JP2008107132A - 異物検査方法、異物検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１度の異物検出により被検査体が透明でも不透明であっても、表面に存在する微小な異物を精度よく検査する異物検査装置及び異物検査方法の提供。
【解決手段】支持部材により支持され連続的に搬送されるシート状被検査体の表面の異物を、検査光の照射部と、受光部と、画像処理部とを有する異物検査装置を使用し、前記異物を検査する異物検査方法において、前記照射部より前記検査光を、前記支持部材と前記シート状被検査体との接点での法線に対して角度８０°〜９０°で、前記支持部材と前記シート状被検査体との接線方向に前記検査光を照射させ、前記異物に照射され散乱した前記検査光の散乱光を前記受光部で受け、前記受光部の情報を、前記画像処理部により解析することを特徴とする異物検査方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、シート状被検査体の表面に存在する異物を検出するための表面検査方法及び異物検査装置に関する。

従来、シート状材料（例えば、樹脂フィルム、紙、金属板等）を扱う各種製造業において、製品の品質向上、安定性の面から使用する材料及び材料を使用した製品に対して表面の疵、付着した異物、平面性等の製品の性能に影響を与える可能性がある欠陥に付き検査が行われている。

例えば、昨今、自動車搭載用の液晶ディスプレイ、大型液晶テレビのディスプレイ、携帯電話、ノートパソコン等の普及から液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機物質を使用した有機ＥＬ素子の需要が増えてきている。ＬＣＤは、従来のＣＲＴ表示装置に比べて、省スペース、省エネルギーであることからモニターとして広く使用されている。更にＴＶ用としても普及が進んできている。又、有機ＥＬ素子は固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が普及が進んできている。

この様な液晶表示装置には、偏光板保護フィルム、光学補償フィルム、防眩性フィルム、偏光フィルムや位相差フィルムなどの種々な光学用フィルムとして樹脂フィルムが使用されている。例えば、偏光板は偏光子の両側に光学用フィルムを貼り合せた構成となっている。偏光板は、一定方向の偏波面の光だけを通し、電界による液晶の配向の変化を可視化させる重要な役割を担っている。この光学用フィルムに異物が付着した状態で使用した場合、通す光の偏光方向が一定でなくなり液晶表示装置の性能が大きく左右される危険があるため通常、十分な異物付着検査を行い欠陥がないことを確認した後に使用している。

又、有機ＥＬ素子は、基板上に形成された第１電極（陽極又は陰極）と、その上に積層された有機発光物質を含有する有機化合物層（単層部又は多層部）すなわち発光層と、この発光層上に積層された第２電極（陰極又は陽極）とを有する薄膜型の素子である。この様な有機ＥＬ素子に電圧を印加すると、有機化合物層に陰極から電子が注入され陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出することにより発光が得られることが知られている。有機ＥＬ素子の使用にさいしては湿度の透過を防止し、寿命を延ばすために金属又は金属箔を使用した封止部材により封止された状態で使用されている。これらに使用する封止部材の表面に異物が付着した状態で使用した場合、異物が付着した部分での防湿効果が低下し、有機ＥＬ素子の寿命が短くなるため十分な異物付着検査を行い欠陥がないことを確認した後に使用している。

紙材料としては、デジタルカメラからの写真プリント用紙、各種印刷用紙等が挙げられる。通常、写真プリント用紙はプリントの高級感を得るため、紙支持体の表面に塗布により各種加工がなされている。紙支持体の表面に異物が付着した状態で表面を加工した場合、異物により表面性が安定せず製品性能として品質の悪い製品となってしまう。又、加工中に異物が付着した場合の状態で使用した場合、印刷されるものによっては欠陥製品となる危険がある。このため、使用する紙支持体、製品に対して十分な欠陥検査を行い欠陥がないことを確認した後に使用している。

この様に、使用する支持体、材料及び製品の表面に存在する異物の検査方法の検討がこれまでに各分野でされて来た。例えば、光学的反射手段として、位相供役鏡を使用し、被検査体の異物に照射した検査光を反射し再度、被検査体の異物に照射することで、異物を二回照明することとなり、そのため、異物からの光量がほぼ２倍の量となるため、サブミクロンオーダーの微細な異物等の欠陥を、高いＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）で安定に検出する方法が知られている（特許文献１参照。）。

しかしながら、特許文献１に記載の方法は、被検査体に検査光を照射するとき、平面状態で照射するため被検査体に付着した異物からの散乱光に加え、被検査体からの散乱光も加わるため、被検査体の表面状態によっては精度が低下し、微細な異物等の欠陥を安定して検出することが出来なくなる危険がある。

検査ロールに圧着されて検査部で折り返し走行されるフィルムを、検査ロール上のフィルムに接するように投光器から走査光を投光される。検査ロール上のフィルムを通過した走査光を光電検出することで、フィルムの表面に存在する突起欠陥を確実に検出する異物検出方法が知られている（特許文献２参照。）。

しかしながら、特許文献２に記載の方法は、比較的大きな５μｍ以上の異物に対しては有効な方法であるが、波長に近い１μｍ以下の微小な異物の場合、光の回折効果で差が出難くなり、検出精度が不安定になり安定した異物検出が出来ない場合がある。

被検査物の表面に対し、被検査物表面の法線方向に対して所定の照射角度だけ傾いた方向から光を照射して照射領域を形成する照射領域を形成し、照射領域の中央よりも離れた位置に光検出手段を設けて被検査物の表面にある小さいサイズの欠陥を精度よく検出する方法が知られている（特許文献３参照。）。

しかしながら、特許文献３に記載の方法は、狭い範囲の欠陥の検出には適しているが、被検査物が大きく、且つ全面の異物の検出を行うことが困難となっている。

フィルムの１方面に第１の偏向板を、他方面側に第２の偏向板を直交ニコル状態に配置し、第１の偏向板の外側からライン状光源により光を照射し、第２の偏向板を介して通過してきた光をＣＣＤラインセンサで受光し解析することで非常に小さな欠陥であっても、容易に検出することを可能とするフィルムの検査方法が知られている（特許文献４参照。）。しながら、特許文献４に記載の方法は、被検査体が透明若しくは半透明の場合は有効な手段であるが、被検査体が不透明の場合は表面に付着している異物を検出することが出来ない欠点を有している。

この様な状況から、１度の異物検出により被検査体が透明でも不透明であっても、表面に存在す微小な異物を精度よく検査する異物検査装置、異物検査方法の開発が望まれている。
特開平８−３０４２９６号公報 特開平８−１２８９６７号公報 特開２００６−３８４７７号公報 特開２００６−４７１４３号公報

本発明は上記状況に鑑みなされたものであり、その目的は、１度の異物検出により被検査体が透明でも不透明であっても、表面に存在する微小な異物を検査する異物検査方法及び異物検査装置を提供することである。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。

１．支持部材により支持され連続的に搬送されるシート状被検査体の表面の異物を、照射部と、受光部と、画像処理部とを有する異物検査装置を使用し、前記異物を検査する異物検査方法において、前記照射部は光源部と、走査部とを有し、前記光源部からの検査光を、前記走査部により、前記支持部材と前記シート状被検査体との接点での法線に対して角度８０°〜９０°で、前記支持部材と前記シート状被検査体との接線方向に照射し、前記異物に照射され散乱した前記検査光の散乱光を前記受光部で受光し、前記受光部の情報を、前記画像処理部により解析することを特徴とする異物検査方法。

２．前記走査部は光源部からの検査光を、支持部材とシート状被検査体との接点を基準として、該検査光の直径の１％〜３０％が、該接点での法線の下方向を照射する様に、接線方向に照射し走査することを特徴とする前記１に記載の異物検査方法。

３．前記走査部は、光源部からの検査光を平行光に変換する平行光変換手段と、該検査光の照射方向の対面に、該検査光の照射角度と同じ角度で配置された光学的反射手段とを有し、該光学的反射手段は支持部材とシート状被検査体との接点を通過し、該平行光変換手段で変換された検査光を、接線方向に反射させる様に構成されていることを特徴とする前記１又は２に記載の異物検査方法。

４．前記受光部は、光導棒と光受光素子とを有し、該光導棒は支持部材とシート状被検査体との接点での法線に対して、−６０°〜＋６０°の範囲で、該接点の上部に１０ｍｍ〜２５０ｍｍの位置に配設されていることを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の異物検査方法。

５．前記検査光がレーザ光であり、平行光変換手段により平行光に変換されていることを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載の異物検査方法。

６．前記異物の高さが、０．０２μｍ〜１０μｍであることを特徴とする前記１から５の何れか１項に記載の異物検査方法。

７．支持部材により支持され連続的に搬送されるシート状被検査体の表面の異物を検査する、検査光の照射部と、受光部と、画像処理部とを有する異物検査装置において、前記照射部は光源部と、走査部とを有し、前記光源部からの検査光を、前記走査部により、前記支持部材と前記シート状被検査体との接点での法線に対して角度８０°〜９０°で、前記支持部材と前記シート状被検査体との接線方向に前記検査光を照射する様に走査し、前記異物に照射され散乱した前記検査光の散乱光を前記受光部で受光し、前記受光部の情報を、前記画像処理部により解析することを特徴とする異物検査装置。

８．前記走査部で検査光を、支持部材とシート状被検査体との接点を基準として、該検査光の直径の１％〜３０％が、該接点での法線の下方向を照射する様に、接線方向に照射し走査することを特徴とする前記７に記載の異物検査装置。

９．前記走査部は、光源部からの検査光を平行光に変換する平行光変換手段と、該検査光の照射方向の対面に、該検査光の照射角度と同じ角度で配置された光学的反射手段とを有し、該光学的反射手段は支持部材とシート状被検査体との接点を通過し、該平行光変換手段で変換された検査光を、接線方向に反射させる様に構成されていることを特徴とする前記７又は８に記載の異物検査装置。

１０．前記受光部は、光導棒と光受光素子とを有し、該光導棒は支持部材とシート状被検査体との接点での法線に対して、−６０°〜＋６０°の範囲で該接点の上部に１０ｍｍ〜２５０ｍｍの位置に配設されていることを特徴とする前記７から９の何れか１項に記載の異物検査装置。

１１．前記検査光がレーザ光であることを特徴とする前記７から１０の何れか１項に記載の異物検査装置。

１２．前記異物の高さが、０．０２μｍ〜１０μｍであることを特徴とする前記７から１１の何れか１項に記載の異物検査装置。

１度の異物検出により被検査体が透明でも不透明であっても、表面に存在する微小な異物を検査する異物検査装置及び異物検査方法を提供することが出来、高品質の製品の生産、異物検査作業の効率化、精度の高い異物検査が可能となった。

本発明の実施の形態を図１〜図５を参照しながら説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

図１は異物検査装置の模式図である。尚、本図は連続的に搬送されるシート状被検査体の表面の異物を検出する異物検査装置を示している。

図中、１は異物検査装置を示す。異物検査装置１は支持部材２により支持され連続的に搬送される帯状のシート状被検査体３の上にある異物に検査光を照射する照射部１０１と、異物に照射された検査光の散乱光を受光する受光部１０２と、受光部１０２からの情報を処理する画像処理部１０３とを有している。

照射部１０１は、光源部１０１ａと、走査部１０１ｂとを有している。光源部１０１ａは光源１０１ａ１と、光源１０１ａ１からの検査光を集光するシリンダレンズ、コリメータレンズ等から構成されている光源光学系１０１ａ２を有している。走査部１０１ｂは、光源部１０１ａからの検査光を線状に集光するポリゴンミラー１０１ｂ１と、線状に集光された検査光を平行光に変換する平行光変換手段１０１ｂ２と、平行光変換手段１０１ｂ２により平行光に変換された検査光を反射する光学的反射手段１０１ｂ３とを有している。ポリゴンミラー１０１ｂ１が等速回転することで検査光が走査され、平行光変換手段１０１ｂ２によりシート状被検査体３に集光される様になっている。照射部１０１は、シート状被検査体の幅に合わせ複数台を配設することが可能となっている。尚、本図はポリゴンミラーを使用した場合を示しているが、ポリゴンミラーを使用せず、直接レーザ光を平行光変換手段１０１ｂ２に照射して、シート状の光とする方法であってもよい。

平行光変換手段１０１ｂ２としてはとくに限定はなく、例えば放物面鏡（パラボラミラー）、ｆθレンズ等が挙げられる。本図は、ｆθレンズを使用した場合を示している。

光学的反射手段１０１ｂ３としては、支持部材２により支持された帯状のシート状被検査体３の支持部材２と帯状のシート状被検査体３との接点での接線を通過した検査光を反射し接線上の異物に再照射出来れば特に限定はなく、例えば平面鏡、位相供役鏡等が挙げられる。本図は、平面鏡を使用した場合を示している。光学的反射手段１０１ｂ３は検査光の照射方向の対面する位置に、検査光の照射角度と同じ角度で配置することが好ましい。

この様に光学的反射手段により接線を通過した検査光を反射し接線の上の異物に再照射することで、検査光の光量を２倍にすることなく２倍の散乱光量が得られ異物検出の精度が向上する。

照射部１０１から、支持部材２により支持され連続的に搬送される帯状のシート状被検査体３の支持部材２と、シート状被検査体３との接線方向に向けて検査光が走査しながら照射される。接線方向に向けて検査光を照射し走査することで、検査光の帯状のシート状被検査体３の搬送方向の照射領域を狭くすることが出来、シート状被検査体からの散乱光を抑えることが出来、接線の上にある異物からの散乱光のＳ／Ｎ比を高めることが可能となる。

帯状のシート状被検査体３の搬送速度は、異物検出精度、異物検出効率等を考慮し、１ｍ／ｍｉｎ〜１０ｍ／ｍｉｎが好ましい。検査光の走査速度は帯状のシート状被検査体３の搬送速度と、検査光の直径の大きさから適宜決めることが好ましい。

光源１０１ａとしては半導体レーザが使用される。使用される半導体レーザとしては、波長が５５０〜７８０ｎｍの可視領域、８３０ｎｍ以上の赤外領域、波長が４０８ｎｍ〜４７０ｎｍの紫外領域のレーザが挙げられる。レーザに使用する素子としては、半導体レーザ、ガスレーザ、固体レーザ等が挙げられる。レーザ出力としては、５ｍＷ〜２５０ｍＷが好ましい。

受光部１０２は、支持部材２により支持された帯状のシート状被検査体３の接線方向に照射された検査光により照射された接線上にある異物４からの散乱光Ｃと、平面鏡１０１ｂ３により反射された検査光により再照射された接線上にある異物４からの散乱光Ｃ′とを受光する光導棒１０２ａと光受光素子１０２ｂとを有している。散乱光Ｃ（Ｃ′）は光導棒１０２ａで受光され、光受光素子１０２ｂで信号検出し、画像処理部１０３で画像処理されることで異物の大きさ、異物の位置が解析することが可能となっている。本図に示される光受光素子としてはしくに限定はなく、例えば光電子増倍管（ＰＭＴ）、ＣＣＤカメラ、フォトダイオード（ＰＤ）等が挙げられる。本図では、光電子増倍管を使用している場合を示している。

光導棒１０２ａは、帯状のシート状被検査体３の幅方向で、且つ、支持部材２により支持された帯状のシート状被検査体３の接線と平行に支持部材２の上方に配設されている。

尚、本図では受光部１０２に光導棒１０２ａを使用した場合を示しているが、一次元型ＣＣＤカメラ（ラインセンサ）であっても勿論構わない。光導棒に使用する材質としては、アクリル樹脂、石英ガラス等が挙げられ、特に好ましい材質としてはアクリル樹脂が挙げられる。

本図に示される異物検査装置１を使用し、帯状のシート状被検査体３の上の異物を検出する方法に付き説明する。光源１０１ａから照射された検査光Ａは等速回転するポリゴンミラー１０１ｂ１により線状に集光され、平行光変換手段のｆθレンズ１０１ｂ２により平行光Ｂに変換される。平行光Ｂは、支持部材２により支持され、連続的に搬送されるシート状被検査体３と、支持部材２との接線方向に走査しながら照射される。シート状被検査体３が搬送され表面に付着している異物４がシート状被検査体３と、支持部材２との接線に来たとき、異物４は検査光に照射され、照射された検査光である平行光Ｂの一部はＢ異物４にぶつかり散乱光Ｃとなる。一方、他の検査光である平行光Ｂは、平行光Ｂと対面する位置に配置（検査光の照射角度と同じ角度で配置）された光学的反射手段の平面鏡１０１ｂ３により反射され、平行光Ｂ′として再度、異物４を照射し、検査光である平行光Ｂの一部は異物４により散乱光Ｃ′となる。

散乱光Ｃと散乱光Ｃ′は光導棒１０２ａにより受光され光受光素子１０２ｂにより信号検出し、画像処理部１０３で画像処理されることで異物の大きさ、異物の位置が解析される。本図に示される帯状のシート状被検査体３としては、透明でも不透明であっても使用することが可能である。

本図に示される異物検査装置１を使用し、支持部材２により支持され連続的に搬送される帯状のシート状被検査体３の支持部材２と、帯状のシート状被検査体３との接線方向に向けて検査光を照射し、帯状のシート状被検査体３の上の異物を検出することで次の効果が挙げられる。
１．接線方向に検査光を照射することで、ノイズとなる散乱光を抑えることが可能となり、接線の上に存在する異物からの散乱光を効率良く分けられＳ／Ｎ比を高めることが可能となり微小の異物を精度良く検出することが可能となった。
２．検査光と対面する位置に光学的反射手段を配設することで、検査光の有効利用が出来、低出力のレーザでも精度よく異物を検出することが可能となった。

図２は図１の概略平面図である。

図中、Ｑは光導棒１０２ａの幅を示す。幅Ｑは、検査範囲、受光した光の損失等を考慮し、帯状のシート状被検査体３幅に対して１１０％〜１２０％が好ましい。Ｒは平面鏡１０１ｂ３の幅を示す。幅Ｒは、検査範囲の確保、検査精度、工程のレイアウト等を考慮し、帯状のシート状被検査体３の幅に対して１００％〜１２０％が好ましい。他の符号は図１と同義である。

図３は図１のＤ−Ｄ′に沿った概略断面図である。

θ１は支持部材２とシート状被検査体３の接点５の上部に配設されている光導棒１０２ａの中心と、接点５での法線Ｅとの角度を示す。角度θ１は、接点５での法線Ｅに対して、微小異物の散乱光の角度、微小異物の散乱光の受光効率等を考慮し、−６０°〜＋６０°であることが好ましい。尚、法線Ｅに対して−６０°とは、図面で法線Ｅの左側に光導棒１０２ａが位置する場合を示し、法線Ｅに対して＋６０°とは、図面で法線Ｅの右側に光導棒１０２ａが位置する場合を示す。即ち、０°とは法線Ｅ上に光導棒１０２ａが位置する場合を示す。

光導棒１０２ａの直径は、散乱光の受光効率、受光した散乱光の損失、外乱光の受光、検出部での検出性等を考慮し、３０ｍｍ〜６０ｍｍであることが好ましい。

Ｓは光導棒１０２ａの中心と接点５との距離を示し、距離Ｓは微小異物の散乱光の角度微小異物の散乱光の受光効率、光導棒の直径、散乱光の強度等を考慮し、１０ｍｍ〜２５０ｍｍであることが好ましい。

θ２は支持部材２とシート状被検査体３の接点５におけるシート状被検査体３の接線方向に照射される検査光の角度を示す。角度θ２は、接点５での法線に対して、８０°〜９０°に設定されている。角度が８０°未満の場合は、被検査体が透明体の場合、被検査体の内部での反射及び裏面反射により、ノイズが増加、精度良く異物が検出されなくなるため好ましくない。角度が９０°を超える場合は、検査光が接線方向に届かないため、接線上にある異物の検出が出来なくなるため好ましくない。

θ３は検査光と対面する位置に配置された光学的反射手段の角度を示す。角度θ３は、接線方向に照射される検査光を正確に接線上の異物に反射させるため、接点５での法線に対して、接線方向に照射される検査光の角度θ２と同じであることが必要である。

Ｔはｆθレンズ１０１ｂ２の表面と接点５との距離を示し、距離Ｔは検査光（レーザ光）のスポット径、焦点深度、装置の大きさ等を考慮し、１０ｍｍ〜３００ｍｍであることが好ましい。

Ｕは平面鏡１０１ｂ３の反射面と接点５との距離を示し、距離Ｕは反射光の集光、反射光の強度、装置の大きさ等を考慮し、５０ｍｍ〜２００ｍｍであることが好ましい。他の符号は図１と同義である。

図４は図２のＺで示される部分の拡大概略図である。

図中、Ｖは検査光の径を示す。径Ｖは、異物検出精度、異物の大きさ、異物に対する照射効率等を考慮し、１０μｍ〜５００μｍが好ましい。

ｆθレンズ１０１ｃ（図１を参照）により平行光Ｂに変換された検査光は、シート状被検査体３と支持部材２との接線方向に照射され、接点５のシート状被検査体３の上に存在する異物４を照射するが、検査光が照射する範囲は、接点５での法線Ｅの接点５からの下方向の距離Ｗと、上方の距離Ｘを同時に照射することが好ましい。下方向の距離Ｗは、被検査体が透明体の場合の内部反射に伴うノイズ、被検査体の搬送時の位置変動等を考慮し、照射する検査光の径Ｖの１％〜３０％が好ましい。上方の距離Ｘは、検査光の径Ｖから下方向の距離Ｗを差し引いた距離となる。接線方向に照射するとは、距離Ｘと、距離Ｗとで示される照射範囲で接線方向に向けて照射することを言う。

異物４の高さは、偏光板保護フィルム、光学補償フィルム、防眩性フィルム、偏光フィルムや位相差フィルムなどの種々な高機能性が要求される光学用フィルムの機能性維持を考慮し、０．０２μｍ〜１０μｍが好ましい。

図５は断面形状が異なる支持部材で支持されたシート状被検査体の状態を示す概略断面図である。図５（ａ）は断面形状が円形の支持部材で支持されたシート状被検査体の状態を示す概略断面図である。図５（ｂ）は断面形状が三角形でシート状被検査体を支持する部分がＲ形状を有する支持部材で支持されたシート状被検査体の状態を示す概略断面図である。

図５（ａ）で示される支持部材２に付き説明する。支持部材２を回転可能とすることでシート状被検査体３を連続的に搬送しながら支持部材２とシート状被検査体３との接点５でシート状被検査体３の上にある異物を異物検査装置１（図１を参照）で検出することが可能となる。支持部材２の直径は、検査精度、シート状被検査体に対するダメージ等を考慮し、８０ｍｍ〜３００ｍｍが好ましい。

θ４は支持部材２の中心とシート状被検査体３が支持部材２に接触する点と、シート状被検査体３が支持部材２から離れる点とを結んだ線に挟まれる角度（抱き角）を示す。抱き角θ４は、シート状被検査体の検査時平面性、シート状被検査体へのダメージ等を考慮し、６０°〜２７０°が好ましい。

図５（ｂ）で示される支持部材２′に付き説明する。支持部材２′は、断面形状が三角形でシート状被検査体を支持する部分がＲ形状を有する形状をしている。本図に示される支持部材２′はシート状被検査体３′を固定し、支持部材２′とシート状被検査体３′との接点５′でシート状被検査体３′の上にある異物を異物検査装置１（図１を参照）で検出する場合に適している。支持部材２′のシート状被検査体３′を支持する部分のＲは、図５（ａ）で示される支持部材２の直径と同じである。

θ４′は支持部材２′のシート状被検査体３′を支持する部分のＲの中心とシート状被検査体３′が支持部材２′に接触する点と、シート状被検査体３′が支持部材２′から離れる点とを結んだ線に挟まれる角度（抱き角）を示す。角度（抱き角）θ４′は、図５（ａ）で示される角度（抱き角）θ４と同じである。

尚、図５（ｂ）で示される支持部材２′を使用する場合、シート状被検査体３′を止めた状態で検査することが好ましい。但し、支持部材２′と擦れることで疵が付いても構わない場合は搬送しながらの検査も可能である。本図に示される支持部材２′を使用し搬送しながら異物検出を行う場合、シート状被検査体３′としては、透明或いは不透明の帯状のシート状被検査体３′を使用することが可能である。又、止めて異物検出を行う場合、透明或いは不透明の枚葉のシート状被検査体３′使用することが好ましい。

本発明に係わるシート状被検査体に付き説明する。本発明に係わるシート状被検査体は特に限定はないが、使用上、微細な異物の付着で製品性能に影響を与えるシート状被検査体に対して特に有効である。例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）に使用する光学用フィルム、有機ＥＬ素子の封止に使用する封止フィルム等が挙げられる。

光学用フィルムとしては、透明で優れた物理的、機械的性質を持ち、温湿度に対する寸度変化が小さい樹脂、例えば、セルロース樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂等から作製されたフィルムが挙げられる。

有機ＥＬ素子の封止に使用するフィルム状の封止部材としては、熱可塑性樹脂フィルム材料を基材とし、バリア層に金属箔を積層した多層構成となっている。基材としては、例えばエチレンテトラフルオロエチル共重合体（ＥＴＦＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、延伸ポリプロピレン（０ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、延伸ナイロン（ＯＮｙ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド、ポリエーテルスチレン（ＰＥＳ）など一般の包装用フィルムに使用されている熱可塑性樹脂フィルム材料等を使用することが出来る。又、これら熱可塑性樹脂フィルムは、必要に応じて異種フィルムと共押出しで作った多層フィルム、延伸角度を変えて貼り合せて作った多層フィルム等も当然使用出来る。更に必要とする物性を得るために使用するフィルムの密度、分子量分布を組合せて作ることも当然可能である。

熱可塑性樹脂フィルムの場合は、蒸着法やコーティング法でバリア層を形成する必要がある。バリア層としては、例えば無機蒸着膜、金属箔が挙げられる。無機蒸着膜としては薄膜ハンドブックｐ８７９〜ｐ９０１（日本学術振興会）、真空技術ハンドブックｐ５０２〜ｐ５０９、ｐ６１２、ｐ８１０（日刊工業新聞社）、真空ハンドブック増訂版ｐ１３２〜ｐ１３４（ＵＬＶＡＣ 日本真空技術Ｋ．Ｋ）に記載されている如き無機膜が挙げられる。例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｃｒ₂Ｏ₃、Ｓｉ_xＯ_y（ｘ＝１、ｙ＝１．５〜２．０）、Ｔａ₂Ｏ₃、ＺｒＮ、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＰＳＧ、Ｓｉ₃Ｎ₄、単結晶Ｓｉ、アモルファスＳｉ、Ｗ、等が用いられる。又、金属箔の材料としては、例えばアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属材料や、ステンレス、アルミニウム合金などの合金材料を用いることが出来るが、加工性やコストの面でアルミニウムが好ましい。膜厚は、１〜１００μｍ程度、好ましくは１０μｍ〜５０μｍ程度が望ましい。又、製造時の取り扱いを容易にするために、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどのフィルムを予めラミネートしておいてもよい。可撓性封止部材に樹脂フィルムを使用する場合、液状シール剤と接触する側に熱可塑性接着性樹脂層を有することが好ましい。

更に、バリア層の上に保護層を設けてもよい。保護層の膜厚は、バリア層の耐ストレスクラッキング性、耐電気的絶縁性、シール剤層として使用する場合は接着性（接着力、段差追従性）等を考慮し、１００ｎｍ〜２００μｍが好ましい。保護層としてはＪＩＳ Ｋ ７２１０規定のメルトフローレートが５〜２０ｇ／１０ｍｉｎである熱可塑性樹脂フィルムが好ましく、更に好ましくは、６〜１５ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂フィルムを用いることが好ましい。これは、メルトフローレートが５（ｇ／１０ｍｉｎ）以下の樹脂を用いると、各電極の取り出し電極の段差により生じる隙間部を完全に埋めることが出来ず、２０（ｇ／１０ｍｉｎ）以上の樹脂を用いると引っ張り強さや耐ストレスクラッキング性、加工性などが低下するためである。熱可塑性樹脂フィルムは、上記数値を満たすものであれば特に限定されるものではないが、例えば機能性包装材料の新展開株式会社東レリサーチセンター記載の高分子フィルムである低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ＨＤＰＥ、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン、未延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、ＯＰＰ、ＯＮｙ、ＰＥＴ、セロハン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、延伸ビニロン（ＯＶ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＯＨ）、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）等の使用が可能である。これらの熱可塑性樹脂フィルムの中で特にＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ及びメタロセン触媒を使用して製造したＬＤＰＥ、ＬＬＤＰＥ、又、これらフィルムとＨＤＰＥフィルムの混合使用したフィルムを使用することが好ましい。

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１
次に示す条件でシート状被検査体としてセルロースアセテートプロピオネートフィルム（光学用フィルム）を製造した。

（使用樹脂）
セルロースアセテートプロピオネート（アセチル基の置換度が１．３８、プロピオニル基の置換度が１．３０、数平均分子量８００００、残留硫酸含有量（硫黄元素として）が５０ｐｐｍ）
（ペレットの作製）
セルロースアセテートプロピオネートを１２０℃で１時間乾燥空気中で熱処理し、乾燥空気中で室温まで放冷した。乾燥した後、下記の組成物をヘンシェルミキサーで混合後、押出し機を用い加熱してペレットを作製し放冷した。

（組成物）
セルロースアセテートプロピオネート ９０質量部
グリセリントリベンゾエート １０質量部
チヌビン９２８（チバスペシャルティケミカルズ（株）製、紫外線吸収剤）
２質量部
ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０（チバスペシャルティケミカルズ（株）製、酸化防止剤）
０．２質量部
ＧＳＹ−Ｐ１０１（堺化学（株）製、酸化防止剤） ０．２質量部
スミライザーＧＳ（住友化学（株）製、酸化防止剤） ０．２質量部
（セルロースアセテートプロピオネートフィルムの作製）
作製したペレットを熱風乾燥器を用いて１０５℃で２時間乾燥させて水分を除去した。この後、リップ幅１．５ｍのコートハンガータイプのＴダイを有する単軸押出し機（三菱重工業株式会社製：スクリュー径９０ｍｍ、Ｔダイリップ部材質は炭化タングステン）を用い、冷却引取り部で冷却し回収部で巻き芯に巻き取り、膜厚８０μｍ、長さ１０００ｍのセルロースアセテートプロピオネートフィルムを作製した。尚、押出し条件としては、クリーン度クラス１００の環境で、ペレットの溶融温度２３０℃、スクリュー回転４０ｒｐｍ／ｍｉｎ、押出し量５０ｋｇ／ｍｉｎで行った。

（表面異物検査）
準備したセルロースアセテートプロピオネートフィルムの全長を、図１に示す異物検査装置で表１に示す様に支持部材とセルロースアセテートプロピオネートフィルムとの接点におけるセルロースアセテートプロピオネートフィルムの上の異物に照射される検査光の角度θ２（図３を参照）を変えて異物検出試験Ｎｏ．１０１〜１０５を行い、下記に示す評価ランクに従って評価した結果を表１に示す。照射される検査光の角度は支持部材と防湿フィルムの接点での法線に対する角度を示す。

尚、異物検査条件は次の条件で行った。セルロースアセテートプロピオネートフィルムの搬送速度５ｍ／ｍｉｎとし、検査光の走査速度は、１０面のポリゴンミラーを回転数３００００ｒｐｍで行った。支持部材は直径は２６０ｍｍの図５（ａ）に示される支持部材を使用し、支持部材へのセルロースアセテートプロピオネートフィルムの抱き角θ４（図５を参照）を２１０°とした。検査光の光源は、素子としてガリウム砒素を使用し、波長４０８ｎｍの半導体レーザ（直径１２μｍ）をレーザ出力５ｍＷとした。ｆθレンズの表面と接点との距離は１０ｃｍとし、平面鏡の反射面と接点との距離は１０ｃｍとした。平面鏡の高さを１０ｍｍとし、平面鏡の幅はセルロースアセテートプロピオネートフィルムの幅に対して１００％とした。平面鏡の角度θ３（図３を参照）は照射される検査光の角度に合わせて配置した。検査光（レーザ光）の照射範囲は、接点での法線の接点からの下方向の距離Ｗ（図４を参照）を検査光（レーザ光）の径の１０％とした。

光導棒の配設位置は、支持部材とセルロースアセテートプロピオネートフィルムの接点での法線に対して、０°（法線上に配設してあることを意味する）で、光導棒の中心と接点との距離は１００ｍｍとした。光導棒は、アクリル樹脂製で、幅はセルロースアセテートプロピオネートフィルムの幅に対して１２０％とした。光導棒の直径は、６０ｍｍのものを使用した。尚、検出された異物の高さに対する検証は、検出された箇所を（株）キーエンス製 デジタルマイクロスコープで測定して確認した。

（異物検査の評価ランク）
○：異物の検出が出来た
△：異物の検出が不安定
×：異物の検出が不可能

本発明の有効性が確認された。

実施例２
（シート状被検査体の準備）
実施例１と同じ方法でセルロースアセテートプロピオネートフィルム（光学用フィルム）を製造した。

（表面異物検査）
準備したセルロースアセテートプロピオネートフィルムの全長を、図１に示す異物検査装置で表２に示す様に受光部に使用する光導棒の設置位置を変えて異物検出試験Ｎｏ．２０１〜２１３を行い、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表２に示す。

尚、異物検査条件は次の条件で行った。セルロースアセテートプロピオネートフィルムの搬送速度５ｍ／ｍｉｎとし、検査光の走査速度は、１０面のポリゴンミラーを回転数３００００ｒｐｍで行った。支持部材の直径は２６０ｍｍの図５（ａ）に示される支持部材を使用し、支持部材へのセルロースアセテートプロピオネートフィルムの抱き角θ４（図５を参照）を２１０°とした。検査光の光源は、素子としてガリウム砒素を使用し、波長４０８ｎｍの半導体レーザ（直径１２μｍ）をレーザ出力５ｍＷとした。ｆθレンズの表面と接点との距離は１０ｃｍとし、平面鏡の反射面と接点との距離は１０ｃｍとした。平面鏡の高さを１０ｍｍとし、平面鏡の幅はセルロースアセテートプロピオネートフィルムの幅に対して１００％とした。平面鏡の角度θ３（図３を参照）は照射される検査光の角度に合わせて配置した。検査光（レーザ光）の照射範囲は、接点での法線の接点からの下方向の距離Ｗを検査光（レーザ光）の径の１０％とした。照射される検査光の角度θ２（図３を参照）は９０°とした。尚、照射される検査光の角度は支持部材とセルロースアセテートプロピオネートフィルムの接点での法線に対する角度を示す。

光導棒は、アクリル樹脂製で、幅はセルロースアセテートプロピオネートフィルムの幅に対して１２０％とした。光導棒の直径は、６０ｍｍのものを使用した。尚、検出された異物の高さに対する検証は、検出された箇所を（株）キーエンス製 デジタルマイクロスコープで測定して確認した。

本発明の有効性が確認された。

実施例３
（シート状被検査体の準備）
実施例１と同じ方法でセルロースアセテートプロピオネートフィルム（光学用フィルム）を製造した。

（表面異物検査）
準備したセルロースアセテートプロピオネートフィルムの全長を、図１に示す異物検査装置で図４に示す検査光の照射範囲（接点での法線の接点から下方向の距離Ｗ）を表３に示す様に変えて異物検出試験Ｎｏ．３０１〜３０７を行い、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表３に示す。尚、接点での法線の接点から下方向の距離Ｗは、検査光（レーザ光）の径に対する割合（％）を示す。

尚、異物検査条件は次の条件で行った。セルロースアセテートプロピオネートフィルムの搬送速度５ｍ／ｍｉｎとし、検査光の走査速度は、１０面のポリゴンミラーを回転数３００００ｒｐｍで行った。支持部材の直径は２６０ｍｍの図５（ａ）に示される支持部材を使用し、支持部材へのセルロースアセテートプロピオネートフィルムの抱き角θ４（図５を参照）を２１０°とした。検査光の光源は、素子としてガリウム砒素を使用し、波長４０８ｎｍの半導体レーザ（直径１２μｍ）をレーザ出力５ｍＷとした。ｆθレンズの表面と接点との距離は１０ｃｍとし、平面鏡の反射面と接点との距離は１０ｃｍとした。平面鏡の高さを１０ｍｍとし、平面鏡の幅はセルロースアセテートプロピオネートフィルムの幅に対して１００％とした。平面鏡の角度θ３（図３を参照）は照射される検査光の角度に合わせて配置した。照射される検査光の角度θ２（図３を参照）は９０°とした。尚、照射される検査光の角度は支持部材とセルロースアセテートプロピオネートフィルムの接点での法線に対する角度を示す。光導棒の配設位置は、支持部材とセルロースアセテートプロピオネートフィルムの接点での法線に対して、０°（法線上に配設してあることを意味する）で、光導棒の中心と接点との距離は１００ｍｍとした。光導棒は、アクリル樹脂製で、幅はセルロースアセテートプロピオネートフィルムの幅に対して１２０％とした。光導棒の直径は、６０ｍｍのものを使用した。尚、検出された異物の高さに対する検証は、検出された箇所を（株）キーエンス製 デジタルマイクロスコープで測定して確認した。

本発明の有効性が確認された。

実施例４
（シート状被検査体の準備）
厚さ１２μｍ、幅１０００ｍｍ、長さ５００ｍのＰＥＴフィルムを基材とし、防湿層として厚さ６μｍのアルミ箔を接着剤で貼着した防湿フィルムを準備した。尚、アルミ箔の接着は、クリーン度クラス１００の環境で行った。

（表面異物検査）
準備した防湿フィルムの防湿層の全長を、図１に示す異物検査装置で表４に示す様に支持部材と防湿フィルムとの接点における防湿フィルムの上の異物に照射される検査光の角度θ２（図３を参照）を変えて異物検出試験Ｎｏ．４０１〜４０５を行い、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表４に示す。照射される検査光の角度は支持部材と防湿フィルムの接点での法線に対する角度を示す。

尚、異物検査条件は次の条件で行った。防湿フィルムの搬送速度５ｍ／ｍｉｎとし、検査光の走査速度は、１０面のポリゴンミラーを回転数３００００ｒｐｍで行った。支持部材の直径は２６０ｍｍの図５（ａ）に示される支持部材を使用し、支持部材への防湿フィルムの抱き角θ４（図５を参照）を２１０°とした。検査光の光源は、素子としてガリウム砒素を使用し、波長４０５ｎｍの半導体レーザ（直径１２μｍ）をレーザ出力５ｍＷとした。ｆθレンズの表面と接点との距離は１０ｃｍとし、平面鏡の反射面と接点との距離は１０ｃｍとした。平面鏡の高さを１０ｍｍとし、平面鏡の幅は防湿フィルムの幅に対して１００％とした。平面鏡の角度θ３（図３を参照）は照射される検査光の角度に合わせて配置した。検査光（レーザ光）の照射範囲は、接点での法線の接点からの下方向の距離Ｗを検査光（レーザ光）の径の１％とした。

光導棒の配設位置は、支持部材と防湿フィルムの接点での法線に対して、０°（法線上に配設してあることを意味する）で、光導棒の中心と接点との距離は８０ｍｍとした。光導棒は、アクリル樹脂製で、幅は防湿フィルムの幅に対して１２０％とした。光導棒の直径は、６０ｍｍのものを使用した。尚、検出された異物の高さに対する検証は、検出された箇所を（株）キーエンス製 デジタルマイクロスコープで測定して確認した。

本発明の有効性が確認された。

実施例５
（シート状被検査体の準備）
実施例４と同じ方法で同じ帯状の防湿フィルムを製造した。

（表面異物検査）
準備した防湿フィルムの防湿層の全長を、図１に示す異物検査装置で表５に示す様に受光部に使用する光導棒の設置位置を変えて異物検出試験Ｎｏ．５０１〜５１３を行い、実施例１と同じ評価ランクに従って評価した結果を表５に示す。

尚、異物検査条件は次の条件で行った。防湿フィルムの搬送速度５ｍ／ｍｉｎとし、検査光の走査速度は、１０面のポリゴンミラーを回転数３００００ｒｐｍで行った。支持部材の直径は２６０ｍｍの図５（ａ）に示される支持部材を使用し、支持部材への防湿フィルムの抱き角θ４（図５を参照）を２１０°とした。検査光の光源は、素子としてガリウム砒素を使用し、波長４０５ｎｍの半導体レーザ（直径１２μｍ）をレーザ出力５ｍＷとした。ｆθレンズの表面と接点との距離は１０ｃｍとし、平面鏡の反射面と接点との距離は１０ｃｍとした。平面鏡の高さを１０ｍｍとし、平面鏡の幅は防湿フィルムの幅に対して１００％とした。平面鏡の角度θ３（図３を参照）は照射される検査光の角度に合わせて配置した。検査光（レーザ光）の照射範囲は、接点での法線の接点からの下方向の距離Ｗを検査光（レーザ光）の径の２％とした。照射される検査光の角度θ２（図３を参照）は９０°とした。尚、照射される検査光の角度は支持部材と防湿フィルムの接点での法線に対する角度を示す。光導棒は、アクリル樹脂製で、幅は防湿フィルムの幅に対して１２０％とした。光導棒の直径は、６０ｍｍのものを使用した。尚、検出された異物の高さに対する検証は、検出された箇所を（株）キーエンス製 デジタルマイクロスコープで測定して確認した。

本発明の有効性が確認された。

異物検査装置の模式図である。 図１の概略平面図である。 図１のＤ−Ｄ′に沿った概略断面図である。 図２のＺで示される部分の拡大概略図である。 断面形状が異なる支持部材で支持されたシート状被検査体の状態を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 異物検査装置
１０１ 照射部
１０１ａ 光源
１０１ｂ ポリゴンミラー
１０１ｃ ｆθレンズ
１０１ｄ 平面鏡
１０２ 受光部
１０２ａ 光導棒
１０２ｂ 光電子倍増管
１０３ 画像処理部
２、２′ 支持部材
３、３′ シート状被検査体
４ 異物
５ 接点
θ１、θ２、θ３ 角度
θ４、θ４′ 角度（抱き角）
Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｗ、Ｘ 距離
Ｖ 径

Claims (12)

1. 支持部材により支持され連続的に搬送されるシート状被検査体の表面の異物を、照射部と、受光部と、画像処理部とを有する異物検査装置を使用し、前記異物を検査する異物検査方法において、
   前記照射部は光源部と、走査部とを有し、
   前記光源部からの検査光を、前記走査部により、前記支持部材と前記シート状被検査体との接点での法線に対して角度８０°〜９０°で、前記支持部材と前記シート状被検査体との接線方向に照射し、
   前記異物に照射され散乱した前記検査光の散乱光を前記受光部で受光し、
   前記受光部の情報を、前記画像処理部により解析することを特徴とする異物検査方法。
2. 前記走査部は光源部からの検査光を、支持部材とシート状被検査体との接点を基準として、該検査光の直径の１％〜３０％が、該接点での法線の下方向を照射する様に、接線方向に照射し走査することを特徴とする請求項１に記載の異物検査方法。
3. 前記走査部は、光源部からの検査光を平行光に変換する平行光変換手段と、該検査光の照射方向の対面に、該検査光の照射角度と同じ角度で配置された光学的反射手段とを有し、該光学的反射手段は支持部材とシート状被検査体との接点を通過し、該平行光変換手段で変換された検査光を、接線方向に反射させる様に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の異物検査方法。
4. 前記受光部は、光導棒と光受光素子とを有し、該光導棒は支持部材とシート状被検査体との接点での法線に対して、−６０°〜＋６０°の範囲で、該接点の上部に１０ｍｍ〜２５０ｍｍの位置に配設されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の異物検査方法。
5. 前記検査光がレーザ光であり、平行光変換手段により平行光に変換されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の異物検査方法。
6. 前記異物の高さが、０．０２μｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の異物検査方法。
7. 支持部材により支持され連続的に搬送されるシート状被検査体の表面の異物を検査する、検査光の照射部と、受光部と、画像処理部とを有する異物検査装置において、
   前記照射部は光源部と、走査部とを有し、
   前記光源部からの検査光を、前記走査部により、前記支持部材と前記シート状被検査体との接点での法線に対して角度８０°〜９０°で、前記支持部材と前記シート状被検査体との接線方向に前記検査光を照射する様に走査し、
   前記異物に照射され散乱した前記検査光の散乱光を前記受光部で受光し、
   前記受光部の情報を、前記画像処理部により解析することを特徴とする異物検査装置。
8. 前記走査部で検査光を、支持部材とシート状被検査体との接点を基準として、該検査光の直径の１％〜３０％が、該接点での法線の下方向を照射する様に、接線方向に照射し走査することを特徴とする請求項７に記載の異物検査装置。
9. 前記走査部は、光源部からの検査光を平行光に変換する平行光変換手段と、該検査光の照射方向の対面に、該検査光の照射角度と同じ角度で配置された光学的反射手段とを有し、
   該光学的反射手段は支持部材とシート状被検査体との接点を通過し、該平行光変換手段で変換された検査光を、接線方向に反射させる様に構成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の異物検査装置。
10. 前記受光部は、光導棒と光受光素子とを有し、該光導棒は支持部材とシート状被検査体との接点での法線に対して、−６０°〜＋６０°の範囲で該接点の上部に１０ｍｍ〜２５０ｍｍの位置に配設されていることを特徴とする請求項７から９の何れか１項に記載の異物検査装置。
11. 前記検査光がレーザ光であることを特徴とする請求項７から１０の何れか１項に記載の異物検査装置。
12. 前記異物の高さが、０．０２μｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項７から１１の何れか１項に記載の異物検査装置。

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