KR20040055593A

KR20040055593A - 보호필름점착 편광판의 결함검사방법

Info

Publication number: KR20040055593A
Application number: KR1020030090788A
Authority: KR
Inventors: 스즈끼다까시; 시노즈까아쯔히꼬
Original assignee: 스미또모 가가꾸 고오교오 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2004-06-26
Also published as: JP2004198163A; CN1508536A; TWI332080B; TW200415348A; CN100473976C

Abstract

(과제) 결함이 보호필름의 결함인지의 여부를 용이하게 판정할 수 있는 보호필름점착 편광판의 결함검사방법을 제공한다.

(해결수단) 편광판의 양면에 보호필름을 점착하고 있는 보호필름점착 편광판 및 검사용 편광판을 광원과 카메라 사이에 크로스 니콜로 배치하고, 카메라로 촬영하여 얻어지는 어두운 화상중의 밝은 부분의 유무에 의해 보호필름점착 편광판의 결함을 검사하는 방법에서, 어두운 화상중에 주기적으로 또는 연속적으로 검출되는 밝은 부분은 보호필름의 결함에 의한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 보호필름점착 편광판의 결함검사방법.

Description

보호필름점착 편광판의 결함검사방법 {THE METHOD FOR INSPECTING DEFECTS OF POLARIZED PLATE ADHERED WITH PROTECTED FILM}

본 발명은 보호필름이 편광판에 점착되어 있는 보호필름점착 편광판의 결함검사방법에 관한 것이다.

편광판은 액정표시장치를 구성하는 광학부품 중 하나로서 유용하다. 편광판은, 통상 편광필름의 양면에 접착제로 보호막이 접착되어 있고, 이 보호막이 접착된 구성으로 액정표시장치에 사용된다. 편광판은 흠 등이 생기는 것을 방지하기 위해 그 양면에 보호필름이 추가로 점착되고, 보호필름점착 편광판으로서 검사, 수송, 보관 등이 이루어지고 있다. 이 보호필름은 액정표시장치에 삽입될 때 편광판으로부터 박리되어 폐기되는 것이다.

한편, 편광판의 한쪽 면 또는 양면에 형성된 점착제층은 편광판의 액정셀 등으로의 점착을 위해 사용되며, 그대로 액정표시장치에 삽입되는 경우가 많다.

이러한 보호필름점착 편광판은, 여기에 이물질 등에 의한 결함을 갖고 있으면 액정표시장치의 표시 결함이 되기 때문에 출하 등을 할 때에는 검사를 소홀히 할 수 없다. 검사는 예컨대 검사용 편광판에 대해 검사하고자 하는 보호필름점착 편광판을 크로스 니콜, 즉 이들의 편광축방향이 직교하는 상태로 배치하여 광원으로부터 광을 조사하고, 투과광의 화면을 육안 또는 카메라에 의해 관찰하는 방법으로 실시된다. 이들 편광판은 크로스 니콜로 되어 있기 때문에 검사하고자 하는 보호필름점착 편광판을 투과하는 광은 검사용 편광판에 의해 완전히 차단되지만, 검사하고자 하는 편광판의 검사용 편광판측에 이물질 등의 결함이 있으면 그 결함은 밝은 부분으로서 관찰되고, 이로써 결함을 검사할 수 있다. 반대측 결함은 검사하고자 하는 편광판을 뒤집어 동일하게 검사함으로써 실시할 수 있다 (예컨대, 일본 공개특허공보 2000-206327호 (단락「0002」) 및 일본 공개특허공보 2001-349839호 (단락「0012」및 단락 「0013」) 참조).

일본 공개특허공보 2000-206327호 (단락「0002」) 및 일본 공개특허공보 2001-349839호 (단락「0012」및 단락 「0013」) 에 기재된 방법은 우수한 방법이지만, 검사하고자 하는 보호필름점착 편광판의 편광필름과 검사용 편광판 사이에 결함이 있는 것은 검출되지만, 결함이 점착제층에 있는지 보호필름에 있는지는 판정할 수 없다. 그 결과, 결함이 검출되어도 그 결함발생의 원인규명에 시간이 걸리고, 또 보호필름에 결함이 있었던 경우라도 사용할 때에는 제거되게 되는 것으로, 불필요하게 불량품으로 판단하게 된다.

본 발명의 목적은 보호필름의 결함인지의 여부를 용이하게 판정할 수 있는 보호필름점착 편광판의 결함검사방법을 제공하는 것이다.

도 1 은 보호필름점착 편광판의 예를 나타내는 단면 모식도이다.

도 2 는 보호필름점착 편광판의 결함검사의 방법을 나타내는 모식도이다.

도 3 은 결함을 검출한 화상의 모식도이다.

도 4 는 결함을 검출한 다른 화상의 모식도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 편광판 2: 보호필름 (세퍼레이트필름)

3: 보호필름 (프로텍트필름) 4: 점착제층

5: 점착제층 6: 보호필름점착 편광판

11: 편광필름 12: 보호막

13: 접착제층 21: 검사용 편광판

22: 광원 23: 카메라

24: 화상처리장치

본 발명자는 이러한 과제를 해결하기 위해 보호필름점착 편광판의 결함검사방법에 대해 예의 검토한 결과, 어두운 화상중에 주기적으로 또는 연속적으로 검출되는 밝은 부분은 보호필름의 결함에 의한 것임을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 편광판의 양면에 보호필름을 점착하고 있는 보호필름점착 편광판 및 검사용 편광판을 광원과 카메라 사이에 크로스 니콜로 배치하고, 카메라로 촬영하여 얻어지는 어두운 화상중의 밝은 부분의 유무에 의해 보호필름점착 편광판의 결함을 검사하는 방법에서, 어두운 화상중에 주기적으로 또는 연속적으로 검출되는 밝은 부분은 보호필름의 결함에 의한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 보호필름점착 편광판의 결함검사방법이다.

발명의 실시형태

편광판 (1) 은 편광필름 (11) 의 양면에 보호막 (12) 이 접착제층 (13) 에 의해 접착되어 있다. 편광필름 (11) 은, 예컨대 요오드 또는 2 색성 염료에 의해 염색되어 있는 폴리비닐알콜 (PVA) 등의 비닐알콜계 수지 필름이 사용되고, 그 두께는 통상 10 ∼ 30㎛ 정도이다. 보호막 (12) 으로는 예컨대 트리아세틸셀룰로오스 (TAC), 디아세틸셀룰로오스 (DAC) 등의 셀룰로오스계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등의 에스테르계 수지 등이 사용되고, 그 두께는 통상 10 ∼ 180㎛ 정도이다. 편광필름과 보호막을 접착하는 접착제로는 예컨대 폴리비닐알콜계 접착제 등이 사용된다.

편광판 (1) 의 양면에는 점착제층 (4,5) 을 개재시켜 보호필름 (2,3) 이 점착되어 있다. 보호필름으로는 무배향필름 또는 1축 연신필름이 사용된다. 보호필름의 재질은 예컨대 PET 등의 에스테르계 수지, 폴리에틸렌 (PE), 폴리프로필렌 (PP) 등의 폴리올레핀계 수지, 아크릴계 수지, TAC, DAC 등의 셀룰로오스계 수지 등을 들 수 있다. 또, 보호필름의 두께는 통상은 10 ∼ 100㎛ 정도이며, 바람직하게는 30 ∼ 50㎛ 정도이다. 보호필름이 1축 연신필름인 경우, 연신축방향을 편광필름 (11) 의 편광축방향과 일치시켜 점착시킨다.

보호필름 (2) 은 세퍼레이트필름이라고도 불리우며, 액정표시장치 등에 사용하는 경우는 박리되어 폐기된다. 그 때, 점착제층 (4) 은 통상, 편광판 (1) 표면에 남아 편광판의 액정셀 등과의 접착에 사용된다. 따라서, 점착제층 (4) 에 티끌이나 먼지 등의 이물질이 있으면 액정표시장치의 성능을 저하시키게 된다.

점착제층 (4) 을 구성하는 점착제로는 투명하며 등방적인 점착제이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 액정표시장치로의 삽입이 간편한 점에서 통상은 감압형 점착제가 사용된다. 이와 같은 감압형 점착제로는 예컨대 아크릴계 감압형 점착제, 우레탄계 감압형 점착제 등을 들 수 있다.

보호필름 (3) 은 프로텍트필름이라고도 불리우며, 액정표시장치 등에 사용하는 경우는 박리되어 폐기된다. 점착제층 (5) 은 보호필름에 대해 점착성이 강한 것이 사용되고 있고, 보호필름을 박리할 때에는 편광판에 남지 않고 보호필름에 점착된 채 박리되어 폐기된다. 보호필름 (3) 자체가 점착성을 갖는 경우는 점작체층 (5) 을 개재시키지 않고 직접, 편광판 (1) 에 점착된다.

통상, 미리 검사되어 결함이 없는 편광판 (1) 에 보호필름 (2,3) 이 점착되어 있다. 따라서, 보호필름점착 편광판 (6) 을 검사하여 결함이 검출된 경우라도, 상기와 같이 점착제층 (4) 을 제거하는 보호필름 (2,3) 및 점착제층 (5) 은 최종적으로 박리되어 폐기되므로, 이들에 존재하는 결함은 치명적인 것은 아니다.

도 2 는 보호필름점착 편광판의 결함검사의 방법을 나타내는 모식도이다. 도 2(A) 에서는 광원 (22) 과 카메라 (23) 사이에 보호필름 (2) 을 카메라측으로 하여 보호필름점착 편광판 (1) 이 배치되고, 보호필름 (2) 과 카메라 (23) 사이에검사용 편광판 (21) 이 배치되어 있다. 여기에서, 보호필름점착 편광판 (1) 의 편광필름 (11) 과 검사용 편광판 (21) 은 크로스 니콜로, 즉 이들의 편광축방향이 서로 직교하는 상태로 배치되어 있다. 카메라로부터의 화상신호는 화상처리장치 (24) 에서 처리되어 결함을 검출하고, 모니터에 출력된다.

또한, 도 2 에서는 보호필름점착 편광판 (1) 중의 접착제층 (13) 및 점착제층 (5) 은 생략되어 있다.

광원 (22) 으로부터의 광은 편광필름 (11) 의 편광축방향의 편광성분을 선택적으로 투과하여 편광필름 (11) 과 검사용 편광판 (21) 사이에 흠이나 이물질 등의 결함이 없으면, 보호필름점착 편광판을 투과하는 광은 검사용 편광판으로 저지되어 카메라의 촬영화상은 어두운 색을 띠고 있다. 편광필름 (11) 과 검사용 편광판 (21) 사이에 결함이 있으면, 그 부분의 편광방향이 바뀌어 검사용 편광판을 통과하여 어두운 촬영화상중에 밝은 부분이 나타난다.

이 밝은 부분을 검출함으로써 보호필름점착 편광판의 편광필름 (11) 과 보호필름 (2) 사이의 결함이 검출된다. 또한, 보호필름점착 편광판을 뒤집어 실시하면 편광필름 (11) 과 보호필름 (3) 사이의 결함이 검출된다.

도 2(B) 에서는 광원 (22) 과 카메라 (23) 사이에 보호필름 (3) 을 카메라측으로 하여 보호필름점착 편광판 (1) 이 배치되고, 보호필름 (2) 과 광원 (22) 사이에 검사용 편광판 (21) 이 배치되어 있다. 여기에서 보호필름점착 편광판 (1) 의 편광필름 (11) 과 검사용 편광판 (21) 은 도 2(A) 의 경우와 동일하게 크로스 니콜로 배치되어 있다.

이 경우도 도 2(A) 의 경우와 동일하게 결함이 검출된다.

카메라로는 통상 CCD 카메라가 사용되고, 촬영하여 얻어지는 화상신호는 화상처리장치로 컴퓨터시스템을 이용하여 화상처리하여 결함이 검출된다.

도 3, 도 4 는 결함을 검출한 화상의 모식도이다. 도 3 에서 흰색 화살표는 검사시의 필름 진행방향을 나타내고, 흰색 원표시는 결함을 나타내고, 필름의 측부로부터 W1 의 위치에 길이 L 의 간격으로 결함이 주기적으로 나타나 있는 예를 나타내고 있다. 또, 도 4 에는 흰색 화살표로 나타내는 검사시의 필름 진행방향에 띠형상의 연속된 결함이 나타나 있는 예를 나타내고 있다. 이와 같은 결함은 보호필름의 결함에 의한 것으로 보호필름의 접착공정 등에서 보호필름에 생긴 것이다. 점착제층의 결함은 티끌이나 먼지 등에 의한 것으로, 통상 이와 같은 주기적인 또는 연속적인 결함은 점착제층에는 관찰되지 않는다. 이 이외에 부정기적으로 나타나는 결함은 점착제층 또는 보호필름에 관찰된다.

통상, 화상신호를 처리하여 얻어지는 휘도는 화소 또는 화소군마다 구해지므로, 임계값을 설정해 두고, 설정된 임계값을 초과하는 휘도를 결함으로 판정한다.

주기적인 또는 연속적인 결함인지의 여부는 다음과 같이 하여 검출한다. 우선, 미리 검사대상필름을 직행 니콜 등으로 자동검사를 하여, 필름 진행방향 (길이방향) 에 대해 직각방향 (폭방향) 의 결함위치가 동일하고, 길이방향에 주기성이 있는 결함을 픽업한다. 픽업한 결함을 육안으로 검사하여, 그 결함이 보호필름에 있는 경우는 그 주기를 결함주기길이로 한다. 통상은 결함주기길이는 접착공정 등에서 사용한 롤의 원주길이와 동일한 길이이다. 이어서, 본 발명의 검사에 의해 얻어지는 화상의 필름 길이방향 및 폭방향을 각각 일정한 크기의 격자로 분할한다. 필름 진행방향에 일정한 개수의 격자가 연속하는 블록을 설정한다. 블록의 길이는 상기에서 결정한 결함주기길이로 한다. 블록내의 격자에 결함이 검출되고, 연속해서 다음 블록의 동일한 위치의 격자에 결함이 검출된 경우에 주기적인 또는 연속적인 결함으로 인정한다.

통상, 3 ∼ 7 개의 블록에 대해 결함이 연속해서 검출된 경우, 그 이후에 대해서는 그 결함은 보호필름의 것으로 하여 보호필름점착 편광판을 불량품으로 판정하는 것에서 제외시킬 수 있게 된다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

한쪽 면에 점착제층 (4) 을 갖는 편광판 [TAC 필름/요오드 염색된 PVA 필름/TAC 필름] (1) 의 점착제층 상에 보호필름 (세퍼레이트필름) (2) 을 점착하여, 점착제층이 형성된 측과는 반대측 면에 보호필름 (3) 을 점착한 보호필름점착 편광판 (6) (도 1) 에 대해 결함검사를 실시하였다.

광원 (22) 과 카메라 (23) 사이에 보호필름 (2) 을 카메라측으로 하여 보호필름점착 편광판 (1) 을, 보호필름 (2) 과 카메라 (23) 사이에 검사용 편광판 (21) 을, 보호필름점착 편광판 (1) 의 편광필름 (11) 과 검사용 편광판 (21) 이 크로스 니콜이 되도록 배치하였다. 카메라 (23) 로 촬영하고, 그 화상신호를 화상처리장치 (24) 로 처리하여 결함을 검출하였다.

화상을 검사시의 필름 진행방향으로, 보호필름의 접착공정에서 사용한 롤의 원주와 동일한 길이 (502㎜) 의 블록을 설정하고, 폭이 1250㎜ 인 필름을 20m 검사하였다.

모든 결함을 그대로 검출한 경우와, 5 블록에 대해 연속해서 결함을 검출한 후는 그 결함을 제외하여 검사한 경우의 결함율을 구하였다.

모든 결함검출: 2.26개/㎡

주기결함을 제외: 0.47개/㎡

이 보호필름점착 편광판을 현미경으로 관찰한 결과, 보호필름 (2) 에 길이 502㎜ 주기의 흠이 검출되었다.

본 발명의 방법에 의하면, 보호필름의 결함인지의 여부를 용이하게 판정할 수 있어 결함발생의 원인규명의 시간을 단축시키고, 또 불필요하게 불량품의 발생을 방지할 수 있다.

Claims

편광판의 양면에 보호필름을 점착하고 있는 보호필름점착 편광판 및 검사용 편광판을 광원과 카메라 사이에 크로스 니콜로 배치하고, 카메라로 촬영하여 얻어지는 어두운 화상중의 밝은 부분의 유무에 의해 보호필름점착 편광판의 결함을 검사하는 방법에 있어서,

어두운 화상중에 주기적으로 또는 연속적으로 검출되는 밝은 부분은 보호필름의 결함에 의한 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 보호필름점착 편광판의 결함검사방법.
제 1 항에 있어서,

화상을 검사시의 필름 진행방향 및 그 직각방향에 각각 일정한 크기인 격자로 분할하고, 필름 진행방향에 복수의 격자로 이루어지고, 미리 확인된 결함주기길이에 대응하는 블록을 설정하고, 연속해서 다음 블록의 동일한 위치의 격자에 결함이 검출된 경우에 주기적인 또는 연속적인 결함으로 인정하는 것을 특징으로 하는 결함검사방법.
제 2 항에 있어서,

복수의 격자로 이루어지는 블록의 길이가 보호필름을 점착할 때 사용한 롤의 원주길이인 것을 특징으로 하는, 결함검사방법.