JP2003255130A - ラビング方法、光学補償シートおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一なラビング方向を維持しながら、長時間
安定した搬送を行う。 【解決手段】 搬送ローラ１３〜１６は、フイルム基板
１７を矢印Ｅの方向に搬送する。それと同時に、ラビン
グ角度βに傾いたラビングローラ１２は、矢印Ｆの方向
に回転する。このとき、搬送ローラ１３、１４は、張力
検出器２２の検出結果に基づいてフイルム基板１７の両
縁部間に生じる張力差を緩和させるように動く。幅方向
の張力差を調整されたフイルム基板１７は、ラビングロ
ーラ１２上を連続搬送され、フイルム基板１７の配向膜
の表面が均一にラビング処理される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶分子を均一に
配向させるための液晶配向膜のラビング方法、光学補償
シートおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子における液晶分子の配向処
理方法としては、フイルム基板の表面に配向膜を形成
し、この配向膜の表面をラビングローラにより一方向に
ラビングする方法が知られている。この方法の場合、各
液晶セルに対応したサイズのフイルム基板毎にラビング
処理を施すと非能率的であるため、例えば、特開平６−
１１００５９号公報に示されるように、長尺のフイルム
基板を連続搬送するための搬送装置を設け、この長尺フ
イルム基板に連続的にラビング処理を施している。

【０００３】図４は、特開平６−１１００５９号公報に
記載されたラビング装置の一例を示したものである。こ
のラビング装置２は、搬送ローラ対３と、ラビングロー
ラ４と、それに対向して配置されたバックアップローラ
５とからなる。このラビング装置２では、長尺フイルム
基板６が搬送ローラ対３によって矢印Ａの方向に搬送さ
れる。フイルム基板６の上面には、ポリイミド、ＰＶＡ
（ポリビニルアルコール）などからなる配向膜（図示せ
ず）が形成されている。ラビングローラ４には、ローラ
本体の外周面に植毛布からなるラビング布が巻き付けら
れている。このラビングローラ４とバックアップローラ
５は、ラビング角度αを設定するため水平方向に回転自
在とされ、また上下動自在とされている。

【０００４】ラビング装置２でフイルム基板６にラビン
グ処理を施す際、まずフイルム基板６の上方で待機して
いるラビングローラ４と、フイルム基板６の下方で待機
しているバックアップローラ５とを、共に水平方向に回
転させ、ラビング角度αを設定する。次に、ラビングロ
ーラ４を下降させ、フイルム基板６の上面に接触させる
と共に、バックアップローラ５を上昇させ、フイルム基
板６の下面に接触させる。そして、搬送ローラ対３によ
ってフイルム基板６を矢印Ａの方向に搬送する。また、
ラビングローラ４をフイルム基板６の搬送方向Ａとは逆
の方向、つまり矢印Ｂの方向に回転させると共に、バッ
クアップローラ５をフイルム基板６の搬送方向Ａと同方
向、つまり矢印Ｃの方向にフイルム基板６の搬送速度と
同期させて回転させる。このように、ラビングローラ４
とバックアップローラ５との間を連続搬送されるフイル
ム基板６上の配向膜の表面が、ラビングローラ４によっ
て連続的にラビング処理される。

【０００５】上記のようなラビング方法を用いた装置で
は、ラビングローラ４とバックアップローラ５でフイル
ム基板６を挟みながらラビング処理を行なっている。こ
のため、ラビングローラ４とバックアップローラ５の軸
の平行がずれると、ラビングローラ４とフイルム基板６
との接触面の圧力が不均一となってラビング処理が均等
に行われなくなるため、ラビングローラ４とバックアッ
プローラ５の軸平行度に高い精度が要求されるという問
題があった。

【０００６】また、一般的には最終的な液晶画面の縦、
横に対して斜めの方向に配向している液晶を用いる場合
がある。この場合、ラビング処理後の長尺フイルム基板
を各液晶セルに対応したサイズ寸法へ裁断する際の歩留
まりを良くし、生産性の向上を図ることを目的として、
長尺フイルム基板の長さ方向に対し、ラビング方向が斜
めになるようにラビングローラを設置する。図４のラビ
ング装置２においても、ラビングローラ４とバックアッ
プローラ５は、ラビング角度αを設定するため水平方向
に回転自在とされており、ラビングローラ４とバックア
ップローラ５でフイルム基板６を挟みながらラビング処
理を行なっている。このため、フイルム基板６の搬送方
向Ａとラビング方向Ｄとが平行でない場合、つまりラビ
ングローラ４とバックアップローラ５の回転軸がフイル
ム基板６の搬送方向Ａと直角でない場合、ラビング処理
されているフイルム基板６は、ラビングローラ４とバッ
クアップローラ５との挟み込みにより、ローラ回転軸に
直角な方向（ラビング方向Ｄと逆方向）に摩擦力を受け
る。この摩擦力によりフイルム基板６は幅方向に移動し
てしまい、ラビング方向が不均一になったり、ラビング
されない部分が生じたり、ラビングローラ４とバックア
ップローラ５の挟み込みの部分でフイルム基板６に皺が
できるという問題があった。

【０００７】このような問題点に対して、種々の解決策
が提示されている。例えば、特開平８−１６０４３１号
公報に記載のラビング方法では、バックアップローラを
使用せず、ラビングローラにフイルム基板をラップさせ
ながら搬送してラビング処理を施す方法を採用してい
る。また、特開平９−１６００３８号公報には、斜めに
ラビング処理を施す際に生じるラビングローラによるフ
イルム基板に対する摩擦力を打ち消す、粘着ローラなど
の摩擦力付与手段を設けた方法が提案されている。さら
に、特開平１１−３０５２３１号公報には、搬送ローラ
に接触しているフイルム基板の幅方向の張力差を、搬送
ローラやラビングローラのフイルム基板に対する傾きを
変化させることで調整する方法が紹介されている。

【０００８】一方、液晶表示素子は、一般に液晶セル
と、その両側に設けられた偏光板からなる。このような
液晶表示素子の視野角特性を改善させるため、一対の偏
光板と液晶セルとの間に光学補償シートを設けることが
知られている。この光学補償シートは、液晶セルに対し
て垂直方向の位相差がほぼ０°であるため、液晶表示素
子を真正面から見た場合は何ら光学的作用を与えない
が、液晶表示素子を斜めから見た場合には液晶セルとの
間に位相差が生じ、この作用によって液晶セルで発生す
る位相差を補償するものである。また、この光学補償シ
ートは、透明支持体上に配向膜を形成し、この配向膜に
ラビング処理を施した後、ディスコティック液晶などの
円盤状化合物を含む層を形成、配向させて作製される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】特開平８−１６０４３
１号公報に記載のラビング方法は、バックアップローラ
を用いていないため、軸平行度に高い精度が要求される
ことはないが、斜めにラビング処理を施す際に生起する
問題点への対策が不十分であった。また、特開平９−１
６００３８号公報に記載のラビング方法は、斜めにラビ
ング処理を施す際に生起する問題点を払拭する手段とし
て粘着ローラを用いているが、フイルム基板を連続搬送
しながら粘着ローラの粘着力を維持することは困難であ
り、粘着ローラによりフイルム基板が幅方向に片寄った
り、皺ができるというおそれがある。さらに、特開平１
１−３０５２３１号公報に記載のラビング方法をもって
しても、特にフイルム基板の直線性が劣悪な場合や、斜
めにラビング処理を施す場合に、フイルム基板の幅方向
の張力差を最適な範囲内に調整することができないこと
があった。

【００１０】一方、上記のようなラビング方法を用いて
作製された光学補償シートには、ラビング方向が不均一
になる、ラビングされない部分が生じるなどの配向欠陥
が見られ、品質、生産性の低下を招いていた。

【００１１】本発明は、ローラに高い平行精度を要求さ
れることなく、均一なラビング方向を維持しながら、長
時間安定した搬送を行うことができるようにしたラビン
グ方法を提供することを目的とする。また、このラビン
グ方法を用いることにより、配向欠陥のない光学補償シ
ートを作製することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ラビングローラを二つの搬送ローラの間
に配置し、所定方向に回転する前記ラビングローラによ
り、ウェブの液晶配向膜を配向処理するラビング方法に
おいて、前記搬送ローラの少なくとも一方を、この搬送
ローラへのウェブ挿入方向とほぼ直角な方向で搬送ロー
ラの軸芯が傾斜するように動かして、ラビングローラ前
後のウェブの張力をウェブ幅方向でほぼ均一にすること
を特徴とする。

【００１３】また、本発明のラビング方法は、前記搬送
ローラへのウェブのラップ角度が６０°以上１２０°以
下であることを特徴とする。あるいは、前記一方の搬送
ローラに接触しているウェブの幅方向の張力差を検出
し、この検出した張力差を小さくする方向に前記搬送ロ
ーラの軸芯の傾きを制御することを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、透明支持体上に配向膜材
料を塗設、ラビング処理を施した後、少なくとも一種の
円盤状化合物を含む層を形成、配向させた光学補償シー
トにおいて、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の
ラビング方法を用いてラビング処理を行うことを特徴と
する。

【００１５】また、本発明は、透明支持体上に配向膜材
料を塗設、ラビング処理を施した後、少なくとも一種の
円盤状化合物を含む層を形成、配向させる光学補償シー
トの製造方法において、請求項１ないし３のいずれか１
つに記載のラビング方法を用いてラビング処理を行うこ
とを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）、（Ｂ）は、本発明を
実施したラビング装置の概略を示す図である。このラビ
ング装置１１は、ラビングローラ１２と、ラビングロー
ラ１２の上流側と下流側に配置された搬送ローラ１３、
１４と、搬送ローラ１３、１４の上部に配置された搬送
ローラ１５、１６とからなる。ラビングローラ１２に
は、ローラ本体の外周面に植毛布からなるラビング布が
巻き付けられている。このラビングローラ１２は、外径
が５０ｍｍ〜５００ｍｍの範囲で作製され、ラビング角
度を設定するため水平方向に回転自在とされ、また上下
動自在とされている。また、ラビングローラ１２は、フ
イルム基板１７をラップ角１°〜２０°の範囲でラップ
し、矢印Ｆの方向に回転数１０ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍ
の範囲で回転する。搬送ローラ１３、１４は、ラビング
ローラ１２と互いに干渉しない距離に配置されている。
この搬送ローラ１３、１４のローラ軸受け付近には、詳
しくは後述するように、これらのローラに接触している
フイルム基板１７の幅方向の張力差を検出する張力検出
器２２が設けられている。搬送ローラ１５、１６は、搬
送ローラ１３、１４からフイルム基板１７の幅以上の距
離を置かれている。搬送ローラ１３、１４上のフイルム
基板１７のラップ角は、６０°以上１２０°以下になる
ように配置されている。

【００１７】ラビング装置１１では、長尺フイルム基板
１７は搬送ローラ１３〜１６によって、一定搬送張力５
Ｎ〜１０００Ｎ、搬送速度１ｍ／ｍｉｎ〜１００ｍ／ｍ
ｉｎの範囲で矢印Ｅの方向に搬送される。フイルム基板
１７の幅は１００ｍｍ〜３０００ｍｍで、その厚さは１
μｍ〜１０００μｍの範囲である。このフイルム基板１
７の下面には、ポリイミド、ＰＶＡ（ポリビニルアルコ
ール）などからなる配向膜（図示せず）が形成されてい
る。

【００１８】図２に示すように、フイルム基板１７に斜
めのラビング処理を施す際、フイルム基板１７の下方で
待機しているラビングローラ１２を水平方向に回転さ
せ、ラビング角度βを設定する。βは０°〜７５°の範
囲に設定可能で、所望のラビング方向に応じて適切な角
度を選ぶ。次に、ラビングローラ１２を所定の位置まで
上昇させ、もしくは、搬送ローラ１３、１４を所定の位
置まで下降させ、ラビングローラ１２にフイルム基板１
７の配向膜面をラップさせる。そして、搬送ローラ１３
〜１６によってフイルム基板１７を矢印Ｅの方向に搬送
する。また、ラビングローラ１２をフイルム基板１７の
搬送方向Ｅとは逆の方向、つまり矢印Ｆの方向に回転さ
せる。なお、ラビングローラ１２とフイルム基板１７と
のラップ角は、ラビングローラ１２と搬送ローラ１３、
１４の間隔などの条件により０°〜１８０°の間の適当
な角度を選ぶことができるが、フイルム基板１７の搬送
安定性を考慮すると１°〜２０°が好ましい。

【００１９】このとき、搬送ローラ１３は、フイルム基
板１７の搬送ローラ１３への搬入方向と垂直な方向（矢
印Ｇの方向）に角度γで回転変位して、フイルム基板１
２の幅方向の張力を調整する。同様に、搬送ローラ１４
は、フイルム基板１７の搬送ローラ１４への搬入方向と
垂直な方向（矢印Ｈの方向）に角度δで回転変位して、
フイルム基板１２の幅方向の張力を調整する。搬送ロー
ラ１３、１４により幅方向の張力を調整されたフイルム
基板１７は、ラビングローラ１２上を連続搬送され、フ
イルム基板１２の配向膜の表面がラビングローラ１２に
よって矢印Ｉ方向に連続的にラビング処理される。な
お、角度γおよびδは、０°〜±２０°の範囲で変位可
能である。

【００２０】図３に示すように、搬送ローラ１３、１４
の両端部には、ローラ軸受け２１と、張力検出器２２
と、ローラ軸受け２１を移動させるためのモータ２３と
が設けられている。ローラ軸受け２１は、支柱２４に固
定されたスライドレール２５上をモータ２３によって移
動可能となっている。張力検出器２２は、搬送ローラ１
３、１４に接触しているフイルム基板１７の幅方向の張
力を常時測定している。フイルム基板１７の両縁部間の
張力差が一定以上になった場合、すなわちラビング不良
が起こりうる張力差が生じた場合には、モータ２３が作
動して搬送ローラ１３、１４を回転変位させることでフ
イルム基板１７の両縁部間の張力差が緩和される。

【００２１】次に、上記実施形態の作用を説明する。ラ
ビング装置１１でフイルム基板１７にラビング処理を施
す際、まずフイルム基板１７の下方で待機しているラビ
ングローラ１２が水平方向に回転し、ラビング角度βが
設定される。次に、ラビングローラ１２が所定の位置ま
で上昇する。もしくは、搬送ローラ１３、１４が所定の
位置まで下降して、ラビングローラ１２にフイルム基板
１７の配向膜面がラップされる。そして、搬送ローラ１
３〜１６によってフイルム基板１７が矢印Ｅの方向に搬
送される。それと同時に、ラビングローラ１２はフイル
ム基板１７の搬送方向Ｅとは逆の方向、つまり矢印Ｆの
方向に回転する。このとき、搬送ローラ１３、１４は、
張力検出器２２の検出結果に基づいてフイルム基板１７
の両縁部間に生じる張力差を緩和させるように、モータ
２３によりスライドレール２５上を移動する。幅方向の
張力差を調整されたフイルム基板１７は、ラビングロー
ラ１２上を連続搬送され、フイルム基板１７の配向膜の
表面がラビングローラ１２によって矢印Ｉ方向に連続的
にラビング処理される。

【００２２】上記構成によるラビング方法においては、
搬送ローラ１３、および１４上のフイルム基板１７のラ
ップ角が６０°以上１２０°以下になるように搬送ロー
ラ１５、１６が配置され、ローラと接触しているフイル
ム基板の幅方向の張力差を検出する張力検出器２２の検
出結果に応じて、フイルム基板１７の搬送ローラ１３、
１４への搬入方向と垂直な方向に６０°〜１２０°の範
囲で搬送ローラ１３、１４を回転変位させている。この
ため、フイルム基板１７の搬送張力がその幅方向で一定
に保たれ、ラビング処理をする際のフイルム基板１７と
ラビングローラ１２との接触状態を均一にすることがで
きる。また、搬送ローラ１３、１４を上記方向に回転変
位させる場合、ラビング処理を施してもフイルム基板１
７の幅方向の変位を最小限に抑えることができる。した
がって、本発明のラビング方法は、特開平６−１１００
５９号公報に記載のラビング方法のように、ローラに高
い平行精度が要求されることがなく、特開平９−１６０
０３８号公報に記載のラビング方法のように、粘着ロー
ラなどのメンテナンス性に難点がある装置を用いる必要
がなく、均一なラビング方向を維持しながら、長時間安
定したフイルム基板搬送を行うことができる。特に、フ
イルム基板の直線性が劣悪な場合や、斜めにラビング処
理を施す場合に効果を発揮する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。

【００２４】幅５００ｍｍのトリアセチルセルロースを
フイルム基板とし、その上に配向膜としてアルキル変性
ポバールを塗設した。これに本発明のラビング方法を実
施した図１に示す装置でラビング処理を施した。搬送ロ
ーラ１３、１４とラビングローラとの距離６００ｍｍ、
搬送ローラ１３と搬送ローラ１５、および搬送ローラ１
４と搬送ローラ１６との距離５００ｍｍ、搬送ローラ１
３、１４のラップ角８７°、ラビングローラのラップ角
６°、ラビングローラの外径１５０ｍｍ、フイルム基板
搬送速度１５ｍ／ｍｉｎ、ラビングローラ回転数５００
ｒｐｍ、ラビング角度β４５°、フイルム基板搬送張力
２００Ｎの条件でラビング処理を行った。この条件でフ
イルム基板の両縁部間の張力差を測定したところ、いず
れも搬送方向に対して左側の縁部の張力の方が大で、上
流側では２０Ｎ、下流側では３０Ｎであった。

【００２５】次に、搬送ローラ１３の搬送方向右側の端
部を、フイルム基板の搬送ローラ１３への搬入方向と垂
直な方向に１．５ｍｍ上流側に回転変位させ、搬送ロー
ラ１４の搬送方向右側の端部を、フイルム基板の搬送ロ
ーラ１４への搬入方向と垂直な方向に１．５ｍｍ下側に
回転変位させて、他は上記と同一条件でラビング処理を
行った。この条件で再びフイルム基板の両縁部間の張力
差を測定したところ、上流側では５Ｎ、下流側では２Ｎ
であった。また、そのときのフイルム基板の幅方向の変
位は検出されなかった。

【００２６】上記実施例の結果によれば、本発明のラビ
ング方法は、フイルム基板の両縁部間の張力差が緩和さ
れ、ラビング不良が生じない方法であることが確認され
た。また、本発明のラビング方法を用いてラビング処理
を施せば、配向欠陥のない光学補償シートを作製するこ
とができる。

【００２７】フイルム基板の幅方向の張力調整は、ラビ
ングローラの上流側と下流側に配置された搬送ローラの
うち、いずれか一方のローラのみで行ってもよいが、上
記実施形態のように両方の搬送ローラで行った方が、よ
りラビング不良が発生しないラビング方法であるので望
ましい。同様に張力測定器２２も、ラビングローラの上
流側と下流側に配置された搬送ローラのうち、いずれか
一方のローラに設けられていればよいが、上記実施形態
のように両方の搬送ローラに設けられている方が望まし
い。なお、上記実施形態では、張力検出器２２を搬送ロ
ーラの両端部に設けたが、一方の端部にのみ設けてもよ
い。また、張力検出方法は周知の種々の方法を用いて行
うことができる。

【００２８】本実施形態では、フイルム基板はラビング
ローラにラップされて処理されているが、図４に示すよ
うなバックアップローラを用いた系においても本発明を
適用することができる。また、ラビングローラの上流側
と下流側に配置された搬送ローラのラップ角は６０°以
上１２０°以下とされているが、搬送ローラを回転変位
させても、搬送ローラの回転軸とフイルム基板の搬入方
向との直角が保てるように極力９０°であることが望ま
しい。

【００２９】本発明のラビング方法は、上記実施形態の
ようなラビング装置に限定されず、基板の幅方向の張力
の均一性が要求されるもの、例えば延伸装置や、塗布装
置にも適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明のラビング方法に
よれば、ラビングローラの上流側と下流側に配置された
搬送ローラが、ウェブの両縁部の張力差に応じてこの張
力差を緩和するように動くので、ローラに高い平行精度
を要求されることなく、均一なラビング方向を維持しな
がら、長時間安定した搬送を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のラビング方法を実施したラビング装置
の概略を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図であ
る。

【図２】フイルム基板が斜めにラビング処理される際の
ラビング装置の概略を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
正面図、（Ｃ）は左側面図である。

【図３】搬送方向から見た搬送ローラのローラ軸付近の
概略図である。

【図４】従来のラビング方法を用いたラビング装置を示
す概略図である。

【符号の説明】

２ ラビング装置 ３ 搬送ローラ ４ ラビングローラ ５ バックアップローラ ６ 長尺フイルム基板（ウェブ） １１ ラビング装置 １２ ラビングローラ １３〜１６ 搬送ローラ １７ 長尺フイルム基板（ウェブ） ２２ 張力測定器 ２３ モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 凖一 神奈川県南足柄市中沼210番地 富士写真 フイルム株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA06 BA46 BB49 BC04 BC09 BC22 2H088 FA17 FA20 HA15 HA16 KA30 MA18 2H090 HB08Y HB13Y HC05 HD14 KA04 LA06 MA06 MB02 MB05 2H091 FA11X FA11Z FC25 GA06 HA06 JA10 KA10 LA17 LA18 LA30

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラビングローラを二つの搬送ローラの間
   に配置し、所定方向に回転する前記ラビングローラによ
   り、ウェブの液晶配向膜を配向処理するラビング方法に
   おいて、 前記搬送ローラの少なくとも一方を、この搬送ローラへ
   のウェブ挿入方向とほぼ直角な方向で搬送ローラの軸芯
   が傾斜するように動かして、ラビングローラ前後のウェ
   ブの張力をウェブ幅方向でほぼ均一にすることを特徴と
   するラビング方法。
2. 【請求項２】 前記搬送ローラへのウェブのラップ角度
   を６０°以上１２０°以下にしたことを特徴とする請求
   項１に記載のラビング方法。
3. 【請求項３】 前記一方の搬送ローラに接触しているウ
   ェブの幅方向の張力差を検出し、この検出した張力差を
   小さくする方向に前記搬送ローラの軸芯の傾きを制御す
   ることを特徴とする請求項１または２に記載のラビング
   方法。
4. 【請求項４】 透明支持体上に配向膜材料を塗設、ラビ
   ング処理を施した後、少なくとも一種の円盤状化合物を
   含む層を形成、配向させた光学補償シートにおいて、 請求項１ないし３のいずれか１つに記載のラビング方法
   を用いてラビング処理することを特徴とする光学補償シ
   ート。
5. 【請求項５】 透明支持体上に配向膜材料を塗設、ラビ
   ング処理を施した後、少なくとも一種の円盤状化合物を
   含む層を形成、配向させる光学補償シートの製造方法に
   おいて、 請求項１ないし３のいずれか１つに記載のラビング方法
   を用いてラビング処理することを特徴とする光学補償シ
   ートの製造方法。