TW202134636A - 檢查方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種檢查方法,係用以判斷相位差膜有無缺陷,可使用單一波長,並且可使正常部分與缺陷部分的檢查光的穿透光量的差異增大。本發明之檢查方法係對具備第一偏光板、以及由形成在第一偏光板之一面的聚合性液晶化合物的硬化物所構成的第一相位差膜的被檢查物入射檢查光,而判斷第一相位差膜有無缺陷。以第一相位差膜的慢軸與第二相位差膜的慢軸形成的角度成為10°至80°的方式配置,第一相位差膜及第二相位差膜在波長550nm時的面內相位差值彼此大致相同,檢查光係強度峰值的半值寬為30nm以下,且在波長500至600nm的範圍內,被檢查物及相位差濾波器的穿透光量成為最小的波長的光。
Description
本發明是關於一種檢查方法。
由於相位差膜可將直線偏光轉換成圓偏光、橢圓偏光等,或是反過來將圓偏光、橢圓偏光等轉換成直線偏光,因此組合了此相位差膜與直線偏光板的(橢)圓偏光板可適用於有機EL顯示裝置、反射型液晶顯示裝置等裝置。相位差膜中,將聚合性液晶化合物配向且使其硬化而得的相位差膜係成為極薄的薄膜,因此在薄型顯示裝置的製造上越來越受到矚目(例如,參照專利文獻1)。
在所製造的(橢)圓偏光板作為產品出貨前,可檢查其有無缺陷也很重要。一般而言,光學膜的檢查方法係對作為被檢查物的光學膜照射檢查光,在黑暗模式或白色模式下檢查出亮點缺陷或暗點缺陷(例如,參照專利文獻2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2006-58546號公報
專利文獻2:日本特開2015-138031號公報
專利文獻2的檢查方法中,必須使用多種波長的光(多種光源)。並且,實際上,缺陷部分與正常部分的穿透光量的差異小,其差異並未大到可確實進行自動檢測的程度。對此,本發明之目的在於提供一種檢查方法,用以判斷相位差膜有無缺陷,可使用單一波長,並且可使正常部分與缺陷部分的檢查光的穿透光量的差異增大。
本發明提供一種檢查方法,係對具備第一偏光板、以及由形成在第一偏光板之一面的聚合性液晶化合物的硬化物所構成的第一相位差膜的膜狀被檢查物入射檢查光,而判斷第一相位差膜有無缺陷;該檢查方法係將被檢查物以及具備第二偏光板及形成在第二偏光板之一面的第二相位差膜的相位差濾波器,配置成被檢查物的第一相位差膜側朝向相位差濾波器側,且相位差濾波器的第二相位差膜側朝向被檢查物側,並且,沿著檢查光的光軸方向觀察時,第一相位差膜的慢軸與第二相位差膜的慢軸形成的角度呈10°至80°;第一相位差膜在波長550nm時的面內相位差值與第二相位差膜在波長550nm時的面內相位差值彼此大致相同;檢查光係強度峰值的半值寬為30nm以下,並且,在波長500至600nm的範圍內,被檢查物及相位差濾波器的穿透光量成為最小的波長的光;將檢查光從被檢查物的第一偏光板側或相位差濾波器的第二偏光板側中之一側入射而使光軸通過被檢查物上的預定檢查區域,並從其另一側觀察第二偏光板或第一偏光板。
此檢查方法中,就檢查光而言,使用被檢查物及相位差濾波器的穿透光量成為最小的波長的光。若是正常部分的穿透光量成為最小的波長,則第一相位差膜中相位差值與所希望的值有偏差的部分(缺陷部分)的穿透光量容易變大,尤其,波長為500至600nm的範圍的波長時,無論是缺陷部分的相位差值偏移成為大於正常部分的相位差值,還是偏移成為小於正常部分的相位差值,穿透光量都會變比正常部分大,而容易檢查出缺陷。而且,由於使用強度峰值的半值寬為30nm以下的光作為檢查光,因此,正常部分與缺陷部分的對比變高,而可容易依據亮度的差異辨識出缺陷部分。
本發明較佳係在進行檢查之前,準備膜狀試驗片,該膜狀試驗片係具備與第一偏光板為相同構成的第三偏光板、以及形成在第三偏光板之一面之與第一相位差膜為相同構成的第三相位差膜;並且,將試驗片以及相位差濾波器配置成試驗片的第三相位差膜側朝向相位差濾波器側,且相位差濾波器的第二相位差膜側朝向試驗片側,並且,沿著檢查光的光軸方向觀察時,第三相位差膜的慢軸與第二相位差膜的慢軸形成的角度呈90°以外的角度;將各種波長的光從試驗片的第三偏光板側或相位差濾波器的第二偏光板側中之一側入射而使光軸通過試驗片上沒有缺陷的區域,從其另一側觀察第二偏光板或第一偏光板,求出穿透光量成為最小的波長,並決定採用該波長的光作為檢查光。
本發明的缺陷檢查中,為了找出作為檢查對象的第一相位差膜的相位差值與所希望的相位差值有偏差的部分(缺陷部分),以使用即使缺陷部分的穿透光量少也會變大的波長的光為較佳。因此,以在檢查之前先找出最適當的波長,並採用該波長的光作為檢查光為較佳。找出該波長的過程中,若第二相位差膜的慢軸與第三相位差膜的慢軸(=後面的第一相位差膜7A的慢軸)所呈的角度
為上述角度,則穿透光量相對於波長的變化程度的變化量大,因而容易找出對缺陷檢查有用的波長。
依據本發明,可提供一種檢查方法,用以判斷相位差膜有無缺陷,可使用單一波長,並且可使正常部分與缺陷部分的檢查光的穿透光量的差異增大。
1A,1B:檢查裝置
2:光源
3A:第一偏光板
3B:第二偏光板
3C:第三偏光板
4:相位差濾波器
6:相機(檢出手段)
7A:第一相位差膜
7B:第二相位差膜
7C:第三相位差膜
9:光軸
10:被檢查物
20:試驗片
p:第三相位差膜的慢軸
q:第二相位差膜的慢軸
r:第一相位差膜的慢軸
θ1,θ2:角度
圖1係本實施型態的檢查方法中的缺陷檢查步驟中的各構件的配置圖。
圖2係本實施型態的檢查方法中的光源波長選定步驟中的各構件的配置圖。
圖3(A)係顯示試驗片中的第三相位差膜的慢軸與相位差濾波器中的第二相位差膜的慢軸的關係的圖。圖3(B)係沿著光軸觀察圖3(A)的圖。
圖4(A)係顯示被檢查物中的第一相位差膜的慢軸與相位差濾波器中的第二相位差膜的慢軸的關係的圖。圖4(B)係沿著光軸觀察圖4(A)的圖。
圖5係其他實施型態的缺陷檢查步驟中的各構件的配置圖。
以下,參照圖式,詳細說明本發明之較佳實施型態。在此,對於各圖中相同的部分或相當的部分附記相同的符號,並省略重複的說明。
〈用語及記號的定義〉
本說明書中的用語及記號的定義如下。
(1)折射率(nx、ny、nz)
「nx」係面內的折射率為最大的方向(亦即慢軸方向)的折射率,「ny」係面內與慢軸正交的方向的折射率,「nz」係厚度方向的折射率。
(2)面內相位差值
面內相位差值(Re(λ))係指在23℃、波長λ(nm)下的膜的面內的相位差值。將膜的厚度設為d(nm)時,可藉由Re(λ)=(nx-ny)×d求出Re(λ)。
(3)厚度方向的相位差值
厚度方向的相位差值(Rth(λ)係指在23℃、波長λ(nm)下的膜的厚度方向的相位差值。將膜的厚度設為d(nm)時,可藉由Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d求出Rth(λ)。
〈檢查裝置及被檢查物〉
本實施型態的檢查裝置係用以檢查相位差膜有無表面缺陷。如圖1所示,檢查裝置1A係將光源2、相位差濾波器4及相機(檢出手段)6依此順序配置而成者。檢查裝置1A係在光源2與相位差濾波器4之間安插了用來配置作為檢查對象的被檢查物10的位置,圖1中描繪出在其位置配置了被檢查物10的狀態。
首先說明作為檢查對象的膜狀的被檢查物10。被檢查物10係長條的圓偏光板(相位差板),由第一偏光板3A及作為檢查對象的主體之第一相位差膜7A積層而成者。在此,兩者係貼合成第一偏光板3A的吸收軸與第一相位差膜7A的慢軸彼此呈45°。此外,本說明書中所謂「圓偏光板」係包含圓偏光板及橢圓偏光板。又,「圓偏光」係包含圓偏光及橢圓偏光。
第一相位差膜7A係例如λ/4板。本實施型態中,第一相位差膜7A係由聚合性液晶化合物的硬化物構成。由聚合性液晶化合物的硬化物構成的
第一相位差膜7A通常厚度為較薄的0.2μm至10μm左右,在包含異物等的情況時,其部分的相位差值容易降低。
可形成第一相位差膜7A的聚合性液晶化合物,可列舉例如日本特開2009-173893號公報、日本特開2010-31223號公報、WO2012/147904號公報、WO2014/10325號公報及WO2017-43438號公報所揭示者。這些公報所記載的聚合性液晶化合物可形成能在寬廣的波長域中進行一樣的偏光轉換之所謂的具有逆波長分散性的相位差膜。
就第一相位差膜7A的形成方法而言,可將包含該聚合性液晶化合物的溶液(聚合性液晶化合物溶液;液狀組成物)塗佈(塗覆)在基材膜上來製作塗佈膜,並對其進行光聚合,而形成如上述極薄的成品。為了配向聚合性液晶化合物,該基材膜亦可設有配向膜。配向膜可為藉由偏光照射使其光配向者,或是藉由刷磨(rubbing)處理使其機械性配向者之任一種。在此,就該配向膜的具體例而言,可使用上述公報所記載者。以此方式形成的第一相位差膜7A可連同基材膜貼合於第一偏光板3A,然後,撕下基材膜,將第一相位差膜7A轉附在第一偏光板3A上。或者,亦可直接在第一偏光板3A上塗佈包含聚合性液晶化合物的溶液而形成第一相位差膜7A。
形成第一相位差膜7A時,若在要塗佈聚合性液晶化合物溶液的基材膜存在有異物等,或是基材膜或第一偏光板3A本身有損傷等的情況時,會有在塗佈聚合性液晶化合物溶液而得的塗佈膜本身產生缺陷的情形。例如,相位差值因為塗佈膜的厚度不均而變動。
又,對配向膜進行了刷磨處理時,也會有刷磨布的碎屑殘留在配向膜上,因此在聚合性液晶化合物溶液(液晶硬化膜形成用組成物)的塗佈膜上產
生缺陷的情形。如此,由聚合性液晶化合物形成相位差膜時,雖可形成厚度極薄的相位差膜,但會有如上所述的碎屑、損傷等成為該相位差膜產生光學缺陷的主要原因的情形。
檢查裝置1A中,第一偏光板3A係將光源2入射的光轉換成直線偏光的膜,且在偏光膜的至少一面貼合有保護膜而構成者。就偏光膜而言,可列舉例如在聚乙烯醇膜吸附‧配向有碘或二色性色素者、對於將聚合性液晶化合物配向‧聚合後的材料吸附‧配向有二色性色素者等。
第一偏光板3A係在直線偏光出射的穿透軸方向以及與其穿透軸方向正交的方向具有吸收軸。本實施型態中,適當地將直線偏光出射的方向定義為穿透軸方向,將遮斷的方向定義為吸收軸方向,但並未排除將遮斷的方向的偏光反射的偏光膜。
此處的保護膜係用以保護偏光膜者。就保護膜而言,為了得到具有適當的機械性強度的偏光板,可使用偏光板的技術領域中被廣為運用者。典型為三醋酸纖維素(TAC)膜等的纖維素酯系膜、環烯烴系膜、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜等的聚酯系膜、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜等的(甲基)丙烯酸系膜等。又,保護膜可包含偏光板的技術領域中被廣為運用的添加劑。用於直線偏光板的保護膜的相位差以較小為佳,例如,Re(550)時,以10nm為佳,5nm以下尤佳。
在此,被檢查物10亦可在第一相位差膜7A上更具備正C板。正C板的厚度方向的相位差值(Rth(550)),可依據要檢查的第一相位差膜7A的厚度方向的相位差值,適當地選擇。
光源2可使用各種市面上販售的製品,但例如以雷射光等的直線光(也包含近似直線光者)為有利。光源2所發出的光為無偏光,通過第一偏光板
3A而成為預定方向的偏光,再通過第一相位差膜7A而成為圓偏光。亦即,無偏光的光通過第一偏光板3A及第一相位差膜7A而成為圓偏光。
相位差濾波器4係具備第二偏光板3B及積層在第二偏光板的第二相位差膜7B。在此,兩者係貼合成第二偏光板3B的吸收軸與第二相位差膜7B的慢軸彼此呈45°。相位差濾波器4係使用波長550nm時的面內相位差值與作為檢查對象的第一相位差膜7A在波長550nm時的面內相位差值大致相同者。該面內相位差值為例如λ/4。此處所謂的「λ」係測定波長(此處為550nm)。為了依據亮度(明度)資訊AL*判定光學缺陷,相位差濾波器4較佳係使用具有與被檢查物10相同構成的膜。
又,相位差濾波器4亦可更具備正C板。正C板可設在與第一相位差膜7A相向之側的面,亦可設在其相反側的面。可藉由使用正C板而擴大檢查區域。正C板的厚度方向的相位差值(Rth(550)),可依據要檢查的第一相位差膜7A的厚度方向的相位差值,適當地選擇,例如第一相位差膜7A為λ/4板時,若使用厚度方向的相位差值(Rth(550))為-50nm至-300nm者,可容易獲得效果。
相位差濾波器4亦可為具備第二相位差膜7B以及積層有第二相位差膜7B的基材膜者。基材膜較佳係使用面內相位差值(Re(550))實質為0者,以免損及第二相位差膜7B的光學特性。在此所謂面內相位差實質為0係指面內相位差值(Re(550))在3nm以下。
在此,先說明波長550nm時的面內相位差值(Re(550))及厚度方向的相位差值(Rth(550))的求出方法。如上所述,從測定對象的膜例如分取出40mm×40mm左右大小的片料(使用適當的切割工具從長條膜進行分取等)。對此片料的Re(550)進行三次測定,求出Re(550)的平均值。片料的Re(550)可使用相
位差測定裝置KOBRA-WPR(Oji Scientific Instruments inc.製品),在測定溫度為室溫(23℃)時進行測定。
第二偏光板3B的構造、材料等係與第一偏光板3A相同。
本實施型態的檢查裝置1A中,為了觀察通過被檢查物10及相位差濾波器4的光,係在光軸9上且為相位差濾波器4的兩側之設有光源2之側的相反側的位置,配置有相機(檢出手段)6。相機6例如為CCD相機,此時,可藉由組合了CCD相機與影像處理裝置的影像處理解析自動地檢測,藉此進行被檢查物10的檢查。
〈檢查方法〉
以下說明使用檢查裝置1A的圓偏光板的檢查方法。將圓偏光板作為被檢查物10開始進行檢查之前,先設定光源2發出的光的波長。為了設定波長,使用試驗片來選定波長。
(光源波長選定步驟)
光源2發出的光的波長可用如下地選定。
首先,如圖2所示,在檢查裝置1A中要配置被檢查物10之處配置試驗片20。試驗片20係圓偏光板(相位差板),具備第三偏光板3C以及積層在其一面的第三相位差膜7C。試驗片20係將長條的被檢查物10的一部份切出來的,實際上與被檢查物10為相同的構成。亦即,試驗片20係與被檢查物10的材料、厚度、積層構造實際上相同的積層體。
試驗片20係在檢查裝置1A內配置成第三相位差膜7C朝向相位差濾波器4側。並且,此時,如圖3所示,配置成沿著光軸9的方向觀察時,試驗片20具備的第三相位差膜7C的慢軸p與相位差濾波器4具備的第二相位差
膜7B的慢軸q形成的角度θ1呈90°以外的角度。此角度以10°至80°為佳,以20°至70°較佳,以30°至60°更佳。此處的角度θ1係可能0°以上90°以下的值者,超過90°的角度則以0°以上90°以下的值來表現。藉由以這種角度配置,容易找出對缺陷檢查有用的波長。亦即,缺陷檢查中,為了找出作為檢查對象的第一相位差膜7A的相位差值與所希望的相位差值有偏差的部分(缺陷部分),以使用即使缺陷部分的穿透光量少也會變大的波長的光為較佳。在此,第二相位差膜7B的慢軸q與第三相位差膜7C的慢軸p(=後面的第一相位差膜7A的慢軸r)所呈的角度為上述角度時,穿透光量相對於波長的變化程度的變化量大,因而容易找出對缺陷檢查有用的波長。
使試驗片20的表面中推測在第三相位差膜7C沒有缺陷的正常部位位在光軸上,並且從光源2向其正常部位照射任意波長的光。使用相機6,從跨過相位差濾波器4的相反側測定穿透光量。接著,照射改變了波長的光,並測定其穿透光量。如此,以改變成各種波長的光測定穿透光量,求出其穿透光量為最小的波長。採用穿透光量為最小的波長作為檢查光。
該波長的檢討以在500至600nm之間進行為較佳。又,採用作為檢查光的波長可為例如520至590nm,亦可為530至580nm,又可為540至570nm。在這些波長的範圍內時,相較於正常部位的檢查光的穿透光量,缺陷部位的檢查光的穿透光量容易變大,因而有利於有無缺陷的檢測。
(缺陷檢查步驟)
決定了檢查光的波長之後,接著進行被檢查物10的缺陷檢查。如圖1所示,在檢查裝置1A的光源2與相位差濾波器4之間配置被檢查物10。此時,配置成第一相位差膜7A朝向相位差濾波器4側。並且,如圖4所示,配置成沿著光軸
9的方向觀察時,被檢查物10具備的第一相位差膜7A的慢軸r與相位差濾波器4具備的第二相位差膜7B的慢軸q形成的角度θ2呈10°至80°。此角度以20°至70°為佳,以30°至60°較佳。此處的角度θ2係可能0°以上90°以下的值者,超過90°的角度則以0°以上90°以下的值來表現。藉由以這種角度配置,在利用上述光源波長選定步驟而決定之正常部分的穿透光量成為最小的波長中,第一相位差膜7A中相位差值與所希望的值有偏差的部分(缺陷部分)的穿透光量容易變大。尤其,所使用的波長為500至600nm的範圍的波長時,無論是缺陷部分的相位差值偏移成為大於正常部分的相位差值,還是偏移成為小於正常部分的相位差值,穿透光量都會變得比正常部分大,而容易檢查出缺陷。若為其他波長域,則通常只有在缺陷部分的相位差值偏移成為大於正常部分的相位差值或偏移成為小於正常部分的相位差值之一種情況下,穿透光量會變得比正常部分大,此時,必須使用與其分別對應的兩種波長的檢查光進行檢查。然而,本實施型態藉由找出最適合檢查的波長,而可僅使用單一波長的檢查光來進行缺陷檢查。
將被檢查物10配置之後,從光源2向被檢查物10的預定區域照射以上述光源波長選定步驟決定的波長的光。此時,檢查光係使用其強度峰值的半值寬為30nm以下者。檢查光亦可為該半值寬20nm以下者,亦可為10nm以下。由於使用這種檢查光,正常部分與缺陷部分的對比會變高,因顏色與正常部分不同而被辨識為缺陷部分的亮度會變強,而可容易依據亮度的不同辨識出缺陷部分。
如上所述,相位差濾波器4係使用波長550nm時的面內相位差值與作為檢查對象的第一相位差膜7A的波長550nm時的面內相位差值大致相同者,因此利用相機6觀察相位差濾波器4時,被檢查物10中的正常部分看起來
暗沉。缺陷部分看起來顏色與正常部分不同時,由於使用具有上述半值寬的檢查光,故能夠在亮度變高的狀態下被檢查出。因此,依據本實施型態的檢查方法,可容易判斷被檢查物10中的第一相位差膜7A有無缺陷。
被檢查物10的預定檢查區域的檢查結束之後,可搬送被檢查物10而進行作為接下來的檢查對象的檢查區域的檢查。
以上已說明了本發明的較佳實施型態,但本發明不限於上述實施型態。例如,上述實施型態中說明了光源2發出的檢查光以被檢查物10、相位差濾波器4的順序入射,並利用相機6拍攝從相位差濾波器4出射的檢查光的樣態,但光源2及相機6亦可交換位置。亦即,亦可如圖5所示,成為光源2所發出的檢查光以相位差濾波器4、被檢查物10的順序入射,並利用相機6拍攝從被檢查物10出射的檢查光的樣態(檢查裝置1B)。
又,上述實施型態說明了被檢查物為長條狀的樣態,但被檢查物亦可為例如矩形的片狀。
[產業上的利用可能性]
本發明可利用在判斷相位差膜有無缺陷的檢查。
1A:檢查裝置
2:光源
3A:第一偏光板
3B:第二偏光板
4:相位差濾波器
6:相機(檢出手段)
7A:第一相位差膜
7B:第二相位差膜
9:光軸
10:被檢查物
Claims (2)
- 一種檢查方法,係對具備第一偏光板、以及由形成在前述第一偏光板之一面的聚合性液晶化合物的硬化物所構成的第一相位差膜的膜狀被檢查物入射檢查光,而判斷前述第一相位差膜有無缺陷;該檢查方法係將前述被檢查物以及具備第二偏光板及形成在前述第二偏光板之一面的第二相位差膜的相位差濾波器,配置成前述被檢查物的第一相位差膜側朝向前述相位差濾波器側,且前述相位差濾波器的第二相位差膜側朝向前述被檢查物側,並且,沿著前述檢查光的光軸方向觀察時,前述第一相位差膜的慢軸與第二相位差膜的慢軸形成的角度呈10°至80°;前述第一相位差膜在波長550nm時的面內相位差值與前述第二相位差膜在波長550nm時的面內相位差值彼此大致相同;前述檢查光係強度峰值的半值寬為30nm以下,並且,在波長500至600nm的範圍內,前述被檢查物及前述相位差濾波器的穿透光量成為最小的波長的光;將前述檢查光從前述被檢查物的前述第一偏光板側或前述相位差濾波器的前述第二偏光板側中之一側入射而使前述光軸通過前述被檢查物上的預定檢查區域,並從其另一側觀察前述第二偏光板或前述第一偏光板。
- 如請求項1所述之檢查方法,其中,在進行前述檢查之前,準備膜狀試驗片,該膜狀試驗片係具備與前述第一偏光板為相同構成的第三偏光板、以及形成在前述第三偏光板之一面之與前述第一相位差膜為相同構成的第三相位差膜;並且,將前述試驗片以及前述相位差濾波器配置成前述試驗片的第三相位差膜側朝向前述相位差濾波器側,且前述相位差濾波器的第二相位差膜側朝向前述試驗片側,並且,沿著前述檢查光的光軸方向觀察時,前述第三相位差膜的慢軸與第二相位差膜的慢軸形成的角度呈90°以外的角度;將各種波長的光從前述試驗片的前述第三偏光板側或前述相位差濾波器的前述第二偏光板側中之一側入射而使前述光軸通過前述試驗片上沒有缺陷的區域,從其另一側觀察前述第二偏光板或前述第一偏光板,求出穿透光量成為最小的波長,並決定採用該波長的光作為前述檢查光。
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