JP2015225041A - 積層偏光フィルムの欠陥検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】積層偏光フィルムの製造工程において、必要最小限の検査方法で、多くの種類の欠陥に対処できる積層偏光フィルムの欠陥検査方法を提供する。【解決手段】偏光子フィルム１に偏光子保護フィルム２が積層された偏光フィルム３を得る第一積層工程Ｉと、前記第一積層工程Ｉで得た偏光フィルム３の一方の表面側に離型フィルム４を積層すると共に、他方の表面側にプロテクトフィルム５を積層された積層偏光フィルム６を得る第二積層工程ＩＩとを含む前記積層偏光フィルムの製造工程において、得られる積層偏光フィルムの欠陥検査方法であり、第一積層工程Ｉで得られる偏光フィルム３に対して行う第一クロス透過検査１０、第一反射散乱検査２０、第一透過散乱検査３０と、第二積層工程ＩＩで得られる積層偏光フィルム６に対して行う第二反射散乱検査４０、第二透過散乱検査５０、第二クロス透過検査６０とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、積層偏光フィルムの欠陥を検査する方法、製造方法および製造装置に関する。

偏光フィルムは、テレビやなどの液晶表示装置において液晶セルの表面に貼合して使用される光学フィルムなどとして広く用いられている。このような偏光フィルムとしては、従来から、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルムに二色性色素を吸着配向させて得られる偏光子フィルムに、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などからなる偏光子保護フィルムを積層したものが用いられている。

偏光フィルムは、その一方の表面に接着剤層を介して離型フィルム（セパレートフィルム）を、他方の表面にプロテクトフィルムをそれぞれ積層して、積層偏光フィルムとして出荷される。粘着剤層は、液晶セルの表面に貼合するためのものであり、離型フィルムは、液晶セルに貼合するまで粘着剤層を保護するためのフィルムである。プロテクトフィルムは、偏光フィルムに傷がつくことを防止するためのフィルムである。

ところで、偏光フィルムに偏光子保護フィルムを積層する工程や、偏光フィルムに離型フィルムやプロテクトフィルムを積層する工程では、異物が混入したり、気泡が発生することなどがある。これらの異物や気泡などは積層偏光フィルムの欠陥となることから、従来より、このような欠陥を自動検査する検査方法が提案されている。
しかし、フィルムを積層する度に全ての欠陥を検査することは、生産性の点で不利である。この問題を解決するものとしては、例えば特許文献１に記載の検査方法が挙げられるが、かかる従来の検査方法では、透明な異物が混入した場合に検出できない。

特開平６−２３５６２４号公報

したがって、本発明の課題は、積層偏光フィルムの製造工程において、必要最小限の検査方法で、多くの種類の欠陥に対処できる積層偏光フィルムの欠陥検査方法を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
（１）偏光子フィルムに偏光子保護フィルムを積層して偏光フィルムを得る第一積層工程と、
前記第一積層工程により得た偏光フィルムの一方の表面側に粘着剤層を介して離型フィルムを積層すると共に、他方の表面側にプロテクトフィルムを積層して積層偏光フィルムを得る第二積層工程と
を含む前記積層偏光フィルムの製造工程を経て得られる前記積層偏光フィルムの欠陥を検査する方法であり、
前記第一積層工程により得られた偏光フィルムに対して、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過する透過光を検出する第一クロス透過検査と、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、該照射光の光軸から外れた軸上で透過光を検出すると共に、他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む照射光を照射し、透過する透過光を検出する第一透過散乱検査と、
一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第一反射散乱検査とを行い、
前記第二積層工程により得られた積層偏光フィルムに対して、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する第二クロス透過検査と、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、該直線偏光光の光軸から外れた軸上で透過光を検出する第二透過散乱検査と、
一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出すると共に、他方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第二反射散乱検査とを行うことを特徴とする前記積層偏光フィルムの欠陥検査方法。
（２）第二クロス透過検査において更に、他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する（１）に記載の欠陥検査方法。
（３）前記第一クロス透過検査、第一透過散乱検査および第一反射散乱検査によって、偏光フィルムの内部および表面における不透明異物、気泡、凹凸、スジおよび透明異物を欠陥として検出することを特徴とする（１）または（２）に記載の積層偏光フィルムの欠陥検査方法。
（４）前記第二クロス透過検査、第二透過散乱検査および第二反射散乱検査によって、積層偏光フィルムの内部および表面における不透明異物、気泡、凹凸、スジおよび透明異物を欠陥として検出することを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の積層偏光フィルムの欠陥検査方法。
（５）前記第一透過散乱検査および第二透過散乱検査において、照射光の光軸より２〜６ｍｍ外れた軸上でセンサーが異物を検出することを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の積層偏光フィルムの欠陥検査方法。
（６）第一クロス透過検査における透過光を検出するためのセンサー、第一透過散乱検査における透過光を検出するためのセンサー、および第一反射散乱検査における前記反射光成分を検出するためのセンサーとしてカメラが使用され、第一反射散乱検査、第一透過散乱検査、第一クロス透過検査の順で該カメラの解像度が高くなっており、第二クロス透過検査における透過光を検出するためのセンサー、第二透過散乱検査における透過光を検出するためのセンサー、および第二反射散乱検査における前記反射光成分を検出するためのセンサーとしてカメラが使用され、第二反射散乱検査、第二透過散乱検査、第二クロス透過検査の順で、カメラの解像度が高くなっていることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の積層偏光フィルムの欠陥検査方法。

また本発明は以下の積層偏光フィルムの製造方法をも提供する。
（７）偏光子フィルムに偏光子保護フィルムを積層して偏光フィルムを得る第一積層工程と、
前記第一積層工程により得た偏光フィルムの一方の表面側に粘着剤層を介して離型フィルムを積層すると共に、他方の表面側にプロテクトフィルムを積層して積層偏光フィルムを得る第二積層工程と
を含む前記積層偏光フィルムの製造方法であり、
前記第一積層工程により得られた偏光フィルムに対して、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過する透過光を検出する第一クロス透過検査工程と、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過光を検出すると共に、他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過する透過光を検出する第一透過散乱検査工程と、
一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第一反射散乱検査工程と
を行い、
前記第二積層工程により得られた積層偏光フィルムに対して、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する第二クロス透過検査工程と、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過光を検出する第二透過散乱検査工程と、
一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出すると共に、他方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第二反射散乱検査工程と
を行うことを特徴とする前記積層偏光フィルムの製造方法。
（８）第二クロス透過検査工程において、更に他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する（７）に記載の製造方法。

また本発明は以下の積層偏光フィルムの製造装置をも提供する。
（９）偏光子フィルムに偏光子保護フィルムを積層して偏光フィルムを得る第一積層手段と、
前記第一積層手段により得た偏光フィルムの一方の表面側に粘着剤層を介して離型フィルムを積層すると共に、他方の表面側にプロテクトフィルムを積層して積層偏光フィルムを得る第二積層手段と
を含む前記積層偏光フィルムの製造装置であり、
前記第一積層手段により得られた偏光フィルムに対して、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過する透過光を検出する第一クロス透過検出手段と、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過光を検出すると共に、他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過する透過光を検出する第一透過散乱検出手段と、
一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第一反射散乱検出手段と
を備え、
前記第二積層工程により得られた積層偏光フィルムに対して、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する第二クロス透過検出手段と、
一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過光を検出する第二透過散乱検出手段と、
一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出すると共に、他方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第二反射散乱検出手段と
を備えることを特徴とする前記積層偏光フィルムの製造装置。
（１０）第二クロス透過検出手段はさらに、他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する手段である（９）に記載の製造装置。

本発明によれば、積層偏光フィルムの製造工程において、必要最小限の検査により、多くの種類の欠陥に対処できる。しかも、離型フィルムおよびプロテクトフィルムを貼着する前後それぞれの工程において、各検査を順不同で行うことができるので、検査工程のレイアウトの自由度が高くなるという効果もある。

本発明に係る欠陥検査方法の一実施形態を示す概略説明図である。 本発明における第一透過散乱検査および第二透過散乱検査を示す概略説明図である。 本発明における第一クロス透過検査および第二クロス透過検査を示す概略説明図である。 本発明における第一反射散乱検査または第二反射散乱検査を示す概略説明図である。

本発明に係る偏光フィルムの欠陥検査方法を、図１を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る欠陥検査方法の一実施形態である自動検査装置１００を示している。この自動検査装置１００は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルムに二色性色素を吸着配向させて得られる偏光子フィルム１の上下面に接着剤層を介して偏光子保護フィルム２を積層することにより偏光フィルム３を得る第一積層工程Ｉと、この偏光フィルム３の一方の表面側に、予め粘着剤層が設けられた離型フィルム４を積層し、偏光フィルム３の他方の表面側にプロテクトフィルム５を積層することにより、積層偏光フィルム６を得る第二積層工程ＩＩとに対して欠陥検査を行う。

（第一積層工程Ｉ）
第一積層工程Ｉでは、まず偏光子フィルム１の上下面の少なくとも一方の表面に偏光子保護フィルム２を積層して偏光フィルム３を得る。この偏光子フィルム１は透過する光のうち、振動面が吸収軸に対して平行な直線偏光光は吸収して透過させず、振動面が吸収軸に対して直線偏光光は、そのまま、透過させる光学素子である。偏光子フィルム１を透過した光は振動面が、吸収軸に対して直交する直線偏光光である。

前記偏光子フィルム１と偏光子保護フィルム２との積層する方法は特に限定されるものではなく、例えば接着剤層を介して積層すればよい。接着剤層を構成する接着剤としては、例えば、ビニルアルコール系ポリマーからなる接着剤、エポキシ系樹脂からなる接着剤、あるいは、ホウ酸やホウ砂、グルタルアルデヒドやメラミン、シュウ酸などのビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤から少なくともなる接着剤などが挙げられる。また、紫外線、電子線などの活性エネルギー線を照射されることにより硬化して偏光子フィルム１と偏光子保護フィルム２とを接着する、いわゆる活性エネルギー線硬化型接着剤も挙げられる。偏光子フィルム１の両面に偏光子保護フィルム２を積層する場合、両面とも同じ偏光子保護フィルム２であってもよく、異なる偏光子保護フィルム２であってもよい。例えば、偏光子フィルム１の両面に偏光子保護フィルム２としてトリアセチルセルロースフィルムを積層してもよく、片面のみにトリアセチルセルロースフィルムを積層してもよく、片面にトリアセチルセルロースフィルムを積層して他方の表面に他の偏光子保護フィルムを積層してもよい。また、偏光子保護フィルム２を偏光子フィルム１の片面に積層する場合、後述する第二積層工程ＩＩにおいて、偏光子保護フィルム２の上にプロテクトフィルム５を貼着し、偏光子保護フィルム２を積層しない他方の表面側に粘着剤層および離型フィルム４をこの順に積層することが好ましい。
偏光子フィルム１の厚みは通常１〜５０μｍ、好ましくは３〜２０μｍである。偏光子フィルム１の厚みが２０μｍ以下であると、異物等の欠陥による偏光子フィルムの変形の影響が大きく現れるため、本発明の欠陥検査方法が好ましく適用される。接着剤層の厚みは通常０．１〜５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。

偏光子フィルム１の少なくとも一方の表面に設ける偏光子保護フィルム２には、適宜な透明フィルムを用いることができる。中でも、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性等に優れるポリマーからなるフィルムが好ましく用いられる。そのポリマーとしては、アセテート系樹脂（例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）など）、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）など）、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリプロピレンなど）、環状ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。このようなフィルムは、キャスティング法、カレンダー法、押出し法のいずれで製造したものでもよいが、偏光特性や耐久性などの点から、トリアセチルセルロースのようなアセテート系樹脂が好ましく、特に表面をアルカリなどでケン化処理したトリアセチルセルロースフィルムが好ましい。偏光子保護フィルム２がアクリル系樹脂である場合、アクリル系樹脂は異物による極部的な変形により割れ易いため、本発明の方法が好ましく適用される。
偏光子保護フィルム２の厚みは通常５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。

本発明に係る第一積層工程Ｉでは、偏光子フィルム１に偏光子保護フィルム２を積層して偏光フィルム３を得た後、第一クロス透過検査１０、第一反射散乱検査２０、第一透過散乱検査３０からなる３系列の検査を行う。偏光フィルム３は、下記に示す検査により欠陥を検出されながら、搬送ローラ（図示せず）により第二積層工程ＩＩの方向へ流れていく。
なお、偏光子フィルム１に偏光子保護フィルム２を積層する前に、下記に示す第一透過散乱検査３０と同じ検査を用いて、偏光子フィルム１上の異物を検出してもよい。

＜第一クロス透過検査１０＞
第一クロス透過検査１０では、偏光フィルム３の上下どちらか一方に照明１１、偏光フィルム３を挟んで反対側にセンサー１３を配置し、照明１１と偏光フィルム３の間に偏光フィルタ１２を配置する。そして、前記偏光フィルム３に、一方の面側の照明１１から偏光フィルタ１２を介して、振動面が前記吸収軸に対して平行な直線偏光光を照射し、偏光フィルム３を透過する透過光をセンサー１３にて検出することにより、偏光フィルム３の偏光子フィルム１より偏光フィルタ１２側にある欠陥検出を行うものである。
偏光フィルタ１２は、振動面が透過軸に対して平行である直線偏光光をそのまま透過し、直交する直線偏光光は通過しない光学フィルタである。偏光フィルタ１２として通常は上記した偏光フィルム３と同様のものを用いることができる。偏光フィルタ１２の吸収軸は、偏光フィルム３の吸収軸に対して直交させる。
クロス透過とは、前記偏光フィルム３とクロスニコルになるように偏光フィルタ１２を配置し、これらの外側のいずれかの方向より、その他方の面に向けて、照明１１からの光を照射することを指す。照明１１からの光の入射側に異物があると光が散乱するなどして、振動面の方向が変わり、偏光子フィルム１を通過するので、偏光フィルム３中の偏光子フィルム１と偏光フィルタ１２側との間にある透明な異物（輝点系）であっても、輝点としてセンサー１３により検出される。
なお、第一クロス透過検査１０の照明１１は、第二積層工程ＩＩにおいて離型フィルム４を積層する側から照射するのが好ましい。
透過光は通常、図３に示すように、照射される直線偏光光の光軸と同じ軸上で検出する。
上記した照明１１としては、例えば蛍光灯、ＬＥＤ、メタルハライドランプ等が使用可能であり、より好ましくはメタルハライドランプがよい。センサー１３としては、例えばラインセンサーカメラ、エリアセンサーカメラ等が使用可能である。

前記第一クロス透過検査１０で照射され、偏光フィルタ１２を介して偏光フィルムに照射される光は、偏光フィルタ１２の吸収軸に対して直交する振動面を有する直線偏光光であり、平行な振動面を有する直線偏光成分は含まない（後述する第二クロス透過検査６０も同様である）。
平行な偏光成分と直交する偏光成分との比率を示す視感度補正偏光度（Ｐｙ）は、下記計算式より求められる。この視感度補正偏光度（Ｐｙ）は、通常９８％以上、理想的には１００％である。

偏光フィルムの光学特性を、積分球付き分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ７１００）にて測定する。波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲においてＭＤ透過率とＴＤ透過率を求め、式（１）に基づいて各波長における偏光度を算出し、さらにＪＩＳ Ｚ ８７０１の２度視野(Ｃ光源)により視感度補正を行い、視感度補正偏光度（Ｐｙ）を求める。

上記において、「ＭＤ透過率」とは、グラントムソンプリズムから出る直線偏光光の振動面の向きと偏光板サンプルの透過軸を平行にしたときの透過率であり、式（１）においては「ＭＤ」と表す。また、「ＴＤ透過率」とは、グラントムソンプリズムから出る直線偏光光の振動面の向きと偏光板サンプルを透過軸を直交にしたときの透過率であり、式（１）においては「ＴＤ」と表す。

偏光度（％）＝｛（ＭＤ−ＴＤ）／（ＭＤ＋ＴＤ）｝^1/2×１００ 式（１）

＜第一反射散乱検査２０＞
第一積層工程Ｉに示す第一反射散乱検査２０は、偏光フィルム３に対して、斜めに配置した照明２１から偏光フィルム３上に光を照射し、偏光子フィルム１上で反射する反射光のうち、照射した光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分をセンサー２３によって読み取り、偏光フィルム３の偏光子フィルム１と偏光子保護フィルム２との間、あるいは偏光子保護フィルム２上に発生した気泡や偏光フィルム３上の凹凸を検出するものである。この時、図４に示すように、偏光フィルム３に対する照明２１の入射光と反射光のなす角度αは６０〜１２０°であるのがよく、またセンサー２３は偏光フィルム３に対し、照明２１から偏光フィルム３上の検査部に照射された光が正反射してなす線に対しての角度βが−２０〜＋２０°の傾き、さらに好ましくは−６〜−２°と＋２〜＋６°の傾きで設置され、偏光フィルム３に照射されて反射した光線を感知して測定する。
欠陥検出手段２０は、偏光フィルム３の上下面の少なくとも一方に設置すればよく、好ましくは上下面のいずれか一方に設置され、さらに好ましくは、後工程にて粘着剤層が設けられた離型フィルム４を積層する側に設置される。
上記した照明２１としては、例えば蛍光灯、ＬＥＤ、メタルハライドランプ等が使用可能である。センサー２３としては、例えばラインセンサーカメラ、エリアセンサーカメラ等が使用可能である。

＜第一透過散乱検査３０＞
第一透過散乱検査３０は、一方の表面側から偏光フィルム３に、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む照射光、通常は自然光を照射し、透過する透過光を検出すると共に、前記偏光フィルム３の他方の表面側から、振動面が前記吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む照射光、通常は自然光を照射し、透過する透過光を検出する。すなわち、偏光フィルム３を挟んで上下に配置された照明３１とセンサー３３とを用いて、照明３１より照射した光を透過散乱させて検出するものである。第一透過散乱検査３０において、図１に示すように、照明３１、３１’とこれに対応するセンサー３３、３３’とは一対ずつ二基配置されており、これによって偏光フィルム３における偏光子フィルム１の上面と偏光子保護フィルム２との間、あるいは偏光子フィルム１の下面と偏光子保護フィルム２との間という二箇所の異物をより確実に検出でき、さらに境目の明瞭な気泡や偏光フィルム３上の鋭い凹凸も検出することが可能になる。第一透過散乱検査３０において、照明３１、３１’とこれに対応するセンサー３３、３３’とを、偏光フィルム３を挟んで上下にそれぞれ対向するよう配置するのは、上下どちらか一方のみ、または同一方向にしか配置しない場合、照射された光量が足りず照明３１の裏側にある異物を検出できなかったり、また上下面で異物同士の位置が重なっていた時等、偏光フィルム３の上下どちらの面に存在するかが判断できなかったりするおそれがあるためである。
なお、前記偏光子の吸収軸に対して直交する振動面を含む光は、例えば蛍光灯、ＬＥＤ、メタルハライドランプ等の照明３１、あるいは自然光が使用可能である。センサー３３としては、例えばラインセンサーカメラ、エリアセンサーカメラ等が使用可能である。
また、この第一透過散乱検査３０においては、図２に示すように、センサー３３、３３’が、照明３１、３１’から照射される照射光の光軸から外れており、通常はこの光軸と平行な軸上に配置され、透過光はこの照射光の光軸から外れた軸上で検出される。

第一積層工程Ｉの第一クロス透過検査１０，第一反射散乱検査２０，第一透過散乱検査３０を経た偏光フィルム３はライン上を流れ、第二積層工程ＩＩへと進む。
前記第一積層工程Ｉと第二積層工程ＩＩとの間には、例えば、位相差フィルム等の光学フィルムを積層する工程等の他の工程が入ってもよい。

（第二積層工程ＩＩ）
第二積層工程ＩＩにおいては、まず偏光フィルム３に粘着剤層が設けられた離型フィルム４および／またはプロテクトフィルム５を貼着し、積層偏光フィルム６を作成する。

離型フィルム４は、偏光フィルム３に塗工された粘着剤層を乾燥・異物などから保護するためのフィルムである。すなわち、偏光フィルム３は、液晶表示面などに固着して使用するため、粘着剤層が設けられており、その粘着剤層を液晶パネルに固着させるまでの間保護するのが離型フィルム４である。なお、前記粘着剤層は、第一積層工程Ｉで偏光フィルム３あるいは第二積層工程ＩＩで離型フィルム４を偏光フィルム３に積層する前に塗工してもよいし、あるいは上記のように、予め離型フィルム４に塗工した状態で偏光フィルム３に積層してもよい。
離型フィルム４の材質は特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフトレート、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）などを加工して得られるフィルムに、粘着剤層から剥離しやすくなるような処理を施したフィルムなどが挙げられる。また、粘着剤層に使用される粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤などの無色透明な粘着剤が挙げられる。
前記粘着剤層の厚みは通常５〜５０μｍ、好ましくは１０〜４０μｍである。粘着剤層が５μｍ以下であると、これらを介して積層される偏光子保護フィルム２が異物により変形しやすくなることから、本発明の検査方法が好ましく適用される。また、前記離型フィルム４の厚みは通常７〜７５μｍ、好ましくは１５〜４０μｍである。

プロテクトフィルム５は、偏光フィルム３の表面を損傷、摩耗などから保護するためのフィルムである。プロテクトフィルム５は、通常、透明樹脂からなり、偏光フィルム３の使用時まで弱い粘着性を有する粘着剤を介して偏光フィルム３に積層されており、偏光フィルム３の使用時には剥離される。このプロテクトフィルム５は、上記した離型フィルム４と同時に偏光フィルム３へ積層してもよいし、後で積層してもよい。
プロテクトフィルム５を形成する透明樹脂は特に限定されず、例えば、アクリル系樹脂（ポリメタクリル酸メチルなど）、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど）などが挙げられる。
なお、プロテクトフィルム５は、市販品を用いてもよく、例えば、「マスタック（藤森工業（株）製）」、「サニテクト（（株）サンエー化研製）」、「イーマスク（日東電工（株）製）」、「トレテック（東レフィルム加工（株）製）」などが市販されている。前記プロテクトフィルム５の厚みは通常５〜１００μｍ、好ましくは３０〜５０μｍである。プロテクトフィルム５を偏光フィルム３に積層するための粘着剤層の厚みが薄いと、気泡をかみ込み易く、これが偏光フィルム３の気泡と誤認されることがあるため、この粘着剤層の厚みは通常５μｍ以上である。

第二積層工程ＩＩにおいて、離型フィルム４とプロテクトフィルム５とが積層された偏光フィルム３（積層偏光フィルム６）は、第二反射散乱検査４０，第二透過散乱検査５０，第二クロス透過検査６０へとライン上を進む。

＜第二反射散乱検査４０＞
第二反射散乱検査４０は、第一積層工程Ｉに示した第一反射散乱検査２０を積層偏光フィルム６の上下それぞれの表面側に配置したものであり、一対の照明４１，４１’とセンサー４３，４３’とにより積層偏光フィルム６の上下から反射散乱を行う。これにより、積層偏光フィルム６の上下面での凹凸やスジの少なくとも一つを検出する。凹凸は、例えば離型フィルム４の貼合時の異常等に起因するものである。
この時、図４に示すように、積層偏光フィルム６に対する照明４１，４１’の入射光と反射光のなす角度αは６０〜１２０°であるのがよく、またセンサー４３，４３’は、積層偏光フィルム６に対し、照明から積層偏光フィルム６上の検査部に照射された光が正反射してなす線に対してのなす角度βは−２０〜＋２０°の傾き、さらに好ましくは−６〜−２°と＋２〜＋６°の傾きで設置され、積層偏光フィルム６に照射されて反射した光線を感知して測定する。

＜第二透過散乱検査５０＞
第二積層工程ＩＩにおける第二透過散乱検査５０は、第一積層工程Ｉに示した第一透過散乱検査３０を積層偏光フィルム６の上下面のどちらか一方だけに配置したものである。
これにより、第一積層工程Ｉに示す第一透過散乱検査３０と同じく、積層偏光フィルム６上の異物、境目の明瞭な気泡および積層偏光フィルム６上の鋭い凹凸等を検出することができる。
また、この第二透過散乱検査５０においても、第一透過散乱検査３０と同様、図２に示すように、センサー３３が、照明３１から照射される照射光の光軸から外れ、通常はこの光軸と平行な軸上に配置され、透過光はこの照射光の光軸から外れた軸上で検出される。

＜第二クロス透過検査６０＞
第二クロス透過検査６０は、第一積層工程Ｉに示す第一クロス透過検査１０と同様の検査を積層偏光フィルム６に適用したものであり、積層偏光フィルム６上の透明な異物（粘着剤に含まれる輝点等）を検出することができる。
図１に示す第二クロス透過検査６０においては、照明１１、１１’と偏光フィルタ１２、１２’とこれに対応するセンサー１３、１３’とを、積層偏光フィルム６を挟んで上下にそれぞれ対向するよう配置しているが、照明１１と偏光フィルタ１２とこれに対応するセンサー１３とは、積層フィルム６を挟んで配置して、（１）積層フィルム６の上から直線偏光光を照射して、下で透過光を検出してもよいし、（２）積層フィルム６の下から直線偏光光を照射して、上で透過光を検出してもよいし、（３）積層フィルム６の上から直線偏光光を照射して、下で透過光を検出すると共に、下からも直線偏光光を照射して、上から透過光を検出してもよい。

前記第一積層工程Ｉおよび第二積層工程ＩＩの各検査ではカメラを使用する。このカメラは、前記第一積層工程Ｉにおいて好ましくは、センサー１３＞センサー３３、３３’＞センサー２３の順で解像度が高くなる。これは第一および第二反射散乱検査で検出される凹凸系の欠陥は、サイズが比較的大きく、第一および第二透過散乱検査で検出される気泡系の欠陥は、サイズが比較的小さく、第一および鯛にクロス透過検査で検出される異物系欠陥は、更にサイズが小さいことに対応するものである。また、前記第二積層工程ＩＩにおいては、センサー１３、１３’＞センサー３３＞センサー４３、４３’＞の順でカメラの解像度が高くなる。
前記カメラの解像度は、目的の異物の大きさ、カメラの処理スピード、等に応じて適宜選択される。センサー１３、１３’は１画素で３〜５０μｍの範囲、センサー２３（４３、４３’）は１画素で５〜２００μｍの範囲、センサー３３、３３’が１画素で４〜５０μｍの範囲となるように選択される。

第一積層工程Ｉの第一クロス透過検査１０，第一反射散乱検査２０，第一透過散乱検査３０および第二積層工程ＩＩの第二反射散乱検査４０，第二透過散乱検査５０，第二クロス透過検査６０について、構成、基本仕様および検出対象を下記の表１に示す。

表１によると、本発明の欠陥検査方法が、積層偏光フィルムにおいて、多くの欠陥を検出可能であることがわかる。

上記した第一積層工程Ｉの第一クロス透過検査１０，第一反射散乱検査２０，第一透過散乱検査３０および第二積層工程ＩＩの第二クロス透過検査６０，第二反射散乱検査４０，第二透過散乱検査５０は、それぞれの積層工程の中で用いるならば、特に設置する順序は限定されない。

第二積層工程ＩＩにおける第二クロス透過検査６０，第二反射散乱検査４０，第二透過散乱検査５０により検査された積層偏光フィルム６は、次に切断工程に進み、規定の大きさに切断されるが、欠陥を含むものは、不良品として除去される。

上記した検査によって検出されたそれぞれの欠陥の位置は、それぞれのセンサーにより、第一積層工程Ｉまたは第二積層工程ＩＩ中に設けられたコードプリンターやマーカー等のマーキング装置（図示せず）へ送られ、偏光フィルム３あるいは積層偏光フィルム６の端部等に印字される。そして切断工程の際、偏光フィルム３上の剥離フィルム４上に印字されたマーキングにより、不良部分を含む積層偏光フィルム６は除去される。

本発明によると、偏光フィルムの積層工程において、必要最小限の検査方法で、多くの種類の欠陥に対処でき、また必要最小限の検査方法のため、本発明に係る偏光フィルムの製造装置の設備が小さくなり、コスト削減になる。

１ 偏光子フィルム
２ 偏光子保護フィルム
３ 偏光フィルム
４ 離型フィルム
５ プロテクトフィルム
６ 積層偏光フィルム
１１、２１、３１、４１ 照明
１２ 偏光フィルタ
１３、２３、３３、４３ センサー
１０ 第一クロス透過検査
２０ 第一反射散乱検査
３０ 第一透過散乱検査
４０ 第二反射散乱検査
５０ 第二透過散乱検査
６０ 第二クロス透過検査
１００ 自動検査装置

Claims (10)

1. 偏光子フィルムに偏光子保護フィルムを積層して偏光フィルムを得る第一積層工程と、
   前記第一積層工程により得た偏光フィルムの一方の表面側に粘着剤層を介して離型フィルムを積層すると共に、他方の表面側にプロテクトフィルムを積層して積層偏光フィルムを得る第二積層工程と
   を含む前記積層偏光フィルムの製造工程を経て得られる前記積層偏光フィルムの欠陥を検査する方法であり、
   前記第一積層工程により得られた偏光フィルムに対して、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過する透過光を検出する第一クロス透過検査と、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、該照射光の光軸から外れた軸上で透過光を検出すると共に、他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む照射光を照射し、透過する透過光を検出する第一透過散乱検査と、
   一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第一反射散乱検査とを行い、
   前記第二積層工程により得られた積層偏光フィルムに対して、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する第二クロス透過検査と、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、該直線偏光光の光軸から外れた軸上で透過光を検出する第二透過散乱検査と、
   一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出すると共に、他方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第二反射散乱検査とを行うことを特徴とする前記積層偏光フィルムの欠陥検査方法。
2. 第二クロス透過検査において更に、他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する請求項１に記載の欠陥検査方法。
3. 前記第一クロス透過検査、第一透過散乱検査および第一反射散乱検査によって、偏光フィルムの内部および表面における不透明異物、気泡、凹凸、スジおよび透明異物を欠陥として検出することを特徴とする請求項１または２に記載の積層偏光フィルムの欠陥検査方法。
4. 前記第二クロス透過検査、第二透過散乱検査および第二反射散乱検査によって、積層偏光フィルムの内部および表面における不透明異物、気泡、凹凸、スジおよび透明異物を欠陥として検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の積層偏光フィルムの欠陥検査方法。
5. 前記第一透過散乱検査および第二透過散乱検査において、照射光の光軸より２〜６ｍｍ外れた軸上でセンサーが異物を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層偏光フィルムの欠陥検査方法。
6. 第一クロス透過検査における透過光を検出するためのセンサー、第一透過散乱検査における透過光を検出するためのセンサー、および第一反射散乱検査における前記反射光成分を検出するためのセンサーとしてカメラが使用され、第一反射散乱検査、第一透過散乱検査、第一クロス透過検査の順で該カメラの解像度が高くなっており、第二クロス透過検査における透過光を検出するためのセンサー、第二透過散乱検査における透過光を検出するためのセンサー、および第二反射散乱検査における前記反射光成分を検出するためのセンサーとしてカメラが使用され、第二反射散乱検査、第二透過散乱検査、第二クロス透過検査の順で、カメラの解像度が高くなっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の積層偏光フィルムの欠陥検査方法。
7. 偏光子フィルムに偏光子保護フィルムを積層して偏光フィルムを得る第一積層工程と、
   前記第一積層工程により得た偏光フィルムの一方の表面側に粘着剤層を介して離型フィルムを積層すると共に、他方の表面側にプロテクトフィルムを積層して積層偏光フィルムを得る第二積層工程と
   を含む前記積層偏光フィルムの製造方法であり、
   前記第一積層工程により得られた偏光フィルムに対して、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過する透過光を検出する第一クロス透過検査工程と、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過光を検出すると共に、他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過する透過光を検出する第一透過散乱検査工程と、
   一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第一反射散乱検査工程と
   を行い、
   前記第二積層工程により得られた積層偏光フィルムに対して、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する第二クロス透過検査工程と、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過光を検出する第二透過散乱検査工程と、
   一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出すると共に、他方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第二反射散乱検査工程と
   を行うことを特徴とする前記積層偏光フィルムの製造方法。
8. 第二クロス透過検査工程において、更に他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する請求項７に記載の製造方法。
9. 偏光子フィルムに偏光子保護フィルムを積層して偏光フィルムを得る第一積層手段と、
   前記第一積層手段により得た偏光フィルムの一方の表面側に粘着剤層を介して離型フィルムを積層すると共に、他方の表面側にプロテクトフィルムを積層して積層偏光フィルムを得る第二積層手段と
   を含む前記積層偏光フィルムの製造装置であり、
   前記第一積層手段により得られた偏光フィルムに対して、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過する透過光を検出する第一クロス透過検出手段と、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過光を検出すると共に、他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過する透過光を検出する第一透過散乱検出手段と、
   一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第一反射散乱検出手段と
   を備え、
   前記第二積層工程により得られた積層偏光フィルムに対して、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する第二クロス透過検出手段と、
   一方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して直交する直線偏光光を含む光を照射し、透過光を検出する第二透過散乱検出手段と、
   一方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出すると共に、他方の表面側から照射光を照射し、反射する反射光のうち、照射光の正反射方向から外れた方向に向かう反射光成分を検出する第二反射散乱検出手段と
   を備えることを特徴とする前記積層偏光フィルムの製造装置。
10. 第二クロス透過検出手段はさらに、他方の表面側から、振動面が前記偏光子フィルムの吸収軸に対して平行である直線偏光光を照射し、透過光を検出する手段である請求項９に記載の製造装置。

Images