WO2011096583A1 - 偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥検査方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a method for inspecting a defect of a liquid crystal panel bonded with a polarizing plate. Specifically, the present invention relates to a method for inspecting a defect of a liquid crystal panel bonded with a polarizing plate in a state where the liquid crystal panel is not driven.
  • a liquid crystal television or the like is manufactured by laminating polarizing plates on both sides of a liquid crystal panel in crossed Nicols.
  • the defect inspection is performed on raw materials to be used and members obtained in main manufacturing processes, but also on a liquid crystal panel on which a polarizing plate is bonded.
  • the defects of the liquid crystal panel bonded with the polarizing plate are various such as paste, foreign matters such as film chips, air entrainment, cuts, etc., which may not be detected depending on the form.
  • This invention aims at providing the method of detecting the defect of the liquid crystal panel which bonded the polarizing plate without leaking in the state which does not drive a liquid crystal panel.
  • the present inventor has inspected (1) irradiation with visible light and (2) near By inspecting by irradiating with infrared rays, it has been found that defects can be detected without omission, and the present invention has been completed.
  • the present invention includes the following.
  • a polarizing plate including irradiating light from one surface to a liquid crystal panel bonded with a polarizing plate without detecting driving of the liquid crystal panel, detecting transmitted light from the other surface, and performing signal processing A method for inspecting a defect of a bonded liquid crystal panel, and the method includes an inspection by visible light irradiation and an inspection by near infrared irradiation.
  • the light source in the visible light irradiation is a metal halide lamp
  • the light source in the near infrared irradiation is a halogen lamp
  • the transmitted light is detected using a CCD camera.
  • a periodic pattern signal corresponding to the lattice pattern derived from the black matrix is input in advance to the signal processing device, and the detected periodic signal is detected.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram of the defect inspection apparatus in this invention.
  • the light transmittance when a polarizing plate is a crossed Nicol state is shown typically.
  • defect inspection is usually carried out, respectively, and the polarizing plate having defects without being able to detect the defect, although bonded using the polarizing plate and the liquid crystal panel without defects.
  • the liquid crystal panel may be mixed in, or foreign matter or air may be involved during bonding, so that a defect may exist in the liquid crystal panel on which the polarizing plate is bonded.
  • the polarizing plate usually has a structure in which a protective film is bonded to both surfaces of a polarizing film, and a protective film and a separate film are bonded to each surface via an adhesive.
  • the main defects include foreign matter such as film chips and air, adhesive lump, and scratches when the separate film is peeled off and the polarizing plate is bonded to the liquid crystal panel.
  • a retardation plate, an antiglare film, and the like may be further bonded onto the polarizing plate. Usually, these are bonded in advance to form a multilayer film, which is then bonded to the liquid crystal panel. Often match. In the present invention, a liquid crystal panel to which this multilayer film is bonded is also targeted.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a defect inspection apparatus.
  • the light source 2 is disposed below the liquid crystal panel 1 having the polarizing plate bonded thereto, the camera 3 is disposed above, and the liquid crystal panel having the polarizing plate bonded thereto is moved for inspection.
  • the signal from the camera is processed by the signal processing device 4 to determine whether there is a defect.
  • (1) inspection by visible light irradiation that is, a liquid crystal panel bonded with a polarizing plate is irradiated with visible light from one surface and transmitted light from the other surface without driving the liquid crystal panel. Inspecting the defect of the liquid crystal panel by detecting the signal and processing the signal, and (2) Inspection by the near infrared irradiation, that is, the liquid crystal panel is irradiated with the near infrared ray from one surface without driving the liquid crystal panel. Then, the transmitted light from the other surface is detected and the liquid crystal panel is inspected for defects by performing signal processing.
  • Either the inspection by the visible light irradiation or the inspection by the near infrared irradiation may be performed first, but not at the same time.
  • the light source that emits visible light include a metal halide lamp.
  • Metal halide lamps mainly emit visible light of about 300 to 700 nm.
  • An example of a light source that emits near infrared rays is a halogen lamp.
  • a halogen lamp having a color temperature of 3500 ° K emits visible light of 300 to 780 nm and near infrared light of 780 to 2000 nm with a peak in the vicinity of about 700 nm.
  • FIG. 2 schematically shows light transmittance (solid line) when the polarizing plate is in a crossed Nicol state.
  • a CCD camera is usually used as a camera for detecting transmitted light.
  • the CCD camera has sensitivity not only to visible light but also to near infrared rays.
  • FIG. 2 schematically shows the sensitivity characteristic (broken line) of the CCD.
  • a signal from the camera is processed by a signal processing device to detect a defect.
  • a threshold is set for the obtained signal intensity, and a defect is determined when the threshold is exceeded.
  • the same threshold value may be used, or different threshold values may be used.
  • the baseline is 0, the white (brightness is higher than the baseline) side, and the black (brightness is lower than the baseline) side is represented by 32,000 gradations, 5000 gradations as threshold values, and 5000 gradations or more. In some cases, it is a defect.
  • the CCD camera detects a lattice pattern derived from the black matrix.
  • a periodic pattern signal corresponding to the lattice pattern is input to the signal processing apparatus in advance, and the detected periodic pattern signal is canceled to set a baseline. The gradation from this baseline is obtained.
  • Inspection by visible light irradiation and inspection by near-infrared irradiation are not particularly limited, either one may be performed first, and both visible light and near-infrared light are simultaneously irradiated to different parts of the liquid crystal panel. Although inspection may be performed, it is not possible to irradiate visible light and near-infrared rays in a superimposed manner (simultaneously irradiating the same portion).
  • the image sensor of the CCD camera to be used may be a line sensor or an area sensor.
  • Example 1 As shown in FIG. 1, a liquid crystal panel in which a light source is disposed below a liquid crystal panel having polarizing plates bonded to both sides, a camera is disposed above, and a polarizing plate is bonded to both surfaces so that the transmission axes thereof are orthogonal to each other. Defect inspection was performed while moving. The liquid crystal panel in which the polarizing plates were bonded to both sides was turned upside down, that is, inspected from both the front side and the back side when the television was used. A metal halide lamp and a halogen lamp were used as the light source, a CCD camera was used as the camera, and an Optics image processing appearance inspection apparatus (manufactured by Kubotec Co., Ltd.) was used as the signal processing apparatus.
  • a liquid crystal panel having polarizing plates bonded to both surfaces to be inspected is bonded to a liquid crystal panel for 37-inch television except for a separate film of polarizing plate Sumikaran (registered trademark) (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.).
  • a periodic pattern signal corresponding to the black pattern is input in advance, and the detected periodic pattern signal is canceled to be a base.
  • the baseline is set to 0, 32,000 gradations are set for each of the white side and the black side.
  • the gradation is 1000 gradations, and when a halogen lamp is used, the gradation is 5000 gradations. If it is, it was regarded as a defect.
  • Table 1 shows an example in which defects are detected.
  • the camera position indicates which side of the liquid crystal panel is placed facing the camera and inspected.
  • the mode indicates whether the defect is detected as a black spot or a bright spot, and x indicates that neither a black spot nor a bright spot is detected.
  • the size is represented by the number of pixels in the planar image of the defect.
  • the defect form indicates the state of the defect viewed with a magnifying glass.
  • defects that could not be detected by irradiation with visible light can be detected by irradiation with near infrared rays. Conversely, it can be detected with visible light, but it may not be detected with near-infrared light. In some cases, both can be detected. Therefore, a defect can be detected without omission by inspecting with visible light and near infrared light.

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Abstract

　偏光板を貼合した液晶パネルに、液晶パネルを駆動させない状態で、一方の面から光を照射し、他方の面からの透過光を検出し、信号処理することを含む偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥を検査する方法であり、該方法が、可視光照射による検査と、近赤外線照射による検査とを含む方法であり、この方法によって漏れなく欠陥を検出することができる。

Description

偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥検査方法
　本発明は、偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥を検査する方法に関するものである。詳しくは偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥を、液晶パネルを駆動させない状態で、検査する方法に関するものである。
　液晶テレビなどは、液晶パネルの両面に偏光板をクロスニコルに貼合して製造される。
欠陥検査は使用する原材料、主要な製造工程で得られる部材について行われるが、偏光板を貼合した液晶パネルについても行われる。
　偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥検査方法として、液晶パネルを駆動させて行う方法もあるが、電荷をかけるドライバーの搭載などが必要であり、欠陥が検出された場合に補修、やり直しをするためにドライバーの取外しなどの手間がかかる。従って、ドライバーを搭載せずに、偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥を、液晶パネルが駆動していない状態で、検査するのが好ましい。
　液晶パネルが駆動していない状態で可視光が透過しないノーマルブラックの液晶である場合について、液晶パネル内の異物を検査する方法が知られている（例えば、ＪＰ２００４−７７２６１−Ａ参照）。この方法では液晶パネル内の異物を輝点として検出している。
　しかしながら、偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥としては、糊状物、フィルムの切屑などの異物、空気の巻き込み、切り傷など、多様であり、これらは、その形態などによって検出されないことがある。偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥を漏れなく検出できる方法が望まれている。
　本発明は、偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥を、液晶パネルを駆動させない状態で、漏れなく検出できる方法を提供することを目的とする。
　本発明者は、偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥を、液晶パネルを駆動させない状態で、検査する方法について鋭意検討した結果、（１）可視光を照射して検査すると共に（２）近赤外線を照射して検査することによって、漏れなく欠陥を検出できることを見出し、発明を完成するに至った。
　すなわち本発明は下記のものを含む。
［１］　偏光板を貼合した液晶パネルに、液晶パネルを駆動させない状態で、一方の面から光を照射し、他方の面からの透過光を検出し、信号処理することを含む偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥を検査する方法であり、該方法が、可視光照射による検査と、近赤外線照射による検査とを含む方法。
［２］　可視光照射における光源がメタルハライドランプであり、近赤外線照射における光源がハロゲンランプであり、透過光の検出がＣＣＤカメラを用いて行われる［１］に記載の方法。
［３］　透過光を検出し、信号処理する際に、信号処理装置にブラックマトリクスに由来する格子状のパターンに対応する周期的なパターンの信号を予め入力しておき、検出される該周期的なパターンの信号をキャンセルして信号のベースラインを設定することを含む［１］または［２］に記載の方法。
　本発明の方法によって、偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥を、液晶パネルを駆動させない状態で、漏れなく検出できるという効果を奏する。
本発明における欠陥検査装置の模式図である。 偏光板がクロスニコル状態の時の光透過性を模式的に示す。
　偏光板および液晶パネルは製造された時点で、通常、それぞれ欠陥検査が行われており、欠陥のない偏光板および液晶パネルを用いて貼合するものの、欠陥を検出できずに欠陥を有する偏光板や液晶パネルが紛れ込んだり、貼合時に異物や空気を巻き込んだりして、偏光板を貼合した液晶パネルに欠陥が存在することがある。
　偏光板は、通常、偏光フィルムの両面に保護フィルムが貼合され、その表面にプロテクトフィルム、セパレートフィルムが粘着剤を介して貼合された構成をしている。
　主な欠陥としては、セパレートフィルムを剥離し、液晶パネルに偏光板を貼合する際のフィルムの切屑などの異物や空気の巻き込み、粘着剤の塊、傷付きなどである。
　なお、液晶テレビなどにおいて、偏光板の上に更に位相差板、防眩フィルムなどが貼合されることがあるが、通常、これらは予め貼合して多層フィルムとし、これを液晶パネルに貼合することが多い。本発明においては、この多層フィルムを貼合した液晶パネルについても対象とする。
　欠陥検査は、偏光板を貼合した液晶パネルの一方の面から光を照射し、他方の面からの透過光（該液晶パネルを透過した透過光）を検出して行う。図１に欠陥検査装置の模式図を示す。偏光板を貼合した液晶パネル１の下方に光源２を、上方にカメラ３を配置し、偏光板を貼合した液晶パネルを移動させながら検査を行う。カメラからの信号を信号処理装置４で処理し、欠陥の有無を判断する。
　本発明においては、（１）可視光照射による検査、即ち偏光板を貼合した液晶パネルに、液晶パネルを駆動させない状態で、一方の面から可視光を照射し、他方の面からの透過光を検出し、信号処理することによる該液晶パネルの欠陥検査、と、（２）近赤外線照射による検査、即ち該液晶パネルに、液晶パネルを駆動させない状態で、一方の面から近赤外線を照射し、他方の面からの透過光を検出し、信号処理することによる該液晶パネルの欠陥検査とを行う。
　可視光照射による検査と近赤外線照射による検査は、何れの検査を先に行ってもよいが、同時には行わない。
　可視光を発する光源としてはメタルハライドランプが挙げられる。メタルハライドランプは主に約３００~７００ｎｍの可視光を発する。近赤外線を発する光源の例としてハロゲンランプが挙げられる。例えば色温度３５００°Ｋのハロゲンランプでは波長が約７００ｎｍ近傍をピークに３００~７８０ｎｍの可視光及び７８０~２０００ｎｍの近赤外光を発する。
　偏光板がクロスニコルに貼合される、即ち２枚の偏光板の透過軸が直交した状態で貼合されると、液晶パネルが駆動していない状態では可視光は殆ど透過しないが、近赤外線はかなり透過する。図２に偏光板がクロスニコル状態の時の光透過性（実線）を模式的に示す。
　透過光を検出するカメラとして、通常、ＣＣＤカメラが用いられる。ＣＣＤカメラは可視光だけでなく、近赤外線にも感度を有する。図２にＣＣＤの感度特性（破線）を模式的に示す。
　カメラからの信号を信号処理装置で処理し、欠陥の検出を行う。得られる信号強度に閾値を設け、それを超える場合に欠陥とする。
　用いる閾値は可視光、近赤外線の何れを照射して検査する方法において、両者同一の閾値を用いてもよく、異なる閾値を用いて検査してもよい。例えば、ベースラインを０とし、白（輝度がベースラインより高い）側、黒（輝度がベースラインより低い）側をそれぞれ３２０００階調で表現し、５０００階調を閾値とし、５０００階調以上である場合に欠陥とする。
　目視では確認困難であるが、ＣＣＤカメラではブラックマトリクスに由来する格子状のパターンが検出される。この格子状のパターンに対応する周期的なパターンの信号を予め信号処理装置に入力しておき、検出される周期的なパターンの信号をキャンセルしてベースラインを設定する。このベースラインからの階調を求める。
　可視光照射による検査と、近赤外線照射による検査は特に限定されるものではなく、どちらを先に行っても良く、また、可視光と近赤外線それぞれを液晶パネルの別の箇所に同時に照射して検査してもよいが、可視光と近赤外線とを重ねて照射すること（同一箇所に同時に照射すること）は無い。それぞれの光源およびＣＣＤカメラを配置し、偏光板を貼合した液晶パネルを移動させて順次検査する方法、、いずれかの光源と一台のＣＣＤカメラを配置し、一方の光の照射による検査終了後、光源を入れ替えて他方の光の照射による検査を行う方法などが挙げられる。
　尚、用いるＣＣＤカメラの撮像素子としてはラインセンサーであってもよいし、エリアセンサーであってもよい。
　以下、検査方法を実施例で示すが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
実施例１
　図１に示すと同様に、両面に偏光板を貼合した液晶パネルの下方に光源を、上方にカメラを配置し、両面に偏光板をその透過軸が直交するように貼合した液晶パネルを移動させながら欠陥検査を行った。両面に偏光板を貼合した液晶パネルは上下反転させ、すなわちテレビにした場合の表面側および裏面側の両方から検査した。
　光源としてメタルハライドランプおよびハロゲンランプ、カメラとしてＣＣＤカメラを用い、信号処理装置としてＯｐｔｉｃｓ画像処理外観検査装置（クボテック（株）製）を用いて行った。なお、一方のランプで光照射による検査を行った後、他方のランプに置き換えて他方の光照射による検査を行った。
　検査対象の両面に偏光板を貼合した液晶パネルは、偏光板スミカラン（登録商標）（住友化学（株）製）のセパレートフィルムを除き、３７型テレビ用液晶パネルに貼合したものである。
　信号処理装置において、ブラックマトリクスに由来する周期的なパターンをキャンセルするために、それに対応する周期的なパターンの信号を予め入力しておき、検出される周期的なパターンの信号をキャンセルしてベースラインを設定した。
　ベースラインを０とし、白側、黒側にそれぞれ３２０００階調を設定し、メタルハライドランプを用いた場合は１０００階調を閾値、ハロゲンランプを用いた場合は５０００階調を閾値とし、それぞれ閾値以上である場合に欠陥とした。
　欠陥を検出した例を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１中、カメラ位置は、液晶パネルのどちらの面をカメラに向けて配置して検査したかを示す。モードは欠陥を黒点、または輝点として検出したかを示し、×は黒点も輝点も検出されなかったことを示す。サイズは欠陥の平面画像のピクセル数で表わす。欠陥形態は拡大鏡で見た欠陥の状況を示す。
　上記のとおり、可視光を照射して検出できなかった欠陥を、近赤外線を照射して検出することができる。逆に可視光で検出できるが、近赤外線では検出できない場合もある。また、両方で検出することができる場合もある。
　したがって、可視光および近赤外線のそれぞれで検査することによって漏れなく欠陥を検出することができる。
１　偏光板を貼合した液晶パネル
２　光源
３　カメラ
４　信号処理装置

Claims (3)

  1. 　偏光板を貼合した液晶パネルに、液晶パネルを駆動させない状態で、一方の面から光を照射し、他方の面からの透過光を検出し、信号処理することを含む偏光板を貼合した液晶パネルの欠陥を検査する方法であり、該方法が、可視光照射による検査と、近赤外線照射による検査とを含む方法。
  2. 　可視光照射における光源がメタルハライドランプであり、近赤外線照射における光源がハロゲンランプであり、透過光の検出がＣＣＤカメラを用いて行われる請求の範囲１に記載の方法。
  3. 　透過光を検出し、信号処理する際に、信号処理装置に、ブラックマトリクスに由来する格子状のパターンに対応する周期的なパターンの信号を予め入力しておき、検出される該周期的なパターンの信号をキャンセルして信号のベースラインを設定することを含む請求の範囲１または２に記載の方法。
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