JP2003114328A - 光学部材及びそのセット方向判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視野角補正フィルム等の光学部材のセット向
きや表裏を自動的に判定する。 【解決手段】 視野角補正フィルム２０のローレット３
３の形成部分にマーク３０をレーザー印字機により形成
する。マーク３０を、「＜」からなる方向識別マーク３
４と「Ｆ」からなる表裏面識別マーク３５とから構成す
る。マーク３０を撮像して、撮像したマークと正規セッ
ト位置にある場合のマークとをパターンマッチング処理
により、照合する。照合結果が一致する場合には加工を
続行し、不一致の場合にはアラームを発して、セット向
きや表裏面を変更する。誤った方向でセットされて製品
化されることがなく、ロスの発生が抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種光学部材のセ
ット方向やその表裏面を簡単に識別することができるよ
うにした光学部材及びそのセット方向判定装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】光学部材の中には向きや表裏によってそ
の特性が変化してしまう物がある。例えば、液晶表示装
置では、一軸偏光板及び楕円偏光板などの光学部材が複
数重ねられて使用され、画像の表示を行っている。これ
らの光学部材は、偏光軸の向きや入射光の方向などを所
定の向きにしないと期待する効果が得られない。したが
って、このような光学部材では偏光軸方向や部材の表裏
の向きをあらかじめ所定の向きに合わせるようにしてい
る。

【０００３】一方、特別な処理をしない限り偏光板など
の偏光軸方向の向きなどは、単体では見た目で判別する
ことができない。そのため向きや表裏を合わせるため
に、各光学部材にあらかじめ切り欠きを設けたり、矢印
ラベルを貼ったり、インキで印字する等の対応がなされ
てきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学部
材に切り欠きを設けると、扱い中に切り欠き部から光学
部材が損傷したり、搬送中に引っかかるなどの加工上の
新たな問題が発生する。特に光学部材がフィルム状の物
であると、フィルムが裂けてしまうなどの問題となる。

【０００５】一方、ラベルやインキでの印字表示からな
るマークを用いた識別方法であると、コストがかかるほ
か、リサイクルの際にマーク形成部材による別物質の混
入の問題があり、リサイクルしにくくなるなどの問題が
ある。

【０００６】また、光学部材の識別は、従来オペレータ
ーが目視で確認していたが、見間違いなどの人為的ミス
の可能性があった。これらのミスに対処するため、製品
の検査装置を取り付ける必要があるほか、万一ミスがあ
った場合、加工してしまった部材は不良品となるなど、
ロスが大きくなってしまっていた。

【０００７】本発明は上記課題を解決するものであり、
セット方向や表裏の向き等を自動的に識別可能な光学部
材及びそのセット方向判定装置を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、光学的に透明または半透明な光学部材
であって、該部材のセット方向及び／または部材の表裏
面を識別するためのレーザー加工によるマークを備えて
いる。なお、部材のセット方向を識別するために前記マ
ークは非対称に形成されていることが好ましい。また、
前記部材はフィルムであり、このフィルムに設けたロー
レット形成部分に前記マークを形成することが好まし
い。前記光学部材としては、フィルム等の他にレンズ等
が含まれる。

【０００９】また、光学部材のセット方向判定装置で
は、上記光学部材をセットする際に、前記マークを撮像
し、この撮像したデータに基づきパターンマッチング処
理を行い、セット方向及び／または部材の表裏面を判定
している。これにより、セットミスが加工設備側で判定
可能になり、セット方向等を誤った加工がなされること
がなくなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下にＴＮ（ツイストネマチッ
ク）型の液晶表示装置に使用される視野角補正用光学フ
ィルムでの実施形態を説明する。図１に示すように、Ｔ
Ｎ型液晶表示装置１０は、１対の楕円偏光板１１，１２
でＴＮ液晶セル１３を挟むようにして構成されており、
下方にはバックライト１４が配置されている。

【００１１】ＴＮ液晶セル１３は、ガラス基板１５，１
６に棒状液晶性分子１７を封入して構成されており、ガ
ラス基板１５，１６には棒状液晶性分子１７に電圧を印
加するための電極層が形成されている。

【００１２】楕円偏光板１１，１２は、視野角補正フィ
ルム２０の一方の面に一軸偏光フィルム２１が、さらに
一軸偏光フィルム２１の上に透明保護フィルム２２が接
着されて構成されている。視野角補正フィルム２０は、
トリアセチルセルロースのフィルム（以下単にＴＡＣフ
ィルムという）２３の一方の面に、光学異方性層２４を
形成して構成されている。この光学異方性層２４は、Ｔ
ＡＣフィルム２３にディスコティック液晶を並べて塗布
することにより構成される。また、前記一軸偏光フィル
ム２１は、光学異方性層２４とは反対側からＴＡＣフィ
ルム２３に偏光軸が合うように貼り合わされている。こ
のように構成される楕円偏光板１１，１２は、液晶の透
過光を楕円から円偏光に補正する働きを持つ。

【００１３】前記視野角補正フィルム２０は単体では透
明であり、偏光軸方向もディスコティック塗布面も見分
けることが難しい。このため、本実施形態では、図２に
示すように、視野角補正フィルム２０に対して、偏光軸
方向及びディスコティック塗布面を見分けるためのマー
ク３０を形成している。このマーク３０は、図３に示す
ように、レーザー印字機３１により形成される。

【００１４】マーク３０を視野角補正フィルム２０の適
宜位置に付与すると、製品として使用する部分が減少
し、その分ロスにつながる。そこで、ＴＡＣフィルム２
３の幅方向の両端部（耳部）に形成されているローレッ
ト（ナーリングエンボスともいう）３３の形成エリア
に、このマーク３０を付与する。ローレット３３は、巻
き取ったフィルムに起こりうる黒帯状の接着やこれに起
因するクニック、輸送中の巻きずれなどの問題点を解決
するために形成されるもので、刻印ロールによりフィル
ムの幅方向両端部（耳部）に形成される。このローレッ
ト３３の付加により、視野角補正フィルム２０の耳部の
厚みが厚くなり、巻きを安定させることができる。この
ローレット３３の形成部分は製品として加工する際に、
製品部分とは切り離される。したがって、マーク形成に
よる製品ロスが発生することはない。

【００１５】図２に示すように、前記マーク３０は、偏
光軸方向を示す「＜」からなる方向識別マーク３４と、
表裏面を識別するための「Ｆ」からなる表裏面識別マー
ク３５とから構成されている。そして、方向識別マーク
３４を観察することで偏光軸方向が容易に識別可能にな
る。また、表裏面識別マーク３５を観察して、これが
「Ｆ」と読めるときに例えば正規面であると判定し、逆
にこの表裏面識別マークが裏文字になっているときに、
正規面とは反対の向きであると判定する。

【００１６】図２（Ｂ）のIV−IV線に沿う断面図を表す
図４に示すように、ＴＡＣフィルム２３に対して一方の
面には、図示しない刻印ロールを用いてローレット３３
が形成され、他方の面にはレーザー印字機３１からのレ
ーザー光３２によってマーク３０が形成される。本実施
形態では裏面側にマーク３０を付しており、表面側から
見たときにマーク３０が正常に見えるようにしている。
このため、マーク３０は向きが反転した状態の裏文字に
より記録されている。ローレット３３は多数の突起３３
ａから構成される。突起３３ａは本実施形態では４角錐
の頂部を切り取った截頭円錐状に構成されているが、こ
れは他の形状のものであってもよい。

【００１７】突起３３ａのピッチｐや一辺の長さＬ１及
び高さＨ１はｐ＝１．２ｍｍ、Ｌ１＝０．２５ｍｍ、Ｈ
１＝１０μｍであり、ローレット３３の形成幅Ｗ１は例
えば１０ｍｍであるが、これら数値に限定されることな
く、適宜に変更してよい。また、マーク３０はレーザー
光により溝状に形成され、この溝深さＤ１や溝幅Ｗ２は
Ｄ１＝７μｍ、Ｗ２＝０．２ｍｍであるが、これら数値
に限定されることなく、レーザー光の強度を調節するこ
とで適宜変更してよい。

【００１８】図５は、視野角補正フィルム２０を製造す
るための配向膜塗布ライン４０を示す概略図である。Ｔ
ＡＣフィルム２３は、製膜ラインの最終工程でロール状
に巻き取られている。この巻き取りの前に、ＴＡＣフィ
ルム２３の両耳部に刻印ロールによってローレット３３
が形成される。

【００１９】ロール状のＴＡＣフィルム２３は送り出し
機４１により送り出され、塗布装置４２により配向膜が
塗布されて、この配向膜が乾燥装置４３で乾燥される。
そして、巻取り装置４４によってロール状に巻き取られ
る。この巻取り装置４４の前段に、前記レーザー印字機
３１が配置されており、ローレット形成面とは反対側の
裏面に上記マーク３０を印字する。このマーク形成ピッ
チは適宜変更して良いが、本実施形態で３００ｍｍピッ
チで形成してある。レーザー印字機３１は、ＴＡＣフィ
ルム２３の搬送速度に同期してレーザー光３２を幅方向
に振って、マーク３０を形成する。なお、マーク３０の
印字方法は上記の方法に限らず、フィルム２３を停止さ
せてレーザー光を二次元方向で振ることにより一筆書き
状にマーク３０を形成してもよい。また、フィルム２３
を停止させる代わりに、レーザー印字機３１をフィルム
送り速度に同期させて送り、相対速度を「０」としてマ
ーク３０を記録してもよい。

【００２０】このようにマーク３０が付された配向膜を
有するＴＡＣフィルム２３ａは、次のディスコティック
層塗布ラインで、配向処理（ラビング処理）やディスコ
ティック層を塗布する前に、図６に示すように、マーク
３０がＣＣＤ等からなるイメージエリアセンサ５０を有
するカメラ５１で読み取られる。この撮像データはパタ
ーンマッチング処理部５２に送られ、周知のパターンマ
ッチング処理によって、マーク３０の向きが判定され
る。

【００２１】このパターンマッチング処理により、撮像
したマークと正規セット位置にある場合のマーク（予め
パターンマッチング処理部５２に記憶されている）とが
照合される。この照合結果が一致する場合（マーク３０
が正規の向きである場合）にはセット向き良好信号が、
ラインを制御するホストコンピュータ５４に送られ、加
工が続行される。また、照合結果が不一致の場合（マー
ク３０が正規の向きでない場合）には警報器５３によっ
てアラームが発せられる。また、セット向き不良信号が
ホストコンピュータ５４に送られ、処理が中断される。
この後、人手を介して、またはセット向きを直す反転装
置等によって、セット向きや表裏面の向きなどが修正さ
れる。なお、これらカメラ５１、パターンマッチング処
理部５２、警報器５３によって、セット方向判定装置が
構成されている。

【００２２】一軸偏光板などと組み合わせて加工された
後は、この視野角補正フィルム２０は液晶表示装置のサ
イズに合わせてカッティングされ、貼り合わせ等が行わ
れることで、最終的な液晶表示装置が構成される。この
場合にローレット３３の形成部分は製品として用いられ
ることがないように型取りされるため、マーク３０が最
終的な製品に残ることがなくなる。

【００２３】なお、上記実施形態では、ディスコティッ
ク層塗布ラインにおいて、マーク３０の検出及びセット
向きの判定を行うようにしたが、これは、それ以降の各
製造工程においてマーク３０を適宜検出し、そのセット
向き等を判定してもよい。このように、セット向きを判
定してアラームを発することで、向きなどが誤った状態
で製造が進むことがなく、ロスの発生が抑えられる。

【００２４】上記実施形態ではＴＡＣフィルム２３を例
にとって説明したが、マーク３０を付する対象はＴＡＣ
フィルム２３に限定されることなく、その他の各種フィ
ルムやシート部材などであってよい。また、フィルムや
シート部材に限定されることなく、透明または半透明な
光学部材に対して本発明を適用してよい。例えば、レン
ズなどに上記マークをレーザー印字機を用いて付すこと
で、その向きや表裏を自動判定することができる。レン
ズにマークを付する場合には、レンズの結像と無関係な
部分（有効口径外）や、レンズを保持する部分等に形成
する。

【００２５】上記実施形態では、「＜」からなる方向識
別マーク３４と「Ｆ」からなる表裏面識別マーク３５と
を用いてマーク３０を形成したが、これらは、向きと表
裏とを判別することができるものであればよく、各種記
号や文字、図形等を用いてもよく、またはこれらを組み
合わせたものを用いてもよい。また、上記実施形態では
「＜」と「Ｆ」との組み合わせで用いたが、これらは一
方のみを用いて、向きまたは表裏を判別してもよい。ま
た、フィルムの一方の耳部にマークを形成したが、これ
は両方の耳部にマークを形成してもよい。この場合に、
左右の耳部でマークの形状や種別を変えてもよい。

【００２６】なお、液晶表示装置に使用される光学フィ
ルムは一般には透明であるが、反射防止部材などのよう
に微細粒子を含むものもあり、ヘイズが３〜７０％程度
のものを使用することがある。また、一軸偏光板のよう
に、光のある方向の位相分しか通さない機能を持つもの
は、光透過率が５〜５０％になるものもある。このよう
に一見半透明の光学部材であってもマークを確認するこ
とができ、このような半透明な部材に対しても本発明を
実施することができる。

【００２７】上記実施形態では、イメージエリアセンサ
５０を用いたカメラ５１によりマーク３０を撮像するよ
うにしたが、撮像手段はこれに限定されない。例えば、
表面検査装置であって表面の欠陥形状が識別可能なもの
であれば、この表面検査データに基づきマーク３０を識
別して、向きや表裏を判定してもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、光学的に透明または半
透明な光学部材であって、該部材のセット方向及び／ま
たは部材の表裏面を識別するためのマークを有するか
ら、セット方向や表裏の向き等を自動的に識別すること
ができ、誤った方向で光学部材をセットしてしまうこと
がなくなり、製品ロスの発生を抑えることができる。ま
た、マークをレーザーにより形成することにより、イン
クやラベル等を使用することがなくランニングコストの
削減が図れる他に、リサイクルが容易に可能になる。ま
た、切欠き等を用いる場合に発生する光学部材の損傷や
引っ掛かりがなくなる。さらに、マークを非対称なパタ
ーンから構成することにより、光学部材単体でも軸方向
や面を目視で容易に識別することができる。

【００２９】前記光学部材はフィルムであり、このフィ
ルムに設けたローレット形成部分に前記マークを形成す
ることにより、ローレット形成部分は製品加工時に廃棄
またはリサイクルされるため、マークを付与してもロス
の発生がなくなる。

【００３０】光学部材をセットする際に、前記マークを
撮像し、この撮像したデータに基づきパターンマッチン
グ処理を行い、セット方向及び／または部材の表裏面を
判定するから、人手を介することなく自動的にセット方
向などが識別可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の視野角補正用光学フィルムを用いた液
晶表示装置の基本的な構成を示す概略図である。

【図２】（Ａ）は本発明を実施した視野角補正フィルム
を示す平面図であり、（Ｂ）はマーク形成部分Ａ１を拡
大して示す平面図であり、（Ｃ）はローレット形成部分
の一部Ａ２を拡大して示す平面図である。

【図３】レーザー印字機でＴＡＣフィルムにマークを形
成している状態を示す概略図である。

【図４】図２（Ｂ）におけるIV−IV線に沿う拡大した断
面図である。

【図５】配向膜塗布ラインを示す概略図である。

【図６】フィルムのセット方向判定装置を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１０ ＴＮ型液晶表示装置 １１，１２ 楕円偏光板 １３ ＴＮ液晶セル １４ バックライト １５，１６ ガラス基板 １７ 棒状液晶性分子 ２０ 視野角補正フィルム ２１ 一軸偏光フィルム ２３ ＴＡＣフィルム ３０ マーク ３１ レーザー印字機 ３３ ローレット ３４ 方向識別マーク ３５ 表裏面識別マーク ３２ レーザー光 ３３ａ 突起 ４０ 配向膜塗布ライン ５０ イメージエリアセンサ ５１ カメラ ５２ パターンマッチング処理部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的に透明または半透明な光学部材で
   あって、該部材のセット方向及び／または部材の表裏面
   を識別するためのレーザー加工によるマークを備えたこ
   とを特徴とする光学部材。
2. 【請求項２】 前記部材のセット方向を識別するために
   前記マークは非対称に形成されていることを特徴とする
   請求項１記載の光学部材。
3. 【請求項３】 前記部材はフィルムであり、このフィル
   ムに設けたローレット形成部分に前記マークを形成した
   ことを特徴とする請求項１または２記載の光学部材。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか１つ記載の光
   学部材をセットする際に、前記マークを撮像し、この撮
   像したデータに基づきパターンマッチング処理を行い、
   セット方向及び／または部材の表裏面を判定することを
   特徴とする光学部材のセット方向判定装置。