WO2007080865A1 - 積層フィルムの製造方法、積層フィルムの欠陥検出方法、積層フィルムの欠陥検出装置、積層フィルム、及び画像表示装置 - Google Patents

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WO2007080865A1
WO2007080865A1 PCT/JP2007/050119 JP2007050119W WO2007080865A1 WO 2007080865 A1 WO2007080865 A1 WO 2007080865A1 JP 2007050119 W JP2007050119 W JP 2007050119W WO 2007080865 A1 WO2007080865 A1 WO 2007080865A1
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WO
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film
polarizing plate
defect detection
imaging unit
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PCT/JP2007/050119
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Takamasa Kobayashi
Masaki Shikami
Yasuyuki Mikasa
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Nitto Denko Corporation
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/21—Polarisation-affecting properties

Definitions

  • LAMINATED FILM MANUFACTURING METHOD LAMINATED FILM DEFECT DETECTING METHOD
  • LAMINATED FILM DEFECT DETECTOR LAMINATED FILM
  • the present invention relates to a method for producing a laminated film in which at least a polarizing plate and a retardation layer having a large in-plane orientation angle variation are laminated, a laminated film defect detecting method, and a laminated film defect detecting device.
  • the present invention relates to a laminated film and an image display device.
  • This laminated film 11 is laminated with a polarizing plate 1 consisting of a protective film lb laminated on both sides of a polarizer 1a via an adhesive layer, and an adhesive layer 2a on one surface of this polarizing plate 1. And separator 2.
  • the polarizing plate 1 is irradiated with light from an appropriate light source, and the reflected light image or the transmitted light image is displayed with a line sensor or a two-dimensional image. Acquired via an imaging unit such as a TV camera, and performs defect detection based on the acquired image data.
  • the polarizing plate 1 When the polarizing plate 1 is inspected, image data is acquired in a state where an inspection polarizing filter is interposed in the optical path between the light source and the imaging unit.
  • the polarization axis (for example, polarization absorption axis) of the polarizing filter for inspection is in a state (crossed Nicols) orthogonal to the polarization axis (for example, polarization absorption axis) of the polarizing plate 1 to be inspected. Be placed.
  • the separator 2 has birefringence (phase difference), and in such a case, linearly polarized light is converted into elliptically polarized light. As a result, the polarizing plate 1 and the inspection polarizing filter are not substantially cross-cold. As a result, there has been a problem that the defect inspection of the polarizing plate 1 included in the laminated film 11 cannot be performed with high accuracy.
  • Patent Document 1 listed below discloses a laminated film defect detection apparatus that solves the problem
  • a polarizing plate inspection apparatus has a light source and a polarizing filter for inspection that converts light from the light source into linearly polarized light.
  • the linearly polarized light is input to a polarizing plate with a protective film (corresponding to a retardation layer) and transmitted therethrough. Defect detection is performed based on the optical image.
  • a retardation plate for compensating for the birefringence of light by the protective film is disposed on the optical path that passes through the polarizing plate with the protective film from the light source.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-9919
  • Patent Document 1 since it is necessary to separately arrange a phase plate for inspection and an optical element for variable polarization, extra parts are added and extra parts are interposed. As a result, the light quantity of the light source is reduced and the inspection accuracy is lowered, so that it may not be able to withstand the high-precision and high-quality inspection demands required for a polarizing plate in recent years. Furthermore, in the case of a temporary film that is peeled off when it is finally used like the phase difference layer force separator that constitutes the laminated film 11, such a film has an in-plane retardation and molecular orientation.
  • Such a retardation layer has different polarization states at the center and end portions of the image due to the above-described variation in which linearly polarized light is simply changed to elliptically polarized light.
  • the contrast between the defective part and the other image part is not limited to the place in the image, and is a constant force.
  • the contrast becomes non-uniform.
  • it is judged as pass even though there are clearly bright spots such as large pinholes, and conversely, it is rejected despite being a very small defect that should be judged as pass.
  • misjudgment For example, the figure In Fig.
  • the defect on the left side can be detected relatively easily, but the defect on the right side is likely to cause a detection failure because the defect surroundings display becomes too bright. That is, the defect detection capability needs to be constant at the center and the edge of the image. Therefore, it is not possible to perform a defect inspection considering the above-described variation only by inserting a retardation plate as in Patent Document 1.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its problem is a defect in consideration of variations in optical performance of a retardation layer constituting a laminated film in which a new part is not inserted into an optical path. It is intended to provide a method for producing a laminated film capable of performing detection, a method for detecting a defect in a laminated film, a defect detecting device for a laminated film, a laminated film, and an image display device.
  • a method for producing a laminated film according to the present invention includes:
  • a method for producing a laminated film comprising: a step of producing a laminated film by laminating at least a polarizing plate and a retardation layer; and a step of performing a defect inspection of the produced laminated film, wherein the defect inspection step Is
  • the relative angular position adjustment of the polarizing filter is performed by adjusting the relative angular position X of the polarizing filter in a range of 0 ° ⁇ x ⁇ 15 ° so that the amount of visible light input to the imaging unit becomes a minimum value. It is characterized by.
  • the defect detection method for a laminated film according to the present invention is a defect detection method for a laminated film in which at least a polarizing plate and a retardation layer are laminated.
  • the relative angular position adjustment of the polarizing filter is adjusted in the range of 0 ° ⁇ x ⁇ 15 ° so that the relative angular position X of the polarizing filter is such that the amount of visible light input to the imaging unit becomes the minimum value. It is characterized by that.
  • the laminated film to be inspected includes at least a polarizing plate and a retardation layer.
  • a light source is disposed on one side of the film surface of the laminated film, and an imaging unit (for example, a line sensor camera) is disposed on the other side.
  • a polarizing filter for inspection is disposed in the optical path between the light source and the imaging unit.
  • the polarizing filter for inspection may be arranged on either the one side or the other side of the film surface, but it can be relatively small so that the polarizing filter is not deteriorated or the amount of light is reduced by the heat or light of the light source. It is preferable to arrange on the imaging unit side.
  • the normal part passes only linearly polarized light and the defective part also transmits light other than linearly polarized light.
  • the non-existing portion is displayed in black, the defective portion is displayed brighter, and the transmitted light image of the laminated film is input to the imaging unit.
  • the defect detection unit performs defect detection based on the input image data of the transmitted light image. Many methods and algorithms for detecting defects are known and are not limited to specific detection methods.
  • the present invention has a function of adjusting the relative angular position of the polarization axis of the polarizing filter for inspection and the polarization axis of the polarizer. As described above, this is done so that the optimum relative angular position can be set in consideration of the phase difference due to the phase difference layer and the variation in orientation angle. It is. Specifically, when the position at which the polarization axes of the polarizing plate and the polarizing filter for inspection are perpendicular to each other is used as a reference for the relative angular position (0 °), the relative angular position X of the polarizing filter is set to 0 ° ⁇ x ⁇ 15 °.
  • the position is set to a position where the light intensity is minimized by rotating in a plane perpendicular to the rotation axis.
  • the amount of light input to the imaging unit becomes substantially constant within the plane of the laminated film to be inspected, and accurate defect detection is possible.
  • the relative angle position can be appropriately set within a range of ⁇ 15 ° from the reference position (0 °) according to the phase difference and the orientation angle of the retardation layer.
  • the method for producing a laminated film according to the present invention comprises at least a step of producing a laminated film by laminating a polarizing plate and a retardation layer, and a step of inspecting the defect of the laminated film as described above. Therefore, in the defect inspection process, as described above, defects taking into account variations in the optical performance of the retardation layer that constitutes the laminated film without inserting a new part such as a retardation film into the optical path. Detection can be performed.
  • a defect detection apparatus for a laminated film according to the present invention includes:
  • a light source disposed on one side of the film surface of the laminated film and irradiating the laminated film with light;
  • An imaging unit that is disposed on the other side of the film surface and captures a transmitted light image of the laminated film
  • An inspection polarizing filter disposed on an optical path between the film surface and the imaging unit; a defect detection unit that detects a defect present in the laminated film based on a transmitted light image photographed by the imaging unit;
  • the relative angle position X of the polarizing filter is adjusted by the optical axis adjustment unit in a range of 0 ° ⁇ x ⁇ 15 ° so that the amount of visible light input to the imaging unit becomes a minimum value. It is a characteristic.
  • the powerful defect detection device as described above, the variation in the optical performance of the retardation layer constituting the laminated film in which a new part such as a retardation film is not inserted into the optical path is considered. Defect detection can be performed.
  • the optical axis adjustment unit adjusts the relative angle position by rotating a polarizing filter.
  • rotating the polarizing filter it is possible to find the optimal relative angular position, and even if the type of laminated film is different, rotating the polarizing film makes it possible to position it appropriately for each type of product. It is possible to place a polarizing filter for inspection.
  • the optical axis adjustment unit installs one selected polarization filter among a plurality of polarization filters having polarization axes set in different directions on the optical path.
  • the optimal polarizing filter can also be placed in the optical path by selecting one of multiple polarizing filters whose polarization axes are set in different directions rather than rotating the polarizing filter in a plane. .
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a defect detection apparatus for laminated film.
  • FIG. 2 Conceptual diagram showing another configuration of a defect detection device for laminated film
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a mechanism for adjusting a polarization axis of a polarizing filter for inspection.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining another embodiment of a polarization axis adjustment mechanism of a polarizing filter for inspection.
  • FIG. 5 is a diagram showing an image signal when a polarizing filter having a retardation layer is rotated and a polarizing filter is rotated to a position where the amount of light is minimized.
  • FIG. 5A A diagram showing an image signal when a polarizing filter having a retardation layer is photographed by rotating a polarizing filter to a position where the amount of light is minimized.
  • FIG. 5B is a diagram showing an image signal when the polarizing filter is rotated to a position where the amount of light is minimized with respect to a polarizing plate having a retardation layer.
  • FIG. 5C is a diagram showing an image signal when the polarizing filter is rotated to a position where the amount of light is minimized with respect to the polarizing plate having the retardation layer.
  • FIG. 6 is a diagram showing an image signal when a polarizing filter having a retardation layer is photographed using a polarizing filter arranged in a cross-coll.
  • FIG.7 A polarizing filter placed in a cross-cor is used for a polarizing plate without a retardation layer.
  • FIG. 8 Diagram showing original image and binary image in the example of Fig. 6.
  • FIG. 9 is a diagram showing an original image and a binarized image in the example of FIG.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing the configuration of a defect detection method and apparatus.
  • the laminated film 11 to be inspected has a laminated structure as shown in FIG. 10, and a separator 2 (corresponding to a retardation layer) is laminated on one side of the polarizing plate 1.
  • a separator 2 corresponding to a retardation layer
  • the cross-sectional structure of the laminated film 11 is not limited to this, and may be a structure in which a surface protective film is further laminated, for example.
  • the polarizing plate 1 constituting the laminated film 11 is pulled out from a state of being wound up by a roll (not shown), and conveyed to the right side of the drawing in the left side force.
  • a light source 13 for inspection is disposed on one side (lower side in FIG. 1) of the film surface of the laminated film 11.
  • a fluorescent lamp, a halogen lamp, a metal nitride lamp, an LED or the like can be used, and an appropriate light source 13 is selected according to the type of the laminated film 11 (polarizing plate 1) to be detected.
  • the imaging unit 12 includes a line sensor camera, a two-dimensional TV camera, and the like. One or more imaging units 12 are arranged along the width direction corresponding to the size of the laminated film 11 in the width direction.
  • the image processing device 14 has a function of detecting defects in the laminated film 11 (polarizing plate 1) by performing image processing on image data captured by the imaging unit 12.
  • the optical path connecting the imaging unit 12 and the light source 13 is a force set so as to be perpendicular to the film surface of the laminated film 11, and as shown in FIG. It may be placed at an angle to the film surface.
  • the inspection polarizing filter 15 is disposed on the front surface of the imaging unit 12 as shown in FIG.
  • the polarization axis L2 (see FIG. 3) of the polarizing filter for inspection 15 is usually arranged so as to be in a cross-col position with the polarization axis L1 of the polarizing plate 1.
  • the separator 2 Due to the presence of the retardation layer, there is virtually no cross-col relationship.
  • such a retardation layer has a characteristic that the variation in orientation angle is large. Therefore, it is not appropriate in terms of inspection accuracy to place the inspection polarizing filter 15 in a cross-cord as in the past, and it is necessary to arrange the inspection polarizing filter 15 at an optimal position in consideration of the characteristics of the retardation layer. There is. Note that the inspection polarizing filter 15 is the same as the polarizing plate 1 and has no defect.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining adjustment of the polarization axis L2 of the inspection polarizing filter 15.
  • the optical axis adjustment unit 16 provides a mechanism for rotating the inspection polarizing filter 15 in a plane.
  • the rotation center coincides with the optical path connecting the light source 13 and the imaging unit 12.
  • the optimal arrangement of the polarizing filter for inspection 15 differs depending on the type of the laminated film 11. Therefore, by providing a mechanism for horizontally rotating the inspection polarizing filter 15 as shown in FIG. 3, appropriate defect detection can be performed according to the type of the laminated film 11.
  • the rotation angle of the inspection polarizing filter 15 may be imprinted or printed so that the number of times the inspection polarizing filter 15 is rotated with respect to the reference position is divided. preferable.
  • the relationship between the type of the polarizing plate 1 and the angular position may be stored in a memory, and the optical axis adjustment unit 16 may be configured to automatically set the predetermined angular position.
  • the image signal captured by the imaging unit 12 is converted into image data converted into digital data by the image data acquisition unit 17 and sent to the image processing device 14.
  • the image processing apparatus 14 is configured with software functions as the core, and includes functions of a light amount detection unit 14a and a defect detection unit 14b.
  • the light amount detection unit 14a detects a position where the brightness of the captured image is minimum.
  • the defect detection unit 14b performs defect detection by performing image processing on the image data acquired by the imaging unit 12, and a known method can be used for the defect detection algorithm. For example, since the brightness of the place where the defect exists becomes bright, the defect can be extracted by subtracting the acquired image data from the threshold of a predetermined level.
  • a feature quantity such as the area, length, width, and brightness of the extracted defect can be calculated, and one or more of the feature quantities can be selected for pass / fail judgment.
  • the monitor 18 can project an image photographed by the imaging unit 12, and can visually confirm the presence of a defect.
  • the storage device 19 detects a defect, the storage device 19 stores the feature amount of the defect.
  • the marking device 20 is a device for marking a defect position when a defect is extracted.
  • the marking control unit 21 controls the operation of the marking device 20. Specifically, the defect stored in the storage device 19 Based on the coordinate signal of the depression position, the marking device 20 is controlled so that the defect position (or the end of the polarizing plate 1 in the width direction) can be accurately marked.
  • the marking device 20 a device having a known structure can be used. For example, marking can be done with magic markers. Further, the feature amount (defect information) of the defect may be printed on the polarizing plate 1 by an ink jet printer or the like.
  • the maximum and minimum brightness values The difference is 40 or less, and this difference is preferably 25 or less and more preferably 15 or less in order to further improve the detection accuracy.
  • the setting of the polarizing filter 15 can be automated.
  • a light amount detection unit 14a and an optical axis adjustment unit 16 are provided, and the light amount is automatically set to a position where the light amount becomes the minimum value via a computer.
  • a set mechanism may be provided. Such an automatic mechanism is preferably used for continuous production and inspection because it enables inspection in an optimum state according to the state of the laminated film that is continuously conveyed.
  • FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the inspection polarizing filter 15.
  • Fig. 4 (a) shows three inspection polarizing filters 15A, 15B, and 15C with different polarization axes connected in a straight line, and by installing one polarizing filter 15 on the optical path, The relative angular position of the polarization axis can be adjusted.
  • the polarization axes L21, L22, and L23 of the inspection polarizing filters 15A, 15B, and 15C are slightly different.
  • Fig. 4 (b) shows three polarization filters 15A, 15B and 15C with different polarization axes connected in the circumferential direction.
  • the number of polarization filters 15 is a force that is three.
  • the number of polarization filters 15 is a force that is three.
  • a halogen lamp was used as the light source 13, and a line sensor camera was used as the imaging unit 12.
  • a film having a separator as a retardation layer (Toray film-made therapy MDA38, orientation angle variation 8.6 °) and having no defects is used.
  • the amount of light is monitored while rotating the polarizing filter 15 for inspection, and the image signal obtained by the imaging unit 12 at the position where the amount of light becomes the minimum value (relative axis angle of the polarizing filter 5 °) is shown in FIG.
  • the brightness in the visual field direction (main scanning direction) of the line sensor camera is almost constant, and it is stable regardless of the position of the defect. It can be inspected.
  • the light source 13 used in the verification was a Morogen's norogen light source device MHF-100 (100 watts), and the light source brightness (measured brightness 30cm above the light source) was 6060cdZm 2 Adjusted.
  • the inspection polarizing filter 15 is arranged so that the crossed Nicols (relative axis angle of the polarizing filter is 0 °), and then FIG. 6 shows an image signal obtained when the phase difference layer is laminated and the polarizing plate 1 is replaced with the phase difference layer and the polarizing plate 1 is photographed. If the phase difference layer is provided and if it is arranged in crossed Nicol, the brightness difference between the central part and the end part is not large and stable, so it is not possible to make a pass / fail judgment stably.
  • FIG. 7 shows an image signal when the inspection polarizing filter 15 is arranged in a cross-cord using a polarizing plate 1 on which no retardation layer is laminated and having no defect.
  • Table 1 shows the units. Matrox Inspector was used to calculate the area at this time.
  • Tables 2 to 7 show the maximum and minimum values and the difference between the maximum and minimum values when the brightness is expressed in 256 gradations.
  • the numerical values in Table 2 indicate the values detected by the same method as in Table 1.
  • FIG. 5A shows a variation in orientation angle variation of 8.11 ° instead of the separator used in FIG.
  • the image signal when using a palator is shown.
  • the relative axial angle of the polarizing filter 15 was 7 °.
  • FIG. 5B shows an image signal when a separator having an orientation angle variation of 7.35 ° is used instead of the separator used in FIG.
  • the relative axis angle of the polarizing filter 15 was 9 °.
  • FIG. 5C shows an image signal when a separator having an orientation angle variation of 7.93 ° is used instead of the separator used in FIG.
  • the relative axis angle of the polarizing filter 15 was 6 °.
  • Toray Film Kay Therapy MDA38 was used. In any separator, the adjustment angle of the inspection polarizing filter 15 is within 15 °.
  • FIG. 8 shows the actual image in the case of Fig. 6.
  • Fig. 8 (a) is a binarized image
  • Fig. 8 (b) shows the original image before binarization.
  • the brightness of the background of the defect differs depending on the inspection position, and the size of the defect on the right side has been detected smaller than the actual size.
  • FIG. 5 An actual image in the case of FIG. 5 is similarly shown in FIG. In this case, since there is no difference in the brightness of the background depending on the inspection position, the detection accuracy is the same at the center and at the end, and unlike in FIG. 8, it can be seen that the defect area at any position is correctly detected. .
  • the polarizing plate is formed in a long band shape, and a polarizing plate with a film-like original reaction force is obtained by punching each size of the polarizing plate.
  • the original polarizing plate can be obtained, for example, by sticking, for example, a TAC film (protective film) to both the front and back surfaces of a PVA film (polarizer) manufactured in advance. It is necessary to detect defects (scratches, foreign matter, etc.) present on the surface or inside of the polarizing plate raw material N having this multilayer structure.
  • the polarizing plate raw material N includes (A) a step of drying a polyvinyl alcohol-based film that has been dyed, crosslinked and stretched to obtain a polarizer, and (B) a protective layer on one or both sides of the polarizer. It is manufactured by a manufacturing method including a step of bonding, and a step of (C) heat treatment after bonding.
  • the treatments for dyeing, crosslinking, and stretching of the polybulualcohol-based film do not have to be performed separately, and may be performed simultaneously, and the order of the treatments may be arbitrary.
  • a polybulal alcohol film subjected to a swelling treatment may be used as the polyvinyl alcohol film.
  • a polyvinyl alcohol film is immersed in a solution containing iodine or a dichroic dye, dyed by adsorbing iodine or a dichroic dye, washed, and then in a solution containing boric acid or borax. After uniaxially stretching at a stretching ratio of 3 to 7 times, it is dried.
  • Examples of the polybutal alcohol-based polymer include those obtained by polymerizing butyl acetate and then saponifying, or co-polymerizing a small amount of unsaturated carboxylic acid, unsaturated sulfonic acid, force thione monomer and the like with butyl acetate. Examples include those obtained by copolymerizing polymerizable monomers.
  • the average degree of polymerization of the polyhydric alcohol polymer is not particularly limited, and an arbitrary one can be used, but it is 1000 or more, more preferably 2000 to 5000. Further, Keni ⁇ polyvinyl alcohol-based polymer is preferably from preferably tool is more than 85 mol% 98 to: a LOO mol 0/0.
  • the thickness of the manufactured polarizer is generally 5 to 80 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the method for adjusting the thickness of the polarizer is not particularly limited, and a normal method such as a tenter, roll stretching or rolling can be used.
  • the adhesion treatment between the polarizer and the polarizer protective film as the protective layer is not particularly limited.
  • an adhesive having a butyl alcohol-based polymer strength, boric acid, borax, or glutar It can be carried out through an adhesive comprising at least a water-soluble crosslinking agent of a butyl alcohol polymer such as aldehyde, melamine, or oxalic acid.
  • Such an adhesive layer is formed as a coating / drying layer or the like of an aqueous solution.
  • other additives and a catalyst such as an acid can be blended as necessary.
  • the polarizer protective film provided on one side or both sides of the polarizer an appropriate transparent film can be used.
  • a film made of a polymer excellent in transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding property, etc. is preferably used.
  • polymers include acetate resins such as triacetyl cellulose, polycarbonate resins, polyarylate, polyester resins such as poly (ethylene terephthalate), polyimide resins, polysenophone resins, polyethersulfone resins, polystyrene resins.
  • Polyolefin-based resins such as polyethylene, polypropylene, polybulal alcohol-based resins, polysalt-bulu-based resins, polynorbornene-based resins, polymethylmetatalylate-based resins, liquid crystal polymers, etc.
  • Be The film may be produced by any of the casting method, calendar method, and extrusion method.
  • a polymer film described in JP-A-2001-343529 for example, (A) a thermoplastic resin having a substituted side chain and a Z or non-midamide group, and (B) side Examples thereof include a resin composition containing a thermoplastic resin having a substituted and Z-unsubstituted file and -tolyl group in the chain.
  • a specific example is a film of a resin composition containing an alternating copolymer of isobutylene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer.
  • a film such as a mixed extruded product of a resin composition can be used. Since these films have a small phase difference and a small photoelastic coefficient, they can eliminate problems such as unevenness due to the distortion of the polarizing plate, and since the moisture permeability is small, they have excellent humidification durability.
  • a protective film having a retardation value in the film thickness direction of 90 nm to +90 nm is preferably used.
  • the thickness direction retardation value (Rth) is 90 ⁇ ! By using a film having a thickness of ⁇ + 90 nm, the coloring (optical coloring) of the polarizing plate caused by the polarizer protective film can be almost eliminated.
  • the thickness direction retardation value (Rth) is more preferably ⁇ 80 nm to +80 nm, and particularly preferably ⁇ 70 nm to +70 nm.
  • acetate-based resins such as triacetyl cellulose are preferred, and triacetyl cellulose film whose surface has been treated with an alkali or the like is particularly preferred.
  • a polarizer protective film is provided on both sides of the polarizer, a polarizer protective film made of different polymers on the front and back sides may be used!
  • the thickness of the polarizer protective film is arbitrary, but generally 500 m or less, preferably 1 to 300 ⁇ m, particularly preferably 5 to 200 ⁇ m for the purpose of thinning the polarizing plate. It is said.
  • the retardation layer to be laminated on the polarizing plate may be an optical layer having a retardation.
  • the retardation layer include a polymer coating / drying layer, a liquid crystal molecule alignment fixed layer, and a viscosity layer.
  • a polymer film such as a phase difference plate or a temporary film attached through a binder layer can be used.
  • the present invention is particularly suitable for inspection of a laminated film in which a retardation layer having a large retardation variation is laminated in the plane of the film. As a retardation layer having a large retardation variation, an adhesive is applied to the polarizing plate.
  • the separator temporarily attached via the adhesive layer is laminated with an adhesive, and a polarizing plate protective film temporarily attached for protecting the surface of the polarizing plate can be exemplified.
  • Films temporarily attached to these polarizing plates are generally used during transportation, and are films that are peeled off when the polarizing plates are mounted. Therefore, the retardation variation in the film plane is strictly controlled. It is not something. For this reason, it is relatively difficult to inspect defects in polarizing plates on which such temporary films are laminated.
  • the phase difference variation can be represented by molecular orientation angle variation.
  • the variation in the orientation angle is an index indicating how far the desired orientation angle of the molecule that controls the retardation of the retardation layer is deviated.
  • the retardation layer having an orientation angle variation of 6 ° or more is used. It can be preferably applied to laminated films, and enables accurate inspection.
  • This variation in orientation angle can be achieved by, for example, measuring the orientation angle of about 3 to 6 points evenly in the width direction of the film and calculating the difference between the maximum value and the minimum value. For example, it can be measured using KOBRA-21ADH manufactured by Oji Scientific Instruments.
  • the polarizer protective film has been subjected to a treatment for the purpose of hard coat treatment, antireflection treatment, prevention of sticking, diffusion or antiglare, etc., unless the purpose of the present invention is impaired. Also good.
  • the hard coat treatment is applied for the purpose of preventing scratches on the surface of the polarizing plate.
  • a cured film excellent in hardness, slipperiness, etc. by an appropriate ultraviolet curable resin such as silicone is transparently protected. It can be formed by a method of adding to the surface of the film.
  • the antireflection treatment is performed for the purpose of preventing reflection of external light on the surface of the polarizing plate, and can be achieved by forming an antireflection film or the like according to the conventional art.
  • Anti-glare treatment is used to prevent sticking to adjacent layers
  • anti-glare treatment is used to prevent the external light from being reflected on the surface of the polarizing plate and obstructing the visibility of the light transmitted through the polarizing plate.
  • it can be formed by applying a fine concavo-convex structure on the surface of the transparent protective film by an appropriate method such as a roughening method such as a sandblasting method or an embossing method or a blending method of transparent fine particles. .
  • the laminated film according to the present invention can be used as an optical film by laminating various optical layers in practical use.
  • the optical layer is not particularly limited.
  • a hard coat treatment or a reflection is performed on the side surface (the surface on which the adhesive coating layer is not provided) on which the polarizer of the transparent protective film is not bonded.
  • Examples thereof include a surface treatment for prevention treatment, prevention of sticking, diffusion and anti-glare, and a method of laminating an alignment liquid crystal layer for the purpose of viewing angle compensation.
  • one or two optical films are used to form liquid crystal display devices such as reflectors, transflective plates, retardation plates (including wavelength plates ( ⁇ plates) such as 1Z2 and 1Z4), and viewing angle compensation films.
  • the sheet-like product is a polarizing plate, a reflective polarizing plate or semi-transmissive polarizing plate formed by laminating a reflecting plate or a semi-transmissive reflecting plate, an elliptical polarizing plate formed by laminating a retardation plate, or a circular polarizing plate.
  • a wide viewing angle polarizing plate formed by laminating a plate, a viewing angle compensation layer or a viewing angle compensation film, 3 ⁇ 4v is preferably applied as a polarizing plate in which a brightness enhancement film is laminated.
  • the reflective polarizing plate is a polarizing plate provided with a reflective layer, and is used to form a liquid crystal display device that reflects incident light from the viewing side (display side).
  • the reflective polarizing plate can be formed by an appropriate method such as a method in which a reflective layer having a metal isotropic force is provided on one surface of the polarizing plate via a transparent protective layer, if necessary.
  • the transflective polarizing plate can be obtained by using a transflective reflective layer such as a half mirror that reflects and transmits light by the reflective layer.
  • Transflective polarizing plate can be obtained by using a transflective reflective layer such as a half mirror that reflects and transmits light by the reflective layer.
  • the liquid crystal cell When using a liquid crystal display device etc. in a relatively bright atmosphere, it reflects the incident light from the viewing side (display side) and displays an image. Under the atmosphere, it can be built into the back side of a transflective polarizing plate to form a liquid crystal display device that displays images using a built-in light source such as a backlight.
  • the transflective polarizing plate can save energy when using a light source such as a knocklight in a bright atmosphere, and can be used with a built-in light source in a relatively low atmosphere. It is useful for the formation of
  • a phase difference plate or the like is used when changing linearly polarized light into elliptically or circularly polarized light, changing elliptically or circularly polarized light into linearly polarized light, or changing the polarization direction of linearly polarized light.
  • a so-called 1Z4 wavelength plate also called a ⁇ 4 plate
  • a 1Z2 wavelength plate (also referred to as ⁇ 2 plate) is usually used to change the polarization direction of linearly polarized light.
  • the elliptically polarizing plate compensates (prevents) coloring (blue or yellow) caused by double bending of the liquid crystal layer of the super twist nematic (STN) type liquid crystal display device, and displays the above-mentioned coloring! It is used effectively in such cases. Further, the one having a controlled three-dimensional refractive index is preferable because it can compensate (prevent) coloring that occurs when the screen of the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction.
  • the circularly polarizing plate is effectively used, for example, when adjusting the color tone of an image of a reflective liquid crystal display device in which an image is displayed in color, and also has an antireflection function.
  • phase difference plate examples include a refracting film formed by uniaxially or biaxially stretching a polymer material, an alignment film of a liquid crystal polymer, and an alignment layer of a liquid crystal polymer supported by the film. It is done.
  • the stretching treatment can be performed, for example, by a roll stretching method, a long gap stretching method, a tenter stretching method, a tubular stretching method, or the like.
  • the stretching ratio is generally about 1 to 3 times in the case of uniaxial stretching.
  • the thickness of the retardation plate is not particularly limited, but is generally 10 to 200 ⁇ m, preferably 20 to: LOO ⁇ m.
  • polymer material examples include polybutyl alcohol, polyvinyl butyral, polymethylvinyl ether, polyhydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methenoresenololose, polycarbonate, polyaryrelate.
  • Polysulfone polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyallylsulfone, polyvinyl alcohol, polyamide, polyimide, polyolefin, polyvinyl chloride, cellulose-based polymer Or various types of these binary and ternary copolymers, graft copolymers, blends, and the like.
  • These polymer materials become oriented products (stretched films) by stretching or the like.
  • liquid crystal polymer examples include various main-chain and side-chain types in which a conjugated linear atomic group (mesogen) imparting liquid crystal orientation is introduced into the main chain and side chain of the polymer. And so on.
  • main chain type liquid crystal polymer include a structure in which a mesogenic group is bonded at a spacer portion that imparts flexibility, for example, a nematic-oriented polyester-based liquid crystal polymer, a discotic polymer or a cholesteric polymer. Etc.
  • side-chain liquid crystalline polymers include polysiloxane, polyacrylate, polymethacrylate, or polymalonate as the main chain skeleton, and nematic alignment imparted through a spacer portion consisting of conjugated atomic groups as side chains. And the like having a mesogen portion which is a unit force of a para-substituted cyclic compound.
  • These liquid crystalline polymers are, for example, liquid crystalline on an alignment surface such as those obtained by rubbing the surface of a thin film such as polyimide or polybulualcohol formed on a glass plate, or those obtained by oblique vapor deposition of acid This is done by developing and heat-treating the polymer solution.
  • the retardation plate compensates for coloring or viewing angle due to birefringence of various wavelength plates and liquid crystal layers, for example. It may have an appropriate phase difference according to the purpose of use, etc., and may be one in which two or more types of phase difference plates are laminated to control optical characteristics such as phase difference. Yes.
  • a polarizing plate obtained by bonding a polarizing plate and a brightness enhancement film is usually used by being provided on the back side of a liquid crystal cell.
  • the brightness enhancement film reflects the linearly polarized light with a predetermined polarization axis or circularly polarized light in a predetermined direction when natural light is incident due to a backlight of a liquid crystal display device or the like, or reflection from the back side, and transmits other light.
  • a polarizing plate in which a brightness enhancement film is laminated with a polarizing plate allows light from a light source such as a backlight to be incident to obtain transmitted light in a predetermined polarization state, and reflects light without transmitting the light other than the predetermined polarization state. Is done.
  • the light reflected on the surface of the brightness enhancement film is further inverted through a reflective layer provided behind the brightness enhancement film and re-incident on the brightness enhancement film, and part or all of the light is transmitted as light having a predetermined polarization state.
  • a reflective layer provided behind the brightness enhancement film and re-incident on the brightness enhancement film, and part or all of the light is transmitted as light having a predetermined polarization state.
  • the laminated film of the present invention may be a laminate of a polarizing plate such as the above-described polarization-separating polarizing plate and two or more optical layers. Therefore, it may be a reflective elliptical polarizing plate or a semi-transmissive elliptical polarizing plate in which the above-mentioned reflective polarizing plate or transflective polarizing plate is combined with a retardation plate.
  • a polarizing plate such as the above-described polarization-separating polarizing plate and two or more optical layers. Therefore, it may be a reflective elliptical polarizing plate or a semi-transmissive elliptical polarizing plate in which the above-mentioned reflective polarizing plate or transflective polarizing plate is combined with a retardation plate.
  • the optical film in which the optical layer is laminated on the polarizing plate is a force that can be formed even in a method of sequentially laminating separately in the manufacturing process of a liquid crystal display device or the like. It has excellent quality stability and assembly work! /, And has the advantage of improving the manufacturing process of liquid crystal display devices.
  • an appropriate adhesive means such as a pressure-sensitive adhesive layer can be used.
  • their optical axes can be set at an appropriate arrangement angle in accordance with the target retardation characteristics.
  • the polarizing plate according to the present invention and the laminated optical member may be provided with an adhesive layer for adhering to other members such as a liquid crystal cell.
  • the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, and can be formed with a suitable pressure-sensitive adhesive according to the conventional type such as acrylic. Prevention of foaming and peeling due to moisture absorption, deterioration of optical properties due to thermal expansion differences, etc. From the viewpoints of warpage prevention and, in turn, formability of an image display device having high quality and excellent durability, an adhesive layer having a low moisture absorption rate and excellent heat resistance is preferable. Further, it can be an adhesive layer containing fine particles and exhibiting light diffusibility.
  • the adhesive layer should be provided on the necessary surface as needed.For example, when referring to a polarizer and a polarizing plate with a protective film, an adhesive layer is provided on one or both sides of the protective film as necessary. Just do it.
  • the exposed surface of the adhesive layer is temporarily covered with a separator for the purpose of preventing contamination until it is put into practical use. This prevents contact with the adhesive layer in the usual handling state.
  • a transparent plastic film such as polyester or polyethylene terephthalate coated with an appropriate release agent such as silicone-based, long-chain alkyl-based, fluorine-based or sulfur-molybdenum molybdenum can be easily used.
  • An appropriate material having a peeling performance and a translucent performance according to the prior art can be used.
  • an easy-peelable protective film in which a binder layer is laminated on a light-transmitting plastic film as described above is temporarily attached to protect the laminated film. You may do it.
  • each layer such as a polarizer, a transparent protective film, an optical film, and the like forming the polarizing plate described above, and an adhesive layer, for example, a salicylic acid ester compound, a benzophenol compound, A benzotriazole-based compound, a cyanoacrylate-based compound, a nickel complex-based compound, or the like that is treated with an ultraviolet absorber, or the like, may have an ultraviolet absorption capability.
  • the laminated film according to the present invention can be preferably used for forming an image display device such as a liquid crystal display device, an organic EL display device, and a PDP.
  • the polarizing plate or the optical film of the present invention can be preferably used for forming various devices such as a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device can be formed according to the conventional method. That is, a liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a liquid crystal cell, a polarizing plate or an optical film, and an illumination system as necessary, and incorporating a drive circuit. Therefore, it is possible to conform to the conventional method without any particular limitation except that the polarizing plate or the optical film according to the present invention is used.
  • the liquid crystal cell any type such as a TN type, an STN type, or a ⁇ type can be used.
  • a liquid crystal display device in which a polarizing plate or an optical film is arranged on one side or both sides of a liquid crystal cell is used.
  • the polarizing plate or the optical film according to the present invention can be installed on one side or both sides of the liquid crystal cell.
  • polarizing plates or optical films When providing polarizing plates or optical films on both sides, they may be the same or different.
  • appropriate components such as a diffusion plate, an antiglare layer, an antireflection film, a protective plate, a prism array, a lens array sheet, a light diffusion plate, and a knocklight are placed at appropriate positions. Two or more layers can be arranged.
  • an organic electroluminescence device (organic EL display device) will be described.
  • an organic EL display device is formed by sequentially laminating a transparent electrode, an organic light emitting layer, and a metal electrode on a transparent substrate to form a light emitting body (organic electroluminescent light emitting body).
  • the organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a laminate of a hole injection layer made of a triphenylamine derivative and a light emitting layer made of fluorescent organic solid force such as anthracene, or Such a light-emitting layer and a perylene derivative or the like electron-injection layer laminate, or these hole-injection layer, light-emitting layer, and electron-injection layer laminates have various combinations. It ’s known!
  • an organic EL display device including an organic electroluminescent light emitting device including a transparent electrode on a front surface side of an organic light emitting layer that emits light when voltage is applied and a metal electrode on a back surface side of the organic light emitting layer
  • a polarizing plate can be provided on the surface side of the electrode, and a retardation plate can be provided between the transparent electrode and the polarizing plate.
  • the retardation plate and the polarizing plate have a function of polarizing light incident from the outside and reflected by the metal electrode, the effect of preventing the mirror surface of the metal electrode from being visually recognized by the polarization action. is there.
  • the retardation plate is a 1Z4 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation plate is adjusted to ⁇ Z4, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded.
  • the laminated film according to the present invention can be preferably used for forming various devices such as a liquid crystal display device.
  • the liquid crystal display device has a transmissive type or a reflective type in which the laminated film (for example, a polarizing plate) according to the present invention is disposed on one side or both sides of the liquid crystal cell. Can be formed. Therefore,
  • the liquid crystal cell forming the liquid crystal display device is arbitrary, and for example, a liquid crystal cell of an appropriate type such as a simple matrix driving type typified by a thin film transistor type may be used.

Abstract

　新たな部品を光路中に挿入することなく、積層フィルムを構成する位相差層の光学性能のばらつきを考慮した欠陥検出を行うことが可能な積層フィルムの欠陥検出装置を提供する。偏光板１と、位相差層（セパレータ２）が積層された積層フィルム１１の欠陥検出方法であって、積層フィルム１１のフィルム面の一方側に配置される光源１２と、フィルム面の他方側に配置される撮像部１３と、光源１２と撮像部１３の間に配置される検査用偏光フィルタ１５と、撮影された画像に基づいて、偏光板１に存在する欠陥の検出を行う欠陥検出部１４ｂと、偏光フィルタ１５の偏光軸Ｌ２と偏光子２の偏光軸Ｌ１との相対角度位置を調整する光軸調整部１６とを備え、偏光フィルタ１５の相対角度位置は、撮像部に入力される可視光の光量が最小値となるように、偏光フィルタの偏光軸角度ｘを０゜＜ｘ≦１５゜の範囲で調整される。  

Description

明 細 書
積層フィルムの製造方法、積層フィルムの欠陥検出方法、積層フィルムの 欠陥検出装置、積層フィルム、及び画像表示装置
技術分野
[0001] 本発明は、少なくとも、偏光板と、面内の配向角ばらつきが大きな位相差層とが積 層された積層フィルムの製造方法、積層フィルムの欠陥検出方法、積層フィルムの欠 陥検出装置、積層フィルム、及び画像表示装置に関するものである。
背景技術
[0002] かかる積層フィルムとして、図 10に例示するような積層構造を有するものがある。こ の積層フィルム 11は、偏光子 1 aの両側に接着層を介して積層された保護フィルム lb からなる偏光板 1と、この偏光板 1の一方の面に粘着剤層 2aを介して積層されたセパ レータ 2とで構成されている。この偏光板 1に存在する異物、傷、クニック等の欠陥を 検査する場合、偏光板 1に対して適宜の光源により光を照射し、その反射光像や透 過光像をラインセンサーや 2次元 TVカメラなどの撮像部を介して取得し、取得された 画像データに基づいて、欠陥検出を行う。また、偏光板 1の検査を行う場合には、光 源と撮像部の間の光路中に検査用偏光フィルタを介在させた状態で画像データを取 得する。通常、この検査用偏光フィルタの偏光軸 (例えば、偏光吸収軸）は、検査対 象である偏光板 1の偏光軸 (例えば、偏光吸収軸）と直交する状態 (クロスニコル）とな るように配置される。クロス-コルに配置することで、仮に欠陥が存在しなければ撮像 部から全面黒の画像が入力されるが、欠陥が存在すれば、その部分が黒にならない 。従って、適宜のしきい値を設定することで、欠陥を検出することができる。
[0003] し力しながら、偏光板 1がセパレータ 2を有する積層フィルムである場合には、セパ レータ 2が複屈折性 (位相差)を有するため、かかる場合には直線偏光を楕円偏光に してしまい、実質的には偏光板 1と検査用偏光フィルタとがクロス-コルの状態にはな らない。その結果、積層フィルム 11に含まれる偏光板 1の欠陥検査を精度よくできな いという問題が生じていた。
[0004] 力かる問題を解決した積層フィルムの欠陥検出装置として、下記特許文献 1に開示 される偏光板検査装置が公知である。この偏光板検査装置は、光源と、この光源から の光を直線偏光にする検査用偏光フィルタを有し、この直線偏光を保護膜 (位相差 層に相当）付き偏光板に入力させ、その透過光像に基づいて欠陥検出を行う。さらに 、光源カゝら保護膜付き偏光板を透過する光路上に、保護膜による光の複屈折を補償 する位相差板が配置されている。この位相差板を別途配置することで、保護膜による 位相変化をキャンセルして、保護膜による光の複屈折を補償するようにしている。さら に、製品ごとに微妙に異なる保護膜による複屈折を補償するため、電圧により光の位 相角が調整可能な可変偏光用光学素子を配置する構成例も開示されている。
[0005] 特許文献 1 :特開 2005— 9919号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力しながら、上記特許文献 1では、検査用の位相差板や可変偏光用光学素子を 別途配置する必要があるため、余分な部品が増加すると共に、余分に部品が介在す ることによる光源の光量低下を招き、検査精度を低下させてしまうため、近年の偏光 板に要求される高精度、高品質な検査要求に耐えられない場合がある。さらに、積層 フィルム 11を構成する位相差層力 セパレータのように最終的に使用する際には剥 離されてしまう、仮着フィルムである場合、このようなフィルムは面内位相差や分子の 配向角が厳密に制御される必要のないフィルムであり、フィルム面内及び製品ロット ごとの配向角ばらつきが比較的大きくなるため、特許文献 1にあるような検査用の特 定の位相差板を用いても位相差がキャンセルしきれず、検査精度が上がらな 、と 、う 問題がある。
[0007] かかる位相差層は、直線偏光を楕円偏光にさせるだけでなぐ上記ばらつきに起因 して、画像中心部と端部とで偏光状態も異なり、撮像部に入力される画像も中心部と 端部とで明るさが異なるという問題が生じる。理想的には、欠陥部とそれ以外の画像 部分とのコントラストが、画像中の場所に限らず一定であることである力 上記理由に よりコントラストが不均一になる。その結果、明らかに大きなピンホールなどの輝点が 存在するにもかかわらず合格と判定されたり、逆に、合格と判定されるべき非常に小 さな欠陥であるにもかかわらず、不合格であると誤判定される恐れがある。例えば、図 8では、左側の欠陥は比較的容易に検出することができるが、右側の欠陥は欠陥周 囲の表示が明るくなりすぎるため、検出漏れが生じやすくなる。すなわち、画像の中 央部と端部とでは、欠陥検出能力は一定である必要がある。従って、特許文献 1のご とぐ位相差板を挿入するだけでは、上記ばらつきを考慮した欠陥検査を行うことは できない。
[0008] 本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、新たな部品を光路 中に挿入することなぐ積層フィルムを構成する位相差層の光学性能のばらつきを考 慮した欠陥検出を行うことが可能な積層フィルムの製造方法、積層フィルムの欠陥検 出方法、積層フィルムの欠陥検出装置、積層フィルム、及び画像表示装置を提供す ることである。
課題を解決するための手段
[0009] 上記課題を解決するため本発明に係る積層フィルムの製造方法は、
少なくとも、偏光板と、位相差層とを積層して積層フィルムを製造する工程と、 製造された積層フィルムの欠陥検査を行なう工程とを有する積層フィルムの製造方 法であって、前記欠陥検査工程は、
積層フィルムのフィルム面の一方側に配置された光源により、積層フィルムに対して 光を照射する工程と、
前記フィルム面の他方側に配置された撮像部により、積層フィルムの透過光像を撮 影する工程と、
撮像部により撮影された透過光像に基づいて、積層フィルムに存在する欠陥の検 出を行う欠陥検出工程と、
前記フィルム面と撮像部の間の光路上に配置される検査用の偏光フィルタの偏光 軸と、前記偏光板の偏光軸との相対角度位置を調整する工程とを有し、
前記偏光フィルタの相対角度位置調整は、撮像部に入力される可視光の光量が最 小値となるように、偏光フィルタの相対角度位置 Xを 0° <x≤ 15°の範囲で調整するこ とを特徴とするものである。
[0010] また、上記課題を解決するため本発明に係る積層フィルムの欠陥検出方法は、 少なくとも、偏光板と、位相差層とが積層された積層フィルムの欠陥検出方法であ つて、
積層フィルムのフィルム面の一方側に配置された光源により、積層フィルムに対して 光を照射する工程と、
前記フィルム面の他方側に配置された撮像部により、積層フィルムの透過光像を撮 影する工程と、
撮像部により撮影された透過光像に基づいて、積層フィルムに存在する欠陥の検 出を行う欠陥検出工程と、
前記フィルム面と撮像部の間の光路上に配置される検査用の偏光フィルタの偏光 軸と、前記偏光板の偏光軸との相対角度位置を調整する工程とを有し、
前記偏光フィルタの相対角度位置調整は、撮像部に入力される可視光の光量が最 小値となるように、偏光フィルタの相対角度位置 Xが 0° <x≤15°の範囲で調整され ることを特徴とするちのである。
[0011] この構成による積層フィルムの製造方法及び欠陥検出方法の作用'効果を説明す る。検査対象となる積層フィルムは、少なくとも偏光板と、位相差層が積層されている 。積層フィルムのフィルム面の一方側に光源が配置され、他方側に撮像部（例えば、 ラインセンサカメラ）が配置される。また、光源と撮像部の間の光路中に検査用の偏 光フィルタが配置される。検査用偏光フィルタは、フィルム面の一方側と他方側のい ずれに配置してもよ 、が、光源の熱や光による偏光フィルタの劣化や光量の低下が なぐ比較的小さいもので済むため、撮像部側に配置することが好ましい。光源から 照射される光は、検査対象の積層フィルムを透過する際、正常部分は直線偏光のみ を通過し欠陥部分は直線偏光以外の光も透過するため、偏光フィルタを通過した光 は、欠陥のない部分が黒表示となり、欠陥部分はより明るく表示されて、撮像部には 積層フィルムの透過光像が入力されることになる。欠陥検出部は、この入力された透 過光像の画像データに基づいて、欠陥検出を行う。なお、欠陥検出を行う場合の手 法や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るものではない。
[0012] また、本発明においては、検査用の偏光フィルタの偏光軸と、偏光子の偏光軸の相 対角度位置を調整する機能を有している。これは前述の通り、位相差層による位相 差や配向角ばらつきを考慮して、最適な相対角度位置を設定できるようにするため である。具体的には、偏光板と検査用偏光フィルタの偏光軸が直交する位置を相対 角度位置の基準 (0° )としたときに、偏光フィルタの相対角度位置 Xを 0° <x≤ 15°の 範囲内で、回転軸に直交する平面内で回転させることで、光量が最小になる位置に 設定する。これにより、撮像部に入力される光量が、検査対象となる積層フィルムの 面内で略一定となり、精度のよい欠陥検出が可能となる。なお、偏光フィルタの相対 角度位置が大きくなりすぎると、撮像部に入力される光量が大きくなりすぎるため、欠 陥の検出が困難なものになることが分力つている。また、前記相対角度位置は、位相 差層の位相差及び配向角に応じて、基準位置 (0° )カゝら ± 15°の範囲で適宜設定す ることができる。以上の結果、位相差フィルムのような新たな部品を光路中に挿入す ることなぐ積層フィルムを構成する位相差層の光学性能のばらつきを考慮した欠陥 検出を行うことができる。特に、配向角ばらつきが大きいときに、力かる作用 ·効果は より大きく発揮される。
[0013] 本発明に係る積層フィルムの製造方法は、少なくとも、偏光板と、位相差層とを積層 して積層フィルムを製造する工程と、前述のような積層フィルムの欠陥検査を行なう 工程とを有しているため、欠陥検査工程においては、前述の通り、位相差フィルムの ような新たな部品を光路中に挿入することなぐ積層フィルムを構成する位相差層の 光学性能のばらつきを考慮した欠陥検出を行なうことができる。
[0014] 上記課題を解決するため本発明に係る積層フィルムの欠陥検出装置は、
少なくとも、偏光板と、位相差層とが積層された積層フィルムの欠陥検出装置であ つて、
積層フィルムのフィルム面の一方側に配置され、積層フィルムに対して光を照射す る光源と、
前記フィルム面の他方側に配置され、積層フィルムの透過光像を撮影する撮像部 と、
前記フィルム面と撮像部の間の光路上に配置される検査用の偏光フィルタと、 撮像部により撮影された透過光像に基づいて、積層フィルムに存在する欠陥の検 出を行う欠陥検出部と、
偏光フィルタの偏光軸と前記偏光板の偏光軸との相対角度位置を調整する光軸調 整部とを備え、
前記光軸調整部により、前記偏光フィルタの相対角度位置 Xは、撮像部に入力され る可視光の光量が最小値となるように、 0° <x≤ 15°の範囲で調整されることを特徴 とするちのである。
[0015] 力かる欠陥検出装置によれば、既に述べたように、位相差フィルムのような新たな 部品を光路中に挿入することなぐ積層フィルムを構成する位相差層の光学性能の ばらつきを考慮した欠陥検出を行うことができる。
[0016] 本発明において、前記光軸調整部は、偏光フィルタを回転させることで相対角度位 置を調整することが好ましい。偏光フィルタを回転させることで、最適な相対角度位置 を見出すことができ、積層フィルムの種類が異なっていても、偏光フィルムを回転させ ることで、個々の種類の製品に対して適切な位置に検査用偏光フィルタを配置するこ とがでさる。
[0017] 本発明において、前記光軸調整部は、偏光軸を異なる方向に設定した複数の偏光 フィルタのうち、選択された 1つの偏光フィルタを光路上に設置することが好ましい。 偏光フィルタを平面内で回転させるのではなぐ偏光軸を異なる方向に設定した複数 の偏光フィルタのうちの 1つを選択することによつても、最適な偏光フィルタを光路中 に配置することができる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]積層フィルムの欠陥検出装置の構成を示す概念図
[図 2]積層フィルムの欠陥検出装置の別構成を示す概念図
[図 3]検査用偏光フィルタの偏光軸の調整機構を説明する図
[図 4]検査用偏光フィルタの偏光軸の調整機構の別実施形態を説明する図
[図 5]位相差層を有する偏光板に対して、光量が最小となる位置に偏光フィルタを回 転させて撮影したときの画像信号を示す図
[図 5A]位相差層を有する偏光板に対して、光量が最小となる位置に偏光フィルタを 回転させて撮影したときの画像信号を示す図
[図 5B]位相差層を有する偏光板に対して、光量が最小となる位置に偏光フィルタを 回転させて撮影したときの画像信号を示す図 [図 5C]位相差層を有する偏光板に対して、光量が最小となる位置に偏光フィルタを 回転させて撮影したときの画像信号を示す図
[図 6]位相差層を有する偏光板に対してクロス-コルに配置した偏光フィルタを用い て撮影したときの画像信号を示す図
[図 7]位相差層を有さない偏光板に対してクロス-コルに配置した偏光フィルタを用
V、て撮影したときの画像信号を示す図
[図 8]図 6の例での原画像と二値ィ匕画像を示す図
[図 9]図 5の例での原画像と二値化画像を示す図
圆 10]積層フィルムの断面構成を示す図
符号の説明
1 偏光板
la 偏光子
lb 保護フィルム
2 セパレータ
11 積層フィルム
12 撮像部
13 光源
14 画像処理装置
14a 光量検出部
14b 欠陥検出部
15 検査用偏光フィルタ
16 光軸調整部
17 画像データ取得部
18 モニター
19 記憶装置
20 マーキング装置
21 マーキング制御部
LI, L2 偏光軸 発明を実施するための最良の形態
[0020] 本発明に係る積層フィルムの欠陥検出方法及び装置の好適な実施形態の一例を 図面を用いて説明する。図 1は、欠陥検出方法及び装置の構成を示す概念図である 。検査対象である積層フィルム 11は、図 10に示したような積層構造を有しており、偏 光板 1の片側にセパレータ 2 (位相差層に相当）が積層されている。ただし、積層フィ ルム 11の断面構造は、これに限定されるものではなぐ例えば、表面保護フィルムが 更に積層された構造であってもよい。
[0021] 図 1において、積層フィルム 11を構成する偏光板 1は、不図示のロールに巻き取ら れた状態から引き出されて、図の左側力 右側へと搬送される。積層フィルム 11のフ イルム面の一方側（図 1では下方）には、検査用の光源 13が配置される。光源 13とし ては、蛍光灯、ハロゲンランプ、メタルノヽライドランプ、 LED等を用いることができ、検 查対象である積層フィルム 11 (偏光板 1)の種類に応じて適切な光源 13が選択され る。光源 13の形状としては、平面状や電球形、フィルム幅方向に長形のもの等が適 宜使用できる。
[0022] 撮像部 12として、ラインセンサカメラや 2次元 TVカメラなどにより構成される。撮像 部 12は、積層フィルム 11の幅方向サイズに対応して、幅方向に沿って 1つもしくは複 数配置される。画像処理装置 14は、撮像部 12により撮影された画像データに対して 画像処理を行うことで、積層フィルム 11 (偏光板 1)の欠陥検出を行う機能を有する。 撮像部 12と光源 13を結ぶ光路は、積層フィルム 11のフィルム面に対して垂直となる ように設定されている力 光源 13や撮像部 12の設置場所の制約により、図 2に示す ように光路をフィルム面に対して傾斜させて配置してもよ 、。
[0023] 検査用偏光フィルタ 15は、図 1に示すように、撮像部 12の前面に配置される。検査 用偏光フィルタ 15の偏光軸 L2 (図 3参照）は、偏光板 1の偏光軸 L1とクロス-コルの 位置関係となるように配置されるのが通常である力 既に説明したように、セパレータ 2 (位相差層）の存在により、実質的にはクロス-コルの関係とならない。また、このよう な位相差層は、配向角のばらつきが大きいという特性がある。従って、従来のように 検査用偏光フィルタ 15をクロス-コルに配置することは検査精度の点で適切ではなく 、位相差層の特性を考慮した最適な位置に検査用偏光フィルタ 15を配置する必要 がある。なお、検査用偏光フィルタ 15は、偏光板 1と同様のものであって、かつ欠陥 が存在しないものを使用する。
[0024] 図 3は、検査用偏光フィルタ 15の偏光軸 L2の調整を説明する図である。光軸調整 部 16は、検査用偏光フィルタ 15を平面内で回転する機構を提供する。回転中心は、 光源 13と撮像部 12を結ぶ光路に一致する。
[0025] さらに、検査対象となる積層フィルム 11には、種々の種類があるため、積層フィルム 11の種類によっては最適な検査用偏光フィルタ 15の配置が異なる。従って、図 3に 示すように検査用偏光フィルタ 15を水平に回転させる機構を設けておくことで、積層 フィルム 11の種類に応じて適切な欠陥検出を行うことができる。この場合、検査用偏 光フィルタ 15を基準位置に対して何度回転させたかが分力るように、検査用偏光フィ ルタ 15に回転角度を刻印 '印刷したり、目印を貼り付けておくことが好ましい。また、 偏光板 1の種類と角度位置との関係をメモリに記憶させておき、光軸調整部 16により 、所定の角度位置に自動設定されるように構成してもよい。
[0026] 撮像部 12により撮影された画像信号は、画像データ取得部 17によりデジタルデー タ化された画像データに変換され、画像処理装置 14へ送られる。画像処理装置 14 は、ソフトウェアの機能を中核として構成され、光量検出部 14aと欠陥検出部 14bの 機能を備えている。光量検出部 14aは、撮影された画像の明るさが最小となる位置を 検出する。欠陥検出部 14bは、撮像部 12により取得された画像データを画像処理す ることで、欠陥検出を行うものであり、欠陥検出アルゴリズムについては公知の手法を 用いることができる。例えば、欠陥が存在する場所の輝度は明るくなるため、取得され た画像データを所定レベルのしきい値によりニ値ィ匕することで、欠陥を抽出すること ができる。抽出された欠陥の面積、長さ、幅、輝度などの特徴量を算出して、この特 徴量から 1つないしは複数を選んで合否判定を行うことができる。
[0027] モニター 18は、撮像部 12により撮影された画像を映し出すことができ、欠陥の存在 を目視確認することができる。記憶装置 19は、欠陥を検出した場合に、その位置座 標ゃ欠陥の特徴量などを記憶しておく。マーキング装置 20は、欠陥が抽出された場 合、その欠陥位置をマーキングするための装置である。マーキング制御部 21は、マ 一キング装置 20の動作を制御する。具体的には、記憶装置 19に記憶されている欠 陥位置の座標信号に基づいて、欠陥位置 (あるいは、偏光板 1の幅方向の端部）に 正確にマーキングができるようにマーキング装置 20を制御する。マーキング装置 20 に関しては、公知の構造を有する装置を用いることができる。例えば、マーキングは マジックマーカーにより行うことができる。また、欠陥の特徴量 (欠陥情報）をインクジ エツトプリンタ等により偏光板 1上にプリントするようにしてもよい。
[0028] 次に、検査用偏光フィルタ 15の配置に関して説明する。まず、検査用偏光フィルタ 15を、検査対象である積層フィルム 11中の偏光板 1とクロス-コルとなる位置に設定 する (基準位置 =0° )。この状態は図 8に示すような検出困難な欠陥を有する状態で ある。そこで次に、撮像部 13により入力され、光量検出部 14aにより処理されたデー タ（例えば、図 6)を確認しながら、その光量が最小値となる位置に偏光フィルタ 15を 回転させる。これにより、図 5に示すように出力される光量がフィルム面内において略 一定となるため、図 9に示すように検出しにくかった欠陥も容易に検出することができ るようになる。ここで、出力される光量を略一定にするとは、例えば、その明るさを 256 階調に分割 (例えば、黒表示 =0、白表示 = 255)した場合、明るさの最大値と最小 値の差を 40以下とすることを示し、この差はより検出精度を上げるため 25以下とする ことが好ましぐさらには 15以下とすることがより好ましい。さらに、この偏光フィルタ 15 の設定は自動化することができ、図 3に示すように光量検出部 14a及び光軸調整部 1 6を設け、コンピュータを介して光量が最小値となる位置に自動的に設定される機構 を設けてもよい。このような自動化機構は、連続的に搬送される積層フィルムの状態 に応じて最適な状態での検査が可能となるため、連続的な生産および検査の際に好 ましく用いられる。
[0029] 図 4は、検査用偏光フィルタ 15の別実施形態を示す図である。図 4 (a)は、偏光軸 が異なる 3つの検査用偏光フィルタ 15A, 15B, 15Cを直線的に連結させたものであ り、いずれ力 1つの偏光フィルタ 15を光路上に設置することで、偏光軸の相対角度位 置を調整することができる。各検査用偏光フィルタ 15A, 15B, 15Cの偏光軸 L21, L22, L23は、少しずつ異ならせている。図 4 (b)は、偏光軸が異なる 3つの偏光フィ ルタ 15A, 15B, 15Cを円周方向に連結させたものである。図 4の例では、偏光フィ ルタ 15の数は、 3つである力 これに限定されるものではなぐ適宜決めることができ る。
[0030] 次に、具体的な実施例をあげて説明する。光源 13としてハロゲンランプを使用し、 撮像部 12としてラインセンサカメラを使用した。まず、検査対象の積層フィルム 11とし て、位相差層としてのセパレータ（東レフイルム加工製セラピール MDA38、配向角 ばらつき 8. 6° )を有すると共に、欠陥が存在しないものを使用する。そして、検査用 偏光フィルタ 15を回転させながら光量をモニターし、光量が最小値となる位置 (偏光 フィルタの相対軸角度 5° )での撮像部 12により得られた画像信号を図 5に示す。画 像の中央部と端部とで若干のゆらぎはあるものの、ラインセンサカメラの視野方向（主 走査方向）の輝度はほぼ一定となっており、欠陥がどの位置にあつたとしても安定し て検査できるものと考えられる。
[0031] 検証で使用した光源 13は、モリテックス社製ノヽロゲン光源装置 MHF— 100 (100 ワット）を使用し、光源明るさ（光源より 30cm上方にて測定の明るさ）が 6060cdZm2 になるように調整した。
[0032] 一方、上記位相差層が積層されていない偏光板 1を使用したときにクロスニコル (偏 光フィルタの相対軸角度 0° )となるように検査用偏光フィルタ 15を配置し、その後、位 相差層が積層されて 、な 、偏光板 1を位相差層が積層されて 、る偏光板 1に置き換 えて撮影したときに得られる画像信号を図 6に示す。位相差層を有する場合に、クロ スニコルに配置すると、中央部と端部で輝度の差が大きく安定していないため、安定 して欠陥の合否の判定を行うことができな 、。
[0033] さらに、位相差層が積層されていない偏光板 1で欠陥が存在しないものを使用して 、検査用偏光フィルタ 15をクロス-コルに配置した場合の画像信号は図 7に示される
[0034] ここで、図 7の中央部の位置で面積が「20」と検出される欠陥を図 5〜7の条件で左 端、中央、右端の位置で検出したときの欠陥の面積 (画素単位)を表 1に示す。このと きの面積算出には Matrox社製 Inspectorを利用した。また、図 5〜7において、明る さを 256階調で表したときの最大値、最小値、最大値と最小値の差を表 2に示す。表 2中の数値は、表 1と同様の方法で検出した値を示して 、る。
[0035] また、図 5Aは、図 5で使用したセパレータの代わりに、配向角ばらつき 8. 11°のセ パレータを使用したときの画像信号を示す。このときの、偏光フィルタ 15の相対軸角 度は 7°であった。図 5Bは、図 5で使用したセパレータの代わりに、配向角ばらつき 7 . 35°のセパレータを使用したときの画像信号を示す。このときの、偏光フィルタ 15の 相対軸角度は 9°であった。図 5Cは、図 5で使用したセパレータの代わりに、配向角 ばらつき 7. 93°のセパレータを使用したときの画像信号を示す。このときの、偏光フィ ルタ 15の相対軸角度は 6°であった。これらのセパレータは、いずれも東レフイルム加 ェ製セラピール MDA38を使用した。いずれのセパレータも検査用偏光フィルタ 15 の調整角度は 15°以内である。
[表 1]
Figure imgf000014_0001
[0036] [表 2]
Figure imgf000014_0002
[0037] 図 5もしくは図 7の場合は、欠陥がどの位置にあつたとしても、ほぼ同じ大きさの面 積となっているが、図 6の場合は、位置によって面積が大きく異なっており、安定した 欠陥検出ができないことがわかる。図 6の場合の実際の画像を図 8に示す。図 8 (a) は二値化画像であり、（b)はニ値ィ匕する前の原画像を示している。検査する位置によ つて欠陥の背景の輝度が異なっており、右側にある欠陥の大きさが実際よりも小さく 検出されてしまっている。
[0038] 図 5の場合の実際の画像を同様に図 9に示す。この場合、検査位置による背景の 輝度の差がないため、中央部と端部とで検出精度は同じであり、図 8とは異なり、どの 位置の欠陥の面積も正しく検出されていることが分かる。
[0039] <積層フィルムの具体例 > 本発明にお 、て扱う積層フィルム 11の例として、偏光板 1を有するものをあげて説 明したが、さらに具体的な構成例について説明する。偏光板は、長い帯状に形成さ れ、フィルム状の偏光板原反力 個々の大きさの偏光板を打ち抜きにより得るようにし ている。偏光板原反は、例えば、予め製造しておいた PVAフィルム (偏光子）の表裏 両面に例えば TACフィルム (保護フィルム）を貼り合わせることで得ることができる。こ の多層構造とされた偏光板原反 Nの表面あるいは内部に存在する欠陥（キズや異物 など）を検出する必要がある。
[0040] 偏光板原反 Nは、（A)染色、架橋および延伸処理を施したポリビニルアルコール系 フィルムを乾燥して偏光子を得る工程、（B)該偏光子の片側または両側に保護層を 貼り合わせる工程、（C)貼り合わせた後に加熱処理する工程、を含む製造方法により 製造される。
[0041] ポリビュルアルコール系フィルムの染色、架橋、延伸の各処理は、別々に行う必要 はなく同時に行ってもよぐまた、各処理の順番も任意でよい。なお、ポリビニルアル コール系フィルムとして、膨潤処理を施したポリビュルアルコール系フィルムを用いて もよい。一般には、ポリビニルアルコール系フィルムを、ヨウ素や二色性色素を含む溶 液に浸漬し、ヨウ素や二色性色素を吸着させて染色した後洗浄し、ホウ酸やホウ砂等 を含む溶液中で延伸倍率 3倍〜 7倍で一軸延伸した後、乾燥する。ヨウ素や二色性 色素を含む溶液中で延伸した後、ホウ酸やホウ砂等を含む溶液中でさらに延伸（二 段階延伸）した後、乾燥することにより、ヨウ素の配向が高くなり、偏光度特性が良くな るため、特に好ましい。
[0042] 上記のポリビュルアルコール系ポリマーとしては、例えば、酢酸ビュルを重合した後 にケン化したものや、酢酸ビュルに少量の不飽和カルボン酸、不飽和スルホン酸、力 チオン性モノマー等の共重合可能なモノマーを共重合したもの、等が挙げられる。ポ リビュルアルコール系ポリマーの平均重合度は、特に制限されず任意のものを使用 することができるが、 1000以上力 子ましく、より好ましくは 2000〜5000である。また、 ポリビニルアルコール系ポリマーのケンィ匕度は 85モル％以上が好ましぐより好ましく は 98〜： LOOモル0 /0である。
[0043] 製造される偏光子の厚さは、 5〜80 μ mが一般的であるが、これに限定するもので はなぐまた、偏光子の厚さを調整する方法に関しても、特に限定するものではなぐ テンター、ロール延伸や圧延等の通常の方法を用いることができる。
[0044] 偏光子と保護層である偏光子保護フィルムとの接着処理は、特に限定されるもので はないが、例えば、ビュルアルコール系ポリマー力もなる接着剤、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、シユウ酸などのビュ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等を介して行うことができる。かかる接着層は 、水溶液の塗布乾燥層等として形成されるが、その水溶液の調製に際しては必要に 応じて、他の添加剤や、酸等の触媒も配合することができる。
[0045] 偏光子の片側又は両側に設ける偏光子保護フィルムには、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、トリァセチ ルセルロースの如きアセテート系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアリレート、ポリ エチレンテレフタレート等のポリエステル系榭脂、ポリイミド系榭脂、ポリスノレホン系榭 脂、ポリエーテルスルホン系榭脂、ポリスチレン系榭脂、ポリエチレン、ポリプロピレン 等のポリオレフイン系榭脂、ポリビュルアルコール系榭脂、ポリ塩ィ匕ビュル系榭脂、ポ リノルボルネン系榭脂、ポリメチルメタタリレート系榭脂、液晶ポリマー等が挙げられる 。フィルムは、キャスティング法、カレンダ一法、押出し法のいずれで製造したものでも よい。
[0046] また、特開 2001— 343529号公報（WO01Z37007)に記載のポリマーフィルム、 たとえば、（A)側鎖に置換および Zまたは非置^ミド基を有する熱可塑性榭脂と、 (B)側鎖に置換および Z非置換フエ-ルならびに-トリル基を有する熱可塑性榭脂 を含有する榭脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンと N—メチルマレイ ミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル 'スチレン共重合体とを含有する榭脂組成 物のフィルムがあげられる。フィルムは榭脂組成物の混合押出品などカゝらなるフィル ムを用いることができる。これらのフィルムは位相差が小さぐ光弾性係数が小さいた め偏光板の歪みによるムラなどの不具合を解消することができ、また透湿度が小さい ため、加湿耐久性に優れる。
[0047] また、偏光子保護フィルムは、できるだけ色付きがな 、ことが好ま 、。したがって、 Rth = [ (nx + ny ) / 2 - nz ] ' d (ただし、 nx、 nyはフィルム平面内の主屈折率、 nzは フィルム厚方向の屈折率、 dはフィルム厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位 相差値が 90nm〜 + 90nmである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み 方向の位相差値 (Rth)が 90ηπ！〜 + 90nmのものを使用することにより、偏光子保 護フィルムに起因する偏光板の着色 (光学的な着色)をほぼ解消することができる。 厚み方向位相差値 (Rth)は、さらに好ましくは— 80nm〜 + 80nm、特に— 70nm〜 + 70nmが好ましい。
[0048] 偏光特性や耐久性などの点から、トリァセチルセルロースの如きアセテート系榭脂 が好ましぐ特に表面をアルカリなどでケンィ匕処理したトリァセチルセルロースフィル ムが好ましい。なお、偏光子の両側に偏光子保護フィルムを設ける場合、その表裏で 異なるポリマーからなる偏光子保護フィルムを用いてもよ!、。偏光子保護フィルムの 厚さは、任意であるが、一般には偏光板の薄型化等を目的に、 500 m以下、好まし くは 1〜300 μ m、特〖こ好ましくは 5〜200 μ mとされる。
[0049] 前記偏光板に積層する位相差層としては、位相差を有する光学層であれば良ぐ 位相差層の例としては、ポリマーの塗布乾燥層や、液晶分子の配向固定層および、 粘結剤層を介して貼着した、位相差板や仮着フィルムのようなポリマーフィルムがあ げられる。本発明は特にフィルム面内で位相差ばらつきの大きい位相差層を積層し た積層フィルムの検査に適用することが好ましぐ位相差ばらつきの大きな位相差層 としては、前記偏光板に粘着剤を介して仮着されるセパレータゃ、粘着剤と積層され ており、偏光板の表面保護のために仮着される偏光板保護フィルムが例示できる。こ れらの偏光板に仮着されるフィルムは一般に、運搬時に用いられるもので、偏光板の 実装時には剥離されるフィルムであるため、フィルム面内の位相差ばらつきはそれほ ど厳密に制御されるものではない。そのため、このような仮着フィルムを積層した偏光 板の欠陥検査は比較的困難なものになっている。
[0050] 前記位相差ばらつきは分子の配向角ばらつきで示すことができる。配向角ばらつき は、位相差層の位相差を制御する分子の所望の配向角度からどの程度ずれている かを表す指標であるが、本発明は、配向角ばらつきが 6°以上ある位相差層を有する 積層フィルムにおいても、好ましく適用することができ、精度の良い検査を可能とする 。この配向角ばらつきは、例えば、フィルムの幅方向に均等に 3〜6点程度の配向角 を測定し、この最大値と最小値の差を求めれば良ぐ前記配向角は市販の位相差測 定装置で測定でき、例えば、王子計測機器 (株)製の KOBRA— 21ADHを用いて 測定できる。
[0051] 偏光子保護フィルムには、本発明の目的を損なわない限り、ハードコート処理や反 射防止処理、ステイツキングの防止や拡散ないしアンチグレア等を目的とした処理等 を施したものであってもよい。ハードコート処理は、偏光板表面の傷付き防止などを 目的に施されるものであり、例えばシリコーン系などの適宜な紫外線硬化型榭脂によ る硬度や滑り性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式など にて形成することができる。
[0052] 一方、反射防止処理は、偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるもので あり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、ステイツ キング防止は隣接層との密着防止を目的に、アンチグレア処理は偏光板の表面で外 光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止などを目的に施されるもの であり、例えばサンドブラスト方式やエンボス加工方式等による粗面化方式や透明微 粒子の配合方式などの適宜な方式にて透明保護フィルムの表面に微細凹凸構造を 付与すること〖こより形成することができる。
[0053] 本発明による積層フィルムは、実用に際して各種光学層を積層して光学フィルムと して用いることができる。その光学層については特に限定されるものではないが、例 えば、前記透明保護フィルムの偏光子を接着させな ヽ面 (前記接着剤塗布層を設け ない面）に対して、ハードコート処理や反射防止処理、ステイツキング防止や、拡散な いしアンチグレアを目的とした表面処理を施したり、視角補償等を目的とした配向液 晶層を積層する方法があげられる。また、反射板や半透過板、位相差板（1Z2や 1 Z4等の波長板（ λ板)を含む）、視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に 用いられる光学フィルムを 1層または 2層以上貼りあわせたものもあげられる。特にシ ート状製品が偏光板であれば、反射板または半透過反射板が積層されてなる反射 型偏光板または半透過型偏光板、位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円 偏光板、視角補償層または視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あ ¾v、は輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板として好ましく適用される。
[0054] 反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側 (表示側)からの入射光 を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バッ クライト等の光源の内蔵を省略できて、液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの 利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板 の片面に金属等力 なる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行なうことが できる。
[0055] なお、半透過型偏光板は、上記にお!、て反射層で光を反射し、かつ透過するハー フミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は
、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使 用する場合には、視認側 (表示側)からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的 喑 、雰囲気にぉ 、ては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されて 、るバックライ ト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる
。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、ノ ックライト等の光源使用の エネルギーを節約でき、比較的喑 、雰囲気下にお ヽても内蔵光源を用いて使用でき るタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
[0056] 偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説 明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直 線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが 用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相 差板としては、いわゆる 1Z4波長板（λ Ζ4板とも言う）が用いられる。 1Z2波長板（ λ Ζ2板とも言う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
[0057] 楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（STN)型液晶表示装置の液晶層の複屈 折により生じた着色 (青又は黄)を補償 (防止)して、前記着色のな!、白黒表示する場 合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装 置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償 (防止)することができて好まし い。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色 調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。 [0058] 位相差板としては、高分子素材を一軸または二軸延伸処理してなる福屈折性フィ ルム、液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したも のなどがあげられる。延伸処理は、例えばロール延伸法、長間隙沿延伸法、テンター 延伸法、チューブラー延伸法などにより行うことができる。延伸倍率は、一軸延伸の 場合には 1. 1〜3倍程度が一般的である。位相差板の厚さも特に制限されないが、 一般的には 10〜200 μ m、好ましくは 20〜： LOO μ mである。
[0059] 前記高分子材料としては、例えば、ポリビュルアルコール、ポリビニルブチラール、 ポリメチルビ-ルエーテル、ポリヒドロキシェチルアタリレート、ヒドロキシェチルセル口 ース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチノレセノレロース、ポリカーボネイト、ポリアリレ ート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテ ルスルホン、ポリフエ-レンスルファイド、ポリフエ-レンオキサイド、ポリアリルスルホン 、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフイン、ポリ塩化ビニル、セル口 ース系重合体、またはこれらの二元系、三元系各種共重合体、グラフト共重合体、ブ レンド物などがあげられる。これら高分子素材は延伸等により配向物 (延伸フィルム） となる。
[0060] 前記液晶ポリマーとしては、例えば、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子 団 (メソゲン）がポリマーの主鎖や側鎖に導入された主鎖型や側鎖型の各種のものな どがあげられる。主鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、屈曲性を付与するスぺ ーサ部でメソゲン基を結合した構造の、例えばネマチック配向性のポリエステル系液 晶性ポリマー、ディスコティックポリマーゃコレステリックポリマーなどがあげられる。側 鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、ポリシロキサン、ポリアタリレート、ポリメタク リレートまたはポリマロネートを主鎖骨格とし、側鎖として共役性の原子団からなるス ぺーサ部を介してネマチック配向付与性のパラ置換環状ィ匕合物単位力 なるメソゲ ン部を有するものなどがあげられる。これら液晶性ポリマーは、例えば、ガラス板上に 形成したポリイミドゃポリビュルアルコール等の薄膜の表面をラビング処理したもの、 酸ィ匕ケィ素を斜方蒸着したものなどの配向処理面上に液晶性ポリマーの溶液を展開 して熱処理することにより行われる。
[0061] 位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を 目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよぐ 2 種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよ い。
[0062] 偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに 設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏 側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向 の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光 板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の 透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝 度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転 させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光とし て透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収さ せにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることに より輝度を向上させうるものである。
[0063] また、本発明の積層フィルムは、上記の偏光分離型偏光板の如ぐ偏光板と 2層又 は 3層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型 偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過 型楕円偏光板などであってもよ 、。
[0064] 偏光板に前記光学層を積層した光学フィルムは、液晶表示装置等の製造過程で 順次別個に積層する方式にても形成することができる力 予め積層して光学フィルム としたものは、品質の安定性や組立作業等に優れて!/、て液晶表示装置などの製造 工程を向上させうる利点がある。積層には粘着剤層等の適宜な接着手段を用いうる。 前記の偏光板と他の光学層の接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特 性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
[0065] 本発明による偏光板や、前記の積層光学部材には、液晶セル等の他部材と接着す るための粘着層を設けることもできる。その粘着層は、特に限定されるものではない 力 アクリル系等の従来に準じた適宜な粘着剤にて形成することができる。吸湿によ る発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨脹差等による光学特性の低下や液晶セルの 反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる画像表示装置の形成性等の点により、 吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着層であることが好ましい。また、微粒子を含有し て光拡散性を示す粘着層などとすることができる。粘着層は必要に応じて必要な面 に設ければよぐ例えば、偏光子と保護フィルム力 なる偏光板について言及するな らば、必要に応じて、保護フィルムの片面または両面に粘着層を設ければよい。
[0066] 前記粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的 にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接 触することを防止できる。セパレータとしては、ポリエステルやポリエチレンテレフタレ ート等の透光性プラスチックフィルムに、シリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や 硫ィ匕モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、易剥離性能および 透光性能を有する従来に準じた適宜なものを用いうる。また、積層フィルムの粘着剤 層を有しない面には、前記のような透光性プラスチックフィルムに粘結剤層が積層さ れた、易剥離型の保護フィルムを仮着し、積層フィルムを保護しても良い。
[0067] なお本発明にお ヽて、上記した偏光板を形成する偏光子や透明保護フィルムや光 学フィルム等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物や ベンゾフエノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物ゃシァノアクリレート系化合 物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外 線吸収能をもたせたものなどであってもよ 、。
[0068] 本発明による積層フィルムは、液晶表示装置、有機 EL表示装置、 PDP等の画像 表示装置の形成に好ましく用いることができる。
本発明の偏光板または光学フィルムは液晶表示装置等の各種装置の形成などに 好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわ ち液晶表示装置は一般に、液晶セルと偏光板または光学フィルム、及び必要に応じ ての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより 形成されるが、本発明にお ヽては本発明による偏光板または光学フィルムを用いる 点を除いて特に限定はなぐ従来に準じうる。液晶セルについても、例えば TN型や S TN型、 π型などの任意なタイプのものを用いうる。
[0069] 液晶セルの片側又は両側に偏光板または光学フィルムを配置した液晶表示装置 や、照明システムにバックライトある 、は反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示 装置を形成することができる。その場合、本発明による偏光板または光学フィルムは 液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に偏光板または光学フィル ムを設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さら に、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜 、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、ノ ックライトなどの適宜な部 品を適宜な位置に 1層又は 2層以上配置することができる。
[0070] 次 、で有機エレクトロルミネセンス装置 (有機 EL表示装置）につ 、て説明する。一 般に、有機 EL表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順 に積層して発光体 (有機エレクトロルミネセンス発光体)を形成している。ここで、有機 発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフ ニルァミン誘導体等から なる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体力 なる発光層との積層体や 、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等力 なる電子注入層の積層体や、ま たあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組 合せをもった構成が知られて!/、る。
[0071] 電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、 有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を 含む有機 EL表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これ ら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
[0072] 位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光す る作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させな いという効果がある。特に、位相差板を 1Z4波長板で構成し、かつ偏光板と位相差 板との偏光方向のなす角を π Z4に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽す ることがでさる。
[0073] 本発明による積層フィルムは、液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく 用いることができる。液晶表示装置は、本発明による積層フィルム (例えば偏光板)を 液晶セルの片側または両側に配置してなる透過型や反射型、ある 、は透過'反射両 用型の従来に準じた適宜な構造を有するものとして形成することができる。従って、 液晶表示装置を形成する液晶セルは任意であり、例えば薄膜トランジスタ型に代表 される単純マトリクス駆動型のものなどの適宜なタイプの液晶セルを用いたものであつ てもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 少なくとも、偏光板と、位相差層とを積層して積層フィルムを製造する工程と、
製造された積層フィルムの欠陥検査を行なう工程とを有する積層フィルムの製造方 法であって、前記欠陥検査工程は、
積層フィルムのフィルム面の一方側に配置された光源により、積層フィルムに対して 光を照射する工程と、
前記フィルム面の他方側に配置された撮像部により、積層フィルムの透過光像を撮 影する工程と、
撮像部により撮影された透過光像に基づいて、積層フィルムに存在する欠陥の検 出を行う欠陥検出工程と、
前記フィルム面と撮像部の間の光路上に配置される検査用の偏光フィルタの偏光 軸と、前記偏光板の偏光軸との相対角度位置を調整する工程とを有し、
前記偏光フィルタの相対角度位置調整は、撮像部に入力される可視光の光量が最 小値となるように、偏光フィルタの相対角度位置 Xを 0° < x≤ 15°の範囲で調整するこ とを特徴とする積層フィルムの製造方法。
[2] 少なくとも、偏光板と、位相差層とが積層された積層フィルムの欠陥検出方法であ つて、
積層フィルムのフィルム面の一方側に配置された光源により、積層フィルムに対して 光を照射する工程と、
前記フィルム面の他方側に配置された撮像部により、積層フィルムの透過光像を撮 影する工程と、
撮像部により撮影された透過光像に基づいて、積層フィルムに存在する欠陥の検 出を行う欠陥検出工程と、
前記フィルム面と撮像部の間の光路上に配置される検査用の偏光フィルタの偏光 軸と、前記偏光板の偏光軸との相対角度位置を調整する工程とを有し、
前記偏光フィルタの相対角度位置調整は、撮像部に入力される可視光の光量が最 小値となるように、偏光フィルタの相対角度位置 Xが 0° <x≤15°の範囲で調整され ることを特徴とする積層フィルムの欠陥検出方法。
[3] 前記位相差層は、面内の配向角ばらつきが 6°以上であることを特徴とする請求項 2 に記載の積層フィルムの欠陥検出方法。
[4] 少なくとも、偏光板と、位相差層とが積層された積層フィルムの欠陥検出装置であ つて、
積層フィルムのフィルム面の一方側に配置され、積層フィルムに対して光を照射す る光源と、
前記フィルム面の他方側に配置され、積層フィルムの透過光像を撮影する撮像部 と、
前記フィルム面と撮像部の間の光路上に配置される検査用の偏光フィルタと、 撮像部により撮影された透過光像に基づいて、積層フィルムに存在する欠陥の検 出を行う欠陥検出部と、
偏光フィルタの偏光軸と前記偏光板の偏光軸との相対角度位置を調整する光軸調 整部とを備え、
前記光軸調整部により、前記偏光フィルタの相対角度位置 Xが、撮像部に入力され る可視光の光量が最小値となるように、 0° <x≤ 15°の範囲で調整されることを特徴 とする積層フィルムの欠陥検出装置。
[5] 前記光軸調整部は、偏光フィルタを回転させることで相対角度位置を調整すること を特徴とする請求項 4に記載の積層フィルムの欠陥検出装置。
[6] 前記光軸調整部は、偏光軸を異なる方向に設定した複数の偏光フィルタのうち、選 択された 1つの偏光フィルタを光路上に設置することを特徴とする請求項 4に記載の 積層フィルムの欠陥検出装置。
[7] 請求項 4〜6のいずれか 1項に記載の欠陥検出装置により検査された積層フィルム
[8] 請求項 7に記載の積層フィルムに少なくとも 1層の光学層を積層した積層フィルム。
[9] 請求項 7又は 8に記載の積層フィルムを有する画像表示装置。
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