CN101360989A - 层叠薄膜的制造方法、层叠薄膜的缺陷检测方法、层叠薄膜的缺陷检测装置、层叠薄膜、以及图像显示装置 - Google Patents

层叠薄膜的制造方法、层叠薄膜的缺陷检测方法、层叠薄膜的缺陷检测装置、层叠薄膜、以及图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供无需将新的部件插入到光程中就可以进行已将构成层叠薄膜的相位差层的光学性能偏差考虑进去的缺陷检测的层叠薄膜的缺陷检测装置。是层叠有偏振片(1)和相位差层(隔离件(2))的层叠薄膜(11)的缺陷检测方法，具有：配置在层叠薄膜(11)的薄膜面的一侧的光源(12)、配置在薄膜面的另一侧的摄像部(13)、在光源(12)和摄像部(13)之间配置的检查用偏光滤光器(15)、根据拍摄的图像对存在于偏振片(1)的缺陷进行检测的缺陷检测部(14b)、和对偏光滤光器(15)的偏光轴(L2)和偏振镜(2)的偏光轴(L1)的相对角度位置进行调节的光轴调节部(16)；就偏光滤光器(15)的相对角度位置而言，是在0°＜x≤15°的范围内调节偏光滤光器的相对角度位置x，使得输入到摄像部的可见光的光量成为最小值。

Description

层叠薄膜的制造方法、层叠薄膜的缺陷检测方法、层叠薄膜的缺陷检测装置、层叠薄膜、以及图像显示装置
技术领域
本发明涉及至少层叠有偏振片和面内的取向角偏差大的相位差层的层叠薄膜的制造方法、层叠薄膜的缺陷检测方法、层叠薄膜的缺陷检测装置、层叠薄膜、以及图像显示装置。
背景技术
作为层叠薄膜，有具备如图10例示的层叠结构的膜。该层叠薄膜11是由在偏振镜1a的两侧隔着胶粘剂层层叠的保护薄膜1b构成的偏振片1、和在该偏振片1的一个面上隔着粘合剂层2a层叠的隔离件2构成。当对在对该偏振片1中存在的异物、损伤、裂点(knick)等缺陷进行检查时，利用适当的光源向偏振片1照射光，借助线传感器或二维电视摄像机等的摄像部获得其反射光像或透过光像，根据获得的图像数据，进行缺陷检测。另外，在进行偏振片1的检查时，在使检查用偏光滤光器介于光源和摄像部之间的光程中的状态下，获得图像数据。通常该检查用偏光滤光器的偏光轴(例如，偏光吸收轴)被配置成与作为检查对象的偏振片1的偏光轴(例如，偏光吸收轴)正交的状态(交叉尼科耳)。通过配置成交叉尼科耳，假设不存在缺陷，则从摄像部输入全面黑的图像，如果存在缺陷，则该部分不为黑。因此，通过设定适当的阈值，可以检测出缺陷。
但是，在偏振片1是具有隔离件1的层叠薄膜的情况下，由于隔离件2具有双折射性(相位差)，在该情况下使直线偏振光成为椭圆偏振光，实质上偏振片1和检查用偏光滤光器没有成为交叉尼科耳的状态。其结果，产生无法高精度检查层叠薄膜11含有的偏振片1的缺陷的问题。
作为解决了该问题的层叠薄膜的缺陷检测装置，公知的是下述专利文献1所公开的偏振片检查装置。该偏振片检查装置具有光源、和使来自该光源的光成为直线偏振光的检查用偏光滤光器，使该直线偏振光入射到带有保护膜(相当于相位差层)的偏振片，根据其透过光像进行缺陷检测。进而，在从光源透过带有保护膜的偏振片的光程上，配置有对通过保护膜的光的双折射进行补偿的相位差板。通过另外配置该相位差板，可以消除基于保护膜的相位变化，对基于保护膜的光的双折射进行补偿。进而，为了对每个产品的基于微妙不同的保护膜的双折射进行补偿，还公开有配置可以通过电压调节光的相位角的可变偏振光用光学元件的结构例。
专利文献1：特开2005-9919号公报
但是，在上述专利文献1中，有必要另外配置检查用的相位差板或可变偏振光用光学元件，所以在多余的部件增加的同时，由于多余部件的存在而导致光源的光量降低，使检查精度降低，所以有时无法满足近年来的偏振片所要求的高精度、高品质的检查要求。进而，当构成层叠薄膜11的相位差层是如同隔离件那样在最终使用时被剥离的临时粘合薄膜时，这样的薄膜是没有必要严格控制面内相位差或分子的取向角的薄膜，薄膜面内以及每产品批次的取向角偏差变得比较大，所以在专利文献1中存在即使使用检查用的特定相位差板也无法完全消除相位差、检查精度未得到提高的问题。
该相位差层产生的问题在于，不仅使直线偏振光成为椭圆偏振光，而且由于上述偏差，在图像中心部和端部的偏光状态也不同，由摄像部输入的图像在中心部和端部的亮度不同。理想的是缺陷部和其以外的图像部分的对比度与图像中的位置无关而恒定，但基于上述理由，对比度变得不均匀。其结果，虽然存在明显大的气孔等的亮点，但仍被判断为合格，相反，虽然是应被判断为合格的非常小的缺陷，但有可能被误判断为不合格。例如，在图8中，左侧的缺陷可以容易地检测出，但右侧的缺陷由于缺陷周围的显示变得过亮，所以容易漏检。即，在图像的中心部和端部需要缺陷检测能力恒定。因此，如专利文献1所示，仅仅插入相位差板，无法进行考虑了上述偏差的缺陷检查。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而完成的发明，其课题在于，提供无需将新的部件插入到光程中就可以进行已将构成层叠薄膜的相位差层的光学性能偏差考虑进去的缺陷检测的层叠薄膜的制造方法、层叠薄膜的缺陷检测方法、层叠薄膜的缺陷检测装置、层叠薄膜、以及图像显示装置。
为了解决上述课题，本发明的层叠薄膜的制造方法，包括：
至少层叠偏振片和相位差层制造层叠薄膜的工序、和对所制造的层叠薄膜进行缺陷检查的工序，其特征在于，上述缺陷检查工序包括：
通过配置在层叠薄膜的薄膜面的一侧的光源向层叠薄膜照射光的工序、
通过配置在上述薄膜面的另一侧的摄像部对层叠薄膜的透过光像进行拍摄的工序、
根据由摄像部拍摄的透过光像对存在于层叠薄膜的缺陷进行检测的缺陷检测工序、和
对在上述薄膜面和摄像部之间的光程上配置的检查用的偏光滤光器的偏光轴和上述偏振片的偏光轴的相对角度位置进行调节的工序，
上述偏光滤光器的相对角度位置调节是在0°＜x≤15°的范围内调节偏光滤光器的相对角度位置x，以使输入到摄像部的可见光的光量成为最小值。
另外，为了解决上述课题，本发明的层叠薄膜的缺陷检测方法，是至少层叠有偏振片和相位差层的层叠薄膜的缺陷检测方法，其特征在于，包括：
通过配置在层叠薄膜的薄膜面的一侧的光源向层叠薄膜照射光的工序、
通过配置在上述薄膜面的另一侧的摄像部对层叠薄膜的透过光像进行拍摄的工序、
根据由摄像部拍摄的透过光像对存在于层叠薄膜的缺陷进行检测的缺陷检测工序、和
对在上述薄膜面和摄像部之间的光程上配置的检查用的偏光滤光器的偏光轴和上述偏振片的偏光轴的相对角度位置进行调节的工序，
上述偏光滤光器的相对角度位置调节是在0°＜x≤15°的范围内调节偏光滤光器的相对角度位置x，以使输入到摄像部的可见光的光量成为最小值。
对基于该结构的层叠薄膜的制造方法以及缺陷检测方法的作用、效果进行说明。成为检查对象的层叠薄膜至少层叠有偏振片和相位差层。在层叠薄膜的薄膜面的一侧配置光源，在另一侧配置摄像部(例如，线传感器摄像机)。另外，在光源和摄像部之间的光程中配置检查用的偏光滤光器。检查用偏光滤光器可以配置在薄膜面的一侧和另一侧的任意，但没有由光源的热或光导致的劣化或光量的降低，比较小即可，所以优选配置在摄像部侧。从光源照射的光在透过作为检查对象的层叠薄膜时，正常部分仅通过直线偏振光，缺陷部分也透过直线偏振光以外的光，所以已通过偏光滤光器的光，在没有缺陷的部分成为黑显示，在缺陷部分其显示更亮，摄像部中被输入层叠薄膜的透过光像。缺陷检测部根据该已输入的透过光像的图像数据进行缺陷检测。其中，进行缺陷检测时的手法或算法多数是公知的，并不限于特定的检测方法。
另外，在本发明中，具有对检查用的偏光滤光器的偏光轴和偏振镜的偏光轴的相对角度位置进行调节的功能。这是因为，如前所述，考虑了基于相位差层的相位差或取向角偏差，可以设定最佳相对角度位置。具体而言，当以偏振片和检查用偏光滤光器的偏光轴正交的位置为相对角度位置的基准(0°)时，在0°＜x≤15°的范围内，通过使其在与旋转轴正交的平面内旋转而将偏光滤光器的相对角度位置x设定在光量成为最小的位置。由此，输入到摄像部的光量在成为检查对象的层叠薄膜的面内大致恒定，高精度的缺陷检测成为可能。其中，还知道如果偏振薄膜的相对角度位置过大，输入到摄像部的光量过大，所以难以进行缺陷检测。另外，上述相对角度位置可以根据相位差层的相位差和取向角在基准位置(0°)至±15°的范围内被适当设定。上述的结果是：可以不必将相位差薄膜之类的新的部件插入到光程中，而进行将构成层叠薄膜的相位差层的光学性能的偏差考虑进去的缺陷检测。特别是在取向角偏差大的时候，可以更大地发挥其作用、效果。
本发明的层叠薄膜的制造方法，具有至少层叠偏振片和相位差层制造层叠薄膜的工序、和对如前所述的层叠薄膜的缺陷进行检查的工序，所以在缺陷检查工序中，如前所述，可以不必将相位差薄膜之类的新的部件插入到光程中，而进行将构成层叠薄膜的相位差层的光学性能的偏差考虑进去的缺陷检测。
为了解决上述课题，本发明的层叠薄膜的缺陷检测装置，是至少层叠有偏振片和相位差层的层叠薄膜的缺陷检测装置，其特征在于，具有：
配置在层叠薄膜的薄膜面的一侧并对层叠薄膜照射光的光源，
配置在上述薄膜面的另一侧并对层叠薄膜的透过光像进行拍摄的摄像部，
在上述薄膜面和摄像部之间的光程上配置的检查用的偏光滤光器，
根据由摄像部拍摄的透过光像对存在于层叠薄膜的缺陷进行检测的缺陷检测部，和
对偏光滤光器的偏光轴和上述偏振片的偏光轴的相对角度位置进行调节的光轴调节部；
通过上述光轴调节部，在0°＜x≤15°的范围内调节上述偏光滤光器的相对角度位置x，使得输入到摄像部的可见光的光量成为最小值。
通过该缺陷检测装置，如前所述，可以不必将相位差薄膜之类的新的部件插入到光程中，而进行将构成层叠薄膜的相位差层的光学性能的偏差考虑进去的缺陷检测。
在本发明中，上述光轴调节部优选通过使偏光滤光器旋转来调节相对位置角度。通过使偏光滤光器旋转可以发现最佳相对角度位置，即使层叠薄膜的种类不同，但通过使偏振光薄膜旋转，仍可以相对于各种制品将检查用偏光滤光器配置在适当的位置。
在本发明中，上述光轴调节部优选在光程上设置从将偏光轴设定为不同方向的多个偏光滤光器中选择的1个偏光滤光器。即使不使偏光滤光器在平面内旋转而选择将偏光轴设定成不同方向的多个偏光滤光器中的一个，由此也可以将最佳偏光滤光器配置在光程中。
附图说明
图1是表示层叠薄膜的缺陷检测装置的结构的示意图。
图2是表示层叠薄膜的缺陷检测装置的其他结构的示意图。
图3是对检查用偏光滤光器的偏光轴的调节机构进行说明的图。
图4是对检查用偏光滤光器的偏光轴的调节机构的其他实施方式进行说明的图。
图5是表示相对于具有相位差层的偏振片使偏光滤光器旋转到光量最小的位置进行拍摄时的图像信号的图。
图5A是表示相对于具有相位差层的偏振片使偏光滤光器旋转到光量最小的位置进行拍摄时的图像信号的图。
图5B是表示相对于具有相位差层的偏振片使偏光滤光器旋转到光量最小的位置进行拍摄时的图像信号的图。
图5C是表示相对于具有相位差层的偏振片使偏光滤光器旋转到光量最小的位置进行拍摄时的图像信号的图。
图6是表示使用相对于具有相位差层的偏振片配置成交叉尼科耳的偏光滤光器进行拍摄时的图像信号的图。
图7是表示使用相对于不具有相位差层的偏振片配置成交叉尼科耳的偏光滤光器进行拍摄时的图像信号的图。
图8是表示图6的例子中的原图像和二值化图像的图。
图9是表示图5的例子中的原图像和二值化图像的图。
图10是表示层叠薄膜的截面结构的图。
图中：1-偏振片，1a-偏振镜，1b-保护薄膜，2-隔离件，11-层叠薄膜，12-摄像部，13-光源，14-图像处理装置，14a-光量检测部，14b-缺陷检测部，15-检查用偏光滤光器，16-光轴调节部，17-图像数据获得部，18-监视器，19-存储装置，20-标记装置，21-标记控制部，L1、L2-偏光轴
具体实施方式
使用附图对本发明的层叠薄膜的缺陷检测方法以及装置的优选实施方式进行说明。图1是表示缺陷检测方法以及装置的结构的示意图。作为检查对象的层叠薄膜11具有如图10所示的层叠结构，在偏振片1的一侧层叠有隔离件2(相当于相位差层)。不过，层叠薄膜11的截面结构并不限于此，例如可以是还层叠有表面保护薄膜的结构。
在图1中，构成层叠薄膜11的偏振片1从被卷绕成未图示的卷筒的状态拉出，并从图的左侧被运送到右侧。在层叠薄膜11的薄膜面的一侧(在图1中的下方)配置检查用的光源13。作为光源13，可以使用荧光灯、卤素灯、金属卤化物灯、LED等，根据作为检查对象的层叠薄膜11(偏振片1)的种类选择适当的光源13。作为光源13的形状，可以适当使用平面状或灯泡形、在薄膜宽度方向长的形状的光源等。
作为摄像部12，由线传感器摄像机或二维电视摄像机等构成。摄像部12与层叠薄膜11的宽度方向尺寸相对应，沿着宽度方向配置1个或多个。图像处理装置14具有通过对由摄像部12拍摄的图像数据进行图像处理而进行层叠薄膜11(偏振片1)的缺陷检测的功能。连结摄像部12和光源13的光程被设定成相对于层叠薄膜11的薄膜面垂直，但根据光源13或摄像部12的设置场所的限制，如图2所示可以将光程相对于薄膜面倾斜配置。
检查用偏光滤光器15如图1所示被配置在摄像部12的前面。检查用偏光滤光器15的偏光轴L2(参照图3)通常被配置成与偏振片1的偏光轴L1成为交叉尼科耳的位置关系，但以往所说明的那样，由于隔离件2(相位差层)的存在，实质上不是交叉尼科耳的关系。另外，这样的相位差层具有所谓取向角的偏差大的特性。因此，如以往所示，从检查精度的角度来看将检查用偏光滤光器15配置成交叉尼科耳是不合适的，而有必要将检查用偏光滤光器15配置在将相位差层的特性考虑进去的最佳位置。其中，检查用偏光滤光器15是与偏振片1相同的构件，且使用没有缺陷存在的构件。
图3是对检查用偏光滤光器15的偏光轴L2的调节进行说明的图。光轴调节部16提供在平面内使检查用偏光滤光器15旋转的机构。旋转中心与连结光源13和摄像部12的光程一致。
进而，成为检查对象的层叠薄膜11存在各种种类，所以根据层叠薄膜11的种类而最佳的检查用偏光滤光器15的配置不同。因此，如图3所示，通过设置使检查用偏光滤光器15水平旋转的机构，可以根据层叠薄膜11的种类进行适当的缺陷检测。此时，优选在检查用偏光滤光器15上刻印·印刷旋转角度或贴附标记以知道使检查用偏光滤光器15相对于基准位置旋转了多少度。另外，可以构成为将偏振片1的种类和角度位置的关系储存在存储器中，通过光轴调节部16自动设定成规定的角度位置。
通过摄像部12拍摄的图像信号被图像数据获得部17变换成以数字数据化的图像数据，而被输送给图像处理装置14。图像处理装置14是以软件的功能为核心而构成，具备光量检测部14a和缺陷检测部14b的功能。光量检测部14a对被拍摄的图像的亮度成为最小的位置进行检测。缺陷检测部14b通过对由摄像部12获得到的图像数据进行图像处理来进行缺陷检测，关于缺陷检测算法可以使用公知的手法。例如，由于缺陷存在处亮度变亮，所以利用规定水平的阈值将获得的图像数据二值化，由此可以抽出缺陷。可以计算出所抽出的缺陷的面积、长度、宽度、亮度等特征量，从该特征量中选择1个乃至多个来进行是否合格的判断。
监视器18可以映出由摄像部12拍摄的图像，可以对缺陷的存在进行目视确认。存储装置19在检测出缺陷的情况下对其位置坐标或缺陷的特征量等进行储存。标记装置20是在抽出缺陷的情况下用于标记该缺陷位置的装置。标记控制部21对标记装置20的动作进行控制。具体而言，根据在存储装置19中储存的缺陷位置的坐标信号，对缺陷位置(或者偏振片1的宽度方向的端部)准确地进行标记，由此对标记装置20进行控制。关于标记装置20，可以使用具有公知结构的装置。例如，标记可以通过自动记分器(magic mark)进行。另外，可以通过喷墨打印机等在偏振片1上打印缺陷的特征量(缺陷信息)。
接着，对检查用偏光滤光器15的配置进行说明。首先，将检查用偏光滤光器15设定在与作为检查对象的层叠薄膜11中的偏振片1成为交叉尼科耳的位置(基准位置＝0°)。该状态是具有如图8所示的难以检测的缺陷的状态。因此，接着，对由摄像部13输入、由光量检测部14a处理的数据(例如，图6)进行确认，同时使偏光滤光器15旋转到其光量最小的位置。由此，如图5所示输出的光量在薄膜面内大致为恒定，所以如图9所示难以检测的缺陷也可以容易地被检测出来。在这里，使输出的光量大致恒定是指例如在将其亮度分割成256灰度(例如，黑显示＝0，白显示＝255)的情况下，亮度的最大值和最小值的差为40以下，该差优选为25以下以使检测精度进一步提高，更优选为15以下。进而，该偏光滤光器15的设定可以自动化，可以如3所示设置光量检测部14a以及光轴调节部16，可以设置借助计算机自动设定成光量成为最小值的位置的机构。这样的自动化机构使根据连续运送的层叠薄膜的状态进行最佳状态下的检查成为可能，所以优选在连续生产以及检查时使用。
图4是表示检查用偏光滤光器15的其他实施方式的图。图4(a)是偏光轴不同的3个检查用偏光滤光器15A、15B、15C直线连结而成的结构，通过在光程上设置任何一个偏光滤光器15，可以调节偏光轴的相对角度位置。各检查用偏光滤光器15A、15B、15C的偏光轴L21、L22、L23稍微不同。图4(b)是偏光轴不同的3个偏光滤光器15A、15B、15C在圆周方向上连结而成的结构。在图4的例子中，偏光滤光器15的数量是3个，但并不限于此，可以适当决定。
接着，举出具体的实施例进行说明。作为光源13，使用卤素灯，作为摄像部12，使用线传感器摄像机。首先，作为检查对象的层叠薄膜11，使用具有作为相位差层的隔离件(东丽薄膜加工制セラピ一ルMDA38、取向角偏差8.6°)同时不存在缺陷的膜。此外，边使偏光滤光器15旋转边监控光量，将在光量成为最小值的位置(偏光滤光器的相对轴角度5°)的由摄像部12得到的图像信号示于图5。尽管在图像的中央部和端部存在若干波动，但线传感器摄像机的视场方向(主扫描方向)的亮度大致恒定，缺陷存在于任何位置都可以稳定地检测到。
验证中使用的光源13使用モリテツクス公司制卤素光源装置MHF-100(100瓦特)，将光源亮度(自光源30cm的上方测定的亮度)调节成6060cd/m2。
另一方面，在使用未层叠上述相位差层的偏振片1时，配置检查用偏光滤光器15以成为交叉尼科耳(偏光滤光器的相对轴角度0°)，随后，将未层叠有相位差层的偏振片1置换成层叠有相位差层的偏振片1进行拍摄，将此时得到的图像信号示于图6。在具有相位差层的情况下，如果配置成交叉尼科耳，则在中央部和端部的亮度差较大而不稳定，所以无法稳定地进行缺陷是否合格的判断。
进而，未层叠有相位差层的偏振片1使用不存在缺陷的构件，将检查用偏光滤光器15配置成交叉尼科耳，将此时的图像信号示于图7。
在这里，以图5～7的条件在左端、中央、右端的位置检测出在图7的中央部的位置检测出面积为“20”的缺陷时的缺陷面积(像素单位)被示于表1中。此时的面积计算利用Matrox公司制的Inspector。另外，在图5～7中，将用256灰度表示亮度时的最大值、最小值、最大值和最小值的差示于表2。表2中的数值表示以与表1相同的方法检测出的值。
另外，图5A表示使用取向角偏差为8.11°的隔离件来代替在图5中使用的隔离件时的图像信号。此时的偏光滤光器15的相对轴角度为7°。图5B表示使用取向角偏差为7.35°的隔离件来代替在图5中使用的隔离件时的图像信号。此时的偏光滤光器15的相对轴角度为9°。图5C表示使用取向角偏差为7.93°的隔离件来代替在图5中使用的隔离件时的图像信号。此时的偏光滤光器15的相对轴角度为6°。这些隔离件都是用东丽薄膜加工制这些隔离件都是用东丽薄膜加工制セラピ一ルMDA38。就任何隔离件而言，检查用偏光滤光器15的调节角度为15°以内。
[表1]
  図5   図6   図7
  左端   21   14   21
  中央   19   7   20
  右端   16   2   21
  図5   図5A   図5B   図5C   図6   図7
  最大   128   130   138   130   190   125
  最小   115   117   123   119   130   118
差 13 13 15 11 60 7
就图5或图7的情况而言，缺陷位于任何位置都是大小大致相同的面积，但在图6的情况下，因位置的不同而面积有很大差异，无法进行稳定的缺陷检测。将图6的情况的实际图像示于图8。图8(a)表示二值化图像，(b)表示二值化之前的原图像。根据检查的位置而缺陷的背景的亮度不同，被检测出的位于右侧的缺陷的大小比实际的小。
图5的情况的实际图像同样示于图9。此时，不存在由检查位置导致的背景亮度的差异，所以中央部和端部的检测精度相同，与图8不同，任何位置的缺陷的面积都可以被准确地检测出来。
<层叠薄膜的具体例子>
作为本发明中处理的层叠薄膜11的例子，可以举出具有偏振片1的薄膜进行说明，进而对具体的结构例子进行说明。偏振片形成为长带状，从薄膜状的偏振片原材料冲裁成各种大小的偏振片而得到。偏振片卷筒例如可以通过在预先制造的PVA薄膜(偏振镜)的表背两面贴合例如TAC薄膜(保护薄膜)而得到。有必要对在该成为多层结构的偏振片原材料N的表面或内部存在的缺陷(损伤或异物等)进行检测。
偏振片原材料N是利用包含如下工序的制造方法制造的，即(A)对已实施了染色、交联及拉伸处理的聚乙烯醇系薄膜进行干燥而获得偏振镜的工序，(B)在该偏振镜的单侧或两侧粘贴保护层的工序，(C)在粘贴后进行加热处理的工序。
聚乙烯醇系薄膜的染色、交联、拉伸等各处理不需要分别进行，也可以同时进行，另外，各处理的顺序也可以是任意的。而且，作为聚乙烯醇系薄膜，也可以使用实施了溶胀处理的聚乙烯醇系薄膜。一般来说，将聚乙烯醇系薄膜浸渍在含有碘或双色性色素的溶液中，在使之吸附碘或二色性色素而染色后，进行清洗，在含有硼酸或硼砂等的溶液中以3倍～7倍的拉伸倍率进行单向拉伸后，进行干燥处理。通过在含有碘或二色性色素的溶液中进行拉伸后，再在含有硼酸或硼砂等的溶液中进行拉伸(二级拉伸)，之后再进行干燥，可以提高碘的取向性，改善偏光度特性，因此特别优选。
作为所述聚乙烯醇系聚合物，例如可以举出在使醋酸乙烯酯聚合后进行了皂化处理的材料、在醋酸乙烯酯上共聚了少量的不饱和羧酸、不饱和磺酸、阳离子性单体等可以共聚的单体的材料等。聚乙烯醇系聚合物的平均聚合度虽然没有特别限制，可以使用任意聚合度的材料，但是优选1000以上，更优选2000～5000。另外，聚乙烯醇系聚合物的皂化度优选在85摩尔％以上，更优选98～100摩尔％。
所制造的偏振镜的厚度虽然一般为5～80μm，但是并不限定于此，另外，关于调整偏振镜的厚度的方法，也没有特别限定，可以使用拉幅机、滚筒拉伸或压延等通常的方法。
对偏振镜与作为保护层的偏振镜保护薄膜的粘接处理没有特别限定，例如可以借助由乙烯醇系聚合物制成的胶粘剂或至少由硼酸或硼砂、戊二醛或三聚氰胺、草酸等乙烯醇系聚合物的水溶性交联剂制成的胶粘剂等进行。该粘接层作为水溶液的涂布干燥层等而形成，在调制该水溶液时，可以根据需要配合其他的添加剂或酸等催化剂。
作为设于偏振镜的单侧或两侧的偏振镜保护薄膜，可以使用适宜的透明薄膜。其中，优选使用由透明性或机械强度、热稳定性或水分屏蔽性等优良的聚合物制成的薄膜。作为该聚合物，可以举出如三乙酸纤维素等乙酸酯系树脂，聚碳酸酯系树脂、聚芳酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯系树脂，聚酰亚胺系树脂、聚砜系树脂、聚醚砜系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚降冰片烯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯系树脂、液晶聚合物等。薄膜也可以用浇注法、压延法、挤出法中的任意方法制造。
另外，可以举出特开2001-343529号公报(WO01/37007)中记述的聚合物薄膜，例如含有(A)在侧链上具有取代和/或未取代亚氨基的热塑性树脂、和(B)在侧链上具有取代和/或未取代苯基及腈基的热塑性树脂的树脂组合物。作为具体例，可以举出含有由异丁烯和N-甲基顺丁烯二酰亚胺构成的交替共聚物和丙烯腈-苯乙烯共聚物的树脂组合物的薄膜。作为薄膜可以使用由树脂组合物的混合挤出品等制成的薄膜。这些薄膜由于相位差小、光弹性系数小，因此可以消除由偏振片的变形造成的不均等不良情形，另外由于透湿度小，因而在加湿耐久性方面也很优良。
此外，偏振镜保护薄膜最好没有着色。所以，优选使用以Rth＝[(nx+ny)/2-nz]·d(其中，nx、ny为薄膜平面内的主折射率，nz为薄膜厚度方向的折射率，d为薄膜厚度)表示的薄膜厚度方向的相位差值为-90nm～+90nm的保护薄膜。通过使用该厚度方向的相位差值(Rth)为-90nm～+90nm的保护薄膜，可以基本上消除由偏振镜保护薄膜引起的偏振片的着色(光学着色)。厚度方向的相位差值(Rth)更优选为-80nm～+80nm，特别优选-70nm～+70nm。
从偏光特性或耐久性等方面考虑，优选如三乙酸纤维素等乙酸酯系树脂，特别优选对表面用碱等进行了皂化处理的三乙酸纤维素薄膜。而且，当在偏振镜的两侧设置偏振镜保护薄膜时，也可以在其正反两面使用由不同的聚合物制成的偏振镜保护薄膜。偏振镜保护薄膜的厚度虽然为任意值，但是一般来说，出于偏振片的薄型化等目的，设为500μm以下，优选1～300μm，特别优选5～200μm。
作为在上述偏振片上层叠的相位差层，只要是具有相位差的光学层即可，作为相位差层的例子，可以举出聚合物的涂布干燥层、或液晶分子的取向固定层以及、隔着粘结剂层贴合的相位差板或临时粘合薄膜之类的聚合物薄膜。本发明特别优选用于检查层叠有薄膜面内相位差偏差大的相位差层的层叠薄膜，作为相位差偏差大的相位差层，可以例示在上述偏振片上隔着粘合剂临时粘合的隔离件、或与粘合剂层叠且为了保护偏振片的表面而临时粘合的偏振片保护薄膜。这些在偏振片上临时粘合的薄膜通常是在搬运时使用而在偏振片的安装时被剥离的薄膜，所以并非是严格控制薄膜面内的相位差偏差的薄膜。因此，层叠有这样的临时粘合薄膜的偏振片的缺陷检查是比较困难的。
上述相位差偏差可以用分子的取向角偏差来表示。取向角偏差是表示从对相位差层的相位差进行控制的分子的需要的取向角度错开何种程度的指标，但本发明即便在具有取向角偏差为6°以上的相位差层的层叠薄膜中也可以优选使用，可以进行高精度的检查。就该取向角偏差而言，例如在薄膜的宽度方向均等地测定3～6点左右的取向角，求出其最大值和最小值的差，上述取向角可以通过市售的相位差测定装置来测定，例如可以使用王子计测机器(株)制的KOBRA-21ADH进行测定。
只要不损害本发明的目的，偏振镜保护薄膜也可以是实施了硬膜(hard-coat)处理或防反射处理、以防粘连、或者扩散乃至抗眩光等为目的的处理的材料。硬膜处理是为了防止对偏振片表面的损伤等而实施的，例如可以利用在透明保护薄膜的表面附加由硅酮系等适宜的紫外线固化型树脂形成的、具有良好的硬度和光滑性等的固化被膜的方式等来形成。
另一方面，防反射处理是为了防止偏振片表面上的外来光的反射而实施的，可以通过形成以往的防反射膜等来实现目的。另外，防粘连处理是为了防止与相邻层的密接而实施的，抗眩光处理是为了防止因外来光在偏振片的表面反射而阻碍对偏振片透过光的识别等而实施的，例如可以通过利用喷砂方式或压花加工方式等的粗糙化方式或透明微粒的配合方式等适宜的方式，在透明保护薄膜的表面附加微细凹凸构造来形成。
本发明的层叠薄膜在实际使用时，可以将各种光学层层叠而作为光学膜使用。对于该光学层，没有特别限定，例如可以举出在所述透明保护薄膜的未粘接偏振镜的面(未设置所述胶粘剂涂布层的面)上，实施硬膜处理或防反射处理、以防粘连或扩散或抗眩光为目的的表面处理，或者层叠以视角补偿等为目的的取向液晶层的方法。另外，还可以举出粘贴1层或2层以上反射板或半透过板、相位差板(包括1/2或1/4等波阻片(λ板))、视角补偿薄膜等在液晶显示装置等的形成中使用的光学薄膜的方法。特别是，如果薄片状制品是偏振片，则适合用作层叠反射板或半透过反射板而形成的反射型偏振片或半透过型偏振片、层叠相位差板而形成的椭圆偏振片或圆偏振片、层叠视角补偿层或视角补偿薄膜而形成的宽视场角偏振片、或者层叠亮度改善薄膜而形成的偏振片。
反射型偏振片是在偏振片上设置了反射层的构件，是用于形成通过使来自辨识侧(显示侧)的入射光反射而进行显示的类型的液晶显示装置等的构件，可以省略背光灯等光源的内置，因而具有容易实现液晶显示装置的薄型化等优点。反射型偏振片的形成可以利用根据需要隔着透明保护层等在偏振片的单面上附设由金属等制成的反射层的方式等适宜的方式来进行。
还有，在上述中，半透过型偏振片可以通过作成用反射层反射光的同时使光透过的半透半反镜等半透过型的反射层而获得。半透过型偏振片通常被设于液晶单元的背面侧，可以形成如下类型的液晶显示装置等，即，在比较明亮的环境中使用液晶显示装置等的情况下，反射来自于辨识侧(显示侧)的入射光而显示图像，在比较暗的环境中，使用在半透过型偏振片的背面内置的背光灯等内置光源来显示图像。即，半透过型偏振片在如下类型的液晶显示装置等的形成中十分有用，即，在明亮的环境下可以节约使用背光灯等光源的能量，在比较暗的环境下也可以使用内置光源的类型的液晶显示装置等的形成中非常有用。
对偏振片上还层叠相位差板而构成的椭圆偏振片或圆偏振片进行说明。在将直线偏振光改变为椭圆偏振光或圆偏振光，或者将椭圆偏振光或圆偏振光改变为直线偏振光，或者改变直线偏振光的偏振方向的情况下，可以使用相位差板等。特别是，作为将直线偏振光改变为圆偏振光或将圆偏振光改变为直线偏振光的相位差板，可以使用所谓的1/4波阻片(也称为λ/4板)。1/2波长板(也称为λ/2板)通常用于改变直线偏振光的偏振方向的情况。
椭圆偏振片可以有效地用于以下情形等，即补偿(防止)超扭曲向列相(STN)型液晶显示装置的液晶层因双折射而产生的着色(蓝或黄)，从而进行所述没有着色的白黑显示的情形等。另外，控制了三维折射率的偏振片，还可以补偿(防止)从斜向观察液晶显示装置的画面时产生的着色，因而十分理想。圆偏振光片例如可以有效地用于对以彩色显示图像的反射型液晶显示装置的图像的色调进行调整的情形，而且还具有防反射的功能。
作为相位差板，可以举出对高分子材料进行单向或双向拉伸处理而形成的双折射性薄膜、液晶聚合物的取向薄膜、用薄膜支撑液晶聚合物的取向层的构件等。拉伸处理例如可以利用滚筒拉伸法、沿长间隙拉伸法、拉幅机拉伸法、管式拉伸法等进行。拉伸倍率在单向拉伸的情况下，一般为1.1～3倍左右。对相位差板的厚度也没有特别限定，一般为10～200μm，优选20～100μm。
作为所述高分子材料，例如可以举出聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基乙烯醚、聚羟基乙基丙烯酸酯、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、聚碳酸酯、聚芳酯、聚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、聚烯丙基砜、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚氯乙烯、纤维素系聚合物或它们的二元系、三元系各种共聚物、接枝共聚物、混合物等。这些高分子材料可通过拉伸等而成为取向物(拉伸薄膜)。
作为所述液晶聚合物，例如可以举出在聚合物的主链或侧链上导入了赋予液晶取向性的共轭性的直线状原子团(mesogene)的主链型或侧链型各种聚合物等。作为主链型的液晶性聚合物的具体例，可以举出具有在赋予弯曲性的间隔部上结合了直线状原子团的构造的聚合物，例如向列取向性的聚酯系液晶性聚合物、圆盘状聚合物或胆甾醇型聚合物等。作为侧链型的液晶性聚合物的具体例，可以举出如下的化合物等，即，将聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙二酸酯为主链骨架，作为侧链隔着由共轭性的原子团构成的间隔部而具有由赋予向列取向性的对位取代环状化合物单元构成的上述直线原子团部。这些液晶聚合物通过以下方法进行处理，即，在对于形成在玻璃板上的聚酰亚胺或聚乙烯醇等薄膜的表面进行摩擦处理后的材料、斜向蒸镀了氧化硅的材料等的取向处理面上，铺展液晶性聚合物的溶液而进行热处理。
相位差板可以是例如各种波阻片或用于补偿由液晶层的双折射造成的着色或视角等的材料等具有对应于使用目的的适宜的相位差的材料，也可以是层叠2种以上的相位差板而控制了相位差等光学特性的材料。
将偏振片和亮度改善薄膜贴合在一起而成的偏振片通常被设于液晶单元的背面一侧使用。亮度改善薄膜是显示如下特性的薄膜，即，当因液晶显示装置等的背光灯或来自背面侧的反射等，有自然光入射时，反射特定偏光轴的直线偏振光或特定方向的圆偏振光，而使其他光透过。因此将亮度改善薄膜与偏振片层叠而成的偏振片，可以使来自背光灯等光源的光入射，而获得特定偏振光状态的透过光，同时，所述特定偏振光状态以外的光不能透过，被予以反射。借助设于其后侧的反射层等再次反转在该亮度改善薄膜面上反射的光，使之再次入射到亮度改善薄膜上，使其一部分或全部作为特定偏振光状态的光透过，从而增加透过亮度改善薄膜的光，同时向偏振镜提供难以吸收的偏振光，从而增大能够在液晶显示图像的显示等中利用的光量，并由此可以提高亮度。
另外，本发明的层叠薄膜如同所述偏振光分离型偏振片，可以由层叠了偏振片和2层或3层以上的光学层的构件构成。所以，也可以是组合所述反射型偏振片或半透过型偏振片和相位差板而成的反射型椭圆偏振片或半透过型椭圆偏振片等。
在偏振片上层叠了所述光学层的光学膜，可以利用在液晶显示装置等的制造过程中依次独立层叠的方式来形成，但是预先经层叠而成为光学膜的偏振片在质量的稳定性或组装操作等方面优良，因此具有可以改善液晶显示装置等的制造工序的优点。在层叠中可以使用胶粘剂层等适宜的粘接手段。在粘接所述偏振片和其他光学层时，它们的光学轴可以根据目标相位差特性等而采用适宜的配置角度。
本发明的偏振片或所述的层叠光学构件中，也可以设置用于与液晶单元等其他构件粘接的粘合层。对于该粘合层没有特别限定，可以用丙烯酸系等基于以往的适宜的粘合剂来形成。从防止由吸湿造成的发泡现象或剥离现象、防止由热膨胀差等造成的光学特性的降低或液晶单元的翘曲以及形成高质量并且耐久性优良的图像显示装置的性质等方面考虑，优选吸湿率低并且耐热性优良的粘合层。另外，可以采用通过含有微粒而显示出光扩散性的粘合层等。粘合层根据需要设置在所需要的面上即可，例如，对由偏振镜和保护薄膜构成的偏振片来说，根据需要在保护薄膜的单面或双面上设置粘合层即可。
对于所述粘合层的露出面，为了在提供于实用之前防止其被污染，可以临时粘贴隔膜而将其覆盖。这样，就可以防止其在通常的处理状态下与粘合层接触。作为隔膜，例如可以使用如下的与基于以往的适宜的材料，即，用硅酮系或长链烷基系、氟系或硫化钼等适宜的剥离剂对聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯等透光性塑料薄膜进行了涂敷处理的材料等具有易剥离性能以及透光性能的材料。另外，也可以在层叠薄膜的不具有粘合剂层的面上，临时粘接在所述的透光性塑料薄膜上层叠了粘结剂层的易剥离型保护薄膜，以保护层叠薄膜。
还有，在本发明中，在形成上述的偏振片的偏振镜或透明保护薄膜或光学膜等中，另外在粘合层等各层中，也可以利用例如用水杨酸酯系化合物或苯酚系化合物、苯并三唑系化合物或氰基丙烯酸酯系化合物、镍络合盐系化合物等紫外线吸收剂进行处理的方式，来使之具有紫外线吸收能力等。
本发明的层叠薄膜可适用于液晶显示装置、有机EL显示装置、PDP等图像显示装置的形成中。
本发明的偏振片或光学膜可适用于液晶显示装置等各种装置的形成等中。液晶显示装置的形成可以按照以往的方式进行。即，一般来说，液晶显示装置可通过适宜地组合液晶单元和偏振片或光学膜以及根据需要而加入的照明系统等构成部件并装入驱动电路等而形成，但是，本发明中，除了使用本发明的偏振片或光学薄膜这一点以外，并没有特别限定，可以按照以往的方式进行。对于液晶单元而言，也可以使用例如TN型或STN型、π型等任意类型的液晶单元。
可以形成在液晶单元的单侧或双侧配置了偏振片或光学膜的液晶显示装置、在照明系统中使用了背光灯或反射板的装置等适宜的液晶显示装置。此时，本发明的偏振片或光学膜可以设置在液晶单元的单侧或双侧上。当将偏振片或光学膜设置在双侧时，它们既可以是相同的材料，也可以是不同的材料。另外，在形成液晶显示装置时，可以在适宜的位置上配置1层或2层以上例如扩散板、抗眩光层、防反射膜、保护板、棱镜阵列、透镜阵列薄片、光扩散板、背光灯等适宜的部件。
下面对有机电致发光装置(有机EL显示装置)进行说明。一般来说，有机EL显示装置是在透明基板上依次层叠透明电极、有机发光层和金属电极而形成发光体(有机电致发光体)。这里，有机发光层是各种有机薄膜的层叠体，已知有：例如由三苯基胺衍生物等构成的空穴注入层和由蒽等荧光性的有机固体构成的发光层的层叠体、或此种发光层和由二萘嵌苯衍生物等构成的电子注入层的层叠体、或者具有这些空穴注入层、发光层及电子注入层的层叠体等各种组合。
在包括如下所述的有机电致发光体的有机EL显示装置中，可以在透明电极的表面侧设置偏振片，同时在这些透明电极和偏振片之间设置相位差板，在上述有机电致发光体中，在通过施加电压而进行发光的有机发光层的表面侧设有透明电极，同时在有机发光层的背面侧设有金属电极。
由于相位差板及偏振片具有使从外部入射并在金属电极反射来的光成为偏振光的作用，因此利用该偏振光作用具有使得从外部无法辨识出金属电极的镜面的效果。特别是，采用1/4波阻片构成相位差板，并且将偏振片和相位差板的偏振光方向的夹角调整为π/4时，可以完全遮蔽金属电极的镜面。
本发明的层叠薄膜可以适用于液晶显示装置等各种装置的形成等中。液晶显示装置可以形成为将本发明的层叠薄膜(例如偏振片)配置在液晶单元的单侧或双侧而成的透过型或反射型或者透过·反射两用型的具有与以往相同的适宜的构造的装置。所以，形成液晶显示装置的液晶单元可以是任意的，例如也可以使用以薄膜晶体管型为代表的单纯矩阵驱动型的液晶单元等适宜类型的液晶单元。

Claims (9)

1.一种层叠薄膜的制造方法，包括：
至少层叠偏振片和相位差层制造层叠薄膜的工序、和对所制造的层叠薄膜进行缺陷检查的工序，其特征在于，
所述缺陷检查工序包括：
通过配置在层叠薄膜的薄膜面的一侧的光源向层叠薄膜照射光的工序、
通过配置在所述薄膜面的另一侧的摄像部对层叠薄膜的透过光像进行拍摄的工序、
根据由摄像部拍摄的透过光像对存在于层叠薄膜的缺陷进行检测的缺陷检测工序、和
对在所述薄膜面和摄像部之间的光程上配置的检查用的偏光滤光器的偏光轴和所述偏振片的偏光轴的相对角度位置进行调节的工序，
所述偏光滤光器的相对角度位置调节是在0°＜x≤15°的范围内调节偏光滤光器的相对角度位置x，以使输入到摄像部的可见光的光量成为最小值。
2.一种层叠薄膜的缺陷检测方法，是至少层叠有偏振片和相位差层的层叠薄膜的缺陷检测方法，其特征在于，包括：
通过配置在层叠薄膜的薄膜面的一侧的光源向层叠薄膜照射光的工序、
通过配置在所述薄膜面的另一侧的摄像部对层叠薄膜的透过光像进行拍摄的工序、
根据由摄像部拍摄的透过光像对存在于层叠薄膜的缺陷进行检测的缺陷检测工序、和
对在所述薄膜面和摄像部之间的光程上配置的检查用的偏光滤光器的偏光轴和所述偏振片的偏光轴的相对角度位置进行调节的工序，
所述偏光滤光器的相对角度位置调节是在0°＜x≤15°的范围内调节偏光滤光器的相对角度位置x，以使输入到摄像部的可见光的光量成为最小值。
3.如权利要求2所述的层叠薄膜的缺陷检测方法，其特征在于，
所述相位差层的面内的取向角偏差为6°以上。
4.一种层叠薄膜的缺陷检测装置，是至少层叠有偏振片和相位差层的层叠薄膜的缺陷检测装置，其特征在于，包括：
配置在层叠薄膜的薄膜面的一侧并对层叠薄膜照射光的光源，
配置在所述薄膜面的另一侧并对层叠薄膜的透过光像进行拍摄的摄像部，
在所述薄膜面和摄像部之间的光程上配置的检查用的偏光滤光器，
根据由摄像部拍摄的透过光像对存在于层叠薄膜的缺陷进行检测的缺陷检测部，和
对偏光滤光器的偏光轴和所述偏振片的偏光轴的相对角度位置进行调节的光轴调节部；
通过所述光轴调节部，在0°＜x≤15°的范围内调节所述偏光滤光器的相对角度位置x，使得输入到摄像部的可见光的光量成为最小值。
5.如权利要求4所述的层叠薄膜的缺陷检测装置，其特征在于，
所述光轴调节部通过使偏光滤光器旋转来调节相对位置角度。
6.如权利要求4所述的层叠薄膜的缺陷检测装置，其特征在于，
所述光轴调节部在光程上设置从将偏光轴设定为不同方向的多个偏光滤光器中选择的1个偏光滤光器。
7.一种由权利要求4～6中的任意一项所述的缺陷检测装置检查的层叠薄膜。
8.一种在权利要求7所述的层叠薄膜上层叠有至少一层光学层的层叠薄膜。
9.一种具有权利要求7或8所述的层叠薄膜的图像显示装置。
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