JPWO2016002624A1 - 検出装置、検出方法、処理装置および処理方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の検出装置(DA1)は、光学フィルム(OP1)の第一面(OP1a)を支持する支持面(B1a)を有し、支持面(B1a)内の少なくとも一部に反射面(RS1)を有する支持体(B1)と、反射面(RS1)上に位置する光学フィルム(OP1)に向けて光学フィルム(OP1)の第二面(OP1b)側から光を照射する光源部(IL1)と、反射面(RS1)上に位置する光学フィルム(OP1)の反射光像を光学フィルム(OP1)の第二面(OP1b)側から撮像する撮像部(CM1)と、所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、複数の偏光パターン列(OP12a),(OP12b)の反射光像のコントラストを調整するカラーフィルター(CF1)と、光学フィルム(OP1)の反射光像に基づいて、反射面(RS1)上に位置する偏光パターン列(OP12a),(OP12b)を検出するパターン検出部(IP1)と、を含む。
Description
本発明は、検出装置、検出方法、処理装置および処理方法に関するものである。
本出願は、2014年6月30日に日本に出願された特願2014−134352号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本出願は、2014年6月30日に日本に出願された特願2014−134352号に基づき、優先権を主張し、その内容をここに援用する。
立体画像を表示する方式として、FPR(Film Patterned Retarder)方式と呼ばれる方式が知られている。FPR方式の3D液晶ディスプレイでは、右眼用画像と左眼用画像とを分離するために、液晶パネルの表面にFPRフィルムと呼ばれるパターン化位相差フィルムが配置される(特許文献1参照)。
FPRフィルムは、右眼用偏光パターン列と左眼用偏光パターン列とを含む。右眼用偏光パターン列と左眼用偏光パターン列とは、液晶パネルの右眼用画素列と左眼用画素列に対応して交互に配置される。右眼用偏光パターン列と左眼用偏光パターン列とは、互いに遅相軸の方向が直交する。右眼用偏光パターン列と左眼用偏光パターン列とが配置されるアクティブエリアの外側には、アライメント用の偏光パターン列が配置されることもある。
FPRフィルムには、多数の偏光パターン列が微細な幅で形成される。そのため、FPRフィルムを所定の幅または形状に切断したり、FPRフィルムを液晶パネルに貼合したりするときには、偏光パターン列の位置を正確に検出し、その位置に基づいて、FPRフィルムをアライメントしなければならない。
例えば、特許文献1には、偏光パターン列の検出装置として、FPRフィルムの下面側から光を照射し、FPRフィルムの上面側からカメラで撮像する装置が記載されている。
FPRフィルムと光源との間には偏光板が配置され、FPRフィルムとカメラとの間には、FPRフィルム側から位相差板(1/4波長板)と偏光板が順に配置される。右眼用偏光パターン列と左眼用偏光パターン列は、フィルムの長手方向に沿って延在する。これらの偏光パターン列は、FPRフィルムの巻き出しおよび搬送に伴って連続的に検出される。
FPRフィルムと光源との間には偏光板が配置され、FPRフィルムとカメラとの間には、FPRフィルム側から位相差板(1/4波長板)と偏光板が順に配置される。右眼用偏光パターン列と左眼用偏光パターン列は、フィルムの長手方向に沿って延在する。これらの偏光パターン列は、FPRフィルムの巻き出しおよび搬送に伴って連続的に検出される。
しかしながら、特許文献1の構成では、FPRフィルムの下面側に光源が設置されるため、FPRフィルムの下面側には、支持体を配置することができない。よって、FPRフィルムが、支持体によって支持されない不安定な位置で、偏光パターン列の検出を行わなければならない。支持体に貫通孔を設けることも考えられるが、貫通孔を通過する光のみでは、十分にFPRフィルムを照明することはできない。
また、FPRフィルムの最表面には、プロテクションフィルムやセパレータフィルムなどの保護フィルムが設けられる。保護フィルムは、複屈折性を有しており、意図せぬ位相差を生じさせる。保護フィルムが存在しなければ、右眼用偏光パターン列と左眼用偏光パターン列は、明パターンと暗パターンとして表示されるが、保護フィルムが存在すると、明パターンと暗パターンのコントラストが低下し、両者を明確に区別することができない。そのため、光学測定を行う前に、保護フィルムを剥離するなどの工夫が必要になる。
また、FPRフィルムは、液晶パネルの表示面側の偏光板の表面に貼合されるが、最近では、偏光板とFPRフィルムとを一体化した偏光板一体型のFPRフィルムを液晶パネルの表面に貼合することも検討されている。この構成では、偏光板の面内の光学軸のばらつきにより、上述の明パターンと暗パターンのコントラストがさらに低下し、よりいっそう両者を区別することが困難になる。
本発明の目的は、偏光パターン列を精度よく検出することが可能な検出装置、検出方法、処理装置および処理方法を提供することにある。
本発明の第一の形態に係る検出装置は、位相差層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、偏光子層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を検出する検出装置であって、前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持面を有し、前記支持面内の少なくとも一部に、前記光学フィルムを前記第二面側から前記第一面側に透過した光を反射する反射面を有する支持体と、前記反射面上に位置する前記光学フィルムに向けて前記光学フィルムの前記第二面側から光を照射する光源部と、前記反射面上に位置する前記光学フィルムの反射光像を前記光学フィルムの前記第二面側から撮像する撮像部と、前記光源部から前記撮像部へ向かう前記光の光路上に設けられ、所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、前記複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストを調整するカラーフィルターと、前記光学フィルムの前記反射光像に基づいて、前記反射面上に位置する前記複数の偏光パターン列を検出するパターン検出部と、を含む。
本発明の第一の形態に係る検出装置において、前記パターン検出部は、前記複数の偏光パターン列の反射光像の輝度または色の違いに基づいて、前記複数の偏光パターン列を検出することができる。
本発明の第二の形態に係る検出装置は、位相差層と、偏光子層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を検出する検出装置であって、前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持面を有し、前記支持面内の少なくとも一部に、前記光学フィルムを前記第二面側から前記第一面側に透過した光を反射する反射面を有する支持体と、前記反射面上に位置する前記光学フィルムに向けて前記光学フィルムの前記第二面側から光を照射する光源部と、前記光源部から前記光学フィルムに向かう前記光の光路上に設けられた偏光板と、前記反射面上に位置する前記光学フィルムの反射光像を前記光学フィルムの前記第二面側から撮像する撮像部と、前記光源部から前記撮像部へ向かう前記光の光路上に設けられ、所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、前記複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストを調整するカラーフィルターと、前記光学フィルムの前記反射光像に基づいて、前記反射面上に位置する前記複数の偏光パターン列を検出するパターン検出部と、を含む。
本発明の第二の形態に係る検出装置において、前記パターン検出部は、前記複数の偏光パターン列の反射光像の輝度または色の違いに基づいて、前記複数の偏光パターン列を検出することができる。
本発明の第二の形態に係る検出装置において、前記偏光板の偏光軸と前記偏光パターン列の遅相軸との相対角度を調整する調整部を含むことができる。
本発明の第一の形態に係る検出方法は、位相差層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、偏光子層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を検出する検出方法であって、前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持面を有し、前記支持面内の少なくとも一部に、前記光学フィルムを前記第二面側から前記第一面側に透過した光を反射する反射面を有する支持体によって、前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持ステップと、前記反射面上に位置する前記光学フィルムに向けて前記光学フィルムの前記第二面側から光を照射する照射ステップと、前記反射面上に位置する前記光学フィルムの反射光像を前記光学フィルムの前記第二面側から撮像する撮像ステップと、前記光の光路上に設けられたカラーフィルターによって所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、前記複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストを調整するコントラスト調整ステップと、前記光学フィルムの前記反射光像に基づいて、前記反射面上に位置する前記複数の偏光パターン列を検出するパターン検出ステップと、を含む。
本発明の第一の形態に係る検出方法において、前記パターン検出ステップは、前記複数の偏光パターン列の反射光像の輝度または色の違いに基づいて、前記複数の偏光パターン列を検出することができる。
本発明の第二の形態に係る検出方法は、位相差層と、偏光子層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を検出する検出方法であって、前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持面を有し、前記支持面内の少なくとも一部に、前記光学フィルムを前記第二面側から前記第一面側に透過した光を反射する反射面を有する支持体によって、前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持ステップと、前記反射面上に位置する前記光学フィルムに向けて前記光学フィルムの前記第二面側から偏光板を介して光を照射する照射ステップと、前記反射面上に位置する前記光学フィルムの反射光像を前記光学フィルムの前記第二面側から撮像する撮像ステップと、前記光の光路上に設けられたカラーフィルターによって所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、前記複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストを調整するコントラスト調整ステップと、前記光学フィルムの前記反射光像に基づいて、前記反射面上に位置する前記複数の偏光パターン列を検出するパターン検出ステップと、を含む。
本発明の第二の形態に係る検出方法において、前記パターン検出ステップは、前記複数の偏光パターン列の反射光像の輝度または色の違いに基づいて、前記複数の偏光パターン列を検出することができる。
本発明の第二の形態に係る検出方法において、前記偏光板の偏光軸と前記偏光パターン列の遅相軸との相対角度を調整する調整ステップを含むことができる。
本発明の第一の形態に係る処理装置は、位相差層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、偏光子層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を、本発明の第一の形態に係る検出装置を用いて検出し、前記偏光パターン列の位置に基づいて、前記光学フィルムに所定の処理を行う。
本発明の第二の形態に係る処理装置は、位相差層と、偏光子層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を、本発明の第二の形態に係る検出装置を用いて検出し、前記偏光パターン列の位置に基づいて、前記光学フィルムに所定の処理を行う。
本発明の第一の形態に係る処理方法は、位相差層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、偏光子層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を、本発明の第一の形態に係る検出方法を用いて検出し、前記偏光パターン列の位置に基づいて、前記光学フィルムに所定の処理を行う。
本発明の第一の形態に係る処理方法は、位相差層と、偏光子層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を、本発明の第二の形態に係る検出方法を用いて検出し、前記偏光パターン列の位置に基づいて、前記光学フィルムに所定の処理を行う。
なお、本発明における「光学フィルムに所定の処理を行う」とは、偏光パターン列の位置に基づいて、光学フィルムの被貼合物に対する位置を制御したり、あるいは、光学フィルムをスリット加工する際に、光学フィルムの幅方向における蛇行を制御したりすることをいう。
なお、本発明における「光学フィルムに所定の処理を行う」とは、偏光パターン列の位置に基づいて、光学フィルムの被貼合物に対する位置を制御したり、あるいは、光学フィルムをスリット加工する際に、光学フィルムの幅方向における蛇行を制御したりすることをいう。
本発明によれば、偏光パターン列を精度よく検出することが可能な検出装置、検出方法、処理装置および処理方法を提供することができる。
[第一の実施の形態]
図1は、本発明の第一の実施の形態に係る検出装置DA1の概略図である。
図2は、本発明の第一の実施の形態の変形例に係る検出装置の概略図である。
図1は、本発明の第一の実施の形態に係る検出装置DA1の概略図である。
図2は、本発明の第一の実施の形態の変形例に係る検出装置の概略図である。
本実施形態の検出装置DA1は、支持体B1と、撮像ユニットU1と、パターン検出部IP1と、を含む。検出装置DA1は、光学フィルムOP1に含まれる偏光パターン列OP12a,OP12bを検出する。
光学フィルムOP1は、位相差層OP11と、パターン化位相差層OP12と、偏光子層OP13と、を少なくとも含む。位相差層OP11と、パターン化位相差層OP12と、偏光子層OP13は、光学フィルムOP1の第一面(支持体B1によって支持される側の面)OP1a側から第二面(支持体B1によって支持される側とは反対側の面)OP1b側に向けて、この順で設けられている。光学フィルムOP1のうち、位相差層OP11を除く部分が、光学フィルム本体部OPC1である。
パターン化位相差層OP12は、互いに遅相軸RTAXの方向が異なる複数の偏光パターン列OP12a,OP12bを含む。パターン化位相差層OP12は、例えば、遅相軸RTAXの方向が互いに直交する第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bとを含む。第一偏光パターン列OP12aの遅相軸RTAXは、光学フィルムOP1の法線方向から見て、例えば、偏光子層OP13の偏光軸(透過軸)PLAXに対して右回りに45°の角度をなす。第二偏光パターン列OP12bの遅相軸RTAXは、光学フィルムOP1の法線方向から見て、例えば、偏光子層OP13の偏光軸PLAXに対して左回りに45°の角度をなす。第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bは、その長手方向と直交する方向に交互に配置されている。
位相差層OP11は、光学フィルム本体部OPC1の保護フィルム(プロテクションフィルム)として、光学フィルム本体部OPC1に対して剥離可能に設けられる。保護フィルムは、通常、二軸延伸によって製造され、複屈折性を有している。保護フィルムは、パターン化位相差層OP12や偏光子層OP13などに比べて位相差が十分に制御されていない。そのため、保護フィルムは、パターン化位相差層OP12を透過した光に対して意図せぬ位相差を付与する。このような位相差は、光学測定の精度を低下させるため、排除されるべきであるが、本実施形態では、このような位相差を積極的に利用して、偏光パターン列OP12a,OP12bの検出を行っている。この点については、後述する。
光学フィルムOP1は、位相差層OP11、パターン化位相差層OP12および偏光子層OP13以外の層を含むことができる。例えば、図5に示した光学フィルムOP3の一部もしくは全部を光学フィルムOP1として用いることができる。
図5の光学フィルムOP3は、第一位相差層(プロテクションフィルム)OP31、基材層OP33、光配向層OP34、パターン化位相差層OP35、第一接着層OP36、偏光子層OP37、第二接着層OP38、偏光子保護層OP39、粘着層OP40および第二位相差層(セパレータフィルム)OP41を、厚み方向で、この順で含む。光学フィルムOP3のうち、第一位相差層OP31と第二位相差層OP41を除く部分が、光学フィルム本体部OP42である。
第一位相差層OP31が図1の位相差層OP11に対応し、パターン化位相差層OP35が図1のパターン化位相差層OP12に対応し、偏光子層OP37が図1の偏光子層OP13に対応し、光学フィルム本体部OP42が図1の光学フィルム本体部OPC1に対応する。本実施形態では、例えば、光学フィルムOP3から第二位相差層OP41を剥離して得られる光学フィルムOP45を光学フィルムOP1として用いることができる。
以下、光学フィルムOP3の具体的な構成を説明する。
<偏光子層>
偏光子層OP37は、入射する光のうち、ある方向の振動面を有する光を透過し、それと直交する振動面を有する光を吸収する。偏光子層OP37を介して射出される光は直線偏光となる。
偏光子層OP37は、入射する光のうち、ある方向の振動面を有する光を透過し、それと直交する振動面を有する光を吸収する。偏光子層OP37を介して射出される光は直線偏光となる。
偏光子層OP37としては、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程と、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することによって二色性色素を吸着させる工程と、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程と、ホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程と、を経て製造される偏光フィルムを用いることができる。
ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することにより得ることができる。ポリ酢酸ビニル系樹脂は、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他にも、酢酸ビニルとそれに共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有するアクリルアミド類などを挙げることができる。
二色性色素としては、例えば、ヨウ素や二色性の有機染料が用いられる。二色性色素としてヨウ素を用いる場合は、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法を採用することができる。
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの一軸延伸は、二色性色素による染色の前に行なってもよいし、二色性色素による染色と同時に行なってもよいし、二色性色素による染色の後、例えばホウ酸処理中に行なってもよい。
偏光子層OP37の厚みは、例えば、平均厚さで5μm以上40μm以下とすることができる。
<パターン化位相差層>
パターン化位相差層OP35は、入射する直線偏光を2種の偏光状態の光として射出する。パターン化位相差層OP35は、光配向層OP34上に形成されている。
パターン化位相差層OP35は、入射する直線偏光を2種の偏光状態の光として射出する。パターン化位相差層OP35は、光配向層OP34上に形成されている。
光配向層OP34は、液晶性を有する材料(以下、液晶材料と称する)に対して配向規制力を有する。光配向層OP34は、重合性の光配向材料を用いて形成される。光配向材料としては、偏光光で露光されることにより、配向規制力を発現するものが用いられる。光配向材料に偏光光を露光し、配向規制力を発現させた上で重合させることで、配向規制力を保持した光配向層OP34が形成される。このような光配向材料としては、通常知られたものを用いることができる。
光配向層OP34は、例えば、配向規制力の方向が互いに直交する第一配向領域と第二配向領域とを含む。第一配向領域と第二配向領域は、それぞれ光学フィルムOP3の一辺と平行な方向に帯状に延在する。第一配向領域と第二配向領域は、自身の延在方向と直交する方向に交互に設けられる。
パターン化位相差層OP35は、光配向層OP34の第一配向領域に対応する第一偏光パターン列OP35aと、第二配向領域に対応する第二偏光パターン列OP35bと、を含む。第一偏光パターン列OP35aと第二偏光パターン列OP35bは、互いに遅相軸が直交する。第一偏光パターン列OP35aは、直線偏光を第一の円偏光に変化させる。第二偏光パターン列OP35bは、直線偏光を第一の円偏光とは回転方向が異なる第二の円偏光に変化させる。
パターン化位相差層OP35は、重合性の官能基を有する液晶材料を用いて形成される。パターン化位相差層OP35は、光配向層OP34が有する第一配向領域および第二配向領域の配向規制力に応じて液晶材料を2方向に配列させ、さらに、液晶材料が有する重合性の官能基を反応させて、用いる液晶材料の液晶相を維持して硬化させることにより得られる。このような重合性の液晶材料としては、通常知られたものを用いることができる。
<基材層>
基材層OP33は、光配向層OP34およびパターン化位相差層OP35を支持する基材として用いられる。光配向層OP34およびパターン化位相差OP35は、基材層OP33の表面に光配向材料および液晶材料を塗布することにより形成される。
基材層OP33は、光配向層OP34およびパターン化位相差層OP35を支持する基材として用いられる。光配向層OP34およびパターン化位相差OP35は、基材層OP33の表面に光配向材料および液晶材料を塗布することにより形成される。
基材層OP33の形成材料としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、(メタ)アクリレート系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂やポリプロピレン系樹脂を包含するポリオレフィン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂などを挙げることができる。
基材層OP33の厚みは、例えば、平均厚さで40μm以上100μm以下とすることができる。
<偏光子保護層>
偏光子保護層OP39の形成材料としては、上述の基材層OP33と同様のものを用いることができる。このような材料としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、(メタ)アクリレート系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂やポリプロピレン系樹脂を包含するポリオレフィン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂などを挙げることができる。
偏光子保護層OP39の形成材料としては、上述の基材層OP33と同様のものを用いることができる。このような材料としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリスチレン系樹脂、(メタ)アクリレート系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂やポリプロピレン系樹脂を包含するポリオレフィン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂などを挙げることができる。
偏光子保護層OP39の厚みは、例えば、平均厚さで5μm以上80μm以下とすることができる。
<接着層>
第一接着層OP36および第二接着層OP38の形成材料は、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂またはウレタン樹脂を用いた組成物を主成分として水に溶解したものまたは水に分散させた水系接着剤や、光硬化性樹脂と光カチオン重合開始剤などを含有する無溶剤の光硬化性接着剤が挙げられる。第一接着層OP36および第二接着層OP38の形成材料としては、製造時の体積収縮が少なく、厚さの制御が容易である観点から、光硬化性接着剤を用いることが好ましく、紫外線硬化型接着剤を用いることがより好ましい。
第一接着層OP36および第二接着層OP38の形成材料は、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂またはウレタン樹脂を用いた組成物を主成分として水に溶解したものまたは水に分散させた水系接着剤や、光硬化性樹脂と光カチオン重合開始剤などを含有する無溶剤の光硬化性接着剤が挙げられる。第一接着層OP36および第二接着層OP38の形成材料としては、製造時の体積収縮が少なく、厚さの制御が容易である観点から、光硬化性接着剤を用いることが好ましく、紫外線硬化型接着剤を用いることがより好ましい。
紫外線硬化型接着剤としては、液状の塗布可能な状態で供給される限りにおいて、従来から偏光板の製造に使用されている各種のものを用いることができる。紫外線硬化型接着剤は、耐候性や重合性などの観点から、カチオン重合性の化合物、例えば、エポキシ化合物、より具体的には、特開2004−245925号公報に記載されるような、分子内に芳香環を有しないエポキシ化合物を、紫外線硬化性成分の一つとして含有するものが好ましい。
このようなエポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールAのジグリシジルエーテルを代表例とする芳香族エポキシ化合物の原料である芳香族ポリヒドロキシ化合物を核水添し、それをグリシジルエーテル化して得られる水素化エポキシ化合物、脂環式環に結合するエポキシ基を分子内に少なくとも1個有する脂環式エポキシ化合物、脂肪族ポリヒドロキシ化合物のグリシジルエーテルを代表例とする脂肪族エポキシ化合物などが挙げられる。
紫外線硬化型接着剤には、エポキシ化合物を代表例とするカチオン重合性化合物のほか、重合開始剤、特に紫外線の照射によりカチオン種またはルイス酸を発生し、カチオン重合性化合物の重合を開始させるための光カチオン重合開始剤が配合される。さらに、紫外線硬化型接着剤には、加熱によって重合を開始させる熱カチオン重合開始剤、その他、光増感剤などの各種添加剤が配合されていてもよい。
第一接着層OP36および第二接着層OP38の形成材料は、同じであっても、あるいは異なっていてもよいが、生産性の観点からは、適度の接着力が得られるという前提で、第一接着層OP36および第二接着層OP38を、同じ接着剤を用いて形成することが好ましい。
第一接着層OP36および第二接着層OP38の厚みは、例えば、平均厚さで0.5μm以上5μm以下とすることができる。
<粘着層>
粘着層OP40は、例えば、光学フィルムOP45を液晶パネルの表示面に貼合するために用いられる。粘着層OP40を形成する粘着剤としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルなどをベース樹脂とするものを挙げることができる。その中でも、アクリル系樹脂をベース樹脂とするアクリル系粘着剤は、光学的な透明性に優れ、適度の濡れ性や凝集力を保持し、さらに耐候性や耐熱性などに優れ、加熱や加湿の条件下で浮きや剥がれなどの剥離問題が生じにくいため、好適に用いられる。
粘着層OP40は、例えば、光学フィルムOP45を液晶パネルの表示面に貼合するために用いられる。粘着層OP40を形成する粘着剤としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテルなどをベース樹脂とするものを挙げることができる。その中でも、アクリル系樹脂をベース樹脂とするアクリル系粘着剤は、光学的な透明性に優れ、適度の濡れ性や凝集力を保持し、さらに耐候性や耐熱性などに優れ、加熱や加湿の条件下で浮きや剥がれなどの剥離問題が生じにくいため、好適に用いられる。
アクリル系粘着剤を構成するアクリル系樹脂には、エステル部分が、メチル基、エチル基、ブチル基、又は2−エチルヘキシル基のような炭素数20以下のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルと、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチルのような官能基含有(メタ)アクリル系モノマーとのアクリル系共重合体が好適に用いられる。
このようなアクリル系共重合体を含む粘着層OP40は、液晶パネルに貼合した後に何らかの不具合があって剥離する必要が生じた場合に、ガラス基板に糊残りなどを生じさせることなく、比較的容易に剥離することができる。アクリル系共重合体は、そのガラス転移温度が25℃以下であることが好ましく、0℃以下であることがより好ましい。また、このアクリル系共重合体は、通常10万以上の重量平均分子量を有する。
粘着層OP40の厚みは、例えば、平均厚さで1μm以上40μm以下とすることができる。
<第一位相差層>
第一位相差層(プロテクションフィルム)OP31は、基材層OP33とともにパターン化位相差層OP35を保護する。第一位相差層OP31は、基材層OP33に対して剥離自在に設けられている。
第一位相差層(プロテクションフィルム)OP31は、基材層OP33とともにパターン化位相差層OP35を保護する。第一位相差層OP31は、基材層OP33に対して剥離自在に設けられている。
第一位相差層OP31は、透明樹脂フィルムに粘着・剥離性の樹脂層又は付着性の樹脂層を形成して、弱い粘着性を付与したものが用いられる。透明樹脂フィルムとしては、例えば、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、及びポリプロピレンのような熱可塑性樹脂の押出フィルム、それらを組み合わせた共押出フィルム、それらを一軸又は二軸に延伸したフィルムなどを挙げることができる。透明樹脂フィルムとしては、透明性及び均質性に優れ、廉価であるポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンの一軸又は二軸延伸フィルムを用いることが好ましい。
粘着・剥離性の樹脂層としては、例えば、アクリル系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、スチレン−ブタジエン共重合樹脂系粘着剤、ポリイソブチレン系粘着剤、ビニルエーテル系樹脂粘着剤、シリコーン系樹脂粘着剤などを挙げることができる。また、付着性の樹脂層としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂などを挙げることができる。粘着・剥離性の樹脂層としては、透明性に優れるアクリル系粘着剤を用いることが好ましい。
第一位相差層OP31の厚みは、例えば、平均厚さで15μm以上75μm以下とすることができる。
<第二位相差層>
第二位相差層(セパレータフィルム)OP41は、粘着層OP40を覆って粘着層OP40を保護する。第二位相差層OP41は、粘着層OP40に対して剥離自在に設けられている。第二位相差層OP41としては、第一位相差層OP31と同様の透明樹脂フィルムを用いることができる。
第二位相差層(セパレータフィルム)OP41は、粘着層OP40を覆って粘着層OP40を保護する。第二位相差層OP41は、粘着層OP40に対して剥離自在に設けられている。第二位相差層OP41としては、第一位相差層OP31と同様の透明樹脂フィルムを用いることができる。
第二位相差層OP41の厚みは、例えば、平均厚さで15μm以上75μm以下とすることができる。
図1に戻って、支持体B1は、光学フィルムOP1の第一面OP1aを支持する支持面B1aを有する。支持体B1は、支持面B1a内の少なくとも一部に、光学フィルムOP1を第二面OP1b側から第一面OP1a側に透過した光を反射する反射面RS1を有する。反射面RS1の材料や構成は、特に限定されない。反射面RS1は、支持体B1の表面を鏡面加工することによって形成されていてもよく、支持体B1の表面に金属反射膜や反射型偏光板等の反射部材を配置することによって形成されていてもよい。また、支持面B1a全体が反射面RS1となっていてもよく、支持面B1aの一部の領域のみが反射面RS1となっていてもよい。支持体B1は、光学フィルムOP1を安定的に保持できるものであればよい。支持体B1の形状は、特に限定されず、板状、柱状、筒状など、任意の形状を採用することができる。支持面B1aの形状も、平面や湾曲面など、任意の形状を採用することができる。
撮像ユニットU1は、光源部IL1と、撮像部CM1と、カラーフィルターCF1と、を含む。撮像ユニットU1は、例えば、一の偏光パターン列を透過して反射面RS1で反射された光が、同じ一の偏光パターン列を透過して撮像部CM1に入射するように、光源部IL1と撮像部CM1とを近接させて一体に保持している。
光源部IL1は、反射面RS1上に位置する光学フィルムOP1に向けて、光学フィルムOP1の第二面OP1b側から光を照射する。カラーフィルターCF1は、光源部IL1から撮像部CM1へ向かう光の光路上に設けられる。カラーフィルターCF1は、所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、複数の偏光パターン列OP12a,OP12bの反射光像のコントラスト(反射光像の輝度の比)を調整する。カラーフィルターCF1は、例えば、光源部IL1から光学フィルムOP1に向かう光の光路上に設けられるが、図2に示すように、光学フィルムOP1から撮像部CM1に向かう光の光路上や、光学フィルムOP1と反射面RS1との間の光の光路上に設けられてもよい。
光源部IL1としては、LEDなどの公知の光源を用いることができる。光源部IL1は、例えば、光学フィルムOP1に向けて白色光を照射するが、光源部IL1が照射する光はこれに限られない。本実施形態では、位相差層OP11、パターン化位相差層OP12および偏光子層OP13の位相差や波長分散特性などに応じて、適切な波長の光を光源部IL1から照射することができる。
カラーフィルターCF1としては、所定の波長成分の光を吸収し、残りの波長成分の光を透過する吸収型のフィルターを用いてもよく、所定の波長成分の光を反射し、残りの波長成分の光を透過する反射型のフィルターを用いてもよい。吸収型のフィルターおよび反射型のフィルターとしては、公知のものを用いることができる。
撮像部CM1は、反射面RS1上に位置する光学フィルムOP1の反射光像を、光学フィルムOP1の第二面OP1b側から撮像する。撮像部CM1としては、CCDカメラなどの公知の撮像手段を用いることができる。
パターン検出部IP1は、光学フィルムOP1の反射光像に基づいて、反射面RS1上に位置する偏光パターン列OP12a,OP12bを検出し、偏光パターン列OP12a,OP12bの境界線の位置情報を抽出する。パターン検出部IP1としては、公知の画像処理手段を用いることができる。撮像部CM1によって撮像された反射光像の画像信号は、パターン検出部IP1によってデジタルデータ化された画像データに変換され、色抽出処理や二値化処理などの公知の画像処理が施される。
第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bは、偏光子層OP13の偏光軸PLAXに対する遅相軸RTAXのなす方向が互いに異なる。そのため、偏光子層OP13、パターン化位相差層OP12および位相差層OP11を透過し、反射面RS1で反射して、再度、位相差層OP11、パターン化位相差層OP12および偏光子層OP13を透過した光の輝度や色は、第一偏光パターン列OP12aを透過したものと第二偏光パターン列OP12bを透過したものとで異なる。よって、パターン検出部IP1は、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bの反射光像の輝度または色の違いに基づいて、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bを検出する。
本実施形態では、カラーフィルターCF1によって、光学フィルムOP1に照射する光の波長を変換することで、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bの反射光像の輝度または色を大きく異ならせることができる。よって、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bの検出が容易になる。
例えば、図6中に示す(a)は、光源部IL1の前面にカラーフィルターCF1を配置せずに、光源部IL1から白色光を照射した場合の光学フィルムOP1の反射光像の色分布を示している。図6中に示す(b)は、光源部IL1の前面にカラーフィルターCF1を配置せずに、光源部IL1から白色光を照射した場合の光学フィルムOP1の光量分布を示している。図6中に示す(c)は、光源部IL1の前面にカラーフィルターCF1を配置して、光源部IL1から白色光を照射した場合の光学フィルムOP1の反射光像の光量分布を示している。
図6中の(a)および(b)に示すように、光源部IL1から白色光を照射すると、例えば、第一偏光パターン列OP12aを透過して撮像部CM1に入射する光は、赤色Rで光量も大きいのに対し、第二偏光パターン列OP12bを透過して撮像部CM1に入射する光は、緑色Gで光量も小さいというような現象が生じる。
一方、図6中の(c)に示すように、光源部IL1の前面に、例えば、緑色Gの光を吸収または反射し、赤色Rの光を透過するカラーフィルターCF1を配置すると、赤色Rを殆ど含まない第二偏光パターン列OP12bの反射光像は黒となる。よって、第一偏光パターン列OP12aの反射光像の輝度と、第二偏光パターン列OP12bの反射光像の輝度との比(以下、「第一偏光パターン列と第二偏光パターン列の反射光像のコントラスト」という)が大きくなり、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bの検出が容易になる。
カラーフィルターCF1としては、赤色Rの光を吸収または反射し、緑色Gの光を透過するカラーフィルターを用いることもできる。しかし、より明るく表示される色(図6中では、例えば赤色R)を透過するカラーフィルターを用いるほうが、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bの反射光像のコントラストを高める上で有利である。
上述のように、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bの反射光像のコントラストは、光学フィルムOP1に入射する光の波長によって異なる。カラーフィルターCF1は、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bの反射光像のコントラストが、カラーフィルターCF1を用いない場合に比べて相対的に大きくなるように、光源部IL1から照射された光の波長を変換する。
この結果、例えば、図6中の(b)に示すように、光源部IL1から照射される第一の光の波長分布では、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bの反射光像のコントラストが十分でない場合でも、カラーフィルターCF1によって第一の光の波長を異なる波長に変換することで、図6中の(c)に示すように、高いコントラストを実現することができる。
パターン検出部IP1は、反射光像の画像データに対して、色抽出処理や二値化処理などの公知の画像処理を施すことにより、第一偏光パターン列OP12aおよび第二偏光パターン列OP12bを検出する。色抽出処理や二値化処理は、いずれか一つを選択して用いることもできるが、両者を併用して用いることもできる。例えば、パターン検出部IP1は、反射光像の画像データにおいて,明るく表示される色(図6中に示す(c)では、例えば、赤色R)を有する部分を抽出し、抽出された画像データをさらに二値化処理することにより、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bとを、明パターンと暗パターンとして検出する。上述のような色抽出処理や二値化処理のアルゴリズムは多数知られており、特定の検出方法に限定されない。
以上のように、本実施形態の検出装置DA1では、偏光子層OP13およびパターン化位相差層OP12を透過した光を、位相差層OP11を介して反射面RS1に入射させ、反射面RS1で反射した光を、再度位相差層OP11を介してパターン化位相差層OP12および偏光子層OP13に入射させる。そのため、撮像部CM1によって撮像される反射光像には、色や輝度の異なる複数のパターン列が、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bに対応して表示される。本実施形態では、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bの反射光像のコントラストが大きくなるように、光源部IL1から照射された光の一部がカラーフィルターCF1によって吸収または反射される。よって、この反射光像の画像データに対して色抽出処理や二値化処理などの画像処理を施せば、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bを精度よく検出することができる。
例えば、位相差層OP11が、パターン化位相差層OP12と反射面RS1との間に設けられていない場合は、撮像部CM1によって撮像される反射光像は全面黒の画像となる。よって、第一偏光パターン列OP12aと第二偏光パターン列OP12bを検出することはできない。位相差層OP11がパターン化位相差層OP12と反射面RS1との間に設けられることによって、偏光子層OP13から漏れる光が発生し、その光の色や輝度も、第一偏光パターン列OP12aを透過したものと第二偏光パターン列OP12bを透過したものとで異なる。
位相差層OP11は、パターン化位相差層OP12や偏光子層OP13などに比べて、その位相差が十分に制御されていないため、光学測定においては不都合を生じさせることが多い。そのため、光学測定の前に予め位相差層を剥離するなどの工夫が必要であるが、本実施形態では、位相差層OP11の位相差を積極的に利用して、位相差層OP11を剥離することなく、偏光パターン列OP12a,OP12bを検出する。これにより、偏光パターン列OP12a,OP12bを精度よく効率的に検出することが可能な検出装置および検出方法を提供することができる。
[第二の実施の形態]
図3は、本発明の第二の実施の形態に係る検出装置DA2の概略図である。
図4は、本発明の第二の実施の形態の変形例に係る検出装置の概略図である。
図3は、本発明の第二の実施の形態に係る検出装置DA2の概略図である。
図4は、本発明の第二の実施の形態の変形例に係る検出装置の概略図である。
本実施形態の検出装置DA2は、支持体B2と、撮像ユニットU2と、パターン検出部IP2と、調整部PLRと、を含む。検出装置DA2は、光学フィルムOP2に含まれる偏光パターン列OP23a,OP23bを検出する。
光学フィルムOP2は、位相差層OP21と、偏光子層OP22と、パターン化位相差層OP23と、を少なくとも含む。位相差層OP21と、偏光子層OP22と、パターン化位相差層OP23は、光学フィルムOP2の第一面(支持体B2によって支持される側の面)OP2a側から第二面(支持体B2によって支持される側とは反対側の面)OP2b側に向けて、この順で設けられている。光学フィルムOP2のうち、位相差層OP21を除く部分が、光学フィルム本体部OPC2である。
パターン化位相差層OP23は、互いに遅相軸RTAXの方向が異なる複数の偏光パターン列OP23a,OP23bを含む。パターン化位相差層OP23は、例えば、遅相軸RTAXの方向が互いに直交する第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bとを含む。第一偏光パターン列OP23aの遅相軸RTAXは、光学フィルムOP2の法線方向から見て、例えば、偏光子層OP22の偏光軸(透過軸)PLAX1に対して右回りに45°の角度をなす。第二偏光パターン列OP23bの遅相軸RTAXは、光学フィルムOP2の法線方向から見て、例えば、偏光子層OP22の偏光軸PLAX1に対して左回りに45°の角度をなす。第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bは、その長手方向と直交する方向に交互に配置されている。
位相差層OP21は、光学フィルム本体部OPC2の保護フィルム(セパレータフィルム)として、光学フィルム本体部OPC2に剥離可能に設けられる。保護フィルムは、通常、二軸延伸によって製造され、複屈折性を有している。保護フィルムは、パターン化位相差層OP23や偏光子層OP22などに比べて位相差が十分に制御されていない。そのため、保護フィルムは、パターン化位相差層OP23を透過した光に対して意図せぬ位相差を付与する。このような位相差は、光学測定の精度を低下させるため、排除されるべきであるが、本実施形態では、このような位相差を積極的に利用して、偏光パターン列OP23a,OP23bの検出を行っている。この点については、後述する。
光学フィルムOP2は、位相差層OP21、偏光子層OP22およびパターン化位相差層OP23以外の層を含むことができる。本実施形態では、例えば、図5に示した光学フィルムOP3を光学フィルムOP2として用いることができる。この場合、第二位相差層OP41が図3の位相差層OP21に対応し、偏光子層OP37が図3の偏光子層OP22に対応し、パターン化位相差層OP35が図3のパターン化位相差層OP23に対応し、光学フィルム本体部OP42が図3の光学フィルム本体部OPC2に対応する。
支持体B2は、光学フィルムOP2の第一面OP2aを支持する支持面B2aを有する。支持体B1は、支持面B2a内の少なくとも一部に、光学フィルムOP2を第二面OP2b側から第一面OP2a側に透過した光を反射する反射面RS2を有する。反射面RS2の材料や構成は、特に限定されない。反射面RS2は、支持体B2の表面を鏡面加工することによって形成されていてもよく、支持体B2の表面に金属反射膜や反射型偏光板等の反射部材を配置することによって形成されていてもよい。また、支持面B2a全体が反射面RS2となっていてもよく、支持面B2aの一部の領域のみが反射面RS2となっていてもよい。
支持体B2は、光学フィルムOP2を安定的に保持できるものであればよい。支持体B2の形状は、特に限定されず、板状、柱状、筒状など、任意の形状を採用することができる。支持面B2aの形状も、平面や湾曲面など、任意の形状を採用することができる。
支持体B2は、光学フィルムOP2を安定的に保持できるものであればよい。支持体B2の形状は、特に限定されず、板状、柱状、筒状など、任意の形状を採用することができる。支持面B2aの形状も、平面や湾曲面など、任意の形状を採用することができる。
撮像ユニットU2は、光源部IL2と、撮像部CM2と、偏光板PLFと、カラーフィルターCF2と、を含む。撮像ユニットU2は、例えば、一の偏光パターン列を透過して反射面RS2で反射された光が、同じ一の偏光パターン列を透過して撮像部CM2に入射するように、光源部IL2と撮像部CM2とを近接させて一体に保持している。
光源部IL2は、反射面RS2上に位置する光学フィルムOP2に向けて、光学フィルムOP2の第二面OP2b側から光を照射する。偏光板PLFは、光源部IL2から光学フィルムOP2に向かう光の光路上に設けられる。光源部IL2から照射された光は、偏光板PLFを透過して直線偏光に変換される。光源部IL2としては、LEDなどの公知の光源を用いることができる。光源部IL2は、例えば、光学フィルムOP2に向けて白色光を照射するが、光源部IL2が照射する光はこれに限られない。本実施形態では、位相差層OP21、偏光子層OP22、パターン化位相差層OP23および偏光板PLFの位相差や波長分散特性などに応じて、適切な波長の光を光源部IL2から照射することができる。
カラーフィルターCF2は、光源部IL2から撮像部CM2へ向かう光の光路上に設けられる。カラーフィルターCF2は、所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、複数の偏光パターン列OP23a,OP23bの反射光像のコントラスト(反射光像の輝度の比)を調整する。カラーフィルターCF2は、例えば、光源部IL2から光学フィルムOP2に向かう光の光路上に設けられるが、図4に示すように、光学フィルムOP2から撮像部CM2に向かう光の光路上や、光学フィルムOP2と反射面RS2との間の光の光路上に設けられてもよい。カラーフィルターCF2は、偏光板PLFと光学フィルムOP2との間の光路上に設けられてもよく、光源部IL2と偏光板PLFとの間の光路上に設けられてもよい。
カラーフィルターCF2としては、所定の波長成分の光を吸収し、残りの波長成分の光を透過する吸収型のフィルターを用いてもよく、所定の波長成分の光を反射し、残りの波長成分の光を透過する反射型のフィルターを用いてもよい。吸収型のフィルターおよび反射型のフィルターとしては、公知のものを用いることができる。
撮像部CM2は、反射面RS2上に位置する光学フィルムOP2の反射光像を、光学フィルムOP2の第二面OP2b側から撮像する。撮像部CM2としては、CCDカメラなどの公知の撮像手段を用いることができる。
パターン検出部IP2は、光学フィルムOP2の反射光像に基づいて、反射面RS2上に位置する偏光パターン列OP23a,OP23bを検出し、偏光パターン列OP23a,OP23bの境界線の位置情報を抽出する。パターン検出部IP2としては、公知の画像処理手段を用いることができる。撮像部CM2によって撮像された反射光像の画像信号は、パターン検出部IP2によってデジタルデータ化された画像データに変換され、色抽出処理や二値化処理などの公知の画像処理が施される。
第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bは、偏光板PLFの偏光軸(透過軸)PLAX2に対する遅相軸RTAXのなす方向が互いに異なる。そのため、偏光板PLF、パターン化位相差層OP23、偏光子層OP22および位相差層OP21を透過し、反射面RS2で反射して、再度、位相差層OP21、偏光子層OP22およびパターン化位相差層OP23を透過した光の輝度や色は、第一偏光パターン列OP23aを透過したものと第二偏光パターン列OP23bを透過したものとで異なる。よって、パターン検出部IP2は、第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bの反射光像の輝度または色の違いに基づいて、第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bを検出する。
本実施形態では、カラーフィルターCF2によって、光学フィルムOP2に照射する光の波長を変換することで、第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bの反射光像の輝度または色を大きく異ならせることができる。よって、第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bの検出が容易になる。
パターン検出部IP2は、反射光像の画像データに対して、色抽出処理や二値化処理などの公知の画像処理を施すことにより、第一偏光パターン列OP23aおよび第二偏光パターン列OP23bを検出する。色抽出処理や二値化処理は、いずれか一つを選択して用いることもできるが、両者を併用して用いることもできる。例えば、パターン検出部IP2は、反射光像の画像データにおいて、明るく表示される色を有する部分を抽出し、抽出された画像データをさらに二値化処理することにより、第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bとを、明パターンと暗パターンとして検出する。上述のような色抽出処理や二値化処理のアルゴリズムは多数知られており、特定の検出方法に限定されない。
調整部PLRは、偏光板PLFの偏光軸PLAX2と、偏光パターン列OP23a,OP23bの遅相軸RTAXとの相対角度を調整する。調整部PLRによって、偏光板PLFの偏光軸PLAX2に対する、第一偏光パターン列OP23aおよび第二偏光パターン列OP23bの遅相軸RTAXのなす角度を調整することにより、第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bの反射光像の非対称性(色や輝度などの相違)を大きくすることができる。よって、パターン検出部IP2は、反射面RS2上に位置する偏光パターン列OP23a,OP23bを精度よく検出することができる。
なお、上記した偏光板PLFの偏光軸PLAX2と、偏光パターン列OP23a,OP23bの遅相軸RTAXとの相対角度の調整は、例えば、調整部PLRにより、偏光板PLFを回転可能な治具に貼り付けた後、作業者が光学フィルムOP2の反射光像を確認しながら、回転可能な治具に貼り付けられた偏光板PLFを、治具ごと回転させることで行うことができる。この場合、作業者が光学フィルムOP2の反射光像を確認しながら治具を回転させ、第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bの非対称性が最も大きくなったと判断した位置で、治具の回転を停止する手順とすることができる。一方、上記の相対角度の調整は、調整部PLRにより、治具を図示略のモータ等で回転させることで、自動で行うことも可能である。また、上記の相対角度の調整は、1回の工程毎に実施してもよいが、原反ロール(図12中の符号R1を参照)の交換時に光学フィルムOP2の反射光像を確認し、この反射光像における非対称性が大きい場合には相対角度の調整を行わず、非対称性が小さくパターン認識が良好で無いときのみ調整してもよい。
なお、上記した偏光板PLFの偏光軸PLAX2と、偏光パターン列OP23a,OP23bの遅相軸RTAXとの相対角度の調整は、例えば、調整部PLRにより、偏光板PLFを回転可能な治具に貼り付けた後、作業者が光学フィルムOP2の反射光像を確認しながら、回転可能な治具に貼り付けられた偏光板PLFを、治具ごと回転させることで行うことができる。この場合、作業者が光学フィルムOP2の反射光像を確認しながら治具を回転させ、第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bの非対称性が最も大きくなったと判断した位置で、治具の回転を停止する手順とすることができる。一方、上記の相対角度の調整は、調整部PLRにより、治具を図示略のモータ等で回転させることで、自動で行うことも可能である。また、上記の相対角度の調整は、1回の工程毎に実施してもよいが、原反ロール(図12中の符号R1を参照)の交換時に光学フィルムOP2の反射光像を確認し、この反射光像における非対称性が大きい場合には相対角度の調整を行わず、非対称性が小さくパターン認識が良好で無いときのみ調整してもよい。
以上のように、本実施形態の検出装置DA2においても、位相差層OP21の位相差を積極的に利用して、位相差層OP21を剥離することなく、偏光パターン列OP23a,OP23bを検出する。そのため、偏光パターン列OP23a,OP23bを精度よく効率的に検出することが可能な検出装置および検出方法を提供することができる。本実施形態では、第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bの反射光像のコントラストが大きくなるように、光源部IL2から照射された光の一部がカラーフィルターCF2によって吸収または反射される。さらに、本実施形態では、調整部PLRによって、第一偏光パターン列OP23aと第二偏光パターン列OP23bの反射光像の非対称性を大きくすることができる。よって、偏光パターン列OP23a,OP23bの検出精度が高まる。
[第三の実施の形態]
図7は、本発明の第三の実施の形態に係る検出装置DA3の概略図である。
図8は、液晶パネルPと光学フィルムF1との相対貼合位置を調整する方法を説明する図である。
図9Aおよび図9Bは、液晶パネルPへの光学フィルムF1の貼合工程を説明する図である。
図7は、本発明の第三の実施の形態に係る検出装置DA3の概略図である。
図8は、液晶パネルPと光学フィルムF1との相対貼合位置を調整する方法を説明する図である。
図9Aおよび図9Bは、液晶パネルPへの光学フィルムF1の貼合工程を説明する図である。
図7に示すように、本実施形態の検出装置DA3は、支持体(貼合ドラム)32と、撮像ユニット35と、パターン検出部IP3と、を含む。検出装置DA3は、光学フィルムF1に含まれる偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図8参照)を検出する。
図7ないし図9A、図9Bに示すように、本実施形態の検出装置DA3は、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図8参照)の位置(例えば、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置)に基づいて、光学フィルムF1を液晶パネルPにアライメントして貼合する貼合装置13の一部を構成する。貼合装置13は、検出装置DA3のほかに、制御装置25、駆動装置42、貼合ステージ41、撮像ユニット36などを含む。支持体32は、保持面32aに保持した光学フィルムF1を液晶パネルPに貼合するドラム状の貼合部材である。よって、以下では、「支持体」を「貼合ドラム」と表記して説明を行う。
光学フィルムF1は、図1に示した光学フィルムOP1と同様に、位相差層と、パターン化位相差層と、偏光子層と、を少なくとも第一面(貼合ドラム32によって支持される側の面)側から第二面(貼合ドラム32によって支持される側とは反対側の面)側に向けて、この順で含む。本実施形態では、例えば、図5に示した光学フィルムOP45を光学フィルムF1として用いることができる。偏光パターン列APAaおよび偏光パターン列DPAaが、図5の第一偏光パターン列OP35aに対応し、偏光パターン列APAbおよび偏光パターン列DPAbが、図5の第二偏光パターン列OP35bに対応する。
図7に示すように、光学フィルムF1は、液晶パネルPの表示領域と対向するアクティブエリアACと、液晶パネルPの表示領域の周辺部に位置する周辺領域と対向する周辺エリアSRと、を含む枚葉状のフィルムである。
図7および図8に示すように、アクティブエリアACには、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列DPAa,DPAbが、液晶パネルPの複数の画素列に対応して設けられている。液晶パネルPの表示領域には、右眼用画像を表示する右眼用画素列と、左眼用画像を表示する左眼用画素列と、が交互に配置される。そのため、アクティブエリアACには、右眼用画素列に対応した右眼用偏光パターン列DPAaと、左眼用画素列に対応した左眼用偏光パターン列DPAbと、が交互に配置される。
周辺エリアSRには、遅相軸の方向が右眼用偏光パターン列DPAaと平行な第一偏光パターン列APAaと、遅相軸の方向が左眼用偏光パターン列DPAbと平行な第二偏光パターン列APAbと、が交互に配置される。周辺エリアSRに設けられる偏光パターン列APAa,APAbは、単独で、または、アクティブエリアACに設けられる偏光パターン列DPAa,DPAbとともに、光学フィルムF1を液晶パネルPにアライメントするためのアライメント基準として用いることができる。偏光パターン列APAa,APAbの検出を容易にするために、例えば、周辺エリアSRに設けられる偏光パターン列APAa,APAbのうち、少なくとも一の偏光パターン列の幅は、アクティブエリアACに設けられる偏光パターン列DPAa,DPAbの幅よりも広くすることができる。
図7に示すように、貼合ドラム32は、光学フィルムF1の幅方向と平行な円筒状の保持面32aを有する。保持面32aは、光学フィルムF1の第一面(図5の第一位相差層OP31の下面)を支持する支持面である。保持面32aは、例えば、光学フィルムF1の貼合面(図5の粘着層OP40の表面)よりも弱い貼着力を有し、光学フィルムF1の表面保護フィルム(図5の第一位相差層OP31)を繰り返し貼着、剥離可能とされる。貼合ドラム32は、例えば、金属製のドラムの外周面に粘着シートを巻きつけることにより作製される。この粘着シートの表面が保持面32aとなる。保持面32aの幅方向中央部は、光学フィルムF1が保持される保持領域FAである。
貼合ドラム32は、保持面32a内の複数箇所に、光学フィルムF1を第二面側から第一面側に透過した光を反射する反射面39を有する。反射面39は、例えば、保持面32aの表面に、金属反射膜や反射型偏光板等の反射部材を配置することにより形成される。
反射面39は、保持面32a内において、アライメント基準となる偏光パターン列が配置される部分に設けられる。反射面39が配置された位置が、偏光パターン列を検出可能な検出領域となる。保持面32aに設けられた複数の検出領域のうち、一または複数の検出領域において検出された偏光パターン列をアライメント基準とすることができる。本実施形態では、例えば、保持領域FAの中央部と両端部の各々に、同一形状の複数の反射面39が、貼合ドラム32の回転方向に沿って互いに等しい間隔で設けられる。保持領域FAの中央部に設けられた反射面39は、光学フィルムF1のアクティブエリアACの中央部と対向する。保持領域FAの端部に設けられた反射面39は、光学フィルムF1のアクティブエリアACと周辺エリアSRとの境界線と対向する。
駆動装置42は、貼合ドラム32を回転軸RAの回りに回転させるとともに、貼合ドラム32を回転軸RAと直交する水平方向および鉛直方向に移動させる。駆動装置42は、制御装置25に電気的に接続されており、制御装置25により駆動装置42の駆動が制御される。
撮像ユニット35は、光源部35aと、撮像部35bと、カラーフィルター35dと、を含む。撮像ユニット35は、例えば、一の偏光パターン列を透過して反射面39で反射された光が、同じ一の偏光パターン列を透過して撮像部35bに入射するように、光源部35aと撮像部35bとを近接させて一体に保持している。図7では、便宜上、撮像ユニット35を一つのみ示したが、撮像ユニット35は、例えば、反射面39の設置位置に対応して、貼合ドラム32の幅方向(回転軸RAと平行な方向)に複数設けることができる。また、撮像ユニット35を貼合ドラム32の幅方向に移動させる移動機構を設け、一つの撮像ユニット35によって複数の検出領域の偏光パターン列が検出されるようにしてもよい。
光源部35aは、反射面39上に位置する光学フィルムF1に向けて、光学フィルムF1の第二面側から光を照射する。カラーフィルター35dは、光源部35aから撮像部35bへ向かう光の光路上に設けられる。カラーフィルター35dは、所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、複数の偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの反射光像のコントラスト(反射光像の輝度の比)を調整する。カラーフィルター35dは、例えば、光源部35aから光学フィルムF1に向かう光の光路上に設けられるが、光学フィルムF1から撮像部35bに向かう光の光路上や、光学フィルムF1と反射面39との間の光の光路上に設けられてもよい。
光源部35aとしては、LEDなどの公知の光源を用いることができる。光源部35aは、例えば、光学フィルムF1に向けて白色光を照射するが、光源部35aが照射する光はこれに限られない。例えば、光学フィルムF1に含まれる位相差層、パターン化位相差層および偏光子層の位相差や波長分散特性などに応じて、適切な波長の光を光源部35aから照射することができる。
カラーフィルター35dとしては、所定の波長成分の光を吸収し、残りの波長成分の光を透過する吸収型のフィルターを用いてもよく、所定の波長成分の光を反射し、残りの波長成分の光を透過する反射型のフィルターを用いてもよい。上述のような、吸収型のフィルターおよび反射型のフィルターとしては、公知のものを用いることができる。
撮像部35bは、反射面39上に位置する光学フィルムF1の反射光像を光学フィルムF1の第二面側から撮像する。撮像部35bとしては、CCDカメラなどの公知の撮像手段を用いることができる。
パターン検出部IP3は、光学フィルムF1の反射光像に基づいて、反射面39上に位置する偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図8参照)を検出し、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報を抽出する。パターン検出部IP3としては、公知の画像処理手段を用いることができる。撮像部35bによって撮像された反射光像の画像信号は、パターン検出部IP3によってデジタルデータ化された画像データに変換され、色抽出処理や二値化処理などの公知の画像処理が施される。前述のように、遅相軸の方向が異なる二つの偏光パターン列の反射光像は、色や輝度が互いに異なる。そのため、画像データに対して色抽出処理や二値化処理などの画像処理を施すことにより、偏光パターン列を精度よく検出することができる。
本実施形態では、カラーフィルター35dによって、光学フィルムF1に照射する光の波長を変換することで、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図8参照)の反射光像の輝度または色を大きく異ならせることができる。よって、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの検出が容易になる。
制御装置25は、パターン検出部IP3が抽出した偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図8参照)の境界線の位置情報を取得する。制御装置25は、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報に基づいて、貼合ドラム32に対する光学フィルムF1の配置位置を確認する。制御装置25は、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報に基づいて、駆動装置(不図示)により、貼合ステージ41(図8参照)を貼合ドラム32の回転軸RAと直交する方向及び貼合ドラム32の回転軸RAと平行な方向にそれぞれ移動させたり、回転装置(不図示)により、貼合ステージ41を水平面内で回転させたりする。これにより、貼合ステージ41に保持された液晶パネルPと、貼合ドラム32に保持された光学フィルムF1との相対貼合位置を調整するべくアライメントを行う。
制御装置25は、コンピュータシステムを含んで構成される。コンピュータシステムは、CPU等の演算処理部と、メモリやハードディスク等の記憶部とを含む。パターン検出部IP3の機能は、演算処理部によって実現される。制御装置25は、コンピュータシステムの外部の装置との通信を実行可能なインターフェースを含み、検出装置DA3、駆動装置42および貼合ステージ41(図8参照)などの外部の装置の動作を統括的に制御する。
以下、図8を用いて、液晶パネルPと光学フィルムF1との相対貼合位置の調整方法を説明する。図8において、右段の図は、貼合ドラム32に貼着された光学フィルムF1の配置位置の説明図であり、左段の図は、貼合ステージ41に保持された液晶パネルPの配置位置の説明図であり、下段の図は、貼合ステージ41の調整量の説明図である。図8では、便宜上、反射面39の図示は省略している。
図8の右段に示すように、撮像ユニット35により、保持面32aに貼着保持された光学フィルムF1の角部が撮像される。光学フィルムF1には、貼合ドラム32の回転軸に沿う一辺と平行な方向に、複数の偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbが配列して設けられている。撮像ユニット35は、貼合ドラム32の回転に伴って、その回転方向に沿う光学フィルムF1の一辺の両角部を撮像する。
図7に示したパターン検出部IP3は、撮像ユニット35により撮像された光学フィルムF1の角部の反射光像に基づいて、光学フィルムF1の角部に位置する偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbを検出し、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報を抽出する。また、パターン検出部IP3は、光学フィルムF1の角部に位置する偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAのうち、特定の2つの偏光パターン列(例えば、アクティブエリアに最も近い周辺エリアの2つの偏光パターン列APAa,APAb)の境界線の端部の位置を、光学フィルムF1の角部の位置EGPとして検出する。パターン検出部IP3によって検出された光学フィルムF1の角部の位置EGPは、光学フィルムF1を液晶パネルPに貼合する際の光学フィルムF1のアライメント基準となる。
以下の説明において、撮像ユニット35により撮像される光学フィルムF1の2つの角部の間の、貼合ドラム32の周方向に沿う距離を、カメラ間距離Lcと称する。カメラ間距離Lcは、上述した光学フィルムF1の回転方向に沿う一辺の長さと概ね等しい。
例えば、貼合ドラム32の回転に伴って光学フィルムF1がカメラ間距離Lcだけ移動するとき、光学フィルムF1の角部EGPの位置が始点Ep1から終点Ep2まで移動する。撮像ユニット35およびパターン検出部IP3により検出された始点Ep1及び終点Ep2の位置情報は、制御装置25に送られる。制御装置25は、図8の下段に示すように、カメラ間距離Lcと、貼合ドラム32の回転軸と平行な方向における始点Ep1と終点Ep2との間の距離Le(以下、始点/終点偏差Leと称する。)と、に基づいて、補正角度α(tanα=Le/Lc)を算出する。
図8の左段に示すように、後述する撮像ユニット36(図9Aおよび図9B参照)により、貼合ステージ41に保持された液晶パネルPの角部が撮像される。例えば、液晶パネルPの各角部には、マークPm(例えば、本実施形態では3つのマークPm1,Pm2,Pm3)が付されている。撮像ユニット36により検出された第一マークPm1、第二マークPm2及び第三マークPm3の位置情報は、制御装置25に送られる。制御装置25は、撮像ユニット36の検出情報に基づき、貼合ステージ41の駆動を制御し、貼合ステージ41に保持された液晶パネルPのアライメントを行う。制御装置25は、補正角度αに基づき、図示略の回転装置を駆動制御し、貼合ステージ41を水平面内で角度αだけ回転させる。これにより、貼合ドラム32に対する液晶パネルPのアライメントが行われる。
以下、図9Aおよび図9Bを用いて、貼合ドラム32による液晶パネルPへの光学フィルムF1の貼合工程を説明する。
図9Aに示すように、制御装置25は、貼合ステージ41の上方の所定位置まで貼合ドラム32を移動させる。制御装置25は、光学フィルムF1の角部EGPの位置情報と、液晶パネルPの第一マークPm1、第二マークPm2及び第三マークPm3の位置情報と、に基づいて、光学フィルムF1の右眼用偏光パターン列DPAaおよび左眼用偏光パターン列DPAbが、液晶パネルPに設けられた右眼用画素および左眼用画素と平面的に重なるように、貼合ドラム32と貼合ステージ41とのアライメントを行う。
制御装置25は、貼合時、貼合ドラム32を下降させることで、保持面32aに貼着された光学フィルムF1の先端部を、液晶パネルPの端部に上方から押し付けた状態とする。
貼合ドラム32は、光学フィルムF1が液晶パネルPに押圧された状態となるように下降する。このとき、貼合ドラム32は、保持面32aに保持された光学フィルムF1を液晶パネルPに押し付けて回転させることにより、光学フィルムF1を液晶パネルPに貼合する。
貼合ドラム32は、光学フィルムF1が液晶パネルPに押圧された状態となるように下降する。このとき、貼合ドラム32は、保持面32aに保持された光学フィルムF1を液晶パネルPに押し付けて回転させることにより、光学フィルムF1を液晶パネルPに貼合する。
図9Bに示すように、制御装置25は、貼合時に、貼合ドラム32の回転に伴って、貼合ステージ41を、貼合ドラム32の回転軸と直交する方向に相対移動させる。本実施形態では、貼合ドラム32が左回りに回転しており、貼合ステージ41が紙面右方向に移動する。なお、貼合ステージ41を移動させずに貼合ドラム32を回転させつつ、貼合ドラム32を紙面左方向に移動させる構成としても良い。
例えば、貼合ドラム32の回転駆動と、貼合ステージ41による液晶パネルPの移動動作とは同期して行われる。これにより、光学フィルムF1と液晶パネルPとの間に摩擦が生じることを抑制できる。これにより、光学フィルムF1を、液晶パネルPに対して、ずれを抑えながら貼合させることができる。
貼合ドラム32は、例えば、光学フィルムF1の貼合面(図5の粘着層OP40の表面)よりも弱い貼着力を有し、光学フィルムF1の表面保護フィルム(図5の第一位相差層OP31)を繰り返し貼着、剥離可能とされているので、貼合面側が液晶パネルPに押圧された光学フィルムF1は、保持面32aから剥離されて液晶パネルP側に貼合される。
図示は省略するが、液晶パネルPの光学フィルムF1が貼合された面とは反対側の面には、偏光板や輝度向上フィルムなどの光学フィルムが貼合される。これにより、立体表示が可能な光学表示デバイスが提供される。
以上のように、本実施形態の検出装置DA3においても、第一の実施の形態と同様に、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbを精度よく効率的に検出することができる。本実施形態の貼合装置13は、検出装置DA3により抽出された偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報に基づいて、光学フィルムF1と液晶パネルPとのアライメントを行うため、光学フィルムF1と液晶パネルPとの貼合精度を高めることができる。よって、表示品質に優れた光学表示デバイスを提供することができる。
[第四の実施の形態]
図10は、第四の実施の形態に係る検出装置DA4の概略図である。
図11は、光学フィルムF2の概略構成を示す平面図である。
図12は、スリット加工装置50の概略図である。
図10は、第四の実施の形態に係る検出装置DA4の概略図である。
図11は、光学フィルムF2の概略構成を示す平面図である。
図12は、スリット加工装置50の概略図である。
本実施形態の検出装置DA4は、支持体61と、撮像ユニット62と、パターン検出部IP4と、調整部63と、を含む。検出装置DA4は、光学フィルムF2に含まれる偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図11参照)を検出する。
図10ないし図12に示すように、本実施形態の検出装置DA3は、光学フィルムF2をスリットラインSL1,SL2,SL3に沿ってスリット加工する、スリット加工装置50の一部を構成する。スリット加工装置50は、検出装置(第一検出装置)DA4のほかに、フィルム供給部51、フィルム巻き取り部52,53、耳巻き取り部54、第一蛇行制御部55、第二蛇行制御部56、第二検出装置57、切断部58および制御装置70などを含む。
光学フィルムF2は、図3に示した光学フィルムOP2と同様に、位相差層と偏光子層とパターン化位相差層とを少なくとも第一面(支持体61によって支持される側の面)側から第二面(支持体61によって支持される側とは反対側の面)側に向けて、この順で含む。本実施形態では、例えば、図5に示した光学フィルムOP3を光学フィルムF2として用いることができる。
図11に示すように、光学フィルムF2は、アクティブエリアACと周辺エリアSRとを、長手方向と直交する幅方向において交互に含む、長尺状のフィルムである。アクティブエリアACは、例えば、図8に示した液晶パネルPの表示領域と対向する部分であり、周辺エリアSRは、液晶パネルPの表示領域の周辺部に位置する周辺領域と対向する部分である。
光学フィルムF2は、液晶パネル複数分(図11では例えば2つ分)の幅を有する。光学フィルムF2は、後述するスリット加工装置50(図12参照)を用いて、スリットラインSL1,SL2,SL3に沿って切断される。スリットラインSL1,SL2,SL3は周辺エリアSR内に設定される。これにより、光学フィルムF2は、液晶パネル1つ分の幅を有する複数の長尺フィルムに分割される。分割して得られた一の長尺フィルムは、液晶パネルPのサイズにカットされ、図9Aおよび図9Bに示した貼合装置13を用いて液晶パネルPに貼合される。
光学フィルムF2のアクティブエリアACおよび周辺エリアSRの構成は、第三の実施の形態で説明したものと同じである。よって、ここでは、その詳細な説明は省略する。スリットラインSL1,SL2,SL3は、例えば、周辺エリアSRに設けられた偏光パターン列APAa,APAbの境界線の位置に設定される。
図10に示すように、支持体61は、光学フィルムF2の幅方向と平行な円柱状の支持面61aを有する。支持体61は、例えば、光学フィルムF2の搬送経路FCL(図12参照)を構成する複数の搬送ロールのうちの一つである。支持体61は、光学フィルムF2の第一面(図5の第二位相差層41の上面)を支持しつつ、光学フィルムF2の搬送に伴って回転する。支持体61は、例えば、鏡面加工を施された金属製のロールであり、支持面61a全体が反射面となっている。
撮像ユニット62は、光源部62aと、撮像部62bと、偏光板62cと、カラーフィルター62dと、を含む。撮像ユニット62は、例えば、一の偏光パターン列を透過して反射面(支持面61a)で反射された光が、同じ一の偏光パターン列を透過して撮像部62bに入射するように、光源部62aと撮像部62bとを近接させて一体に保持している。
光源部62aは、反射面上に位置する光学フィルムF2に向けて光学フィルムF2の第二面(図5の第一位相差層OP31の下面)側から光を照射する。偏光板62cは、光源部62aから光学フィルムF2に向かう光の光路上に設けられる。光源部62aから照射された光は、偏光板62cを透過して直線偏光に変換される。光源部62aとしては、LEDなどの公知の光源を用いることができる。光源部62aは、例えば、光学フィルムF2に向けて白色光を照射するが、光源部62aが照射する光はこれに限られない。例えば、光学フィルムF2に含まれる位相差層、パターン化位相差層および偏光子層や偏光板62cの位相差や波長分散特性などに応じて、適切な波長の光を光源部62aから照射することができる。
カラーフィルター62dは、光源部62aから撮像部62bへ向かう光の光路上に設けられる。カラーフィルター62dは、所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、複数の偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの反射光像のコントラスト(反射光像の輝度の比)を調整する。カラーフィルター62dは、例えば、光源部62aから光学フィルムF2に向かう光の光路上に設けられるが、光学フィルムF2から撮像部62bに向かう光の光路上や、光学フィルムF2と反射面(支持面61a)との間の光の光路上に設けられてもよい。カラーフィルター62dは、偏光板62cと光学フィルムF2との間の光路上に設けられてもよく、光源部62aと偏光板62cとの間の光路上に設けられてもよい。
カラーフィルター62dとしては、所定の波長成分の光を吸収し、残りの波長成分の光を透過する吸収型のフィルターを用いてもよく、所定の波長成分の光を反射し、残りの波長成分の光を透過する反射型のフィルターを用いてもよい。上述のような吸収型のフィルターおよび反射型のフィルターとしては、公知のものを用いることができる。
撮像部62bは、反射面上に位置する光学フィルムF2の反射光像を光学フィルムF2の第二面側から撮像する。撮像部62bとしては、CCDカメラなどの公知の撮像手段を用いることができる。
パターン検出部IP4は、光学フィルムF2の反射光像に基づいて、反射面上に位置する偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbを検出し、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図11参照)の境界線の位置情報を抽出する。パターン検出部IP4としては、公知の画像処理手段を用いることができる。撮像部62bによって撮像された反射光像の画像信号は、パターン検出部IP4によってデジタルデータ化された画像データに変換され、色抽出処理や二値化処理などの公知の画像処理が施される。前述のように、遅相軸の方向が異なる二つの偏光パターン列の反射光像は、色や輝度が互いに異なる。そのため、画像データに対して色抽出処理や二値化処理などの画像処理を施すことにより、偏光パターン列を精度よく検出することができる。
本実施形態では、カラーフィルター62dによって、光学フィルムF2に照射する光の波長を変換することで、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図11参照)の反射光像の輝度または色を大きく異ならせることができる。よって、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの検出が容易になる。
調整部63は、偏光板62cの偏光軸と偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図11参照)の遅相軸との相対角度を調整する。調整部63によって、偏光板62cの偏光軸に対する偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの遅相軸のなす角度を調整することにより、偏光パターン列APAa,DPAaと偏光パターン列APAb,DPAbの反射光像の非対称性(色や輝度などの相違)を大きくすることができる。よって、パターン検出部IP4は、反射面上に位置する偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbを精度よく検出することができる。
制御装置70は、パターン検出部IP4が抽出した偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報を取得する。制御装置70は、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報に基づいて、支持体61に対する光学フィルムF2の配置位置を確認する。制御装置70は、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報に基づいて、予め設定された走行位置に対して、実際の光学フィルムF2の走行位置がどの程度ずれているかを検出する。
制御装置70は、光学フィルムF2の走行位置のずれを低減するように、図12に示した第一蛇行制御部55により、フィルム供給部51を光学フィルムF2の搬送方向と直交する幅方向に移動させる。
制御装置70は、光学フィルムF2の走行位置のずれを低減するように、図12に示した第一蛇行制御部55により、フィルム供給部51を光学フィルムF2の搬送方向と直交する幅方向に移動させる。
制御装置70は、コンピュータシステムを含んで構成される。コンピュータシステムは、CPU等の演算処理部と、メモリやハードディスク等の記憶部とを含む。パターン検出部IP4の機能は、演算処理部によって実現される。制御装置70は、コンピュータシステムの外部の装置との通信を実行可能なインターフェースを含み、第一検出装置DA4、フィルム供給部51、フィルム巻き取り部52,53、耳巻き取り部54、第一蛇行制御部55、第二蛇行制御部56、第二検出装置57および切断部58などの外部の装置の動作を統括的に制御する。
以下、図12を用いて、スリット加工装置50の構成を説明する。
フィルム供給部51は、光学フィルムF2を巻き取った原反ロールR1を保持するとともに、光学フィルムF2を、その長手方向に繰り出す。フィルム供給部51から繰り出された光学フィルムF2の搬送経路FCLには、搬送方向上流側から、第一蛇行制御部55、第一検出装置DA4、第二蛇行制御部56、第二検出装置57および切断部58が順に配置される。
フィルム供給部51から繰り出された光学フィルムF2の繰り出し直後の走行位置は、第一検出装置DA4を用いて検出される。第一検出装置DA4は、光学フィルムF2に設けられた複数の偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図11参照)を検出する。制御装置70は、第一検出装置DA4によって検出された複数の偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの位置(例えば、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置)に基づいて、光学フィルムF2の走行位置のずれを検出し、第一蛇行制御部55を制御して光学フィルムF2の幅方向の蛇行を制御する。
第一蛇行制御部55によって蛇行が制御された後の光学フィルムF2の走行位置は、第二検出装置57を用いて検出される。第二検出装置57は、光学フィルムF2に設けられた複数の偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図11参照)を検出する。制御装置70は、第二検出装置57によって検出された複数の偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの位置(例えば、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置)に基づいて、光学フィルムF2の走行位置のずれを検出し、第二蛇行制御部56を制御して光学フィルムF2の幅方向の蛇行を制御する。
第一蛇行制御部55は、例えば、第一検出装置DA4および制御装置70により検出された光学フィルムF2の走行位置のずれに基づいて、フィルム供給部51によって光学フィルムF2が繰り出される位置(原反ロールR1の位置)を光学フィルムF2の幅方向に移動させる。第一蛇行制御部55により、光学フィルムF2の走行位置のずれが粗く制御される。
第二検出装置57は、第一検出装置DA4と同様の構成を有する。第二検出装置57は、支持体66の反射面で反射された光学フィルムF2の反射光像を撮像ユニット67により撮像し、その撮像結果に基づいて、反射面上に位置する偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図11参照)を検出し、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報を抽出する。
制御装置70は、第二検出装置57が抽出した偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAb(図11参照)の境界線の位置情報を取得する。制御装置70は、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報に基づいて、支持体66に対する光学フィルムF2の配置位置を確認する。制御装置70は、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報に基づいて、予め設定された走行位置に対して、実際の光学フィルムF2の走行位置がどの程度ずれているかを検出する。制御装置70は、光学フィルムF2の走行位置が予め設定された走行位置と一致するように、第二蛇行制御部56を制御して光学フィルムF2の走行位置を調整する。
第二蛇行制御部56は、例えば、第二検出装置57および制御装置70により検出された光学フィルムF2の走行位置のずれに基づいて、光学フィルムF2を支持する第一ガイドロール64および第二ガイドロール65を、光学フィルムF2の搬送方向に対して傾斜させる。第一ガイドロール64と第二ガイドロール65とは、互いに回転軸を平行にして配置される。第二蛇行制御部56は、第一ガイドロール64と第二ガイドロール65の回転軸の方向を、光学フィルムF2の走行方向に対して一体に傾斜させる。これにより、光学フィルムF2の走行位置が幅方向に微調整され、光学フィルムF2は予め設定された走行位置を走行するようになる。
なお、第二蛇行制御部56は、光学フィルムF2を支持する一本のガイドロールを、光学フィルムF2の搬送方向に対して傾斜させる構成であってもよい。
切断部58に搬送される光学フィルムF2の走行位置は、第一蛇行制御部55および第二蛇行制御部56によって精密に制御される。第一蛇行制御部55および第二蛇行制御部56の構成は、上記のものに限定されない。第一蛇行制御部55としては、第二蛇行制御部56よりも光学フィルムF2の走行位置を大きく調整できるものが好ましい。第二蛇行制御部56としては、第一蛇行制御部105よりも光学フィルムF1の走行位置を精密に調整できるものが好ましい。
また、第一蛇行制御部55、第一検出装置DA4、第二蛇行制御部56および第二検出装置57の配置は、上記のものに限定されない。第一検出装置DA4は、第一蛇行制御部55の上流側でもよいし、下流側でもよい。第二検出装置57は、第二蛇行制御部56の上流側でもよいし、下流側でもよい。第二検出装置57は、第一蛇行制御部55によって光学フィルムF2の幅方向の蛇行を制御する位置よりも下流側で、且つ、切断部58によって光学フィルムF2を切断する位置よりも上流側で、光学フィルムF2の複数の偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbを検出するものであればよい。第二蛇行制御部56は、第一蛇行制御部55によって光学フィルムF2の幅方向の蛇行を制御する位置よりも下流側で且つ切断部58によって光学フィルムF2を切断する位置よりも上流側で、光学フィルムF2の幅方向の蛇行を制御するものであればよい。
切断部58は、光学フィルムF2を、図11中に示したスリットラインSL1,SL2、SL3に沿って切断する。切断部58は、例えば、切断刃やレーザーカッターなどにより構成することができる。切断部58は、スリットラインSL1,SL2,SL3の配置間隔と同じ間隔で、光学フィルムF2の幅方向に複数配置される。制御装置70は、切断部58の直下にスリットラインSL1,SL2,SL3が配置されるように、第一蛇行制御部55および第二蛇行制御部56により光学フィルムF2の走行位置を制御する。切断部58は、第一蛇行制御部55および第二蛇行制御部56によって光学フィルムF2の幅方向の蛇行を制御する位置よりも下流側で、光学フィルムF2を、その搬送方向と平行なスリットラインSL1,SL2,SL3に沿って切断する。
切断部58によって幅方向に分割された光学フィルムF2のうち、アクティブエリアACを含む部分は、フィルム巻き取り部52,53により巻き取られ、液晶パネル一つ分の幅を有する長尺状フィルムの原反ロールR2,R3として提供される。切断部58によって分割された光学フィルムF2のうち、アクティブエリアACを含まない部分は、耳巻き取り部54により巻き取られ、廃棄される。
以上のように、本実施形態の第一検出装置DA4および第二検出装置57においても、第二の実施の形態と同様に、偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbを精度よく効率的に検出することができる。本実施形態のスリット加工装置50は、第一検出装置DA4および第二検出装置57により検出された偏光パターン列APAa,APAb,DPAa,DPAbの境界線の位置情報に基づいて、光学フィルムF2の走行位置を制御する。そのため、走行位置の制御を精度よく行うことができる。また、走行位置の制御を第一蛇行制御部55と第二蛇行制御部56を用いて二段階で行うため、光学フィルムF2の走行位置のずれを殆どなくすことができる。よって、走行位置のずれによりアクティブエリアACを誤って切断してしまうおそれが低減され、歩留りが向上する。また、走行位置のずれを考慮した余剰部分(周辺エリア)の幅を狭くすることができるため、光学フィルムF2の無駄が少なくなり、製造コストが低減される。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されるものではない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において、設計要求等に基づき、種々変更可能である。
例えば、上記の実施の形態では、本発明に係る検出装置を備えた処理装置の一例として、貼合装置やスリット加工装置を挙げたが、処理装置はこれに限定されない。本発明に係る検出装置および検出方法は、偏光パターン列の位置に基づいて処理を行うことが必要な種々の処理装置および処理方法に適用することができる。
また、上記の実施の形態では、パターン化位相差層に含まれる偏光パターン列として二種類の偏光パターン列を説明した。しかし、パターン化位相差層に含まれる偏光パターン列は二種類に限定されず、三種類以上とすることもできる。この場合も、複数の偏光パターン列の反射光像は、互いに輝度や色などが異なるものとなる。よって、パターン検出部は、複数の偏光パターン列の反射光像の輝度または色の違いに基づいて、複数の偏光パターン列を検出することができる。
この場合、カラーフィルターは、例えば、複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストが、上記のカラーフィルターを用いない場合に比べて相対的に大きくなるように、複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストを調整することができる。
上記の「複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストが、カラーフィルターを用いない場合に比べて相対的に大きくなる」とは、パターン検出部による検出対象なる複数の偏光パターン列の中から、互いに隣接する二つの偏光パターン列の組み合わせを全て抽出し、抽出された全ての組み合わせについて、二つの偏光パターン列の反射光像の輝度の比を算出したときに、全ての組み合わせについて算出された前記比の中で最も小さいものの値が、上記のカラーフィルターを用いない場合に比べて相対的に大きくなることを意味する。
本発明に係る検出装置、検出方法、処理装置および処理方法によれば、偏光パターン列を精度よく検出することが可能な検出装置、検出方法、処理装置および処理方法を提供することができる。
13…貼合装置(処理装置)、32…貼合ドラム(支持体)、32a…保持面(支持面)、35a…光源部、35b…撮像部、35d…カラーフィルター、39…反射面、50…スリット加工装置(処理装置)、57…第二検出装置、61…支持体、61a…支持面、62a…光源部、62b…撮像部、62c…偏光板、62d…カラーフィルター、63…調整部、APAa,APAb,DPAa,DPAb…偏光パターン列、B1,B2…支持体、B1a,B2a…支持面、CF1,CF2…カラーフィルター、CM1,CM2…撮像部、DA1,DA2,DA3,DA4…検出装置、F1,F2…光学フィルム、IL1,IL2…光源部、IP1,IP2,IP3,IP4…パターン検出部、OP1,OP2,OP3,OP45…光学フィルム、OP1a,OP2a…第一面、OP1b,OP2b…第二面、OP11,OP21,OP31,OP41…位相差層、OP12,OP23,OP35…パターン化位相差層、OP12a,OP12b,OP23a,OP23b…偏光パターン列、OP13,OP22,OP37…偏光子層、PLAX2…偏光板の偏光軸、PLF…偏光板、PLR…調整部、RS1,RS2…反射面、RTAX…偏光パターン列の遅相軸
Claims (14)
- 位相差層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、偏光子層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を検出する検出装置であって、
前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持面を有し、前記支持面内の少なくとも一部に、前記光学フィルムを前記第二面側から前記第一面側に透過した光を反射する反射面を有する支持体と、
前記反射面上に位置する前記光学フィルムに向けて前記光学フィルムの前記第二面側から光を照射する光源部と、
前記反射面上に位置する前記光学フィルムの反射光像を前記光学フィルムの前記第二面側から撮像する撮像部と、
前記光源部から前記撮像部へ向かう前記光の光路上に設けられ、所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、前記複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストを調整するカラーフィルターと、
前記光学フィルムの前記反射光像に基づいて、前記反射面上に位置する前記複数の偏光パターン列を検出するパターン検出部と、
を含む検出装置。 - 前記パターン検出部は、前記複数の偏光パターン列の反射光像の輝度または色の違いに基づいて、前記複数の偏光パターン列を検出する
請求項1に記載の検出装置。 - 位相差層と、偏光子層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を検出する検出装置であって、
前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持面を有し、前記支持面内の少なくとも一部に、前記光学フィルムを前記第二面側から前記第一面側に透過した光を反射する反射面を有する支持体と、
前記反射面上に位置する前記光学フィルムに向けて前記光学フィルムの前記第二面側から光を照射する光源部と、
前記光源部から前記光学フィルムに向かう前記光の光路上に設けられた偏光板と、
前記反射面上に位置する前記光学フィルムの反射光像を前記光学フィルムの前記第二面側から撮像する撮像部と、
前記光源部から前記撮像部へ向かう前記光の光路上に設けられ、所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、前記複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストを調整するカラーフィルターと、
前記光学フィルムの前記反射光像に基づいて、前記反射面上に位置する前記複数の偏光パターン列を検出するパターン検出部と、
を含む検出装置。 - 前記パターン検出部は、前記複数の偏光パターン列の反射光像の輝度または色の違いに基づいて、前記複数の偏光パターン列を検出する
請求項3に記載の検出装置。 - 前記偏光板の偏光軸と前記偏光パターン列の遅相軸との相対角度を調整する調整部を含む
請求項3または4に記載の検出装置。 - 位相差層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、偏光子層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を検出する検出方法であって、
前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持面を有し、前記支持面内の少なくとも一部に、前記光学フィルムを前記第二面側から前記第一面側に透過した光を反射する反射面を有する支持体によって、前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持ステップと、
前記反射面上に位置する前記光学フィルムに向けて前記光学フィルムの前記第二面側から光を照射する照射ステップと、
前記反射面上に位置する前記光学フィルムの反射光像を前記光学フィルムの前記第二面側から撮像する撮像ステップと、
前記光の光路上に設けられたカラーフィルターによって所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、前記複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストを調整するコントラスト調整ステップと、
前記光学フィルムの前記反射光像に基づいて、前記反射面上に位置する前記複数の偏光パターン列を検出するパターン検出ステップと、
を含む検出方法。 - 前記パターン検出ステップは、前記複数の偏光パターン列の反射光像の輝度または色の違いに基づいて、前記複数の偏光パターン列を検出する
請求項6に記載の検出方法。 - 位相差層と、偏光子層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を検出する検出方法であって、
前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持面を有し、前記支持面内の少なくとも一部に、前記光学フィルムを前記第二面側から前記第一面側に透過した光を反射する反射面を有する支持体によって、前記光学フィルムの前記第一面を支持する支持ステップと、
前記反射面上に位置する前記光学フィルムに向けて前記光学フィルムの前記第二面側から偏光板を介して光を照射する照射ステップと、
前記反射面上に位置する前記光学フィルムの反射光像を前記光学フィルムの前記第二面側から撮像する撮像ステップと、
前記光の光路上に設けられたカラーフィルターによって所定の波長成分の光を吸収または反射することにより、前記複数の偏光パターン列の反射光像のコントラストを調整するコントラスト調整ステップと、
前記光学フィルムの前記反射光像に基づいて、前記反射面上に位置する前記複数の偏光パターン列を検出するパターン検出ステップと、
を含む検出方法。 - 前記パターン検出ステップは、前記複数の偏光パターン列の反射光像の輝度または色の違いに基づいて、前記複数の偏光パターン列を検出する
請求項8に記載の検出方法。 - 前記偏光板の偏光軸と前記偏光パターン列の遅相軸との相対角度を調整する調整ステップを含む
請求項8または9に記載の検出方法。 - 位相差層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、偏光子層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を、請求項1または2に記載の検出装置を用いて検出し、前記偏光パターン列の位置に基づいて、前記光学フィルムに所定の処理を行う処理装置。
- 位相差層と、偏光子層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を、請求項3ないし5のいずれか1項に記載の検出装置を用いて検出し、前記偏光パターン列の位置に基づいて、前記光学フィルムに所定の処理を行う処理装置。
- 位相差層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、偏光子層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を、請求項6または7に記載の検出方法を用いて検出し、前記偏光パターン列の位置に基づいて、前記光学フィルムに所定の処理を行う処理方法。
- 位相差層と、偏光子層と、互いに遅相軸の方向が異なる複数の偏光パターン列を含むパターン化位相差層と、が第一面側から第二面側に向けて、この順で設けられた光学フィルムの前記複数の偏光パターン列を、請求項8ないし10のいずれか1項に記載の検出方法を用いて検出し、前記偏光パターン列の位置に基づいて、前記光学フィルムに所定の処理を行う処理方法。
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