필름 내부의 ‘보이지 않는 불량’을 잡아내다
초고속·고정밀 복굴절 계측기, KAMAKIRI(카마키리)

디스플레이, 광학소재, 고기능 필름 분야에서 복굴절은 품질과 직결되는 핵심 변수입니다.
그러나 기존 방식으로는 측정에 긴 시간이 소요되거나, 공정 중 실시간 검사가 어려워 생산성과 품질 관리에 한계가 있었습니다.

KAMAKIRI는 이러한 문제를 해결하기 위해 개발된 초고속 복굴절 계측 시스템입니다.
카마키리를 통해 필름의 고정밀 측정, 정량화, 실시간 시각화를 실현할 수 있습니다. 
 

[1] 필름 초고속 복굴절 분포 측정

- A4 사이즈 필름 샘플의 전체 위상차 무라를 기존 4~5시간 → 단 1분에 측정
- 줄무늬, 반점 상태 등 정량적인 위상차 불균일성을 고해상도 스캔


[2] 필름 불량 원인 해석

- 위상차 데이터를 기반으로 불량 패턴을 수치화
- 장력 변동, 기어 자국, 롤 편심, 끝단부 물결 현상 등 옆 줄의 Size와 형상을 확인 


[3] 실시간 2D 이미지 맵핑

- 측정된 복굴절 데이터를 실시간 2D 이미지화
- OK/NG 여부를 자동 판별하여 빠른 피드백 제공
 

복굴절 계측 장비인 카마키리(KAMAKIRI)는 위 그림과 같은 빛의 편광 특성을 활용해 대상 물질의 위상차를 분석합니다. 
 

STEP 1/ 광원에서 빛이 발생합니다.
STEP 2/ 이 빛은 직선 편광판을 통과하면서 직선 편광으로 변환됩니다.
STEP 3/ 이후 위상 지연판을 지나면서, 편광 각도에 따라 원편광(또는 타원편광)으로 바뀝니다.
STEP 4/ 원편광 상태의 빛이 측정 대상 물질을 통과하며 복굴절 현상이 발생합니다.
STEP 5/ 복굴절된 빛은 카메라에 의해 수광됩니다.
STEP 6/ 센서는 복굴절 전후의 빛의 변화를 감지하고, 이를 바탕으로 위상차를 계산합니다.
STEP 7/ 마지막으로, 계산된 데이터를 병렬 처리하여 실시간 2D 이미지로 시각화합니다.

[CASE 1] 편광 필름 제조사

1) 고객 과제



PET 필름은 위상차 필름에 비해 고위상차 특성을 가지므로, 수 nm 이하 수준의 미세한 위상차 무라 검출이 어렵습니다.

위 사진은 실제 어느 일본 기업(위상차 필름 제조사)의 PET 원단입니다. 
그림과 같이 위상차 3000±300nm 수준의 PET 필름 무라가 심해 위상차 필름의 품질 분석에 방해가 되는 상황이 발생했습니다.


2) 도입 솔루션



고객사는 PET 필름을 저위상차(1nm 이하)를 가지는 TAC 필름으로 교체하고, KAMAKIRI를 도입하였습니다.
이로 인해 위상차 필름 자체의 무라를 명확히 분리 측정할 수 있었고, 신뢰도 높은 품질 분석이 가능해졌습니다.

[CASE 2] 고위상차 필름 제조사

1) 고객 과제


기존 계측 방식은 고위상차 필름의 분포 측정에 약 4~5시간이 소요되어, 검사 중에도 불량품이 계속 발생하는 문제가 있었습니다.

또한 육안 검사나 크로스니콜 방식은 검사자의 숙련도와 체력에 따라 결과의 일관성이 떨어졌으며,
자동화 및 정량화가 가능한 계측 시스템 도입이 시급한 상황이었습니다.


2) 도입 솔루션




한 파장만으로 복굴절 측정 시 측정가능한 위상차의 대역폭이 제한 적일수 있지만,
WPA-KAMAKIRI는 523nm, 543nm, 575nm 세 파장으로 위상차를 측정함으로써, 주로 고 위상차인 필름 샘플에 대해서도 정확한 측정이 가능합니다.

또한 FOV 전체를 1분 이내에 측정함으로써, 측정과 측정사이에 측정되지 않는 구간에서 놓칠수 있는 불량을 최소화 할 수 있습니다

📌(주)이즈소프트는 일본 Photonic Lattice와 함께
산업용 필름을 복굴절계측기로 개선하고 있습니다. 

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