(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-04
(45)【発行日】2024-01-15
(54)【発明の名称】検査方法
(51)【国際特許分類】
G01M 11/00 20060101AFI20240105BHJP
G01N 21/958 20060101ALI20240105BHJP
G02B 5/30 20060101ALI20240105BHJP
【FI】
G01M11/00 T
G01N21/958
G02B5/30
(21)【出願番号】P 2020144837
(22)【出願日】2020-08-28
【審査請求日】2023-05-31
(73)【特許権者】
【識別番号】000002093
【氏名又は名称】住友化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128381
【氏名又は名称】清水 義憲
(74)【代理人】
【識別番号】100124062
【氏名又は名称】三上 敬史
(74)【代理人】
【識別番号】100167597
【氏名又は名称】福山 尚志
(72)【発明者】
【氏名】小林 信次
(72)【発明者】
【氏名】松田 俊介
【審査官】伊藤 裕美
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-53057(JP,A)
【文献】特開2020-95247(JP,A)
【文献】特開2014-59456(JP,A)
【文献】特開2007-212442(JP,A)
【文献】特開2016-126005(JP,A)
【文献】特開平9-229817(JP,A)
【文献】特開2020-160421(JP,A)
【文献】国際公開第2021/124647(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01M 11/00-11/04
G01N 21/84-21/958
G02B 5/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
円偏光板、及び、ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなる剥離フィルムを備えるフィルム状の被検査物の欠陥の有無を判断する検査方法であって、
前記被検査物は、矩形を基準として前記矩形の辺から前記矩形の内側へ向けて凹んだ凹部を有する形状であり、又は、矩形の角部が曲線となった形状であり、又は、矩形の辺から離れた位置に貫通孔を有する形状であり、
光源と、
第1の位相差フィルタと、
第1の位相差板と、
前記被検査物と、
波長550nmにおける面内位相差値が前記剥離フィルムの波長550nmにおける面内位相差値と略同一であり、且つ、前記剥離フィルムが有する複屈折を補償するものである第2の位相差板と、
前記第1の位相差フィルタ及び前記円偏光板とクロスニコルを構成する第2の位相差フィルタと、を前記光源が発する光の光路上にこの順に並ぶように配置し、
前記第1の位相差板は、波長550nmにおける面内位相差値が前記第2の位相差板の波長550nmにおける面内位相差値と略同一であり、且つ、前記第2の位相差板が有する複屈折を補償するものであり、
前記被検査物に光を入射し、前記光源の反対側から観察して前記円偏光板の欠陥の有無を判断し、
前記第1の位相差板及び前記第2の位相差板を、波長550nmにおける面内位相差値が前記剥離フィルムの波長550nmにおける面内位相差値よりも50~100nm大きく、且つ、前記剥離フィルムが有する複屈折を補償するものである第3の位相差板及び第4の位相差板にそれぞれ置き換え、
その置き換え後に前記被検査物に光を入射し、前記光源の反対側から観察して前記円偏光板の欠陥の有無を判断する、検査方法。
【請求項2】
前記被検査物は、前記円偏光板に対して前記剥離フィルムが設けられている側とは反対側にポリエチレンテレフタレート系樹脂からなる表面保護フィルムを更に備え、
前記第1の位相差板と前記被検査物との間に、波長550nmにおける面内位相差値が5000nm以上である高位相差板を更に配置する、請求項1記載の検査方法。
【請求項3】
前記表面保護フィルムの遅相軸と前記高位相差板の遅相軸とが略平行となるように配置する、請求項2記載の検査方法。
【請求項4】
前記円偏光板は、重合性液晶化合物の硬化物からなる位相差膜を有するものである、請求項1~3のいずれか一項記載の検査方法。
【請求項5】
前記被検査物、前記第1の位相差板、前記第2の位相差板、前記第3の位相差板、前記第4の位相差板、前記第1の位相差フィルタ、前記第2の位相差フィルタ、前記第1の位相差板、及び、前記第2の位相差板の少なくとも一つを、互いに対面する角度が異なるように傾ける、又は、前記光路に垂直な方向に回転させる、請求項1~4のいずれか一項記載の検査方法。
【請求項6】
前記第1の位相差板及び前記第3の位相差板は、同一の部材内に配置されて構成されたものである、請求項1~5のいずれか一項記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示装置や有機EL表示装置等に用いられる偏光板は、一般的に偏光子が2枚の保護フィルムに挟まれて構成されている。偏光板を表示装置に貼り付けるため、片方の保護フィルムには粘着剤層が積層され、更に粘着剤層に剥離フィルムが積層される。また、他方の保護フィルムにもその表面を保護する剥離フィルム(表面保護フィルム)が貼合される場合が多い。偏光板はこのように剥離フィルムが積層された状態で流通搬送され、表示装置の製造工程で表示装置に貼合する際に剥離フィルムが剥離される。
【0003】
ところで、偏光板はその製造段階において、偏光子と保護フィルムとの間に異物が混入したり、気泡が残ったり、あるいは、保護フィルムが位相差フィルムの機能を持つ場合には配向欠陥が内在していることがある(以下、これらの異物、気泡及び配向欠陥をまとめて、「欠陥」ということがある)。欠陥が存在する偏光板を表示装置に貼合した場合、その欠陥の箇所が輝点として視認されたり、欠陥の箇所で画像がゆがんで見えたりすることがある。特に、輝点として視認される欠陥は、当該表示装置の黒表示時に視認されやすい。
【0004】
そこで、偏光板を表示装置に貼合する前段階(剥離フィルムを備えた状態の偏光板)で、この偏光板の欠陥を検出するための検査が行われる。この欠陥の検査は、一般的には偏光板の偏光軸を利用した光検査である。具体的には、特許文献1に示されているように、被検査物である偏光板と光源との間に偏光フィルタを設けたうえで、この偏光板又は偏光フィルタを平面方向に回転させ、これらのそれぞれの偏光軸方向を特定の関係とする。偏光軸方向同士が互いに直交する場合(すなわちクロスニコルを構成する配置の場合)、偏光フィルタを通過した直線偏光は、偏光板を通過しない。しかしながら、偏光板に欠陥が存在すると、当該箇所では直線偏光が透過してしまうので、その光が検出されることで欠陥の存在が判明する。一方、偏光板と偏光フィルタとの偏光軸方向同士が平行である場合、偏光フィルタを通過した直線偏光は偏光板を透過する。しかしながら、偏光板に欠陥が存在すると、当該箇所では直線偏光が遮断されるので、その光が検出されないことで欠陥の存在が判明する。偏光板を透過してきた光を検査者が目視により検出するか、あるいはCCDカメラと画像処理装置とを組み合わせた画像解析処理値により自動的に検出することで、偏光板の欠陥の有無の検査を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述したように偏光板が剥離フィルムを備える場合は、この剥離フィルムが有する複屈折により偏光板の偏光特性が阻害されるため、従来の検査装置では偏光板に存在する輝点等の欠陥を精度よく検出することができなかった。
【0007】
偏光板が円偏光板であり、且つ、剥離フィルムがポリエチレンテレフタレート系樹脂(PET系樹脂)からなる場合は、当該PET系樹脂の波長分散にある程度合わせた位相差フィルタ(上記偏光フィルタに相当)を用いる。ここで、円偏光板と位相差フィルタとをクロスニコルを構成するように配置した場合、上記原理によれば欠陥は輝点として視認されることになるが、円偏光板が有する位相差膜の配向欠陥やピンホール等の位相差値が低い領域では輝点欠陥が黒点として視認されてしまうことがあり、その場合、輝点として検出するよりも検出判断が難しかった。特に、円偏光板が重合性液晶化合物の硬化物からなる位相差膜を含む場合にはその傾向が顕著である。
【0008】
また、表示装置の設計上の理由から、円偏光板を異形形状とする場合がある。例えば、円偏光板の外周に凹部を設けたり、外周の角を丸めたり、貫通孔を設けたりする。異形の円偏光板を上記検査の対象とした場合、異形形状と同じ形の光の遮蔽板を準備する必要があり、欠陥検査時に異形偏光板を移動させた場合に遮蔽板と異形偏光板のずれが生じやすく異形の部分で検査光が強く漏れるので、観察視野が明るくなりすぎて、微小な欠陥を検出することの支障となることがあった。
【0009】
そこで本発明は、異形の円偏光板の欠陥の有無を容易に判断することができる検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、円偏光板、及び、ポリエチレンテレフタレート系樹脂(以下、「PET系樹脂」ということがある。)からなる剥離フィルムを備えるフィルム状の被検査物の欠陥の有無を判断する検査方法であって、被検査物は、矩形を基準として矩形の辺から矩形の内側へ向けて凹んだ凹部を有する形状であり、又は、矩形の角部が曲線となった形状であり、又は、矩形の辺から離れた位置に貫通孔を有する形状であり、光源と、第1の位相差フィルタと、第1の位相差板と、被検査物と、波長550nmにおける面内位相差値が剥離フィルムの波長550nmにおける面内位相差値(以下、この波長550nmにおける面内位相差値を「Re(550)」ということがある)と略同一であり、且つ、剥離フィルムが有する複屈折を補償するものである第2の位相差板と、第1の位相差フィルタ及び円偏光板とクロスニコルを構成する第2の位相差フィルタと、を光源が発する光の光路上にこの順に並ぶように配置し、第1の位相差板は、Re(550)が第2の位相差板のRe(550)と略同一であり、且つ、第2の位相差板が有する複屈折を補償するものであり、光源から被検査物に光を入射し、光源の反対側から観察して円偏光板の欠陥の有無を判断し、第1の位相差板及び第2の位相差板を、Re(550)が剥離フィルムのRe(550)よりも50~100nm大きく、且つ、剥離フィルムが有する複屈折を補償するものである第3の位相差板及び第4の位相差板にそれぞれ置き換え、その置き換え後に被検査物に光を入射し、光源の反対側から観察して円偏光板の欠陥の有無を判断する、検査方法を提供する。なお、ここでRe(550)における「略同一」とは、Re(550)の差異が±5nm程度しかないことをいう。
【0011】
この検査方法では、第1の位相差板及び第2の位相差板を用いた検査で黒色欠陥が観察された部位について、これらの位相差板のそれぞれを第3の位相差板及び第4の位相差板に置き換えて検査することによって、これを輝点欠陥として観察できるように位相差を調整することが可能となる。また、この検査方法では、第1の位相差フィルタと第2の位相差フィルタとをクロスニコルを構成するように配置しているので、光路上に被検査物が存在しない場合には光源からの光が第2の位相差フィルタで遮断される。したがって、被検査物の異形部分からの光漏れが大幅に抑制されることとなり、異形部分の近傍を検査するときの支障とならない。以上のことから、本発明の検査方法では異形の円偏光板の欠陥の有無を容易に判断することができる。
【0012】
ここで、被検査物は、円偏光板に対して剥離フィルムが設けられている側とは反対側にPET系樹脂からなる表面保護フィルムを更に備え、第1の位相差板と被検査物との間に、Re(550)が5000nm以上である高位相差板を更に配置してもよい。被検査物が表面保護フィルムを備えている場合は、表面保護フィルムが有する面内位相差によって、検査の観察視野に虹色の模様が生じて欠陥観察の支障となる場合がある。この場合に、高い面内位相差を有する高位相差板を用いることで、当該虹色の光を白色の光に変換して観察の支障とならないようにすることができる。
【0013】
また、そのとき、表面保護フィルムの遅相軸と高位相差板の遅相軸とが略平行となるように配置することが好ましい。面内位相差は加成性があるので、当該遅相軸同士を略平行とすることで、虹色の光を白色の光に確実に変換することができる。
【0014】
円偏光板は、重合性液晶化合物の硬化物からなる位相差膜を有するものであってもよい。位相差膜が重合性液晶化合物の硬化物からなる場合、その一般的な薄さから、黒点欠陥として観察される可能性が高まる。従って、本発明を適用する対象として好適である。
【0015】
また、この検査方法では、被検査物、第1の位相差板、第2の位相差板、第3の位相差板、第4の位相差板、第1の位相差フィルタ、第2の位相差フィルタ、第1の位相差板、及び、第2の位相差板の少なくとも一つを、互いに対面する角度が異なるように傾けてもよく、又は、前記光路に垂直な方向に回転させてもよい。これらを傾けることで、剥離フィルムや第1及び第2の位相差板等の位相差を微調整できることから、より広範囲の検査が可能となる。また、これらを回転させることで各構成の軸合わせが容易となる。
【0016】
第1の位相差板及び第3の位相差板は、同一の部材内に配置されて構成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、異形の円偏光板の欠陥の有無を容易に判断することができる検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【0020】
<第1の実施形態>
第1の実施形態の検査方法ついて説明する。
【0021】
(検査装置と被検査物)
本実施形態の検査装置は、円偏光板の表面欠陥の有無を検査するものである。
図1に示されているとおり、検査装置100Aは、光源2、第1の位相差フィルタ3A、第1の位相差板4A、第2の位相差板4B、及び、第2の位相差フィルタ3Bがこの順に配置されてなるものである。
【0022】
図2に示されているとおり、検査対象であるフィルム状の被検査物10は、矩形を基準とする異形の円偏光板であり、矩形の一辺から被検査物10の内側へ向けて凹んだ凹部Rを有している。ここで「矩形を基準とする」とは、凹部Rが存在しないと仮定した場合に、被検査物10の形状が矩形を成しているということを意味する。また、被検査物10の角部は曲線となるように加工されている。本明細書において、「異形」とは、多角形、正円、楕円等の形状の一部が変形した形状を指すものとする。変形とは、外周に凹部を設けたり、角を丸めたり、曲線を直線にしたり、貫通孔を設けたりすることをいう。
【0023】
図3に示されているとおり、被検査物10は、検査対象の本体である円偏光板1と、円偏光板1に対して粘着剤層15を介して積層された剥離フィルム16aとを備えている。円偏光板1は、偏光フィルム11の両面に保護フィルム12a,12bが貼合されており、更に、剥離フィルム16aを備える側の保護フィルム12a上に粘着剤層13を介して位相差膜14が形成されてなるものである。そして、円偏光板1のうち剥離フィルム16aを備えていない側の面には表面保護フィルム16bが積層されている。円偏光板1は、一般的に表示装置、例えば液晶表示装置や有機EL表示装置に用いられるものであり、使用時には剥離フィルム16aを剥がして、粘着剤層15を介して表示装置に貼り付けられる。
【0024】
なお、本明細書において「円偏光板」とは、円偏光板及び楕円偏光板を含むものとする。また、「円偏光」は、円偏光と楕円偏光を含むものとする。
【0025】
偏光フィルム11は、検査装置100Aにおいては、表面保護フィルム16b側から入射した光を直線偏光に変換するフィルムである。偏光フィルム11としては、例えば、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素や二色性色素が吸着・配向されたものや、重合性液晶化合物を配向・重合したものに、二色性色素が吸着・配向したものが挙げられる。
【0026】
保護フィルム12a,12bは、偏光フィルム11を保護するためのものである。保護フィルム12a,12bとしては、適度な機械的強度を有する偏光板を得る目的で、偏光板の技術分野で汎用されているものが用いられる。典型的には、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム等のセルロースエステル系フィルム;環状オレフィン系フィルム;ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等のポリエステル系フィルム:ポリメチルメタクリレート(PMMA)フィルム等の(メタ)アクリル系フィルム等である。また、偏光板の技術分野で汎用されている添加剤が、保護フィルムに含まれていてもよい。
【0027】
保護フィルム12a,12bは、円偏光板1の構成要素として偏光フィルム11とともに表示装置に貼合されるものであるので、位相差値の厳密な管理等が要求される。保護フィルム12aとしては,典型的には、位相差値が極めて小さいものが好ましく用いられる。また、保護フィルム12bとしては、例えば、偏光サングラスを介して表示装置を視認したときの見易さのため、λ/4の位相差を有するものや位相差値の小さいものが用いられる。保護フィルム12a,12bは、接着剤を介して偏光フィルム11に貼合される。
【0028】
位相差膜14は、検査装置100Aにおいては、偏光フィルム11によって直線偏光とされた光を円偏光に変換する膜である。位相差膜14は、位相差を有する膜であれば特に制限はないが、λ/2膜とλ/4膜とが積層されたものであってもよい。この場合、偏光フィルム11から近いほうからλ/2膜、λ/4膜の順にしてもよい。
【0029】
また、位相差膜14は、重合性液晶化合物の硬化物からなるものであることが好ましい。重合性液晶化合物の硬化物からなる位相差膜14は、通常厚さが0.2μm~10μm程度と薄く、異物等を含む場合にその部分で位相差値が低下しやすい。このような部位では、後述するとおり、位相差板4で剥離フィルム16aの複屈折を補償したときに本来は輝点欠陥として観察されるべきものであるにも関わらず、黒点となって観察される場合がある。
【0030】
位相差膜14を形成し得る重合性液晶化合物は、例えば、特開2009-173893号公報、特開2010-31223号公報、WO2012/147904号公報、WO2014/10325号公報及びWO2017-43438号公報に開示されたものを挙げることができる。これらの公報に記載の重合性液晶化合物は、広い波長域において一様の偏光変換が可能な、いわゆる逆波長分散性を有する位相差膜を形成可能である。例えば、当該重合性液晶化合物を含む溶液(重合性液晶化合物溶液)を適当な基材上に塗布して光重合させることで、上述のように極めて薄い位相差膜を形成することができるので、かかる位相差膜を有する円偏光板は、厚みが極めて薄い円偏光板を形成することができる。このように厚みが極めて薄い円偏光板は、近年着目されているフレキシブル表示材料用の円偏光板として有利である。
【0031】
重合性液晶化合物溶液を塗布する基材としては、上述の公報に記載されたものを挙げることができる。かかる基材には、重合性液晶化合物を配向させるために配向膜が設けられていてもよい。配向膜は偏光照射により光配向させるものや、ラビング処理により機械的に配向させたもののいずれでもよい。なお、かかる配向膜に関しても、上記公報に記載されている。
【0032】
しかしながら、重合性液晶化合物溶液を塗布する基材に異物等が存在していたり、基材自体に傷等があったりする場合に、重合性液晶化合物溶液を塗布して得られる塗布膜自体に欠陥が生じることがある。また、配向膜をラビング処理した場合には、ラビング布の屑が配向膜上に残り、これが重合性液晶化合物溶液(液晶硬化膜形成用組成物)の塗布膜に欠陥を生じさせることもある。このように、重合性液晶化合物から形成される位相差膜は、厚みが極めて薄い位相差膜を形成可能であるが、欠陥を生じる要因がある。そして、位相差膜の欠陥は後述するとおり、黒点となって観察される欠陥が生じることがある。このような欠陥を有する位相差膜を備えた円偏光板及び剥離フィルムを有する被検査物の欠陥の有無を判定する検出において、本実施形態の検査装置、検査方法は特に有用である。
【0033】
位相差膜14は、基材上に配向膜形成用組成物を塗布し、更にその上に重合性液晶化合物を含んだ液晶硬化膜形成用組成物を塗布することによって作製することができる。そうして作成した位相差膜14を、保護フィルム12a上に形成された粘着剤層13に対して基材ごと貼合し、その後、基材を剥がすことで、位相差膜14を保護フィルム12a上に転写することができる。
【0034】
剥離フィルム16aは、表示装置に貼合するときに円偏光板1から剥がされるものであり、通常は、剥がされた剥離フィルム16aは廃棄される。したがって、保護フィルム12a,12bとは異なり、位相差値の厳密な管理が要求されることはない。そのため、市販されているフィルムを剥離フィルム16aとして採用する場合に、その位相差値を補償しないと、欠陥の検査において誤動作を招きかねない。すなわち、このように位相差値が厳密に管理されていない剥離フィルム16aが貼合された円偏光板1の欠陥検査では、当該剥離フィルム16aの位相差が検査装置100Aの検査精度を低下させる原因になり得る。
【0035】
なお、上記背景技術に記したように、円偏光板1において、剥離フィルム16aの反対面には、剥離フィルムの一種である表面保護フィルム16bが設けられることが多い。
図3に示されている円偏光板1では保護フィルム12b側に表面保護フィルム16bが貼合されている。この表面保護フィルム16bも通常、表示装置に貼合するときに円偏光板1から剥がされるものであり、保護フィルム12a,12bとは異なり、位相差値の厳密な管理が要求されることはない。さらに、表面保護フィルム16bの位相差値によって生じる光の干渉による観察光の色付きを抑制する場合については、後述する第2の実施形態で説明する。なお、
図3において、保護フィルム12bと表面保護フィルム16bとは、適当な接着剤層又は粘着剤層を介して貼合されていてもよい(
図3においては、この接着剤層又は粘着剤層は、図示はしていない)。
【0036】
本実施形態において、剥離フィルム16aはPET系樹脂からなるものである。また、表面保護フィルム16bについてもPET系樹脂からなるものを用いる。PET系樹脂からなるフィルム(PET系樹脂フィルム)は、剥離フィルムとして汎用であり、且つ安価であるという利点がある。一方、安価なPET系樹脂フィルムは上記のとおり、位相差値の厳密な管理が要求されることはない。そのため、例えば、製品ロットごとに位相差値にバラツキがあることがある。また、同一のPET樹脂系フィルムであっても、面内に位相差値のバラツキがあることもある。このような安価なPET樹脂系フィルムを剥離フィルムとして貼合した円偏光板であっても、本実施形態の検査方法により、その欠陥の有無を精度よく検出することができる。なお、被検査物10において、剥離フィルム16aの遅相軸と表面保護フィルム16bの遅相軸とが略平行になるようにこれらが貼合されていることが好ましい。
【0037】
ここで、剥離フィルム16aのRe(550)の求め方を示しておく。上記のとおり、これら剥離フィルムはPET系樹脂フィルムであり、このようなフィルムは市場から容易に入手できる。このフィルムから例えば、40mm×40mm程度の大きさの片を分取(長尺フィルムから、適当な切断具を用いて分取する等)する。この片のRe(550)を3回測定し、Re(550)の平均値を求める。片のRe(550)は、位相差測定装置KOBRA-WPR(王子計測機器株式会社製)を用い、測定温度室温(25℃程度)で測定することができる。なお、表面保護フィルム16bのRe(550)を求める場合にも、同様の試験を行えばよい。
【0038】
光源2は、種々の市販品を用いることができるが、例えばレーザ光等の直線光(直線光に近似するものも含む)であることが有利である。光源2が発する光は無偏光であり、後述する第1の位相差フィルタ3Aを通過し所定方向の偏光となる。
【0039】
第1の位相差フィルタ3A、及び、第2の位相差フィルタ3Bは、いずれも円偏光板である。第2の位相差フィルタ3Bは、被検査物10を検査する場面では、常に第1の位相差フィルタ3Aとクロスニコルを構成するようにその向きが調整される。そして、この第1及び第2の位相差フィルタ3A,3Bを構成する偏光板及び位相差板(位相差を有する層を構成する)は、いわゆる無欠陥のものが採用される。
【0040】
第2の位相差板4Bは、被検査物10が備える剥離フィルム16aによる光の複屈折を補償するものである。第2の位相差板4Bを構成する材料としては、PET系樹脂からなる剥離フィルム16aによる光の複屈折を補償するものであれば特に限定されない。市販の100~200nmを有する位相差板を準備し、これらを複数枚積層して所望の位相差値となるようにして第2の位相差板4Bを形成することもできる。Re(550)は通常、加成性を有するため、積層した位相差板のRe(550)から所望のRe(550)の第2の位相差板4Bを得ることができる。第1の位相差板4Aは、第2の位相差板4Bの位相差を相殺するものであり、第2の位相差板4Bと同じ構成のものを用いることが好ましい。PET系樹脂からなる剥離フィルム16aは、通常、面内方向の位相差値や遅相軸のばらつきが大きいため、検査時に位相差値を複数選択できるように複数種の位相差板を準備しておくことが好ましい。本実施形態では、剥離フィルム16aのRe(550)と略同一の位相差値をもつ第1の位相差板4A及び第2の位相差板4Bの二枚組と、剥離フィルム16aのRe(550)よりも50~100nm大きなRe(550)の第3の位相差板及び第4の位相差板の二枚組との少なくとも二種類の位相差板を用いる。ここで、対にして用いる第1の位相差板4Aと第2の位相差板4Bとは同一のRe(550)を有しており、第3の位相差板と第4の位相差板とは同一のRe(550)を有している。なお、剥離フィルム16aのRe(550)と略同一の位相差値とは、剥離フィルム16aのRe(550)と、位相差板のRe(550)との差分の絶対値が20nm以下であることをいう。
【0041】
更に、剥離フィルムの位相差値のばらつきを考慮すると、上記第1及び第2の位相差板4A,4Bは、剥離フィルムのRe(550)に対して、±300nm程度の範囲の位相差を示すものとすることが好ましい。この位相差の範囲内では更に、剥離フィルムの面内方向において50nm~100nm刻みで変化させることが好ましい。これらの位相差を示す位相差板を種々準備しておくことが好ましい。すなわち、位相差を変化させる一連の位相差板として、第1の位相差板4A、第3の位相差板に加え、更に位相差の異なる位相差板を準備しておくことが好ましい。次に、この位相差板の様子について説明する。
【0042】
図4に位相差の異なる位相差板が集積された一連の位相差板4の概略を示す。
図4に示されているとおり、位相差板4は、一枚の位相差板部材の中に、面内方向の位相差値が異なる領域が一方向に連なって構成されたものであってもよい。すなわち、端に位置する領域(第1の領域a
1;第1の位相差板に相当)は、Re(550)が例えば1720nmである領域であり、その隣に接している領域(第2の領域a
2;第3の位相差板に相当)は、Re(550)が1790nmである領域であり、更にその隣に接している領域(第3の領域a
3;第5の位相差板に相当)は、Re(550)が1860nmである領域である。位相差板4において、当該領域の数は任意であり、
図4ではn番目の領域a
nまでを示している。なお、それぞれの領域において、厚さ方向の位相差値は、一領域で観察しようとする視野領域の広さにより調節することができる。
【0043】
この位相差板4は、光源2の側から見て第1の位相差フィルタ3Aの次に配置する第1の位相差板4Aとして用いることができるだけでなく、第2の位相差フィルタ3Bの手前に配置する第2の位相差板4Bとして同時に用いる。第2の位相差板4Bの側では、上記第1の領域a1、第2の領域a2、第3の領域a3はそれぞれ第2の位相差板、第4の位相差板、第6の位相差板となる。そして、第1及び第2の位相差板4A,4Bとして二枚の位相差板4,4を用いる場合は、同じRe(550)を有する領域同士(例えば第1の領域a1同士、第2の領域a2同士)を対にして用いる。
【0044】
被検査物10を通過した光を観察するために、光路9上、且つ、第2の位相差フィルタ3Bの両側のうち光源2がある側とは反対側の位置に、CCDカメラ等を含む検出手段5を配置してもよい。例えば、CCDカメラと画像処理装置を組み合わせた画像処理解析により自動的に検出し、これによって被検査物の検査を行うことができる。或いは、検出手段5は部材ではなく、人間が第2の位相差フィルタ3Bを人が目視観察することであってもよい。
【0045】
また、検査装置100Aは、被検査物10、第1及び第2の位相差板4A,4B、並びに、第1及び第2の位相差フィルタ3A,3Bの少なくとも一つを、互いに対面する角度が異なるように傾ける、又は、光の光路9に垂直な方向に回転させることを可能とする可動装置(図示していない。)を備えていることが好ましい。これらを傾けることで、PET系樹脂からなる剥離フィルム16aや第1及び第2の位相差板4A,4Bの位相差を微調整できることから、より広範囲の検査が可能となる。また、これらを回転させることでPET系樹脂からなる剥離フィルム16aと第1及び第2の位相差板4A,4Bとの軸合わせが容易となる。
【0046】
(検査方法)
検査装置100Aを用いた検査方法は、以下のとおりである。はじめに、検査装置100Aの内部のうち、第1の位相差板4Aと第2の位相差板4Bとの間に被検査物10を挿入する。このとき、これら各フィルムの面がいずれも平行となるように、且つ、被検査物10中の剥離フィルム16aを備える側が光源2とは反対側を向くとともに円偏光板1と第2の位相差フィルタ3Bとがクロスニコルを構成するように配置する。ここで、第1の位相差板4A及び第2の位相差板4Bとしては、いずれも
図4に示された位相差板4を用いており、いずれも第1の領域a
1が光路9上に位置するように配置している。
【0047】
そして、第1の位相差フィルタ3Aが第2の位相差フィルタ3Bとクロスニコルを構成するように調整する。検査装置100Aが上記可動装置を備えている場合は、被検査物10を任意の向きに挿入した後に、各フィルムの相対的な位置関係を可動装置によって変化させてクロスニコルとしてもよい。
【0048】
光源2が発した光は第1の位相差フィルタ3Aに入射し、これを通過して円偏光となり、続けて第1の位相差板4Aを通過する。検査のために、被検査物10を面内方向の任意の方向に動かすと、被検査物10のうち凹部Rの箇所では、第1の位相差フィルタ3A及び第1の位相差板4Aを通過した光はそのまま第2の位相差板4Bに入射し、第1の位相差フィルタ3Aとクロスニコルとされた第2の位相差フィルタ3Bで遮断される。これを検出手段5側から観察すると、第2の位相差フィルタ3Bの面は暗い。
【0049】
他方、被検査物10のうち凹部以外の部分では、第1の位相差フィルタ3A及び第1の位相差板4Aを通過した光が被検査物10に入射し、透過し、そして第2の位相差板4Bに入射し、被検査物10とクロスニコルとされた第2の位相差フィルタ3Bで遮断される。このとき、被検査物10中の円偏光板1に欠陥が存在すると、この欠陥部分では正規の遮断が行えず、これを検出手段5側から観察すると、欠陥部分が輝点として観察される。
【0050】
ここで、剥離フィルム16aが位相差を有する場合、被検査物10を通過した円偏光が影響を受け、第2の位相差フィルタ3Bを透過する光量が多くなり(例えば光源の光量の5%又は10%を超えるようになり)、円偏光板1に存在する輝点等の欠陥の検出精度が低下する。ここで、被検査物10と第2の位相差フィルタ3Bとの間に第2の位相差板4Bが配置されていることによって、被検査物10中の剥離フィルム16aの位相差値がキャンセルされ、剥離フィルム16aによる光の複屈折を補償する。
【0051】
また、第2の位相差板4Bは、剥離フィルム16aによる光の複屈折を効果的に補償するために剥離フィルム16aが有する位相差値と波長分散特性とにできる限り一致するように設計するが、剥離フィルム16aの位相差値の面内ばらつきにより検査視野全体で光を十分に遮断して検査することは困難である。このような場合には、円偏光板1のうち、位相差膜14の位相差値が低下している部分で光学補償がマッチングし、本来輝点として観察されるべき欠陥が黒点として観察されてしまうことが起こりうる。通常、黒点欠陥は輝点欠陥と比較して、視認性に与える影響が小さいため欠陥サイズについても輝点欠陥より大きくても許容されることが多いことから、結果的に問題なしと判断されてしまうことがある。しかし、その黒点欠陥が本来位相差膜14の位相差値低下部位に起因する輝点欠陥として観察されるべきものであった場合には、視認性に与える影響が大きく、問題となってしまう。
【0052】
このため、本実施形態では、黒点と視認された欠陥部位に対して、第1の位相差板4A及び第2の位相差板4Bとは異なる面内位相差を有する第3の位相差板及び第4の位相差板を用いる。具体的には、位相差板4,4をいずれも面内方向にスライドさせ、いずれも第2の領域a2(第3の位相差板,第4の位相差板)が光路9上に位置するようにする。この配置にて二回目の検査を行う。
【0053】
このように、面内位相差値が異なる位相差板を用いて複数回にわたって検査することで、欠陥が輝点欠陥として観察される可能性が高まり、欠陥を正しく認識しやすい。なお、第2の領域a2(第3の位相差板,第4の位相差板)を用いた検査でも再度黒点と視認された場合は、二枚の位相差板4,4を更に第3の領域a3(第5の位相差板,第6の位相差板)へスライドさせ、三回目の検査を行う。
【0054】
検査中、被検査物10、第1及び第2の位相差板4A,4B、並びに、第1及び第2の位相差フィルタ3A,3Bの少なくとも一つを、互いに対面する角度が異なるように傾けてもよいし、光の光路9に垂直な方向に回転させてもよい。傾けることによって、剥離フィルム16aや第1及び第2の位相差板4A,4Bの位相差を微調整できることから、より広範囲の検査が可能となる。また、これらを回転させることでPET系樹脂からなる剥離フィルム16aと第1及び第2の位相差板4A,4Bとの軸合わせが容易となる。これらの操作は、検査装置100Aが可動装置を備えている場合に特に容易に行うことができる。
【0055】
以上に示した検査方法によれば、第1の位相差板4A及び第2の位相差板4Bの対を用いた検査で黒色欠陥が観察された部位を第3の位相差板(a2)及び第4の位相差板(a2)を用いて検査することによって、これを輝点欠陥として観察できるように位相差を調整することが可能となる。また、この検査方法では、第1の位相差フィルタ3Aと第2の位相差フィルタ3Bとをクロスニコルを構成するように配置しているので、光路上に被検査物10が存在しない場合には光源からの光が第2の位相差フィルタで遮断される。したがって、被検査物10の異形部分からの光漏れが大幅に抑制されることとなり、異形部分の近傍を検査するときの支障とならない。以上のことから、本実施形態の検査方法では異形の円偏光板1の欠陥の有無を容易に判断することができる。
【0056】
<第2の実施形態>
第2の実施形態の検査方法ついて説明する。第2の実施形態の検査方法が第1の実施形態の検査方法と異なる点は、
図5に示されているとおり、検査装置100Bにおいて、第1の位相差板4Aと被検査物10との間に高位相差板20を配置する点である。
【0057】
高位相差板20は、被検査物10と同形のフィルムであり、被検査物10の凹部Rに対応する位置に同様の凹部R’を有している。高位相差板20は、表面保護フィルム16bの位相差値を補完するものであるので、表面保護フィルム16bと同様の材料からなることが好ましく、ポリエチレンテレフタレート系樹脂からなることが好ましい。
【0058】
高位相差板20は、Re(550)が5000nm以上であることが好ましく、7000nm以上であることがより好ましく、8000nm以上であることが更に好ましく、10000nm以上であることが特に好ましい。また、高位相差板20は、その遅相軸が表面保護フィルム16bの遅相軸と略平行となるように配置することが好ましい。
【0059】
高位相差板20を用いた検査によれば、第1の実施形態の検査方法で奏される効果に加え、表面保護フィルムの16bが有する位相差によって生じる光の干渉による観察光の色付きを抑制することができる。すなわち、表面保護フィルム16bが有する面内位相差によって、検査の観察視野に虹色の模様が生じて欠陥観察の支障となる場合があるが、高位相差板20は面内位相差値が高いので、当該虹色の光を白色の光に変換して観察の支障とならないようにすることができる。特に、高位相差板20の遅相軸と表面保護フィルム16bの遅相軸とを略平行に配置した場合は、面内位相差の加成性により当該虹色の光を可視光外の光に確実に変換することができる。
【0060】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施形態では第1の位相差フィルタ3Aと第1の位相差板4Aとを互いに別の物品として示したが、これらは互いに積層された積層体として一枚のフィルムを構成していてもよい。第2の位相差フィルタ3Bと第2の位相差板4Bについても同様に一つの積層体としてもよい。
【0061】
また、上記実施形態では、二枚の位相差板4(第1の位相差板4A、第2の位相差板4B)としてRe(550)が異なる第1の領域a1、第2の領域a2等が直線上に並んだものを用いたが、この位相差板は、Re(550)が異なる領域が環状に並んだ構成とされていてもよい。例えば、円盤状のフィルムを中心部から放射状に延びる仮想線を境界として位相差値が異なる複数の領域に区分し、ある領域(第1の領域;第1の位相差板に相当)は、Re(550)が例えば1720nmである領域であり、その隣に接している領域(第2の領域;第2の位相差板に相当)は、Re(550)が1790nmである領域であり、更にその隣に接している領域(第3の領域;第3の位相差板に相当)は、Re(550)が1860nmである領域であるようにしてもよい。当該領域の数は任意であり、例えば、四つ、六つ、八つ等とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【0062】
本発明は、円偏光板の品質検査に利用することができる。
【符号の説明】
【0063】
1…円偏光板、2…光源、3A…第1の位相差フィルタ、3B…第2の位相差フィルタ、4…位相差板、4A…第1の位相差板、4B…第2の位相差板、5…検出手段、9…光路、10…被検査物、11…偏光フィルム、12a,12b…保護フィルム、13…粘着剤層、14…位相差膜、15…粘着剤層、16a…剥離フィルム、16b…表面保護フィルム、20…高位相差板、100A,100B…検査装置、a1…第1の領域(第1の位相差板,第2の位相差板)、a2…第2の領域(第3の位相差板,第4の位相差板)、an…第nの領域、R,R’…凹部。