(57)【要約】【課題】セパレートフィルム付き偏光板の欠陥を検査する際に、簡便な装置構成にて、問題とならないセパレートフィルムに起因する欠陥を検出せず、偏光板本体および粘着剤層に起因する欠陥のみを精度よく検出できる欠陥検査方法・検査装置も開発。【解決手段】偏光板の一方の側に配置された光源と他方の側に配置されたカメラとを用い、偏光板の透過光を利用するセパレートフィルム付き偏光板の欠陥検査方法において、光源からの透過光が直接カメラに入射しないようにカメラの受光方向と光源の位置を調整する。【選択図】図２
2011226957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光板の一方の側に配置された光源と他方の側に配置されたカメラとを用い、偏光板の透過光を利用するセパレートフィルム付き偏光板の欠陥検査方法において、カメラの受光方向に対し斜め方向にある光源からの透過光に基づき欠陥検査することを特徴とする偏光板の欠陥検査方法。
【請求項２】
カメラの受光方向が偏光板と直交し、その直交位置から、偏光板移動方向の上流側又は下流側に１０ｍｍ〜３０ｍｍずれた位置に光源があり、偏光板と光源上面との距離が１５０〜２５０ｍｍ、偏光板とカメラの下端との距離が２００〜２６０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の偏光板の欠陥検査方法。
【請求項３】
光源とカメラとを偏光板を挟んで正対するように配置し、カメラの受光方向を偏光板移動方向に対して上流側又は下流側に２°〜１０°傾斜するように設置することを特徴とする請求項１に記載の偏光板の欠陥検査方法。
【請求項４】
偏光板を挟んでカメラの受光方向と正対した光源からの透過光に基づき欠陥検査する偏光板の欠陥検査方法と組合わせて用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の偏光板の欠陥検査方法。
【請求項５】
前記セパレートフィルムが偏光板本体の両方の表面に粘着材層を介して形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の偏光板の欠陥検査方法。
【請求項６】
請求項第１，２，４，５のいずれかに記載の偏光板の欠陥検査方法の発明に用いるセパレートフィルム付き偏光板の欠陥検査装置であって、偏光板を挟んで光源とカメラとが配置され、カメラの受光方向が偏光板と直交し、光源の位置がその直交位置から偏光板移動方向の上流側又は下流側に１０ｍｍ〜３０ｍｍずれており、偏光板と光源上面との距離が１５０〜２５０ｍｍ、偏光板とカメラの下端との距離が２００〜２６０ｍｍであることを特徴とする偏光板の欠陥検査装置。
【請求項７】
請求項１及び請求項３〜５のいずれかに記載の偏光板の欠陥検査方法の発明に用いるセパレートフィルム付き偏光板の欠陥検査装置であって、光源とカメラとが偏光板を挟んで正対する位置に配置され、カメラの受光方向が、偏光板移動方向に対して上流側又は下流側に２°〜１０°傾斜するように設置されていることを特徴とする偏光板の欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などに用いられる偏光板の欠陥を検査する欠陥検査方法および欠陥検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型で低消費電力のため、テレビをはじめ、コンピュータ、携帯電話、カーナビゲーションシステムなどの表示装置として、近年、広い用途に用いられるようになった。偏光板は、このような液晶表示装置を構成する光学部品のひとつとして重要であり、通常、液晶パネルの両面に粘着剤層を介して貼合される。
【０００３】
このような偏光板は、図１に示すように、通常、ヨウ素などで染色され一軸延伸されたポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡ）フィルムからなる偏光素子１１と、その両面に、それぞれ接着剤層１２ａ、１２ｂを介して貼合された保護膜１３ａ、１３ｂで構成される。保護膜１３ａ、１３ｂは、たとえばトリアセチルセルロース（以下、ＴＡＣ）やノルボルネンからなるフィルムで形成される。(以下、図１の１９のように偏光素子１１の両面に接着剤層１２ａ、１２ｂを介して保護膜１３ａ、１３ｂが貼合された状態の偏光板を、「偏光板本体」と称する。)
【０００４】
さらに、液晶表示装置に用いられる偏光板は、この偏光板本体１９の一方の表面（図１では保護膜１３ａの表面）に液晶パネルに貼合するための粘着剤層１４が形成され、液晶パネルへの貼合が施されるまで粘着剤層１４を保護するために粘着剤層１４上にセパレートフィルム１５が形成される。このセパレートフィルム１５は液晶パネルへの貼合の際に剥離され廃棄される。
【０００５】
偏光板本体１９の他方の表面（図１では保護膜１３ｂの表面）には、その表面を保護するために、さらに、第２の粘着剤層１６を介して剥離フィルム１７が添付されることが一般的である。この剥離フィルム１７は、液晶パネルへの偏光板の貼合の際に、剥離され廃棄される。その際、第２の粘着剤層１６も剥離フィルム１７に粘着した状態で剥離され、偏光板本体１９の表面には残らない。（以下、図１の１０のように、偏光板本体１９の少なくとも一方の表面に粘着剤層１４を介してセパレートフィルム１５が形成された状態の偏光板を、「セパレートフィルム付き偏光板」と称する。セパレートフィルム付き偏光板１０は、上述の第２の粘着剤層１６を介して剥離フィルム１７が形成された状態の偏光板も含むものとする。）
【０００６】
通常、このような偏光板は、長い帯状のシート状態でほぼ連続的に生産され、最後に貼合する液晶パネルの形状に応じた形状に切断され、液晶表示装置の製造メーカに出荷される（以下、これを「偏光板製品」と称する）。その際、偏光板に異物、パーティクル、傷などの欠陥がある箇所は避けて偏光板製品を切りださなければならない。そのため、切断前に、セパレートフィルム付き偏光板１０の欠陥を検査する工程が重要となってくる。
【０００７】
図４は、従来の偏光板の欠陥検査装置の一例の断面図である。偏光板の欠陥検査装置４０において、被検査対象の偏光板４９は、紙面で左から右に水平方向に移動しており、その検査部は、第１の検査部４１とその右側に配置された第２の検査部４２からなる。図４では、偏光板４９の膜構成は図示を省略している。第１の検査部４１は、偏光板４９の鉛直方向下方に配置された第１の光源４３と、偏光板４９の鉛直方向上方に第１の光源４３と正対するように配置された第１のカメラ（撮像部）４４からなる。同様に、第２の検査部４２は、偏光板の鉛直方向下方に配置された第２の光源４５と、偏光板の鉛直方向上方に第２の光源４５と正対するように配置された第２のカメラ（撮像部）４６からなる。この第２の光源４５と偏光板４９との間には、偏光フィルタ４７が配置される。偏光板４９と偏光フィルタ４７の偏光軸は、クロスニコルになるように配置されている。
【０００８】
ここで、第１の光源４３と第１のカメラ４４、第２の光源４５と第２のカメラ４６は、それぞれ偏光板４９に対し鉛直線上に配置され、第１のカメラ４４、第２のカメラ４６の受光方向は真下、つまりそれぞれ、第１の光源４３、第２の光源４５に向けられている。
なお、本発明でカメラの受光方向とは、受光レンズの中心が向いている方向を指す。
【０００９】
第１の検査部４１では、検査用の偏光フィルタは配置されていないので、偏光板４９の欠陥が第１の光源４３からの透過光の中の暗点として検出されるため、主として大きな有色のパーティクルなどの欠陥を、第１のカメラ４４によって暗点として捕え、検出する。第２の検査部４２では、検査用の偏光フィルタ４７が被検査対象の偏光板４９に対してクロスニコルに配置されているため、通常光は遮断され黒くなるが、偏光板４９に欠陥があると黒くならず、透過光が輝点として検出される。したがって、第２の検査部４２では、第１の検査部４１では検出できないような透明な欠陥や、小さなケバ状の欠陥も、第２のカメラ４６によって捕え、検出することができる。
【００１０】
第１のカメラ４４、第２のカメラ４６からの映像は、それぞれ、図示しないコンピュータシステムによって画像処理され、適切な閾値をもって欠陥と判断され、またその位置（座標）が記憶される。そして、これによる第１の検査部４１と第２の検査部４２の検査結果を照合したうえでプログラムされた適切な判断基準によって最終的に欠陥が判断され、かつ、その位置（座標）が記憶される。そして、最終的に欠陥と判断された箇所は、コンピュータシステムからの指令により、図示しないマーキングシステムによって、偏光板４９の該当欠陥箇所に直接マーキングされ、その箇所は不良とされる。偏光板製品を切り出す際には、そのマーキングされた不良箇所はさけて切り出され、偏光板製品が得られる。
このような第２の検査部については、たとえば、特許文献１（特開２００４−１９８１６３号）にも開示されているとおりである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１９８１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような偏光板の欠陥検査装置４０において、被検査対象の偏光板４９がセパレートフィルム付き偏光板１０の場合、第２の検査部４２、すなわち第２の光源４５と被検査対象の偏光板４９との間に偏光フィルタ４７を配置し欠陥を輝点として検出する検査では、セパレートフィルム１５に起因する欠陥も輝点として検出されてしまうという問題点があった。
【００１３】
セパレートフィルム１５は、上述のように、液晶パネルへの貼合の際に剥離され廃棄されるものであるため、欠陥があっても問題にはならない。ところが、従来の欠陥検査装置では、セパレートフィルム１５に起因する欠陥なのか、偏光板本体１９や粘着剤層１４に起因する欠陥なのか、区別をすることができなかった。そのため、セパレートフィルム１５に起因する欠陥であっても、不良と判断され、不当に歩留まりを低下させるという問題点があった。
【００１４】
なお、セパレートフィルム１５に起因する欠陥は、通常、セパレートフィルム中の異物あるいは付着物によるものであり、セパレートフィルム１５と一体化していて無色で屈折率に大きな変化はないため、第１の検査部４１、すなわち検査用の偏光フィルタを配置せず欠陥を暗点として検出する検査においては、暗点とはならず、欠陥として検出されない。
【００１５】
特許文献１では、液晶パネルに貼合の際に偏光板から剥離され廃棄される保護フィルム（本明細書のセパレートフィルム１５に相当）に起因する欠陥を区別するために、暗い画像中に周期的または連続的に検出される明るい部分は保護フィルム（セパレートフィルム）の欠陥と判定することが開示されている。
【００１６】
しかしながら、保護フィルム（セパレートフィルム）の欠陥には、必ずしもこのように区別できない場合もある。たとえば、保護フィルム（セパレートフィルム）の欠陥には、蛇行してランダムに現れる欠陥もある。この場合、保護フィルム（セパレートフィルム）の欠陥であっても、この判定方法では保護フィルム（セパレートフィルム）に起因する欠陥とはみなされず、その部分は不良品と判定される。このように、保護フィルム（セパレートフィルム）に起因する欠陥を偏光板本体の欠陥と判定する、また、逆に偏光板本体に存在する周期的又は連続的な欠陥を保護フィルム（セパレートフィルム）の欠陥としてしまう、などの誤判定が多く生じてしまうという問題があった。
【００１７】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、セパレートフィルム付き偏光板の欠陥を検査する際に、検査装置を複雑化、高価格化することなく、セパレートフィルムに起因する欠陥は検出せず、偏光板本体および粘着剤層に起因する欠陥のみを精度よく検出できる偏光板の欠陥検査装置および欠陥検査方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、偏光板の一方の側に配置された光源と他方の側に配置されたカメラとを用い、偏光板の透過光を利用するセパレートフィルム付き偏光板の欠陥検査方法において、カメラの受光方向と光源の位置との関係に着目し、本発明を完成したものである。
すなわち、カメラの受光方向にある光源からの透過光を利用する従来の欠陥検査方法・装置に換えて、カメラの受光方向に対し斜め方向にある光源からの透過光を利用することにより、全体の受光量を低下させてカメラの感度を上げることが可能となり、セパレートフィルム中の異物は検出せず、小さなケバも検出でき、上記課題を解決できることを初めて見出し、本発明を完成させるに至った。本発明は、次の第１〜第７の発明から構成される。
【００１９】
すなわち第１の発明は、偏光板の一方の側に配置された光源と他方の側に配置されたカメラとを用い、偏光板の透過光を利用するセパレートフィルム付き偏光板の欠陥検査方法において、カメラの受光方向に対し斜め方向にある光源からの透過光に基づき欠陥検査することを特徴とする偏光板の欠陥検査方法に関するものである。
【００２０】
第２の発明は、カメラの受光方向が偏光板と直交し、その直交位置から、偏光板移動方向の上流側又は下流側に１０ｍｍ〜３０ｍｍずれた位置に光源があり、偏光板と光源上面との距離が１５０〜２５０ｍｍ、偏光板とカメラの下端との距離が２００〜２６０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の偏光板の欠陥検査方法。
上記の光源とカメラの配置により、カメラに入射する透過光が、カメラの受光方向に対し斜め方向からのものだけになるようにしたものである。
【００２１】
第３の発明は、光源とカメラとを偏光板を挟んで正対するように配置し、カメラの受光方向を偏光板移動方向に対して上流側又は下流側に２°〜１０°傾斜するように設置することを特徴とする第１の発明に係る偏光板の欠陥検査方法に関するものである。
上記のようにカメラを設置することにより、第２の発明とは異なる方法によって、カメラに入射する透過光が、カメラの受光方向に対し斜め方向からのものだけになるようにしたものである。
【００２２】
第４の発明は、偏光板を挟んでカメラの受光方向と正対した光源からの透過光に基づき欠陥検査する偏光板の欠陥検査方法と組合わせて用いることを特徴とする第１〜３のいずれかの発明に係る偏光板の欠陥検査方法に関するものであり、本発明と従来の透過検査による欠陥検査方法とを組み合わせることにより、より精度の高い欠陥検査を可能とするものである。
【００２３】
第５の発明は、前記セパレートフィルムが偏光板本体の両方の表面に粘着材層を介して形成されていることを特徴とする第１〜４のいずれかの発明に係る偏光板の欠陥検査方法に関するものである。
【００２４】
第６の発明は、第１，２，４，５のいずれかの偏光板の欠陥検査方法の発明に用いるセパレートフィルム付き偏光板の欠陥検査装置であって、偏光板を挟んで光源とカメラとが配置され、カメラの受光方向が偏光板と直交し、光源の位置がその直交位置から偏光板移動方向の上流側又は下流側に１０ｍｍ〜３０ｍｍずれており、偏光板と光源上面との距離が１５０〜２５０ｍｍ、偏光板とカメラの下端との距離が２００〜２６０ｍｍであることを特徴とする偏光板の欠陥検査装置。
【００２５】
第７の発明は、第１及び第３〜５のいずれかの偏光板の欠陥検査方法の発明に用いるセパレートフィルム付き偏光板の欠陥検査装置であって、光源とカメラとが偏光板を挟んで正対する位置に配置され、カメラの受光方向が、偏光板移動方向に対して上流側又は下流側に２°〜１０°傾斜するように設置されていることを特徴とする偏光板の欠陥検査装置に関するものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、セパレートフィルム付き偏光板の欠陥を検査する際に、簡便な装置構成にて、問題とならないセパレートフィルムに起因する欠陥を検出せず、偏光板本体および粘着剤層に起因する欠陥のみを精度よく検出できるため、検査精度を落とさず、歩留まりの低下を防ぐことができる。さらに、本発明の検査装置は従来の検査装置に比べ、検査用の偏光フィルタを省略でき、安価で簡便に構成できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】被検査対象の偏光板の膜構成を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態による偏光板の欠陥検査装置の断面図。
【図３】本発明の第２の実施形態による偏光板の欠陥検査装置の断面図。
【図４】従来の偏光板の欠陥検査装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の偏光板の欠陥検査方法及び欠陥検査装置において、被検査対象となるセパレートフィルム付き偏光板１０の断面構成を示すものである。
【００２９】
図１において、１１は偏光性能を有する偏光素子である。偏光素子１１は、たとえば、ヨウ素で染色され一軸延伸されたＰＶＡフィルムからなり、その膜厚は、たとえば、２０μｍ〜１００μｍである。偏光素子１１のそれぞれの面には、接着剤層１２ａ、１２ｂを介して、保護膜１３ａ、１３ｂが形成されている。接着剤層１２ａ、１２ｂは、たとえば、ＰＶＡ系接着剤、アクリル系接着剤、ウレタン系接着剤などで形成される。
【００３０】
保護膜１３ａ、１３ｂは、たとえばＴＡＣ、ノルボルネン、ポリエチレンテレフタレート(以下、ＰＥＴと称す)のいずれかのフィルム、またはこれらを積層した積層フィルムで形成される。それぞれの保護膜１３ａ、１３ｂの膜厚は、たとえば、５μｍ〜１２０μｍである。保護膜１３ａと１３ｂは、それぞれ同じ材質の膜でも互いに異なる材質の膜であってもよい。また保護膜１３ａ、１３ｂのいずれか一方は、位相差板であってもよく、あるいは位相差板が積層されていてもよい。
【００３１】
また、保護膜１３ａ、１３ｂのいずれか一方または両方の表面または内面に、アンチグレア（ＡＧ）処理が施されていてもよい。このように、偏光素子１１とそのそれぞれの面に接着剤層１２ａ、１２ｂを介して形成された保護膜１３ａ、１３ｂとで、偏光板本体１９は構成される。
【００３２】
セパレートフィルム付き偏光板１０は、偏光板本体１９の一方の面（図１の例では、保護膜１３ａの側）に形成された粘着剤層１４とその上面に形成されたセパレートフィルム１５で構成される。粘着剤層１４は、液晶パネルに貼合するためのものであるが、偏光板製品の一部としてあらかじめ形成されている。
【００３３】
粘着剤層１４は、たとえば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤で形成される。セパレートフィルム１５は、偏光板が液晶パネルに貼合されるまで、粘着剤層１４を保護するために粘着剤層１４上に形成される。このセパレートフィルム１５は液晶パネルへの貼合の際に剥離され廃棄される。セパレートフィルム１５は、たとえば、ＰＥＴで形成され、その膜厚は、たとえば、２０μｍ〜６０μｍである。
【００３４】
セパレートフィルム付き偏光板１０は、偏光板本体１９の他方の面（図１の例では、保護膜１３ｂの側）に、第２の粘着財層１６を介して、剥離フィルム１７が形成されていてもよい。この剥離フィルム１７は、偏光板本体１９の他方の面を保護するためのフィルムであり、液晶パネルへの偏光板の貼合の際に、剥離され廃棄される。その際、第２の粘着剤層１６も剥離フィルム１７に粘着したまま剥離され、偏光板本体１９の表面には残らない。第２の粘着剤層１６は、たとえば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤で形成される。剥離フィルム１７は、たとえば、ＰＥＴで形成され、その膜厚は、たとえば、２０μｍ〜６０μｍである。
【００３５】
このようなセパレートフィルム付き偏光板１０は、既知の製法を用いて作製することができる。以下にその一例を簡単に説明する。
帯状のロールにまかれて供給されたＰＶＡフィルム原反からＰＶＡフィルム引き出し、純水中で膨潤させる。ついで、ヨウ素のヨウ化カリウム溶液中に浸漬し、ＰＶＡフィルムをヨウ素で染色する。ついで、ヨウ素で染色されたＰＶＡフィルムをホウ酸を含有する水溶液に浸漬して架橋処理を施す。ついで、ＰＶＡフィルムを所定の倍率で一軸延伸する。延伸倍率は、たとえば、４倍〜７倍である。延伸は２段階以上にわけて行ってもよく、染色前あるいは染色と同時に行ってもよく、架橋処理工程で行ってもよい。その後ＰＶＡフィルムを乾燥させ、偏光素子１１を得る。
【００３６】
次いで、ＰＶＡフィルムの偏光素子１１の一方の面に接着剤層１２ａを適切な溶媒を用いた塗布法によって形成し、その上面に保護膜１３ａとして、たとえば、ＴＡＣフィルムを貼合させる。ついで、他方の面にも同様に接着剤層１２ｂを同様の塗布法によって形成し、その上面に保護膜１３ｂとしてたとえばＴＡＣフィルムを貼合させる。このようにして、偏光板本体１９の構造が作製される。
【００３７】
次いで、後ほどこの偏光板本体１９の一方の面にセパレートフィルム１５が粘着剤層１４を介して貼合されるが、その前に、偏光板本体１９の他方の面に、剥離フィルム１７が貼合される。剥離フィルム１７には、あらかじめその一方の面に第２の粘着財層１６が形成されており、その第２の粘着財層１６の形成された面を偏光板本体１９の他方の面に粘着させることによって、貼合される。ＰＶＡフィルム原反からＰＶＡフィルム引き出して水中で膨潤させる工程から、剥離フィルム１７を貼合する工程までは、通常、連続的に行なわれる。
【００３８】
この後、偏光板本体１９の一方の面に粘着剤層１４を塗布法によって形成するが、粘着剤層１４を塗布する工程は、有機溶媒を多量に使用するため、この工程以降は、これより前の工程とは別の製作室で行なわれる場合が多い。そのため、剥離フィルム１７を貼合する工程の後、いったんそこまで作製された帯状の偏光板をロール状に巻き取る。そして、別の製作室であらためて、このロール状に巻き取られた偏光板を引き出し、粘着剤層１４を適切な有機溶媒を用いた塗布法にて形成する工程を施す。
粘着剤層１４の塗布形成後、粘着剤層１４が完全に乾燥しないうちにその上面にセパレートフィルム１５を貼合し、適宜乾燥する。以上によって、セパレートフィルム付き偏光板１０が作製される。
【００３９】
その後は、このセパレートフィルム付き偏光板１０をロール状に巻き取り、切断工程にて、巻き取られたセパレートフィルム付き偏光板１０をあらためて引き出し、要求される貼合すべき液晶パネルの形状に応じた形状に切り出し、偏光板製品として液晶表示装置の製造メーカに出荷される。偏光板製品の切り出しは、一旦シート状に切り出した後、そのシートから偏光板製品として切り出してもよい。なお、セパレートフィルム付き偏光板１０をロール状のまま液晶表示装置の製造メーカに出荷し、液晶表示装置の製造ラインで液晶パネルへの貼合の際に切断する場合もある。
【００４０】
ここで、偏光板製品を切り出す際、偏光板本体１９や粘着剤層１４に存在する異物、パーティクル、傷などの欠陥箇所は、避けて切り出さなくてはならない。欠陥を有したままの偏光板を液晶パネルに貼合すると、液晶表示装置が不良となってしまうからである。そのため、偏光板の欠陥を検査する工程が重要となってくる。
【００４１】
欠陥を検査する工程としては、たとえば、偏光板本体１９の構造が作製された後、剥離フィルム１７貼合前、または剥離フィルム１７貼合後に行われることもあるが、それに加えて、セパレートフィルム１５の貼合後、つまりセパレートフィルム付き偏光板１０として完成された工程で検査することが重要である。剥離フィルム１７貼合後の粘着剤層１４形成前では、粘着剤層１４の欠陥が検出できない。粘着剤層１４は液晶パネル貼合後も残存するため、その欠陥も検出する必要がある。また、粘着剤層１４の形成前に、いったんロールに巻かれ製作室を移動している際にパーティクルなどが付着する可能性もあり、それも検出する必要があるからである。また、粘着剤層１４形成後、セパレートフィルム１５貼合前は、粘着剤層１４が露出しており、ここで検査することは好ましくない。よって、セパレートフィルム１５の貼合後に検査することが好ましい。本発明による偏光板の欠陥検査方法及び装置は、このセパレートフィルム１５貼合後の検査に適用される。
【００４２】
つまり、本発明による偏光板の欠陥検査方法及び装置は、セパレートフィルム１５を貼合後、ロール状に巻き取る前に、セパレートフィルム付き偏光板１０の帯状フィルムの状態で欠陥を検査するものである。また本発明による偏光板の欠陥検査方法及び装置は、セパレートフィルム１５を貼合してロール状に巻き取った後、セパレートフィルム付き偏光板１０をロールから引き出し、偏光板製品に切り出す前に、帯状フィルムの状態で、欠陥を検査してもよい。
【００４３】
図２は、本発明の第１の実施形態による偏光板の欠陥検査方法・装置を示す図である。偏光板の欠陥検査装置２０において、セパレートフィルム付き偏光板２９は、水平方向に配置され、紙面左から右に移動している。移動の速度は、たとえば、１０ｍ／分〜２０ｍ／分である。
なお、図２において、セパレートフィルム付き偏光板２９は、膜構成の図示は省略しているが、図１の１０の膜構成となっている。ここでは、セパレートフィルム付き偏光板２９のセパレートフィルム１５が下側、剥離フィルム１７が上側となっていることが好ましい。
【００４４】
欠陥検査装置２０は、好ましくは、第１の検査部２１と、第２の検査部２２とからなる。第１の検査部２１と、第２の検査部２２の配置(検査順)は任意であるが、図２の例では、第２の検査部２２は第１の検査部２１の右側、つまりセパレートフィルム付き偏光板２９の移動方向の下流側に配置されている。
【００４５】
第１の検査部２１は、従来技術の第１の検査部４１と同様である。すなわち、セパレートフィルム付き偏光板２９に対し、垂直方向、つまり鉛直方向下方に配置された第１の光源２３と、それと同じ鉛直方向のセパレートフィルム付き偏光板２９の上方に、すなわち、第１の光源２３と第１のカメラ２４とが偏光板２９と正対するように配置された第１の撮像部、つまり第１のカメラ２４とからなる。
したがって、第１の光源２３と第１のカメラ２４とは、第１のカメラ２４の受光方向が第１の光源２３の方向と一致するように、セパレートフィルム付き偏光板２９に対して同じ垂直（鉛直）線上に配置されている。
【００４６】
第１の光源２３は、たとえば蛍光灯やＬＥＤであり、セパレートフィルム付き偏光板２９の幅方向（図で紙面に垂直方向）に全体にいきわたって配置されている。ここで、セパレートフィルム付き偏光板２９の幅は、たとえば、０．６ｍ〜２．０ｍである。図２では、第１の光源２３は、第１の蛍光灯２３ａである場合を示している。第１の蛍光灯２３ａの下には、その下側半分の面の回りに第１の反射板２３ｂが配置されていて、第１の光源２３からの光は上方向に向けられている。第１の反射板２３ｂはなくてもよい。第１の蛍光灯２３ａの管の直径はたとえば、２５ｍｍ〜３５ｍｍである。セパレートフィルム付き偏光板２９と第１の光源２３上面との距離は、たとえば、１５０ｍｍ〜２５０ｍｍであり、より好ましくは１７０ｍｍ〜２３０ｍｍである。
【００４７】
第１のカメラ２４は、たとえば、ＣＣＤラインセンサまたは２次元ＣＣＤを搭載したカメラからなり、第１の光源２３から発せられ、被検査対象のセパレートフィルム付き偏光板２９を透過した光を受光する。第１のカメラ２４は、下部にレンズを有し、その受光方向は鉛直方向（セパレートフィルム付き偏光板２９に垂直方向）直下に向けられている。すなわち、第１の光源２３と第１のカメラ２４は、セパレートフィルム付き偏光板２９に対して同じ垂直（鉛直）線上に配置されており、第１のカメラ２４の受光方向もその垂直（鉛直）線上でその下方を向いている。第１のカメラ２４も、セパレートフィルム付き偏光板２９の幅方向全体をカバーできるよう、幅に応じて必要な数が幅方向に並べられて設けられている。セパレートフィルム付き偏光板２９と第１のカメラ２４の下端（第１のカメラ２４のレンズ）との距離は、たとえば、２００ｍｍ〜２６０ｍｍであり、より好ましくは、２２０ｍｍ〜２４０ｍｍである。
【００４８】
第２の検査部２２は、セパレートフィルム付き偏光板２９の下方に配置された第２の光源２５と、セパレートフィルム付き偏光板２９の上方に配置された第２の撮像部、つまり第２のカメラ２６とからなる。第２の光源２５、第２のカメラ２６の構成、セパレートフィルム付き偏光板２９との垂直（鉛直）方向の距離は、第１の検査部と同様である。すなわち、第２の光源２５は、たとえば蛍光灯やＬＥＤであり、セパレートフィルム付き偏光板２９の幅方向に全体にいきわたって配置されている。図２では、第１の光源２３と同様に、第２の光源２５は、第２の蛍光灯２５ａとその下面に配置された第２の反射板２５ｂとからなる例を示しており、第２の光源２５からの光は上側に向けられている。第２の反射板２５ｂはなくてもよい。第２の蛍光灯２５ａの管の直径はたとえば、２５ｍｍ〜３５ｍｍである。セパレートフィルム付き偏光板２９と第２の光源２５上面との鉛直方向の距離は、たとえば、１５０ｍｍ〜２５０ｍｍであり、より好ましくは１７０ｍｍ〜２３０ｍｍである。
【００４９】
第２のカメラ２６は、たとえば、ＣＣＤラインセンサまたは２次元ＣＣＤを搭載したカメラからなり、第２の光源２５から発せられ、被検査対象のセパレートフィルム付き偏光板２９を透過した光を受光する。第２のカメラ２６は、下部にレンズを有し、その受光方向は鉛直方向（セパレートフィルム付き偏光板２９に垂直方向）直下に向けられている。第２のカメラ２６も、セパレートフィルム付き偏光板２９の幅方向全体をカバーできるよう、幅に応じて必要な数が幅方向に並べられて設けられている。セパレートフィルム付き偏光板２９と第２のカメラ２６の下端（第２のカメラ２６のレンズ部）との垂直（鉛直）方向の距離は、たとえば、２００ｍｍ〜２６０ｍｍであり、より好ましくは、２２０ｍｍ〜２４０ｍｍである。
【００５０】
本発明による第２の検査部２２の、第１の検査部２１と異なる点は、第２のカメラ２６による欠陥検査が、カメラの受光方向に対し斜め方向にある光源からの透過光に基づきなされる点である。
すなわち、第２の光源２５と第２のカメラ２６とが、偏光板２９を挟んで正対する位置からずれており、透過光がカメラの受光方向に対し斜め方向からカメラに入射するようになっている。具体的には、第２の光源２５は、第２のカメラ２６のセパレートフィルム付き偏光板２９に対する垂直（鉛直）線から、水平方向に、つまり図２における紙面の左右方向にずれた位置に配置される。図２では、第２の光源２５は左方向にずれた位置に配置された場合を示したが、右方向にずれた位置に配置されていてもよい。その左右方向のずれ量ｄ、つまり第２のカメラ２６のセパレートフィルム付き偏光板に対する垂直（鉛直）線からの第２の光源の水平方向のずれ量ｄは、たとえば、１０ｍｍ〜３０ｍｍであり、より好ましくは、１５ｍｍ〜２５ｍｍである。
【００５１】
ここで、第２のカメラ２６の受光方向は、偏光板の移動方向と直交する方向、すなわち、垂直（鉛直）方向の直下に向けられているので、第２の検査部２２では、第２のカメラ２６は、第２の光源２５からの光を斜め方向から受光することになる。
さらに、第２の検査部２２は、従来技術では、検査用の偏光フィルタが被検査対象の偏光板と第２の光源との間に配置されていたが、本発明による偏光板の欠陥検査装置２０の第２の検査部２２には、偏光フィルタは配置されていない。
【００５２】
本発明の第２の検査部２２は、このように検査用の偏光フィルタを配置しないので、第１の検査部２１と同様セパレートフィルム１５に起因する欠陥が第２のカメラ２６で捕えらえることはない。あるいは、捕えたとしても、他の欠陥と適切な閾値によって区別できる程度に抑えることができる。これは、先に述べたように、セパレートフィルム１５に起因する欠陥は、セパレートフィルム中の異物あるいは付着物によるものが多く、これらはセパレートフィルム１５と一体化していて無色で屈折率に大きな変化はないため、検査用の偏光フィルタを配置しない本発明の第２の検査部２２においては、検出されないためである。
【００５３】
なおかつ、第２の光源２５から発せられ、被検査対象のセパレートフィルム付き偏光板２９を透過した光を斜め方向から受光することによって、セパレートフィルム１５以外に起因する欠陥については、従来の偏光フィルタを配置して検出される欠陥と同等のレベルで、検出することができる。これは、本発明による第２の検査部２２は検査用の偏光フィルタを配置しないため、基本的には、欠陥の検出としては、第１の検査部２１と同様に暗点を検出することによるが、欠陥の種類によっては偏光フィルタを配置した場合と同様の輝点としても検出されるからである。その理由を以下に述べる。
【００５４】
本発明による第２の検査部２２は基本的には暗点を検出することによる。通常の従来の暗点による欠陥検出では、欠陥が小さいと回りの光によって埋もれてしまい暗点とならず検出できない。ところが、本発明のように、第２のカメラ２６に光を斜め方向から受光させることによって、第２のカメラ２６が受光する全体の光量を低く抑えることができ、小さな欠陥も暗点として感度よく検出することができる。
【００５５】
さらに、本発明による第２の検査部２２は、欠陥に対して斜め方向から光をあてることにより、欠陥のエッジにより光をあてることができ、欠陥のエッジからの反射光を、その周りの全体の光量が低いことから、輝点として捉えることができる。したがって、セパレートフィルム１５以外に起因する、無色透明であってもフィルムと一体化していない、エッジを有する異物等による欠陥をも感度よく検出することができる。
このように、本発明の第２の検査部２２は、欠陥の種類によって、暗点、輝点として捉えることができるので、多くの欠陥を感度よく検出することができ、さらに、暗点、輝点の別によって、欠陥の種類も判別することができるという効果もある。なおかつ、セパレートフィルム１５に起因する欠陥は検出されない。
【００５６】
本発明の偏光板の欠陥検査方法は、この第２の検査部２２のみを用いた欠陥検査方法としてもよい。また、本発明の欠陥検査装置２０は、この本発明の第２の検査部２２のみで構成されても効果を発揮することができる。つまり、本発明の偏光板の欠陥検査装置は、この第２の検査部２２のみで構成されるとしてもよい。
【００５７】
しかしながら、上述した実施の形態のように、第１の検査部２１と併用する方式がさらに好ましい。たとえば、比較的大きな有色のパーティクルからなる欠陥の場合、第２の検査部２２では、欠陥のエッジからの光による輝点によって、欠陥の暗点の大きさが半減してしまう場合がある。このような有色のパーティクルの場合は、第１の検査部２１のほうが、その大きさをより正確に検出することができる。したがって、第１の検査部と第２の検査部とを併用する偏光板の欠陥検査方法・装置がより望ましい。
【００５８】
第１のカメラ２４、第２のカメラ２６で捕えた映像は、それぞれ、図示しないコンピュータシステムによって画像処理し、適切な閾値をもって欠陥と判断され、またその位置（座標）が記憶される。そして、これによる第１の検査部２１と第２の検査部２２の検査結果をコンピュータシステムにて照合したうえで、コンピュータシステムにプログラムされた適切な判断基準によって最終的に欠陥か否かが判断され、かつ、欠陥と判断された場合はその位置（座標）が記憶される。通常、第１の検査部２１と第２の検査部２２のいずれか一方で欠陥と判断された箇所は、最終的な欠陥と判断されるが、第１の検査部２１と第２の検査部２２の欠陥を総合したうえでの閾値を定め、適切な閾値をもって最終的に欠陥と判断するよう、プログラムしてもよい。
【００５９】
そして、最終的に欠陥と判断された箇所は、コンピュータシステムからの指令により、図示しないマーキングシステムによって、セパレートフィルム付き偏光板２９の該当欠陥箇所に直接マーキングされ、その箇所は不良とされる。マーキング手段は、既知の手段が用いられ、たとえばインクジェット方式による印字が例示される。セパレートフィルム付き偏光板２９から偏光板製品を切り出す際には、マーキングされた不良箇所はさけて切り出され、偏光板製品が得られる。
【００６０】
本実施形態では、第２の検査部２２は第１の検査部２１の右側、つまりセパレートフィルム付き偏光板２９の移動方向の下流側に配置したが、第１の検査部２１と第２の検査部２２の配置を左右逆に、つまり第２の検査部２２をセパレートフィルム付き偏光板２９の移動方向の上流側に配置してもよい。
また、被検査対象のセパレートフィルム付き偏光板２９のセパレートフィルム１５側を下側、つまり第１、第２の光源２３、２５の側が好ましいとしたが、逆にセパレートフィルム１５側を上側、つまり第１、第２のカメラ２４、２６の側とすることも可能である。
【００６１】
また、本実施形態では、セパレートフィルム付き偏光板２９の移動方向を水平方向としたが、セパレートフィルム付き偏光板２９の移動方向を鉛直方向や斜め方向にして、それに応じて、第１の検査部、第２の検査部の各構成要件の配置を本発明の趣旨にしたがって変更させてもよい。
【００６２】
また、セパレートフィルム付き偏光板２９は、帯状フィルムの状態としたが、切り出された後のシート状のセパレートフィルム付き偏光板や、貼合される液晶パネルの形状に応じて切り出された偏光板製品についても、光源からの光を透過させるようセパレートフィルム付き偏光板の両端のみを支え検査部中を移動できる適切な載置手段を設ければ、適用できる。これは、たとえば偏光板製品の出荷前、または液晶パネルへの貼合前の再検査などに用いることができる。
【００６３】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図３は本発明の第２の実施の形態による偏光板の欠陥検査方法・装置を示す図である。偏光板の欠陥検査装置３０は、第２の検査部３２の、第２の光源３５と第２の撮像部である第２のカメラ３６とが、水平方向に移動しているセパレートフィルム付き偏光板３９に対して、同じ垂直（鉛直）線上に、すなわち、第２のカメラ３６と第２の光源３５とが偏光板３９をはさんで正対するように配置されている。
【００６４】
ただし、第２のカメラ３６の受光方向が、垂直（鉛直）方向の真下ではなく斜め方向を向いている。その傾斜方向は、その傾いた角度θが、垂直（鉛直）方向の真下方向から、図で紙面の右または左の方向に、２°〜１０°傾いた方向が好ましい傾斜方向である。
【００６５】
第２の光源３５は、たとえば第２の蛍光灯３５ａとその下側半分の面の回りに配置された第２の反射板３５ｂからなる。それ以外の構成、位置関係は、第１の実施形態と同じである。また、第１の検査部３１の、第１の蛍光灯３３ａとその下側半分の面の回りに配置された第２の反射板３３ｂからなる第１の光源３３、第１のカメラ３４も第１の実施形態と同じである。このように構成することによっても、第２のカメラ３６は、第２の光源３５から発せられ被検査対象のセパレートフィルム付き偏光板３９を透過した光を、斜め方向から受光することができ、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１０  セパレートフィルム付き偏光板
１１  偏光素子
１２ａ、１２ｂ  接着剤層
１３ａ、１３ｂ  保護膜
１４  粘着剤層
１５  セパレートフィルム
１６  第２の粘着財層
１７  剥離フィルム
１９  偏光板本体
２０、３０、４０  偏光板の欠陥検査装置
２１、３１、４１  第１の検査部
２２、３２、４２  第２の検査部
２３、３３、４３  第１の光源
２３ａ、３３ａ  第１の蛍光灯
２３ｂ、３３ｂ  第１の反射板
２４、３４、４４  第１のカメラ
２５、３５、４５  第２の光源
２５ａ、３５ａ  第２の蛍光灯
２５ｂ、３５ｂ  第２の反射板
２６、３６、４６  第２のカメラ
２９、３９  セパレートフィルム付き偏光板
４７  偏光フィルタ
４９  偏光板
Ｘ    カメラの受光方向
【図１】
2011226957.tif 000003
【図２】
2011226957.tif 000004
【図３】
2011226957.tif 000005
【図４】
2011226957.tif 000006