WO2013105532A1 - 検査装置及び光学部材貼合体の製造装置 - Google Patents
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Abstract
本発明の検査装置は、光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学部材貼合体の欠陥の有無を検査する検査装置であって、前記光学部材貼合体の第1主面に向けて第1の光を射出する第1光源と、前記第1光源と前記第1主面との間に配置され前記第1光源から射出された前記第1の光を前記第1主面に向けて集光させる第1集光レンズと、前記第1集光レンズにより集光されて前記光学部材貼合体を透過した前記第1の光の画像を撮像する第1撮像装置と、を含む。
Description
本発明は、検査装置及び光学部材貼合体の製造装置に関する。
本願は、2012年1月11日に出願された特願2012-003455号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2012年1月11日に出願された特願2012-003455号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来より、液晶ディスプレイなどの光学部材貼合体を製造する製造装置として、特許文献1または2に記載の製造装置が知られている。光学部材貼合体は、液晶パネルなどの光学表示部品に偏光フィルムなどの光学部材を貼合することによって形成されている。光学表示部品と光学部材とを貼合する貼合装置の下流側には、光学部材貼合体の外観検査を行う検査装置が設けられている。検査装置では、光学部材貼合体の一面側から光を照射し、光学部材貼合体を透過した光または反射した光を撮像することによって、貼合時の気泡のかみ込みや光学部材の表面の傷の有無、光学表示部品自体の欠陥(配向不良など)の有無などが検査される。
光学部材貼合体に光を照射する光源装置としては、LEDなどの高輝度光源が用いられている。光源装置は、光学部材貼合体の搬送経路の全幅にわたって設けられており、光学部材貼合体に向けて帯状の光を照射する。光源装置から射出された光は平行若しくはやや拡散しながら光学部材貼合体に照射され、光学部材貼合体の一定幅の領域を照明する。ところで、最近の検査装置では、より小さな異物や欠陥等の検査が求められており、検査精度を高めるためにより明るい光源装置が求められている。しかしながら、光源装置の輝度を高めるには限界があり、光源装置の輝度を高めることは、光源装置の大型化やコストの増加などの新たな課題を生じさせる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、光学部材貼合体の欠陥の有無を精度よく検査することが可能な検査装置、光学部材貼合体の製造装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の第一態様の検査装置は、光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学部材貼合体の欠陥の有無を検査する検査装置であって、前記光学部材貼合体の第1主面に向けて第1の光を射出する第1光源と、前記第1光源と前記第1主面との間に配置され前記第1光源から射出された前記第1の光を前記第1主面に向けて集光させる第1集光レンズと、前記第1集光レンズにより集光されて前記光学部材貼合体を透過した前記第1の光の画像を撮像する第1撮像装置と、を含む第1検査ユニットを備える。
本発明の第一態様の検査装置においては、前記光学部材貼合体は前記第1主面の法線方向から見て矩形形状であり、前記第1光源は、前記光学部材貼合体の一辺に沿った長手部を有する光射出面を有し、前記第1集光レンズは前記第1光源の光射出面全体に亘って設けられていることが好ましい。
本発明の第一態様の検査装置においては、前記第1集光レンズがフレネルレンズであることが好ましい。
本発明の第一態様の検査装置は、前記光学部材貼合体の前記第1主面とは反対側の第2主面に向けて第2の光を射出する第2光源と、前記第2光源と前記第2主面との間に配置され前記第2光源から射出された前記第2の光を前記第2主面に向けて集光させる第2集光レンズと、前記第2集光レンズにより集光されて前記第2主面で反射された前記第2の光の画像を撮像する第2撮像装置と、を含む第2検査ユニットをさらに備えることが好ましい。
本発明の第一態様の検査装置においては、前記第1の光が前記第1主面に入射する際の前記第1主面における照度が、前記第2の光が前記第2主面に入射する際の前記第2主面における照度よりも大きいことが好ましい。
本発明の第一態様の検査装置においては、前記第2主面が画像表示面であることが好ましい。
本発明の第一態様の検査装置は、前記第1主面に向けて第3の光を射出する第3光源と、前記第3光源と前記第1主面との間に配置され前記第3光源から射出された前記第3の光を前記第1主面に向けて集光させる第3集光レンズと、前記第3集光レンズにより集光されて前記第1主面で反射された前記第3の光の画像を撮像する第3撮像装置と、を含む第3検査ユニットをさらに備えることが好ましい。
本発明の第二態様の光学部材貼合体の製造装置は、光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学部材貼合体の製造装置であって、前記光学部材を搬送する搬送装置と、前記搬送装置で搬送された前記光学部材を前記光学表示部品に貼り合わせて前記光学部材貼合体を作製する貼合装置と、前記貼合装置により作製された前記光学部材貼合体の欠陥の有無を検査する上記第一態様の検査装置と、を含む。
本発明の第一態様及び第二態様によれば、光学部材貼合体の欠陥の有無を精度よく検査することが可能な検査装置、光学部材貼合体の製造装置を提供することができる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されない。
尚、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。また、以下の説明及び図面中、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
以下の説明においては、必要に応じてXYZ直交座標系を用い、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。本実施形態においては、光学表示部品である液晶パネルの搬送方向をX方向としており、液晶パネルの面内においてX方向に直交する方向(液晶パネルの幅方向)をY方向、X方向及びY方向に直交する方向をZ方向としている。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態の光学部材貼合体の製造装置であるフィルム貼合システム1について図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態のフィルム貼合システム1の概略構成を示す図である。
フィルム貼合システム1は、例えば液晶パネルや有機ELパネルといったパネル状の光学表示部品に、偏光フィルムや反射防止フィルム、光拡散フィルムといったフィルム状の光学部材を貼合する。
以下、本発明の第1実施形態の光学部材貼合体の製造装置であるフィルム貼合システム1について図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態のフィルム貼合システム1の概略構成を示す図である。
フィルム貼合システム1は、例えば液晶パネルや有機ELパネルといったパネル状の光学表示部品に、偏光フィルムや反射防止フィルム、光拡散フィルムといったフィルム状の光学部材を貼合する。
なお、本実施形態では、前記光学表示部品として液晶パネルPを例示し、光学部材貼合体として、液晶パネルPの表面及び裏面の両面に貼合シートF5を貼合することによって形成された両面貼合パネルP12を例示しているが、本発明は、このような両面貼合パネルに限定されない。
図1に示すように、本実施形態のフィルム貼合システム1は液晶パネルPの製造ラインの一工程として設けられている。フィルム貼合システム1の各部は、電子制御装置としての制御部40により統括制御される。
図2は、図1の矢視Aから見た平面図である。
図2に示すように、本実施形態のフィルム貼合システム1における液晶パネルPの製造ラインにおいては、液晶パネルPの搬送方向に対して、液晶パネルPの姿勢が、製造ラインの途中で90°反転される。フィルム貼合システム1は、液晶パネルPの表面及び裏面に、互いに偏光軸を直交する方向に向けた偏光フィルムF1を貼り合わせる。
図2に示すように、本実施形態のフィルム貼合システム1における液晶パネルPの製造ラインにおいては、液晶パネルPの搬送方向に対して、液晶パネルPの姿勢が、製造ラインの途中で90°反転される。フィルム貼合システム1は、液晶パネルPの表面及び裏面に、互いに偏光軸を直交する方向に向けた偏光フィルムF1を貼り合わせる。
図3は、液晶パネルPをその液晶層P3の厚さ方向から見た平面図である。液晶パネルPは、平面視で長方形状をなす第1基板P1と、第1基板P1に対向して配置される比較的小形の長方形状をなす第2基板P2と、第1基板P1と第2基板P2との間に封入された液晶層P3とを備える。液晶パネルPは、平面視で第1基板P1の外形状に沿う長方形状をなし、平面視で液晶層P3の外周の内側に収まる領域が表示領域P4である。
図4は、液晶パネルPに貼合する光学部材F1を含む光学シートFの断面図である。尚、図4においては、便宜上、断面図における各層を示すハッチングを省略している。
図4に示すように、光学シートFは、フィルム状の前記光学部材F1と、光学部材F1の一方の面(図では上面、第一面)に設けられた粘着層F2と、粘着層F2を介して光学部材F1の一方の面に分離可能に積層されたセパレータF3と、光学部材F1の他方の面(図では下面、第二面)に積層された表面保護フィルムF4とを有する。光学部材F1は偏光板として機能し、液晶パネルPの表示領域P4の全域とその周辺領域とにわたって貼合される。
図4に示すように、光学シートFは、フィルム状の前記光学部材F1と、光学部材F1の一方の面(図では上面、第一面)に設けられた粘着層F2と、粘着層F2を介して光学部材F1の一方の面に分離可能に積層されたセパレータF3と、光学部材F1の他方の面(図では下面、第二面)に積層された表面保護フィルムF4とを有する。光学部材F1は偏光板として機能し、液晶パネルPの表示領域P4の全域とその周辺領域とにわたって貼合される。
光学部材F1は、光学部材F1の一方の面に粘着層F2を残しつつセパレータF3を分離した状態で、液晶パネルPに粘着層F2を介して貼合される。以下、光学シートFからセパレータF3を除いた部分を貼合シートF5という。
セパレータF3は、セパレータF3が粘着層F2から分離されるまで粘着層F2及び光学部材F1を保護する。表面保護フィルムF4は、光学部材F1とともに液晶パネルPに貼合される。表面保護フィルムF4は、光学部材F1に対して液晶パネルPと反対側に配置されて光学部材F1を保護すると共に、所定のタイミングで光学部材F1から分離される。尚、光学シートFが表面保護フィルムF4を含まない構成であったり、表面保護フィルムF4が光学部材F1から分離されない構成であったりしてもよい。
光学部材F1は、シート状の偏光子F6と、偏光子F6の一方の面(第一面)に接着剤等で接合される第1フィルムF7と、偏光子F6の他方の面(第二面)に接着剤等で接合される第2フィルムF8とを有する。第1フィルムF7及び第2フィルムF8は、例えば偏光子F6を保護する保護フィルムである。
尚、光学部材F1は、一層の光学層からなる単層構造でもよく、複数の光学層が互いに積層された積層構造でもよい。前記光学層は、偏光子F6の他に、位相差フィルムや輝度向上フィルム等でもよい。第1フィルムF7と第2フィルムF8の少なくとも一方は、液晶表示素子の最外面を保護するハードコート処理やアンチグレア処理を含む防眩などの効果が得られる表面処理が施されてもよい。光学部材F1は、第1フィルムF7と第2フィルムF8の少なくとも一方を含まなくてもよい。例えば第1フィルムF7を省略した場合、セパレータF3を光学部材F1の一方の面に粘着層F2を介して貼り合わせてもよい。
次に、本実施形態のフィルム貼合システム1について、詳しく説明する。
図1に示すように、本実施形態のフィルム貼合システム1は、図中右側の液晶パネルPの搬送方向上流側(+X方向側)から図中左側の液晶パネルPの搬送方向下流側(-X方向側)に至り、液晶パネルPを水平状態で搬送する駆動式のローラコンベア5を備えている。
図1に示すように、本実施形態のフィルム貼合システム1は、図中右側の液晶パネルPの搬送方向上流側(+X方向側)から図中左側の液晶パネルPの搬送方向下流側(-X方向側)に至り、液晶パネルPを水平状態で搬送する駆動式のローラコンベア5を備えている。
ローラコンベア5は、後述する第1反転装置15を境に、上流側コンベア6と下流側コンベア7とに分かれる。図2に示すように、上流側コンベア6では、液晶パネルPは表示領域P4の短辺が搬送方向に沿うようにして搬送される。一方、下流側コンベア7では、液晶パネルPは表示領域P4の長辺が搬送方向に沿うようにして搬送される。この液晶パネルPの表面及び裏面に対して、帯状の前記光学シートFから所定長さに切り出した貼合シートF5が貼合される。
尚、上流側コンベア6は、後述する第1吸着装置11では、下流側に独立したフリーローラコンベア24を備えている。一方、下流側コンベア7は、後述する第2吸着装置20では、下流側に独立したフリーローラコンベア24を備えている。
本実施形態のフィルム貼合システム1は、第1吸着装置11、第1集塵装置12、第1貼合装置13、第1ズレ検査装置14、第1反転装置15、第2集塵装置16、第2貼合装置17、第2ズレ検査装置18、第2反転装置19、第2吸着装置20、欠陥検査装置(検査装置)30、制御部40を備えている。
第1吸着装置11は、液晶パネルPを吸着して上流側コンベア6に搬送すると共に液晶パネルPのアライメント(位置決め)を行う。第1吸着装置11は、パネル保持部11aと、アライメントカメラ11bと、レールRと、を有する。
パネル保持部11aは、上流側コンベア6により下流側のストッパSに当接した液晶パネルPを上下方向及び水平方向に移動可能に保持すると共に液晶パネルPのアライメントを行う。パネル保持部11aは、ストッパSに当接した液晶パネルPの上面を真空吸着によって吸着保持する。パネル保持部11aは、液晶パネルPを吸着保持した状態でレールR上を移動して液晶パネルPを搬送する。パネル保持部11aは、当該搬送が終わると前記吸着保持を解除して液晶パネルPをフリーローラコンベア24に受け渡す。
アライメントカメラ11bは、ストッパSに当接した液晶パネルPをパネル保持部11aが保持し、上昇した状態で液晶パネルPのアライメントマークや先端形状等を撮像する。アライメントカメラ11bによる撮像データは制御部40に送信され、この撮像データに基づき、パネル保持部11aが作動して搬送先のフリーローラコンベア24に対する液晶パネルPのアライメントがなされる。つまり、フリーローラコンベア24に対する搬送方向、搬送方向と直交する方向における長さ、及び液晶パネルPの垂直軸回りの旋回方向でのズレ量(長さ(幅)のズレ、角度のズレ)が考慮されて液晶パネルPの位置が決められた状態で、液晶パネルPはフリーローラコンベア24に搬送される。
ここで、パネル保持部11aによりレールR上を搬送された液晶パネルPは、吸着パッド26に吸着された状態で後述する貼合シートF5と共に先端部を挟圧ロール23に挟持される。
ここで、パネル保持部11aによりレールR上を搬送された液晶パネルPは、吸着パッド26に吸着された状態で後述する貼合シートF5と共に先端部を挟圧ロール23に挟持される。
第1集塵装置12は、第1貼合装置13の貼合位置である挟圧ロール23の、液晶パネルPの搬送上流側に設けられている。第1集塵装置12は、貼合位置に導入される前の液晶パネルPの周辺の塵埃、特に下面側の塵埃を除去するため、静電気の除去及び集塵を行う。
第1貼合装置13は、第1吸着装置11よりもパネル搬送下流側に設けられている。第1貼合装置13は、貼合位置に導入された液晶パネルPの下面に対して、所定サイズにカットした貼合シートF5を貼合する。
第1貼合装置13は、搬送装置22と、挟圧ロール23とを備えている。
搬送装置22は、光学シートFが巻回された原反ロールR1から光学シートFを巻き出しつつ光学シートFをその長手方向に沿って搬送する。搬送装置22は、セパレータF3をキャリアとして貼合シートF5を搬送する。搬送装置22は、ロール保持部22aと、複数のガイドローラ22bと、切断装置22cと、ナイフエッジ22dと、巻き取り部22eと、を有する。
ロール保持部22aは、帯状の光学シートFを巻回した原反ロールR1を保持すると共に光学シートFをその長手方向に沿って繰り出す。
原反ロールR1から巻き出した光学シートFを所定の搬送経路に沿って案内するために、光学シートFが複数のガイドローラ22bに巻きかけられている(接触している)。
切断装置22cは、搬送経路上に位置する光学シートFにハーフカットを施す。
ナイフエッジ22dの先端部と光学シートFとがなす角度が鋭角になるように、ナイフエッジ22dにはハーフカットを施した光学シートFが巻きかけられている。ナイフエッジ22dは、セパレータF3から貼合シートF5を分離させつつ、この貼合シートF5を貼合位置に供給する。
巻き取り部22eは、ナイフエッジ22dを経て単独となったセパレータF3を巻き取るセパレータロールR2を保持する。
原反ロールR1から巻き出した光学シートFを所定の搬送経路に沿って案内するために、光学シートFが複数のガイドローラ22bに巻きかけられている(接触している)。
切断装置22cは、搬送経路上に位置する光学シートFにハーフカットを施す。
ナイフエッジ22dの先端部と光学シートFとがなす角度が鋭角になるように、ナイフエッジ22dにはハーフカットを施した光学シートFが巻きかけられている。ナイフエッジ22dは、セパレータF3から貼合シートF5を分離させつつ、この貼合シートF5を貼合位置に供給する。
巻き取り部22eは、ナイフエッジ22dを経て単独となったセパレータF3を巻き取るセパレータロールR2を保持する。
搬送装置22の始点に位置するロール保持部22aと搬送装置22の終点に位置する巻き取り部22eとは、例えば互いに同期して駆動する。これにより、ロール保持部22aが光学シートFをその搬送方向へ繰り出しつつ、巻き取り部22eがナイフエッジ22dを経たセパレータF3を巻き取る。以下、搬送装置22における光学シートF(セパレータF3)の搬送方向上流側をシート搬送上流側、搬送方向下流側をシート搬送下流側という。
各ガイドローラ22bは、搬送中の光学シートFの進行方向を搬送経路に沿って変化させると共に、複数のガイドローラ22bの少なくとも一部が搬送中の光学シートFのテンションを調整するべく可動する。
尚、ロール保持部22aと切断装置22cとの間には、図示しないダンサローラが配置されていてもよい。ダンサローラは、光学シートFが切断装置22cで切断される間に、ロール保持部22aから搬送される光学シートFの繰り出し量を吸収する(所望の繰り出し量が得られるように調整する)。
切断装置22cは、光学シートFが所定長さ繰り出された際、光学シートFの長手方向と直交する幅方向の全幅にわたって、光学シートFの厚さ方向の一部を切断するハーフカットを行う。
切断装置22cは、光学シートFの搬送中に働くテンションによって光学シートF(セパレータF3)が破断しないように(所定の厚さがセパレータF3に残るように)、切断刃の進退位置を調整し、粘着層F2とセパレータF3との界面の近傍(界面に近い位置)まで前記ハーフカットを施す。尚、切断刃に代わるレーザー装置を用いてもよい。
ハーフカット後の光学シートFには、その厚さ方向で光学部材F1及び表面保護フィルムF4が切断されることにより、光学シートFの幅方向の全幅にわたる切込線が形成される。切込線は、帯状の光学シートFの長手方向で複数並ぶように形成される。例えば同一サイズの液晶パネルPを搬送する貼合工程の場合、複数の切り込み線は光学シートFの長手方向で等間隔に形成される。光学シートFは、前記複数の切込線によって長手方向で複数の区画に分けられる。光学シートFにおける長手方向で隣り合う一対の切込線に挟まれる区画は、それぞれ貼合シートF5における一つのシート片とされる。
ナイフエッジ22dは、上流側コンベア6の下方に配置されて光学シートFの幅方向で少なくともその全幅にわたって延在する。ナイフエッジ22dには、ハーフカット後の光学シートFのセパレータF3側に摺接するように、光学シートFが巻きかけられる。
ナイフエッジ22dは、光学シートFの幅方向(上流側コンベア6の幅方向)から見て光学シートFの下方に向いている第1面と、第1面の上方で光学シートFの幅方向から見て第1面に対して鋭角に配置される第2面と、第1面及び第2面が交わる先端部とを有する。
ナイフエッジ22dにおいては、その先端部に光学シートFが鋭角に巻きかけられる。光学シートFは、ナイフエッジ22dの先端部で鋭角に折り返す際、セパレータF3から貼合シートF5のシート片が分離される。ナイフエッジ22dの先端部は、挟圧ロール23のパネル搬送下流側に近接して配置される。ナイフエッジ22dによりセパレータF3から分離した貼合シートF5は、第1吸着装置11に吸着された状態の液晶パネルPの下面に重なりつつ、挟圧ロール23の一対の貼合ローラ23a間に導入される。
挟圧ロール23は、搬送装置22が光学シートFから分離させた所定長さの貼合シートF5を上流側コンベア6により搬送される液晶パネルPの下面に貼合する。挟圧ロール23は、互いに軸方向を平行にして配置された一対の貼合ローラ23a,23aを有する(光学シートFの上方に位置する貼合ローラ23aは、上下動する)。一対の貼合ローラ23a,23a間には所定の間隙が形成され、この間隙内が第1貼合装置13の貼合位置となる。前記間隙内には、液晶パネルP及び貼合シートF5が重なり合って導入される。これら液晶パネルP及び貼合シートF5が、各貼合ローラ23aに挟圧されつつ上流側コンベア6のパネル搬送下流側に送り出される。これにより、液晶パネルPの下面に貼合シートF5が一体的に貼合される。以下、この貼合後のパネルを片面貼合パネルP11という。
第1ズレ検査装置14は、第1貼合装置13よりもパネル搬送下流側に設けられている。第1ズレ検査装置14は、片面貼合パネルP11において、液晶パネルPに対する貼合シートF5の位置が適正か否か(位置ズレが公差範囲内にあるか否か)を検査する。第1ズレ検査装置14は、例えば片面貼合パネルP11のパネル搬送上流側及び下流側における貼合シートF5の端縁を撮像する一対のカメラ14aを有する。各カメラ14aの撮像によって得られた撮像データは制御部40に送信され、この撮像データに基づき貼合シートF5及び液晶パネルPの相対位置が適正か否かが判定される。前記相対位置が適正ではないと判定された片面貼合パネルP11は、不図示の払い出し装置によりシステム外に排出される。
第1反転装置15は、第1ズレ検査装置14よりもパネル搬送下流側に設けられている。第1反転装置15は、上流側コンベア6の終着位置に達した液晶パネルPを下流側コンベア7の始発位置まで搬送する。第1反転装置15は、例えば液晶パネルPの搬送方向に対して平面視で45°に傾斜した回動軸15aと、回動軸15aを介して上流側コンベア6の終着位置及び下流側コンベア7の始発位置の間に支持される反転アーム15bとを有する。
反転アーム15bは、第1ズレ検査装置14を経て上流側コンベア6の終着位置に達した片面貼合パネルP11を吸着や挟持等により保持する。反転アーム15bは、回動軸15a回りに180°回動することで、片面貼合パネルP11の表面及び裏面を反転させる。反転アーム15bは、例えば前記表示領域P4の短辺と平行に搬送されていた片面貼合パネルP11を表示領域P4の長辺と平行に搬送されるように方向転換させる。
前記反転動作は、液晶パネルPの表面及び裏面に貼合される各光学部材F1が偏光軸方向を互いに直角に配置するような場合に行われる。上流側コンベア6及び下流側コンベア7は、共に図の右側から左側へ向う方向(搬送方向)に液晶パネルPを搬送する。上流側コンベア6と下流側コンベア7との間に第1反転装置15が設けられていることにより、上流側コンベア6及び下流側コンベア7が平面視で所定量だけずれている(オフセットされている)。
尚、単に液晶パネルPの表面及び裏面を反転させる場合には、例えば搬送方向と平行な回動軸を有する反転アームを有する反転装置を用いればよい。この場合、第1貼合装置13のシート搬送方向と第2貼合装置17のシート搬送方向とを平面視で互いに直角にして配置すれば、液晶パネルPの表面及び裏面に互いに偏光軸方向を直角にした光学部材F1を貼合できる。
反転アーム15bは、前記第1吸着装置11のパネル保持部11aと同様のアライメント機能を有する。第1反転装置15には、前記第1吸着装置11のアライメントカメラ11bと同様のアライメントカメラ15cが設けられている。
第2吸着装置20は、第1吸着装置11と同様の構成を備えているため、以下の説明においては、同一部分に同一符号を付している。第2吸着装置20は、片面貼合パネルP11を吸着して下流側コンベア7に搬送すると共に片面貼合パネルP11のアライメント(位置決め)を行う。第2吸着装置20は、パネル保持部11aと、アライメントカメラ11bと、レールRと、を有する。
パネル保持部11aは、下流側コンベア7により下流側のストッパSに当接した片面貼合パネルP11を上下方向及び水平方向に移動可能に保持すると共に片面貼合パネルP11のアライメントを行う。パネル保持部11aは、ストッパSに当接した片面貼合パネルP11の上面を真空吸着によって吸着保持する。パネル保持部11aは、片面貼合パネルP11を吸着保持した状態でレールR上を移動して片面貼合パネルP11を搬送する。パネル保持部11aは、当該搬送が終わると前記吸着保持を解除して片面貼合パネルP11をフリーローラコンベア24に受け渡す。
アライメントカメラ11bは、ストッパSに当接した片面貼合パネルP11をパネル保持部11aが保持し、上昇した状態で片面貼合パネルP11のアライメントマークや先端形状等を撮像する。アライメントカメラ11bによる撮像データは制御部40に送信され、この撮像データに基づき、パネル保持部11aが作動して搬送先のフリーローラコンベア24に対する片面貼合パネルP11のアライメントがなされる。つまり、フリーローラコンベア24に対する搬送方向、搬送方向と直交する方向における長さ、及び片面貼合パネルP11の垂直軸回りの旋回方向でのズレ量(長さ(幅)のズレ、角度のズレ)が考慮されて片面貼合パネルP11の位置が決められた状態で、片面貼合パネルP11はフリーローラコンベア24に搬送される。
第2集塵装置16は、第2貼合装置17の貼合位置である挟圧ロール23の、液晶パネルPの搬送方向上流側に配置されている。第2集塵装置16は、貼合位置に導入される前の片面貼合パネルP11の周辺の塵埃、特に下面側の塵埃を除去するため、静電気の除去及び集塵を行う。
第2貼合装置17は、第2集塵装置16よりもパネル搬送下流側に設けられている。第2貼合装置17は、貼合位置に導入された片面貼合パネルP11の下面に対して、所定サイズにカットした貼合シートF5を貼合する。第2貼合装置17は、前記第1貼合装置13と同様の搬送装置22及び挟圧ロール23を備えている。
挟圧ロール23の一対の貼合ローラ23a間の間隙内(第2貼合装置17の貼合位置)には、片面貼合パネルP11及び貼合シートF5が重なり合った状態で導入され、片面貼合パネルP11の下面に貼合シートF5が一体的に貼合される。以下、この貼合後のパネルを両面貼合パネルP12(光学部材貼合体)という。
第2ズレ検査装置18は、第2貼合装置17よりもパネル搬送下流側に設けられている。第2ズレ検査装置18は、両面貼合パネルP12において、片面貼合パネルP11に対する貼合シートF5の位置が適正か否か(位置ズレが公差範囲内にあるか否か)を検査する。第2ズレ検査装置18は、例えば両面貼合パネルP12のパネル搬送上流側及び下流側における貼合シートF5の端縁を撮像する一対のカメラ18aを有する。各カメラ18aの撮像によって得られた撮像データは制御部40に送信され、この撮像データに基づき貼合シートF5及び液晶パネルPの相対位置が適正か否かが判定される。前記相対位置が適正ではないと判定された両面貼合パネルP12は、不図示の払い出し装置によりシステム外に排出される。
第2反転装置19は、第2ズレ検査装置18よりもパネル搬送下流側に設けられている。第2反転装置19は、第1反転装置15を経てバックライト側に位置する面が上向きに位置されている液晶パネルP(両面貼合パネルP12)の表面及び裏面を反転させ、フィルム貼合システム1に液晶パネルPが搬入される時と同様に液晶パネルPの表示面を上向きにする。
欠陥検査装置30は、第2反転装置19よりもパネル搬送下流側に設けられている。欠陥検査装置30は、両面貼合パネルP12の欠陥(貼合不良等)の有無を検査する。検査対象となる欠陥としては、液晶パネルと貼合シートとを貼合する際に液晶パネルと貼合シートと間に混入した(かみ込み)異物や気泡、貼合シートの表面の傷、液晶パネルに内在する配向不良などの欠陥などが挙げられる。
尚、本実施形態においてフィルム貼合システム1の各部を統括制御する電子制御装置としての制御部40は、コンピュータシステムを含んで構成されている。このコンピュータシステムは、CPU等の演算処理部と、メモリやハードディスク等の記憶部とを備える。
本実施形態の制御部40は、コンピュータシステムの外部の装置との通信を実行可能なインターフェースを含む。制御部40には、入力信号を入力可能な入力装置が接続されていてもよい。上記の入力装置は、キーボード、マウス等の入力機器、あるいはコンピュータシステムの外部の装置からのデータを入力可能な通信装置等を含む。制御部40は、フィルム貼合システム1の各部の動作状況を示す液晶表示ディスプレイ等の表示装置を含んでいてもよいし、表示装置と接続されていてもよい。
本実施形態の制御部40は、コンピュータシステムの外部の装置との通信を実行可能なインターフェースを含む。制御部40には、入力信号を入力可能な入力装置が接続されていてもよい。上記の入力装置は、キーボード、マウス等の入力機器、あるいはコンピュータシステムの外部の装置からのデータを入力可能な通信装置等を含む。制御部40は、フィルム貼合システム1の各部の動作状況を示す液晶表示ディスプレイ等の表示装置を含んでいてもよいし、表示装置と接続されていてもよい。
制御部40の記憶部には、コンピュータシステムを制御するオペレーティングシステム(OS)がインストールされている。制御部40の記憶部には、演算処理部にフィルム貼合システム1の各部を制御させることによって、フィルム貼合システム1の各部に光学シートFを精度よく搬送させるための処理を実行させるプログラムが記録されている。記憶部に記録されているプログラムを含む各種情報は、制御部40の演算処理部が読み取り可能である。制御部40は、フィルム貼合システム1の各部の制御に要する各種処理を実行するASIC等の論理回路を含んでいてもよい。
記憶部は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などといった半導体メモリや、ハードディスク、CD-ROM読取り装置、ディスク型記憶媒体などといった外部記憶装置などを含む概念である。記憶部は、機能的には、第1吸着装置11、第1集塵装置12、第1貼合装置13、第1ズレ検査装置14、第1反転装置15、第2集塵装置16、第2貼合装置17、第2ズレ検査装置18、第2反転装置19、第2吸着装置20、欠陥検査装置30の動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域、その他各種の記憶領域が設定される。
(欠陥検査装置)
次に、本実施形態の欠陥検査装置30について詳細に説明する。
図5は、本実施形態の欠陥検査装置30を示す図である。図5において、符号Sf1は両面貼合パネルP12の下面(第1主面)であり、例えばバックライトが取り付けられる面である。符号Sf2は両面貼合パネルP12の上面(第2主面)であり、画像表示面である。
次に、本実施形態の欠陥検査装置30について詳細に説明する。
図5は、本実施形態の欠陥検査装置30を示す図である。図5において、符号Sf1は両面貼合パネルP12の下面(第1主面)であり、例えばバックライトが取り付けられる面である。符号Sf2は両面貼合パネルP12の上面(第2主面)であり、画像表示面である。
図5に示すように、本実施形態の欠陥検査装置30は、第1検査ユニット31と、第2検査ユニット32と、を備えている。
第1検査ユニット31は、第1光源装置311と、第1撮像装置312と、を備えている。第1光源装置311は、第1光源311aと、第1集光レンズ311bと、第1カバー311cと、を備えている。
第1光源311aは、両面貼合パネルP12(光学部材貼合体)の一辺に沿った長手部(図6のY方向に延在する部位)を有する光射出面AR1を有する。第1光源311aは、光射出面AR1(図6参照)が第1主面Sf1と平行となるように配置されている。第1光源311aは、第1主面Sf1に向けて第1の光L1を当該第1の光L1の光軸が第1主面Sf1と直交するよう射出する。
なお、第1光源311aが配置される位置は、図5に示された位置に限らない。例えば、第1光源311aは、第1主面Sf1に向けて第1の光L1を当該第1の光L1の光軸が第1主面Sf1と斜めに交差するよう射出してもよい。第1光源311aは、当該第1光源311aから射出される第1の光L1の少なくとも一部が第1主面Sf1を透過するよう配置されていればよい。
第1集光レンズ311bは、第1光源311aと第1主面Sf1との間に配置されている。第1集光レンズ311bは、第1光源311aから射出された第1の光L1を第1主面Sf1に向けて集光させ、集光した光を細い帯状の光として両面貼合パネルP12に入射させる。
図6は、第1光源装置311の分解斜視図である。
図6に示すように、第1光源311aは、直方体形状であり、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第1光源311aのY方向の長さは約1320mmである。第1光源311aの光射出面AR1も、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第1光源311aの光射出面AR1のY方向の長さは約1200mmである。
図6に示すように、第1光源311aは、直方体形状であり、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第1光源311aのY方向の長さは約1320mmである。第1光源311aの光射出面AR1も、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第1光源311aの光射出面AR1のY方向の長さは約1200mmである。
本実施形態において、第1光源311aの光射出面AR1は、両面貼合パネルP12の搬送方向と直交する幅方向(一辺)に沿って長手部を有している。第1光源311aの光射出面AR1は、両面貼合パネルP12に対して幅方向に跨って形成されている。例えば、第1光源311aとしては、REVOX社製の超高輝度LEDライン光源(型式SPX-TA70C-1200-W)を用いることができる。
第1集光レンズ311bは、第1光源311aの光射出面AR1全体に亘って設けられている。第1集光レンズ311bも、第1光源311aの光射出面AR1と同様に、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第1集光レンズ311bのY方向の長さは約1220mmである。第1集光レンズ311bはY方向において第1光源311aの光射出面AR1よりも約20mm長くなっており、第1集光レンズ311bの両側において約10mmずつ固定代を有している。本実施形態では、第1集光レンズ311bとしてフレネルレンズを用いる。
本実施形態において、第1光源装置31から射出された第1の光L1が第1主面Sf1に入射する際の第1主面Sf1における照度は約45万ルクスである。ここで、「第1主面Sf1における照度」とは、第1光源311aから射出され、第1集光レンズ311bで集光されて第1主面Sf1に入射する第1の光の光束を第1主面Sf1の集光領域の面積で割った値である。
第1カバー311cは、第1集光レンズ311bを第1光源311aに固定するための部材である。第1カバー311cは、平面視矩形状の枠である。第1カバー311cは、第1光源311aの光射出面AR1と平面視重なる部分に開口部が形成されており、当該開口部から第1の光L1を射出させることができる。
尚、第1カバー311cの構成は、第1光源311aの光射出面AR1と平面視重なる部分に開口部が形成された構成に限らない。例えば、第1カバー311cの第1光源311aの光射出面AR1と平面視重なる部分に第1の光L1が透過可能な透明部材が配置されていてもよい。これにより、当該透明部材から第1の光L1を射出させることができ、さらに第1集光レンズ311bを保護することもできる。
図5に戻り、第1撮像装置312は、両面貼合パネルP12が第1撮像装置312及び第1光源装置311に挟まれるように、第1光源装置311と対向して配置されている。第1撮像装置312は、受光面312sが第2主面Sf2(両面貼合パネルP12の第1主面Sf1とは反対側の面)と平行になるように配置されている。第1撮像装置312は、受光面312sと第1光源311aの光射出面AR1とが両面貼合パネルP12を挟むように、受光面312s及び光射出面AR1に平面視重なるように配置されている。第1撮像装置312は、第1集光レンズ311bにより集光されて両面貼合パネルP12を透過した第1の光L1の画像を撮像する。
なお、第1撮像装置312が配置される位置は、図5に示された位置に限らない。例えば、第1撮像装置312は、受光面312sが第2主面Sf2に対して斜めに傾くように配置されていてもよい。
第1撮像装置312は、第1集光レンズ311bにより集光されて両面貼合パネルP12を透過した第1の光L1の少なくとも一部を受光面312sで受光しうるよう配置されていればよい。
第1撮像装置312は、第1集光レンズ311bにより集光されて両面貼合パネルP12を透過した第1の光L1の少なくとも一部を受光面312sで受光しうるよう配置されていればよい。
このような構成により、第1検査ユニット31は、第2反転装置19を経て表示面が上向きに位置されている両面貼合パネルP12に対して、第1主面Sf1側から第1の光L1を照射して、第2主面Sf2側より第1撮像装置312で撮像し、この撮像データに基づいて両面貼合パネルP12の欠陥の有無を検査する。
次に、第2検査ユニット32について説明する。
第2検査ユニット32は、第2光源装置321と、第2撮像装置322と、を備えている。第2光源装置321は、第2光源321aと、第2集光レンズ321bと、第2カバー321cと、を備えている。
第2検査ユニット32は、第2光源装置321と、第2撮像装置322と、を備えている。第2光源装置321は、第2光源321aと、第2集光レンズ321bと、第2カバー321cと、を備えている。
第2光源321aは、光射出面AR2(図7参照)が第2主面Sf2に対して斜めに傾くように配置されている。第2光源321aは、両面貼合パネルP12の上面Sf2(第2主面)に向けて第2の光L2を当該第2の光L2の光軸が第2主面Sf2と斜めに交差するよう射出する。例えば、第2の光L2の光軸と第2主面Sf2とのなす角(照明角度)θは約65度に設定される。
なお、第2光源321aが配置される位置は、図5及び図7に示された位置に限らない。例えば、第2光源321aは、第2主面Sf2に向けて第2の光L2を当該第2の光L2の光軸が第2主面Sf2と直交するよう射出してもよい。第2光源321aは、当該第2光源321aから射出される第2の光L2の少なくとも一部が第2主面Sf2で反射されるよう配置されていればよい。
第2集光レンズ321bは、第2光源321aと第2主面Sf2との間に配置されている。第2集光レンズ321bは、第2光源321aから射出された第2の光L2を第2主面Sf2に向けて集光させ、集光した光を細い帯状の光として両面貼合パネルP12に入射させる。
図7は、第2光源装置321の分解斜視図である。
図7に示すように、第2光源321aは、直方体形状であり、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第2光源321aのY方向の長さは約1320mmである。第2光源321aの光射出面AR2も、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第2光源321aの光射出面AR2のY方向の長さは約1200mmである。
図7に示すように、第2光源321aは、直方体形状であり、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第2光源321aのY方向の長さは約1320mmである。第2光源321aの光射出面AR2も、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第2光源321aの光射出面AR2のY方向の長さは約1200mmである。
本実施形態において、第2光源321aの光射出面AR2は、両面貼合パネルP12の幅方向(一辺)に沿って長手部を有している。第2光源321aの光射出面AR2は、両面貼合パネルP12に対して幅方向に跨って形成されている。例えば、第2光源321aとしては、イマック社製のLEDライン光源(型式IDBA-LSR-1200W)を用いることができる。
第2集光レンズ321bは、第2光源321aの光射出面AR2全体に亘って設けられている。第2集光レンズ321bも、第2光源321aの光射出面AR2と同様に、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第2集光レンズ321bのY方向の長さは約1220mmである。第2集光レンズ321bはY方向において第2光源321aの光射出面AR2よりも約20mm長くなっており、第2集光レンズ321bの両側において約10mmずつ固定代を有している。本実施形態では、第2集光レンズ321bとしてシリンドリカルレンズを用いる。
本実施形態において、第2光源装置32から射出された第2の光L2が第2主面Sf2に入射する際の第2主面Sf2における照度は約20万ルクスである。ここで、「第2主面Sf2における照度」とは、第2光源321aから射出され、第2集光レンズ321bで集光されて第2主面Sf2に入射する第2の光L2の光束を第2主面Sf2の集光領域の面積で割った値である。
本実施形態においては、第2主面Sf2における照度(約20万ルクス)よりも、上述した第1主面Sf1における照度(約45万ルクス)が大きい。
第2カバー321cは、第2集光レンズ321bを第2光源321aに固定するための部材である。第2カバー321cは、平面視矩形状の枠である。第2カバー321cは、第2光源321aの光射出面AR2と平面視重なる部分に開口部が形成されており、当該開口部から第2の光L2を射出させることができる。
尚、第2カバー321cの構成は、第2光源321aの光射出面AR2と平面視重なる部分に開口部が形成された構成に限らない。例えば、第2カバー321cの第2光源321aの光射出面AR2と平面視重なる部分に第2の光L2が透過可能な透明部材が配置されていてもよい。これにより、当該透明部材から第2の光L2を射出させることができ、さらに第2集光レンズ321bを保護することもできる。
図5に戻り、第2撮像装置322は、両面貼合パネルP12に対して上側(+Z方向側)に配置され、Z方向から見た平面視において第2光源装置321とは異なる位置に配置されている。第2撮像装置322は、受光面322sが第2主面Sf2と平行になるように配置されている。第2撮像装置322は、受光面322sと、第2主面Sf2において第2光源321aから射出された第2の光L2が集光される集光領域とが平面視重なるように配置されている。第2撮像装置322は、第2集光レンズ321bにより集光されて第2主面Sf2で反射された第2の光L2の画像を撮像する。
なお、第2撮像装置322が配置される位置は、図5に示された位置に限らない。例えば、第2撮像装置322は、受光面322sが第2主面Sf2に対して斜めに傾くように配置されていてもよい。
第2撮像装置322は、第2集光レンズ321bにより集光されて第2主面Sf2で反射された第2の光L2の少なくとも一部を受光面322sで受光することができるように配置されていればよい。
第2撮像装置322は、第2集光レンズ321bにより集光されて第2主面Sf2で反射された第2の光L2の少なくとも一部を受光面322sで受光することができるように配置されていればよい。
このような構成により、第2検査ユニット32は、第2反転装置19を経て表示面が上向きに位置されている両面貼合パネルP12に対して、第2主面Sf2側から第2の光L2を照射して、第2主面Sf2や第2主面Sf2の下層側に配置された部材同士の界面で反射された光を第2撮像装置322で撮像し、この撮像データに基づいて両面貼合パネルP12の画像表示面の欠陥の有無を検査する。
図8A及び図8Bは、本実施形態の欠陥検査装置30の作用を説明する図である。図8Aは、従来の光源装置311Xを示す模式図である。図8Bは、本実施形態の第1光源装置311を示す模式図である。
従来の光源装置311Xは、図8Aに示すように、光源311Xaと、拡散板311Xbと、カバー311Xcと、を備えている。光源311Xaは、主面SfXに向けて光LXを当該光LXの光軸が主面SfXと直交するよう射出する。拡散板311Xbは、光源311Xaから射出された光LXを拡散させる。カバー311Xcは、拡散板311Xbを光源311Xaに固定する。
従来の構成では、光源311Xaから射出された光LXは、拡散板311Xbを透過することで被照射面(主面SfX)において均一に照射される。しかしながら、光源311Xaから射出された光LXは平行光または被照射面SfXに向けて拡散する拡散光であるため、光LXによって主面SfXを十分に明るく照らすことがでない。そのため、両面貼合パネルに欠陥が存在しても欠陥の有無を精度よく検査することができない。
これに対し、本実施形態の第1光源装置311は、図8Bに示すように、第1光源311aと第1主面Sf1との間に第1集光レンズ311bが配置されている。このため、第1光源311aから射出された第1の光L1は、第1集光レンズ311bにより集光された状態で第1主面Sf1に入射する。そのため、第1主面Sf1に照射される光の照度は、拡散板を備えた従来の構成に比べて大きくなり、両面貼合パネルP12の欠陥の有無を精度よく検査することができる。
また、第1光源311aの光射出面AR1がY方向に長手部を有し両面貼合パネルP12に対して幅方向に跨って形成されている。このため、両面貼合パネルP12をX方向に搬送することにより、両面貼合パネルP12の全体を一回の搬送で検査することができる。
よって、両面貼合パネルP12の欠陥の有無を容易に検査することができる。
よって、両面貼合パネルP12の欠陥の有無を容易に検査することができる。
また、第1集光レンズ311bとしてフレネルレンズを用いているため、集光レンズ311bの厚みを薄くすることができ、質量も小さくなる。よって、既存のLEDライン光源(第1光源311a)に新たに第1集光レンズ311bを設置する等、既存設備に第1集光レンズ311bを追加する工事を容易に行うことができる。
また、第1光源311aとして超高輝度LEDライン光源を用いており、第1主面Sf1における照度(約45万ルクス)が第2主面Sf2における照度(約20万ルクス)よりも大きい。このため、両面貼合パネルP12を透過する透過光が十分得られるようになり、両面貼合パネルP12の欠陥の有無を精度よく検査することができる。
また、第2検査ユニット32をさらに備えるため、両面貼合パネルP12の第2主面Sf2側の欠陥(例えば、偏光フィルムの表面の傷など)の有無を精度よく検査することができる。第2主面Sf2が画像表示面であると、視認側で傷が目立って観察されるため、見栄えの観点から好ましくないが、本実施形態においては、第2検査ユニット32を用いることで第2主面Sf2表面の欠陥の有無を精度よく検査することができる。このため、見栄えの観点から画像表示面に傷などの欠陥が無い両面貼合パネルが要求されても、当該要求に十分に応える両面貼合パネルを提供することができる。
尚、本実施形態においては、欠陥検査装置30が第1検査ユニット31と第2検査ユニット32とを備える構成を例に挙げて説明したが、本発明はこの構成に限らない。例えば、欠陥検査装置30が第1検査ユニット31のみを備える構成においても本発明を適用することが可能である。
(第2実施形態)
図9は、図5に対応した、本発明の第2実施形態の欠陥検査装置30Aを示す図である。
本実施形態の欠陥検査装置30Aの基本構成は第1実施形態と同様であり、第3検査ユニットをさらに備える点で本実施形態は第1実施形態と異なる。図9において、図5と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図9は、図5に対応した、本発明の第2実施形態の欠陥検査装置30Aを示す図である。
本実施形態の欠陥検査装置30Aの基本構成は第1実施形態と同様であり、第3検査ユニットをさらに備える点で本実施形態は第1実施形態と異なる。図9において、図5と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
図9に示すように、本実施形態の欠陥検査装置30Aは、第1検査ユニット31と、第2検査ユニット32と、第3検査ユニット33と、を備えている。
第3検査ユニット33は、第3光源装置331と、第3撮像装置332と、を備えている。第3光源装置331は、第3光源331aと、第3集光レンズ331bと、第3カバー331cと、を備えている。
第3光源331aは、光射出面が第1主面Sf1に対して斜めに傾くように配置されている。第3光源331aは、第1主面Sf1に向けて第3の光L3を当該第3の光L3の光軸が第1主面Sf1と斜めに交差するよう射出する。例えば、第3の光L3の光軸と第1主面Sf1とのなす角(照明角度)θAは約65度に設定される。
なお、第3光源331aが配置される位置は、図9に示された位置に限らない。例えば、第3光源331aは、第1主面Sf1に向けて第3の光L3を当該第3の光L3の光軸が第1主面Sf1と直交するよう射出してもよい。第3光源331aは、当該第3光源331aから射出される第3の光L3の少なくとも一部が第1主面Sf1で反射されるよう配置されていればよい。
第3集光レンズ331bは、第3光源331aと第1主面Sf1との間に配置されている。第3集光レンズ331bは、第3光源331aから射出された第3の光L3を第1主面Sf1に向けて集光させ、集光した光を細い帯状の光として両面貼合パネルP12に入射させる。
第3光源331aは、第2光源321aと同様に直方体形状であり、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第3光源331aのY方向の長さは約1320mmである。第3光源331aの光射出面も、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第3光源331aの光射出面のY方向の長さは約1200mmである。
本実施形態において、第3光源331aの光射出面は、両面貼合パネルP12の幅方向(一辺)に沿って長手部を有している。第3光源331aの光射出面は、両面貼合パネルP12に対して幅方向に跨って形成されている。例えば、第3光源331aとしては、第2光源321aと同様に、イマック社製のLEDライン光源(型式IDBA-LSR-1200W)を用いることができる。
第3集光レンズ331bは、第3光源331aの光射出面全体に亘って設けられている。第3集光レンズ331bも、第3光源331aの光射出面と同様に、Y方向に沿って長手部を有している。例えば、第3集光レンズ331bのY方向の長さは約1220mmである。第3集光レンズ331bはY方向において第3光源331aの光射出面よりも約20mm長くなっており、第3集光レンズ331bの両側において約10mmずつ固定代を有している。本実施形態では、第3集光レンズ331bとしてシリンドリカルレンズを用いる。
本実施形態において、第3光源装置33から射出された第3の光L3が第1主面Sf1に入射する際の第1主面Sf1における照度は約20万ルクスである。ここで、「第1主面Sf1における照度」とは、第3光源331aから射出され、第3集光レンズ331bで集光されて第1主面Sf1に入射する第3の光L3の光束を第1主面Sf1の集光領域の面積で割った値である。
第3カバー331cは、第3集光レンズ331bを第3光源331aに固定するための部材である。第3カバー331cは、平面視矩形状の枠である。第3カバー331cは、第3光源331aの光射出面と平面視重なる部分に開口部が形成されており、当該開口部から第3の光L3を射出させることができる。
尚、第3カバー331cの構成としては第3光源331aの光射出面と平面視重なる部分に開口部が形成された構成に限らない。例えば、第3カバー331cの第3光源331aの光射出面と平面視重なる部分に第3の光L3が透過可能な透明部材が配置されていてもよい。これにより、当該透明部材から第3の光L3を射出させることができ、さらに第3集光レンズ331bを保護することもできる。
第3撮像装置332は、両面貼合パネルP12に対して下側(-Z方向側)に配置され、Z方向から見た平面視において第3光源装置331とは異なる位置に配置されている。
第3撮像装置332は、受光面332sが第1主面Sf1と平行になるように配置されている。第3撮像装置332は、受光面332sと、第1主面Sf1において第3光源331aから射出された第3の光L3が集光される集光領域とが平面視重なるように配置されている。第3撮像装置332は、第3集光レンズ331bにより集光されて第1主面Sf1で反射された第3の光L3の画像を撮像する。
第3撮像装置332は、受光面332sが第1主面Sf1と平行になるように配置されている。第3撮像装置332は、受光面332sと、第1主面Sf1において第3光源331aから射出された第3の光L3が集光される集光領域とが平面視重なるように配置されている。第3撮像装置332は、第3集光レンズ331bにより集光されて第1主面Sf1で反射された第3の光L3の画像を撮像する。
なお、第3撮像装置332が配置される位置は、図9に示された位置に限らない。例えば、第3撮像装置332は、受光面332sが第1主面Sf1に対して斜めに傾くように配置されていてもよい。
第3撮像装置332は、第3集光レンズ331bにより集光されて第1主面Sf1で反射された第3の光L3の少なくとも一部を受光面332sで受光することができるように配置されていればよい。
第3撮像装置332は、第3集光レンズ331bにより集光されて第1主面Sf1で反射された第3の光L3の少なくとも一部を受光面332sで受光することができるように配置されていればよい。
このような構成により、第3検査ユニット33は、第2反転装置19を経て表示面が上向きに位置されている両面貼合パネルP12に対して、第1主面Sf1側から第3の光L3を照射して、第1主面Sf1で反射された光を第3撮像装置332で撮像し、この撮像データに基づいて両面貼合パネルP12の下面(画像表示面とは反対側の面)の欠陥の有無を検査する。
本実施形態によれば、第3検査ユニット33をさらに備えるため、両面貼合パネルP12の下面における表面部分の欠陥(例えば、偏光フィルムの表面の傷)の有無についても精度よく検査することができる。このため、画像表示面とは反対側の面に傷などの欠陥が無い両面貼合パネルが要求されても、当該要求に十分に応える両面貼合パネルを提供することができる。
本発明の好ましい実施形態を説明し、上記で説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。
以下、本発明の実施例を示すが、本発明は、これら実施例によって限定されない。
(サンプルの作製)
比較例及び実施例の検査対象用のサンプルとしては、液晶パネルと、液晶パネルを挟んで配置された一対の偏光フィルムと、を備え、一対の偏光フィルムの偏光軸同士が互いに直交して配置(クロスニコル配置)された両面貼合パネルを用いた。
(比較例)
比較例の欠陥検査装置の光源装置としては、図8Aに示したように、光源311Xaと拡散板311Xbとカバー311Xcとを備えた光源装置311Xを用いた。
(実施例)
実施例の欠陥検査装置の光源装置としては、(1)反射用として、LEDライン光源にシリンドリカルレンズが装着され、照射角度が65度である欠陥検査装置、(2)反射用(変形例)として、超高輝度LEDライン光源にシリンドリカルレンズが装着され、照明角度が60度である欠陥検査装置、の2種類の欠陥検査装置を用いた。また、(3)透過用としては、図6に示したように、超高輝度LEDライン光源にフレネルレンズが装着された欠陥検査装置(光源311aと第1集光レンズ311bとカバー311cとを備えた光源装置311)を用いた。
比較例及び実施例の検査対象用のサンプルとしては、液晶パネルと、液晶パネルを挟んで配置された一対の偏光フィルムと、を備え、一対の偏光フィルムの偏光軸同士が互いに直交して配置(クロスニコル配置)された両面貼合パネルを用いた。
(比較例)
比較例の欠陥検査装置の光源装置としては、図8Aに示したように、光源311Xaと拡散板311Xbとカバー311Xcとを備えた光源装置311Xを用いた。
(実施例)
実施例の欠陥検査装置の光源装置としては、(1)反射用として、LEDライン光源にシリンドリカルレンズが装着され、照射角度が65度である欠陥検査装置、(2)反射用(変形例)として、超高輝度LEDライン光源にシリンドリカルレンズが装着され、照明角度が60度である欠陥検査装置、の2種類の欠陥検査装置を用いた。また、(3)透過用としては、図6に示したように、超高輝度LEDライン光源にフレネルレンズが装着された欠陥検査装置(光源311aと第1集光レンズ311bとカバー311cとを備えた光源装置311)を用いた。
(両面貼合パネルの欠陥の検査の評価)
比較例及び実施例についてそれぞれ、反射用(両面貼合パネルの表面検査用)、透過用(両面貼合パネルの内部検査用)の欠陥検査装置を用いて、両面貼合パネルの欠陥の有無の検査を行った。両面貼合パネルに存在する欠陥を、比較例及び実施例についてそれぞれの欠陥検査装置で判別できるか否かを確認した。
比較例及び実施例についてそれぞれ、反射用(両面貼合パネルの表面検査用)、透過用(両面貼合パネルの内部検査用)の欠陥検査装置を用いて、両面貼合パネルの欠陥の有無の検査を行った。両面貼合パネルに存在する欠陥を、比較例及び実施例についてそれぞれの欠陥検査装置で判別できるか否かを確認した。
上記評価について、結果を表1~表4に示す。
尚、サンプル数は12とした。また、表中の「欠陥種」の欄においては、CF(カラーフィルタ)側(画像表示面側)、TFT側(バックライト側)のそれぞれにおいて、異物、気泡、繊維状欠陥などの両面貼合パネルに存在する欠陥の種類を記載した。また、表中の「結果」の欄においては、欠陥を精度よく検査することができた場合には検査可能(良)、欠陥をあまりよく検査することができなかった場合には検査不良(不良)、欠陥を全く検査することができなかった場合には検査不可(不可)と示している。また、画像を検出することができなかった場合には、画像が添付される箇所を空欄とした。
尚、サンプル数は12とした。また、表中の「欠陥種」の欄においては、CF(カラーフィルタ)側(画像表示面側)、TFT側(バックライト側)のそれぞれにおいて、異物、気泡、繊維状欠陥などの両面貼合パネルに存在する欠陥の種類を記載した。また、表中の「結果」の欄においては、欠陥を精度よく検査することができた場合には検査可能(良)、欠陥をあまりよく検査することができなかった場合には検査不良(不良)、欠陥を全く検査することができなかった場合には検査不可(不可)と示している。また、画像を検出することができなかった場合には、画像が添付される箇所を空欄とした。
評価の結果、実施例の欠陥検査装置は、比較例の欠陥検査装置よりも両面貼合パネルの欠陥を精度よく検査することができることが確認された。
また、実施例においては、(1)反射用の欠陥検査装置を用いる場合よりも(2)反射用(変形例)の欠陥検査装置を用いることによって両面貼合パネルの欠陥を精度よく検査することができることが確認された。
このように本発明の欠陥検査装置によれば、集光レンズを備えるため、検査対象の集光領域において照度を向上させることができ、比較例の欠陥検査装置では検査不可能な欠陥についても検査することができることが分かった。また、比較例の欠陥検査装置で検出可能な欠陥についてもさらに精度よく検査することができることが分かった。
また、実施例においては、(1)反射用の欠陥検査装置を用いる場合よりも(2)反射用(変形例)の欠陥検査装置を用いることによって両面貼合パネルの欠陥を精度よく検査することができることが確認された。
このように本発明の欠陥検査装置によれば、集光レンズを備えるため、検査対象の集光領域において照度を向上させることができ、比較例の欠陥検査装置では検査不可能な欠陥についても検査することができることが分かった。また、比較例の欠陥検査装置で検出可能な欠陥についてもさらに精度よく検査することができることが分かった。
1…フィルム貼合システム(光学部材貼合体の製造装置)、13…第1貼合装置(貼合装置)、17…第2貼合装置(貼合装置)、22…搬送装置、30…欠陥検査装置(検査装置)、31…第1検査ユニット、32…第2検査ユニット、33…第3検査ユニット、311…第1光源装置、311a…第1光源、311b…第1集光レンズ、312…第1撮像装置、321…第2光源装置、321a…第2光源、321b…第2集光レンズ、322…第2撮像装置、331…第3光源装置、331a…第3光源、331b…第3集光レンズ、332…第3撮像装置、AR1…第1光源の光射出面、AR2…第2光源の光射出面、P…液晶パネル(光学表示部品)、F1…光学部材、P12…両面貼合パネル(光学部材貼合体)、Sf1…第1主面、Sf2…第2主面、L1…第1の光、L2…第2の光、L3…第3の光
Claims (8)
- 光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学部材貼合体の欠陥の有無を検査する検査装置であって、
前記光学部材貼合体の第1主面に向けて第1の光を射出する第1光源と、前記第1光源と前記第1主面との間に配置され前記第1光源から射出された前記第1の光を前記第1主面に向けて集光させる第1集光レンズと、前記第1集光レンズにより集光されて前記光学部材貼合体を透過した前記第1の光の画像を撮像する第1撮像装置と、を含む第1検査ユニットを備える
ことを特徴とする検査装置。 - 前記光学部材貼合体は前記第1主面の法線方向から見て矩形形状であり、
前記第1光源は、前記光学部材貼合体の一辺に沿った長手部を有する光射出面を有し、
前記第1集光レンズは前記第1光源の光射出面全体に亘って設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 前記第1集光レンズがフレネルレンズである
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の検査装置。 - 前記光学部材貼合体の前記第1主面とは反対側の第2主面に向けて第2の光を射出する第2光源と、前記第2光源と前記第2主面との間に配置され前記第2光源から射出された前記第2の光を前記第2主面に向けて集光させる第2集光レンズと、前記第2集光レンズにより集光されて前記第2主面で反射された前記第2の光の画像を撮像する第2撮像装置と、を含む第2検査ユニットをさらに備える
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の検査装置。 - 前記第1の光が前記第1主面に入射する際の前記第1主面における照度が、前記第2の光が前記第2主面に入射する際の前記第2主面における照度よりも大きい
ことを特徴とする請求項4に記載の検査装置。 - 前記第2主面が画像表示面である
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の検査装置。 - 前記第1主面に向けて第3の光を射出する第3光源と、前記第3光源と前記第1主面との間に配置され前記第3光源から射出された前記第3の光を前記第1主面に向けて集光させる第3集光レンズと、前記第3集光レンズにより集光されて前記第1主面で反射された前記第3の光の画像を撮像する第3撮像装置と、を含む第3検査ユニットをさらに備える
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の検査装置。 - 光学表示部品に光学部材を貼合してなる光学部材貼合体の製造装置であって、
前記光学部材を搬送する搬送装置と、
前記搬送装置で搬送された前記光学部材を前記光学表示部品に貼り合わせて前記光学部材貼合体を作製する貼合装置と、
前記貼合装置により作製された前記光学部材貼合体の欠陥の有無を検査する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の検査装置と、
を含む
ことを特徴とする光学部材貼合体の製造装置。
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NENP | Non-entry into the national phase |
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