밀도가 40% 이하이고, 상기 이물의 중심선 영상의 단축 길이가 3 픽셀 초과이면 곡선형 결함으로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

17. 청구항 14에 있어서, 장변 길이가 30 픽셀 이하이고 수학식 1의 결함밀도가 40% 초과인 이물에 대해서 결함밀도가 75% 이하인 이물은 사방형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

18. 청구항 17에 있어서, 결함밀도가 75% 초과인 이물 중에서 상기 원 내부 위치에 따른 밝기 그래프가 그 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 2개 이상 존재하는 이물은 엠보형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

19. 청구항 18에 있어서, 상기 부분에서 그래프의 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 3개 이상 존재하는 이물은 엠보형 양품성 이물로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.

본 발명의 광학 필름의 결함 판별 방법은 실제로는 결함이 아니지만 종래 결함으로 판별되던 것들을 올바로 판정함으로써 광학 필름의 제조 수율을 현저하게 상승시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 광학 필름의 결함 판별 방법은 제조 원가를 대폭 감소시킬 수 있으며, 자원의 낭비도 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서 선형 양품성 이물을 판별하는 방법의 개략적인 순서도이다.
도 2는 4종의 선형 양품성 이물에 대한 촬영 사진이다.
도 3은 선형 양품성 이물의 일 예시를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예로서 선형 양품성 이물, 대형 결함, 직선형 양품성 이물 및 곡선형 결함을 판별하는 방법의 개략적인 순서도이다.
도 5는 직선형 결함의 일 예시를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서 선형 양품성 이물, 대형 결함, 직선형 양품성 이물, 곡선형 결함 및 사방형 양품성 이물을 판별하는 방법의 개략적인 순서도이다.
도 7은 사방형 양품성 이물에 대한 촬영 사진이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예로서 선형 양품성 이물, 대형 결함, 직선형 양품성 이물, 곡선형 결함, 사방형 양품성 이물, 점형 결함 및 엠보형 양품성 이물을 판별하는 방법의 개략적인 순서도이다.
도 9는 엠보형 양품성 이물의 다양한 유형의 영상 사진(a) 및 엠보형 양품성 이물이 발생한 경우 이형 필름 내부에 존재하는 결함을 보여주는 이형 필름의 단면 SEM 사진(b)이다.
도 10은 엠보형 양품성 이물의 일 예시(a, b) 및 밝기 그래프(c)를 나타낸 도면이다.
도 11은 군집형 결함의 일 예시를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예로서 군집형 결함, 미세 결함, 선형 양품성 이물, 대형 결함, 직선형 양품성 이물, 곡선형 결함, 사방형 양품성 이물, 점형 결함 및 엠보형 양품성 이물을 판별하는 방법의 개략적인 순서도이다.

본 발명은 (S1) 이송되는 광학 필름을 촬영하여 이물이 존재하는 영역을 선별하는 단계; 및 (S2) 상기 영역 중의 이물 중에서, 이송방향과 평행한 두 변과 이에 수직한 두 변으로 이루어지는 직사각형이 최소면적으로 이물을 포함하는 경우에 상기 이송방향과 평행한 변이 그에 수직한 변보다 큰 경우 선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계;를 포함함으로써, 광학 필름의 제조 수율을 현저하게 상승시키고 제조 원가를 대폭 감소시킬 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 결함 판별 방법의 순서도를 개략적으로 도시한 도면이다.

먼저, 이송되는 광학 필름을 촬영하여 이물이 존재하는 영역을 선별한다(S1).

통상적으로 광학 필름의 제조는 연속적인 공정, 예를 들면 롤 투 롤(Roll-to-Roll) 공정을 통해 이송되면서 이뤄진다. 따라서, 광학 필름의 결함을 판별하기 위해서는 일정 방향으로 이송되는 광학 필름의 상부에서 광학 필름을 촬영하여 광학 필름의 이미지를 획득한다. 획득된 이미지에서 이물이 존재하는 영역이 있으면 이를 선별하여 결함인지 판별하는 공정에 착수한다.

본 실시예에서는 광학 필름으로서 편광 필름을 사용하였으며, 검사 영상은 검사 대상 시료의 편광 필름의 편광 방향과 수직인 다른 편광 필름을 검사 대상 필름의 상부에 위치시킨 후, 시료의 하부에 광원을 위치시키고 두 편광 필름들을 통과하는 광을 촬영하여 얻어진 것이다. 검사 대상의 편광 필름이 양품이라면 편광 방향이 서로 수직인 두 개의 편광필름을 통과하는 광이 없게 되므로 검은색의 영상이 얻어지나, 검사 대상의 편광 필름에 이물이 존재하면 그 부분에서 편광의 방향이 바뀌므로 결국 광이 새어나오게 되어 밝은 부분(즉, 이물 부분)이 존재하는 영상을 얻게 된다.

본 발명에 있어서, "이물"(異物)이란 광학 필름의 평균적인 균일성에서 벗어나는 부분으로서, 판별 결과에 따라 정상적인 범위 이내로 판정되거나(양품성(良品性) 이물), 또는 제품의 불량의 원인인 '결함'으로 판정될 수 있는 부분이다.

획득된 이미지에서 이물이 존재하는 영역을 선별하는 것은 광학 필름의 평균적인 균일성을 설정한 후 이를 벗어나는 부분(이물 부분)을 포함하는 영역의 이미지를 이미지 처리 소프트웨어 등을 사용하여 수행될 수 있다.

다음으로는, 상기 영역 중의 이물 중에서, 이송방향과 평행한 두 변과 이에 수직한 두 변으로 이루어지는 직사각형이 최소면적으로 이물을 포함하는 경우에 상기 이송방향과 평행한 변이 그에 수직한 변보다 큰 경우 선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외한다(S2).

광학 필름을 산업적으로 제조하는 경우에는 광학 필름의 보관 및 이송의 편의를 위해 광학 필름의 양 측면에 이형 필름 등을 함께 제조하게 되는데, 결함 판별 과정에서는 이형 필름이 부착된 상태의 광학 필름을 검사하게 되므로, 광학 필름의 이물뿐만 아니라, 이형 필름의 손상, 이형 필름 내부의 이물 또는 광학 필름과 이형필름 사이의 이물도 검출되게 된다. 하지만, 이형 필름의 손상이나 그 내부의 이물 또는 광학 필름과 이형필름 사이의 이물은 광학 필름이 화상 표시 장치에 도입되는 경우에는 이형필름과 함께 제거되므로 실제적인 결함이 아니다, 그러나 종래에는 이러한 이형 필름에 관련된 결함을 따로 판별할 수 있는 방법이 소개된 바가 없으므로, 양품을 불량품으로 오판되는 경우가 많았다. 이러한 문제는 그에 따라 제조 원가의 상승의 원인이 될 수 있으며, 특히 최근 화상 표시 장치가 대형화 추세에 따라 광학 필름도 대형화되고 있는 실정에서 이러한 문제점은 더욱 심각해질 수 있다. 이에 본 발명은 이형 필름에 관련된 결함인 선형 양품성 이물을 판별함으로써 이러한 문제점을 해결한다. 특히, 광학필름이 제조공정에 따라 이송되는 경우에, 이송방향과 평행한 방향으로 긴 형태를 갖는 손상이 이형필름에 발생하는 경우가 많다. 이러한 손상은 이형필름의 손상으로서 광학 필름 자체의 손상이 아니므로, 본 발명은 이러한 이형 필름의 손상을 선형 양품성 이물로 판정하여 광학 필름의 결함에서 제외하는 것을 특징으로 한다. 도 2에는 이러한 선형 양품성 이물의 예시들에 대한 촬영 영상 사진이 나타나 있다. 도 2에 나타난 영상 사진은 상하 방향이 이송방향인 광학필름에 대해서 촬영한 것이다.

도 3에는 선형 양품성 이물(110)의 판별 방법의 일 구현예가 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명은 이송방향과 평행한 두 변과 이에 수직한 두 변으로 이루어지는 직사각형이 최소면적으로 이물을 포함하는 경우에 상기 이송방향과 평행한 변이 그에 수직한 변보다 큰 경우에는 이를 실제적인 결함이 아닌 선형 양품성 이물(110)로 판정하고, 결함에서 제외하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 직사각형의 장변(y)의 길이가 5 픽셀 이상이고 단변(x)의 길이가 장변의 0.8배 이하일 수 있다. 픽셀이란 미리 정해진 해상도의 이미지에서의 가장 기본적인 단위 화소를 의미한다. 상기 장변의 길이가 5 픽셀 미만이거나 상기 단변의 길이가 장변의 0.8배 초과인 경우에는 이물이 실제적인 결함이 될 수 있다.

필요에 따라 추가적으로, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 선형 양품성 이물로 판정되지 않은 이물 중에서 이물을 포함하는 최소면적의 직사각형의 장변 길이가 30 픽셀 이하이고, 하기 수학식 1에 따른 결함밀도가 40% 이하이고, 상기 이물의 중심선 영상의 단축 길이가 3 픽셀 이하인 경우 직선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함할 수 있다.

[수학식 1]

바람직하게는, 상기 결함밀도가 30% 이하이고 상기 중심선 단축 길이가 2 픽셀 이하인 경우에 직선형 양품성 이물로 판정할 수 있다.

도 4에는 직선형 양품성 이물을 판정하는 개략적인 순서도가 도시되어 있다. 직선형 양품성 이물 판정 단계는, 전술한 선형 양품성 이물 판정 단계에서 상기 이송방향과 평행한 변의 길이가 그와 수직한 변의 길이와 같거나 작은 경우에 해당되어 선형 양품성 이물에 속하지 않는 이물에 대해서 수행되는 추가적인 결함 판정 단계이다. 전술한 선형 양품성 이물은 이송방향으로 긴 형태의 이물에 한정되었으나, 실제적으로는 특정한 방향에 상관없이 어느 한 방향으로 긴 형태의 이물은 실질적으로 이형 필름에 형성된 손상인 경우가 거의 대부분이다. 따라서, 본 발명에서는 특정 방향에 구애되지 않고 어느 한 방향으로 긴 형태의 양품성 이물을 판별하는 방법을 추가적으로 제공함으로써, 실제적인 양품을 보다 더 구별할 수 있으며, 그에 따라 양품이 불량품으로 오판되는 경우를 더욱 감소시킬 수 있다.

구체적으로는, 먼저 도 4를 참고하면 직선형 양품성 이물 판정 단계에 있어서, 이물을 포함하는 최소면적의 직사각형의 장변의 길이가 30 픽셀을 이하이다. 30 픽셀을 초과하게 되면 이는 실제적인 광학 필름의 결함으로 판정할 수 있다(이하, "대형 결함").

또한, 도 5에는 직선형 양품성 이물(210)의 판별 방법에 있어서 이물의 중심선을 포함하는 단축을 이용하는 일 구현예가 개략적으로 도시되어 있다. 도 4의 (a)는 이물(210)의 영상이며, (b)는 이물(210)의 중심선(220) 영상이다. 이물의 중심선 영상은 당분야에 알려진 방법으로 얻을 수 있으며, 예를 들면 Thinning,　Skeleton 등의 영상처리방법을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 5의 (c)는 중심선의 단축(221)을 도시하고 있다. 중심선의 단축이란, 중심선을 이루는 픽셀 중에서, 임의의 두 픽셀간의 거리 중 가장 긴 거리를 이루는 선을 장축으로 하고, 상기 장축으로부터 다른 픽셀 간의 수직 거리 중 가장 긴 것을 단축으로 정의한다. 도 5의 중심선 단축(221)은 다른 노란색 화살표인 장축과 수직관계이다. 본 발명에 따른 직선형 양품성 이물은 중심선의 단축(221) 길이가 3 픽셀 이하이다. 3 픽셀을 초과하게 되면 이는 실제적인 광학 필름의 결함으로 판정할 수 있다(이하, "곡선형 결함").

또한, 상기 결함밀도가 40% 초과인 경우에도 이물이 실제적인 결함이 될 수 있다.

필요에 따라 추가적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 수학식 1의 결함밀도가 40% 초과인 이물에 대해서 결함밀도가 75% 이하인 이물은 사방형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함할 수 있다.

도 6에는 사방형 양품성 이물을 판정하는 개략적인 순서도가 도시되어 있으며, 도 7에는 결함 밀도가 58%인 사방형 양품성 이물의 촬영 영상 사진이 나타나 있다. 도 7의 (a)는 사방형 양품성 이물의 이미지이며, (b)는 사방형 양품성 이물의 형태를 보다 알기 쉽게 도형을 부가한 이미지이다.

사방형 양품성 이물 판정 단계는, 전술한 직선형 양품성 이물 판정 단계에서 장변 길이가 30 픽셀 이하이지만 상기 결함밀도가 40% 초과인 경우에 해당되어 직선형 양품성 이물에 속하지 않는 이물에 대해서 수행되는 추가적인 결함 판정 단계로서, 이러한 사방형 양품성 이물도 이형 필름에 관련된 결함으로서 이를 추가적으로 더 구별함에 따라 양품이 불량품으로 오판되는 경우를 더욱 감소시킬 수 있다. 사방형 양품성 이물 판정 단계에서는 직선형 양품성 이물 판정 단계의 중심선 단축에 대한 판정 기준은 사용되지 않아도 무방하다. 결함밀도가 75% 초과인 경우에는 이물이 실제적인 결함이 될 수 있다.

필요에 따라 추가적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 결함밀도가 75% 초과인 이물 중에서 상기 원 내부 위치에 따른 밝기 그래프가 그 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 2개 이상 존재하는 이물은 엠보형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 밝기 그래프의 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 3개 이상 존재하는 이물을 엠보형 양품성 이물로 판정할 수 있다.

도 8에는 엠보형 양품성 이물을 판정하는 개략적인 순서도가 도시되어 있으며, 엠보형 양품성 이물 판정 단계는, 전술한 사방형 양품성 이물 판정 단계에서 상기 결함밀도가 75% 초과인 경우에 해당되어 사방형 양품성 이물에 속하지 않는 이물에 대해서 수행되는 추가적인 결함 판정 단계이다. 이러한 엠보형 양품성 이물은 이형 필름의 내부에 이물질이 존재하여 발생하는 경우가 거의 대부분이다.

도 9에는 엠보형 양품성 이물의 다양한 유형의 영상 사진(a) 및 엠보형 양품성 이물이 발생한 경우 이형 필름 내부에 존재하는 결함을 보여주는 이형 필름의 단면 SEM 사진(b)이 도시되어 있다.

따라서, 엠보형 양품성 이물은 이형 필름의 결함에서 비롯된 것이므로 이를 추가적으로 더 구별함에 따라 양품이 불량품으로 오판되는 경우를 더욱 감소시킬 수 있다.

도 10에는 엠보형 양품성 이물의 일 예시로서 이물을 포함하는 최소 면적의 원 내부에 4개의 영역으로 이루어진 이물(310)과 상기 영역에 대한 밝기 그래프가 도시되어 있다. 도 10의 (a)는 엠보형 양품성 이물의 이미지이며, (b)는 엠보형 양품성 이물의 형태를 보다 알기 쉽게 도형을 부가한 이미지이다.

엠보형 양품성 이물인지를 판단하기 위해서는, 이물 내부의 밝기를 측정한 그래프를 참고한다. 밝기 그래프는 정상 영역에 비하여 이물 영역을 밝게 표시한 영상 이미지로부터 산출한다. 밝기 그래프로서 통상적으로 사용가능한 그래프는 그레이 레벨(grey level) 그래프로서, 그레이 레벨은 검정(0)부터 흰색(255)까지를 0-255단계로 나누어 그 어둡고 밝은 정도를 판단하는 기준이다.

도 10을 참고하면, 이물(310) 내부의 밝기 변화를 정확하게 판단하기 위해, 밝기 변화가 가장 큰 지점이 나타나는 원 내부의 위치 좌표축을 결정한다(A-A'). 정해진 좌표축에 따라 이물(310) 내부의 밝기(그레이 레벨)를 측정하여 그래프를 그리는 경우에, 기울기 값이 양(+)에서 음(-)으로 변하는 부분(상향 봉우리)이 2개 이상 존재하게 되면 엠보형 양품성 이물로 판단할 수 있다. 바람직하게는 밝기 그래프에서 문턱 밝기값(p)을 설정하여 문턱 밝기값 이상의 밝기 값을 갖는 그래프 영역에서 기울기 값이 양(+)에서 음(-)으로 변하는 부분이 2개 이상 존재하는 경우를 엠보형 양품성 이물로 판단할 수 있다. 문턱 밝기값(p)은 기울기가 양에 음으로 변하는 각 봉우리들 중 가장 낮은 봉우리의 최대 밝기 값과 기울기가 음에서 양으로 변하는 각 골들 중 가장 높은 골의 최소 밝기 값 사이에 있는 값으로 정의될 수 있으며, 바람직하게는 기울기가 양에 음으로 변하는 각 봉우리들 중 가장 낮은 봉우리의 최대 밝기 값과 기울기가 음에서 양으로 변하는 각 골들 중 가장 높은 골의 최소 밝기 값 사이의 평균값이 될 수 있다.

도 8을 참고하면, 엠보형 양품성 이물 판정 단계에 있어서, 그래프의 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 1개 존재하게 되면 이는 실제적인 결함이 될 수 있다(이하, "점형 결함").

본 발명의 결함 판별 방법은 전술한 양품성 이물을 판별하여 결함에서 제외시키는 단계를 포함함으로써 제품화될 수 있는 양품이 불량품으로 오판되는 경우를 현저하게 감소시킬 수 있고, 그에 따라 광학 필름의 제조 공정에 있어서 제조 원가의 현저한 절감 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서 필요에 따라, 전술한 양품성 이물의 판별 단계의 신속성, 신뢰성을 높이기 위해, 양품성 이물의 판별 단계 전에 결함을 판별하는 단계를 추가적으로 미리 수행할 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 영역 중의 이물은 어느 하나의 이물을 중심으로 5mm 반경의 원 안에 다른 이물이 2개 이상 존재하면 중심의 이물을 포함하는 상기 이물들의 집합을 결함(이하 군집형 결함)으로 판단할 수 있고, 이러한 군집형 결함이 아닌 이물들에 대해서만 양품성 이물 판별 단계를 수행할 수 있다. 상기 원은 바람직하게는 반경이 3mm, 보다 바람직하게는 반경이 1mm일 수 있다.

군집형 결함의 일 예시가 도 11에 도시되어 있다. 도 11을 참고하면, 이물 1, 2, 3은 이물 2를 중심으로 미리 정해진 반경의 원 내부에 존재하게 되므로, 각각 이웃 이물이 2개 존재하게 되어 군집형 결함에 속하게 된다.

군집형 결함은 불량품이 될 원인일 가능성이 매우 높으므로, 이를 먼저 판별하고 양품성 이물 판별 단계의 대상으로 포함시키지 않음으로써 양품성 이물의 판별 단계의 신속성, 신뢰성을 높일 수 있다.

다른 예를 들면, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 영역 중의 이물이 8 픽셀 × 8 픽셀인 정사각형의 내부에 포함되는 경우에 결함(이하 미세 결함)으로 판단할 수 있고, 이러한 미세 결함이 아닌 이물들에 대해서만 양품성 이물 판별 단계를 수행할 수 있다. 상기 정사각형은 바람직하게는 5 픽셀 × 5 픽셀, 보다 바람직하게는 3 픽셀 × 3 픽셀일 수 있다.

미세 결함은 불량품이 될 원인일 가능성이 매우 높으므로, 이를 먼저 판별하고 양품성 이물 판별 단계의 대상으로 포함시키지 않음으로써 양품성 이물의 판별 단계의 신속성, 신뢰성을 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 군집형 결함 판별 단계와 미세 결함 판별 단계는 각각 단독으로만 수행될 수 있으며, 바람직하게는 각 단계를 순차적으로 모두 수행될 수 있다. 모두 수행되는 경우에는 순서와 특별한 제한없이 수행될 수 있으며, 바람직하게는 군집형 결함 판별 단계를 먼저 수행한 후에 미세 결함 판별 단계를 수행할 수 있다. 참고로, 도 12에는 양품성 이물을 판정하기 전에 군집형 결함과 미세 결함을 판정하는 개략적인 순서도가 도시되어 있다.

본 발명의 불량 판별 방법은 다양한 광학 필름에 적용될 수 있다. 이러한 광학 필름의 예로는, 편광 필름, 위상차 필름 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims

(S1) 이송되는 광학 필름을 촬영하여 이물이 존재하는 영역을 선별하는 단계;
(S2) 상기 영역 중의 이물 중에서, 이송방향과 평행한 두 변과 이에 수직한 두 변으로 이루어지며 상기 이물을 포함하는 최소면적의 직사각형이 상기 이송방향과 평행한 변이 그에 수직한 변보다 큰 경우 선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계; 및
(S3) 상기 선형 양품성 이물로 판정되지 않은 이물 중에서, 이물을 포함하는 최소면적의 직사각형의 장변 길이가 30 픽셀 이하이고, 하기 수학식 1에 따른 결함밀도가 40% 이하이고, 상기 이물의 중심선의 단축 길이가 3 픽셀 이하인 경우 직선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법:
[수학식 1]
청구항 1에 있어서, 상기 직사각형의 장변의 길이가 5 픽셀 이상이고 단변의 길이가 장변의 0.8배 이하의 이물인 경우 선형 양품성 이물로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 직사각형의 장변 길이가 30 픽셀 초과이면 대형 결함으로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 직사각형의 장변 길이가 30 픽셀 이하이고, 상기 수학식 1에 따른 결함밀도가 40% 이하이고, 상기 이물의 중심선 영상의 단축 길이가 3 픽셀 초과이면 곡선형 결함으로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 직사각형의 장변 길이가 30 픽셀 이하이고 수학식 1의 결함밀도가 40% 초과인 이물에 대해서 결함밀도가 75% 이하인 이물은 사방형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 6에 있어서, 결함밀도가 75% 초과인 이물 중에서 상기 원 내부 위치에 따른 밝기 그래프가 그 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 2개 이상 존재하는 이물은 엠보형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 6에 있어서, 결함밀도가 75% 초과인 이물 중에서 상기 원 내부 위치에 따른 밝기 그래프가 그 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 3개 이상 존재하는 이물은 엠보형 양품성 이물로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 1, 2 및 4 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역 중의 이물은 군집형 결함이 아닌 이물로서, 상기 군집형 결함은 어느 하나의 이물을 중심으로 5mm 반경의 원 안에 다른 이물이 2개 이상 존재하면 중심의 이물을 포함하는 상기 이물들의 집합인 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 1, 2 및 4 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역 중의 이물은 미세 결함이 아닌 이물로서, 상기 미세 결함은 8 픽셀 × 8 픽셀인 정사각형의 내부에 포함되는 이물인 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 1, 2 및 4 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영역 중의 이물은 군집형 결함 및 미세 결함이 아닌 이물로서,
상기 군집형 결함은 어느 하나의 이물을 중심으로 5mm 반경의 원 안에 다른 이물이 2개 이상 존재하면 중심의 이물을 포함하는 상기 이물들의 집합이며,
상기 미세 결함은 8 픽셀 × 8 픽셀인 정사각형의 내부에 포함되는 이물인 광학 필름의 결함 판별 방법.
(S1) 이송되는 광학 필름을 촬영하여 이물이 존재하는 영역을 선별하는 단계;
(S1-A) 상기 영역 중의 이물 중에서 어느 하나의 이물을 중심으로 5mm 반경의 원 안에 다른 이물이 2개 이상 존재하면 중심의 이물을 포함하는 상기 이물들의 집합을 군집형 결함으로 판별하는 단계;
(S1-B) 상기 군집형 결함으로 판별되지 않은 이물 중에서 8 픽셀 × 8 픽셀인 정사각형의 내부에 포함되는 이물은 미세 결함으로 판별하는 단계; 및
(S2) 상기 미세 결함으로 판별되지 않은 이물 중에서, 이송방향과 평행한 두 변과 이에 수직한 두 변으로 이루어지며 상기 이물을 포함하는 최소면적의 직사각형이 상기 이송방향과 평행한 변이 그에 수직한 변보다 큰 경우 선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계;
를 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 12에 있어서, (S2) 단계의 직사각형의 장변의 길이가 장변의 길이가 5 픽셀 이상이고 단변의 길이가 장변의 0.8배 이하의 이물인 경우 선형 양품성 이물로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 12에 있어서, 상기 선형 양품성 이물로 판정되지 않은 이물 중에서 이물을 포함하는 최소면적의 직사각형의 장변 길이가 30 픽셀 이하이고, 하기 수학식 1의 결함밀도가 40% 이하이고, 상기 이물의 중심선 영상의 단축 길이가 3 픽셀 이하인 경우 직선형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계;
를 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법:
[수학식 1]
청구항 14에 있어서, 상기 직사각형의 장변 길이가 30 픽셀 초과이면 대형 결함으로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 직사각형의 장변 길이가 30 픽셀 이하이고, 상기 수학식 1에 따른 결함밀도가 40% 이하이고, 상기 이물의 중심선 영상의 단축 길이가 3 픽셀 초과이면 곡선형 결함으로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 14에 있어서, 상기 직사각형의 장변 길이가 30 픽셀 이하이고 수학식 1의 결함밀도가 40% 초과인 이물에 대해서 결함밀도가 75% 이하인 이물은 사방형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 17에 있어서, 결함밀도가 75% 초과인 이물 중에서 상기 원 내부 위치에 따른 밝기 그래프가 그 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 2개 이상 존재하는 이물은 엠보형 양품성 이물로 판정하고 결함에서 제외하는 단계를 더 포함하는 광학 필름의 결함 판별 방법.
청구항 17에 있어서, 결함밀도가 75% 초과인 이물 중에서 상기 원 내부 위치에 따른 밝기 그래프가 그 기울기 값이 양에서 음으로 변하는 지점이 3개 이상 존재하는 이물은 엠보형 양품성 이물로 판정하는 광학 필름의 결함 판별 방법.