JP2009236826A - Defect detector and defect detection method - Google Patents

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Hiroyuki Yamamoto
浩之 山本
Takeshi Nakajima
健 中島
Manabu Higuchi
学 樋口
Takeshi Wakita
武 脇田
Kazuhiro Shimoda
一弘 下田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a defect with high precision without lowering an S/N ratio. <P>SOLUTION: First and second polarization plates 25 and 26 are provided between a halogen lamp 22 and a light receiver 24. The first and second polarization plates 25 and 26 are arranged so that polarization directions 25a and 26a may cross each other at a right angle. A film 16 travels between the first and second polarization plates 25 and 26 and a removing optical system 27 is provided immediately in front of the light receiver 24. Only one bright line is present in a wavelength region of 600-800 nm of light emitted from the halogen lamp 22. Accordingly, an interference fringe does not almost occur on the film 16. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、偏光方向を直交させた一対の偏光板を用いて欠陥を検出する欠陥検出装置及び方法に関する。   The present invention relates to a defect detection apparatus and method for detecting a defect using a pair of polarizing plates having polarization directions orthogonal to each other.

光学異方性のある液晶層を透明なフィルム上に形成することにより、液晶表示装置の視野角を改善することができる光学補償フィルム(以下「位相差フィルム」という)が知られている。この位相差フィルムは、長尺な透明フィルムに配向膜を形成する工程と、その上に液晶を塗布し乾燥して液晶層を形成する工程を経て製造される(例えば特許文献1参照)。各製造工程は厳格な品質管理の下に置かれているが、異物の混入・付着による分子配向ムラ、支持体となる透明フィルムの厚みムラ、液晶層の塗工ムラ等の欠陥を完全に無くすことは容易ではない。   An optical compensation film (hereinafter referred to as “retardation film”) capable of improving the viewing angle of a liquid crystal display device by forming a liquid crystal layer having optical anisotropy on a transparent film is known. This retardation film is manufactured through a step of forming an alignment film on a long transparent film and a step of forming a liquid crystal layer by applying a liquid crystal thereon and drying (see, for example, Patent Document 1). Each manufacturing process is under strict quality control, but it completely eliminates defects such as molecular orientation unevenness due to foreign substance contamination and adhesion, transparent film thickness unevenness, and liquid crystal layer coating unevenness. It is not easy.

これまで、このような欠陥を検出するために、位相差フィルムなどの検査対象に対して投光器から光を照射し、その検査対象からの光を受光器で受光し、その受光器が受光した光の信号を解析することによって、欠陥の位置、大きさ、強さをオンラインで把握していた。さらに、投光器と検査対象との間に第1の偏光板を、検査対象と受光器との間に第2の偏光板を、それぞれの偏光板の偏光方向が直交(クロスニコル)するように配置することで、検査対象上の欠陥により散乱・拡散した光のみを、受光器に入るようにする検査方法が知られている(特許文献2参照)。
特開平9−73081号公報 特開平6−148095号公報
Until now, in order to detect such defects, light from a projector is irradiated to an inspection object such as a retardation film, and the light from the inspection object is received by the light receiver. By analyzing the signal, the position, size, and strength of the defect were grasped online. Furthermore, the first polarizing plate is disposed between the projector and the inspection target, and the second polarizing plate is disposed between the inspection target and the light receiver so that the polarization directions of the respective polarizing plates are orthogonal (crossed Nicols). Thus, an inspection method is known in which only light scattered and diffused by a defect on the inspection object enters the light receiver (see Patent Document 2).
JP-A-9-73081 Japanese Patent Laid-Open No. 6-148095

近年では、更なる高品質の位相差フィルムが求められているため、微細な欠陥までも検出することができる精度の良い欠陥検出方法が要望されている。欠陥の検出精度は一般的にS/N比で表され、欠陥検出の精度を上げるためにはS/N比を向上させることが不可欠である。ここで、S/N比は、欠陥部分の信号(以下「欠陥信号」という)を欠陥以外の部分の信号(以下「ノイズ信号」という)で除した値で表される。   In recent years, since a further high-quality retardation film is required, there is a demand for a highly accurate defect detection method capable of detecting even minute defects. Defect detection accuracy is generally expressed by an S / N ratio, and it is essential to improve the S / N ratio in order to increase the accuracy of defect detection. Here, the S / N ratio is represented by a value obtained by dividing a signal of a defective portion (hereinafter referred to as “defect signal”) by a signal of a portion other than the defect (hereinafter referred to as “noise signal”).

上述のように、一対の偏光板をクロスニコルに配置した欠陥検査では、欠陥信号には欠陥で散乱・錯乱した光の信号が、ノイズ信号には一対の偏光板からわずかに透過する光の信号が含まれている。したがって、S/N比を向上させるためには、ノイズ信号を最小限に抑えるとともに、欠陥信号を大きくする必要がある。欠陥信号を大きくする方法の一つとして、高い輝度の光を発する投光器を検査対象への照射に用いることで、欠陥で散乱・拡散する光を強める方法がある。   As described above, in defect inspection with a pair of polarizing plates arranged in crossed Nicols, a light signal scattered or confused by a defect is used as a defect signal, and a light signal slightly transmitted from a pair of polarizing plates as a noise signal. It is included. Therefore, in order to improve the S / N ratio, it is necessary to minimize the noise signal and increase the defect signal. As one method of increasing the defect signal, there is a method of intensifying the light scattered and diffused by the defect by using a projector that emits light with high luminance for irradiation of the inspection object.

しかしながら、高い輝度の光を発する投光器には、メタルハライドランプのような複数の輝線を有するものがある。このような投光器を、位相差フィルムのような薄い透明体の欠陥検査に用いた場合には、フィルム上に鮮明な干渉縞ができてしまう。干渉縞により光が強まり合った明るい部分がフィルム上できてしまうため、一対の偏光板からわずかに透過する光の信号が大きくなってしまう。そのため、ノイズ信号が大きくなり、結果としてS/N比が低下してしまう。したがって、高い輝度を有する投光器であっても、複数の輝線を有する投光器を用いた場合には、干渉縞の影響により逆にS/N比が低下してしまうことがある。   However, some projectors that emit light with high luminance have a plurality of emission lines such as a metal halide lamp. When such a projector is used for defect inspection of a thin transparent body such as a retardation film, clear interference fringes are formed on the film. Since bright portions where light is intensified due to interference fringes are formed on the film, the light signal slightly transmitted from the pair of polarizing plates is increased. Therefore, the noise signal becomes large, and as a result, the S / N ratio decreases. Therefore, even if the projector has a high luminance, when a projector having a plurality of bright lines is used, the S / N ratio may be reduced due to the influence of interference fringes.

本発明は、S/N比を低下させることなく精度の良い欠陥検出を行うことができる検出装置及び方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the detection apparatus and method which can perform a defect detection with sufficient precision, without reducing S / N ratio.

上記目的を達成するために、本発明は、フィルムの一方の面側に設けられた第1偏光板と、前記フィルムの他方の面側に設けられた第2偏光板とを用い、前記第1偏光板及び前記第2偏光板をクロスニコルに配置して、前記フィルムの欠陥を検出する欠陥検出装置において、輝線を有しない又は1つのみ有する光を、前記第1偏光板を介して、前記フィルムに投光する投光器と、前記フィルムから出た光を、前記第2偏光板を介して受光する受光器と、前記受光器で得られた受光信号に基づいて、前記フィルムの欠陥を検出する欠陥検出部とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention uses the first polarizing plate provided on one surface side of the film and the second polarizing plate provided on the other surface side of the film. In the defect detection device for detecting a defect of the film by disposing the polarizing plate and the second polarizing plate in crossed Nicols, the light having no bright line or only one is transmitted through the first polarizing plate, Based on a light projector that projects light onto the film, a light receiver that receives light emitted from the film via the second polarizing plate, and a light reception signal obtained by the light receiver, a defect of the film is detected. And a defect detection unit.

前記フィルムは位相差フィルムであり、前記第1及び第2偏光板の偏光方向は前記位相差フィルムの遅相軸に対して45°の方向に向けられていることが好ましい。前記投光器はハロゲンランプであることが好ましい。前記第1及び第2偏光板はヨウ素系偏光板であることが好ましい。   The film is a retardation film, and the polarization direction of the first and second polarizing plates is preferably oriented in a direction of 45 ° with respect to the slow axis of the retardation film. The projector is preferably a halogen lamp. The first and second polarizing plates are preferably iodine-based polarizing plates.

本発明の欠陥検出方法は、輝線を有しない又は1つのみ有する光を、前記第1偏光板を介して、前記フィルムに投光し、前記フィルムから出た光を、前記第2偏光板を介して受光器で受光し、前記受光器で得られた受光信号に基づいて、前記フィルムの欠陥を検出することを特徴とする。   In the defect detection method of the present invention, light having no bright line or only one light is projected onto the film via the first polarizing plate, and the light emitted from the film is passed through the second polarizing plate. And detecting defects in the film based on a light reception signal obtained by the light receiver.

本発明によれば、輝線を有しない又は1つのみ有する光をフィルムに投光することで、フィルム上に干渉縞が生じることはほとんどない。これにより、S/N比を低下させることなく精度の良い欠陥検出を行うことができる。   According to the present invention, by projecting light having no bright line or having only one bright line onto the film, interference fringes are hardly generated on the film. Thereby, accurate defect detection can be performed without reducing the S / N ratio.

図1に示すように、位相差フィルム製造ライン10は、配向膜形成装置11、液晶層形成装置12、欠陥検出装置13、及び巻取装置14を備えている。   As shown in FIG. 1, the retardation film production line 10 includes an alignment film forming device 11, a liquid crystal layer forming device 12, a defect detecting device 13, and a winding device 14.

配向膜形成装置11は、フィルムロール18から送り出された透明樹脂フィルム15の表面に、配向膜形成用樹脂が含まれる塗布液を塗布して加熱乾燥する。これにより、透明樹脂フィルム15の表面に配向膜形成用樹脂層が形成される。そして、配向膜形成装置11は、配向膜形成用樹脂層に対してラビング処理を施して配向膜を形成する。   The alignment film forming apparatus 11 applies a coating solution containing an alignment film forming resin to the surface of the transparent resin film 15 fed from the film roll 18 and heat-drys it. Thereby, an alignment film forming resin layer is formed on the surface of the transparent resin film 15. The alignment film forming apparatus 11 performs a rubbing process on the alignment film forming resin layer to form an alignment film.

液晶層形成装置12は、透明樹脂フィルム15の配向膜上に液晶化合物を含む塗布液を塗布し、塗布後に加熱乾燥して液晶層を形成する。そして、液晶層に対して紫外線を照射して、液晶層を架橋する。これにより、透明樹脂フィルム15の上に配向膜及び液晶層が形成された位相差フィルム16(以下「フィルム」という)が製造される。フィルム16は、以下で詳しく述べる欠陥検出装置13を経た後に、巻取装置14により巻き取られる。ここで、フィルムロール18を出て巻取装置14に巻き取られるまでのフィルム16の搬送方向を、X方向とする。X方向はフィルム16の遅相軸方位と一致している。   The liquid crystal layer forming apparatus 12 applies a coating liquid containing a liquid crystal compound on the alignment film of the transparent resin film 15, and heat-drys after application to form a liquid crystal layer. Then, the liquid crystal layer is irradiated with ultraviolet rays to crosslink the liquid crystal layer. Thereby, a retardation film 16 (hereinafter referred to as “film”) in which an alignment film and a liquid crystal layer are formed on the transparent resin film 15 is manufactured. The film 16 is wound up by the winding device 14 after passing through the defect detection device 13 described in detail below. Here, let the conveyance direction of the film 16 until it leaves the film roll 18 and is wound up by the winding device 14 be an X direction. The X direction coincides with the slow axis direction of the film 16.

欠陥検出装置13はフィルム16上に発生した欠陥を検出する。欠陥としては、例えば、傷、厚みムラ、塗工ムラ、分子配向ムラなどが挙げられる。なお、検査対象とするフィルムは位相差フィルムに限る必要はなく、透明体や半透明体などの光を透過する部材であればよく、例えば反射防止フィルムなどがある。   The defect detection device 13 detects defects generated on the film 16. Examples of defects include scratches, thickness unevenness, coating unevenness, and molecular orientation unevenness. The film to be inspected is not limited to the retardation film, and may be any member that transmits light, such as a transparent body or a translucent body, such as an antireflection film.

欠陥検出装置13は、ガイドローラ20,21、ハロゲンランプ22、光量調整部23、受光器24、第1及び第2偏光板25,26、除去光学系27、コントローラ28を備えている。ガイドローラ20,21はフィルム16の搬送路に一定の間隔で離間して配置されている。これらガイドローラ20,21は回動自在であり、フィルム16の搬送に従動して回転する。また、フィルム16は、ガイドローラ20,21の掛け渡しによって平面状に保持されている。また、ガイドローラ21にはエンコーダ30が接続されており、このエンコーダ30はフィルム16が一定長搬送されるごとにエンコーダパルス信号を発生する。エンコーダパルス信号はコントローラ28に送信され、欠陥位置を特定する際に用いられる。   The defect detection device 13 includes guide rollers 20 and 21, a halogen lamp 22, a light amount adjustment unit 23, a light receiver 24, first and second polarizing plates 25 and 26, a removal optical system 27, and a controller 28. The guide rollers 20 and 21 are arranged in the conveyance path of the film 16 so as to be spaced apart at a constant interval. These guide rollers 20 and 21 are rotatable, and rotate following the conveyance of the film 16. Further, the film 16 is held in a flat shape by the guide rollers 20 and 21 being stretched. An encoder 30 is connected to the guide roller 21. The encoder 30 generates an encoder pulse signal every time the film 16 is conveyed for a certain length. The encoder pulse signal is transmitted to the controller 28 and used when specifying the defect position.

ハロゲンランプ22はフィルム16の搬送路の下方に設置されている。ハロゲンランプ22は、図2に示すように、波長が600nmと800nmとの間で輝線を1つのみ有する。そのため、フィルム16上に干渉縞が生じることはほとんどない。また、仮に、干渉縞が生じた場合であっても、干渉縞のうち光が強まりあった明るい部分の輝度は、ハロゲンランプ22から発する光の輝度よりもほんのわずか大きい程度である。したがって、干渉縞が欠陥検出の精度に影響を与えることはない。なお、輝線を有さない又は1つのみ有する投光器であれば、ハロゲンランプに限る必要はない。   The halogen lamp 22 is installed below the conveyance path of the film 16. As shown in FIG. 2, the halogen lamp 22 has only one bright line between wavelengths of 600 nm and 800 nm. Therefore, interference fringes hardly occur on the film 16. Even if an interference fringe is generated, the brightness of the bright part of the interference fringe where the light is intense is only slightly larger than the brightness of the light emitted from the halogen lamp 22. Therefore, interference fringes do not affect the accuracy of defect detection. Note that the projector need not be limited to the halogen lamp as long as the projector has no bright line or only one projector.

光量調整部23は、ハロゲンランプ22の近傍に設置されたセンサ(図示省略)で検出した光量検出信号に基づき、光量が一定になるようにハロゲンランプ22を制御している。これにより、光量が均一な光をフィルム16に対して照射することができるため、常に同じ感度で欠陥検出を行うことができる。   The light amount adjusting unit 23 controls the halogen lamp 22 so that the light amount becomes constant based on a light amount detection signal detected by a sensor (not shown) installed in the vicinity of the halogen lamp 22. Thereby, since the film 16 can be irradiated with light having a uniform amount of light, defect detection can always be performed with the same sensitivity.

受光器24はCCDカメラから構成されており、フィルム16の搬送路の上方に設置されている。受光器24は、フィルム16の幅方向にライン状に並べられた多数の受光素子を備えており、フィルム16が一定長搬送されるごとに、フィルムをその幅方向に1ラインずつ撮像する。撮像で得られる信号には、欠陥により散乱・錯乱した光の信号(以下「欠陥信号」という)と、第1及び第2偏光板25,26からわずかに透過する光などの信号(以下「ノイズ信号」という)が含まれている。これら信号はコントローラ28に送信される。なお、受光器は1台に限らず2台以上であってもよい。   The light receiver 24 is composed of a CCD camera, and is installed above the transport path of the film 16. The light receiver 24 includes a large number of light receiving elements arranged in a line in the width direction of the film 16, and images the film one line in the width direction each time the film 16 is conveyed for a certain length. Signals obtained by imaging include light signals scattered and confused by defects (hereinafter referred to as “defect signals”) and signals such as light slightly transmitted from the first and second polarizing plates 25 and 26 (hereinafter referred to as “noise”). Signal "). These signals are transmitted to the controller 28. The number of light receivers is not limited to one and may be two or more.

第1及び第2偏光板25,26はヨウ素系偏光板から構成されており、図3に示すように、第1偏光板25はハロゲンランプ22とフィルム16との間に、第2偏光板26はフィルム16と受光器24との間に設置されている。また、第1及び第2偏光板25,26は、互いの偏光方向25a,26aが直交(クロスニコル)するように配置されている。なお、性能と価格の面からヨウ素系偏光板を用いているが、これに限らず、染料系偏光板、金属偏光子、方解石などからなる偏光板を用いてもよい。   The first and second polarizing plates 25 and 26 are composed of iodine-based polarizing plates, and the first polarizing plate 25 is disposed between the halogen lamp 22 and the film 16 as shown in FIG. Is installed between the film 16 and the light receiver 24. The first and second polarizing plates 25 and 26 are arranged so that their polarization directions 25a and 26a are orthogonal (crossed Nicols). In addition, although the iodine type polarizing plate is used from the surface of performance and a price, you may use not only this but the polarizing plate which consists of a dye type polarizing plate, a metal polarizer, calcite.

第1及び第2偏光板25,26をクロスニコルに配置することで、欠陥がないフィルム16が位置するときには、第1偏光板25により特定の偏光面に偏光した光はもう一方の第2偏光板26において遮られるため、その光は受光器24にほとんど入らない。即ち、受光器24は暗視野状態となる。一方、欠陥があるフィルム16が位置するときには、第1偏光板25により特定の偏光面に偏光した光は欠陥により散乱・錯乱し、その偏光面が変化する。このように偏光面が変化すると、もう一方の第2偏光板26から光が出るようになる。即ち、受光器24は受光状態となる。   By disposing the first and second polarizing plates 25 and 26 in crossed Nicols, when the film 16 having no defect is positioned, the light polarized by the first polarizing plate 25 to the specific polarization plane is the other second polarized light. Since the light is blocked by the plate 26, the light hardly enters the light receiver 24. That is, the light receiver 24 is in a dark field state. On the other hand, when the film 16 having a defect is located, the light polarized on the specific polarization plane by the first polarizing plate 25 is scattered and confused by the defect, and the polarization plane changes. When the polarization plane changes in this way, light comes out from the other second polarizing plate 26. That is, the light receiver 24 is in a light receiving state.

また、第1偏光板の偏光方向25aはX方向(フィルム16の遅相軸方向)に対する角度θが45°となるように設定されており、第2偏光板の偏光方向26aはX方向に対する角度(90°−θ)が45°になるように設定されている。   The polarization direction 25a of the first polarizing plate is set so that the angle θ with respect to the X direction (the slow axis direction of the film 16) is 45 °, and the polarization direction 26a of the second polarizing plate is an angle with respect to the X direction. (90 ° −θ) is set to be 45 °.

図4は、角度θに対して、第1偏光板25に入射する入射光の光量と第2偏光板26を透過する透過光の光量との比率(透過光量比(%))がどのように変化するかを示すグラフである。また、図5は、フィルム16の位相差に対して透過光量比がどのように変化するかを示すグラフであり、「○」は角度θが0°のときの透過光量比を、「□」は角度θが15°のときの透過光量比を、「△」は角度θが30°のときの透過光量比を、「◇」は角度θが45°のときの透過光量比を示している。   FIG. 4 shows the ratio of the amount of incident light incident on the first polarizing plate 25 and the amount of transmitted light transmitted through the second polarizing plate 26 with respect to the angle θ (transmitted light amount ratio (%)). It is a graph which shows whether it changes. FIG. 5 is a graph showing how the transmitted light amount ratio changes with respect to the phase difference of the film 16, and “◯” indicates the transmitted light amount ratio when the angle θ is 0 °, and “□”. Indicates the transmitted light amount ratio when the angle θ is 15 °, “Δ” indicates the transmitted light amount ratio when the angle θ is 30 °, and “◇” indicates the transmitted light amount ratio when the angle θ is 45 °. .

図4に示すように、角度θが45°のときに、透過光量比が最も高くなる。したがって、角度θを45°とすることで、傷などの欠陥により散乱・錯乱する光の光量が増加するため、S/N比を向上させることができる。また、図5に示すように、角度θが0°から45°にかけて徐々に透過光量比の位相差依存性が強くなり、角度θが45°のときに最も位相差依存性が強くなる。塗布ムラなどの位相差欠陥はその位相差欠陥で散乱・錯乱する光の光量が少ないため検出されないこともあったが、角度θを45°とすることで、位相差欠陥の部分の透過光量比が大きくなるため、傷などの欠陥だけでなく位相差欠陥も確実に検出することができる。   As shown in FIG. 4, when the angle θ is 45 °, the transmitted light amount ratio is the highest. Therefore, by setting the angle θ to 45 °, the amount of light scattered and confused by defects such as scratches increases, so that the S / N ratio can be improved. Further, as shown in FIG. 5, the phase difference dependency of the transmitted light amount ratio gradually increases as the angle θ increases from 0 ° to 45 °, and the phase difference dependency increases most when the angle θ is 45 °. Phase difference defects such as coating unevenness may not be detected because the amount of light scattered and confused by the phase difference defect is small, but by setting the angle θ to 45 °, the transmitted light amount ratio of the phase difference defect part Therefore, not only defects such as scratches but also phase difference defects can be reliably detected.

除去光学系27は赤外線カットフィルタから構成されており、受光器24の直前に設置されている。除去光学系27は、第2偏光板26からの光のうち、波長が700nm以上の光を除去する。これにより、波長が700nm未満の光のみが受光器24に入射するため、以下に示す理由から、高いS/N比で精度良く欠陥を検出することができる。   The removal optical system 27 is composed of an infrared cut filter and is installed immediately before the light receiver 24. The removal optical system 27 removes light having a wavelength of 700 nm or more from the light from the second polarizing plate 26. As a result, only light having a wavelength of less than 700 nm is incident on the light receiver 24, so that the defect can be detected with high accuracy at a high S / N ratio for the following reason.

図6は、欠陥検出装置13から除去光学系27を除いた状態で、第1偏光板の偏光方向25aの角度θを45°にした場合における第1及び第2偏光板25,26の光の透過率を示しており、第1及び第2偏光板25,26は、波長が700nmまでの光をほぼ遮光するが、波長が700nmを超える光については高い透過率で透過してしまう。一方、受光器24は、波長が700nmを超える光に対しても感度を有している。そのため、波長が700nmを超える光が受光器24のノイズ信号に含まれてしまう。   FIG. 6 shows the state of the light of the first and second polarizing plates 25 and 26 when the angle θ of the polarization direction 25a of the first polarizing plate is 45 ° with the removal optical system 27 removed from the defect detection device 13. The first and second polarizing plates 25 and 26 substantially block light with a wavelength up to 700 nm, but transmit light with a high transmittance with respect to light with a wavelength exceeding 700 nm. On the other hand, the light receiver 24 is sensitive to light having a wavelength exceeding 700 nm. For this reason, light having a wavelength exceeding 700 nm is included in the noise signal of the light receiver 24.

そこで、波長が700nm以上の光(ハッチングエリア35内の光)を除去光学系27により除去することで、波長が700nm未満の光のみが受光器24に入射する。そのため、波長が700nm以上の光が、受光器24のノイズ信号に含まれることがなくなる。これにより、ノイズ信号を最小限に抑えることができるため、十分に大きいS/N比を得ることができる。なお、欠陥である塗布スジを検出したときのS/N比は、波長が700nm以上の光を除去しない場合には1.5であるのに対して、波長が700nm以上の光を除去した場合には2.1に向上する。   Therefore, light having a wavelength of 700 nm or more (light in the hatching area 35) is removed by the removal optical system 27 so that only light having a wavelength of less than 700 nm enters the light receiver 24. For this reason, light having a wavelength of 700 nm or more is not included in the noise signal of the light receiver 24. Thereby, since a noise signal can be suppressed to the minimum, a sufficiently large S / N ratio can be obtained. Note that the S / N ratio when a coating stripe that is a defect is detected is 1.5 when light having a wavelength of 700 nm or more is not removed, whereas it is 1.5 when light having a wavelength of 700 nm or more is removed. Will improve to 2.1.

除去光学系27として、赤外線カットフィルタを用いたが、その他、誘電体多層膜を使用したバンドパスフィルタ、モノクロメータ、波長カットフィルタ、色ガラスフィルタ、回折格子などを用いてもよい。また、除去光学系27で除去する光の波長域は700nm以上に限る必要はなく、欠陥検出に使用する偏光板の種類に応じて適宜変更してもよい。また、波長600nm以上の光を除去する除去光学系を、ハロゲンランプ22と第1偏光板25との間に設置して、ハロゲンランプ22の光から輝線を除去してもよい。   Although an infrared cut filter is used as the removal optical system 27, a band pass filter using a dielectric multilayer film, a monochromator, a wavelength cut filter, a colored glass filter, a diffraction grating, or the like may be used. Further, the wavelength range of the light removed by the removal optical system 27 is not necessarily limited to 700 nm or more, and may be appropriately changed according to the type of polarizing plate used for defect detection. Further, a removal optical system that removes light having a wavelength of 600 nm or more may be installed between the halogen lamp 22 and the first polarizing plate 25 to remove bright lines from the light from the halogen lamp 22.

除去光学系27の設置位置は、受光器24の直前(以下「本発明の設置位置」という)以外に、以下のような6つの設置位置が考えられる。第1の設置位置はハロゲンランプ22と第1偏光板25との間、第2の設置位置は受光器24と第2偏光板26との間、第3の設置位置は第2偏光板26とフィルム16との間、第4の設置位置はフィルム16と第1偏光板25との間、第5の設置位置はハロゲンランプ22の内部、第6の設置位置はハロゲンランプ22との一体型である。   In addition to the position immediately before the light receiver 24 (hereinafter referred to as “installation position of the present invention”), the following six installation positions are conceivable for the removal optical system 27. The first installation position is between the halogen lamp 22 and the first polarizing plate 25, the second installation position is between the light receiver 24 and the second polarizing plate 26, and the third installation position is the second polarizing plate 26. Between the film 16, the fourth installation position is between the film 16 and the first polarizing plate 25, the fifth installation position is inside the halogen lamp 22, and the sixth installation position is integrated with the halogen lamp 22. is there.

上記第1〜第6の設置位置のうちいずれの設置位置が最適であるかを以下検討する。一般的に偏光板はハロゲンランプ22の光や熱に対して弱いことから第2〜第4の設置位置は好ましくない。これに対して、第1の設置位置では、ハロゲンランプ22からの光が除去光学系27を介して間接的に偏光板に当たるため、光や熱により偏光板の性能を劣化させることがない。したがって、第1の設置位置は好ましい。   Which of the first to sixth installation positions is optimal will be examined below. Generally, since the polarizing plate is weak against the light and heat of the halogen lamp 22, the second to fourth installation positions are not preferable. In contrast, at the first installation position, the light from the halogen lamp 22 indirectly strikes the polarizing plate via the removal optical system 27, so that the performance of the polarizing plate is not deteriorated by light or heat. Therefore, the first installation position is preferable.

また、受光器24のフォーカスはフィルムに合わせていることから、除去光学系27とフィルム16との距離はできるだけ離れているほうがよい。そのため、第3及び第4の設置位置は好ましくない。また、第6の設置位置については、ハロゲンランプ22を交換する度に欠陥の検出精度が変わってしまうため好ましくない。これに対して、除去光学系27をハロゲンランプ22内に配置すると、その除去光学系27は小さいもので済むため、安価となる。よって、第5の設置位置は好ましい。   Since the focus of the light receiver 24 is adjusted to the film, the distance between the removal optical system 27 and the film 16 should be as far as possible. Therefore, the third and fourth installation positions are not preferable. Further, the sixth installation position is not preferable because the defect detection accuracy changes every time the halogen lamp 22 is replaced. On the other hand, if the removal optical system 27 is disposed in the halogen lamp 22, the removal optical system 27 can be small, and hence the cost is low. Therefore, the fifth installation position is preferable.

以上から、本発明の設置位置、第1の設置位置、及び第5の設置位置のいずれかに除去光学系27を設置することが好ましいが、本発明の設置位置に除去光学系27を設置したときに最もS/N比が高くなる。したがって、本発明の設置位置に除去光学系27を設置することが最も好ましい。   From the above, it is preferable to install the removal optical system 27 at any of the installation position, the first installation position, and the fifth installation position of the present invention, but the removal optical system 27 is installed at the installation position of the present invention. Sometimes the S / N ratio is highest. Therefore, it is most preferable to install the removal optical system 27 at the installation position of the present invention.

コントローラ28は、受光器24からの撮像信号に基づき欠陥信号を検出する欠陥信号検出部28aと、欠陥信号とエンコーダ30からのエンコーダパルス信号とに基づきフィルム16上の欠陥の位置を特定する欠陥位置特定部28bとを備えている。   The controller 28 detects a defect signal based on the imaging signal from the light receiver 24, and detects a defect position on the film 16 based on the defect signal and the encoder pulse signal from the encoder 30. Specific part 28b.

次に、本発明の欠陥検出装置の作用について説明する。欠陥検出装置13には、配向膜形成装置11及び液晶層形成装置12で製造されたフィルム16が送り込まれる。フィルム16は第1偏光板25と第2偏光板26の間を走行する。それら第1及び第2偏光板25,26に対しては、ハロゲンランプ22から光が発せられている。   Next, the operation of the defect detection apparatus of the present invention will be described. A film 16 manufactured by the alignment film forming device 11 and the liquid crystal layer forming device 12 is fed into the defect detection device 13. The film 16 travels between the first polarizing plate 25 and the second polarizing plate 26. Light is emitted from the halogen lamp 22 to the first and second polarizing plates 25 and 26.

ハロゲンランプ22からの光は、第1偏光板25により特定の偏光面に偏光する。ここで、フィルム16上に欠陥がない場合には偏光した光は第2偏光板26により遮られ、一方フィルム16上に欠陥がある場合には、偏光した光は欠陥により散乱・錯乱し、その散乱・錯乱した光が第2偏光板26から出るようになる。第2偏光板26から出た光は、除去光学系27により波長が700nm以上の光が除去される。そして、除去光学系27を経た光は、受光器24で受光される。   Light from the halogen lamp 22 is polarized to a specific polarization plane by the first polarizing plate 25. Here, when there is no defect on the film 16, the polarized light is blocked by the second polarizing plate 26. On the other hand, when there is a defect on the film 16, the polarized light is scattered and confused by the defect, The scattered / confused light comes out of the second polarizing plate 26. The light emitted from the second polarizing plate 26 is removed by the removal optical system 27 with a wavelength of 700 nm or more. The light that has passed through the removal optical system 27 is received by the light receiver 24.

受光器24は、フィルム16が一定長送られるごとに1ライン分の撮像を行う。欠陥信号検出部28aでは、受光器24からの撮像信号に基づいて、欠陥信号を検出する。欠陥位置特定部28bは、欠陥信号とエンコーダ30からのエンコーダパルス信号とに基づきフィルム16上の欠陥の位置を特定する。コントローラ28での結果は、ディスプレイ(図示省略)に表示される。   The light receiver 24 performs imaging for one line every time the film 16 is fed for a certain length. The defect signal detection unit 28a detects a defect signal based on the imaging signal from the light receiver 24. The defect position specifying unit 28 b specifies the position of the defect on the film 16 based on the defect signal and the encoder pulse signal from the encoder 30. The result of the controller 28 is displayed on a display (not shown).

以下の実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例及び比較例に限定されるものではない。   The present invention will be specifically described by the following examples and comparative examples. The present invention is not limited to the following examples and comparative examples.

[実施例1]
図3に示す欠陥検出装置を用いて、フィルム16上の欠陥検出を行った。検査対象のフィルム16の下方にハロゲンランプ22を設置し、その上方に受光器24を設置した。ハロゲンランプ22とフィルム16との間に第1偏光板25を、フィルム16と受光器24との間に第2偏光板26を設置した。その際、第1偏光板25の偏光方向25aと第2偏光板26の偏光方向26aをクロスニコルにし、欠陥がないときには受光器24が暗視野状態となるようにした。また、第1偏光板25の偏光方向25aをフィルム16の遅相軸(X方向(フィルムの搬送方向)に対して45°にし、第2偏光板26の偏光方向26aをX方向に対して45°にした。なお、第1及び第2偏光板にはヨウ素系偏光板を用い、受光器にはCCDラインカメラを用いた。
[Example 1]
The defect detection on the film 16 was performed using the defect detection apparatus shown in FIG. A halogen lamp 22 was installed below the film 16 to be inspected, and a light receiver 24 was installed above it. A first polarizing plate 25 was installed between the halogen lamp 22 and the film 16, and a second polarizing plate 26 was installed between the film 16 and the light receiver 24. At that time, the polarization direction 25a of the first polarizing plate 25 and the polarization direction 26a of the second polarizing plate 26 are set to cross Nicols so that the light receiver 24 is in a dark field state when there is no defect. Further, the polarization direction 25a of the first polarizing plate 25 is set to 45 ° with respect to the slow axis (X direction (film transport direction) of the film 16, and the polarization direction 26a of the second polarizing plate 26 is set to 45 with respect to the X direction. The iodine polarizer was used for the first and second polarizers, and a CCD line camera was used for the light receiver.

また、受光器24の直前に、赤外線カットフィルタから構成される除去光学系27設置した。除去光学系27により、第2偏光板26からの光のうち波長が700nm以上の光を除去した。受光器24は除去光学系27を出た光を検出し、検出した信号をコントローラ28に送信した。   Further, a removal optical system 27 composed of an infrared cut filter is installed immediately before the light receiver 24. The removal optical system 27 removed light having a wavelength of 700 nm or more from the light from the second polarizing plate 26. The light receiver 24 detected the light emitted from the removal optical system 27 and transmitted the detected signal to the controller 28.

[比較例1]
ハロゲンランプに代えてメタルハライドランプから光を発した以外は、実施例1と同様に欠陥検出を行った。
[Comparative Example 1]
Defect detection was performed in the same manner as in Example 1 except that light was emitted from a metal halide lamp instead of the halogen lamp.

[比較例2]
ハロゲンランプに代えて蛍光灯から光を発した以外は、実施例1と同様に欠陥検出を行った。
[Comparative Example 2]
Defect detection was performed in the same manner as in Example 1 except that light was emitted from a fluorescent lamp instead of the halogen lamp.

[評価]
上記実施例1及び比較例1、2で行った欠陥検査について、フィルム上に干渉縞がどの程度発生したか、S/N比がどの程度であったかを評価した上で、各実施例及び比較例を総合評価した。また、周知の分光測定器を用いて各実施例及び比較例の投光器の分光放射強度を測定し、その測定結果から各実施例及び比較例の投光器に輝線がいくつあるかを調べた。
[Evaluation]
About the defect inspection performed in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, after evaluating how much interference fringes were generated on the film and how much the S / N ratio was, each Example and Comparative Example Was comprehensively evaluated. In addition, the spectral radiant intensity of the projectors of the examples and comparative examples was measured using a known spectrometer, and the number of bright lines in the projectors of the examples and comparative examples was examined from the measurement results.

下記表1は各実施例及び比較例の評価結果を示している。図7は各実施例及び比較例で測定した分光放射強度を示しており、グラフ60はハロゲンランプの分光放射強度を、グラフ61はメタルハライドランプの分光放射強度を、グラフ62は蛍光灯の分光放射強度を示している。

Figure 2009236826
表1の「投光器」は各実施例及び比較例で使用する投光器の種類を、「輝線」は投光器の輝線の数を示している。また、「干渉縞」の「○」はフィルム上に干渉縞が発生しなかったことを、「×」はフィルム上に鮮明な干渉縞が発生したことを示している。また、「S/N」の「○」は2以上であることを、「△」は1.5以上であることを示している。また、「評価」の「○」は製品上問題となる欠陥を検出したことを、「×」は製品上問題となる欠陥を確実に検出できなかったことを示している。なお、S/N比については、「2」以上あれば安定的に欠陥検出を行うことができる。 Table 1 below shows the evaluation results of the examples and comparative examples. FIG. 7 shows the spectral radiant intensity measured in each example and comparative example. Graph 60 shows the spectral radiant intensity of the halogen lamp, graph 61 shows the spectral radiant intensity of the metal halide lamp, and graph 62 shows the spectral radiant intensity of the fluorescent lamp. Indicates strength.
Figure 2009236826
The “projector” in Table 1 indicates the type of projector used in each example and comparative example, and the “bright line” indicates the number of bright lines of the projector. In addition, “◯” of “interference fringes” indicates that no interference fringes are generated on the film, and “x” indicates that clear interference fringes are generated on the film. In addition, “O” in “S / N” indicates that it is 2 or more, and “Δ” indicates that it is 1.5 or more. Further, “◯” in “Evaluation” indicates that a defect causing a product problem has been detected, and “X” indicates that a defect causing a product problem has not been reliably detected. If the S / N ratio is “2” or more, defect detection can be performed stably.

実施例1では、ハロゲンランプの輝線は1つのみであったため、フィルム上には干渉縞が発生することはなかった。これに対して、比較例1及び2では、2以上の輝線があるため、明るい部分と暗い部分とがはっきりとした干渉縞が生じた。この干渉縞が影響して、S/N比が低下し製品上問題となる欠陥の検出を確実に行うことができなかった。   In Example 1, since the halogen lamp had only one bright line, no interference fringes were generated on the film. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, since there are two or more bright lines, a bright fringe and a dark fringe are clearly formed. Due to the influence of the interference fringes, the S / N ratio was lowered, and it was not possible to reliably detect defects that would cause problems in products.

位相差フィルム製造ラインの概略図である。It is the schematic of a phase difference film manufacturing line. ハロゲンランプの分光放射強度を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral radiant intensity of a halogen lamp. 欠陥検出装置の斜視図である。It is a perspective view of a defect detection apparatus. 角度θと透過光量比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between angle (theta) and transmitted light amount ratio. フィルムの位相差と透過光量比との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the phase difference of a film, and transmitted light amount ratio. クロスニコルに配置した一対の偏光板の分光透過率を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral transmission factor of a pair of polarizing plate arrange | positioned at cross Nicol. ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、蛍光灯の分光放射強度を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral radiant intensity of a halogen lamp, a metal halide lamp, and a fluorescent lamp.

符号の説明Explanation of symbols

13 欠陥検出装置
16 フィルム
22 ハロゲンランプ
24 受光器
25 第1偏光板
26 第2偏光板
27 除去光学系
13 Defect Detection Device 16 Film 22 Halogen Lamp 24 Light Receiver 25 First Polarizing Plate 26 Second Polarizing Plate 27 Removal Optical System

Claims (5)

フィルムの一方の面側に設けられた第1偏光板と、前記フィルムの他方の面側に設けられた第2偏光板とを用い、前記第1偏光板及び前記第2偏光板をクロスニコルに配置して、前記フィルムの欠陥を検出する欠陥検出装置において、
輝線を有しない又は1つのみ有する光を、前記第1偏光板を介して、前記フィルムに投光する投光器と、
前記フィルムから出た光を、前記第2偏光板を介して受光する受光器と、
前記受光器で得られた受光信号に基づいて、前記フィルムの欠陥を検出する欠陥検出部とを備えることを特徴とする欠陥検出装置。
Using a first polarizing plate provided on one side of the film and a second polarizing plate provided on the other side of the film, the first polarizing plate and the second polarizing plate are crossed Nicols. In the defect detection device that arranges and detects defects in the film,
A projector that projects light having no bright line or only one light onto the film through the first polarizing plate;
A light receiver for receiving the light emitted from the film through the second polarizing plate;
A defect detection apparatus comprising: a defect detection unit that detects a defect of the film based on a light reception signal obtained by the light receiver.
前記フィルムは位相差フィルムであり、前記第1及び第2偏光板の偏光方向は前記位相差フィルムの遅相軸に対して45°の方向に向けられていることを特徴とする請求項1記載の欠陥検出装置。   The said film is a phase difference film, The polarization direction of the said 1st and 2nd polarizing plate is orient | assigned to the direction of 45 degrees with respect to the slow axis of the said phase difference film. Defect detection device. 前記投光器はハロゲンランプであることを特徴とする請求項1または2記載の欠陥検出装置。   3. The defect detection apparatus according to claim 1, wherein the projector is a halogen lamp. 前記第1及び第2偏光板はヨウ素系偏光板であることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の欠陥検出装置。   The defect detection apparatus according to claim 1, wherein the first and second polarizing plates are iodine-based polarizing plates. フィルムの一方の面側に設けられた第1偏光板と、前記フィルムの他方の面側に設けられた第2偏光板とを用い、前記第1偏光板及び前記第2偏光板をクロスニコルに配置して、前記フィルムの欠陥を検出する欠陥検出方法において、
輝線を有しない又は1つのみ有する光を、前記第1偏光板を介して、前記フィルムに投光し、
前記フィルムから出た光を、前記第2偏光板を介して受光器で受光し、
前記受光器で得られた受光信号に基づいて、前記フィルムの欠陥を検出することを特徴とする欠陥検出方法。
Using a first polarizing plate provided on one side of the film and a second polarizing plate provided on the other side of the film, the first polarizing plate and the second polarizing plate are crossed Nicols. In the defect detection method of arranging and detecting defects in the film,
Light having no bright line or only one is projected onto the film through the first polarizing plate,
The light emitted from the film is received by a light receiver through the second polarizing plate,
A defect detection method, comprising: detecting a defect of the film based on a light reception signal obtained by the light receiver.
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