(57)【要約】【課題】この発明は、偏光板の欠陥を精度良く検出することができ、ひいては偏光板の効率的な自動検査が可能な偏光板の検査装置および検査方法の提供を目的とする。【解決手段】光源２と、光源２からの光を所定方向の直線偏光にする偏光フィルター３とを有し、偏光フィルター３からの直線偏光を被検査物である保護膜付き偏光板１に入射させ、偏光板１からの透過光に基づいて偏光板１の欠陥の検出を行う。光源２から偏光板１を透過する光路上に、偏光板１の保護膜１４による光の複屈折を補償する位相差板４が配置する。これにより、偏光板１の保護膜１４の位相変化をキャンセルして、保護膜１４による光の複屈折を補償するので、偏光板１に存在する異物、傷、へこみなどの欠陥を精度良く検出することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの光を所定方向の直線偏光にする偏光フィルターとを有し、前記偏光フィルターからの直線偏光を被検査物である保護膜付き偏光板に入射させ、保護膜付き偏光板からの透過光に基づいて保護膜付き偏光板の欠陥の検出を行うものとなされた保護膜付き偏光板の検査装置であって、前記光源から保護膜付き偏光板を透過する光路上に、保護膜付き偏光板の保護膜による光の複屈折を補償する位相差板が配置されてなることを特徴とする保護膜付き偏光板の検査装置。
【請求項２】
前記光源から保護膜付き偏光板を透過する光路上に、２枚の基板間に液晶層を挟み、かつ電圧により光の位相角が調整可能な可変偏光用光学素子が配置され、
前記可変偏光用光学素子に電圧を印可する駆動手段が設けられている請求項１に記載の保護膜付き偏光板の検査装置。
【請求項３】
前記位相差板は、前記偏光フィルターと保護膜付き偏光板との間に配置されている請求項１または請求項２に記載の保護膜付き偏光板の検査装置。
【請求項４】
前記可変偏光用光学素子は、前記位相差板と前記保護膜付き偏光板との間に配置されている請求項３に記載の保護膜付き偏光板の検査装置。
【請求項５】
光源と、該光源からの光を所定方向の直線偏光にする偏光フィルターとを有する保護膜付き検査装置において、前記偏光フィルターからの直線偏光を被検査物である保護膜付き偏光板に入射させ、保護膜付き偏光板からの透過光に基づいて保護膜付き偏光板の欠陥の検出を行う保護膜付き偏光板の検査方法であって、
前記光源から保護膜付き偏光板を透過する光路上に設けた位相差板によって、保護膜付き偏光板の保護膜による光の複屈折を補償することを特徴とする保護膜付き偏光板の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置の形成などに用いられる保護膜付き偏光板の欠陥を検査する検査装置および検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置（以下、ＬＣＤという）の形成などに用いられる偏光板（１）は、図２に示すように、一般にＰＶＡ偏光フィルム（１１）が２枚の基板フィルム（１２）（１２）に挟まれ、一方の基板フィルム（１２）に液晶表面に貼り付けるための粘着剤層（１３）が設けられた構造となされ、粘着剤層（１３）に保護膜（１４）が積層状態に貼着されるとともに、反対側にも表面保護のための保護膜（１４）が貼着されている。そして、偏光板（１）は、保護膜（１４）（１４）が貼着された状態で流通搬送されて、ＬＣＤの最終製造工程で液晶表面に貼り付けられる際、初めてこの保護膜（１４）が剥がされる。
【０００３】
ところで、前記偏光板（１）には、偏光板（１）の製造段階などにおいて、ＰＶＡ偏光フィルム（１１）と基板フィルム（１２）の間に粉塵や切屑などの異物が混入したり、気泡が残ったり、あるいはきずやへこみが生じるなどして欠陥が発生することがある。このような欠陥が存在する偏光板（１）をＬＣＤに用いた場合、その欠陥個所で偏光軸に一致しない偏光方向の光も透過することにより本来黒表示される部分が白表示されたり、あるいは欠陥箇所で偏光軸に一致する偏光方向の光も遮断されることにより本来白表示される部分が黒表示されたり、あるいは欠陥個所で画面が歪んで見えることがあり、その結果としてＬＣＤの機能が低下することがある。
【０００４】
そこで、各種の検査の一環として、ＬＣＤに偏光板（１）を貼り付ける前段階で、偏光板（１）の欠陥を検出する検査が行われている。図５は、従来の偏光板（１）の検査装置の一例を示す。図５において、（２）は光源、（３）は光源（２）からの光を所定方向の直線偏光にする偏光フィルターで、前記偏光フィルター（３）からの直線偏光を被検査物である偏光板（１）に入射させ、偏光板（１）からの透過光に基づいて偏光板（１）の欠陥の検出を行う。
【０００５】
具体的には、偏光フィルター（３）または偏光板（１）を平面方向に回転させ、偏光フィルター（３）と偏光板（１）の偏光軸が直交する場合、偏光フィルター（３）からの直線偏光は偏光板（１）を全く透過しないが、偏光板（１）に欠陥が存在すると、光が欠陥個所を通過する。一方、同じく偏光フィルター（３）または偏光板（１）を平面方向に回転させ、偏光フィルター（３）と偏光板（１）の偏光軸が一致する場合、偏光フィルター（３）からの直線偏光は偏光板（１）を透過するが、偏光板（１）に欠陥が存在すると、光が欠陥個所で遮断される。そして、検査位置（５）において、偏光板（１）を透過してきた光を検査者が目視により検出するか、あるいはＣＣＤカメラと画像処理装置を組み合わせた画像解析処理により自動的に検出し、これによって偏光板（１）の検査が行われる（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２２９８１７号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように偏光板（１）には保護膜（１４）が貼着されており、この保護膜（１４）がその複屈折により偏光板（１）の偏光特性を阻害するので、従来の検査装置および検査方法では偏光板（１）に存在する異物、傷、へこみなどの欠陥を精度良く検出することができないという問題があった。
【０００８】
この発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、偏光板の欠陥を精度良く検出することができ、ひいては偏光板の効率的な自動検査が可能な偏光板の検査装置および検査方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために、光源と、該光源からの光を所定方向の直線偏光にする偏光フィルターとを有し、前記偏光フィルターからの直線偏光を被検査物である保護膜付き偏光板に入射させ、保護膜付き偏光板からの透過光に基づいて保護膜付き偏光板の欠陥の検出を行うものとなされた保護膜付き偏光板の検査装置であって、
前記光源から保護膜付き偏光板を透過する光路上に、保護膜付き偏光板の保護膜による光の複屈折を補償する位相差板が配置されてなることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、保護膜付き偏光板の保護膜の位相変化をキャンセルして、保護膜による光の複屈折を補償するので、偏光板に存在する異物、傷、へこみなどの欠陥を精度良く検出することができる。
【００１１】
また、前記光源から保護膜付き偏光板を透過する光路上に、２枚の基板間に液晶層を挟み、かつ電圧により光の位相角が調整可能な可変偏光用光学素子が配置され、前記可変偏光用光学素子に電圧を印可する駆動手段が設けられているのが好ましい。
【００１２】
これによれば、電圧により光の位相角が調節されるので、製品毎に微妙に異なる保護膜による光の複屈折を電気的に自動補正することができる。
【００１３】
また、前記位相差板は、前記偏光フィルターと保護膜付き偏光板との間に配置されているのが好ましい。
【００１４】
これによれば、光源がレーザー光等の直線光（直線光に近似するものも含む）の場合に有利であり、偏光板の欠陥をより一層精度良く検出することができる。
【００１５】
また、前記可変偏光用光学素子は、前記位相差板と前記保護膜付き偏光板との間に配置されているのが好ましい。
【００１６】
これによれば、位相差板により保護膜による光の複屈折をおおよそ補償したあと、可変偏光用光学素子により製品毎に微妙に異なる保護膜の光の複屈折を電気的に自動補正することができる。
【００１７】
また、この発明に係る保護膜付き偏光板の検査方法は、光源と、該光源からの光を所定方向の直線偏光にする偏光フィルターとを有する保護膜付き検査装置において、前記偏光フィルターからの直線偏光を被検査物である保護膜付き偏光板に入射させ、保護膜付き偏光板からの透過光に基づいて保護膜付き偏光板の欠陥の検出を行う保護膜付き偏光板の検査方法であって、
【００１８】
前記光源から保護膜付き偏光板を透過する光路上に設けた位相差板によって、保護膜付き偏光板の保護膜による光の複屈折を補償することを特徴とする。
【００１９】
これによれば、保護膜付き偏光板の保護膜の位相変化をキャンセルして、保護膜による光の複屈折を補償するので、偏光板に存在する異物、傷、へこみなどの欠陥を精度良く検出することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
【００２１】
次にこの発明の一実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、この実施形態に係る保護膜付き偏光板の検査装置の構成概略図である。
【００２３】
図１において、（１）は被検査物である保護膜付き偏光板（以下、偏光板という）、（２）はレーザー光等の光源、（３）は該光源（２）からの光を所定方向の直線偏光にする偏光フィルター、（４）は前記偏光板（１）の保護膜（１４）による光の複屈折を補償する位相差板、（５）は検査位置である。
【００２４】
前記偏光板（１）は、液晶表示装置（以下、ＬＣＤという）の形成などに用いられるもので、図２に示すように、一般にＰＶＡ偏光フィルム（１１）が２枚の基板フィルム（１２）（１２）に挟まれ、一方の基板フィルム（１２）には液晶表面に貼り付けるための粘着剤層（１３）が設けられた構造となされ、粘着剤層（１３）に保護膜（１４）が積層状態に貼着されるとともに、反対側にも表面保護のための保護膜（１４）が貼着されている。
【００２５】
前記偏光板（１）は、保護膜（１４）が貼着された状態で流通搬送されて、ＬＣＤの最終製造工程で液晶表面に貼り付けられる際、初めてこの保護膜（１４）が剥がされる。
【００２６】
また、前記偏光板（１）には、偏光板（１）の製造段階などにおいて、ＰＶＡ偏光フィルム（１１）と基板フィルム（１２）の間に粉塵や切屑などの異物が混入したり、気泡が残ったり、あるいはきずやへこみが生じるなどして欠陥が発生することがある。このような欠陥が存在する偏光板（１）をＬＣＤに用いた場合、その欠陥個所で偏光軸に一致しない偏光方向の光も透過することにより本来黒表示される部分が白表示されたり、あるいは欠陥箇所で偏光軸に一致する偏光方向の光も遮断されることにより本来白表示される部分が黒表示されたり、あるいは欠陥個所で画面が歪んで見えることがあり、その結果としてＬＣＤの機能が低下する。
【００２７】
なお、図１では、説明の便宜上、偏光板（１）の２枚の保護膜（１４）（１４）を１枚の保護膜（１４）とみなし、保護膜（１４）を偏光板本体（１１）〜（１３）と分離した状態で図示している。また、偏光板本体（１１）〜（１３）の表面の斜線はその偏光方向を模式的に表したものである。
【００２８】
前記偏光フィルター（３）は、前記光源（２）からの光を所定方向の直線偏光にするものである。すなわち、光源（２）は、一般に様々な方向を有する光を放射しているが、この偏光フィルター（３）によって光源（２）からの光を偏光面が一つの平面に限定されるような所定方向の直線偏光にする。
【００２９】
なお、図１において、直線フィルター（３）の表面の斜線はその偏光方向を模式的に表したものである。
【００３０】
前記位相差板（４）は、前記偏光板（１）の保護膜（１４）による光の複屈折を補償するものである。
【００３１】
すなわち、通常、偏光フィルター（３）または偏光板（１）を平面方向に回転させ、偏光フィルター（３）と偏光板（１）の偏光軸が直交する場合、偏光フィルター（３）からの直線偏光は偏光板（１）を全く透過しないが、偏光板（１）に欠陥が存在すると、光が欠陥個所を通過する。一方、同じく偏光フィルター（３）または偏光板（１）を平面方向に回転させ、偏光フィルター（３）と偏光板（１）の偏光軸が一致する場合、偏光フィルター（３）からの直線偏光は偏光板（１）を通過するが、偏光板（１）に欠陥が存在すると、光が欠陥個所で遮断される。
【００３２】
しかしながら、上述のように偏光板（１）に貼着されている保護膜（１４）が、前記偏光フィルター（３）からの直線偏光を楕円偏光に変化させてしまうなどして、その複屈折により偏光板（１）の偏光特性を阻害するので、単に偏光フィルター（３）を用いただけでは偏光板（１）に存在する異物、傷、へこみなどの欠陥を精度良く検出することができない。
【００３３】
そこで、前記偏光フィルター（３）と被検査物である偏光板（１）の間に位相差板（４）を配置することによって、偏光板（１）の保護膜（１４）の位相変化をキャンセルして、保護膜（１４）による光の複屈折を補償するものとなされている。
【００３４】
前記検査位置（５）では、偏光板（１）を透過してきた光を検査者が目視により検出するか、あるいはＣＣＤカメラと画像処理装置を組み合わせた画像解析処理により自動的に検出し、これによって偏光板（１）の検査が行われる。
【００３５】
次に前記検査装置による偏光板（１）の検査方法について説明する。
【００３６】
前記検査装置において、まず光源（２）から光を放射させると、光は前記偏光フィルター（３）に入射し、該偏光フィルター（３）において所定方向の直線偏光となる。
【００３７】
そして、前記偏光フィルター（３）からの直線偏光は、前記位相差板（４）に入射し、該位相差板（４）において前記偏光板（１）の保護膜（１４）の位相変化をキャンセルして、保護膜（１４）による光の複屈折を補償するような楕円偏光等となる。
【００３８】
そして、前記位相差板（４）からの楕円偏光等は、前記保護膜（１４）により再び所定方向の直線偏光となり、偏光板（１）本体を透過または遮断される。
【００３９】
しかして、前記偏光フィルター（３）または偏光板（１）を回転させると、偏光フィルター（３）と偏光板（１）の偏光軸が直交または一致することによって、偏光フィルター（３）からの直線偏光を遮断または透過するが、このとき偏光板（１）に欠陥が存在すると、この欠陥部分は正規の透過または遮断が行えず、検査位置（５）において検査作業者の目またはカメラには欠陥部分が黒色または白色に浮かび上がって見えることになる。
【００４０】
このように、位相差板（４）によって偏光板（１）の保護膜（１４）の位相変化をキャンセルして、保護膜（１４）による光の複屈折を補償するので、偏光板（１）に存在する異物、傷、へこみなどの欠陥を精度良く検出することができ、ひいては偏光板（１）の効率的な自動検査が可能となる。
【００４１】
なお、この実施形態では、位相差板（４）を偏光フィルター（３）と偏光板（１）の間に配置するものとしたが、偏光板（１）と検査位置（５）との間に配置してもよいし、あるいは光源（２）と直線フィルター（３）との間に配置してもよい。
【００４２】
また、偏光板（１）には、ＰＶＡ偏光フィルム（１１）が２枚の基板フィルム（１２）（１２）に挟まれた構造のものを用いたが、その他の構造のものであってもよい。
【００４３】
［実施形態２］
次にこの発明の他の実施形態について説明する。
【００４４】
図３は、この実施形態に係る保護膜付き偏光板の検査装置の構成概略図である。
【００４５】
この実施形態では、前記光源（２）から偏光板（１）を透過する光路上であって、前記位相差板（４）と偏光板（１）の間に可変偏光用液晶板（６）が配置されるとともに、該可変偏光用液晶板（６）に電圧を印可する駆動装置（７）が設けられている。
【００４６】
この可変偏光用液晶板（６）は、２枚の基板（６１）（６１）間に液晶層（６２）を挟み、駆動装置（７）からの電圧により光の位相角が調整可能となされたものである。すなわち、可変偏光用液晶板（６）は、電圧により光の偏光角を変化させる旋光子として機能させたものではなく、電圧により光の位相角を変化させる位相子として機能させたものである。
【００４７】
例えば、可変偏光用液晶板（６）は、２枚の透明電極基板（６１）（６１）の間にネマティック液晶層（６２）を挟み、この液晶分子の長軸がこれらの基板（６１）（６１）間で連続的にねじれた構造のツイスティッド・ネマティック（ＴＮ）型液晶板が好ましい。
【００４８】
従って、前記駆動装置（７）により印可電圧を徐々に変化させていくと、それに応じて可変偏光用液晶板（６）における光の位相角も徐々に変化するので、位相差板（４）からの楕円偏光等は可変偏光用液晶板（６）においてその位相角を印可電圧に応じて変化する。
【００４９】
このため、まず位相差板（４）によって、保護膜（１４）の位相変化をキャンセルして保護膜（１４）による光の複屈折をおおよそ補償しておいて、可変偏光用液晶板（６）によって、製品毎に微妙に異なる保護膜（１４）による光の複屈折を電気的に自動補正することができる。
【００５０】
図４は、この実施形態に係る検査装置の具体的構成の一例である。
【００５１】
この検査装置は、ラインカメラ（１０１）、マイクロレンズ（１０２）、ワーク台（１０３）、散乱光照明（１０４）、移動ステージ（１０５）、リニアガイド（１０６）、スライダー（１０７）、架台（１０８）、レンズ（１０９）、ポリゴンミラー（１１０）、可変偏光用液晶板（６）、位相差板（４）、偏光フィルター（３）、レーザー光源（２）、操作盤（１１１）、液晶モニター（１１２）、キーボード（１１３）、制御用パソコン（１１４）を備える。
【００５２】
しかして、ワーク台（１０３）の所定位置に被検査物である偏光板（１）を載置して、レーザー光源（２）からレーザー光を放射する。
【００５３】
レーザー光源（２）からのレーザー光は、偏光フィルター（３）において直線偏光となったあと、位相差板（４）において、偏光板（１）の保護膜（１４）の位相変化をキャンセルして、保護膜（１４）による光の複屈折をおおよそ補償するように所定の楕円偏光等となる。
【００５４】
位相差板（４）からの楕円偏光等は、可変偏光用液晶板（６）において、製品毎に微妙に異なる保護膜（１４）による光の複屈折を電気的に自動補正するようにその位相角を変化する。
【００５５】
可変偏光用液晶板（６）からの楕円偏光等は、ポリゴンミラー（１１０）により所定方向に屈折したあと、レンズ（１０９）により集光された状態で被検査物である偏光板（１）に入射する。偏光板（１）を透過した光は、ラインカメラ（１０１）により撮影され、制御用パソコン（１１４）の画像解析処理により自動的に検出され、これによって偏光板（１）の検査が行われる。
【００５６】
なお、この実施形態では、前記位相差板（４）と偏光板（１）の間に可変偏光用液晶板（６）が配置するものとしたが、前記光源（２）から偏光板（１）を透過する光路上であれば、その他の位置に配置してもよい。
【００５７】
また、可変偏光用光学素子として、ツイスティッド・ネマティック（ＴＮ）型の可変偏光用液晶板（６）を用いたが、印可電圧に応じて位相角を変化するものであれば、その他の光学素子を用いてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、保護膜付き偏光板の保護膜の位相変化をキャンセルして、保護膜による光の複屈折を補償するので、偏光板に存在する異物、傷、へこみなどの欠陥を精度良く検出することができ、ひいては偏光板の効率的な自動検査が可能となる。。
【００５９】
請求項２に係る発明によれば、電圧により光の位相角が調節されるので、製品毎に微妙に異なる保護膜による光の複屈折を電気的に自動補正することができる。
【００６０】
請求項３に係る発明によれば、光源がレーザー光等の直線光（直線光に近似するものも含む）の場合に有利であり、偏光板の欠陥をより一層精度良く検出することができる。
【００６１】
請求項４に係る発明によれば、位相差板により保護膜による光の複屈折をおおよそ補償したあと、可変偏光用光学素子により製品毎に微妙に異なる保護膜の光の複屈折を電気的に自動補正することができる。
【００６２】
請求項５に係る発明によれば、保護膜付き偏光板の保護膜の位相変化をキャンセルして、保護膜による光の複屈折を補償するので、偏光板に存在する異物、傷、へこみなどの欠陥を精度良く検出することができ、ひいては偏光板の効率的な自動検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る保護膜付き偏光板の検査装置の構成概略図である。
【図２】保護膜付き偏光板の分解斜視図である。
【図３】この発明の他の実施形態に係る保護膜付き偏光板の検査装置の構成概略図である。
【図４】保護膜付き偏光板の検査装置の具体的な構成を示す斜視図である。
【図５】従来の保護膜付き偏光板の検査装置の構成概略図である。
【符号の説明】
１・・・保護膜付き偏光板
２・・・光源
３・・・偏光フィルター
４・・・位相差板
５・・・検査位置
【図１】
2005009919.tif 000003
【図２】
2005009919.tif 000004
【図３】
2005009919.tif 000005
【図４】
2005009919.tif 000006
【図５】
2005009919.tif 000007