KR20180020045A - 오염이 제거되는 커버 글라스 분석 장치와 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커버 글라스의 분석 장치와 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조명 및 카메라 판정을 이용한 디스플레이용 커버 글라스의 자동화 검사 공정에 있어서, 그 검사 전 이송되는 커버 글라스에 부착된 오염 물질을 제거하여 보다 신뢰성 높은 결함 검출이 가능한 커버 글라스 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 컴퓨터 판정을 이용한, 디스플레이 장치용 커버 글라스의 자동 분석 장치에 있어서, 커버 글라스를 향해 빛을 방사하는 조명; 커버 글라스를 촬영하는 광학 센서; 커버 글라스의 이물질 제거하는 이물질 제거부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

오염이 제거되는 커버 글라스 분석 장치와 그 방법{COVER GLASS ANALYSIS APPARATUS AND METHOD WITH DUST REMOVAL FUNCTION}

본 발명은 커버 글라스의 분석 장치와 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 조명 및 카메라 판정을 이용한 디스플레이용 커버 글라스의 자동화 검사 공정에 있어서, 그 검사 전 이송되는 커버 글라스에 부착된 오염 물질을 제거하여 보다 신뢰성 높은 결함 검출이 가능한 커버 글라스 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.

LCD 디스플레이, OLED 디스플레이 등의 디스플레이 장치에는 해당 디스플레이를 보호하기 위한 커버 글라스가 장착된다. 일반적으로, 이러한 커버 글라스는 용융 제조공정을 거쳐 완성되는데 이렇게 완성된 커버 글라스는 검사 공정에 보내져서 미세한 상처나 이물 등의 결함의 유무에 대한 검사를 거치게 된다. 최근 소형의 디스플레이가 필수적으로 장착되는 스마트 폰이나 태블릿 피씨 등의 휴대용 디지털 기기에 대한 관심이 급증하였는데, 이러한 휴대용 디지털 기기의 폭발적인 보급으로 인하여 커버 글라스 검사 공정 및 장치에 대한 관심도 더욱 증가하고 있다. 특히 휴대용 디지털 기기의 경우 일반적인 사용 태양에 있어서, 사용자의 육안과 기기와의 거리가 매우 근접하게 되므로 커버 글라스의 결함 여부가 해당 기기의 품질에 직접적인 영향을 미치게 되므로 그 분석 공정은 더욱 중요하게 되었다.

이러한 커버 글라스의 분석 공정에 사용되는 장치는, 이송용 롤러 상에 수평으로 커버 글라스를 적재하고, 이송용 롤러로 커버 글라스를 수평으로 이동시키면서 커버 글라스에 광원을 조사하고, 그로부터 반사, 회절, 산란되어서 나오는 광을 이미지 센서, 즉 카메라로 감지하여 컴퓨터로 분석하는 것으로 커버 글라스의 결함을 자동으로 검출하는 방법이 이용되고 있다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 제10-2007-0121820호, 미국 등록특허 제7551274호 등의 종래 기술에서는 이와 같은 방식의 분석 공정 및 장치가 개시되고 있다. 그러나 이러한 종래 기술은 분석 과정에 있어서 2차 오염, 즉 외부로부터 유입된 먼지가 검사 대상인 커버 글라스에 붙어 검사 결과에 영향을 미치는 문제를 보유하고 있다. 즉 검사 과정에서 유입된 먼지가 커버 글라스에 부착되고, 이것이 분석 과정에서 커버 글라스의 결함으로 인식될 수 있는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 제10-1387090호에서는 커버 글라스를 수중에서 이송시키며 촬영하는 기술을 제시하고 있다. 그러나 수중에 이러한 커버 글라스 분석 환경을 구성하는 것은 굉장히 비용이 많이 들며 그 유지관리도 어렵다. 또한 물결이나 기포의 발생으로 인한 분석 오류도 배제할 수 없다. 또 다른 해결책으로 클린룸을 구성하고 그 내부에서 커버 글라스를 분석하는 방법도 가능할 것이나 역시 클린룸 진입 전에 커버 글라스에 부착되는 먼지가 있을 경우도 발생할 수 있으며 역시 많은 비용이 든다는 단점이 있다.

본 발명은 상기 종래 기술들이 가지고 있던 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 커버 글라스의 분석에 있어 커버 글라스의 검사 직전에 이물질로 인한 오염을 제거하여 더욱 신뢰도 높은 검사 결과를 도출해낼 수 있는 커버 글라스 분석 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 단순한 구조와 방법으로, 또한 적은 비용으로, 또한 빠른 시간 내에 커버 글라스의 이물질을 제거할 수 있는 커버 글라스 분석 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명은 컴퓨터 판정을 이용한, 디스플레이 장치용 커버 글라스의 자동 분석 장치에 있어서, 커버 글라스를 향해 빛을 방사하는 조명; 커버 글라스를 촬영하는 광학 센서; 커버 글라스의 이물질 제거하는 이물질 제거부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 이물질 제거부는 점착 테이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 이물질 제거부는 커버 글라스가 통과하기 위한, 점착 테이프로 구성된 2단의 롤러 형태인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 이물질 제거부는 커버 글라스의 촬영 지점 전에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 컴퓨터 판정을 이용한, 디스플레이 장치용 커버 글라스의 자동 분석 방법에 있어서 점착 테이프로 커버 글라스의 이물질을 제거하는 단계; 커버 글라스에 조명을 조사하고 영상을 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 커버 글라스의 검사 전 커버 글라스에 부착되어 있을 수 있는 이물질을 제거하므로 커버 글라스의 결함 분석 결과가 더욱 정확해진다.

또한 본 발명에 따르면, 단순한 구조와 방법으로, 또한 적은 비용으로, 또한 빠른 시간 내에 커버 글라스의 이물질 오염을 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 글라스 분석 장치의 구성을 개념적으로 나타낸 블록도,
도 2는 상기 커버 글라스 분석 장치의 제어부를 제외한 전체 구조를 간략히 나타낸 측면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 글라스 분석 방법의 각 단계를 나타내는 순서도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도면의 가독성을 위하여 도면상 대칭되는 구조이거나 동일한 구성임이 용이하게 확인될 수 있는 경우에는 일부 도면상의 부호를 생략하였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 글라스 분석 장치의 구성을 개념적으로 나타낸 블록도이며 도 2는 상기 커버 글라스 분석 장치의 제어부를 제외한 전체 구조를 간략히 나타낸 측면도이다. 평행 이송 수단(100)은 분석 대상인 커버 글라스(1)를 평행 방향(도 2에서 화살표로 표시)으로 이송한다. 따라서 평행 이송 수단(100)으로는 예를 들어, 벨트 컨베이어나 롤러 컨베이어, 체인 컨베이어, 공기부상 컨베이어 등 산업 현장에서 널리 쓰이는 컨베이어 장치가 사용될 수 있다.

광학 센서(200)는 평행 이송 수단(100) 상에 고정된 상태로, 평행 이송 수단(100)의 특정 지점(조사부)을 촬영하는데, 이 때 커버 글라스(1)가 평행 이송 수단(100)에 의해 이송되면 광학 센서(200)는 커버 글라스(1)의 특정 지점을 순차적으로 촬영하게 된다. 여기서 조명(300)은 이송되는 커버 글라스(1)를 향해 특정 파장의 빛을 조사하게 되고 결국 광학 센서(200)는, 조명(300)에 의하여 커버 글라스(1)로부터 방출되는 회절광을 촬영하게 된다. 이 때 광학 센서(200)는 촬영된 영상을 제어부(400) 또는 실시예에 따라 기타 영상 판독 수단(미도시)으로 전송하여 영상을 분석하도록 하며 제어부(400)나 영상 판독 수단은 영상에서의 이상 유무를 분석하여 최종적으로 커버 글라스(1)의 결함 여부를 판정하게 된다. 여기서 광학 센서(200)는 커버 글라스(1) 이송 방향에 직각 방향으로의 직선 부위를 감지하는 라인 스캔 카메라인 것이 바람직하다.

조명(300)은 하나 혹은 다수가 구비될 수 있으며 이송되는 커버 글라스(1)를 향해 그 분석을 위한 특정 파장의 빛을 발산한다. 여기서 특정 파장은 자외선 파장이나 가시광선 파장, 적외선 파장 등이 될 수 있다. 조명(300)은 평행 이송 수단(100)의 특정 지점(조사부)을 향해 빛을 발산한다. 여기서 광학 센서(200)로 라인 스캔 카메라를 사용할 경우에는, 조명(300) 역시 조사부를 향하여 이송 방향에 직각 방향으로의 직선형 광을 방출하는 것이 바람직하다.

제어부(400)는 예를 들어, 적어도 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며, 다른 구성요소, 즉, 평행 이송 수단(100), 광학 센서(200), 조명(300), 또는 추후 설명할 이물질 제거부(500)와 연결되며 이들 구성요소를 제어하는 역할을 한다. 상기 역할에는 예를 들어, 광학 센서의 영상 촬영 타이밍을 제어하거나 조명의 온, 오프(on, off) 내지 회전을 제어하는 역할을 포함할 수 있다. 추가적으로 광학 센서(200)에서 획득한 회절광 영상을 분석하여 결함 보유 여부를 판독하는 판독 기능을 보유할 수도 있다.

이물질 제거부(500)는 검사 대상인 커버 글라스(1)의 특히 표면상의 이물질을 제거한다. 바람직하게는 이물질 제거부(500)는 점착성 테이프를 포함한다. 즉 점착성 테이프를 커버 글라스(1)의 표면에 붙였다 떼는 것으로 그 표면상의 이물질 역시 점착성 테이프에 점착되므로 커버 글라스(1)의 이물질이 제거될 수 있다. 점착성 테이프에 사용되는 점착 물질은 특별히 제한이 없을 것이나 점착성 테이프를 커버 글라스(1)에 붙였다 떼어도 해당 점착 물질은 커버 글라스(1)에 잔존하지 않을 정도의 점착성을 가져야 할 것이다. 바람직하게는, 도 2에 개략적으로 도시된 것처럼 이물질 제거부(500)는 점착성 테이프로 구성된 2단의 회전형 롤러인 것이 바람직하다. 점착성 테이프로 구성된 2단의 롤러(500)가 지속적으로 커버 글라스(1)의 이송 방향으로 회전하며 커버 글라스(1)가 이를 통과할 수 있도록 하는 경우 평행 이송 수단(100)과 연계되며 추가적인 이송의 중단 없이도 연속적으로 커버 글라스(1)의 이물질을 제거할 수 있다. 2단의 롤러(500)는 능동적으로 회전할 수 도 있으며 평행 이송 수단(100)이 커버 글라스(1)를 이송하는 힘에 의하여 수동적으로 회전할 수도 있다. 커버 글라스(1)가 2단의 롤러(500)를 통과할 경우, 각 단의 롤러가 커버 글라스(1)의 상하 표면에 접해야 하는 것은 물론이다. 이물질 제거부(500)는 또한 커버 글라스(1)의 검사 부위의 앞에, 즉 조사부의 앞 단에 위치하는 것이 바람직하다 할 것이다.

커버 글라스 분석 장치의 작동에 있어, 커버 글라스(1)는 평행 이송 수단(100)에 의하여 지속적으로 이동하며 먼저 이물질 제거부(500)를 통과하게 되고, 광학 센서(200)는 조사부를 향하여 고정된 채 제어부(400)의 제어에 따라 이송되는 커버 글라스(1)를 향하여 그 특정 부위를 특정의 속도, 예를 들어, 초당 25장 정도로 촬영하게 된다. 조명(300)은 이 때 조사부를 비춘다. 이렇게 광학 센서(200)를 통하여 조명(300)으로 유발된 회절광을 획득하여 이를 제어부(400) 내지 판독 컴퓨터가 분석하는 것으로 결함을 검출할 수 있다. 여기서 회절광을 이용한 투명 소재의 결함 검출 방법은 종래 기술에 따를 것이며 본 발명의 특징으로는 볼 수 없다 할 것이므로 이 부분에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기와 같은 구성과 방법으로 커버 글라스(1)가 이물질 제거부(500)에 진입하고 조사부에 진입하는 시점부터 모두 통과하여 조사부로부터 이탈하는 시점까지 이물질 제거, 조명 조사 및 촬영, 분석 과정을 거치는 것으로 하나의 커버 글라스(1)의 결함 여부 분석이 종료되며 이와 같은 과정이 연속적, 자동적으로 진행되면서 2차적인 오염이 제거된 커버 글라스(1)를 대상으로 신속하고 높은 검출율로 커버 글라스를 분석할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 글라스 분석 방법의 각 단계를 나타내는 순서도이다. 먼저 이물질 제거 단계(s10)에서는 전술한 이물질 제거부(500)와 같은 구성을 통하여 분석 대상인 커버 글라스의 이물질을 제거한다. 바람직하게는 이물질 제거 단계(s10)에서는 점착성 테이프를 이용하여 이물질을 제거하는 것이 바람직하다. 다음으로 조명 조사 및 영상 획득 단계(s20)에서는 이송되어 오는 커버 글라스에, 예를 들어 전술한 도 1, 2에서와 같은 조명(300)을 조사하고 그로부터 유발되는 회절광을 역시 전술한 구성과 같은 광학 센서(200)로 촬영하여 그 영상을 획득한다. 영상 분석 단계(s30)에서는 이렇게 얻어진 영상을 컴퓨터를 이용한 자동화된 영상 분석을 통하여 검사 대상인 커버 글라스의 결함을 검출하게 된다. 점착성 테이프를 이용한 이물질 제거 단계(s10)를 도입하는 것으로 커버 글라스의 2차적인 오염을 제거하여 결함의 검출 정확도를 더욱 높일 수 있다.

1: 커버 글라스 100: 평행 이송 수단
200: 광학 센서 300: 조명
400: 제어부 500: 이물질 제거부

Claims (1)

1. 커버 글라스의 자동 분석 장치에 있어서, 자동 분석 장치는:
   커버 글라스를 향해 빛을 방사하는 조명과;
   커버 글라스를 촬영하는 광학 센서 및;
   커버 글라스의 이물질 제거하는 이물질 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 커버 글라스의 자동 분석 장치.

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