JP2014191075A - Manufacturing method of laminate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パターン化位相差フィルムと表示パネルとを備える積層体の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a laminate including a patterned retardation film and a display panel.
パターン化位相差フィルム(Film Patternd Retarder、以下、FPRという)は、左右で円偏光の向きが異なる偏光メガネを併用する立体画像表示装置の光学フィルタとして用いられ、ライン幅が250〜700μmの第1,第2位相差領域を交互に横長に配列したストライプパターンをもつ。第1位相差領域と第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液晶層が形成され、これらのライン幅は立体画像表示装置の表示画面の水平ラインを構成する画素ピッチに高い精度で一致させている。そして、水平画素ラインごとに偏光方向が変調された表示光を、それぞれ対応する第1,第2位相差領域及び偏光メガネを通して観察することにより立体画像が観察される。 A patterned retardation film (Film Pattern Retarder, hereinafter referred to as FPR) is used as an optical filter of a stereoscopic image display device using polarized glasses with different directions of circularly polarized light on the left and right sides, and has a line width of 250 to 700 μm. , Has a stripe pattern in which the second phase difference regions are alternately arranged horizontally. In the first phase difference region and the second phase difference region, a liquid crystal layer oriented so that the optical axes are orthogonal to each other is formed, and these line widths are pixel pitches constituting a horizontal line of the display screen of the stereoscopic image display device. Is matched with high accuracy. A stereoscopic image is observed by observing the display light whose polarization direction is modulated for each horizontal pixel line through the corresponding first and second phase difference regions and polarizing glasses.
FPRの製造方法としては、例えば特許文献1には、高分子化合物と光異性化物質とを含む混合物によって前処理シートを形成し、前処理シートを一軸延伸した後に、前処理シートに照射強度分布をもつ光を照射することにより遅相軸または進相軸方向がそれぞれ異なる第1領域と第2領域とを形成する方法が開示されている。 As a method for producing FPR, for example, in Patent Document 1, a pretreatment sheet is formed from a mixture containing a polymer compound and a photoisomerization substance, and the pretreatment sheet is uniaxially stretched, and then the irradiation intensity distribution is applied to the pretreatment sheet. A method of forming a first region and a second region having different slow axis directions or fast axis directions by irradiating light having a length is disclosed.
また、特許文献2の方法は、FPRを製造するにあたり、スリットと遮光部とをFPRの支持体の幅方向に関して入れ替えて配列した2種類のマスクプレートを用い、これらのマスクプレートをフィルムの搬送方向に並べている。さらに、この特許文献2の方法ではフィルムを搬送しながら各々のマスクプレートを通して互いに偏光方向が異なる紫外線を支持体に対して順次に照射する。 In addition, the method of Patent Document 2 uses two types of mask plates in which slits and light-shielding portions are exchanged and arranged in the width direction of the support of the FPR when manufacturing the FPR, and these mask plates are used in the film transport direction. Are lined up. Further, in the method of Patent Document 2, ultraviolet rays having different polarization directions are sequentially irradiated to the support through each mask plate while the film is conveyed.
FPRには、第1位相差領域と第2位相差領域とのストライプパターンに関して極めて高い精度が求められる。このストライプパターンの精度が、表示装置の表示精度を左右するからである。そのため、特許文献1の方法でFPRを製造するにあたっては、光の照射工程で、照射強度が異なる領域を形成するためには高度な照射技術が必要になる。また、特許文献2の方法でFPRを製造する場合にも、2種類のマスクプレートと支持体との位置関係や、2種類のマスクプレートの位置関係等は試行錯誤で設定される。 The FPR is required to have extremely high accuracy with respect to the stripe pattern of the first phase difference region and the second phase difference region. This is because the accuracy of the stripe pattern affects the display accuracy of the display device. Therefore, when manufacturing FPR by the method of Patent Document 1, an advanced irradiation technique is required to form regions having different irradiation intensities in the light irradiation step. Also, when manufacturing an FPR by the method of Patent Document 2, the positional relationship between the two types of mask plates and the support, the positional relationship between the two types of mask plates, and the like are set by trial and error.
しかし、特許文献1や特許文献2の方法で、高精度のストライプパターンをもつFPRを製造しても、これを表示パネルに貼り付けた表示装置の表示精度は必ずしも高いものにはならない。そこで、本発明は、表示装置における表示精度を向上させる積層体の製造方法を提案することを目的とする。 However, even if an FPR having a high-precision stripe pattern is manufactured by the methods of Patent Document 1 and Patent Document 2, the display accuracy of a display device in which the FPR is attached to a display panel is not necessarily high. Therefore, an object of the present invention is to propose a method for manufacturing a laminate that improves display accuracy in a display device.
本発明の積層体の製造方法は、特定の光の照射の有無によって液晶に対して異なる配向特性が与えられる反応膜が表面に形成された連続搬送中の支持体に、搬送方向と直交する幅方向に照射領域と非照射領域とが交互にライン状に並んだ照射パターンで特定の光を照射した後に、反応膜の上に液晶層を形成することによって、互いに位相差特性の異なる第1,第2位相差領域が幅方向に交互に形成された長尺のパターン化位相差フィルムを、目的とするサイズに切断することによりパターン化位相差シートにする切断工程と、パターン化位相差シートを搬送方向に対応する方向に、特定の光が照射されている間の支持体の搬送方向における張力の20%以上180%以下の張力で引っ張る引張工程と、引張工程により引っ張られた状態で、パターン化位相差シートを表示パネルと貼り合わせる貼合工程とを有することを特徴として構成されている。 The method for producing a laminate of the present invention has a width perpendicular to the transport direction on a support that is continuously transported on a surface on which a reaction film that gives different alignment characteristics to liquid crystals depending on whether or not specific light is irradiated. After irradiating specific light with an irradiation pattern in which irradiation regions and non-irradiation regions are alternately arranged in a direction in the direction, a liquid crystal layer is formed on the reaction film, whereby the first and second phase difference characteristics differ from each other. A step of cutting a long patterned retardation film in which the second retardation regions are alternately formed in the width direction into a desired size by cutting into a desired size, and a patterned retardation sheet. In a direction corresponding to the transport direction, a tension process in which tension is 20% or more and 180% or less of the tension in the transport direction of the support while being irradiated with specific light, It is configured as characterized by having a bonding step of bonding the over emissions retardation sheet and the display panel.
支持体が幅方向における張力を付与されて形成された場合に、本発明は特に有効である。表示パネルは、水平及び垂直方向のそれぞれに配列された複数の画素を有し、引張工程により引っ張られた状態でパターン化位相差シートの特定の第1位相差領域と第2位相差領域との境界が、水平または垂直方向に並ぶ複数の画素の縁に重なる状態に、パターン化位相差シートと表示パネルとを位置合わせする位置合わせ工程を貼合工程の前に有することが好ましい。 The present invention is particularly effective when the support is formed by applying tension in the width direction. The display panel includes a plurality of pixels arranged in each of the horizontal and vertical directions, and includes a specific first phase difference region and a second phase difference region of the patterned phase difference sheet in a state where the display panel is pulled by a pulling process. It is preferable to have an alignment step for aligning the patterned retardation sheet and the display panel before the bonding step so that the boundary overlaps the edges of a plurality of pixels arranged in the horizontal or vertical direction.
光源部から射出された特定の光を、支持体の搬送方向に延びたスリットを支持体の幅方向に一定ピッチで形成したマスクを通して、照射パターンで特定の光を反応膜に照射する照射工程と、照射工程を経た反応膜の上に液晶層を形成する液晶層形成工程とを備えることが好ましい。 Irradiation step of irradiating the reaction film with specific light emitted from the light source unit through a mask in which slits extending in the transport direction of the support are formed at a constant pitch in the width direction of the support; And a liquid crystal layer forming step of forming a liquid crystal layer on the reaction film that has undergone the irradiation step.
本発明によると、表示装置における表示精度を向上させることができる。 According to the present invention, display accuracy in a display device can be improved.
本発明により製造される積層体としては例えば表示装置(ディスプレイ)があり、表示装置としては、例えば液晶表示装置、プラズマ表示装置等がある。表示装置の一例としての液晶表示装置10は、図1に示すように、表示パネルとしての液晶パネル11にシート状にされたFPR(Film Patterned Retarder:パターン化位相差フィルム)12を貼り合わせて構成される。なお、液晶パネル11に代えて、他の公知の液晶パネルとしてもよい。
Examples of the laminate manufactured according to the present invention include a display device (display), and examples of the display device include a liquid crystal display device and a plasma display device. As shown in FIG. 1, a liquid
液晶パネル11は、透過する光の偏光状態を変化させる液晶セル15と、2枚の偏光板16,17とから構成される。液晶セル15は、光源側の表面にガラス基板20、視認側の表面にガラス基板21を備える。ガラス基板20の内面には、透明なX電極22が複数形成され、それらを覆った状態に配向膜23が積層されている。また、ガラス基板21の内面には、カラーフィルタ層26、保護膜27が形成されている。この保護膜27の表面には、透明なY電極28が形成され、Y電極を覆った状態に配向膜31が積層されている。液晶は一対の配向膜23,31の間に封入され、液晶層32を形成している。
The
この液晶パネル11は、水平方向,垂直方向に複数並べてマトリクス状に配列した画素ごとに、光源からの光の透過を制御するものである。液晶パネル11は、周知の単純マトリクス方式で駆動される。すなわち、互いに直交した状態でX電極22とY電極28とがそれぞれ複数設けられており、任意のX電極22とY電極28との間に電圧を印加することによって、それらX電極22とY電極28とが交差する位置の画素の液晶の配向状態を変化させる。
The
カラーフィルタ層26には、複数のフィルタ33が垂直方向(図1における縦方向)及び水平方向(紙面に垂直な方向)に配列されている。本実施形態では、3色のフィルタ33が図1の紙面に垂直な方向に繰り返し配列されている。各フィルタ33は、赤色光を透過するRフィルタ、緑色光を透過するGフィルタ、青色光を透過するBフィルタのいずれか1色のフィルタである。フィルタ33は、画素ごとに設けられている。したがって、各画素は、Rフィルタを設けた赤色画素、Gフィルタを設けた緑色画素、Bフィルタを設けた青色画素のいずれかである。
In the
偏光板16はガラス基板20の外面、偏光板17はガラス基板21の外面に配されている。偏光板16,17は、いずれも直線偏光タイプのものであり、互いにクロスニコル配置としてある。これにより、光源からの光を偏光板16を通して液晶セル15に入射させ、その液晶セル15の配向状態に応じて偏光状態を変化させることによって、偏光板17を透過する光の光量を画素ごとに制御する。
The polarizing
FPR12は、詳細を後述する第1及び第2位相差領域R1,R2を有している。第1位相差領域R1と第2位相差領域R2とは、本実施形態では、それぞれ3画素分の幅(図1における縦方向の長さ)で水平方向にライン状に延びており、垂直方向に交互に並んでいる。なお、第1位相差領域R1と第2位相差領域R2とは、それぞれ、3画素分の幅に代えて、例えば2画素分,4画素分といった他の画素分の幅で水平方向に延びていてもよい。FPR12は、第1及び第2位相差領域R1,R2の各境界が、液晶パネル11の画素の境界と一致した状態で偏光板17に貼り合わせられる。
The FPR 12 has first and second phase difference regions R1 and R2 whose details will be described later. In the present embodiment, each of the first phase difference region R1 and the second phase difference region R2 has a width of three pixels (the length in the vertical direction in FIG. 1) and extends in a line shape in the horizontal direction. Are lined up alternately. The first phase difference region R1 and the second phase difference region R2 extend in the horizontal direction with widths of other pixels such as 2 pixels and 4 pixels, for example, instead of the width of 3 pixels. May be. The
図2において、FPR12の第1,第2位相差領域R1,R2は、図中に矢印A1,A2で示すように、光学軸、例えば(面内)遅相軸が互いに直交している。これにより、回転(旋回)方向が互いに異なる円偏光を得ている。第1位相差領域R1と第2位相差領域R2とがそれぞれ延びる方向は、FPR12を製造する際に支持体40が搬送される方向に一致する。第1位相差領域R1と第2位相差領域R2とが交互配列された方向は、FPR12を製造する際の支持体40の搬送方向に直交する支持体の幅方向に一致する。支持体40としては、例えばセルローストリアセテート(TAC)等のセルロースアシレート、ノルボルネン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー並びにポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等からそれぞれ構成されるフィルムがある。
In FIG. 2, in the first and second phase difference regions R1 and R2 of the
FPR12は、支持体40の一方の面に配向膜41、液晶層42、粘着層45を積層した構造である。粘着層45は、FPR12と液晶パネル11とを接着するために設けられる。なお、粘着層45は、液晶層42上に代えて、支持体40の配向膜41が形成された面とは反対側の面上に配されてもよい。第1,第2位相差領域R1,R2は、液晶層42の液晶の配向方向を変えることにより、遅相軸を互いに直交させている。符号38は、無配向領域となっている第1位相差領域R1と第2位相差領域R2との境界である。
The
FPR12は、例えば図3に示すFPR製造設備50により製造される。FPR製造設備50は、搬送機構部51,反応膜形成部52,露光装置53,張力調整部54,ラビング処理部55,及び液晶層形成部56,粘着層形成部57,切断部58などで構成され、供給されてくる長尺の支持体40に各種処理を行ってシート状のFPR12を製造する。このFPR製造設備50で製造されたシート状のFPR12は、後述の貼合装置59へ案内されて、液晶パネル11(図1参照)と貼り合わされる。
The
なお、反応膜形成部52と露光装置53との間、液晶層形成部56と粘着層形成部57との間には、巻取部が備えられてもよい。また、このFPR製造設備50は切断部58を備えるが、切断部58がFPR製造設備50外に設けられていてもよい。この場合には、FPR製造設備50は、長尺のFPR12を製造するためのものであり、粘着層形成部57の下流に長尺のFPR12を巻き取る巻取部(図示無し)を備える。
Note that a winding unit may be provided between the reaction
支持体40は透明で可撓性を有し、例えばロール状に巻かれた支持体ロール(図示省略)から引き出されてFPR製造設備50に供給される。支持体40は、搬送機構部51によって一定の速度で連続搬送される。
The
反応膜形成部52は、後工程で照射される光に反応する光酸発生剤を含む反応膜を、支持体40の一方の表面に形成するためのものである。反応膜形成部52では、支持体40の表面に光酸発生剤を含む塗布液を塗布し、さらに乾燥処理を行って一定厚みの反応膜を支持体40上に形成する。支持体40がセルロースアセテート等のセルロースアシレートから形成されたものである場合には、反応膜形成部52では、塗布液を塗布する前に、塗布する対象の支持体面を鹸化することがある。光酸発生剤は、本実施形態では紫外線の照射により分解して酸を発生するものであり、例えば、ピリジニウム塩、ヨードニウム塩、およびスルホニウム塩等を用いることができる。ただし、光酸発生剤は、紫外線以外の特定波長の光に反応するものであってもよい。また、反応膜の形成に関しても、塗布以外の、例えば吹付けなどの手法を用いてもよい。配向膜が形成された支持体40は反応膜形成部52から露光装置53に送られる。
The reaction
露光装置53は、光源部61、マスク62、バックアップローラ63などで構成される。光源部61は、反応膜に含まれる光酸発生剤を分解して酸を発生させる紫外線を出力する。光酸発生剤が紫外線以外の光に反応するものである場合には、反応する光を出力する光源部を用いる。光源部61からの紫外線は、マスク62を通して、バックアップローラ63の周面63aに巻き掛けられて裏面側が支持された連続搬送中の支持体40の反応膜に照射される。これにより、例えば第1位相差領域R1となる部分が直線状の照射域、それ以外の部分が直線状の非照射領域となるストライプ状のパターン照射が行われる。パターン照射の詳細については、別の図面を用いて後述する。なお、バックアップローラ63は回動自在で支持体40の搬送に従動して回転したり、支持体40の搬送に同期してモータ等で回転させてもよい。
The
張力調整部54は、例えばダンサーローラ66やバネ67などで構成されている。バネ67によりダンサーローラ66は図3における横方向での位置を制御される。これにより、張力調整部54は、搬送中の支持体40の搬送方向における張力、特に露光装置53によって紫外線が照射されている間の支持体40の搬送方向における張力を予め設定した値に保持する。ただし、張力調整部54に代えて、連続搬送される支持体40の搬送方向における張力を調整できる公知の種々の張力調整部を用いてよい。
The
ラビング処理部55は、ラビングローラ(図示無し)やその駆動機構(図示無し)などを備え、露光装置53で紫外線が照射された反応膜にラビング処理を施して、反応膜を、配向性を付与した配向膜41(図2参照)にする。ラビング処理部55は、ラビングローラにより支持体40の搬送方向に対して45°のラビング方向で支持体40上の反応膜にラビング処理を行う。ラビング処理を経た支持体40は液晶層形成部56に送られる。なお、本実施形態ではラビング処理部55を露光装置53の下流に設けているが、この態様に代えて、反応膜形成部52と露光装置53との間に設けてもよい。この場合には反応膜はラビング処理部55によりラビング処理を施され、露光装置53の紫外線の照射により配向膜41(図2)になる。
The rubbing
液晶層形成部56は、配向膜41上に第1,第2位相差領域R1,R2に応じた位相差特性を発現する液晶層42(図2参照)を形成する。この液晶層形成部56では、配向膜41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、冷却などの処理を行い、さらに紫外線の照射により塗膜を硬化させて液晶層42にする。
The liquid crystal
粘着層形成部57は、液晶層形成部56から送られてくる支持体40の液晶層42上に粘着層45を形成するためのものである。粘着層45を形成する長尺の粘着フィルム68は、ロール状にされている。粘着層形成部57は、この粘着フィルムロールから粘着フィルム68を引き出して送り出す送出機(図示無し)と、ローラ対69等を備える。ローラ対69は、送出機から供給される粘着フィルム68と支持体40とをニップして両者を連続的に貼り合わせて、長尺のFPR12とする。切断部58は、長尺のFPR12を目的とするサイズに切断し、例えば矩形のシート状にする。
The adhesive
FPR12における液晶層42の液晶の配向状態は、配向膜41の材料、液晶、及び所望によって添加される配向制御剤等の相互作用に支配される。支持体40上の反応膜72に含まれている光酸発生剤は、紫外線の未照射領域では未分解のままであり、照射領域では分解して酸性化合物を発生する。酸性化合物が発生すると、上記の相互作用はもはや支配的ではなくなり、配向膜41のラビング方向が配向状態を支配し、液晶は、その遅相軸をラビング方向に配向、すなわち平行配向する。
The alignment state of the liquid crystal of the liquid crystal layer 42 in the
例えば、配向制御剤としては垂直配向剤があり、液晶としてはディスコティック液晶がある。垂直配向剤は、配向膜41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。図4に示すように、露光装置53のマスク62には、支持体40の搬送方向に長手方向を一致させた複数のスリット62aが搬送方向と直交する幅方向に一定ピッチで並んだマスクパターンを有している。このマスク62を通して、光源部61からの光を反応膜72に照射する。これにより、連続搬送中の支持体40表面に、幅方向に照射と非照射とが交互に並んだ照射パターンで特定の光が照射され、搬送方向にストライプ状に伸びた照射領域REと非照射領域RNとが幅方向に交互に並んだ状態に形成される。
For example, the alignment control agent includes a vertical alignment agent, and the liquid crystal includes a discotic liquid crystal. The vertical alignment agent has an action of raising the discotic liquid crystal vertically with respect to the surface of the alignment film 41 and an action of aligning the discotic liquid crystal in a direction orthogonal to the rubbing direction. As shown in FIG. 4, the
酸が発生している照射領域REは、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配向させる作用は失われている。このため、照射領域RE上に配される液晶層42では、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 irradiation region RE in which the acid is generated has the function of vertically raising the discotic liquid crystal, but the function of aligning in the direction perpendicular to the rubbing direction is lost. For this reason, in the liquid crystal layer 42 disposed on the irradiation region RE, the discotic liquid crystal stands up and is oriented in the rubbing direction.
また、非照射領域RN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。このため、非照射領域RN上の液晶層42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る。この結果、この照射パターンを経て得られるFPR12(図3参照)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による一定幅のラインとが交互に並び、遅相軸が互いに直交した第1位相差領域R1と第2位相差領域R2とのストライプ状パターンをもつ。 In addition, the action of the vertical alignment agent is still preserved in the non-irradiated region RN. For this reason, in the liquid crystal layer 42 on the non-irradiation region RN, the discotic liquid crystal stands vertically and has an orientation posture orthogonal to the rubbing direction. As a result, the FPR 12 (see FIG. 3) obtained through this irradiation pattern has a fixed-width line of discotic liquid crystal in a posture that is erected and oriented in the rubbing direction, and a discotic that is erected and orthogonal to the rubbing direction. A line having a certain width of liquid crystal is alternately arranged, and has a stripe pattern of a first retardation region R1 and a second retardation region R2 whose slow axes are orthogonal to each other.
長尺のFPR12は、切断部58により、図5に示すようにシート状に切断される。なお、図5の(A)における破線は切断位置を示す切断線である。この例では、長尺のFPR12から、矩形のシートを幅方向で2枚取りしているが、幅方向におけるシートの切り出し枚数は、長尺のFPR12の幅と目的とするシートのサイズとに応じて異なる。
The
この例のように、幅方向の中央に関して対称に2枚のシートを切り出した場合には、各シートは、幅方向中央の切断線C1に対応するシートの第1縁E1の長さと、幅方向外側の切断線C2に対応する第2縁E2の長さとが互いに異なるものとなる。具体的には、図5の(B)に示すように、第1縁E1よりも第2縁E2はわずかに長いものとなる。例えば、幅方向の長さが1500mmの長尺のFPR12から、図5の(B)のように幅方向に一致する短辺をもつ400mm×700mmの長方形を成す切断線で、シートを2枚取りする場合では、各シートの第1縁E1の長さは概ね700.0mm、第2縁E2の長さは概ね700.3mmとなる。このため、長尺のFPR12において搬送方向にそれぞれ直線状に延びていた第1位相差領域R1と第2位相差領域R2とは、シートにおいては図5の(B)に示すように第2縁側にごくわずかに凸の曲線をなすようになる。なお、図5の(A)においては、図示の煩雑化を避けるため、第1位相差領域R1と第2位相差領域R2の図示は略す。また、図5の(B)においては、シートの変形の度合いを大きく誇張して描いてある。
When two sheets are cut out symmetrically with respect to the center in the width direction as in this example, each sheet has the length of the first edge E1 of the sheet corresponding to the cutting line C1 in the center in the width direction, and the width direction. The lengths of the second edges E2 corresponding to the outer cutting lines C2 are different from each other. Specifically, as shown in FIG. 5B, the second edge E2 is slightly longer than the first edge E1. For example, from a
そこで、図5の(B)に示すように、シート状のFPR12を、長尺時の搬送方向に対応する方向へ引っ張る。これにより、ごくわずかにではあるがシートにおいて変形している第1位相差領域R1と第2位相差領域R2とを、図5の(C)に示すようにそれぞれ直線状にする。シート状のFPR12は、第1位相差領域R1と第2位相差領域R2とを直線状に保持された状態、すなわち、張力を付与された状態で、貼合装置59(図1参照)により液晶パネル11(図1参照)と張り合わされる。
Therefore, as shown in FIG. 5B, the sheet-
貼合装置59は、液晶パネル11の一定方向に並ぶ複数の画素の縁(エッジ)にFPR12の第1位相差領域R1と第2位相差領域R2との境界38を重ねた状態で、FPR12と液晶パネル11とを貼り合わせるためのものである。貼合装置59は、図6及び図7に示すように、引張部81、貼合部82等を備え、所定の張力に保持した状態のシート状のFPR12と、液晶パネル11とを貼り合わせる。
The
引張部81は、第1,第2クリップ83,84、張力測定器87、引っ張り機構88、カメラ91、移動機構92、昇降機構93、コントローラ96などを備える。第1クリップ83と第2クリップ84とは、供給されたFPR12を把持するためのものであり、FPR12を挟持する挟持部材83a,84aと、これら挟持部材83a,84aによる挟持及びその解除を制御するクリップ本体83b,84bとを備える。第1,第2クリップ83,84は、互いの距離を変える方向(A方向と称する)と、A方向に直交する図6における上下方向(B方向)と、A,B両方向に直交するC方向とに変位するとともに、A方向とC方向とにより決定されるAC平面内において、互いの姿勢及び相対位置を保った状態で変位する。
The
第1クリップ83は、前述の搬送方向に対応する方向におけるシート状のFPR12の一端部を挟持し、第2クリップ84は他端部を挟持する。そこで、FPR12を挟持する際には、第1クリップ83と第2クリップ84とは、A方向を前述の搬送方向に一致させる。一致とは、必ずしも厳格な一致でなくてもよく、0.0001°以内の多少のずれであればずれがあってもよい。第1,第2クリップ83,84は、FPR12を保持するためのものであるので、他の保持手段、例えば、FPR12のフィルム面に吸着してFPR12を保持する吸着プレート(図示無し)、FPR12を厚み方向で貫通して保持するピン(図示無し)等に代えてもよい。
The
第1クリップ83のクリップ本体83bは張力測定器87に接続し、張力測定器87はコントローラ96に接続する。張力測定器87は第1,第2クリップ83,84によりFPR12に付与されている張力を検出して、その検出信号をコントローラ96へ出力する。張力測定器87としては、例えばロードセルやばね測り等がある。
The
第2クリップ84のクリップ本体84bは、引っ張り機構88に接続する。引っ張り機構88は、第2クリップ84のクリップ本体84bを変位させる例えばボールねじとモータ等で構成されており、FPR12を挟持した状態でA方向にクリップ本体84bを変位させる。コントローラ96は引っ張り機構88にも接続しており、張力測定器87からの検出信号が入力されると、引っ張り機構88を介してクリップ本体84bの位置を制御する。これにより、挟持部材83a,84aに挟持されているFPR12にはA方向において目的とする張力が付与される。引っ張り機構88としては、エアシリンダ等で構成されるものでもよい。
The
目的とする張力は、露光装置53により紫外線の照射されている間の支持体40の搬送方向における張力の20%以上180%以下の範囲内である。なお、本明細書における張力とは、幅1mあたりの張力である。すなわち、紫外線の照射されている間の支持体40の搬送方向における幅1mあたりの張力をT1(N/m)とするとき、第1クリップ83,第2クリップ84によりA方向で付与するA方向に直交する方向での1mあたりの張力は、T1×0.20以上T1×1.80以下の範囲内である。この張力付与は、第1位相差領域R1,第2位相差領域R2,境界38をそれぞれ曲線状から一定の幅の直線状にするためのものであり、20%より小さな張力及び180%を超える張力では、十分には一定幅の直線状にはならない。A方向に付与されるより好ましい張力(N/m)は、90%以上110%以下の範囲内であり、T1との差が小さいほどよい。
The target tension is in the range of 20% or more and 180% or less of the tension in the transport direction of the
各クリップ本体83b,84bは、それぞれ移動機構92に接続しており、移動機構92は各クリップ本体83b,84bを、B方向と、C方向とに変位させる。これにより、挟持部材83a,84aにより挟持されているFPR12は、B方向とC方向とに変位する。また、移動機構92は、第1クリップ83と第2クリップ84との姿勢及び位置関係を保持した状態でクリップ本体83b,84bのAC平面内における位置を変える。このように、クリップ本体83b,84bがAC平面において一体に変位することにより、FPR12はAC平面内で回転する。
Each
貼合部82は、載置台97、押圧部材98、軸99などから構成されている。貼合部82はその上面82aに載置台97が設けられている。この載置台97の載置面97aには、液晶パネル11が載置される。液晶パネル11は、液晶表示装置10(図1参照)での光源側を載置面97aに対向させて置かれる。つまり、この例では、偏光板16(図1参照)を下方に向けて載置面97aに対向させ、偏光板17(図1参照)を上方に向ける。載置面97aは図7に示すように透明な例えばガラス102で構成され、載置台97の内部に配されたランプ103により、載置された液晶パネル11を一方のパネル面から照明する。
The
押圧部材98は、液晶パネル11上に供給されて重ねられたFPR12を押圧して液晶パネル11と貼り付けるためのものである。押圧部材98は、貼合部82の上面82a上に設けられた回動する軸99に一側端が固定された板状の部材である。押圧部材98は、FPR12を押圧する押圧位置とこの押圧位置から退避した退避位置との間で軸99と一体に動き、退避位置では図6に示すように起立した姿勢とされる。
The pressing
カメラ91は、FPR12における第1位相差領域R1と第2位相差領域R2との境界38(図2参照)と、液晶パネル11に対するFPR12の相対位置とを検出するためのものである。カメラ91は、載置台97の載置面97aとレンズ91aが対向した状態で設けられる。検出時には、供給されたFPR12とレンズ91aとの間に、偏光板104が液晶表示装置10において視認側に配される偏光板17と互いにクロスニコル配置で設けられ、カメラ91はこの偏光板104を介して撮影する。偏光板104は、モータなどで構成された昇降機構93によりB方向で変位する。
The
無配向領域となっている各位相差領域R1とR2との境界38を透過したランプ103からの光は、液晶パネル11から射出された直線偏光を維持しており、その振動方向が偏光板104の透過軸と直交する。このため、境界38からの光は、偏光板104を透過しないので、カメラ91で黒い線として撮影される。
The light from the
上記構成の作用について説明する。長尺の支持体40は、FPR製造装置50に供給されると、搬送機構部51により、反応膜形成部52、露光装置53、張力調整部54、ラビング処理部55、液晶層形成部56、切断部58に順次案内される。反応膜形成部52により、支持体40の一方の表面には光酸発生剤を含む塗布液が連続的に塗布される。反応膜形成部52では、その後、塗布により形成された塗膜が乾燥され、これにより一定厚みの反応膜72が支持体40上に形成される。
The operation of the above configuration will be described. When the
反応膜72が形成された支持体40は、露光装置53へ案内され、バックアップローラに巻き掛けられた状態で、紫外線の照射域と非照射領域とが幅方向に交互になるストライプ状のパターン照射が連続的に行われる。このパターン照射中の支持体40は、搬送方向における張力を予め設定した値に保持されている。
The
支持体40はラビング処理部55に案内されて反応膜72にはラビング処理が施され、このラビング処理により反応膜72は配向膜41にされる。その後、支持体40は液晶層形成部56へ案内されて、配向膜41上に液晶層42が形成される。液晶層42が形成された支持体40は、粘着層形成部57により、液晶層42上に粘着層45を形成されて長尺のFPR12が得られる。このFPR12は、切断部58で目的とするサイズのシート状に切断される。
The
シート状のFPR12は、FPR製造設備50から貼合装置59へ案内されて、以下の通り液晶パネル11と貼り合わせられる。まず、第1クリップ83と第2クリップ84とは、露光装置53において紫外線が照射される間における支持体40の搬送方向に一致させたA方向で挟持部材83a,84aが互いに対向する状態で配される。FPR12は、これらの挟持部材83a,84aによりA方向での一端部と他端部とを挟持される。なお、FPR12が挟持された後に、A方向とFPR12の製造時における搬送方向とを一致させてもよい。
The sheet-
張力測定器87は、第1,第2クリップ83,84に挟持されたFPR12のA方向における張力を測定し、その検出結果をコントローラ96へ出力する。コントローラ96は、引っ張り機構88を介して第2クリップ84をA方向に変位させ、張力測定器87による検出結果が前述の目的とする張力になるまで第2クリップ84の位置を変化させる。これにより、FPR12には前述の目的とする張力がA方向に付与され、この結果、FPR12における第1位相差領域R1と第2位相差領域R2とはそれぞれ一定幅の直線状になるとともに、境界38も直線状になる。なお、第2クリップ84の変位の間は、カメラ91による撮影は行わなくてもよい。
The
載置台97には、液晶パネル11が予め供給されており、FPR12は、第1,第2クリップ83,84により所定の張力をA方向に付与された状態で、移動機構92により液晶パネル11上に移動し、図7に示すように液晶パネル11からわずかに離間した状態とされる。このFPR12の上方には、FPR12とわずかに離間した状態で、偏光板104が配される。
The
ランプ103により光を照射されているFPR12をカメラ91により撮影しながら、目的とする張力を付与された状態のFPR12と液晶パネル11とは位置合わせされる。位置合わせ前のFPR12は、例えば、液晶パネル11のカラーフィルタ層26において水平方向と垂直方向とに並ぶ複数の画素106のいずれの並び方向とも境界38がずれている。したがってカメラ91では、図8に示すように、黒い線として撮影される境界38が、水平に並ぶ複数の画素106の縁と交差するとともに、垂直方向に並ぶ複数の画素106の縁とも交差する。
While the
このように境界38が一方向に並ぶ複数の画素106の縁と交差する場合には、移動機構92は第1,第2クリップ83,84の姿勢及び位置関係を保持した状態でこれらを一体にAC平面において変位させて、FPR12をAC平面内で回転させる。これにより、図9に示すように、境界38と交差していた一方向に並ぶ複数の画素の縁とを平行な状態に調整する。
In this way, when the
次に、移動機構92は、第1,第2クリップ83,84の姿勢及び位置関係を保持した状態でこれらを一体にA方向とC方向との少なくともいずれか一方へ変位させて、FPR12をAC平面内で移動させる。これにより、図10に示すように、一方向に並ぶ複数の画素の縁に境界38を重ねる。本実施形態では、FPR12を回転させた後にAC平面内で移動させているが、この態様に代えて、AC平面内で移動させた後にAC平面内で回転させてもよい。以上の工程により、FPR12は、液晶パネル11と位置合わせされる。
Next, the moving
なお、本実施形態では、目的とする張力を付与した状態でFPR12を液晶パネル11と位置合わせしているが、この態様に限られない。例えば、FPR12の境界38の一部と液晶パネル11の一方向に並ぶ特定の画素の縁とを重ねる第1の位置合わせを行ってから、FPR12に目的とする張力を付与し、この後、境界38が一方向に並ぶ複数の画素の縁と重ねる第2の位置合わせを行ってもよい。
In this embodiment, the
液晶パネル11と位置合わせされたFPR12は、目的とする張力を付与されたまま移動機構92により液晶パネル11上に接触する状態にまで降下され、押圧部材98がFPR12を液晶パネル11に対向するフィルム面とは反対側のシート面から押圧する。これにより、FPR12は、境界38が液晶パネル11の水平または垂直に並ぶ複数の画素106(図8〜図10参照)の縁と重なる状態で、液晶パネル11に貼り合わせられる。この結果、表示精度が従来品よりも向上した液晶表示装置10が得られる。
The
本実施形態では、FPR12と液晶パネル11との位置合わせに際し、載置台97上に静置した液晶パネル11に対してFPR12を動かすことにより位置合わせしているが、この態様に限られない。例えば、載置台97にA方向、C方向とにおける変位機構と、AC平面内における回転機構とを設けることにより、FPR12の移動及び回転に加えて、または代えて、液晶パネル11の移動と回転とを行うことにより位置合わせしてもよい。
In the present embodiment, when the
上記の方法は、幅方向に張力を付与される工程を経た支持体40をFPR製造設備50に供する場合に、特に顕著な効果がある。製造過程で幅方向に張力を付与されて得られる支持体40は、幅方向の測端部が幅方向中央部に比べて残留応力が大きく、切断部58でシート状に切断することより、測端部に対応する箇所と中央部に対応する箇所との間で収縮の度合いが異なる。したがって、露光装置53で一定幅のライン状に形成した照射領域REと非照射領域RN、及び境界38は、シート状への切断により、前述のように曲線状になってしまう。そこで、露光装置53で紫外線に照射されている間の搬送方向における張力T1を基準にして、その張力に近い張力で貼り付けることにより、第1位相差領域R1と第2位相差領域R1、及びこれらの境界38が直線状になり、得られる液晶表示装置10は良好な表示性能を発現する。
The above method has a particularly remarkable effect when the
図11の延伸装置120は、支持体40を製造する過程で幅方向に張力を付与するためのものである。この延伸装置120は、例えば上流側に設けられた製膜部に接続することもあるし、送出機に接続することもある。製膜部としては、原料ポリマーを溶融して膜状に押し出す溶融製膜部や、原料ポリマーを溶媒に溶解して流延支持体に流延して流延膜を形成し、この流延膜が自己支持性を発現してから剥がす溶液製膜部等がある。送出機としては、これらの製膜部で製造されてロール状に巻かれたフィルムロールがセットされ、このフィルムロールからフィルムを巻き出して延伸装置120へ送り出すもの等がある。
The stretching device 120 in FIG. 11 is for applying tension in the width direction in the process of manufacturing the
延伸装置120は、例えば、搬送方向に延びた1対のレール(図示無し)上に配された1対のチェーン(図示無し)に、複数のクリップ121が搬送方向に複数並んで取り付けられている。1対のレールは、互いに離間して設けられ、クリップ121は、連続供給されてくる長尺のフィルムの側端部を挟持する。各チェーンはレール上を移動し、これにより個々のクリップ121が移動することにより、フィルムは搬送される。レール間の距離を搬送方向において変化させることにより、フィルムの幅を拡げたり(拡幅)、狭めたり(縮幅)、一定に保持したりする。
In the stretching device 120, for example, a plurality of
図11の延伸装置は、幅を一定に保持しながらフィルムを昇温する予熱部と、予熱部の下流に設けられる幅を拡げる拡幅部と、拡幅部の下流に設けられる緩和部とを有する。拡幅部は、フィルムの温度を例えばガラス転移点近傍等の高温にして、フィルムの幅を拡げる。予熱部は、拡幅部に向かうフィルムを昇温させることにより拡幅部におけるフィルムの変形や破断等を防ぐ。緩和部は、拡幅部において生じたフィルムの応力緩和を行う。こうして支持体40は得られるが、緩和部での応力緩和を経ても、得られる支持体40には残留応力が残ることが多く、上記のようなシート化に伴うFPR12の変形が発生する。なお、この例では一定幅の保持と拡幅と拡幅後の一定幅の保持という延伸パターンで支持体40を製造しているが、延伸パターンはこれに限られない。
The stretching apparatus in FIG. 11 has a preheating part that raises the film temperature while keeping the width constant, a widening part that widens the width provided downstream of the preheating part, and a relaxation part that is provided downstream of the widening part. The widened portion increases the width of the film by setting the temperature of the film to a high temperature such as near the glass transition point. A preheating part prevents the deformation | transformation, a fracture | rupture, etc. of the film in a wide part by heating up the film which goes to a wide part. The relaxation part performs stress relaxation of the film generated in the widened part. Thus, although the
FPR製造設備50及び貼合装置59を用いて、液晶表示装置10を製造する実施例1〜7を実施した。用いた支持体40の厚みは100μmである。各実施例では、露光装置53で紫外線が照射される間の反応膜72が形成された支持体40の張力T1を、張力調整部54により表1の「T1」(単位はN/m)に示す値に調整した。また、各実施例では、引張部81により表1の「T2」(単位はN/m)に示す張力をシート状のFPR12に対してA方向に付与した。なお、表1のT1,T2の各値は、幅1mあたりの張力であり、T1は搬送方向における張力、T2はこの搬送方向に一致させたA方向における張力である。各実施例の支持体40は、いずれも延伸装置120により幅方向の拡幅工程を経て得られたものである。
Examples 1-7 which manufacture the liquid
得られた各液晶表示装置10について、FPR12の第1位相差領域R1と第2位相差領域R2との境界38と、液晶パネル11の水平方向に並ぶ複数の画素106の縁とのずれの大きさの程度をランプ103と偏光板104とカメラ91とを用いて評価した。各評価にあたっては、まず、評価候補としての複数の部位を任意に9箇所抽出し、抽出された箇所毎に境界38と画素106の縁とのずれの大きさの程度を評価する予備評価を実施した。予備評価の結果、境界38と画素106の縁とのずれの大きさの程度が最も大きい箇所におけるずれの程度を、その液晶表示装置10における評価結果とした。この評価結果は表1の「ずれ」欄に記載する。評価基準は以下の通りであり、小と中とは合格レベル、大は不合格レベルである。
小:10μm未満
中:10μm以上100μm未満
大:100μm以上
About each obtained liquid
Small: Less than 10 μm Medium: 10 μm or more and less than 100 μm Large: 100 μm or more
また、得られた各液晶表示装置10について、画像の表示精度を以下の基準で評価した。評価結果は、表1の「表示精度」欄に記載する。AとBとは合格レベル、Cは不合格レベルである。なお、下記の基準において「光漏れがある」とは、例えば第1,第2位相差領域R1,R2のいずれか一方を介して、隣接する他方に対応するラインからの光が観察されたことを意味する。
A:光漏れがなく、立体画像として観察することができた
B:光漏れはあるが、立体画像として観察することはできた
C:光漏れがあり、立体画像として観察することができなかった
Further, for each of the obtained liquid
A: There was no light leakage, and it could be observed as a stereoscopic image B: There was light leakage, but it could be observed as a stereoscopic image C: There was light leakage, and it could not be observed as a stereoscopic image
[比較例]
本発明に対する比較例として、FPR製造設備50及び貼合装置59を用いて液晶表示装置を製造する比較例1〜5を実施した。各比較例では、露光装置53で紫外線が照射される間の張力T1を、張力調整部54により表1の「T1」(単位はN/m)に示す値に調整した。また、引張部81により表1の「T2」(単位はN/m)に示す張力をシート状のFPRに対してA方向に付与した。
[Comparative example]
As Comparative Examples for the present invention, Comparative Examples 1 to 5 for manufacturing liquid crystal display devices using the FPR manufacturing equipment 50 and the
各比較例で得られた液晶表示装置について、実施例と同じ評価を行った。すなわち、FPRの第1位相差領域R1と第2位相差領域R2との境界と、液晶パネルの水平方向に並ぶ複数の画素の縁とのずれの大きさの程度と、画像の表示精度とをそれぞれ評価した。 About the liquid crystal display device obtained by each comparative example, the same evaluation as an Example was performed. That is, the degree of deviation between the boundary between the first phase difference region R1 and the second phase difference region R2 of the FPR, and the edges of a plurality of pixels arranged in the horizontal direction of the liquid crystal panel, and the display accuracy of the image. Each was evaluated.
10 液晶表示装置
11 液晶パネル
12 FPR
38 境界
51 搬送機構部
53 露光装置
58 切断部
59 貼合装置
81 引張部
82 貼合部
87 張力測定器
88 引っ張り機構
106 画素
120 延伸装置
RE 照射領域
RN 非照射領域
R1,R2 第1,第2位相差領域
10 Liquid
38
Claims (4)
前記パターン化位相差シートを前記搬送方向に対応する方向に、前記特定の光が照射されている間の前記支持体の搬送方向における張力の20%以上180%以下の張力で引っ張る引張工程と、
前記引張工程により引っ張られた状態で、前記パターン化位相差シートを前記表示パネルと貼り合わせる貼合工程とを有することを特徴とする積層体の製造方法。 A support film on which a reaction film that gives different alignment characteristics to the liquid crystal depending on the presence or absence of specific light irradiation is formed on the surface has an irradiation area and a non-irradiation area in the width direction perpendicular to the conveyance direction. After irradiating the specific light in an irradiation pattern alternately arranged in a line, by forming a liquid crystal layer on the reaction film, the first and second phase difference regions having different phase difference characteristics can be formed in the width direction. Cutting step to form a patterned retardation sheet by cutting the long patterned retardation film alternately formed into a desired size;
A tension step of pulling the patterned retardation sheet in a direction corresponding to the transport direction with a tension of 20% or more and 180% or less of a tension in the transport direction of the support while being irradiated with the specific light;
The manufacturing method of the laminated body which has a bonding process which bonds the said patterned phase difference sheet with the said display panel in the state pulled by the said tension | pulling process.
前記引張工程により引っ張られた状態で前記パターン化位相差シートの特定の第1位相差領域と第2位相差領域との境界が、水平または垂直方向に並ぶ複数の画素の縁に重なる状態に、前記パターン化位相差シートと前記表示パネルとを位置合わせする位置合わせ工程を前記貼合工程の前に有することを特徴とする請求項1または2記載の積層体の製造方法。 The display panel has a plurality of pixels arranged in horizontal and vertical directions,
In a state where the boundary between the specific first phase difference region and the second phase difference region of the patterned retardation sheet overlaps with the edges of a plurality of pixels arranged in the horizontal or vertical direction in a state of being pulled by the pulling step, The manufacturing method of the laminated body of Claim 1 or 2 which has the alignment process which aligns the said patterned retardation sheet and the said display panel before the said bonding process.
前記照射工程を経た反応膜の上に液晶層を形成する液晶層形成工程とを備えることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の積層体の製造方法。 The specific light emitted from the light source unit is passed through a mask in which slits extending in the transport direction of the support are formed at a constant pitch in the width direction of the support, and the specific light is transmitted in the irradiation pattern to the reaction film. An irradiation process for irradiating
The method for producing a laminate according to any one of claims 1 to 3, further comprising a liquid crystal layer forming step of forming a liquid crystal layer on the reaction film that has undergone the irradiation step.
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