Nondestructive detection with 3D industrial optical coherence tomography : 광 간섭 단층 촬영 기술을 이용한 3D 산업 비파괴 검사

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The main goal of this dissertation is to introduce the Position Adjustable Space Division Multiplex Optical Coherence Tomography. Moreover, Quantitative assessment of touch-screen panel by nondestructive inspection with three-dimensional real-time display optical coherence tomography. Furthermore, Industrial resin inspection for display production using automated fluid-inspection based on multimodal optical detection techniques

Chapter 2, the use of optical coherence tomography (OCT) to measure several materials immersed in optical adhesives. The effects of variations in the concentration, physical characteristics, and thickness of the materials were studied, and these parameters were found to significantly affect the OCT measurement.

Chapter 3, The large-scale liquid-crystal display (LCD) industry requires an accurate inspection system for identifying defects. Thus, optical coherence tomography (OCT) based automated fluid-inspection (AFI) methodology was introduced to demarcate and enumerate the defects in industrial liquid resins and the final product (LCD smartphone). The accuracy of the method was enhanced by implementing an intensity-detection algorithm. Subsequently, the optimal solidification rates of liquid resins were investigated using a fluorescence sensor-based ultraviolet hardening method to prevent the formation of defects between the internal layers of the LCD panel.

Finally, in chapter 4, a summary of this thesis and its contribution is presented.

국문 초록 (Abstract)

광 간섭 단층 촬영 (OCT)은 비 침습적 고해상도 이미징 시스템으로 널리 사용되고 있다. 이것은 의료분야에서 발생하는 많은 질병의 조기 진단에 적용되고있다. 또한 OCT는 다양한 산업 분야의 제품 품질을 검증하기 위해 적용되고 있다. 디스플레이 모듈과 같은 투명한 구조의 다중 레이어 구성 요소는 OCT 진단을 위한 유망한 분야입니다. 그러나 현재 이미징 속도와 스캐닝 영역의 현저한 향상은 산업상의 요구를 촉진하는 데 필수적이다.
특히 SD-OCT의 라인 스캔 카메라 라인 속도 또는 SS-OCT 레이저 스위핑 속도에 의해 제한되는 초당 축 스캔의 수에 의해 특징 OCT 이미징 속도가 제한되어 있다. 지난 수십 년간 다양한 연구 그룹이 빠른 검출기를 사용하여 OCT 이미징 속도를 향상시키는 노력을 하였다. 일반적으로 5 인치 크기의 디스플레이 장치의 허용 가능한 촬영시간은 수십 초 이내로 제한된다. 검사 공정이 생산 수율을 해치지 않게, 검사 시간은 10 초 미만인 것이 바람직하다. 최근의 연산 능력의 향상으로 데이터 처리 시간이 대폭 단축되고 획득 성능이 향상이 되었지만 업계의 요구를 하지 못한다. 특히 2 차원 머신 비전 시스템과 비교하여 OCT 시스템의 비용이 비교적 높기 때문에 촬영 시간을 단축하기 위해 OCT 세트의 수를 단순히 증가하여 것은 경제적 이득을 기대하기는 어렵다.
이 논문의 주요 목적은 3D 산업 광 간섭 단층 촬영을 이용한 비파괴 검사이다. 첫 번째 장에서는 OCT의 간단한 원리와 이론적 배경 그리고 연구의 동기에 대해 기술하였다.
두 번째 장에서, 광학 접착제에 잠긴 여러 재료를 측정하기위한 OCT (optical coherence tomography)의 사용. 물질의 농도, 물리적 특성 및 두께의 변화에 따른 영향을 조사하였으며, 이들 파라미터는 OCT 측정에 유의한 영향을 미치는 것으로 확인하였다.
세 번째 장에서 대규모 액정 디스플레이 (LCD) 산업은 결함을 식별하기위한 정확한 검사 시스템이 필요합니다. 따라서 산업용 액체 수지 및 최종 제품 (LCD 스마트 폰)의 결함을 구분하고 열거하기 위해 OCI (optical coherence tomography) 기반의 AFI (automated fluid-inspection) 방법론이 도입되었습니다. 그 후, 액체 수지의 최적 응고 속도를 형광 센서 기반의 자외선 경화 방법을 사용하여 조사하여 LCD 패널의 내부 층 사이에 결함을 방지하였다.

목차 (Table of Contents)

• Chapter 1. Introduction
• 1.1 Optical coherence tomography overview 1
• 1.2 Motivation 6
• 1.3 Scope of thesis 8
• Chapter 2. Quantitative assessment of touch-screen panel by nondestructive inspection with three-dimensional real-time display optical coherence tomography
• 2.1 Introduction 10
• 2.2 Materials and Methods 13
• 2.3 Result and Discussion 17
• 2.4 Conclusion 30
• 2.5 Reference 32
• Chapter 3 Industrial resin inspection for display production using automated fluid-inspection based on multimodal optical detection techniques
• 3.1 Introduction 36
• 3.2 Materials and Method 40
• 3.3 Results and discussion 48
• 3.4 Conclusion 59
• 3.5 Reference 60
• Chapter 4 Summary 67
• Abstract in Korea 69