WO2023026660A1 - 光透過性積層体の検査方法および検査装置 - Google Patents

光透過性積層体の検査方法および検査装置 Download PDF

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WO2023026660A1
WO2023026660A1 PCT/JP2022/025044 JP2022025044W WO2023026660A1 WO 2023026660 A1 WO2023026660 A1 WO 2023026660A1 JP 2022025044 W JP2022025044 W JP 2022025044W WO 2023026660 A1 WO2023026660 A1 WO 2023026660A1
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light
laminate
transmitting
lower grip
inspecting
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PCT/JP2022/025044
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浩次 自然
裕司 山下
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日東電工株式会社
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    • G01N21/958—Inspecting transparent materials or objects, e.g. windscreens

Definitions

  • the present invention relates to an inspection method and an inspection apparatus for a light transmissive laminate.
  • a light-transmitting laminate for example, an optical member, an optical laminate, an optical film, a light-transmitting adhesive sheet
  • an image display device removes foreign matter inside the laminate in order to prevent image display defects.
  • a light-transmissive laminate is typically subjected to a foreign matter inspection.
  • a foreign matter inspection is typically a transmission inspection performed while conveying a long web of light-transmitting laminates, and foreign matter and/or defects can be recognized as dark spots in the transmission inspection.
  • the display performance required for image display devices has increased remarkably, and as a result, remarkably high accuracy in foreign matter inspection of light-transmissive laminates has been required.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and its main object is to provide a method for inspecting a light-transmitting laminate that can detect extremely minute foreign matter and/or defects compared with conventional methods. It is in.
  • the four sides of a sheet-shaped light-transmitting laminate are held and fixed in the air, and a transmission inspection is performed to detect defects in the light-transmitting laminate.
  • the inspection method includes temporarily attaching a first surface protective film and a second surface protective film to both surfaces of the light-transmitting laminate, respectively; Sucking the surface protection film side of 1 with a suction plate and fixing the light-transmitting laminate to the suction plate; With the light-transmitting laminate fixed to the suction plate, the second surface protection peeling off the film; sandwiching the light-transmissive laminate between the suction plate and a lower grip of a gripping member while fixing the light-transmissive laminate to the suction plate; after sandwiching, the suction plate and starting to suck the lower grip, fixing the light-transmitting laminate to the lower grip; with the light-transmitting laminate fixed to the lower grip, sucking separating the plates; peeling the second surface protective film while the light-transmitting laminate is fixed to the lower grip; Disposing an upper grip at a position corresponding to the lower grip, gripping the light transmissive laminate with the upper grip and the lower grip; and stopping the suction of the lower grip.
  • positioning portions which are convex portions, are provided on the long side ends and the short side ends of the suction plate.
  • one end of each of the long-side end positioning portion and the short-side end positioning portion of the suction plate is in contact with each other to form a right-angled corner, and the corner is in contact with the above-mentioned Positioning is performed by abutting one corner of the light transmissive laminate.
  • the lower grip is supported by a lower grip support, and the lower grip support and the lower grip define a step for positioning the light transmissive laminate, The outer edge of the permeable laminate is brought into contact with the step for positioning.
  • the step is defined at a position corresponding to the positioning portion of the suction plate when the light transmissive laminate is sandwiched between the suction plate and the lower grip.
  • the gripping member has a frame shape in plan view, and the outer edge of the light transmissive laminate is positioned to correspond to the outer edge of the gripping member.
  • the inspection method is such that the peeled first surface protective film or the second surface protective film or the peeled surface protective film is applied to at least one surface of the light transmissive laminate. It includes releasably temporarily attaching a first surface protection film or a surface protection film different from the first surface protection film. In one embodiment, the inspection method further includes applying tension to the light transmissive laminate.
  • the inspection method detects defects with a size of 8 ⁇ m to 50 ⁇ m in the light transmissive laminate.
  • the defect is detected by focusing an optical system with a predetermined magnification on the surface of the first main surface of the light-transmitting laminate, and scanning the light-transmitting laminate with the optical system. creating an XY coordinate map of the defect with the optical system; scanning the body to create an XY coordinate map of another defect; and integrating the created XY coordinate map of the defect.
  • the defect is detected by shifting the focal point of the optical system inward in the thickness direction of the light-transmissive laminate by the predetermined distance and scanning the light-transmissive laminate with the optical system.
  • the detection of the defect is performed by measuring the position of the defect in the thickness direction using an optical system having a higher magnification than the predetermined magnification only at the defect occurrence coordinates of the XY coordinate map of the integrated defect.
  • the light-transmissive laminate is selected from optical films, adhesive sheets, and combinations thereof.
  • the optical film is selected from polarizing plates, retardation plates, and laminates containing these.
  • the thickness of the light transmissive laminate is 300 ⁇ m or less. According to another aspect of the present invention, an inspection device for a light transmissive laminate is provided.
  • the inspection device includes a base frame; a gripping member provided on the base frame for gripping four sides of a light-transmitting laminate to fix the light-transmitting laminate in the air; and a gripping member provided at one end of the base frame a suction plate pivotally attached to a plate support provided via a rotation axis and configured to be positioned at a position facing the gripping member by rotation about the rotation axis; It has an imaging element for obtaining an image of the laminate, and a light source for emitting irradiation light for illuminating the light-transmitting laminate.
  • the gripping members include a first gripping member having a first upper grip and a first lower grip, a second gripping member having a second upper grip and a second lower grip, and a third upper grip. and a third lower grip, and a fourth gripping member having a fourth upper grip and a fourth lower grip, the first gripping member, the The second gripping member, the third gripping member and the fourth gripping member grip each of the four sides of the light transmissive laminate.
  • the method for inspecting a light-transmitting laminate by performing a transmission inspection in a state where the four sides of a sheet-fed light-transmitting laminate are held and fixed in the air, compared to the conventional It is possible to detect extremely small (for example, about 8 ⁇ m size) foreign matter and/or defects.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an example of transmission inspection in one embodiment of the present invention
  • (b) is a schematic cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1(a).
  • BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic perspective view which shows an example of the apparatus which fixes a light transmissive laminated body in midair in embodiment of this invention.
  • 3(a) to 3(d) are schematic cross-sectional views for explaining the procedure for fixing the light-transmitting laminate in the air using the apparatus of FIG. 2.
  • FIG. 3 is a schematic plan view illustrating a suction plate that can be used in the device of Figure 2; 3(a) to 3(c) are schematic cross-sectional views of essential parts for explaining the details of a gripping member that can be used in the apparatus of FIG. 2 and a procedure for gripping a light-transmitting laminate by the gripping member.
  • FIG. 4 is a schematic plan view illustrating means for applying tension to a light-transmitting laminate fixed in the air in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating focusing of an imaging device in detecting defects in transmission inspection;
  • FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining scanning of an XY plane of a light transmissive laminate by an imaging element in detecting a defect in transmission inspection;
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an example of an XY coordinate map of defects in detection of defects in transmission inspection;
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example of integration of XY coordinate maps of a predetermined number of
  • FIG. 1(a) is a schematic perspective view for explaining an example of transmission inspection
  • FIG. 1(b) is a schematic cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1(a).
  • the transmission inspection includes, for example, using an optical system to obtain an image of the light transmissive laminate 10 gripped on four sides by a frame-shaped gripping member 20 .
  • the gripping member 20 has an upper grip 22 and a lower grip 24 .
  • the upper grip 22 is typically composed of a first upper grip 22a, a second upper grip 22b, a third upper grip 22c and a fourth upper grip 22d corresponding to each of the four sides.
  • the lower grips 24 typically include a first lower grip 24a, a second lower grip 24b, a third lower grip 24c and a third lower grip 24c corresponding respectively to the first upper grip 22a to the fourth upper grip 22d. 4 lower grips 24d. Therefore, for example, a gripping member having a first upper grip 22a and a first lower grip 24a may be referred to as a first gripping member 20a.
  • the optical system is arranged, for example, on one side (upper side in the illustrated example) of the light-transmitting laminate 10, and an imaging device 30 for obtaining an image of the light-transmitting laminate; and a light source 40 arranged below (in the illustrated example) for emitting irradiation light for irradiating the light transmissive laminate 10 .
  • the imaging element 30 may be arranged below the light-transmitting laminate 10 and the light source 40 may be arranged above the light-transmitting laminate 10 .
  • the imaging device 30 captures a transmitted light (inspection light) image, and in the captured image, foreign matter and/or defects (hereinafter sometimes simply referred to as foreign matter or defects depending on the context) are recognized as dark spots. obtain.
  • the size of the light-transmitting laminate is, for example, 8 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably 8 ⁇ m to 30 ⁇ m, more preferably 8 ⁇ m to 30 ⁇ m. Defects of 8 ⁇ m to 20 ⁇ m size, more preferably 8 ⁇ m to 15 ⁇ m size, particularly preferably about 10 ⁇ m size can be detected. Conventionally, a foreign matter inspection of a light transmissive laminate such as an optical film is carried out while conveying a long web.
  • the present invention solves a new problem that has never existed before. Furthermore, with the configuration of the embodiment of the present invention, compared to the case where the transmission inspection is performed in a state in which only the two opposite sides of the light-transmissive laminate are supported or held and fixed in the air, the deflection is significantly increased. Since it can be suppressed, more precise inspection becomes possible.
  • the gripping member has four sub-members of the first gripping member 20a to the fourth gripping member 20d. member, one straight sub-member and one U-shaped sub-member), or three sub-members (for example, one L-shaped sub-member and two straight sub-members).
  • the transmission inspection may be an edge transmission inspection for inspecting the edge of the light-transmitting laminate, and polarizing plates for inspection are arranged in cross Nicols on both sides of the light-transmitting laminate, or the light-transmitting laminate Cross-inspection may be performed by placing a polarizer for inspection in crossed nicols on one side of the light-transmissive laminate when the body includes a polarizer.
  • Light-transmitting laminates include any suitable light-transmitting laminates that require foreign matter inspection. Specific examples include optical films, pressure-sensitive adhesive sheets, and combinations thereof (for example, pressure-sensitive adhesive layer-attached optical films). Examples of optical films include polarizing plates, retardation plates, conductive films for touch panels, surface treatment films, and laminates obtained by appropriately laminating these according to the purpose (e.g., antireflection circular polarizing plate, touch panel polarizing plate with a conductive layer).
  • a pressure-sensitive adhesive sheet typically includes a pressure-sensitive adhesive and a release film temporarily adhered to at least one side thereof.
  • the light-transmitting laminate may have a structure of low-reflection layer/substrate for low-reflection layer/retardation layer/polarizer/protective layer/hard coat layer.
  • the thickness of the light-transmissive laminate is preferably 300 ⁇ m or less, more preferably 280 ⁇ m or less, still more preferably 250 ⁇ m or less. According to the embodiment of the present invention, even in such a thin light-transmissive laminate, minute foreign matter can be detected satisfactorily.
  • the lower limit of the thickness of the light transmissive laminate may be 30 ⁇ m, for example.
  • the light-transmitting laminate 10 can be produced, for example, by laminating each layer constituting the light-transmitting laminate by so-called roll-to-roll.
  • the produced long optically transparent laminate is cut into a predetermined size and subjected to a foreign matter inspection.
  • the size may typically be a size that allows multiple final products to be obtained. After inspection, the light transmissive laminate can typically be cut to the final product size and shipped.
  • the light-transmitting laminate 10 has a first main surface 10a and a second main surface 10b.
  • a surface protective film may be detachably temporarily attached to at least one surface (typically both surfaces).
  • By temporarily attaching the surface protective film it is possible to prevent the occurrence of scratches on the light-transmitting laminate and the adhesion of foreign matter to the light-transmitting laminate, so that foreign matter inspection can be performed with higher accuracy.
  • Furthermore, by temporarily attaching the surface protective film it is possible to secure the rigidity (resilience) when the light-transmitting laminate is subjected to inspection.
  • the surface protective film is typically peeled off during inspection. After completion of the inspection, the surface protective film that was peeled off during the inspection may be temporarily adhered to the surface of the light-transmitting laminate again, or another surface protective film may be temporarily adhered in a detachable manner.
  • a reflective protective film may be detachably temporarily attached to, for example, the first main surface 10a of the light-transmitting laminate 10 .
  • the autofocus of the imaging device may be on the first main surface of the light-transmitting laminate.
  • the reflective protective film typically has the function of reflecting the irradiation light when the focal point of the optical system with a predetermined magnification is aligned with the surface of the first main surface of the light-transmitting laminate and transmitting the inspection light. have.
  • the reflective protective film can typically be temporarily attached inside the surface protective film.
  • the reflective protective film satisfies the following relationship: y ⁇ 0.0181x ⁇ 11.142
  • x is the absolute value of the detection wavelength in the wavelength range of 650 nm to 800 nm
  • y is the absolute value of the reflectance.
  • the autofocus of the imaging element can be made to function more satisfactorily.
  • the reflective protective film can be composed of, for example, a cyclic olefin resin described in [0031] of JP-A-2019-099751. Examples of cyclic olefin resins include polynorbornene.
  • a commercially available product may be used as the cyclic olefin resin.
  • Specific examples of commercially available products include Zeonor and Zeonex manufactured by Nippon Zeon, Arton manufactured by JSR, Appel manufactured by Mitsui Chemicals, and Topas manufactured by TOPAS ADVANCED POLYMERS.
  • the cyclic olefin resin film preferably contains 50% by weight or more of the cyclic olefin resin.
  • a hard coat layer may be formed on the surface of the reflective protective film. By forming the hard coat layer, it is possible to prevent the occurrence of scratches on the reflective protective film and the adhesion of foreign matter to the reflective protective film. Foreign objects and/or defects can be accurately detected.
  • multiple reflective protective films may be temporarily attached. For example, if two foreign matter inspections are scheduled, two reflective protective films are attached together so that the inner reflection can be reduced by peeling off one outer reflective protective film before the second foreign matter inspection. Since it is possible to prevent the occurrence of scratches on the protective film and the adhesion of foreign substances to the inner reflective protective film, the foreign substance inspection can be performed more accurately and multiple times. Note that even when multiple inspections are scheduled, only one reflective protective film may be temporarily attached.
  • the surface protective film and the reflective protective film may be temporarily attached to the light-transmitting laminate by roll-to-roll (that is, before cutting), or may be temporarily attached after cutting.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of a device for fixing a light-transmitting laminate in the air
  • FIGS. is a schematic cross-sectional view for explaining the procedure for fixing the in the air.
  • 3(a) to 3(d) are sectional views seen from the side of the gripping member 20b (left side in FIG. 1(b)).
  • the illustrated device 100 has a base frame 50 as a foundation, and a gripping member 20 and a suction plate 60 provided on the base frame 50 . The procedure for fixing the light-transmitting laminate in the air will be described below.
  • the light-transmitting laminate 10 is fixed by suction with a suction plate 60 .
  • surface protective films 71 and 72 are temporarily attached to both surfaces of the light-transmissive laminate 10, and the surface protective film 71 is arranged on the suction plate 60 side.
  • the suction plate 60 is rectangular in plan view as shown in FIG. 4, has a fixing surface and a back surface for fixing the light-transmitting laminate, and has a plurality of suction holes 62 communicating between the fixing surface side and the back surface side. have.
  • the suction plate 60 is pivotally attached via a rotating shaft 66 to a plate support 64 provided at one end of the base frame 50 .
  • the suction plate 60 may be provided with positioning portions 68, 68 at the long and short side ends, as shown in FIG.
  • the positioning portions 68, 68 are, for example, projections, typically projections. One end of each positioning part on the long side and the positioning part on the short side are in contact with each other so as to form a right-angled corner.
  • the positioning portions 68 are provided on two sides, one long side and one short side, but they may be provided on four sides (that is, in a frame shape). In this state, the surface protection film 72 is peeled off from the light-transmitting laminate 10 .
  • the suction plate 60 is rotated in the direction of the base frame 50 (clockwise in the illustrated example) with the light transmissive laminate 10 fixed by suction, and the holding member 20 (substantially Specifically, the jig 90 supporting the grip member 20 is lifted by disposing it at a position facing the lower grip 24 ) and lifting the lifting mechanism 80 to move the light transmissive laminate 10 to the suction plate 60 . and the lower grip 24 of the gripping member 20.
  • the first lower grip 24a first gripping member 20a
  • the third lower grip 24c third gripping member 20c
  • the light transmissive laminate 10 has its outer edge corresponding to the outer edge of the frame-shaped lower grip 24 (first lower grip 24a to first lower grip 24d), for example, by the positioning portions 68, 68 described above. are positioned as follows.
  • the lower grip 24 has a fixing surface for fixing the light-transmitting laminated body and a back surface on the base frame side, and has a plurality of suction holes (not shown) communicating between the fixing surface side and the back surface side.
  • a positioning pin 82 is provided at a predetermined position on the lower grip 24 side of the elevating mechanism 80 in the illustrated example, and the positioning pin 82 is provided on the elevating mechanism side of the jig 90 when the elevating mechanism 80 is raised.
  • the suction plate 60 is moved away from the base frame 50 (counterclockwise in the illustrated example). ) to expose the surface protection film 71 temporarily attached to the light-transmitting laminate 10 . Thereafter, as shown in FIG. 3(c), the surface protection film 71 is removed from the light transmissive laminate 10 by peeling.
  • the upper grip 22 is arranged at a position corresponding to the lower grip 24 on the side opposite to the lower grip 24 of the light transmissive laminate 10, and the upper grip 22 and the lower grip 24 hold the light transmissive laminate 10 .
  • the four sides of the light transmissive laminate 10 are held and fixed in the air.
  • the light transmissive laminate 10 is subjected to transmission inspection (foreign matter inspection).
  • the gripped portion of the light-transmitting laminate is typically a non-product area in the final product (when the light-transmitting laminate is an optical film, for example, an image non-display area corresponding part).
  • FIGS. 5(a) to 5(c) are schematic cross-sectional views of essential parts for explaining such a procedure for the first gripping member 20a.
  • the gripping mechanism is the same for the second gripping member 20b, the third gripping member 20c and the fourth gripping member 20d.
  • the lower grip 24a is provided on the lower grip supporting portion 25 in the gripping member 20a.
  • the lower grip support portion 25 is provided on the base portion 28 .
  • the lower grip supporting portion 25 has a convex portion 25a, and the convex portion 25a and the lower grip 24a define a step 25b for positioning the light transmissive laminate 10. As shown in FIG.
  • the step 25b is typically defined at a position corresponding to the positioning portion 68 (if present) of the suction plate when the light transmissive laminate 10 is sandwiched between the suction plate 60 and the lower grip 24a.
  • An upper grip support portion 26 is pivotably attached via a rotating shaft 27 to the outside of the lower grip support portion 25 of the base portion 28 .
  • An upper grip 22 a is provided at a distal portion of the upper grip support portion 26 with respect to the rotation shaft 27 .
  • the lower grip support portion 25 and the upper grip support portion 26 are provided on the base portion in the illustrated example, they may be provided on the jig 90 .
  • the suction plate 60 by rotating the suction plate 60 as described above, the light transmissive laminate 10 is sandwiched between the suction plate 60 and the lower grip 24a of the gripping member 20a.
  • the light transmissive laminate 10 is positioned so that its outer edge contacts the positioning step 25b.
  • the outer edge of the light transmissive laminate 10 corresponds to the outer edge of the frame-shaped lower grip 24a.
  • the suction of the suction plate 60 is stopped, the suction of the lower grip 24a is started, and the light transmissive laminate 10 is fixed by suction to the lower grip 24a.
  • the surface protection film 71 is peeled off from the light transmissive laminate 10 .
  • the fixing means 29 is a screw, and the rotating shaft 27 can be fixed by tightening the screw and pressing it against the rotating shaft 27 .
  • tension may be applied to the light-transmitting laminate 10 fixed in the air.
  • first gripping member 20a and the third gripping member 20c, and the second gripping member 20b and the fourth gripping member 20d are configured to be able to approach or separate from each other.
  • first gripping member 20a may be fixed and tension may be applied to second gripping member 20b, third gripping member 20c and fourth gripping member 20d.
  • the second gripping member 20b, the third gripping member 20c, and the fourth gripping member 20d may be configured to be slidable, and may be movable with play as long as the tension is appropriately applied. .
  • the tension is typically applied by an elastic member (for example, a spring) 23 in a direction in which the opposing gripping members are relatively separated.
  • an elastic member for example, a spring
  • the tension can be controlled by adjusting the strength of the spring itself and the tightness of the fixing screw of the spring.
  • D. Defect Detection Defect detection is typically performed using an optical system (including the imaging element 30 and the light source 40) as shown in FIG. 1, as described above. An example will be specifically described below.
  • an optical system including the imaging element 30 and the light source 40
  • FIG. 1 Align with the surface of surface 10a.
  • the imaging device 30 scans the entire plane (XY plane) of the light transmissive laminate 10 to create an XY coordinate map (first XY coordinate map) of the defect.
  • the defect is recognized as a dark spot, so in the first XY coordinate map, the vicinity of the first main surface 10a of the light transmissive laminate 10 (inward in the thickness direction from the first main surface) up to a predetermined distance) are recognized as dark spots on the image, for example, as shown in FIG. It should be noted that it may not be possible to detect minute defects at deep positions in the thickness direction (positions close to the second main surface) only with the first XY coordinate map. On the other hand, according to the embodiment of the present invention, as will be described later, defects are detected by shifting a predetermined distance P inward in the thickness direction from the surface of the first main surface, thereby detecting defects in the light transmissive laminate. A minute defect can be accurately detected over the entire thickness direction.
  • the focal point of the imaging element 30 is shifted inward in the thickness direction (Z direction) by a predetermined distance P from the surface of the first main surface 10a of the light transmissive laminate 10, and the light is transmitted.
  • a predetermined position inside the thickness direction of the flexible laminate 10 is focused.
  • the imaging device 30 scans the entire XY plane of the light transmissive laminate 10 to create an XY coordinate map (second XY coordinate map) of the defect. .
  • the defects in the vicinity of a predetermined position inward in the thickness direction of the light-transmitting laminate 10 are located at positions substantially different from those in FIG.
  • the predetermined distance P may be referred to as an imaging pitch. Focusing of the imager may be accomplished using any suitable means.
  • the image sensor itself may be moved in the Z direction, the focal length of the image sensor may be changed by a lens or the like, or these may be combined.
  • the illustrated example shows a mode in which the focal length of the image sensor is changed by a lens or the like.
  • the focal point of the imaging device 30 is further shifted by a predetermined distance P in the thickness direction (Z direction), and the next predetermined distance inside the thickness direction of the light transmissive laminate 10 is obtained. Focus on position. In this state, the entire XY plane of the light-transmissive laminate 10 is scanned by the imaging device 30 as shown in FIG. . This operation is repeated a predetermined number of times as necessary to create an XY coordinate map of a predetermined number of defects.
  • the imaging pitch and the number of XY coordinate maps of defects to be created can be appropriately set according to the total thickness of the light-transmitting laminate, the number of layers constituting the light-transmitting laminate, the thickness of each layer, and the like.
  • the imaging pitch P is, for example, 10 ⁇ m to 100 ⁇ m, preferably 20 ⁇ m to 80 ⁇ m, more preferably 40 ⁇ m to 60 ⁇ m. According to such a configuration, substantially all defects existing in the thickness direction (thus, substantially all defects in the light-transmitting laminate) and their approximate position can be detected.
  • FIG. 7 shows a mode in which three defect XY coordinate maps are created, the number of defect XY coordinate maps to be created is not limited to this, preferably 2 to 10, and more preferably. is 3-8, more preferably 4-6.
  • FIG. 10 shows an example of creating a defect XY coordinate map (integrated XY coordinate map) by integrating XY coordinate maps of five defects.
  • FIG. 10 by integrating each image data, defects present in each XY coordinate map can be expressed on a common XY coordinate. In this way an integrated XY coordinate map can be created.
  • substantially all defects in the light-transmissive laminate are expressed in XY coordinates (two-dimensional coordinates).
  • the predetermined magnification (low magnification) of the imaging element in creating the integrated XY coordinate map as described above is preferably less than 10 times, more preferably 5 times or less.
  • the lower limit of the magnification can be, for example, 1.5 times. If the said magnification is such a range, the wide range of a light transmissive laminated body can be imaged efficiently, and as a result, an integrated XY coordinate map can be produced efficiently.
  • the depth of the defect (position in the thickness direction of the light-transmitting laminate) is measured.
  • the position of the defect in the thickness direction is measured only at the defect occurrence coordinates in the integrated XY coordinate map.
  • substantially all defects in the light-transmitting laminate are represented by two-dimensional coordinates. , the thickness direction position of substantially all defects in the light transmissive laminate can be detected.
  • the measurement of the depth of the defect is performed by focusing the imaging element on the surface of the first main surface of the light-transmitting laminate, and moving the focus inward in the thickness direction of the light-transmitting laminate to the first main surface. measuring the distance from the surface of the face to the defect. Specifically, the focal point of the imaging element is moved in the thickness direction, a position with high contrast is recognized as the focused position, and the distance from the first main surface to the focused position is defined as the position of the defect in the thickness direction. be able to. By detecting the exact position of the defect in the thickness direction, the product inspection efficiency and shipping efficiency can be significantly improved.
  • the magnification (high magnification) of the imaging element in depth measurement which has the drawbacks described above, is preferably 10 times or more, more preferably 20 times or more.
  • the upper limit of the magnification can be, for example, 50 times. If the magnification is within such a range, the position of the minute defect in the thickness direction can be reliably detected.
  • Defective depth measurement is described, for example, in JP-A-2001-124660, JP-A-2004-077261, and JP-A-2009-250893. The descriptions of these publications are incorporated herein by reference.
  • the detection of the defect is preferably the amount of variation in the thickness direction (Z direction) of the first main surface of the light-transmitting laminate per scanning distance of 1000 ⁇ m by the imaging device in the XY coordinate map of the defect. is within ⁇ 10 ⁇ m, more preferably within ⁇ 8 ⁇ m.
  • the defect detection is performed in the area where the deflection angle of the light transmissive laminate is preferably within ⁇ 0.57°, more preferably within ⁇ 0.50° with respect to the horizontal direction. can be done in That is, in any of the embodiments, defects can be detected in areas where the light-transmitting laminate has very little deflection.
  • transmission inspection defect detection
  • the light-transmitting laminate can typically be cut to the final product size and shipped as described above.
  • the peeled surface protective film may be re-attached temporarily to the light-transmissive laminate in a peelable manner, if necessary.
  • the method for inspecting a light-transmitting laminate according to the embodiment of the present invention can be suitably used for detecting foreign substances such as optical films and pressure-sensitive adhesive sheets in the manufacturing process of image display devices.

Abstract

従来に比べて格段に微小な異物を検出し得る光透過性積層体の検査方法が提供される。本発明の実施形態による光透過性積層体の検査方法は、枚葉の光透過性積層体の４辺を把持して中空に固定した状態で透過検査を行い、光透過性積層体における欠点を検出することを含む。１つの実施形態においては、検査方法は、光透過性積層体に張力を付与することをさらに含む。１つの実施形態においては、検査方法は、光透過性積層体における８μｍ～５０μｍサイズの欠点を検出する。１つの実施形態においては、光透過性積層体の厚みは３００μｍ以下である。

Description

光透過性積層体の検査方法および検査装置
　本発明は、光透過性積層体の検査方法および検査装置に関する。
　画像表示装置に適用される光透過性積層体（例えば、光学部材、光学積層体、光学フィルム、光透過性粘着シート）は、画像表示欠陥等を防止するために当該積層体内部の異物を排除する必要がある。そのため、このような光透過性積層体は、代表的には異物検査に供される。異物検査は、代表的には、光透過性積層体の長尺状のウェブを搬送しながら行われる透過検査であり、当該透過検査において異物および／または欠点は暗点として認識され得る。近年、画像表示装置に要求される表示性能が格段に高くなり、その結果、光透過性積層体の異物検査の精度についても格段に高いものが要求されるようになっている。具体的には、従来は５０μｍ程度の異物および／または欠点を検出すれば許容されていたところ、１０μｍ程度の異物および／または欠点を検出する必要が生じている。しかし、上記のような長尺状のウェブを搬送しながら行われる異物検査では、このように小さな異物および／または欠点を検出することはきわめて困難である。
特開２００５－０６２１６５号公報
　本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的は、従来に比べて格段に微小な異物および／または欠点を検出し得る光透過性積層体の検査方法を提供することにある。
　本発明の実施形態による光透過性積層体の検査方法は、枚葉の光透過性積層体の４辺を把持して中空に固定した状態で透過検査を行い、該光透過性積層体における欠点を検出することを含む。
　１つの実施形態においては、上記検査方法は、上記光透過性積層体の両面に第１の表面保護フィルムおよび第２の表面保護フィルムをそれぞれ仮着すること；該光透過性積層体の該第１の表面保護フィルム側を吸引プレートにより吸引し、該光透過性積層体を該吸引プレートに固定すること；該光透過性積層体を該吸引プレートに固定した状態で、該第２の表面保護フィルムを剥離すること；該光透過性積層体を該吸引プレートに固定した状態で、該光透過性積層体を該吸引プレートと把持部材の下グリップとで挟むこと；挟み込みの後、該吸引プレートの吸引を停止し、かつ、該下グリップの吸引を開始し、該光透過性積層体を該下グリップに固定すること；該光透過性積層体を該下グリップに固定した状態で、該吸引プレートを離間させること；該光透過性積層体を該下グリップに固定した状態で、該第２の表面保護フィルムを剥離すること； 該光透過性積層体の該下グリップと反対側の面の該下グリップに対応する位置に上グリップを配置し、該上グリップと該下グリップとにより該光透過性積層体を把持すること；および、該下グリップの吸引を停止すること；を含む。
　１つの実施形態においては、上記吸引プレートの長辺端部および短辺端部には、凸部である位置決め部が設けられている。
　１つの実施形態においては、上記吸引プレートの長辺端部の位置決め部と短辺端部の位置決め部とは、直角の角部を形成するようそれぞれの一端が接しており、該角部に上記光透過性積層体の１つの隅部が当接されて位置決めが行われる。
　１つの実施形態においては、上記下グリップは下グリップ支持部により支持され、該下グリップ支持部と該下グリップとにより、上記光透過性積層体の位置決め用の段差が規定されており、該光透過性積層体の外縁が該段差に当接されて位置決めが行われる。
　１つの実施形態においては、上記段差は、上記光透過性積層体を上記吸引プレートと上記下グリップとで挟み込む際に、該吸引プレートの上記位置決め部に対応する位置に規定されている。
　１つの実施形態においては、上記把持部材は平面視枠状であり、上記光透過性積層体の外縁は該把持部材の外縁に対応するよう位置決めされる。
　１つの実施形態においては、上記検査方法は、上記欠点の検出の後、上記光透過性積層体の少なくとも一方の表面に、上記剥離した第１の表面保護フィルムまたは第２の表面保護フィルムあるいは該第１の表面保護フィルムまたは該第１の表面保護フィルムとは別の表面保護フィルムを剥離可能に仮着することを含む。
　１つの実施形態においては、上記検査方法は、上記光透過性積層体に張力を付与することをさらに含む。
　１つの実施形態においては、上記検査方法は、上記光透過性積層体における８μｍ～５０μｍサイズの欠点を検出する。
　１つの実施形態においては、上記欠点の検出は、所定倍率の光学系の焦点を上記光透過性積層体の第１主面の表面に合わせ、該光学系で該光透過性積層体を走査して欠点のＸＹ座標マップを作成すること；該光学系の焦点を該光透過性積層体の第１主面の表面から厚み方向内方に所定距離ずらして、該光学系で該光透過性積層体を走査して別の欠点のＸＹ座標マップを作成すること；および、該作成した欠点のＸＹ座標マップを統合すること；を含む。
　１つの実施形態においては、上記欠点の検出は、上記光学系の焦点を上記光透過性積層体の厚み方向内方に上記所定距離さらにずらして該光学系で該光透過性積層体を走査することを所定回数繰り返し、所定数の欠点のＸＹ座標マップを作成することを含む。
　１つの実施形態においては、上記欠点の検出は、上記統合した欠点のＸＹ座標マップの欠点発生座標のみにおいて、上記所定倍率よりも高倍率の光学系を用いて該欠点の厚み方向の位置を測定することを含む。
　１つの実施形態においては、上記光透過性積層体は、光学フィルム、粘着剤シート、およびこれらの組み合わせから選択される。１つの実施形態においては、上記光学フィルムは、偏光板、位相差板、およびこれらを含む積層体から選択される。１つの実施形態においては、上記光透過性積層体の厚みは３００μｍ以下である。
　本発明の別の局面によれば、光透過性積層体の検査装置が提供される。該検査装置は、ベースフレームと；該ベースフレームに設けられ、光透過性積層体の４辺を把持して該光透過性積層体を中空に固定する把持部材と；該ベースフレームの一端に設けられたプレート支持部に回転軸を介して枢動可能に取り付けられ、該回転軸を中心とした回転により該把持部材に対向する位置に配置可能に構成されている吸引プレートと；該光透過性積層体の画像を得る撮像素子と；該光透過性積層体を照射する照射光を発する光源と；を有する。該把持部材は、第１の上グリップと第１の下グリップとを有する第１の把持部材、第２の上グリップと第２の下グリップとを有する第２の把持部材、第３の上グリップと第３の下グリップとを有する第３の把持部材、および、第４の上グリップと第４の下グリップとを有する第４の把持部材で構成されており、該第１の把持部材、該第２の把持部材、該第３の把持部材および該第４の把持部材が、該光透過性積層体の４辺のそれぞれを把持する。
　本発明の実施形態による光透過性積層体の検査方法によれば、枚葉の光透過性積層体の４辺を把持して中空に固定した状態で透過検査を行うことにより、従来に比べて格段に微小な（例えば、８μｍサイズ程度の）異物および／または欠点を検出することができる。
（ａ）は、本発明の１つの実施形態における透過検査の一例を説明する概略斜視図であり；（ｂ）は、図１（ａ）のＢ－Ｂ線による概略断面図である。 本発明の実施形態において光透過性積層体を中空に固定する装置の一例を示す概略斜視図である。 （ａ）～（ｄ）は、図２の装置を用いて光透過性積層体を中空に固定する手順を説明する概略断面図である。 図２の装置に用いられ得る吸引プレートを説明する概略平面図である。 （ａ）～（ｃ）は、図２の装置に用いられ得る把持部材ならびに把持部材による光透過性積層体の把持手順の詳細を説明する要部概略断面図である。 本発明の実施形態において中空に固定された光透過性積層体に張力（テンション）を付与する手段を説明する概略平面図である。 透過検査の欠点の検出における撮像素子の焦点合わせを説明する概略図である。 透過検査の欠点の検出における撮像素子による光透過性積層体のＸＹ平面の走査を説明する概略斜視図である。 透過検査の欠点の検出における欠点のＸＹ座標マップの一例を説明する概念図である。 透過検査の欠点の検出における所定数の欠点のＸＹ座標マップの統合の一例を説明する概念図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。また、見やすくするために図面はすべて概念的および模式的に表されており、実際の状態を正確に描いたものではない。
Ａ．光透過性積層体の検査方法の概略
　本発明の実施形態による光透過性積層体の検査方法は、枚葉の光透過性積層体の４辺を把持して中空に固定した状態で透過検査を行い、当該光透過性積層体における欠点を検出することを含む。図１（ａ）は、透過検査の一例を説明する概略斜視図であり；図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ－Ｂ線による概略断面図である。透過検査は、例えば、光学系を用いて、枠状の把持部材２０で４辺を把持された光透過性積層体１０の画像を得ることを含む。把持部材２０は、上グリップ２２と下グリップ２４とを有する。上グリップ２２は、代表的には、４辺のそれぞれに対応する第１の上グリップ２２ａ、第２の上グリップ２２ｂ、第３の上グリップ２２ｃおよび第４の上グリップ２２ｄで構成されている。下グリップ２４は、代表的には、第１の上グリップ２２ａ～第４の上グリップ２２ｄのそれぞれに対応する第１の下グリップ２４ａ、第２の下グリップ２４ｂ、第３の下グリップ２４ｃおよび第４の下グリップ２４ｄで構成されている。したがって、例えば、第１の上グリップ２２ａと第１の下グリップ２４ａとを有する把持部材を第１の把持部材２０ａと称する場合がある。光学系は、例えば、光透過性積層体１０の一方の側（図示例では上方）に配され、光透過性積層体の画像を得る撮像素子３０と；光透過性積層体１０の他方の側（図示例では下方）に配され、光透過性積層体１０を照射する照射光を発する光源４０と；を含む。なお、撮像素子３０が光透過性積層体１０の下方に配され、光源４０が光透過性積層体１０の上方に配されてもよい。撮像素子３０は、透過光（検査光）像を撮像し、当該撮像した画像において、異物および／または欠点（以下、文脈に応じて単に異物または欠点と称する場合がある）は暗点として認識され得る。中空固定および透過検査のより具体的な実施形態については後述する。枚葉の光透過性積層体の４辺を把持して中空に固定した状態で透過検査を行うことにより、光透過性積層体において例えば８μｍ～５０μｍサイズ、好ましくは８μｍ～３０μｍサイズ、より好ましくは８μｍ～２０μｍサイズ、さらに好ましくは８μｍ～１５μｍサイズ、特に好ましくは約１０μｍサイズの欠点を検出することができる。従来、光学フィルムのような光透過性積層体の異物検査は長尺状のウェブを搬送しながら行われている。このような異物検査によれば、小さな（代表的には、５０μｍ以下のサイズの）異物を検出することは実質的に不可能である。なお、従来は５０μｍサイズ程度の異物を検出すれば許容されていたので、ウェブ搬送による異物検査に特段の問題は生じていなかったところ、画像表示装置の高精度化に伴い、１０μｍサイズ程度の異物を検出する必要が新たに生じてきた。本発明者らはこのような問題について鋭意検討した結果、搬送時のウェブのバタつきおよび／または搬送装置の振動により撮像素子による正確な画像が得られないことに起因し得ることを見出した。そして、試行錯誤の結果、光透過性積層体を枚葉状に裁断し、当該枚葉状の光透過性積層体を中空に固定した状態で（すなわち、載置せずに）透過検査を行うことにより、搬送時のウェブのバタつきおよび／または搬送装置の振動による悪影響を排除できるのみならず、載置面の異物等の悪影響も排除した。その結果、きわめて高精度の異物検査を実現し、１０μｍサイズ程度の異物および／または欠点を検出することを可能にした。このように、本発明は、従来になかった新たな課題を解決するものである。さらに、本発明の実施形態のような構成であれば、光透過性積層体の対向する２辺のみを支持または把持して中空に固定した状態で透過検査を行う場合に比べて撓みを顕著に抑制できるので、より精密な検査が可能となる。なお、図示例では把持部材が第１の把持部材２０ａ～第４の把持部材２０ｄの４つのサブ部材を有する構成を説明したが、把持部材は２つのサブ部材（例えば、２つのＬ字型サブ部材、１つの直線状サブ部材と１つのコの字型サブ部材）を有していてもよく、３つのサブ部材（例えば、１つのＬ字型サブ部材と２つの直線状サブ部材）を有していてもよい。また、透過検査は、光透過性積層体のエッジを検査するエッジ透過検査であってもよく、光透過性積層体の両側に検査用偏光板をクロスニコルに配置する、または、光透過性積層体が偏光子を含む場合に光透過性積層体の一方に検査用偏光板をクロスニコルに配置するクロス検査であってもよい。
Ｂ．光透過性積層体
　光透過性積層体としては、異物検査が必要とされる任意の適切な光透過性の積層体が挙げられる。具体例としては、光学フィルム、粘着剤シート、およびこれらの組み合わせ（例えば、粘着剤層付光学フィルム）が挙げられる。光学フィルムとしては、例えば、偏光板、位相差板、タッチパネル用導電性フィルム、表面処理フィルム、および、これらを目的に応じて適切に積層した積層体（例えば、反射防止用円偏光板、タッチパネル用導電層付偏光板）が挙げられる。粘着剤シートは、代表的には、粘着剤とその少なくとも一方の側に仮着された離型フィルムとを含む。１つの実施形態においては、光透過性積層体は、低反射層／低反射層用基材／位相差層／偏光子／保護層／ハードコート層の構成を有していてもよい。光透過性積層体の厚みは、好ましくは３００μｍ以下であり、より好ましくは２８０μｍ以下であり、さらに好ましくは２５０μｍ以下である。本発明の実施形態によれば、このような薄型の光透過性積層体においても微小な異物を良好に検出することができる。光透過性積層体の厚みの下限は、例えば３０μｍであり得る。
　光透過性積層体１０は、例えば、光透過性積層体を構成する各層をいわゆるロールトゥロールにより積層することにより作製され得る。作製された長尺状の光透過性積層体は、所定サイズに裁断されて異物検査に供される。当該サイズは、代表的には、最終製品が複数枚得られるサイズであり得る。検査終了後、光透過性積層体は、代表的には最終製品サイズに裁断されて出荷され得る。
　光透過性積層体１０は、第１主面１０ａと第２主面１０ｂとを有する。１つの実施形態においては、光透過性積層体は、異物検査に供される際、少なくとも一方の表面（代表的には、両表面）に表面保護フィルムが剥離可能に仮着されてもよい。表面保護フィルムを仮着することにより、光透過性積層体のキズの発生、光透過性積層体への異物の付着等を防止することができるので、より高精度で異物検査を行うことができる。さらに、表面保護フィルムを仮着することにより、光透過性積層体が検査に供される際の剛性（コシ）を確保することができる。表面保護フィルムは、代表的には、検査時に剥離除去される。検査終了後には、検査時に剥離された表面保護フィルムが光透過性積層体の表面に再度仮着されてもよく、別の表面保護フィルムが剥離可能に仮着されてもよい。
　１つの実施形態においては、光透過性積層体１０の例えば第１主面１０ａに反射性保護フィルムが剥離可能に仮着されてもよい。光透過性積層体の種類・構成によっては（例えば、光透過性積層体が低反射層（ＡＲ層）を含む場合には）光透過性積層体の第１主面に撮像素子のオートフォーカスが機能しない場合があるところ、反射性保護フィルムを仮着することにより、そのような場合であっても光透過性積層体の第１主面に撮像素子のオートフォーカスを良好に機能させることができる。反射性保護フィルムは、代表的には、所定倍率の光学系の焦点を光透過性積層体の第１主面の表面に合わせるときの照射光を反射し、かつ、検査光を透過する機能を有する。表面保護フィルムが仮着される場合には、反射性保護フィルムは、代表的には、表面保護フィルムの内側に仮着され得る。
　１つの実施形態においては、反射性保護フィルムは以下の関係を満足する：
　　　ｙ≧０．０１８１ｘ－１１．１４２
ここで、ｘは６５０ｎｍ～８００ｎｍの波長領域での検出波長の絶対値であり、ｙは反射率の絶対値である。このような構成であれば、撮像素子のオートフォーカスをより良好に機能させることができる。反射性保護フィルムとしては、上記機能を有する限りにおいて任意の適切な構成が採用され得る。具体的には、反射性保護フィルムは、例えば特開２０１９－０９９７５１号公報の［００３１］に記載の環状オレフィン系樹脂で構成され得る。環状オレフィン系樹脂としては、例えばポリノルボルネンが挙げられる。環状オレフィン系樹脂は、市販品を用いてもよい。市販品の具体例としては、日本ゼオン製のゼオノアおよびゼオネックス、ＪＳＲ製のアートン、三井化学製のアペル、ＴＯＰＡＳ　ＡＤＶＡＮＣＥＤ　ＰＯＬＹＭＥＲＳ製のトパス等が挙げられる。環状オレフィン系樹脂フィルムは、環状オレフィン系樹脂を５０重量％以上含有するものが好ましい。１つの実施形態においては、反射性保護フィルムの表面にハードコート層が形成されていてもよい。ハードコート層を形成することにより、反射性保護フィルムのキズの発生、反射性保護フィルムへの異物の付着等を防止することができるので、より高精度で異物検査を行うことができ、微小な異物および／または欠点を正確に検出することができる。
　反射性保護フィルムは、予定される検査回数に応じて、複数枚を仮着してもよい。例えば異物検査が２回予定されている場合には、反射性保護フィルムを２枚貼り合わせることにより、２回目の異物検査の前に外側の反射性保護フィルムを１枚剥離すれば、内側の反射性保護フィルムのキズの発生、内側の反射性保護フィルムへの異物の付着等を防止することができるので、より高精度で複数回の異物検査を行うことができる。なお、複数回の検査が予定されている場合であっても、反射性保護フィルムを１枚のみ仮着してもよい。
　表面保護フィルムおよび反射性保護フィルムは、ロールトゥロールにより（すなわち、裁断前に）光透過性積層体に仮着されてもよく、裁断後に仮着されてもよい。
　以下、透過検査における欠点の検出をより具体的に説明する。
Ｃ．光透過性積層体の中空での固定
　欠点の検出においては、上記のとおり、枚葉の光透過性積層体１０は把持部材２０で４辺を把持された状態で中空に固定される。図２は、光透過性積層体を中空に固定する装置の一例を示す概略斜視図であり；図３（ａ）～図３（ｄ）は、そのような装置を用いて光透過性積層体を中空に固定する手順を説明する概略断面図である。なお、図３（ａ）～図３（ｄ）は、把持部材２０ｂ側（図１（ｂ）の左側）から見た断面図である。図示例の装置１００は、土台となるベースフレーム５０と、ベースフレーム５０に設けられた把持部材２０および吸引プレート６０と、を有する。以下、光透過性積層体を中空に固定する手順を説明する。
　まず、図３（ａ）に示すように、光透過性積層体１０を吸引プレート６０により吸引固定する。図示例においては、光透過性積層体１０の両面に表面保護フィルム７１、７２が仮着されており、表面保護フィルム７１が吸引プレート６０側に配置されている。光透過性積層体の両面に表面保護フィルムを仮着した状態で光透過性積層体を吸引固定することにより、光透過性積層体の剛性（コシ）を保持した状態での固定が可能となって取り扱いが容易となり、かつ、シワ、撓みおよび歪みを良好に防止することができる。その結果、高精度で異物検査を実施することができ、微小な異物および／または欠点を正確に検出することができる。
　吸引プレート６０は、図４に示すように平面視矩形であり、光透過性積層体を固定する固定面と裏面とを有し、固定面側と裏面側とを連通する複数の吸引孔６２を有する。吸引プレート６０は、ベースフレーム５０の一端に設けられたプレート支持部６４に回転軸６６を介して枢動可能に取り付けられている。１つの実施形態においては、吸引プレート６０には、図４に示すように、長辺端部および短辺端部に位置決め部６８、６８が設けられてもよい。位置決め部６８、６８は、例えば凸部であり、代表的には凸条である。長辺の位置決め部と短辺の位置決め部とは、直角の角部を形成するようそれぞれの一端が接しており、当該角部に光透過性積層体の１つの隅部を当接して吸引固定することにより、光透過性積層体の正確な位置決めが可能となる。その結果、さらに精密な検査が可能となる。なお、図示例では位置決め部６８は長辺の１つと短辺の１つの２辺に設けられているが、４辺に（すなわち、枠状に）設けられてもよい。この状態で、光透過性積層体１０から表面保護フィルム７２を剥離除去する。
　次に、図３（ｂ）に示すように、光透過性積層体１０を吸引固定した状態で吸引プレート６０をベースフレーム５０方向に（図示例では時計回りに）回転させて把持部材２０（実質的には、下グリップ２４）に対向する位置に配置し、ならびに、昇降機構８０を上昇させることにより把持部材２０を支持する治具９０を上昇させて、光透過性積層体１０を吸引プレート６０と把持部材２０の下グリップ２４とで挟み込む。なお、図面では、第１の下グリップ２４ａ（第１の把持部材２０ａ）および第３の下グリップ２４ｃ（第３の把持部材２０ｃ）のみが描かれている。以下、図３（ｂ）～図３（ｄ）の説明において同様である。ここで、光透過性積層体１０は、例えば上記の位置決め部６８、６８により、その外縁が枠状の下グリップ２４（第１の下グリップ２４ａ～第１の下グリップ２４ｄ）の外縁に対応するよう位置決めされている。下グリップ２４は、光透過性積層体を固定する固定面とベースフレーム側の裏面とを有し、固定面側と裏面側とを連通する複数の吸引孔（図示せず）を有する。図示例の昇降機構８０の下グリップ２４側の所定の位置には位置決めピン８２が設けられており、昇降機構８０が上昇した際には位置決めピン８２が治具９０の昇降機構側に設けられた位置決め孔９２に挿入され、正確に位置合わせされた状態で挟み込みが行われる。さらに、昇降機構８０の昇降度合いを調整することにより、挟み込みの微調整が可能となる。光透過性積層体１０を吸引プレート６０と把持部材２０の下グリップ２４とで挟み込んだ後、吸引プレート６０の吸引を停止し、かつ、下グリップ２４の吸引を開始し、光透過性積層体１０を下グリップ２４に吸引固定する。
　次に、図３（ｃ）に示すように、光透過性積層体１０を下グリップ２４で吸引固定した状態で、吸引プレート６０をベースフレーム５０から離間する方向に（図示例では反時計回りに）回転させて、光透過性積層体１０に仮着されている表面保護フィルム７１を露出させる。その後、図３（ｃ）に示すように、光透過性積層体１０から表面保護フィルム７１を剥離除去する。
　最後に、図３（ｄ）に示すように、光透過性積層体１０の下グリップ２４と反対側の面の下グリップ２４に対応する位置に上グリップ２２を配置し、上グリップ２２と下グリップ２４とにより光透過性積層体１０を把持する。これにより、光透過性積層体１０の４辺が把持されて中空に固定された状態となる。この状態で、光透過性積層体１０が透過検査（異物検査）に供される。枚葉の光透過性積層体の４辺を把持部材で把持した状態で異物検査を行うことにより、搬送によるバタつきおよび／または搬送装置の振動の影響を排除できるので、表面保護フィルムを剥離した後であっても高精度で異物検査を実施することができ、微小な異物および／または欠点を正確に検出することができる。加えて、表面保護フィルムを剥離することにより、表面保護フィルムの異物を検出することがなくなるので、上記効果との相乗的な効果により、より高精度で異物検査を実施することができる。なお、光透過性積層体の把持される部分は、代表的には、最終製品となった場合の非製品領域（光透過性積層体が光学フィルムである場合には、例えば画像非表示部に対応する部分）である。
　図５（ａ）～図５（ｃ）を参照して、把持部材２０ならびに把持部材２０による光透過性積層体１０の把持手順の詳細を説明する。図５（ａ）～図５（ｃ）は、第１の把持部材２０ａについてそのような手順を説明する要部概略断面図である。把持のメカニズムは、第２の把持部材２０ｂ、第３の把持部材２０ｃおよび第４の把持部材２０ｄについても同様である。図５（ａ）に示すように、把持部材２０ａにおいては、下グリップ２４ａは下グリップ支持部２５の上に設けられている。下グリップ支持部２５は、ベース部２８に設けられている。下グリップ支持部２５は凸部２５ａを有し、凸部２５ａと下グリップ２４ａとにより、光透過性積層体１０の位置決め用の段差２５ｂが規定されている。段差２５ｂは、代表的には、光透過性積層体１０を吸引プレート６０と下グリップ２４ａとで挟み込む際に、吸引プレートの位置決め部６８（存在する場合）に対応する位置に規定されている。ベース部２８の下グリップ支持部２５の外側には、上グリップ支持部２６が回転軸２７を介して枢動可能に取り付けられている。上グリップ支持部２６の回転軸２７に対する遠位部には上グリップ２２ａが設けられている。なお、図示例においては、下グリップ支持部２５および上グリップ支持部２６はベース部に設けられているが、これらは治具９０に設けられてもよい。
　次に、上記のように吸引プレート６０を回転させることにより、光透過性積層体１０が吸引プレート６０と把持部材２０ａの下グリップ２４ａとで挟み込まれた状態となる。ここで、図５（ｂ）に示すように、光透過性積層体１０は、その外縁が位置決め用の段差２５ｂに当接するよう位置決めされている。その結果、光透過性積層体１０の外縁が枠状の下グリップ２４ａの外縁に対応することとなる。次いで、上記のとおり、吸引プレート６０の吸引を停止し、かつ、下グリップ２４ａの吸引を開始し、光透過性積層体１０を下グリップ２４ａに吸引固定する。さらに、上記のとおり、吸引プレート６０を離間させた後、光透過性積層体１０から表面保護フィルム７１を剥離除去する。
　次に、光透過性積層体１０を下グリップ２４ａに吸引固定した状態で、図５（ｃ）に示すように、上グリップ支持部２６を光透過性積層体１０方向に（図示例では時計回りに）回転させて、上グリップ２２ａと下グリップ２４ａとにより光透過性積層体１０を把持する。把持後に下グリップ２４ａの吸引を停止する。さらに、図５（ｃ）に示すように、固定手段２９により回転軸２７を固定することにより、光透過性積層体１０が中空に固定された状態となる。固定手段２９としては、任意の適切な構成が採用され得る。図示例では固定手段２９はネジであり、ネジを締めて回転軸２７に押し当てることにより回転軸２７を固定することができる。
　１つの実施形態においては、中空に固定された光透過性積層体１０には張力（テンション）が付与されてもよい。この場合、第１の把持部材２０ａと第３の把持部材２０ｃ、ならびに、第２の把持部材２０ｂと第４の把持部材２０ｄは、それぞれ、相対的に近接または離間可能に構成されている。例えば図６に示すように、第１の把持部材２０ａが固定され、第２の把持部材２０ｂ、第３の把持部材２０ｃおよび第４の把持部材２０ｄに張力が付与され得る。第２の把持部材２０ｂ、第３の把持部材２０ｃおよび第４の把持部材２０ｄは、スライド可能に構成されてもよく、張力が適切に付与される限りにおいて遊び程度に移動可能であってもよい。張力は、代表的には弾性部材（例えば、バネ）２３により対向する把持部材が相対的に離間する方向に付勢されている。このような構成であれば、光透過性積層体１０の長辺方向および短辺方向のいずれにおいてもシワ、撓みおよび歪みを顕著に抑制することができる。その結果、より高精度で異物検査を行うことができ、微小な異物および／または欠点を正確に検出することができる。張力は、バネ自体の強度、バネの固定ねじの締め具合を調整することにより制御することができる。
Ｄ．欠点の検出
　欠点の検出は、上記のように、代表的には図１に示すような光学系（撮像素子３０および光源４０を含む）を用いて行われる。以下、一例について具体的に説明する。まず、図７の左側に示すように、所定倍率（以下、低倍率と称する場合がある）の光学系（実質的には、撮像素子３０）の焦点を光透過性積層体１０の第１主面１０ａの表面に合わせる。この状態で、図８に示すようにして撮像素子３０で光透過性積層体１０の平面（ＸＹ平面）全体を走査し、欠点のＸＹ座標マップ（第１のＸＹ座標マップ）を作成する。上記Ａ項に記載のとおり、欠点は暗点として認識されるので、第１のＸＹ座標マップにおいては、光透過性積層体１０の第１主面１０ａ近傍（第１主面から厚み方向内方の所定の距離まで）の欠点は、例えば図９に示すような画像上の暗点として認識される。なお、第１のＸＹ座標マップのみでは、厚み方向の深い位置（第２主面に近い位置）の微小欠点を検出できない場合がある。これに対して、本発明の実施形態によれば、後述するように、第１主面の表面から厚み方向内方に所定距離Ｐずらして欠点の検出を行うことにより、光透過性積層体の厚み方向全体にわたって微小欠点を正確に検出することができる。
　次いで、図７の中央部に示すように、撮像素子３０の焦点を光透過性積層体１０の第１主面１０ａの表面から厚み方向（Ｚ方向）内方に所定距離Ｐずらして、光透過性積層体１０の厚み方向内方の所定の位置に焦点を合わせる。この状態で、上記と同様に図８に示すようにして撮像素子３０で光透過性積層体１０のＸＹ平面全体を走査して、欠点のＸＹ座標マップ（第２のＸＹ座標マップ）を作成する。第２のＸＹ座標マップにおいては、光透過性積層体１０の厚み方向内方の所定位置近傍（当該所定位置から所定の距離まで）の欠点は、例えば図９とは実質的に異なる位置にある画像上の暗点として認識される。なお、本明細書においては、所定距離Ｐを撮像ピッチと称する場合がある。撮像素子の焦点合わせは、任意の適切な手段を用いて実現され得る。例えば、撮像素子自体をＺ方向に移動させてもよく、レンズ等により撮像素子の焦点距離を変更してもよく、これらを組み合わせてもよい。図示例は、レンズ等により撮像素子の焦点距離を変更する形態を示している。
　必要に応じて、図７の右側に示すように、撮像素子３０の焦点を厚み方向（Ｚ方向）に所定距離Ｐさらにずらして、光透過性積層体１０の厚み方向内方の次の所定の位置に焦点を合わせる。この状態で、上記と同様に図８に示すようにして撮像素子３０で光透過性積層体１０のＸＹ平面全体を走査して、欠点のＸＹ座標マップ（第３のＸＹ座標マップ）を作成する。この操作を必要に応じて所定回数繰り返し、所定数の欠点のＸＹ座標マップを作成する。撮像ピッチおよび作成する欠点のＸＹ座標マップの数は、光透過性積層体の全体厚み、光透過性積層体を構成する層の数、各層の厚み等に応じて適切に設定され得る。撮像ピッチＰは、例えば１０μｍ～１００μｍであり、好ましくは２０μｍ～８０μｍであり、より好ましくは４０μｍ～６０μｍである。このような構成によれば、厚み方向全体を撮像素子で走査することなく、厚み方向に存在する実質的にすべての欠点（したがって、光透過性積層体における実質的にすべての欠点）およびその大まかな位置を検出することができる。図７では欠点のＸＹ座標マップを３つ作成する形態を示しているが、作成される欠点のＸＹ座標マップの数はこれに限定されるものではなく、好ましくは２～１０であり、より好ましくは３～８であり、さらに好ましくは４～６である。
　次いで、上記のようにして作成した所定数の欠点のＸＹ座標マップを統合する。例えば図１０は、５つの欠点のＸＹ座標マップを統合して欠点のＸＹ座標マップ（統合ＸＹ座標マップ）を作成する一例を示す。図１０のように、各画像データを統合することにより、それぞれのＸＹ座標マップに存在する欠点を共通のＸＹ座標上で表すことができる。このようにして、統合ＸＹ座標マップが作成され得る。統合ＸＹ座標マップにおいては、光透過性積層体における実質的にすべての欠点がＸＹ座標（２次元座標）に表されている。
　上記のような統合ＸＹ座標マップの作成における撮像素子の所定倍率（低倍率）は、好ましくは１０倍未満であり、より好ましくは５倍以下である。当該倍率の下限は、例えば１．５倍であり得る。当該倍率がこのような範囲であれば、光透過性積層体の広範囲を効率よく撮像することができ、その結果、統合ＸＹ座標マップを効率よく作成することができる。
　次に、欠点の深度（光透過性積層体の厚み方向における位置）を測定する。ここで、光透過性積層体の平面全面かつ厚み方向全体にわたって欠点を検出することは困難であり、仮に実現できたとしてもコスト、時間および効率性を考慮すると実用的ではない。したがって、本実施形態においては、統合ＸＹ座標マップにおける欠点発生座標のみにおいて欠点の厚み方向の位置を測定する。上記のとおり、統合ＸＹ座標マップにおいては、光透過性積層体における実質的にすべての欠点が２次元座標に表されているので、欠点発生座標のみにおいて欠点の厚み方向の位置を測定することにより、光透過性積層体における実質的にすべての欠点の厚み方向の位置を検出することができる。
　欠点の深度の測定は、撮像素子の焦点を光透過性積層体の第１主面の表面に合わせること、および、当該焦点を光透過性積層体の厚み方向内方に移動させて第１主面の表面から欠点までの距離を測定すること、を含む。具体的には、撮像素子の焦点を厚み方向に移動させ、コントラストが高い位置を合焦位置として認定し、第１主面表面から当該合焦位置までの距離を欠点の厚み方向における位置とすることができる。欠点の厚み方向における正確な位置を検出することにより、製品の検査効率および出荷効率を格段に向上させることができる。
　上記のような欠点の深度測定における撮像素子の倍率（高倍率）は、好ましくは１０倍以上であり、より好ましくは２０倍以上である。当該倍率の上限は、例えば５０倍であり得る。当該倍率がこのような範囲であれば、微小欠点の厚み方向における位置を確実に検出することができる。
　欠点の深度測定は、例えば、特開２００１－１２４６６０号公報、特開２００４－０７７２６１号公報、特開２００９－２５０８９３号公報に記載されている。これらの公報の記載は、本明細書に参考として援用される。
　１つの実施形態においては、上記欠点の検出は、上記欠点のＸＹ座標マップにおける撮像素子による走査距離１０００μｍあたりの光透過性積層体の第１主面の厚み方向（Ｚ方向）の変動量が好ましくは±１０μｍ以内、より好ましくは±８μｍ以内となるような領域で行われ得る。別の実施形態においては、上記欠点の検出は、光透過性積層体の撓み角度が水平方向に対して好ましくは±０．５７°以内、より好ましくは±０．５０°以内となるような領域で行われ得る。すなわち、いずれの実施形態においても、光透過性積層体の撓みが非常に小さい領域で、欠点の検出が行われ得る。このような構成であれば、光透過性積層体の第１主面への撮像素子の焦点合わせ（結果として、以降の厚み方向内方の所定の位置への焦点合わせ）をきわめて正確に行うことができる。その結果、微小欠点の厚み方向における位置を正確に検出することができる。このような光透過性積層体の撓みが非常に小さい領域は、上記Ｃ項に記載の光透過性積層体の固定方法により実現され得る。
　以上のようにして、透過検査（欠点の検出）が行われ得る。検査終了後、光透過性積層体は、上記のとおり、代表的には最終製品サイズに裁断されて出荷され得る。これも上記のとおり、検査終了後には必要に応じて、剥離した表面保護フィルムを光透過性積層体に再度剥離可能に仮着してもよい。
　本発明の実施形態による光透過性積層体の検査方法は、画像表示装置の製造過程において光学フィルム、粘着剤シート等の異物の検出に好適に用いられ得る。
　１０　　光透過性積層体
　２０　　把持部材
　３０　　撮像素子
　４０　　光源
　５０　　ベースフレーム
　６０　　吸引プレート
　７１　　表面保護フィルム
　７２　　表面保護フィルム
　８０　　昇降機構
１００　　光透過性積層体の検査装置
 

Claims (17)

  1. 　枚葉の光透過性積層体の４辺を把持して中空に固定した状態で透過検査を行い、該光透過性積層体における欠点を検出することを含む、光透過性積層体の検査方法。
  2. 　前記光透過性積層体の両面に第１の表面保護フィルムおよび第２の表面保護フィルムをそれぞれ仮着すること；
    　該光透過性積層体の該第１の表面保護フィルム側を吸引プレートにより吸引し、該光透過性積層体を該吸引プレートに固定すること；
    　該光透過性積層体を該吸引プレートに固定した状態で、該第２の表面保護フィルムを剥離すること；
    　該光透過性積層体を該吸引プレートに固定した状態で、該光透過性積層体を該吸引プレートと把持部材の下グリップとで挟むこと；
    　挟み込みの後、該吸引プレートの吸引を停止し、かつ、該下グリップの吸引を開始し、該光透過性積層体を該下グリップに固定すること；
    　該光透過性積層体を該下グリップに固定した状態で、該吸引プレートを離間させること；
    　該光透過性積層体を該下グリップに固定した状態で、該第２の表面保護フィルムを剥離すること； 
    　該光透過性積層体の該下グリップと反対側の面の該下グリップに対応する位置に上グリップを配置し、該上グリップと該下グリップとにより該光透過性積層体を把持すること；および、
    　該下グリップの吸引を停止すること；
    　を含む、請求項１に記載の光透過性積層体の検査方法。
  3. 　前記吸引プレートの長辺端部および短辺端部に、凸部である位置決め部が設けられている、請求項２に記載の光透過性積層体の検査方法。
  4. 　前記吸引プレートの長辺端部の位置決め部と短辺端部の位置決め部とは、直角の角部を形成するようそれぞれの一端が接しており、該角部に前記光透過性積層体の１つの隅部が当接されて位置決めが行われる、請求項３に記載の光透過性積層体の検査方法。
  5. 　前記下グリップは下グリップ支持部により支持され、該下グリップ支持部と該下グリップとにより、前記光透過性積層体の位置決め用の段差が規定されており、該光透過性積層体の外縁が該段差に当接されて位置決めが行われる、請求項４に記載の光透過性積層体の検査方法。
  6. 　前記段差が、前記光透過性積層体を前記吸引プレートと前記下グリップとで挟み込む際に、該吸引プレートの前記位置決め部に対応する位置に規定されている、請求項５に記載の光透過性積層体の検査方法。
  7. 　前記把持部材が平面視枠状であり、前記光透過性積層体の外縁が該把持部材の外縁に対応するよう位置決めされる、請求項２から６のいずれかに記載の光透過性積層体の検査方法。
  8. 　前記欠点の検出の後、前記光透過性積層体の少なくとも一方の表面に、前記剥離した第１の表面保護フィルムまたは第２の表面保護フィルムあるいは該第１の表面保護フィルムまたは該第１の表面保護フィルムとは別の表面保護フィルムを剥離可能に仮着することを含む、請求項２から７のいずれかに記載の光透過性積層体の検査方法。
  9. 　前記光透過性積層体に張力を付与することをさらに含む、請求項１から８のいずれかに記載の光透過性積層体の検査方法。
  10. 　前記光透過性積層体における８μｍ～５０μｍサイズの欠点を検出する、請求項１から９のいずれかに記載の光透過性積層体の検査方法。
  11. 　前記欠点の検出が、
    　所定倍率の光学系の焦点を前記光透過性積層体の第１主面の表面に合わせ、該光学系で該光透過性積層体を走査して欠点のＸＹ座標マップを作成すること；
    　該光学系の焦点を該光透過性積層体の第１主面の表面から厚み方向内方に所定距離ずらして、該光学系で該光透過性積層体を走査して別の欠点のＸＹ座標マップを作成すること；および
    　該作成した欠点のＸＹ座標マップを統合すること；
    を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の光透過性積層体の検査方法。
  12. 　前記欠点の検出が、前記光学系の焦点を前記光透過性積層体の厚み方向内方に前記所定距離さらにずらして該光学系で該光透過性積層体を走査することを所定回数繰り返し、所定数の欠点のＸＹ座標マップを作成することを含む、請求項１１に記載の光透過性積層体の検査方法。
  13. 　前記欠点の検出が、前記統合した欠点のＸＹ座標マップの欠点発生座標のみにおいて、前記所定倍率よりも高倍率の光学系を用いて該欠点の厚み方向の位置を測定することを含む、請求項１１または１２に記載の光透過性積層体の検査方法。
  14. 　前記光透過性積層体が、光学フィルム、粘着剤シート、およびこれらの組み合わせから選択される、請求項１から１３のいずれかに記載の光透過性積層体の検査方法。
  15. 　前記光学フィルムが、偏光板、位相差板、およびこれらを含む積層体から選択される、請求項１４に記載の光透過性積層体の検査方法。
  16. 　前記光透過性積層体の厚みが３００μｍ以下である、請求項１から１５のいずれかに記載の光透過性積層体の検査方法。
  17. 　ベースフレームと；
    　該ベースフレームに設けられ、光透過性積層体の４辺を把持して該光透過性積層体を中空に固定する把持部材と；
    　該ベースフレームの一端に設けられたプレート支持部に回転軸を介して枢動可能に取り付けられ、該回転軸を中心とした回転により該把持部材に対向する位置に配置可能に構成されている吸引プレートと；
    　該光透過性積層体の画像を得る撮像素子と；
    　該光透過性積層体を照射する照射光を発する光源と；
    　を有し、
    　該把持部材が、第１の上グリップと第１の下グリップとを有する第１の把持部材、第２の上グリップと第２の下グリップとを有する第２の把持部材、第３の上グリップと第３の下グリップとを有する第３の把持部材、および、第４の上グリップと第４の下グリップとを有する第４の把持部材で構成されており、
    　該第１の把持部材、該第２の把持部材、該第３の把持部材および該第４の把持部材が、該光透過性積層体の４辺のそれぞれを把持する、
    　光透過性積層体の検査装置。
     
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