JP2014164248A - Method and device for manufacturing pattern film - Google Patents

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修 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for manufacturing a pattern film, which is capable of manufacturing the pattern film having a high accurate stripe pattern by making the vibration amplitude difference between a mask and a film smaller.SOLUTION: A film 16 is wound around conveyance rollers such as a backup roller 28, an upstream side roller 29, and a downstream side roller 30, to be continuously conveyed and irradiated with illumination light from a light source part 34 through a mask plate 46, so that a stripe pattern is exposed. A base for a mask 36 holding a mask unit 35 is supported by a base for the backup roller 31, so that the mask plate 46 and the film 16 supported by the backup roller 28 are vibrated in the same phase and the vibration amplitude difference between both is made smaller. Thus, an exposure blur area caused by the vibration amplitude difference between the film 16 and the mask plate 46 is made smaller.

Description

本発明は、パターンフィルムの製造方法及び装置に関するものである。   The present invention relates to a pattern film manufacturing method and apparatus.

フラットパネルディスプレイ(Flat Panel Display:以下、FPDと称する)により立体画像を表示する方式の一つとして、偏光を利用したパッシブ方式が知られている。パッシブ方式のFPDは、水平及び垂直方向にマトリクス状に配列した複数の画素と、画素の前方に配されたパターン位相差フィルムとを備えている。複数の画素は、各水平ラインの奇数・偶数ラインごとに右目用画素及び左目用画素とされており、視差画像を構成する右目用画像及び左目用画像をそれぞれ表示する。パターン位相差フィルムは、右目用画素及び左目用画素から出射された表示光を、異なる2種の偏光状態(例えば、互いに直交関係にある2種類の円偏光)にする。視聴者は、右目用画像のみを透過する偏光板と、左目用画像のみを透過する偏光板とをそれぞれ右目用レンズ及び左目用レンズとした偏光メガネを通して表示画面を観察することにより、立体感のある画像を認識する。   As one of methods for displaying a stereoscopic image by a flat panel display (hereinafter referred to as FPD), a passive method using polarized light is known. The passive FPD includes a plurality of pixels arranged in a matrix in the horizontal and vertical directions, and a pattern retardation film disposed in front of the pixels. The plurality of pixels are a right-eye pixel and a left-eye pixel for each odd-numbered and even-numbered line in each horizontal line, and display a right-eye image and a left-eye image that constitute a parallax image, respectively. The pattern retardation film changes display light emitted from the right-eye pixel and the left-eye pixel into two different polarization states (for example, two types of circularly polarized light that are orthogonal to each other). The viewer can observe the display screen through polarizing glasses using a polarizing plate that transmits only the right-eye image and a polarizing plate that transmits only the left-eye image, respectively, using right-eye lenses and left-eye lenses. Recognize an image.

上記パターン位相差フィルム(Film Patterned Retarder:以下、FPRと称する)は、光学透過特性が異なる複数の領域が所定のパターンで設けられたパターンフィルムの一種であり、例えばライン幅が250〜700μmとされた第1位相差領域及び第2位相差領域を交互に水平方向に配列したストライプパターンをもつ。第1、第2位相差領域には、互いに光学軸が直交するように配向した棒状液晶層がそれぞれ形成され、これらのライン幅は、画素の水平ラインに高い精度で一致する。これにより、第1、第2位相差領域は、右目用画像及び左目用画像をそれぞれ偏光する。   The pattern retardation film (Film Patterned Retarder: hereinafter referred to as FPR) is a kind of pattern film in which a plurality of regions having different optical transmission characteristics are provided in a predetermined pattern. For example, the line width is 250 to 700 μm. The first phase difference area and the second phase difference area are alternately arranged in the horizontal direction. In the first and second retardation regions, rod-like liquid crystal layers oriented so that their optical axes are orthogonal to each other are formed, and their line widths coincide with the horizontal lines of the pixels with high accuracy. Thereby, the first and second phase difference regions polarize the right-eye image and the left-eye image, respectively.

特許文献1には、光配向材料を含む反応膜が設けられた透明なフィルムを複数の搬送用ローラに巻き掛けて連続搬送する工程と、反応膜に偏光紫外線を照射して配向層を形成する工程とを備えるFPRの製造方法が開示されている。反応膜に偏光紫外線を照射する工程は、照射する偏光紫外線の偏光方向が異なる第1露光処理及び第2露光処理を含んでおり、さらに第1露光処理及び第2露光処理の少なくともいずれか一方によって偏光紫外線をパターン照射する。これにより配向膜には、照射された紫外線の偏光方向に応じたストライプ状の配向特性が付与される。こうして得られた配向膜上に、棒状液晶(ネマチック液晶)を含む液晶層(位相層)を形成し、配向膜の各領域に対応して棒状液晶を配向させることにより、互いに光学軸が直交するストライプ状の第1、第2位相差領域を交互に配列したFPRを得るようにしている。   In Patent Document 1, a transparent film provided with a reaction film including a photo-alignment material is wound around a plurality of transfer rollers and continuously conveyed, and the alignment film is formed by irradiating the reaction film with polarized ultraviolet rays. The manufacturing method of FPR provided with a process is disclosed. The step of irradiating the reaction film with polarized ultraviolet rays includes a first exposure process and a second exposure process in which the polarization directions of the polarized ultraviolet rays to be irradiated are different, and further by at least one of the first exposure process and the second exposure process. Pattern irradiation with polarized ultraviolet rays. As a result, the alignment film is provided with stripe-shaped alignment characteristics corresponding to the polarization direction of the irradiated ultraviolet rays. A liquid crystal layer (phase layer) containing rod-shaped liquid crystals (nematic liquid crystals) is formed on the alignment film thus obtained, and the rod-shaped liquid crystals are aligned corresponding to each region of the alignment film, so that the optical axes are orthogonal to each other. An FPR in which stripe-like first and second phase difference regions are alternately arranged is obtained.

特許文献1では、偏光紫外線をパターン照射するために、偏光紫外線を部分的に遮蔽するマスクを用いている。マスクは、合成石英からなる板状のマスク基材の一方の面にCrの蒸着により形成され、フィルムの幅方向に一定ピッチで並んだ光透過用のスリットを有する。マスクは、フィルムの表面に接触しない程度に近接して配置され、フィルムの表面にいわゆるプロキシミティ方式でストライプパターンの露光を与える。   In Patent Document 1, a mask that partially shields polarized ultraviolet rays is used for pattern irradiation of polarized ultraviolet rays. The mask is formed by vapor deposition of Cr on one surface of a plate-shaped mask base material made of synthetic quartz, and has slits for light transmission arranged at a constant pitch in the width direction of the film. The mask is disposed as close as possible so as not to contact the surface of the film, and the surface of the film is exposed to a stripe pattern by a so-called proximity method.

特許文献1では、互いに偏光方向の異なる2種類の紫外線を用い、フィルムの搬送経路上の2箇所でそれぞれ露光しなければならないが、単に紫外線などの照明光の照射の有無に応じて配向特性を異ならせることが可能な配向膜を用いてFPRをより効率的に製造する試みがなされている。この製造方法にあっては、フィルム上にストライプパターンで一回の露光を行えば、第1、第2位相差領域に対応した露光領域と非露光領域とが得られる。なお、この製造方法においても、やはりマスクを利用したプロキシミティ方式で高精度の露光を行う必要がある。   In Patent Document 1, two types of ultraviolet rays having different polarization directions must be used, and exposure must be performed at two locations on the film conveyance path. However, the orientation characteristics are simply determined depending on the presence or absence of illumination light such as ultraviolet rays. Attempts have been made to more efficiently manufacture FPR using alignment films that can be different. In this manufacturing method, if the film is exposed once with a stripe pattern, an exposure area and a non-exposure area corresponding to the first and second retardation regions can be obtained. Even in this manufacturing method, it is necessary to perform high-precision exposure using a proximity method using a mask.

特開2012−198522号公報JP 2012-198522 A

FPRには、第1、第2位相差領域の境界部分に、露光後の後処理で液晶層を形成しても液晶がいずれの方向にも配向しない無配向領域が生じる場合がある。無配向領域は、ライン幅が十分に細くかつ蛇行量が小さい場合には、FPDのカラーフィルタのブラックマトリクスによって隠れるため、実用上の問題は生じない。しかし、無配向領域のライン幅が太い場合や蛇行量が大きい場合には、ブラックマトリクスから無配向領域がはみ出てしまうため、第1、第2位相差領域のライン幅が狭くなったり、不均一になってしまい、立体画像の表示特性が低下するなどの問題が生じてしまう。   In FPR, there may be a non-aligned region where the liquid crystal is not aligned in any direction even when a liquid crystal layer is formed by post-processing after exposure at the boundary between the first and second retardation regions. When the line width is sufficiently narrow and the amount of meandering is small, the non-oriented region is hidden by the black matrix of the color filter of the FPD, so that there is no practical problem. However, when the line width of the non-alignment region is thick or the meandering amount is large, the non-alignment region protrudes from the black matrix, so that the line widths of the first and second retardation regions become narrow or non-uniform. As a result, problems such as deterioration of the display characteristics of the stereoscopic image occur.

特許文献1記載のFPRの製造方法では、第1露光処理で露光される領域と第2露光処理で露光される領域との境界部分に、第1露光処理及び第2露光処理の露光量がともに中間レベルとなるボケ領域が発生し、このボケ領域では所定レベルの配向特性が得られないため、無配向領域が生じてしまう。また、上述したように、フィルム上にストライプパターンで一回の露光を行い、第1、第2位相差領域に対応した露光領域及び非露光領域を形成するFPRの製造方法では、露光領域と非露光領域との境界部分に露光量が中間レベルとなるボケ領域が発生し、このボケ領域に無配向領域が生じてしまう。   In the FPR manufacturing method described in Patent Document 1, the exposure amounts of the first exposure process and the second exposure process are both at the boundary between the area exposed by the first exposure process and the area exposed by the second exposure process. A blur region at an intermediate level is generated, and a predetermined level of alignment characteristics cannot be obtained in this blur region, resulting in a non-oriented region. Further, as described above, in the FPR manufacturing method in which exposure is performed once in a stripe pattern on a film to form an exposure region and a non-exposure region corresponding to the first and second retardation regions, the exposure region and the non-exposure region are non-exposed. A blur region where the exposure amount is at an intermediate level occurs at a boundary portion with the exposure region, and a non-oriented region is generated in the blur region.

ボケ領域は、露光中にマスクとフィルムとが異なる位相で振動して両者の相対位置にずれが生じ、このずれが生じた部分の露光量が減少することにより発生する。そのため、露光中のマスクとフィルムの振動の振幅差を小さくすれば、無配向領域を小さくすることができる。マスクとフィルムの振動の振幅差を小さくするには、両者の振動を小さくすればよく、フィルムの振動を小さくするには、フィルムを支持するローラの回転中の振動を抑えればよい。しかし、近年のFPDの大画面化に伴いFPRも幅の広いフィルムによって製造されており、フィルムの支持には重量の大きな大径のローラが用いられているため、無配向領域に影響するようなローラの微少な振動を抑えるのは困難であった。   The blurred area is generated when the mask and the film vibrate at different phases during exposure to cause a shift in the relative position between the two, and the exposure amount of the portion where the shift occurs is reduced. Therefore, if the amplitude difference between the vibration of the mask during exposure and the film is reduced, the non-oriented region can be reduced. In order to reduce the amplitude difference between the vibration of the mask and the film, it is only necessary to reduce the vibration between the two. To reduce the vibration of the film, it is only necessary to suppress the vibration during rotation of the roller supporting the film. However, with the recent increase in the screen size of FPD, FPR is also manufactured by a wide film, and a large-diameter roller having a large weight is used to support the film. It was difficult to suppress minute vibrations of the roller.

本発明は、マスクとフィルムとの振動の振幅差を小さくして、高精度なストライプパターンを有するパターンフィルムを製造することができるパターンフィルムの製造方法及び装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method and apparatus of a pattern film which can manufacture the pattern film which has a highly accurate stripe pattern by making small the amplitude difference of the vibration of a mask and a film.

本発明のパターンフィルムの製造方法は、特定波長の光に反応する反応膜が表面に設けられたフィルムを複数の搬送用ローラに巻き掛けて連続搬送する搬送ステップと、フィルムに対面して配置されたマスクに光源装置から特定波長の光を放射し、マスクのマスクパターンにより複数本のライン状に整形された光をフィルムへと通過させて、ストライプパターンを露光する露光ステップとを備えたものであり、マスクを支持するマスク用架台が、搬送用ローラを回転自在に支持するローラ用架台によって支持されている。   The pattern film manufacturing method of the present invention is arranged so as to face the film, a conveying step in which a film having a reaction film that reacts with light of a specific wavelength is wound around a plurality of conveying rollers and continuously conveyed. An exposure step of exposing the stripe pattern by emitting light of a specific wavelength from the light source device to the mask and passing the light shaped into a plurality of lines by the mask pattern of the mask through the film. A mask gantry that supports the mask is supported by a roller gantry that rotatably supports the transport roller.

搬送用ローラ及びローラ用架台を複数備える場合には、少なくとも一つのローラ用架台によりマスク用架台を支持するのが好ましい。   In the case where a plurality of transport rollers and roller stands are provided, the mask stand is preferably supported by at least one roller stand.

マスク用架台のローラ用架台に支持されている支持部と、搬送用ローラの回転中心との間の距離を第1の距離、ローラ用架台が設置された基礎と、マスクの露光中心との間の距離を第2の距離としたときに、第1の距離が第2の距離よりも短いことが好ましい。   The distance between the support portion supported by the roller mount of the mask mount and the rotation center of the transport roller is the first distance, and the distance between the foundation on which the roller mount is installed and the exposure center of the mask It is preferable that the first distance is shorter than the second distance when the distance is the second distance.

ローラ用架台に複数の搬送用ローラが支持されていて、支持部と各搬送用ローラの回転中心との間の第1の距離がそれぞれ異なっている場合には、少なくとも1つの第1の距離を第2の距離よりも短くすることが好ましい。   When a plurality of transport rollers are supported on the roller mount and the first distances between the support portion and the rotation centers of the transport rollers are different from each other, at least one first distance is set. It is preferable to make it shorter than the second distance.

また、マスク用架台が、搬送用ローラをそれぞれ支持する複数のローラ用架台によって支持されていて、各々の支持部と各々の搬送用ローラの回転中心との間の第1の距離がそれぞれ異なっている場合には、少なくとも1つの第1の距離を第2の距離よりも短くすることが好ましい。   Further, the mask mount is supported by a plurality of roller mounts that respectively support the transport rollers, and the first distances between the respective support portions and the rotation centers of the respective transport rollers are different from each other. If it is, it is preferable that at least one first distance is shorter than the second distance.

第1の距離及び第2の距離は、マスクと搬送用ローラとの幅方向の振動の最大振幅差が、10μm以下となるように設定されるのが好ましい。また、最大振幅差は、5〜200Hzの振動の振幅差であることが好ましい。   The first distance and the second distance are preferably set so that the maximum amplitude difference in vibration in the width direction between the mask and the transport roller is 10 μm or less. The maximum amplitude difference is preferably an amplitude difference of vibration of 5 to 200 Hz.

搬送用ローラは、フィルムの反応膜が設けられている表面とは反対側の裏面を支持してマスクに対面させるバックアップローラと、バックアップローラの上流側及び下流側にそれぞれ配置される上流側ローラ及び下流側ローラとを含むことが好ましい。   The transport roller includes a backup roller that supports the back surface of the film opposite to the surface on which the reaction film is provided and faces the mask, an upstream roller disposed on the upstream side and the downstream side of the backup roller, and And a downstream roller.

搬送ステップの前に、フィルムの表面に反応膜を形成する光反応膜形成ステップを含めてもよい。また、露光ステップよりも前又は後の段階に、フィルムの表面にラビング処理を行うラビング処理ステップを行ってもよい。さらに、露光ステップとラビング処理ステップとの両方を行った後のフィルムの表面に、液晶を含む塗布液を塗布して液晶層を形成する液晶層形成ステップを行ってもよい。   A photoreactive film forming step of forming a reactive film on the surface of the film may be included before the transporting step. Moreover, you may perform the rubbing process step which performs a rubbing process on the surface of a film in the stage before or after an exposure step. Furthermore, you may perform the liquid crystal layer formation step which apply | coats the coating liquid containing a liquid crystal to the surface of the film after performing both an exposure step and a rubbing process step, and forms a liquid crystal layer.

本発明のパターンフィルムの製造装置は、特定波長の光に反応する反応膜が表面に設けられたフィルムを搬送用ローラに巻き掛けて連続搬送する搬送部と、特定波長の光を放射する光源部と、光源部とフィルムとの間に配され、フィルムの搬送方向に長手方向を一致させた複数のスリットがフィルムの幅方向に一定ピッチで並んだマスクパターンを有し、光源装置から放射された光のうち、複数のスリットによって複数本のライン状に整形された光を前記フィルムへと通過させるマスクと、搬送用ローラを回転自在に支持するローラ用架台と、ローラ用架台に支持され、マスクを支持するマスク用架台とを備えている。   The pattern film manufacturing apparatus of the present invention includes a transport unit for continuously transporting a film provided with a reaction film that reacts with light of a specific wavelength around a transport roller, and a light source unit that emits light of a specific wavelength. And a plurality of slits arranged between the light source unit and the film and having the longitudinal direction coincided with the film transport direction and having a mask pattern arranged at a constant pitch in the film width direction, and emitted from the light source device Among the light, a mask that allows light shaped into a plurality of lines by a plurality of slits to pass through the film, a roller pedestal that rotatably supports a transport roller, and a roller pedestal supported by the roller pedestal. And a mask pedestal for supporting the mask.

また、パターンフィルムの製造装置においても、上記製造方法と同様に、搬送用ローラ及びローラ用架台を複数備える場合には、少なくとも一つのローラ用架台によりマスク用架台を支持するのが好ましい。さらに、マスク用架台のローラ用架台に支持されている支持部と、搬送用ローラの回転中心との間の距離を第1の距離、ローラ用架台が設置された基礎と、マスクの露光中心との間の距離を第2の距離としたときに、第1の距離が第2の距離よりも短いことが好ましい。   Also, in the pattern film manufacturing apparatus, similarly to the above manufacturing method, when a plurality of transport rollers and roller mounts are provided, the mask support is preferably supported by at least one roller mount. Further, the distance between the support portion supported by the roller mount of the mask mount and the rotation center of the transport roller is a first distance, the foundation on which the roller mount is installed, the exposure center of the mask, It is preferable that the first distance is shorter than the second distance when the distance between the two is the second distance.

マスク用架台をローラ用架台で支持することにより、マスク用架台に支持されたマスクには、ローラ用架台に支持された搬送用ローラの振動が伝達されるので、マスクを、搬送用ローラに支持されたフィルムと同じ位相で振動させることができ、マスクとフィルムとが異なる位相で振動することにより生じていた不良の発生を抑制することができる。   By supporting the mask base with the roller base, the vibration of the transport roller supported by the roller base is transmitted to the mask supported by the mask base, so the mask is supported by the transport roller. It can be made to vibrate with the same phase as the film made, and the generation | occurrence | production of the defect which has arisen when the mask and the film vibrate with a different phase can be suppressed.

パターンフィルムの製造装置の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the manufacturing apparatus of a pattern film. パターン位相差フィルムを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a pattern phase difference film. 配向膜が設けられたフィルムの断面図である。It is sectional drawing of the film in which the orientation film was provided. 第1実施形態の露光部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure part of 1st Embodiment. 第1実施形態の露光部の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the exposure part of 1st Embodiment. 光源アレイの各光源の配列を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement | sequence of each light source of a light source array. マスクプレートの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a mask plate. マスクプレート及びフィルムへの光線の入射状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the incident state of the light ray to a mask plate and a film. 第2実施形態の露光部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure part of 2nd Embodiment. 第3実施形態の露光部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure part of 3rd Embodiment. 第4実施形態の露光部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure part of 4th Embodiment. 第5実施形態の露光部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure part of 5th Embodiment. 第6実施形態の露光部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure part of 6th Embodiment. 第7実施形態の露光部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure part of 7th Embodiment. 第8実施形態の露光部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure part of 8th Embodiment. 第9実施形態の露光部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure part of 9th Embodiment. 比較例の露光部の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the exposure part of a comparative example.

[第1実施形態]
図1において、本発明のパターンフィルム製造装置10(以下、製造装置と称する)は、搬送機構部11、配向膜形成部12、露光部13、ラビング処理部14、及び液晶層形成部15などで構成され、供給されたフィルム16に各種処理を行ってパターン位相差フィルム(以下、FPRと称する)17を製造する。フィルム16は透明で可撓性を有し、例えばフィルムロール(図示省略)から引き出されて製造装置10に供給される。フィルム16は、搬送機構部11によって一定の速度で矢印方向に連続搬送される。
[First Embodiment]
In FIG. 1, a pattern film manufacturing apparatus 10 (hereinafter referred to as a manufacturing apparatus) of the present invention includes a transport mechanism unit 11, an alignment film forming unit 12, an exposure unit 13, a rubbing processing unit 14, a liquid crystal layer forming unit 15, and the like. A patterned retardation film (hereinafter referred to as FPR) 17 is manufactured by performing various treatments on the configured and supplied film 16. The film 16 is transparent and flexible. For example, the film 16 is drawn from a film roll (not shown) and supplied to the manufacturing apparatus 10. The film 16 is continuously conveyed in the direction of the arrow by the conveyance mechanism unit 11 at a constant speed.

製造装置10によって製造されるFPR17は、図2に示すように、製造時にフィルム16が搬送された方向にストライプ状に延びた第1位相差領域20と第2位相差領域21がフィルム16の幅方向に交互に配列されている。第1、第2位相差領域20、21は、図中に矢印A1、A2で示すように、光学軸、例えば遅相軸が互いに直交している。これらの第1、第2位相差領域20、21は、フィルム16の表面に形成された液晶層の配向方向を変えることによって位相差特性を発現させている。   As shown in FIG. 2, the FPR 17 manufactured by the manufacturing apparatus 10 has a first retardation region 20 and a second retardation region 21 that extend in a stripe shape in the direction in which the film 16 is conveyed during manufacturing. They are arranged alternately in the direction. As shown by arrows A1 and A2 in the drawing, the first and second phase difference regions 20 and 21 have optical axes, for example, slow axes orthogonal to each other. These first and second retardation regions 20 and 21 exhibit retardation characteristics by changing the alignment direction of the liquid crystal layer formed on the surface of the film 16.

符号22は、第1、第2位相差領域20、21の各境界部分に形成された無配向領域であり、搬送方向に伸びている。無配向領域22は、露光部13でフィルム16にストライプパターンを露光する際に、ストライプパターンの光を形成するマスクとフィルム16とが異なる位相で振動し、マスクとフィルム16との相対位置にずれが生じ、このずれが生じた部分の露光量が減少することにより発生する。   Reference numeral 22 denotes a non-oriented region formed in each boundary portion of the first and second phase difference regions 20 and 21 and extends in the transport direction. When the stripe pattern is exposed on the film 16 by the exposure unit 13, the non-oriented region 22 vibrates in a different phase between the mask forming the light of the stripe pattern and the film 16 and shifts to the relative position between the mask and the film 16. This occurs due to a reduction in the exposure amount in the portion where the deviation occurs.

第1位相差領域20は幅W1、第2位相差領域21は幅W2で形成されている。位相差領域20、21の幅方向における配列ピッチはP1である。配列ピッチP1は、「幅W1」である。幅W2は、幅W1よりも無配向領域22の「幅Wa×2」分だけ小さく、「幅W1−幅Wa×2」である。幅W1は、種々の値を選択することができるが通常300〜700μmに設定される。無配向領域22の幅Waは、均一で小さいほどよく、好ましくは15μm以下であり、より好ましくは10μm以下である。なお、無配向領域22は、搬送方向において蛇行する場合もあるが、この場合の無配向領域22の幅Waは、蛇行量を含めて上記値以下であることが好ましい。なお、図2では、各位相差領域20、21に対して無配向領域22の幅方向を誇張して描いてある。   The first retardation region 20 is formed with a width W1, and the second retardation region 21 is formed with a width W2. The arrangement pitch in the width direction of the phase difference regions 20 and 21 is P1. The arrangement pitch P1 is “width W1”. The width W2 is smaller than the width W1 by “width Wa × 2” of the non-oriented region 22 and is “width W1−width Wa × 2”. The width W1 can be selected from various values, but is usually set to 300 to 700 μm. The width Wa of the non-oriented region 22 should be uniform and small, preferably 15 μm or less, and more preferably 10 μm or less. The non-oriented region 22 may meander in the transport direction. In this case, the width Wa of the non-oriented region 22 is preferably equal to or less than the above value including the amount of meandering. In FIG. 2, the width direction of the non-oriented region 22 is exaggerated with respect to the phase difference regions 20 and 21.

図3に示すように、配向膜形成部12では、紫外線の照射により分解して酸を発生する光酸発生剤を含む塗布液がフィルム16の表面に塗布され、さらに乾燥処理が施されて一定膜厚の配向膜25が形成される。この配向膜25が特定波長の光に反応する反応膜となるが、紫外線以外の特定波長の光に反応して硬化する硬化剤や光酸発生剤を反応膜として用いてもよい。また、配向膜25の形成に関しても、塗布以外の、例えば吹付けなどの手法を用いてもよい。配向膜25が形成されたフィルム16は、配向膜形成部12から露光部13に送られる。   As shown in FIG. 3, in the alignment film forming unit 12, a coating solution containing a photoacid generator that decomposes upon irradiation with ultraviolet rays to generate an acid is applied to the surface of the film 16, and further subjected to a drying process to be constant. An alignment film 25 having a thickness is formed. Although the alignment film 25 becomes a reaction film that reacts to light of a specific wavelength, a curing agent or a photoacid generator that cures in response to light of a specific wavelength other than ultraviolet light may be used as the reaction film. Further, for the formation of the alignment film 25, for example, a technique such as spraying other than coating may be used. The film 16 on which the alignment film 25 is formed is sent from the alignment film forming unit 12 to the exposure unit 13.

露光部13は、第1、第2位相差領域20、21のパターンに対応したストライプ状の露光パターンで連続搬送中のフィルム16に照明光を照射する。照明光としては配向膜25の光化学反応の種類に応じた光が用いられるが、この例では紫外線が用いられる。そして、フィルム16の表面に形成された配向膜25のうち、例えば第1位相差領域20となる部分がライン状の露光域、それ以外の部分が非露光域となるストライプ状のパターン露光が行われる。   The exposure unit 13 irradiates the film 16 being continuously conveyed with illumination light with a striped exposure pattern corresponding to the pattern of the first and second retardation regions 20 and 21. As the illumination light, light corresponding to the type of photochemical reaction of the alignment film 25 is used. In this example, ultraviolet light is used. Then, in the alignment film 25 formed on the surface of the film 16, for example, a striped pattern exposure is performed in which a portion that becomes the first retardation region 20 is a linear exposure region, and the other portion is a non-exposure region. Is called.

図4及び図5に示すように、露光部13は、本発明の搬送用ローラであるバックアップローラ28、上流側ローラ29及び下流側ローラ30と、これらのローラ28〜30をそれぞれ回転自在に支持するバックアップローラ用架台31、上流側ローラ用架台32及び下流側ローラ用架台33と、照明光を照射する光源部34と、マスクを含むマスクユニット35と、マスクユニット35を支持するマスク用架台36などで構成されている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the exposure unit 13 rotatably supports the backup roller 28, the upstream roller 29, the downstream roller 30, and the rollers 28 to 30, which are transport rollers according to the present invention. Backup roller base 31, upstream roller base 32 and downstream roller base 33, a light source 34 for irradiating illumination light, a mask unit 35 including a mask, and a mask base 36 for supporting the mask unit 35. Etc.

バックアップローラ28は、上流側ローラ29及び下流側ローラ30よりも大きな径を有し、外周に巻き掛けられたフィルム16の裏面側をその周面28aで支持する。上流側ローラ29及び下流側ローラ30は、フィルム16の搬送経路において、バックアップローラ28の上流側及び下流側にそれぞれ配置されており、外周に巻き掛けられたフィルム16の表面側をその周面で支持する。バックアップローラ28、上流側ローラ29及び下流側ローラ30は回転自在であり、フィルム16の搬送に従動して回転する。なお、バックアップローラ28、上流側ローラ29及び下流側ローラ30をフィルム16の搬送に同期してモータ等で回転させてもよい。   The backup roller 28 has a larger diameter than the upstream roller 29 and the downstream roller 30, and supports the back surface side of the film 16 wound around the outer periphery with the peripheral surface 28 a. The upstream roller 29 and the downstream roller 30 are respectively arranged on the upstream side and the downstream side of the backup roller 28 in the transport path of the film 16, and the surface side of the film 16 wound around the outer periphery is the peripheral surface thereof. To support. The backup roller 28, the upstream roller 29, and the downstream roller 30 are rotatable, and rotate following the conveyance of the film 16. The backup roller 28, the upstream roller 29, and the downstream roller 30 may be rotated by a motor or the like in synchronization with the conveyance of the film 16.

バックアップローラ用架台31は、床面などからなる基礎39に所定の間隔をおいて立てられた一対の支柱部材31a、31bにより構成されている。支柱部材31a、31bは、例えば金属などの剛性の高い材質で形成されており、その上面には、バックアップローラ28の両端を回動自在に支持する軸受部31cが設けられている。上流側ローラ用架台32及び下流側ローラ用架台33も、バックアップローラ用架台31と同様に、基礎39に所定の間隔をおいて立てられた一対の支柱部材32a、32b及び33a、33bにより構成されている。支柱部材32a、32b及び33a、33bの上面及び側面には、上流側ローラ29及び下流側ローラ30の両端を回動自在に支持する軸受部32c及び33cが設けられている。   The backup roller pedestal 31 is composed of a pair of support members 31a and 31b which are erected on a foundation 39 made of a floor surface or the like at a predetermined interval. The support members 31a and 31b are formed of a material having high rigidity such as metal, for example, and a bearing portion 31c for rotatably supporting both ends of the backup roller 28 is provided on the upper surface thereof. Similarly to the backup roller pedestal 31, the upstream roller pedestal 32 and the downstream roller pedestal 33 are also configured by a pair of support members 32a, 32b and 33a, 33b that are set up at a predetermined interval from the foundation 39. ing. Bearing portions 32c and 33c that rotatably support both ends of the upstream roller 29 and the downstream roller 30 are provided on the upper and side surfaces of the support members 32a, 32b and 33a, 33b.

光源部34は、光源用架台38に支持されており、バックアップローラ28の周面に対面するように配置され、周面28aに支持されたフィルム16に紫外線を照射する。図6に示すように、光源部34は、フィルム16の幅方向に複数の光源42を所定ピッチで配列した光源アレイ43を備えている。各光源42は、照明光として紫外線を放射する紫外線ランプ42aと、紫外線ランプ42aから放射される照明光をバックアップローラ28に向けて反射するリフレクタ42bを含む照明光学系(図示省略)とを有する。照明光学系は紫外線ランプ42aからの照明光の利用効率を高める周知のものであるが、例えばリフレクタ42bの反射面を放物面鏡に近い形状にしておけばバックアップローラ28に向かう照明光の平行度を高めておくことができる。ただし、一般に紫外線ランプ42aは点光源とはみなせず、そして光源42の各々に放物面鏡を組み込んで平行度を高めたとしても、7〜8°以上の放射角で放射される照明光になるのが通常で、照明光は光学的には非平行のままバックアップローラ28に向けて照射される。   The light source unit 34 is supported by a light source base 38, is disposed so as to face the peripheral surface of the backup roller 28, and irradiates the film 16 supported by the peripheral surface 28a with ultraviolet rays. As shown in FIG. 6, the light source unit 34 includes a light source array 43 in which a plurality of light sources 42 are arranged at a predetermined pitch in the width direction of the film 16. Each light source 42 includes an ultraviolet lamp 42 a that emits ultraviolet light as illumination light, and an illumination optical system (not shown) including a reflector 42 b that reflects the illumination light emitted from the ultraviolet lamp 42 a toward the backup roller 28. The illumination optical system is a well-known one that increases the utilization efficiency of the illumination light from the ultraviolet lamp 42a. For example, if the reflecting surface of the reflector 42b is shaped like a parabolic mirror, the illumination light parallel to the backup roller 28 is parallel. The degree can be kept high. However, in general, the ultraviolet lamp 42a is not regarded as a point light source, and even if a parabolic mirror is incorporated in each of the light sources 42 to increase parallelism, the ultraviolet light 42a is used as illumination light emitted at a radiation angle of 7 to 8 ° or more. Normally, the illumination light is irradiated toward the backup roller 28 while being optically non-parallel.

光源部34からの照明によるフィルム16上の照度は、例えば200mW/cm2以上が好ましく、500mW/cm2以上がさらに好ましい。照明光の利用効率を高め、かつパターン露光の精度を高めるには、各々の光源42から放射される照明光の放射角を少なくともフィルム16の幅方向に関しては10°以下に抑えておくことが望ましい。放射角を小さく抑えるには、上述したリフレクタ42bに代え、あるいは併用してレンズを用いることも可能である。   The illuminance on the film 16 by illumination from the light source unit 34 is preferably, for example, 200 mW / cm 2 or more, and more preferably 500 mW / cm 2 or more. In order to increase the use efficiency of illumination light and increase the accuracy of pattern exposure, it is desirable to keep the radiation angle of the illumination light emitted from each light source 42 at least 10 ° or less in the width direction of the film 16. . In order to reduce the radiation angle, it is possible to use a lens instead of or in combination with the reflector 42b described above.

マスクユニット35は、フィルム16を露光するためのマスクパターンが設けられたマスクプレート46と、マスクプレート46を保持するマスクホルダ47とから構成されている。マスクプレート46は、光源部34からの照明光を第1、第2位相差領域20、21に対応するストライプ状の露光パターンに整形してフィルム16へと通過させ、プロキシミティ方式で露光を行う。   The mask unit 35 includes a mask plate 46 provided with a mask pattern for exposing the film 16 and a mask holder 47 that holds the mask plate 46. The mask plate 46 shapes the illumination light from the light source unit 34 into a striped exposure pattern corresponding to the first and second phase difference regions 20 and 21 and passes it through the film 16 to perform exposure by the proximity method. .

図7に示すように、マスクプレート46は、透明なマスク基材46aの表面に、クロムなどの耐熱性、遮光性に優れた無機材料製のマスク46bを蒸着などにより形成したもので、マスク46bがフィルム16の表面に間隔300μmで対面するように配置される。なお、マスク基材46aとしては、照明光に対する分光透過率が高いこと、耐熱性が高いこと、熱膨張率が低いことの各条件を満たす材料、例えば石英ガラスで作製されることが好ましい。石英ガラスのうちでも、紫外線の透過率に優れ、紫外線光源からの熱に安定なオゾンレス石英ガラス、合成石英ガラス、天然石英ガラスが好ましい。   As shown in FIG. 7, the mask plate 46 is formed by depositing a mask 46b made of an inorganic material having excellent heat resistance and light shielding properties such as chromium on the surface of a transparent mask base material 46a. Are arranged to face the surface of the film 16 with an interval of 300 μm. The mask substrate 46a is preferably made of a material that satisfies the conditions of high spectral transmittance for illumination light, high heat resistance, and low thermal expansion coefficient, for example, quartz glass. Among quartz glasses, ozoneless quartz glass, synthetic quartz glass, and natural quartz glass, which are excellent in ultraviolet transmittance and stable to heat from an ultraviolet light source, are preferable.

マスク46bは、開口幅Ws1、長さLのスリット46sをピッチP3でフィルム16の幅方向に多数本配列したパターンをもち、隣接するスリット46s相互間の遮光幅Ws2も開口幅Ws1と同じにしてある。スリット46sの配列ピッチP3は、図2に示す第1、第2位相差領域20、21の配列ピッチP1の2倍であり、スリット46sの開口幅Ws1は第1位相差領域20の幅W1と同じにしている。また、スリット相互間の遮光幅Ws2も第1位相差領域20の幅W1と同じにしている。したがって、これに対応する第2位相差領域21の幅W2も幅W1に等しくなるはずであるが、実際には第2位相差領域21の幅W2は無配向領域22の「幅Wa×2」分だけ小さくなる。なお、図の煩雑化を避けるためにスリット46sの本数は少なく表している。   The mask 46b has a pattern in which a large number of slits 46s having an opening width Ws1 and a length L are arranged at a pitch P3 in the width direction of the film 16, and the light shielding width Ws2 between adjacent slits 46s is also the same as the opening width Ws1. is there. The arrangement pitch P3 of the slits 46s is twice the arrangement pitch P1 of the first and second phase difference regions 20 and 21 shown in FIG. 2, and the opening width Ws1 of the slits 46s is equal to the width W1 of the first phase difference region 20. It is the same. Further, the light shielding width Ws2 between the slits is also the same as the width W1 of the first phase difference region 20. Accordingly, the width W2 of the second retardation region 21 corresponding to this should be equal to the width W1, but in reality, the width W2 of the second retardation region 21 is “width Wa × 2” of the non-oriented region 22. It gets smaller by the minute. Note that the number of slits 46s is small in order to avoid complication of the drawing.

スリット46sの長さLは、露光を受けて化学反応する配向膜25に含まれる光酸化剤の光感度、フィルム16の搬送速度、光源部34から放射される紫外線の強度などを考慮して決められ、例えば長さLを20mmに設定することができる。長さLを長くし過ぎると、バックアップローラ28で湾曲して支持されたフィルム16の表面がスリット46sの両端側でマスク46bから離れ、スリット46sを通過した照明光が幅方向で広がりやすくなるので、バックアップローラ28の外径なども予め考慮しておくとよい。長さLを短くし過ぎると露光時間が短くなるから、光源部34からの照明光の強度やフィルム16の搬送速度などを考慮しておく必要がある。   The length L of the slit 46s is determined in consideration of the photosensitivity of the photooxidant contained in the alignment film 25 that undergoes chemical reaction upon exposure, the transport speed of the film 16, the intensity of ultraviolet rays emitted from the light source unit 34, and the like. For example, the length L can be set to 20 mm. If the length L is too long, the surface of the film 16 supported by being curved by the backup roller 28 is separated from the mask 46b at both ends of the slit 46s, and the illumination light that has passed through the slit 46s tends to spread in the width direction. The outer diameter of the backup roller 28 may be taken into consideration in advance. If the length L is shortened too much, the exposure time is shortened. Therefore, it is necessary to consider the intensity of illumination light from the light source unit 34 and the conveyance speed of the film 16.

マスク用架台36は、その一端側に設けられた支持部36bが支柱部材31a、31bの間に固定されることにより、バックアップローラ用架台31に支持されている。マスク用架台36は、他端側に設けられたマスク保持部36aでマスクユニット35の下端を保持して、マスク46bがフィルム16の表面に対面するように配置する。また、マスク用架台36の支持部36bと、マスク用架台36を支持したバックアップローラ用架台31に支持されているバックアップローラ28の回転中心との間の距離La1は、基礎39とマスク46bの露光中心との間の距離Lb1よりも短くなっている。距離La1及び距離Lb1は、それぞれ本発明の第1の距離及び第2の距離に相当する。なお、マスク46bの露光中心とは、フィルム16の搬送方向におけるマスク46bの中心であり、例えばスリット46sの搬送方向の中心をいう。   The mask mount 36 is supported by the backup roller mount 31 by fixing a support portion 36b provided at one end thereof between the support members 31a and 31b. The mask mount 36 is arranged so that the mask 46 b faces the surface of the film 16 by holding the lower end of the mask unit 35 with a mask holding part 36 a provided on the other end side. The distance La1 between the support portion 36b of the mask mount 36 and the rotation center of the backup roller 28 supported by the backup roller mount 31 that supports the mask mount 36 is the exposure of the foundation 39 and the mask 46b. It is shorter than the distance Lb1 between the center. The distance La1 and the distance Lb1 correspond to the first distance and the second distance of the present invention, respectively. The exposure center of the mask 46b is the center of the mask 46b in the transport direction of the film 16, for example, the center of the slit 46s in the transport direction.

図8に示すように、マスク46bは、光源部34から照射された照明光Lをスリット46sによってストライプ状の露光パターンに整形するが、フィルム16とマスク46bとが異なる位相で振動すると、2点鎖線で示すように両者の相対位置のずれが生じる。配向膜25には、この相対位置のずれが生じている間にマスク46bから露呈される領域と、遮蔽される領域とが生じ、これらの領域は露光量が中間レベルのボケ領域50となる。このボケ領域50では、所定レベルの配向特性が得られないため、無配向領域22が生じてしまう。ボケ領域50のライン幅は、フィルム16とマスク46bの相対位置のずれ量が大きいほど、すなわち両者の振動の振幅差が大きいほど広くなり、振幅差が周期的に変化するとボケ領域50は蛇行する。   As shown in FIG. 8, the mask 46b shapes the illumination light L emitted from the light source unit 34 into a striped exposure pattern by the slit 46s. However, when the film 16 and the mask 46b vibrate in different phases, two points are obtained. As indicated by the chain line, the relative position of the two shifts. In the alignment film 25, a region exposed from the mask 46b and a shielded region are generated while the relative position shift occurs, and these regions become a blur region 50 having an intermediate exposure amount. In the blurred region 50, a predetermined level of alignment characteristics cannot be obtained, and thus the non-oriented region 22 is generated. The line width of the blur region 50 becomes wider as the relative positional deviation between the film 16 and the mask 46b increases, that is, the amplitude difference between the vibrations of the film 16 and the mask 46b increases, and the blur region 50 meanders when the amplitude difference changes periodically. .

本実施形態では、フィルム16の露光中にバックアップローラ28で発生した振動は、バックアップローラ用架台31及びマスク用架台36を介してマスク46bに伝達されるので、マスク46bは、バックアップローラ28に支持されたフィルム16と同じ位相で振動する。また、支持部36bとバックアップローラ28の回転中心との距離La1を、基礎39とマスク46bの露光中心との距離Lb1よりも短くしているので、マスク46bは、基礎39よりもバックアップローラ28の振動の影響を受けやすくなる。そのため、マスク46bとフィルム16とに生じる振動の振幅差は、マスク46bが基礎39の影響を大きく受ける場合に比べて小さくなる。これにより、フィルム16とマスク46bとの相対位置のずれは、マスク用架台36をバックアップローラ用架台31で支持しない場合に比べて格段に小さくなるので、ボケ領域50のライン幅と蛇行量とを小さくすることができる。   In this embodiment, the vibration generated by the backup roller 28 during the exposure of the film 16 is transmitted to the mask 46b through the backup roller base 31 and the mask base 36, so that the mask 46b is supported by the backup roller 28. Vibrates in the same phase as the film 16 formed. In addition, since the distance La1 between the support portion 36b and the rotation center of the backup roller 28 is shorter than the distance Lb1 between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b, the mask 46b is located on the backup roller 28 more than the foundation 39. It becomes susceptible to vibration. Therefore, the amplitude difference between the vibrations generated between the mask 46b and the film 16 is smaller than when the mask 46b is greatly affected by the base 39. As a result, the displacement of the relative position between the film 16 and the mask 46b becomes much smaller than when the mask mount 36 is not supported by the backup roller mount 31, so the line width and the meandering amount of the blur region 50 are reduced. Can be small.

なお、距離La1及び距離Lb1は、フィルム16にボケ領域50が発生しやすい周波数帯域の振動において、マスク46bとバックアップローラ28との最大振幅差が所定の値以下に収められるように設定されている。例えば、マスク46bとバックアップローラ28との最大振幅差は、周波数帯域が5〜200Hzの振動において10μm以下であることが好ましく、より好ましくは、10〜50Hzの周波数帯域において5μm以下である。   The distance La1 and the distance Lb1 are set so that the maximum amplitude difference between the mask 46b and the backup roller 28 can be kept below a predetermined value in vibrations in a frequency band where the blur region 50 is likely to occur in the film 16. . For example, the maximum amplitude difference between the mask 46b and the backup roller 28 is preferably 10 μm or less in a vibration with a frequency band of 5 to 200 Hz, and more preferably 5 μm or less in a frequency band of 10 to 50 Hz.

なお、近年のFPDの大画面化に伴い、FPR17も数m程度の幅の広いフィルム16によって製造されており、フィルム16を支持するバックアップローラ28にも直径が数m程度のものが用いられている。そのため、このような幅の広いFPR17を製造する装置における第1の距離La1は、好ましくは0.5〜5mであり、より好ましくは1〜3m程度である。   With the recent increase in the screen size of FPD, the FPR 17 is also manufactured with a film 16 having a width of about several meters, and the backup roller 28 that supports the film 16 has a diameter of about several meters. Yes. Therefore, the first distance La1 in the apparatus for manufacturing such a wide FPR 17 is preferably 0.5 to 5 m, more preferably about 1 to 3 m.

ラビング処理部14には、露光部13による露光処理後のフィルム16が搬送される。ラビング処理部14には、ラビングローラやその駆動機構などが設けられ、パターン露光済みの配向膜25に配向処理を施す。ラビング処理部14は、ラビングローラによりフィルム16の搬送方向に対して45°のラビング方向でフィルム16上の配向膜25にラビング処理を行う。ラビング処理後のフィルム16は液晶層形成部15に送られる。   A film 16 after the exposure processing by the exposure unit 13 is conveyed to the rubbing processing unit 14. The rubbing processing unit 14 is provided with a rubbing roller, a driving mechanism thereof, and the like, and performs alignment processing on the alignment film 25 subjected to pattern exposure. The rubbing processing unit 14 performs a rubbing process on the alignment film 25 on the film 16 in a rubbing direction of 45 ° with respect to the transport direction of the film 16 by a rubbing roller. The film 16 after the rubbing treatment is sent to the liquid crystal layer forming unit 15.

液晶層形成部15は、配向膜25上に第1,第2位相差領域20、21に応じた位相差特性を発現する液晶層を形成する。この液晶層形成部15では、ラビング処理後の配向膜25の表面に垂直配向剤、ディスコティック液晶などを含む塗布液を塗布し、さらに加熱熟成、冷却などの処理が行われ、さらには紫外線の照射により配向膜25を硬化させて配向状態の固定処理などが行われる。これらの処理によって、マスク46bを通してストライプパターンで露光された配向膜25の露光領域と非露光領域に、互いに光学透過特性が異なる液晶層が形成される。   The liquid crystal layer forming unit 15 forms a liquid crystal layer that exhibits retardation characteristics corresponding to the first and second retardation regions 20 and 21 on the alignment film 25. In this liquid crystal layer forming section 15, a coating liquid containing a vertical alignment agent, a discotic liquid crystal, etc. is applied to the surface of the alignment film 25 after the rubbing treatment, and further, heat aging, cooling, and the like are performed. The alignment film 25 is cured by irradiation to fix the alignment state. By these processes, liquid crystal layers having different optical transmission characteristics are formed in the exposed region and the non-exposed region of the alignment film 25 exposed in a stripe pattern through the mask 46b.

上述した垂直配向剤は、配向膜25の表面に対してディスコティック液晶を垂直に起立させる作用と、ディスコティック液晶をラビング方向に対して直交する方向に配向させる作用とを有している。露光部13でのパターン露光処理により、配向膜25には露光領域と非露光領域とがストライプ状に並び露光領域には酸が発生しており、ディスコティック液晶を垂直に起立させる作用は備えているが、ラビング方向に対して直交させる向きにディスコティック液晶を配向させる作用は失われている。このため、ディスコティック液晶は起立してラビング方向に配向する姿勢となる。   The above-described vertical alignment agent has an action of raising the discotic liquid crystal vertically with respect to the surface of the alignment film 25 and an action of aligning the discotic liquid crystal in a direction orthogonal to the rubbing direction. As a result of the pattern exposure process in the exposure unit 13, the alignment film 25 has an exposed region and a non-exposed region arranged in stripes, and acid is generated in the exposed region, so that the discotic liquid crystal is vertically raised. However, the effect of orienting the discotic liquid crystal in the direction orthogonal to the rubbing direction is lost. For this reason, the discotic liquid crystal stands up and is oriented in the rubbing direction.

また、配向膜25の非露光領域では依然として垂直配向剤による作用が保存されているため、配向膜25の非露光領域を界面として接する液晶層内ではディスコティック液晶が垂直に起立し、かつラビング方向に直交する配向姿勢となっている。この結果、フィルム16の表面に形成された配向膜25上には、起立してラビング方向に配向した姿勢のディスクティック液晶層による一定幅のラインと、起立してラビング方向と直交した姿勢のディスクティック液晶層による一定幅のラインとが交互に並び、フィルム16上には遅相軸が互いに直交した第1位相差領域20と第2位相差領域21とのストライプ状パターンが得られる。   Further, since the action of the vertical alignment agent is still preserved in the non-exposed region of the alignment film 25, the discotic liquid crystal stands upright in the liquid crystal layer in contact with the non-exposed region of the alignment film 25 as an interface, and the rubbing direction The orientation posture is orthogonal to. As a result, on the alignment film 25 formed on the surface of the film 16, a line having a constant width is formed by the discotic liquid crystal layer in a posture that stands and is oriented in the rubbing direction, and a disc that stands and is perpendicular to the rubbing direction. Lines of a certain width by the tick liquid crystal layer are alternately arranged, and a stripe pattern of the first retardation region 20 and the second retardation region 21 whose slow axes are orthogonal to each other is obtained on the film 16.

次に上記構成の作用について説明する。フィルム16は搬送機構部11によって一定の速度で連続的に搬送される。この搬送中のフィルム16の表面に配向膜形成部12によって順次に配向膜25が塗布・乾燥されて形成される。表面に配向膜25が設けられたフィルム16は露光部13に送られる。   Next, the operation of the above configuration will be described. The film 16 is continuously transported at a constant speed by the transport mechanism 11. The alignment film 25 is sequentially applied and dried by the alignment film forming unit 12 on the surface of the film 16 being conveyed. The film 16 having the alignment film 25 on the surface is sent to the exposure unit 13.

露光部13では、フィルム16がバックアップローラ28で支持された状態で光源部34からの照明光によりパターン露光される。光源部34からの照明光は、マスク46bによってストライプ状の露光パターンが付与され、フィルム16上の配向膜25に照射される。マスク46bに設けられたスリット46sは、フィルム16の搬送方向に細長くフィルム16の幅方向に一定のピッチP3で配列されている。   In the exposure unit 13, pattern exposure is performed with illumination light from the light source unit 34 while the film 16 is supported by the backup roller 28. The illumination light from the light source unit 34 is provided with a striped exposure pattern by the mask 46 b and is applied to the alignment film 25 on the film 16. The slits 46 s provided in the mask 46 b are elongated in the transport direction of the film 16 and are arranged at a constant pitch P <b> 3 in the width direction of the film 16.

フィルム16の搬送にともない、照明光で露光されるフィルム16の位置が移動する。これにより、照明光の照射による露光領域がフィルム16の搬送にしたがって搬送方向にライン状に伸びる。また、露光領域と露光領域との間は非露光領域となり、結果的にストライプ状の露光パターンでフィルム16の全長分に露光を与えることができる。   As the film 16 is transported, the position of the film 16 exposed by the illumination light moves. Thereby, the exposure area | region by irradiation of illumination light is extended in the conveyance direction in the shape of a line according to conveyance of the film 16. FIG. Moreover, it becomes a non-exposure area | region between an exposure area | region and an exposure area | region, and as a result, exposure can be given to the full length of the film 16 with a striped exposure pattern.

マスク46bは、バックアップローラ用架台31及びマスク用架台36を介してバックアップローラ28の振動が伝達されるため、バックアップローラ28に支持されたフィルム16と同じ位相で振動する。また、支持部36bとバックアップローラ28の回転中心との間の距離La1は、基礎39とマスク46bの露光中心との間の距離Lb1よりも短いので、マスク46bは、バックアップローラ28の振動の影響を受けやすくなり、マスク46bとフィルム16とに生じる振動の振幅差は小さくなる。これにより、露光中にマスク46bとフィルム16との間で生じる相対位置のずれも小さくなるので、無配向領域22の原因となるボケ領域50のライン幅及び蛇行量も小さくなる。   Since the vibration of the backup roller 28 is transmitted through the backup roller mount 31 and the mask mount 36, the mask 46b vibrates in the same phase as the film 16 supported by the backup roller 28. Further, since the distance La1 between the support portion 36b and the rotation center of the backup roller 28 is shorter than the distance Lb1 between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b, the mask 46b is affected by the vibration of the backup roller 28. The amplitude difference of vibration generated between the mask 46b and the film 16 becomes small. As a result, the displacement of the relative position between the mask 46b and the film 16 during the exposure is also reduced, so that the line width and the meandering amount of the blurred area 50 that causes the non-oriented area 22 are also reduced.

以上のように配向膜25にパターン露光を行うことにより、露光を受けた領域では光酸発生剤が分解して酸が発生し、非露光領域では酸は発生しない。また、中間レベルで露光されたボケ領域50では露光量に応じて酸が発生するが、露光量が小さいので発生する酸の量も少ないものとなっている。   By performing pattern exposure on the alignment film 25 as described above, the photoacid generator is decomposed in the exposed region to generate acid, and no acid is generated in the non-exposed region. In the blurred area 50 exposed at the intermediate level, acid is generated according to the exposure amount, but the amount of acid generated is small because the exposure amount is small.

パターン露光処理後のフィルム16は、ラビング処理部14によって所定のラビング方向にラビングされてから液晶層形成部15に送られる。そして、液晶層形成部15によって、配向膜25上に液晶層が形成され、加熱熟成、冷却される。こうしてフィルム16上には、ライン状の露光領域と非露光領域とが一定幅で交互に並んだ露光パターンに対応し、垂直に起立したディスコティック液晶がラビング方向に配向したライン状の液晶層と、垂直に起立したディスコティック液晶がラビング方向に直交して配向したライン状の液晶層とがそれぞれ一定幅で交互に配列されたストライプ状のパターンが得られる。   The film 16 after the pattern exposure processing is rubbed in a predetermined rubbing direction by the rubbing processing unit 14 and then sent to the liquid crystal layer forming unit 15. Then, a liquid crystal layer is formed on the alignment film 25 by the liquid crystal layer forming unit 15, and is heated and matured and cooled. Thus, on the film 16, a line-shaped liquid crystal layer in which discotic liquid crystals standing vertically are aligned in the rubbing direction, corresponding to an exposure pattern in which line-shaped exposed areas and non-exposed areas are alternately arranged at a constant width, and As a result, a stripe-like pattern is obtained in which vertically extending discotic liquid crystals are alternately arranged with a constant width in a line-like liquid crystal layer oriented perpendicular to the rubbing direction.

そして、これらの液晶層は、互いに遅相軸が直交した第1位相差領域20と第2位相差領域21となる。また、ボケ領域50では、発生した酸の量が少ないためディスコティック液晶は、ラビング方向に対して特定の方向に配向されることがなく、無配向領域22となる。この後に、紫外線の照射により配向膜25の硬化処理が行われ、これとともに液晶層の配向状態が固定されFPR17が得られる。   These liquid crystal layers become a first retardation region 20 and a second retardation region 21 whose slow axes are orthogonal to each other. In the blurred region 50, since the amount of generated acid is small, the discotic liquid crystal is not oriented in a specific direction with respect to the rubbing direction, and becomes the non-oriented region 22. Thereafter, the alignment film 25 is cured by irradiating with ultraviolet rays, and the alignment state of the liquid crystal layer is fixed together with this to obtain FPR17.

上記実施形態では、露光部13による露光の後にラビング処理を行っているが、露光部13よりもフィルム16の搬送方向上流側にラビング処理部14を設け、露光を行う前にラビング処理を行ってもよい。   In the above embodiment, the rubbing process is performed after the exposure by the exposure unit 13. However, the rubbing process unit 14 is provided on the upstream side of the exposure unit 13 in the transport direction of the film 16, and the rubbing process is performed before the exposure. Also good.

以下では、上記第1実施形態で説明した露光部13の別の実施形態について説明する。なお、上記第1実施形態と共通の構成については、同じ符号を用いて詳しい説明を省略する。   Hereinafter, another embodiment of the exposure unit 13 described in the first embodiment will be described. In addition, about the structure common to the said 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.

[第2実施形態]
図9に示すように、第2実施形態の露光部60は、マスク用架台61の支持部61bを、上流側ローラ用架台32の支柱部材32a、32bによって支持している。また、支持部61bと上流側ローラ29の回転中心との間の距離La2は、基礎39とマスク46bの露光中心との間の距離Lb2よりも短くなっている。
[Second Embodiment]
As shown in FIG. 9, the exposure unit 60 of the second embodiment supports the support portion 61 b of the mask mount 61 by the support members 32 a and 32 b of the upstream roller mount 32. The distance La2 between the support 61b and the rotation center of the upstream roller 29 is shorter than the distance Lb2 between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b.

[第3実施形態]
図10に示すように、第3実施形態の露光部65は、マスク用架台66の支持部66bを、下流側ローラ用架台33の支柱部材33a、33bによって支持している。また、支持部66bと下流側ローラ30の回転中心との間の距離La3は、基礎39とマスク46bの露光中心との間の距離Lb3よりも短くなっている。
[Third Embodiment]
As shown in FIG. 10, the exposure unit 65 of the third embodiment supports the support portion 66 b of the mask mount 66 by the support members 33 a and 33 b of the downstream roller mount 33. Further, the distance La3 between the support portion 66b and the rotation center of the downstream roller 30 is shorter than the distance Lb3 between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b.

[第4実施形態]
図11に示すように、第4実施形態の露光部70は、マスク用架台71に2つの支持部71a、71bを設け、これらをそれぞれバックアップローラ用架台31及び上流側ローラ用架台32によって支持している。また、支持部71aとバックアップローラ28の回転中心との間の距離La4と、支持部71bと上流側ローラ29の回転中心との間の距離La5は、基礎39とマスク46bの露光中心との間の距離Lb4よりも短くなっている。なお、距離La4及びLa5は、本発明の第1の距離に相当する。
[Fourth Embodiment]
As shown in FIG. 11, in the exposure unit 70 of the fourth embodiment, two support portions 71a and 71b are provided on a mask mount 71, and these are supported by a backup roller mount 31 and an upstream roller mount 32, respectively. ing. The distance La4 between the support portion 71a and the rotation center of the backup roller 28 and the distance La5 between the support portion 71b and the rotation center of the upstream roller 29 are between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b. Is shorter than the distance Lb4. The distances La4 and La5 correspond to the first distance of the present invention.

[第5実施形態]
図12に示すように、第5実施形態の露光部75は、バックアップローラ28及び上流側ローラ29を共通の共用ローラ用架台76によって回転自在に支持するとともに、マスク用架台77の支持部77bを共用ローラ用架台76によって支持している。共用ローラ用架台76は、第1実施形態のバックアップローラ用架台31などと同様に、所定間隔で配置された一対の支柱部材76a、76bからなり、バックアップローラ28及び上流側ローラ29の両端を回動自在に支持する軸受部76c、76dが設けられている。また、支持部77bとバックアップローラ28の回転中心との間の距離La6と、支持部77bと上流側ローラ29の回転中心との間の距離La7は、基礎39とマスク46bの露光中心との間の第2の距離Lb5よりも短くなっている。なお、距離La6及びLa7は、本発明の第1の距離に相当する。
[Fifth Embodiment]
As shown in FIG. 12, the exposure unit 75 of the fifth embodiment rotatably supports the backup roller 28 and the upstream roller 29 by a common shared roller mount 76 and supports the support portion 77b of the mask mount 77. It is supported by a common roller mount 76. Similar to the backup roller mount 31 of the first embodiment, the shared roller mount 76 is composed of a pair of support members 76a and 76b arranged at predetermined intervals, and rotates around both ends of the backup roller 28 and the upstream roller 29. Bearing portions 76c and 76d that are movably supported are provided. The distance La6 between the support portion 77b and the rotation center of the backup roller 28 and the distance La7 between the support portion 77b and the rotation center of the upstream roller 29 are between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b. Is shorter than the second distance Lb5. The distances La6 and La7 correspond to the first distance of the present invention.

[第6実施形態]
図13に示すように、第6実施形態の露光部80は、マスク用架台81に2つの支持部81a、81bを設け、これらをそれぞれバックアップローラ用架台31及び下流側ローラ用架台33によって支持している。また、支持部81aとバックアップローラ28の回転中心との間の距離La8と、支持部81bと下流側ローラ30の回転中心との間の距離La9は、基礎39とマスク46bの露光中心との間の距離Lb6よりも短くなっている。なお、距離La8及びLa9は、本発明の第1の距離に相当する。
[Sixth Embodiment]
As shown in FIG. 13, in the exposure unit 80 of the sixth embodiment, two support portions 81a and 81b are provided on a mask mount 81, and these are supported by a backup roller mount 31 and a downstream roller mount 33, respectively. ing. The distance La8 between the support portion 81a and the rotation center of the backup roller 28 and the distance La9 between the support portion 81b and the rotation center of the downstream roller 30 are between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b. Is shorter than the distance Lb6. The distances La8 and La9 correspond to the first distance of the present invention.

[第7実施形態]
図14に示すように、第7実施形態の露光部85は、バックアップローラ28及び下流側ローラ30を共通の共用ローラ用架台86によって回転自在に支持するとともに、マスク用架台87の支持部87bを共用ローラ用架台86によって支持している。共用ローラ用架台86は、第1実施形態のバックアップローラ用架台31などと同様に、所定間隔で配置された一対の支柱部材86a、86bからなり、バックアップローラ28及び下流側ローラ30の両端を回動自在に支持する軸受部86c、86dが設けられている。また、支持部87bとバックアップローラ28の回転中心との間の距離La10と、支持部87bと下流側ローラ30の回転中心との間の距離La11は、基礎39とマスク46bの露光中心との間の距離Lb7よりも短くなっている。なお、距離La10及びLa11は、本発明の第1の距離に相当する。
[Seventh Embodiment]
As shown in FIG. 14, the exposure unit 85 of the seventh embodiment rotatably supports the backup roller 28 and the downstream roller 30 by a common shared roller mount 86 and supports the support 87 b of the mask mount 87. It is supported by a common roller mount 86. Similar to the backup roller mount 31 of the first embodiment, the shared roller mount 86 is composed of a pair of support members 86a and 86b arranged at predetermined intervals, and rotates around both ends of the backup roller 28 and the downstream roller 30. Bearing parts 86c and 86d are provided to support the movement. The distance La10 between the support portion 87b and the rotation center of the backup roller 28 and the distance La11 between the support portion 87b and the rotation center of the downstream roller 30 are between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b. Is shorter than the distance Lb7. The distances La10 and La11 correspond to the first distance of the present invention.

[第8実施形態]
図15に示すように、第8実施形態の露光部90は、マスク用架台91に2つの支持部91a、91bを設け、これらをそれぞれ上流側ローラ用架台32及び下流側ローラ用架台33によって支持している。なお、図では、支持部91aがバックアップローラ用架台31に支持されているように見えるが、支持部91aは支柱部材31a、31bに接触することなく通過している。また、支持部91aと上流側ローラ29の回転中心との間の距離La12と、支持部91bと下流側ローラ30の回転中心との間の距離La13は、基礎39とマスク46bの露光中心との間の距離Lb8よりも短くなっている。なお、距離La12及びLa13は、本発明の第1の距離に相当する。
[Eighth Embodiment]
As shown in FIG. 15, in the exposure unit 90 of the eighth embodiment, two support portions 91a and 91b are provided on a mask mount 91, and these are supported by the upstream roller mount 32 and the downstream roller mount 33, respectively. doing. In the figure, the support portion 91a appears to be supported by the backup roller mount 31, but the support portion 91a passes through without contacting the support members 31a and 31b. The distance La12 between the support portion 91a and the rotation center of the upstream roller 29 and the distance La13 between the support portion 91b and the rotation center of the downstream roller 30 are the distance between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b. It is shorter than the distance Lb8. The distances La12 and La13 correspond to the first distance of the present invention.

[第9実施形態]
図16に示すように、第9実施形態の露光部95は、バックアップローラ28、上流側ローラ29及び下流側ローラ30を共通の共用ローラ用架台96によって回転自在に支持するとともに、マスク用架台97の支持部97bを共用ローラ用架台96によって支持している。共用ローラ用架台96は、第1実施形態のバックアップローラ用架台31などと同様に、所定間隔で配置された一対の支柱部材96a、96bからなり、バックアップローラ28、上流側ローラ29及び下流側ローラ30の両端を回動自在に支持する軸受部61c、96d、96eが設けられている。また、支持部97bとバックアップローラ28の回転中心との間の距離La14、支持部97bと上流側ローラ29の回転中心との間の距離La15、及び支持部97bと下流側ローラ30の回転中心との間の距離La16は、基礎39とマスク46bの露光中心との間の距離Lb9よりも短くなっている。
[Ninth Embodiment]
As shown in FIG. 16, the exposure unit 95 of the ninth embodiment rotatably supports the backup roller 28, the upstream roller 29, and the downstream roller 30 with a common shared roller mount 96 and a mask mount 97. The supporting portion 97b is supported by a common roller mount 96. Similar to the backup roller mount 31 of the first embodiment, the common roller mount 96 includes a pair of support members 96a and 96b arranged at predetermined intervals, and includes a backup roller 28, an upstream roller 29, and a downstream roller. Bearing portions 61c, 96d, and 96e that rotatably support both ends of 30 are provided. Further, the distance La14 between the support portion 97b and the rotation center of the backup roller 28, the distance La15 between the support portion 97b and the rotation center of the upstream roller 29, and the rotation center of the support portion 97b and the downstream roller 30 The distance La16 is shorter than the distance Lb9 between the base 39 and the exposure center of the mask 46b.

上記第2〜第9実施形態によれば、バックアップローラ28、上流側ローラ29及び下流側ローラ30の少なくとも一つで発生した振動は、ローラ用架台及びマスク用架台を介してマスク46bに伝達されるので、マスク46bは、バックアップローラ28などに支持されたフィルム16と同じ位相で振動する。また、マスク用架台の支持部と各ローラの回転中心との間の第1の距離を、基礎39とマスク46bの露光中心との間の第2の距離よりも短くしているので、マスク46bはバックアップローラ28などの振動の影響を受けやすくなり、マスク46bとフィルム16とに生じる振動の振幅差は小さくなる。これにより、フィルム16とマスク46bとの相対位置のずれは、マスク用架台ローラ用架台で支持しない場合に比べて格段に小さくなるので、ボケ領域50のライン幅と蛇行量とを小さくすることができる。   According to the second to ninth embodiments, vibration generated by at least one of the backup roller 28, the upstream roller 29, and the downstream roller 30 is transmitted to the mask 46b through the roller mount and the mask mount. Therefore, the mask 46b vibrates at the same phase as the film 16 supported by the backup roller 28 or the like. Further, since the first distance between the support portion of the mask mount and the rotation center of each roller is shorter than the second distance between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b, the mask 46b. Is easily affected by the vibration of the backup roller 28 and the like, and the amplitude difference of vibration generated between the mask 46b and the film 16 becomes small. As a result, the displacement of the relative position between the film 16 and the mask 46b is remarkably reduced as compared with the case where the film is not supported by the mask pedestal roller pedestal, so that the line width and the meandering amount of the blurred region 50 can be reduced. it can.

第1〜第3実施形態で説明したように、ローラ用架台が複数存在する場合であっても、少なくとも1つのローラ用架台でマスク用架台を支持すれば、マスク46bとフィルム16との振動の振幅差の軽減という効果は得ることができる。しかし、マスク46bの振動は、第4〜第9実施形態のようにマスク用架台に振動を伝達するローラの数を増やすほど、複数のローラによって搬送されているフィルム16の振動に近似していくので、マスク46bとフィルム16との振動の振幅差を非常に小さくすることができる。   As described in the first to third embodiments, even when there are a plurality of roller mounts, if the mask mount is supported by at least one roller mount, the vibration of the mask 46b and the film 16 is reduced. The effect of reducing the amplitude difference can be obtained. However, the vibration of the mask 46b approximates the vibration of the film 16 conveyed by a plurality of rollers as the number of rollers that transmit vibration to the mask mount is increased as in the fourth to ninth embodiments. Therefore, the vibration amplitude difference between the mask 46b and the film 16 can be made very small.

第4〜第9実施形態では、マスク用架台の支持部と各ローラの回転中心との間の複数の第1の距離の全てを、基礎39とマスク46bの露光中心との間の第2の距離よりも短くしているが、少なくとも1つの第1の距離、例えば最小の第1の距離が第2の距離よりも短くなるようにしてもよい。この構成では、複数の第1の距離の全てを第2の距離よりも短くする場合ほど振動の振幅差は小さくならないが、実用上の問題が発生しない程度に無配向領域22のライン幅及び蛇行量を小さくすることができる。   In the fourth to ninth embodiments, all of the plurality of first distances between the support portion of the mask mount and the rotation center of each roller are the second distance between the foundation 39 and the exposure center of the mask 46b. Although the distance is shorter than the distance, at least one first distance, for example, the minimum first distance may be shorter than the second distance. In this configuration, the amplitude difference of vibration is not reduced as much as when all of the plurality of first distances are made shorter than the second distance, but the line width and meander of the non-oriented region 22 to such an extent that no practical problem occurs. The amount can be reduced.

第1〜第4、第6、第8、第9実施形態の露光部13、60、65、70、80、90、95を用いた製造装置10と、図17に示すように、基礎39に設置されたマスク用架台100でマスクユニット35を支持した露光部101を用いる製造装置10(以下、比較例とする)とにより、FPR17をそれぞれ製造した。   The manufacturing apparatus 10 using the exposure units 13, 60, 65, 70, 80, 90, and 95 of the first to fourth, sixth, eighth, and ninth embodiments, and the base 39 as shown in FIG. The FPRs 17 were each manufactured by the manufacturing apparatus 10 (hereinafter referred to as a comparative example) using the exposure unit 101 that supported the mask unit 35 by the installed mask mount 100.

鹸化処理した長尺のフィルム16を製造装置10へ連続的に案内し、以下のようにしてFPR17を連続的に製造した。この製造にあたり、まずセルロースアセテート製のフィルム16を作製した。   The saponified long film 16 was continuously guided to the production apparatus 10, and the FPR 17 was continuously produced as follows. In this production, a film 16 made of cellulose acetate was first prepared.

<フィルム16の作製>
フィルム16を作製するために、セルロースアセテート溶液Aと添加剤溶液Bとをそれぞれ調製した。下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Aを調製した。
<Preparation of film 16>
In order to produce the film 16, a cellulose acetate solution A and an additive solution B were prepared. The following composition was put into a mixing tank, stirred while heating to dissolve each component, and a cellulose acetate solution A was prepared.

セルロースアセテート溶液Aの組成
置換度2.86のセルロースアセテート 100 質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8 質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9 質量部
メチレンクロライド(溶媒の第1成分) 300 質量部
メタノール(溶媒の第2成分) 54 質量部
1−ブタノール 11 質量部
Composition of cellulose acetate solution A Cellulose acetate with a substitution degree of 2.86 100 parts by weight Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first component of the solvent) 300 parts by mass Methanol (second component of the solvent) 54 parts by mass 1-butanol 11 parts by mass

別のミキシングタンクを用いて添加剤溶液Bを調製した。添加剤溶液Bの組成は以下に示す。添加剤溶液Bの下記の各成分をそれぞれミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液Bを調製した。   Additive solution B was prepared using a separate mixing tank. The composition of the additive solution B is shown below. Each of the following components of additive solution B was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare additive solution B.

添加剤溶液Bの組成
下記化合物B1(Re低下剤) 40 質量部
下記化合物B2(波長分散制御剤) 4 質量部
メチレンクロライド(溶媒の第1成分) 80 質量部
メタノール(溶媒の第2成分) 20 質量部
Composition of additive solution B The following compound B1 (Re reducing agent) 40 parts by mass The following compound B2 (wavelength dispersion controlling agent) 4 parts by mass Methylene chloride (first component of solvent) 80 parts by mass Methanol (second component of solvent) 20 Parts by mass

Figure 2014164248
Figure 2014164248

<<セルロースアセテート製のフィルム16の作製>>
477質量部のセルロースアセテート溶液Aに、40質量部の添加剤溶液Bを添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延ダイ(図示無し)に供給し、この流延ダイの流延口から、0℃に冷却した回転中のドラムの周面にドープを流出した。この流出によりドラムの周面で流延されて形成された流延膜を溶媒含有率70質量%の状態でドラムから剥ぎ取った。剥ぎ取られた流延膜、すなわち湿潤フィルムをピンテンター(特開平4−1009号の図3に記載のピンテンター)に案内した。湿潤フィルムの幅方向の両端をピンテンターの複数のピンで固定し、溶媒含有率が3乃至5質量%の状態で、幅方向(機械方向に垂直な方向)の延伸率が3%となるように湿潤フィルムの幅を変化させながら乾燥した。その後、複数のローラが湿潤フィルムの搬送路に沿って並べて配されている熱処理装置に、湿潤フィルムを案内した。この熱処理装置の内部をローラで搬送して通過させることにより、湿潤フィルムをさらに乾燥し、厚み60μmのフィルム16を得た。このフィルム16は紫外線吸収剤を含有しておらず、Re(測定波長は550nm)は0nmであり、Rth(測定波長は550nm)は12.3nmであった。
<< Preparation of film 16 made of cellulose acetate >>
40 parts by mass of additive solution B was added to 477 parts by mass of cellulose acetate solution A, and the mixture was sufficiently stirred to prepare a dope. The dope was supplied to a casting die (not shown), and the dope was discharged from the casting port of the casting die onto the peripheral surface of the rotating drum cooled to 0 ° C. The cast film formed by casting on the peripheral surface of the drum by this outflow was peeled off from the drum in a state where the solvent content was 70% by mass. The cast film peeled off, that is, the wet film, was guided to a pin tenter (a pin tenter described in FIG. 3 of JP-A-4-1009). Both ends of the wet film in the width direction are fixed with a plurality of pins of a pin tenter so that the stretching ratio in the width direction (direction perpendicular to the machine direction) is 3% when the solvent content is 3 to 5% by mass. It was dried while changing the width of the wet film. Thereafter, the wet film was guided to a heat treatment apparatus in which a plurality of rollers were arranged along the conveyance path of the wet film. The wet film was further dried by transporting the inside of the heat treatment apparatus with a roller, and a film 16 having a thickness of 60 μm was obtained. This film 16 did not contain an ultraviolet absorber, Re (measurement wavelength was 550 nm) was 0 nm, and Rth (measurement wavelength was 550 nm) was 12.3 nm.

<<アルカリ鹸化処理>>
得られたフィルム16を、温度60℃の誘電式加熱ローラに接触しながら通過させ、フィルム16の表面温度を40℃に昇温した。この後、フィルム16の片面に、下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14ml/m2で塗布した。アルカリ溶液が塗布されたフィルム16を、110℃に加熱し、(株)ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下で10秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を3ml/m2の塗布量で塗布した。次いで、洗浄工程を3回繰り返した。洗浄工程は、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りとからなる。この洗浄工程の後、70℃の乾燥ゾーンを10秒間かけて搬送することによりフィルム16を乾燥し、アルカリ鹸化処理したフィルム16を得た。
<< Alkaline saponification treatment >>
The obtained film 16 was passed while contacting a dielectric heating roller having a temperature of 60 ° C., and the surface temperature of the film 16 was raised to 40 ° C. Thereafter, an alkali solution having the following composition was applied to one surface of the film 16 at a coating amount of 14 ml / m 2 using a bar coater. The film 16 coated with the alkaline solution was heated to 110 ° C. and conveyed for 10 seconds under a steam far infrared heater manufactured by Noritake Company Limited. Subsequently, pure water was applied at a coating amount of 3 ml / m 2 using the same bar coater. The washing process was then repeated 3 times. The washing process consists of washing with a fountain coater and draining with an air knife. After this washing step, the film 16 was dried by being transported through a drying zone at 70 ° C. for 10 seconds to obtain an alkali saponified film 16.

アルカリ溶液の組成
水酸化カリウム 4.7質量部
水 15.8質量部
イソプロパノール 63.7質量部
界面活性剤(SF−1:C14H29O(CH2CH2O)20H) 1.0質量部
プロピレングリコール 14.8質量部
Composition of alkaline solution Potassium hydroxide 4.7 parts by weight Water 15.8 parts by weight Isopropanol 63.7 parts by weight Surfactant (SF-1: C14H29O (CH2CH2O) 20H) 1.0 part by weight Propylene glycol 14.8 parts by weight

<FPR17の製造>
上記のように鹸化処理を経たフィルム16を配向膜形成部12へ送り、フィルム16の鹸化処理を施した面に、配向膜25を形成する塗布液を連続的に塗布した。塗布液は下記の組成である。また、塗布は#8のワイヤーバーで行った。フィルム16上に塗布された塗布液を、60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥することにより、配向膜25を形成した。
<Manufacture of FPR17>
The film 16 subjected to the saponification treatment as described above was sent to the alignment film forming unit 12, and a coating solution for forming the alignment film 25 was continuously applied to the surface of the film 16 subjected to the saponification treatment. The coating solution has the following composition. The application was performed with a # 8 wire bar. The alignment film 25 was formed by drying the coating solution applied on the film 16 for 60 seconds with warm air of 60 ° C. and for 120 seconds with warm air of 100 ° C.

配向膜25を形成する塗布液の組成
配向膜25を形成するポリマー材料 3.9 質量部
(PVA103、クラレ(株)製ポリビニルアルコール)
光酸発生剤(S−2) 0.1 質量部
メタノール 36 質量部
水 60 質量部
Composition of coating solution for forming alignment film 25 Polymer material forming alignment film 25 3.9 parts by mass (PVA103, Kuraray Co., Ltd. polyvinyl alcohol)
Photoacid generator (S-2) 0.1 parts by mass Methanol 36 parts by mass Water 60 parts by mass

Figure 2014164248
Figure 2014164248

次に、第1〜第4、第6、第8、第9実施形態の露光部13、60、65、70、80、90及び95と、比較例の露光部101とを用いて、フィルム16にストライプパターンの露光を行った。各露光部では、マスクプレート46を介して、光源部34からフィルム16に紫外線を照射した。光源部34からは、室温空気下にて、UV−A領域におけるフィルム上の照度200mW/cm2の空冷水銀ランプ(HOYA(株)製:UL750)を2台用いて、ランプの間隔P2を60mmに配置して紫外線を50mJ/cm2となるように照射した。紫外線照射により配向膜形成部12の光酸発生剤を分解し酸性化合物を発生させることにより第1位相差領域用配向層を形成した。   Next, using the exposure units 13, 60, 65, 70, 80, 90, and 95 of the first to fourth, sixth, eighth, and ninth embodiments and the exposure unit 101 of the comparative example, the film 16 The stripe pattern was exposed. In each exposure part, the film 16 was irradiated with ultraviolet rays from the light source part 34 through the mask plate 46. From the light source unit 34, using two air-cooled mercury lamps (made by HOYA: UL750) having an illuminance of 200 mW / cm 2 on the film in the UV-A region under room temperature air, the lamp interval P2 is set to 60 mm. Then, ultraviolet rays were irradiated so as to be 50 mJ / cm 2. The photo-acid generator of the alignment film formation part 12 was decomposed | disassembled by ultraviolet irradiation, and the 1st phase difference area | region orientation layer was formed by generating an acidic compound.

その後に、このフィルム16に対して、ラビング処理部14でラビング処理を行った。ラビング処理では、搬送方向に45°の角度を保持して500rpmで一方向にラビングを行った。こうして配向膜25に一方向に配向処理されたフィルム16を得た。なお、配向膜25の膜厚は、0.5μmであった。   Thereafter, the film 16 was rubbed by the rubbing treatment unit 14. In the rubbing treatment, rubbing was performed in one direction at 500 rpm while maintaining a 45 ° angle in the transport direction. In this way, the film 16 in which the alignment film 25 was aligned in one direction was obtained. The alignment film 25 had a thickness of 0.5 μm.

ラビング処理後、液晶層形成部15により、下記の液晶層用塗布液を、バーコーターを用いて塗布量4ml/m2で塗布した。次いで、膜面温度110℃で2分間加熱熟成した後、80℃まで冷却し空気下にて200mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて紫外線を50mJ/cm2照射して、その配向状態を固定化した。これにより、遅相軸が互いに直交している第1,第2位相差領域20、21が幅方向に並んだFPR17とした。各位相差領域20、21は、いずれもディスコティック液晶が垂直配向しているが、紫外線が照射された第1位相差領域20の遅相軸がラビング方向に対し平行に、また未照射の第2位相差領域21遅相軸がラビング方向に直交していた。なお、液晶層層の膜厚は、0.9μmであった。   After the rubbing treatment, the following liquid crystal layer coating solution was applied at a coating amount of 4 ml / m 2 by the liquid crystal layer forming unit 15 using a bar coater. Next, after heating and aging at a film surface temperature of 110 ° C. for 2 minutes, it was cooled to 80 ° C. and irradiated with 50 mJ / cm 2 of ultraviolet rays using an air-cooled metal halide lamp (made by Eye Graphics Co., Ltd.) of 200 mW / cm 2 in the air. Thus, the orientation state was fixed. As a result, the first and second phase difference regions 20 and 21 whose slow axes are orthogonal to each other are FPRs 17 arranged in the width direction. In each of the phase difference regions 20 and 21, the discotic liquid crystal is vertically aligned, but the slow axis of the first phase difference region 20 irradiated with ultraviolet rays is parallel to the rubbing direction and the second non-irradiated second phase. The slow axis of the phase difference region 21 was orthogonal to the rubbing direction. The film thickness of the liquid crystal layer was 0.9 μm.

光学異方性層用塗布液の組成
ディスコティック液晶E−1 100 質量部
配向膜界面配向剤(II−1) 3.0 質量部
空気界面配向剤(P−1) 0.4 質量部
光重合開始剤 3.0 質量部
(イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
増感剤(カヤキュア−DETX、日本化薬(株)製) 1.0 質量部
メチルエチルケトン 400 質量部
Composition of coating liquid for optically anisotropic layer Discotic liquid crystal E-1 100 parts by mass Alignment film interface alignment agent (II-1) 3.0 parts by mass Air interface alignment agent (P-1) 0.4 parts by mass Photopolymerization Initiator 3.0 parts by mass (Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
Sensitizer (Kayacure-DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1.0 part by weight Methyl ethyl ketone 400 parts by weight

Figure 2014164248
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Figure 2014164248
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Figure 2014164248
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第1〜第4、第6、第8、第9実施形態の露光部13、60、65、70、80、90及び95と、比較例の露光部101とにおいて、フィルム16とマスク46bとの振動の最大振幅差を測定するとともに、各実施形態及び比較例で作成されたFPR17の無配向領域22のライン幅を測定し、評価を行った。評価は、A〜Cの3段階評価であり、評価Aは、無配向領域22のライン幅が全く問題にならないレベルであり、評価Bは、無配向領域22のライン幅が実用上問題のないレベルである。また、評価Cは、無配向領域22のライン幅が立体画像の表示特性を低下させるなどの問題を生じるレベルである。   In the exposure units 13, 60, 65, 70, 80, 90, and 95 of the first to fourth, sixth, eighth, and ninth embodiments and the exposure unit 101 of the comparative example, the film 16 and the mask 46b The maximum amplitude difference of vibration was measured, and the line width of the non-oriented region 22 of the FPR 17 created in each embodiment and comparative example was measured and evaluated. The evaluation is a three-stage evaluation of A to C. The evaluation A is a level at which the line width of the non-oriented region 22 does not pose any problem, and the evaluation B has no problem in practical use of the line width of the non-oriented region 22. Is a level. The evaluation C is a level that causes a problem such that the line width of the non-oriented region 22 deteriorates the display characteristics of the stereoscopic image.

下記表1に示すように、第1〜第4、第6、第8、第9実施形態の露光部13、60、65、70、80、90及び95を用いて作成したFPR17は、どれも評価B以上となり、実用上問題のないFPR17を得ることができた。特に、最も大きな振動を発生するバックアップローラ28の振動をマスク46bに伝達するようにした第1、第4、第6、第9実施形態では、評価AのFPR17を得ることができた。また、マスク46bに振動を伝達するローラの数を増やすことで、最大振幅差及び無配向領域22のライン幅が小さくなることが確認できた。   As shown in Table 1 below, any FPR 17 created using the exposure units 13, 60, 65, 70, 80, 90, and 95 of the first to fourth, sixth, eighth, and ninth embodiments is used. FPR17 having a rating of B or higher and having no practical problem could be obtained. In particular, in the first, fourth, sixth, and ninth embodiments in which the vibration of the backup roller 28 that generates the largest vibration is transmitted to the mask 46b, the FPR 17 of Evaluation A can be obtained. Further, it was confirmed that the maximum amplitude difference and the line width of the non-oriented region 22 are reduced by increasing the number of rollers that transmit vibration to the mask 46b.

Figure 2014164248
Figure 2014164248

上記実施形態1〜8では、フィルム上にストライプパターンで一回の露光を行い、第1、第2位相差領域に対応した露光領域及び非露光領域を形成するFPRの製造方法及び装置について説明したが、本発明は、互いに偏光方向の異なる2種類の紫外線を用い、フィルムの搬送経路上の2箇所でそれぞれ露光するようにした特許文献1記載の製造方法及び装置にも適用可能である。   In Embodiments 1 to 8 described above, the FPR manufacturing method and apparatus for performing exposure once in a stripe pattern on a film and forming an exposure region and a non-exposure region corresponding to the first and second retardation regions have been described. However, the present invention is also applicable to the manufacturing method and apparatus described in Patent Document 1 in which two types of ultraviolet rays having different polarization directions are used, and exposure is performed at two locations on the film transport path.

また、本発明は、光源部からの照明光をマスクを通してプロキシミティ方式でストライプ状のパターンに露光するパターンフィルムの製造方法あるいは装置であれば、FPRのように遅相軸の向きを互いに直交させた液晶層を形成するものに限られない。例えば反応層として光硬化性の膜を用い、ストライプ状のパターン露光を行うことによって硬化が進んだ部分と未硬化の部分とが交互にライン状に並んだストライプパターンを得ることができる。そして、未硬化の部分を除去した後に、全体的に特定の光学透過特性をもつカラーフィルタ層あるいは遮光層を形成してから硬化が進んだ部分を除去すれば、ストライプ状のカラーフィルタ層あるいは遮光層と、ストライプ状の素通し領域とが交互に並んだパターンフィルムを製造することも可能となる。   In addition, the present invention is a pattern film manufacturing method or apparatus that exposes illumination light from a light source section through a mask to a striped pattern using a proximity method, and the slow axes are made orthogonal to each other as in FPR. However, the liquid crystal layer is not limited thereto. For example, by using a photo-curable film as the reaction layer and performing stripe pattern exposure, a stripe pattern in which cured portions and uncured portions are alternately arranged in a line can be obtained. Then, after removing the uncured portion, after forming a color filter layer or light shielding layer having specific optical transmission characteristics as a whole and then removing the cured portion, striped color filter layer or light shielding It is also possible to manufacture a pattern film in which layers and stripe-shaped threading regions are alternately arranged.

11 パターンフィルム製造装置
12 配向膜形成部
13、60、65、70、75、80、85、90、95 露光部
14 ラビング処理部
15 液晶層形成部
16 フィルム
17 パターン位相差フィルム
22 無配向領域
25 配向膜
28 バックアップローラ
29 上流側ローラ
30 下流側ローラ
31 バックアップローラ用架台
32 上流側ローラ用架台
33 下流側ローラ用架台
34 光源部
35 マスクユニット
36、61、66、71、76、81、86、91、96 マスク用架台
39 基礎
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Pattern film manufacturing apparatus 12 Alignment film formation part 13, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 Exposure part 14 Rubbing process part 15 Liquid crystal layer formation part 16 Film 17 Pattern retardation film 22 Non-orientation area | region 25 Alignment film 28 Backup roller 29 Upstream roller 30 Downstream roller 31 Backup roller mount 32 Upstream roller mount 33 Downstream roller mount 34 Light source 35 Mask unit 36, 61, 66, 71, 76, 81, 86, 91, 96 Mask mount 39 Basic

Claims (14)

特定波長の光に反応する反応膜が表面に設けられたフィルムを複数の搬送用ローラに巻き掛けて連続搬送する搬送ステップと、
前記フィルムに対面して配置されたマスクに光源装置から前記特定波長の光を放射し、前記マスクのマスクパターンにより複数本のライン状に整形された光を前記フィルムへと通過させて、ストライプパターンを露光する露光ステップとを備えており、
前記マスクを支持するマスク用架台が、前記搬送用ローラを回転自在に支持するローラ用架台によって支持されているパターンフィルムの製造方法。
A transport step of continuously transporting a film having a reaction film that reacts with light of a specific wavelength on a surface thereof, wound around a plurality of transport rollers;
A stripe pattern is formed by emitting light of the specific wavelength from a light source device to a mask arranged to face the film, and passing light shaped into a plurality of lines by the mask pattern of the mask to the film. And an exposure step for exposing
A method for producing a pattern film, wherein a mask mount for supporting the mask is supported by a roller mount for rotatably supporting the transport roller.
前記搬送用ローラ及び前記ローラ用架台を複数備える場合には、少なくとも一つの前記ローラ用架台により前記マスク用架台を支持する請求項1に記載のパターンフィルムの製造方法。   2. The method for producing a pattern film according to claim 1, wherein when a plurality of the transport rollers and the roller mounts are provided, the mask mount is supported by at least one of the roller mounts. 前記マスク用架台の前記ローラ用架台に支持されている支持部と、前記搬送用ローラの回転中心との間の距離を第1の距離、前記ローラ用架台が設置された基礎と、前記マスクの露光中心との間の距離を第2の距離としたときに、前記第1の距離が前記第2の距離よりも短い請求項1または2に記載のパターンフィルムの製造方法。   A distance between a support portion of the mask mount supported by the roller mount and a rotation center of the transport roller is a first distance, a foundation on which the roller mount is installed, and the mask The method for producing a patterned film according to claim 1 or 2, wherein the first distance is shorter than the second distance when the distance from the exposure center is the second distance. 前記ローラ用架台に複数の前記搬送用ローラが支持されていて、前記支持部と各前記搬送用ローラの回転中心との間の第1の距離がそれぞれ異なっている場合には、少なくとも1つの前記第1の距離が前記第2の距離よりも短い請求項3に記載のパターンフィルムの製造方法。   When the plurality of transport rollers are supported on the roller mount, and the first distance between the support portion and the rotation center of each transport roller is different, at least one of the above The manufacturing method of the pattern film of Claim 3 with which 1st distance is shorter than said 2nd distance. 前記マスク用架台が、前記搬送用ローラをそれぞれ支持する複数の前記ローラ用架台によって支持されていて、各々の前記支持部と各々の前記搬送用ローラの回転中心との間の第1の距離がそれぞれ異なっている場合には、少なくとも1つの前記第1の距離が前記第2の距離よりも短い請求項3に記載のパターンフィルムの製造方法。   The mask mount is supported by a plurality of the roller mounts that respectively support the transport rollers, and a first distance between each of the support portions and the rotation center of each of the transport rollers is The method for producing a patterned film according to claim 3, wherein when different from each other, at least one of the first distances is shorter than the second distance. 前記第1の距離及び前記第2の距離は、前記マスクと前記搬送用ローラとの前記幅方向の振動の最大振幅差が、10μm以下となるように設定される請求項3〜5のいずれか一項に記載のパターンフィルムの製造方法。   6. The first distance and the second distance are set such that a maximum amplitude difference of vibration in the width direction between the mask and the transport roller is 10 μm or less. The manufacturing method of the pattern film of one term. 前記最大振幅差は、5〜200Hzの振動の振幅差である請求項6に記載のパターンフィルムの製造方法。   The method for producing a pattern film according to claim 6, wherein the maximum amplitude difference is an amplitude difference of vibration of 5 to 200 Hz. 前記搬送用ローラは、前記フィルムの前記反応膜が設けられている表面とは反対側の裏面を支持して前記マスクに対面させるバックアップローラと、前記バックアップローラの上流側及び下流側にそれぞれ配置される上流側ローラ及び下流側ローラとを含む請求項1〜7のいずれか一項に記載のパターンフィルムの製造方法。   The transport rollers are respectively disposed on a backup roller that supports the back surface of the film opposite to the surface on which the reaction film is provided and faces the mask, and on the upstream side and the downstream side of the backup roller. The manufacturing method of the pattern film as described in any one of Claims 1-7 containing the upstream roller and downstream roller which are. 前記搬送ステップの前に、フィルムの表面に前記反応膜を形成する光反応膜形成ステップを含む請求項1〜8のいずれか一項に記載のパターンフィルムの製造方法。   The manufacturing method of the pattern film as described in any one of Claims 1-8 including the photoreaction film | membrane formation step which forms the said reaction film on the surface of a film before the said conveyance step. 前記露光ステップよりも前又は後の段階に、前記フィルムの表面にラビング処理を行うラビング処理ステップを有する請求項1〜9のいずれか一項に記載のパターンフィルムの製造方法。   The manufacturing method of the pattern film as described in any one of Claims 1-9 which has a rubbing process step which performs a rubbing process on the surface of the said film in the stage before or after the said exposure step. 前記露光ステップと前記ラビング処理ステップとの両方を行った後の前記フィルムの表面に、液晶を含む塗布液を塗布して液晶層を形成する液晶層形成ステップを有する請求項10に記載のパターンフィルムの製造方法。   The pattern film according to claim 10, further comprising a liquid crystal layer forming step of forming a liquid crystal layer by applying a coating liquid containing liquid crystal on the surface of the film after performing both the exposure step and the rubbing treatment step. Manufacturing method. 特定波長の光に反応する反応膜が表面に設けられたフィルムを搬送用ローラに巻き掛けて連続搬送する搬送部と、
前記特定波長の光を放射する光源部と、
前記光源部と前記フィルムとの間に配され、前記フィルムの搬送方向に長手方向を一致させた複数のスリットが前記フィルムの幅方向に一定ピッチで並んだマスクパターンを有し、前記光源装置から放射された光のうち、前記複数のスリットによって複数本のライン状に整形された光を前記フィルムへと通過させるマスクと、
前記搬送用ローラを回転自在に支持するローラ用架台と、
前記ローラ用架台に支持され、前記マスクを支持するマスク用架台とを備えるパターンフィルムの製造装置。
A transport unit for continuously transporting a film provided with a reaction film that reacts to light of a specific wavelength on a transport roller;
A light source unit that emits light of the specific wavelength;
A plurality of slits arranged between the light source unit and the film and having the longitudinal direction aligned with the film transport direction have a mask pattern arranged at a constant pitch in the width direction of the film, and from the light source device Of the emitted light, a mask that passes the light shaped into a plurality of lines by the plurality of slits to the film, and
A roller mount that rotatably supports the transport roller;
An apparatus for manufacturing a pattern film, comprising: a mask mount that is supported by the roller mount and supports the mask.
前記搬送用ローラ及び前記ローラ用架台を複数備える場合には、少なくとも一つの前記ローラ用架台により前記マスク用架台を支持する請求項12に記載のパターンフィルムの製造装置。   The pattern film manufacturing apparatus according to claim 12, wherein, when the transport roller and the roller mount are provided in plural, the mask mount is supported by at least one of the roller mounts. 前記マスク用架台の前記ローラ用架台に支持されている支持部と、前記搬送用ローラの回転中心との間の距離を第1の距離、前記ローラ用架台が設置された基礎と、前記マスクの露光中心との間の距離を第2の距離としたときに、前記第1の距離が前記第2の距離よりも短い請求項12または13に記載のパターンフィルムの製造装置。   A distance between a support portion of the mask mount supported by the roller mount and a rotation center of the transport roller is a first distance, a foundation on which the roller mount is installed, and the mask 14. The pattern film manufacturing apparatus according to claim 12, wherein the first distance is shorter than the second distance when the distance from the exposure center is the second distance.
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