JP4005226B2 - 塗布層付き長尺状シートの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺状シートに塗布液をワイヤーバーを用いて塗布する塗布層付き長尺状シートの製造方法に関し、特に、液晶表示素子に用いる光学補償シートを製造するのに有効な配向膜形成材料塗布層付き長尺状シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラウン管型画像表示装置であるＣＲＴに対して、薄型、軽量、低消費電力という大きな利点をもつ液晶表示装置は、特に、携帯用のワードプロセッサやパーソナルコンピュータの表示装置として一般的に使用されている。現在普及している液晶表示素子（以下ＬＣＤと称す）の多くは、ねじれネマチック液晶を用いている。このような液晶表示素子は、一般に、液晶セルとその両側に設けられた偏光板からなり、液晶セルは液晶パネルと液晶パネルに電圧を印加するための電極部からなる。さらに、この液晶パネルは透明な配向膜と液晶層からなり、液晶層は配向膜に挟まれた構成とされる。このような液晶を用いた表示方式は、複屈折モードと旋光モードとの二つの方式に大別できる。
【０００３】
複屈折モードを利用する超ねじれ（スーパーツィスティッド）ネマチック液晶表示装置（以下ＳＴＮ−ＬＣＤと称す）は、９０度を超えるねじれ角及び急峻な電気光学特性を有するスーパーツィスティッドネマチック液晶を用いている。このため、このようなＳＴＮ−ＬＣＤは、時分割駆動による大容量の表示が可能である。しかしながら、ＳＴＮ−ＬＣＤで実用的なコントラストが得られるのは、イエローモード（黄緑／濃紺）及びブルーモード（青／淡黄）であり、白黒モードを得るには位相差板（一軸延伸ポリマーフィルムや補償用液晶セル）を設ける必要があった。
【０００４】
ＴＮ−ＬＣＤの表示モードである旋光モードでは、高速応答性（数十ミリ秒）及び高いコントラストが得られる。従って、旋光モードは、複屈折モードや他のモードに比べて多くの点で有利である。しかしながら、ＴＮ−ＬＣＤは、ＳＴＮ−ＬＣＤのように位相差板を備えていないので、表示色や表示コントラストが液晶表示装置を見る時の角度によって変化し易い（視野角特性）との問題がある。
【０００５】
上記ＴＮ−ＬＣＤにおける視野角特性を改善するため（即ち、視野角の拡大のため）、一対の偏光板と液晶セルとの間に位相差板（以下、光学補償シートともいう）を設けることが知られている。この光学補償シートは、液晶セルに対して垂直方向の位相差はほぼ０であるため真正面からは何ら光学的作用を与えないが、傾けた時に位相差が発現し、この作用によって液晶セルで発生する位相差を補償するものである。
【０００６】
また負の複屈折を有し、かつ、光軸が傾いている光学補償シートも知られている。このシートは、ポリカーボネートやポリエステル等のポリマーを延伸することにより製造され、そしてシートの法線から傾いた主屈折率の方向を持つ。しかし延伸処理によりこのようなシートを製造するには、極めて複雑な延伸処理が必要とされるため、一般に知られている方法で大面積の光学補償シートを製造することは極めて困難である。
【０００７】
一方、液晶性ポリマーを用いた光学補償シートも知られている。例えば、液晶性を有するポリマーを支持体上の配向膜表面に塗布することにより得られる光学補償シートや支持体と液晶性及び正の複屈折を有する重合性棒状化合物からなる光学補償シート（複屈折板）が知られている。さらには、簡単な製法により全方向視野角が拡大した光学補償シートとして、透明シート上に配向膜を形成し、配向膜上に液晶性ディスコティック化合物の層が形成された光学補償シートも知られている。
【０００８】
上述したような液晶パネル及び光学補償シートにおいて、配向膜は液晶層中の液晶分子を液晶の動作モードに適した配列や傾きに制御する役割をもつ。この配向膜を作成する方法には、酸化珪素（ＳｉＯ）や有機物など蒸着する方法、ＬＢ膜を生成する方法、ポリイミドやポリビニルアルコール、有機シランなど（以下、配向膜形成用材料という）の薄膜をラビング処理する方法などがある。一般的に生産性やコスト性などから配向膜形成用材料の薄膜をラビング処理する方法が用いられている。
【０００９】
この配向膜形成用材料の薄膜（配向膜形用成材料層）は、配向膜形成用材料を含む塗布液（塗布液）を透明な長尺状シートに塗布して配向膜形成用材料塗布層（塗布層）を形成し、次いで、塗布層を乾燥することにより形成するのが一般的である。
この配向膜形用成材料層は、その厚さが均一であることが光学的な欠陥を少なくするために好ましく、長尺状シートに塗布層を連続的に均一な厚さで形成することが必要である。塗布層を均一な厚さで長尺状シートに形成する方法として、ワイヤーバーを用いた塗布方法が広く知られている。なお、ワイヤーバーを用いた塗布方法は配向膜形成材料などの膜形成成分を含む塗布液全般を塗布する方法として広く知られている技術である。
【００１０】
図１にワイヤーバー塗布機を用いて塗布液を長尺状シートに塗布する一般的な工程の一例の断面図を示す。一定速度で移動する長尺状シート２０の移動方向に回転するワイヤーバー１０は、その回転により一次側塗布液槽１４から塗布液貯溜部分２１に塗布液を引き揚げる。この塗布液貯溜部分２１の塗布液が、長尺状シート２０にワイヤーバー１１を介し接触することにより均一な厚さの塗布層が形成される。ワイヤーバーを用いた塗布方法は、塗布液貯溜部分が塗布液と長尺状シートとの接触部に空気が混入しないようにするので、塗布層に気泡が混入しにくくなるという利点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のワイヤーバーを用いた塗布方法は、連続的に長尺状シートに塗布液を均一な厚さで塗布するのには有利な方法である。
しかし、連続塗布に用いられる長尺状シートは複数の長尺状のシートを接続して形成しているため、そのつなぎ目がワイヤーバー塗布機を通過する場合には、塗布液貯溜部分の塗布液が長尺状シートに移動して長尺状シートに塗布液が厚く塗布された部分（厚塗部）が発生するという問題がある。この厚塗部は充分に乾燥されないため、工程内の搬送ロール等に塗布液が付着し、製造ラインの故障を誘発する。また、不要な厚塗りはコスト的にも不利になる。
このような問題に対して、長尺状シートのつなぎ目がワイヤーバー塗布機を通過する前に、長尺状シートとワイヤーバーとを離脱することが考えられるが、この場合でも同様に、長尺状シートとワイヤーバーとが離脱すると塗布液貯溜部分の塗布液が長尺状シートに移動して長尺状シートに厚塗部が発生するという問題がある。
【００１２】
従って、本発明の目的は長尺状シートを、その長さ方向に連続的に一定速度で走行させながら、その長尺状シートの表面に膜形成成分を含む塗布液を、回転下にあるワイヤーバーを用いて、つなぎ目の周辺領域に厚塗部を発生させないで途中に塗布層不形成領域を残しながら塗布することによって不連続な塗布層を形成することからなる不連続な塗布層付きの長尺状シートを製造する方法を提供することである。特に、本発明は配向欠陥のない大面積の液晶パネルや光学補償シートを製造するのに有効な、不連続な配向膜形成材料塗布層を有する長尺状シートを製造する方法を提供することをその目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、途中につなぎ目を有する長尺状シートを、その長さ方向に連続的に一定速度で走行させながら、その長尺状シートの表面に膜形成成分を含む塗布液を、回転下にあるワイヤーバーを用いて塗布することによって塗布層を形成することからなる塗布層付きの長尺状シートを製造する方法において、長尺状シートの走行を続けながら、つなぎ目の前の位置にて、ワイヤーバーの回転を一旦減速もしくは停止させ、次いで、ワイヤーバーと長尺状シート表面とが塗布液を介して接触する部位の塗布液供給側に形成されている塗布液貯溜部分が解消された後にワイヤーバーを長尺状シート表面の塗布層から離脱させることを特徴とする、つなぎ目前後の領域を塗布層不形成領域とした塗布層が付いた長尺状シートの製造方法にある。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、ワイヤーバーの回転を一旦停止させる際、回転から停止に至る時間を０．１〜０．６秒とすることである。
また、本発明の不連続塗布層付き長尺状シートの製造方法は、長尺状シート表面の塗布層から一旦離脱させたワイヤーバーを回転させた状態で長尺状シート表面に塗布液を介して再度接触させる操作を含むことが好ましい。
【００１５】
本発明は、途中につなぎ目を有する長尺状シートを、その長さ方向に連続的に一定速度で走行させながら、その長尺状シートの表面に配向膜形成材料を含む塗布液を、回転下にあるワイヤーバーを用いて塗布することによって塗布層を形成することからなる配向膜形成材料塗布層付きの長尺状シートを製造する方法において、長尺状シートの走行を続けながら、つなぎ目の前の位置にて、ワイヤーバーの回転を一旦減速もしくは停止させ、次いで、ワイヤーバーと長尺状シート表面とが塗布液を介して接触する部位の塗布液供給側に形成されている塗布液貯溜部分が解消された後にワイヤーバーを長尺状シート表面の塗布層から離脱させることを特徴とする、つなぎ目前後の領域を塗布層不形成領域とした配向膜形成材料塗布層が付いた長尺状シートの製造方法にもある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明者は上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、つなぎ目の前の位置にてワイヤーバーの回転を減速あるいは停止し、塗布液貯溜部分を消失させた後、ワイヤーバーを長尺状シートから離脱させることによって、長尺状シートに厚塗部が発生することなく塗布層不形成領域が生成することを見い出した。
本発明の不連続塗布層付き長尺状シートの製造方法の塗布層不形成領域を残す操作の各段階でのワイヤーバー塗布機の断面図を図２〜４に示す。以下、図を参照しながら本発明の不連続塗布層付き長尺状シートの製造方法を説明する。
塗布層不形成領域を残す操作は、ワイヤーバーが停止あるいは減速する工程（図２）、次いでワイヤーバーと長尺状シートとが離脱する工程（図３）とからなる。塗布液を再度塗布する操作は、ワイヤーバーを回転する工程（図４）、次いでワイヤーバーと長尺状シートとが接触し、連続的に塗布する工程（図１参照）からなる。以上の塗布層不形成領域を残す操作と塗布液を再度塗布する操作とを繰り返し行うことで、不連続塗布層付き長尺状シートを製造することができる。
【００１７】
ワイヤーバーの停止あるいは減速する工程では、ワイヤーバー１１の回転により一次側塗布液槽１４から引き揚げられた塗布液、すなわち塗布液貯溜部分２１が解消する。従って、ワイヤーバーは完全に停止しなくても塗布液貯溜部分が発生しない（塗布液を引き揚げない）程度であれば回転していても良い。
【００１８】
ワイヤーバーと長尺状シートとが離脱する工程では、ワイヤーバーと長尺状シートとの離脱は、図３に示したようにワイヤーバーの前後に配置した搬送ローラ１１ａ、１１ｂのうちどちらか一方をあるいは両方をワイヤーバーの位置より上に移動して行っても、ワイヤーバーを搬送ローラの位置より下に移動して行っても良い。
【００１９】
ワイヤーバーを回転する工程では、ワイヤーバーは塗布液を引き揚げることができる程度に回転することが必要である。ワイヤーバーの回転により塗布液が引き揚げられた状態で、長尺状シートとワイヤーバーとが接触すると塗布液貯溜部分が速やかに形成され、塗布層への気泡の混入を防止することができる。また、ワイヤーバーの再回転時の加速が速すぎるとワイヤーバーが引き揚げた塗布液が気泡を巻き込みやすくなるので、緩やかに加速することが好ましい。
【００２０】
塗布液は、塗布液供給口１２から送られて、一次塗布液槽１４、さらに隔壁１８を通る連結管１９を経て二次塗布液槽１５に充填される。一次塗布液槽と二次塗布液槽の液面は、液面規制板１７により規制され、オーバーフローした塗布液は、塗布液受槽１６を介して塗布液排出口１３から排出される。塗布液を循環することで、塗布液の粘度等の変化による塗布液層の厚さの変動は少なくなる。
【００２１】
図５にワイヤーバー塗布機の平面図を示す。ワイヤーバー１０は、一般に直径５〜２０ｍｍのロッドに直径２０〜１５０μｍのワイヤーを密に巻き付けたものである。ワイヤーバーは、その一方の端部にカップリング３１で連結されたモータ３２によって回転する。このワイヤーバーの回転速度は、長尺状シートの搬送速度の０．８〜１．２倍が好ましい。また、ワイヤーバーの両端をベアリング等で支持固定しても良い。
【００２２】
以下、光学補償シートを製造するのに有効な不連続配向膜形成材料層付き長尺状シートについて説明する。
光学補償シートの支持体である長尺状シートは、透明である限り特に制限はない。可視光の透過率が８０％以上であるものが望ましく、特に正面から見たときに光学的等方性を有するものが望ましい。従って、長尺状シートは固有複屈折率の小さい材料から製造することが望ましい。このような材料として、セルローストリアセテートを使用することができる。さらにポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスフォン及びポリエーテルスルホンなどの固有複屈折率の大きい素材であっても、溶液流延、溶融押し出し等の条件、さらには縦、横方向に延伸状検討を適宜設定することにより、使用することができる。
【００２３】
また、一般的に合成樹脂はシート等に成形する場合には、成形しやすいように、あるいは成型品の耐熱性、柔軟性を上げるために可塑剤を添加して、合成樹脂の物理的な性質を改質する。可塑剤は合成樹脂と化学構造が類似する相溶性に優れているものが良いとされている。例えば、セルローストリアセテートの場合、フタル酸エステル、リン酸エステル、グリコールのエステルなどが広く用いられている。
【００２４】
さらに、長尺状シートに塗布する配向膜形成材料層との接着強度を増大させるために、下塗層を長尺状シート上に設けることが望ましい。この下塗層の形成方法及び材料などは例えば、特許２５８７３９８号に記載の形成方法及び材料を用いることができる。
【００２５】
配向膜形成材料層は、透明であって、配向処理により配向され得るものである限り特に制限はない。配向膜形成材料の例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸／メタクリル酸共重合体、スチレン／マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、スチレン／ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネート等のポリマー及びシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリマーの例としては、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリビニルアルコールあるいはポリビニルアルコール誘導体を挙げることができる。
【００２６】
特にポリビニルアルコールあるいはポリビニルアルコール誘導体は、液晶性ディスコティック化合物を均一に配向させる能力に優れている。ポリビニルアルコール誘導体として、例えばアルキル変性ポリビニルアルコールが挙げられる。アルキル変性ポリビニルアルコールのアルキル基は炭素原子数６〜１４が好ましく、さらに、−Ｓ−、−Ｃ（ＣＨ3 ）（ＣＮ）−、または、−Ｃ（Ｃ2 Ｈ5 ）（ＣＮ）−を介してポリビニルアルコールに結合していることが望ましい。アルキル変性ポリビニルアルコールは、末端基にアルキル基を有するものであり、けん化度８０％以上、重合度２００以上が好ましい。また、上記即鎖にアルキル基を有するポリビニルアルコールは、クラレ（株）製のＭＰ１０３、ＭＰ２０３、Ｒ１１３０のどの市販品を利用することができる。
【００２７】
本発明に用いる塗布液の溶媒は、上記の配向膜形成材料を均一に分散するものであれば特に制限はない。例えば、水、アルコール、エーテル、クロロホルムなどが挙げられる。また、塗布液の粘度や塗布量を調整するために希釈剤を加えても良い。例えば、塗布液がポリビニルアルコール、あるいはポリビニルアルコール誘導体の水溶液である場合にアルコールを加えても良い。
【００２８】
以上、光学補償シートを製造するのに有効な不連続配向形成材料層付き長尺状シートについて述べたが、本発明はこれに限定されるものではないことは明らかである。例えば、感光性材料を含む塗布液をワイヤーバーを用いて長尺シートに塗布して不連続塗布層付き長尺状シートを製造するのに適用できるものである。
【００２９】
【実施例】
［実施例１］
ゼラチン薄膜（０．１μｍ）を塗設したセルローストリアセテート（フジタック、富士写真フィルム（株）製、厚さ：１００μｍ、幅：６８０ｍｍ）の長尺状シートを、搬送速度３３ｍ／分で搬送した。そして、一方の側に、長鎖アルキル変性ポリビニルアルコール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）５重量％水溶液を塗布液とし、図５に示したワイヤーバー塗布機を用いて塗布した。そして、搬送ローラをワイヤーバーの位置より上になるように移動させながら、ワイヤーバーを停止させた。この時、搬送ローラの移動開始から、ワイヤーバーと長尺シートとが離脱するまでの時間は約０．９秒、ワイヤーバーが停止するまでの時間は０．５秒とした。
【００３０】
［比較例１］
実施例１において、ワイヤーバーの連続で回転させながら、搬送ローラをワイヤーバーの位置より上になるように移動させ、ワイヤーバーと長尺シートとを離脱させた以外は実施例１と同様にして不連続塗布層付き長尺状シートを得た。
【００３１】
上記のようにして得られた不連続塗布層付き長尺状シートの塗布層の厚塗部の存在を目視で観察した。その結果を表１に示す。なお、ここでのＡＡは厚塗部が全くない状態を、ＣＣは厚塗部の発生が顕著で実用上使用できない状態を表す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】
本発明の不連続塗布層付き長尺状シートの製造方法により得られた不連続塗布層付き長尺状シートは、長尺シートのつなぎ目がワイヤーバー塗布機を通過しても厚塗部が発生しない。厚塗部が発生しないので、塗布部は均一に乾燥され、工程内の搬送ロール等に塗布液が付着することがない。また、不要な塗布層を少なくできるので、コスト的にも有利になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】長尺状シートに塗布液を塗布する際のワイヤーバー塗布機の一例の断面図である。
【図２】本発明のワイヤーバーが停止あるいは減速する工程でのワイヤーバー塗布機の一例の断面図である。
【図３】本発明のワイヤーバーと長尺状シートとが離脱する工程でのワイヤーバー塗布機の一例の断面図である。
【図４】本発明のワイヤーバーを回転する工程でのワイヤーバー塗布機の一例の断面図である。
【図５】本発明に用いられるワイヤーバー塗布機の平面図である。
【符号の説明】
１０ ワイヤーバー
１１ａ、１１ｂ 搬送ローラ
１２ 塗布液供給口
１３ 塗布液排出口
１４ 一次側塗布液槽
１５ 二次側塗布液槽
１６ 塗布液受槽
１７ 液面規制板
１８ 隔壁
１９ 連結管
２０ 長尺状シート
２１ 塗布液貯溜部分
２２ 塗布層付き長尺状シート
３１ カップリング
３２ モータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺状シートに塗布液をワイヤーバーを用いて塗布する塗布層付き長尺状シートの製造方法に関し、特に、液晶表示素子に用いる光学補償シートを製造するのに有効な配向膜形成材料塗布層付き長尺状シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブラウン管型画像表示装置であるＣＲＴに対して、薄型、軽量、低消費電力という大きな利点をもつ液晶表示装置は、特に、携帯用のワードプロセッサやパーソナルコンピュータの表示装置として一般的に使用されている。現在普及している液晶表示素子（以下ＬＣＤと称す）の多くは、ねじれネマチック液晶を用いている。このような液晶表示素子は、一般に、液晶セルとその両側に設けられた偏光板からなり、液晶セルは液晶パネルと液晶パネルに電圧を印加するための電極部からなる。さらに、この液晶パネルは透明な配向膜と液晶層からなり、液晶層は配向膜に挟まれた構成とされる。このような液晶を用いた表示方式は、複屈折モードと旋光モードとの二つの方式に大別できる。
【０００３】
複屈折モードを利用する超ねじれ（スーパーツィスティッド）ネマチック液晶表示装置（以下ＳＴＮ−ＬＣＤと称す）は、９０度を超えるねじれ角及び急峻な電気光学特性を有するスーパーツィスティッドネマチック液晶を用いている。このため、このようなＳＴＮ−ＬＣＤは、時分割駆動による大容量の表示が可能である。しかしながら、ＳＴＮ−ＬＣＤで実用的なコントラストが得られるのは、イエローモード（黄緑／濃紺）及びブルーモード（青／淡黄）であり、白黒モードを得るには位相差板（一軸延伸ポリマーフィルムや補償用液晶セル）を設ける必要があった。
【０００４】
ＴＮ−ＬＣＤの表示モードである旋光モードでは、高速応答性（数十ミリ秒）及び高いコントラストが得られる。従って、旋光モードは、複屈折モードや他のモードに比べて多くの点で有利である。しかしながら、ＴＮ−ＬＣＤは、ＳＴＮ−ＬＣＤのように位相差板を備えていないので、表示色や表示コントラストが液晶表示装置を見る時の角度によって変化し易い（視野角特性）との問題がある。
【０００５】
上記ＴＮ−ＬＣＤにおける視野角特性を改善するため（即ち、視野角の拡大のため）、一対の偏光板と液晶セルとの間に位相差板（以下、光学補償シートともいう）を設けることが知られている。この光学補償シートは、液晶セルに対して垂直方向の位相差はほぼ０であるため真正面からは何ら光学的作用を与えないが、傾けた時に位相差が発現し、この作用によって液晶セルで発生する位相差を補償するものである。
【０００６】
また負の複屈折を有し、かつ、光軸が傾いている光学補償シートも知られている。このシートは、ポリカーボネートやポリエステル等のポリマーを延伸することにより製造され、そしてシートの法線から傾いた主屈折率の方向を持つ。しかし延伸処理によりこのようなシートを製造するには、極めて複雑な延伸処理が必要とされるため、一般に知られている方法で大面積の光学補償シートを製造することは極めて困難である。
【０００７】
一方、液晶性ポリマーを用いた光学補償シートも知られている。例えば、液晶性を有するポリマーを支持体上の配向膜表面に塗布することにより得られる光学補償シートや支持体と液晶性及び正の複屈折を有する重合性棒状化合物からなる光学補償シート（複屈折板）が知られている。さらには、簡単な製法により全方向視野角が拡大した光学補償シートとして、透明シート上に配向膜を形成し、配向膜上に液晶性ディスコティック化合物の層が形成された光学補償シートも知られている。
【０００８】
上述したような液晶パネル及び光学補償シートにおいて、配向膜は液晶層中の液晶分子を液晶の動作モードに適した配列や傾きに制御する役割をもつ。この配向膜を作成する方法には、酸化珪素（ＳｉＯ）や有機物など蒸着する方法、ＬＢ膜を生成する方法、ポリイミドやポリビニルアルコール、有機シランなど（以下、配向膜形成用材料という）の薄膜をラビング処理する方法などがある。一般的に生産性やコスト性などから配向膜形成用材料の薄膜をラビング処理する方法が用いられている。
【０００９】
この配向膜形成用材料の薄膜（配向膜形用成材料層）は、配向膜形成用材料を含む塗布液（塗布液）を透明な長尺状シートに塗布して配向膜形成用材料塗布層（塗布層）を形成し、次いで、塗布層を乾燥することにより形成するのが一般的である。
この配向膜形用成材料層は、その厚さが均一であることが光学的な欠陥を少なくするために好ましく、長尺状シートに塗布層を連続的に均一な厚さで形成することが必要である。塗布層を均一な厚さで長尺状シートに形成する方法として、ワイヤーバーを用いた塗布方法が広く知られている。なお、ワイヤーバーを用いた塗布方法は配向膜形成材料などの膜形成成分を含む塗布液全般を塗布する方法として広く知られている技術である。
【００１０】
図１にワイヤーバー塗布機を用いて塗布液を長尺状シートに塗布する一般的な工程の一例の断面図を示す。一定速度で移動する長尺状シート２０の移動方向に回転するワイヤーバー１０は、その回転により一次側塗布液槽１４から塗布液貯溜部分２１に塗布液を引き揚げる。この塗布液貯溜部分２１の塗布液が、長尺状シート２０にワイヤーバー１１を介し接触することにより均一な厚さの塗布層が形成される。ワイヤーバーを用いた塗布方法は、塗布液貯溜部分が塗布液と長尺状シートとの接触部に空気が混入しないようにするので、塗布層に気泡が混入しにくくなるという利点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のワイヤーバーを用いた塗布方法は、連続的に長尺状シートに塗布液を均一な厚さで塗布するのには有利な方法である。
しかし、連続塗布に用いられる長尺状シートは複数の長尺状のシートを接続して形成しているため、そのつなぎ目がワイヤーバー塗布機を通過する場合には、塗布液貯溜部分の塗布液が長尺状シートに移動して長尺状シートに塗布液が厚く塗布された部分（厚塗部）が発生するという問題がある。この厚塗部は充分に乾燥されないため、工程内の搬送ロール等に塗布液が付着し、製造ラインの故障を誘発する。また、不要な厚塗りはコスト的にも不利になる。
このような問題に対して、長尺状シートのつなぎ目がワイヤーバー塗布機を通過する前に、長尺状シートとワイヤーバーとを離脱することが考えられるが、この場合でも同様に、長尺状シートとワイヤーバーとが離脱すると塗布液貯溜部分の塗布液が長尺状シートに移動して長尺状シートに厚塗部が発生するという問題がある。
【００１２】
従って、本発明の目的は長尺状シートを、その長さ方向に連続的に一定速度で走行させながら、その長尺状シートの表面に膜形成成分を含む塗布液を、回転下にあるワイヤーバーを用いて、つなぎ目の周辺領域に厚塗部を発生させないで途中に塗布層不形成領域を残しながら塗布することによって不連続な塗布層を形成することからなる不連続な塗布層付きの長尺状シートを製造する方法を提供することである。特に、本発明は配向欠陥のない大面積の液晶パネルや光学補償シートを製造するのに有効な、不連続な配向膜形成材料塗布層を有する長尺状シートを製造する方法を提供することをその目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、途中につなぎ目を有する長尺状シートを、その長さ方向に連続的に一定速度で走行させながら、その長尺状シートの表面に膜形成成分を含む塗布液を、回転下にあるワイヤーバーを用いて塗布することによって塗布層を形成することからなる塗布層付きの長尺状シートを製造する方法において、長尺状シートの走行を続けながら、つなぎ目の前の位置にて、ワイヤーバーの回転を一旦減速もしくは停止させ、次いで、ワイヤーバーと長尺状シート表面とが塗布液を介して接触する部位の塗布液供給側に形成されている塗布液貯溜部分が解消された後にワイヤーバーを長尺状シート表面の塗布層から離脱させることを特徴とする、つなぎ目前後の領域を塗布層不形成領域とした塗布層が付いた長尺状シートの製造方法にある。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、ワイヤーバーの回転を一旦停止させる際、回転から停止に至る時間を０．１〜０．６秒とすることである。
また、本発明の不連続塗布層付き長尺状シートの製造方法は、長尺状シート表面の塗布層から一旦離脱させたワイヤーバーを回転させた状態で長尺状シート表面に塗布液を介して再度接触させる操作を含むことが好ましい。
【００１５】
本発明は、途中につなぎ目を有する長尺状シートを、その長さ方向に連続的に一定速度で走行させながら、その長尺状シートの表面に配向膜形成材料を含む塗布液を、回転下にあるワイヤーバーを用いて塗布することによって塗布層を形成することからなる配向膜形成材料塗布層付きの長尺状シートを製造する方法において、長尺状シートの走行を続けながら、つなぎ目の前の位置にて、ワイヤーバーの回転を一旦減速もしくは停止させ、次いで、ワイヤーバーと長尺状シート表面とが塗布液を介して接触する部位の塗布液供給側に形成されている塗布液貯溜部分が解消された後にワイヤーバーを長尺状シート表面の塗布層から離脱させることを特徴とする、つなぎ目前後の領域を塗布層不形成領域とした配向膜形成材料塗布層が付いた長尺状シートの製造方法にもある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明者は上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、つなぎ目の前の位置にてワイヤーバーの回転を減速あるいは停止し、塗布液貯溜部分を消失させた後、ワイヤーバーを長尺状シートから離脱させることによって、長尺状シートに厚塗部が発生することなく塗布層不形成領域が生成することを見い出した。
本発明の不連続塗布層付き長尺状シートの製造方法の塗布層不形成領域を残す操作の各段階でのワイヤーバー塗布機の断面図を図２〜４に示す。以下、図を参照しながら本発明の不連続塗布層付き長尺状シートの製造方法を説明する。
塗布層不形成領域を残す操作は、ワイヤーバーが停止あるいは減速する工程（図２）、次いでワイヤーバーと長尺状シートとが離脱する工程（図３）とからなる。塗布液を再度塗布する操作は、ワイヤーバーを回転する工程（図４）、次いでワイヤーバーと長尺状シートとが接触し、連続的に塗布する工程（図１参照）からなる。以上の塗布層不形成領域を残す操作と塗布液を再度塗布する操作とを繰り返し行うことで、不連続塗布層付き長尺状シートを製造することができる。
【００１７】
ワイヤーバーの停止あるいは減速する工程では、ワイヤーバー１１の回転により一次側塗布液槽１４から引き揚げられた塗布液、すなわち塗布液貯溜部分２１が解消する。従って、ワイヤーバーは完全に停止しなくても塗布液貯溜部分が発生しない（塗布液を引き揚げない）程度であれば回転していても良い。
【００１８】
ワイヤーバーと長尺状シートとが離脱する工程では、ワイヤーバーと長尺状シートとの離脱は、図３に示したようにワイヤーバーの前後に配置した搬送ローラ１１ａ、１１ｂのうちどちらか一方をあるいは両方をワイヤーバーの位置より上に移動して行っても、ワイヤーバーを搬送ローラの位置より下に移動して行っても良い。
【００１９】
ワイヤーバーを回転する工程では、ワイヤーバーは塗布液を引き揚げることができる程度に回転することが必要である。ワイヤーバーの回転により塗布液が引き揚げられた状態で、長尺状シートとワイヤーバーとが接触すると塗布液貯溜部分が速やかに形成され、塗布層への気泡の混入を防止することができる。また、ワイヤーバーの再回転時の加速が速すぎるとワイヤーバーが引き揚げた塗布液が気泡を巻き込みやすくなるので、緩やかに加速することが好ましい。
【００２０】
塗布液は、塗布液供給口１２から送られて、一次塗布液槽１４、さらに隔壁１８を通る連結管１９を経て二次塗布液槽１５に充填される。一次塗布液槽と二次塗布液槽の液面は、液面規制板１７により規制され、オーバーフローした塗布液は、塗布液受槽１６を介して塗布液排出口１３から排出される。塗布液を循環することで、塗布液の粘度等の変化による塗布液層の厚さの変動は少なくなる。
【００２１】
図５にワイヤーバー塗布機の平面図を示す。ワイヤーバー１０は、一般に直径５〜２０ｍｍのロッドに直径２０〜１５０μｍのワイヤーを密に巻き付けたものである。ワイヤーバーは、その一方の端部にカップリング３１で連結されたモータ３２によって回転する。このワイヤーバーの回転速度は、長尺状シートの搬送速度の０．８〜１．２倍が好ましい。また、ワイヤーバーの両端をベアリング等で支持固定しても良い。
【００２２】
以下、光学補償シートを製造するのに有効な不連続配向膜形成材料層付き長尺状シートについて説明する。
光学補償シートの支持体である長尺状シートは、透明である限り特に制限はない。可視光の透過率が８０％以上であるものが望ましく、特に正面から見たときに光学的等方性を有するものが望ましい。従って、長尺状シートは固有複屈折率の小さい材料から製造することが望ましい。このような材料として、セルローストリアセテートを使用することができる。さらにポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスフォン及びポリエーテルスルホンなどの固有複屈折率の大きい素材であっても、溶液流延、溶融押し出し等の条件、さらには縦、横方向に延伸状検討を適宜設定することにより、使用することができる。
【００２３】
また、一般的に合成樹脂はシート等に成形する場合には、成形しやすいように、あるいは成型品の耐熱性、柔軟性を上げるために可塑剤を添加して、合成樹脂の物理的な性質を改質する。可塑剤は合成樹脂と化学構造が類似する相溶性に優れているものが良いとされている。例えば、セルローストリアセテートの場合、フタル酸エステル、リン酸エステル、グリコールのエステルなどが広く用いられている。
【００２４】
さらに、長尺状シートに塗布する配向膜形成材料層との接着強度を増大させるために、下塗層を長尺状シート上に設けることが望ましい。この下塗層の形成方法及び材料などは例えば、特許２５８７３９８号に記載の形成方法及び材料を用いることができる。
【００２５】
配向膜形成材料層は、透明であって、配向処理により配向され得るものである限り特に制限はない。配向膜形成材料の例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸／メタクリル酸共重合体、スチレン／マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、スチレン／ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネート等のポリマー及びシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。好ましいポリマーの例としては、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリビニルアルコールあるいはポリビニルアルコール誘導体を挙げることができる。
【００２６】
特にポリビニルアルコールあるいはポリビニルアルコール誘導体は、液晶性ディスコティック化合物を均一に配向させる能力に優れている。ポリビニルアルコール誘導体として、例えばアルキル変性ポリビニルアルコールが挙げられる。アルキル変性ポリビニルアルコールのアルキル基は炭素原子数６〜１４が好ましく、さらに、−Ｓ−、−Ｃ（ＣＨ3 ）（ＣＮ）−、または、−Ｃ（Ｃ2 Ｈ5 ）（ＣＮ）−を介してポリビニルアルコールに結合していることが望ましい。アルキル変性ポリビニルアルコールは、末端基にアルキル基を有するものであり、けん化度８０％以上、重合度２００以上が好ましい。また、上記即鎖にアルキル基を有するポリビニルアルコールは、クラレ（株）製のＭＰ１０３、ＭＰ２０３、Ｒ１１３０のどの市販品を利用することができる。
【００２７】
本発明に用いる塗布液の溶媒は、上記の配向膜形成材料を均一に分散するものであれば特に制限はない。例えば、水、アルコール、エーテル、クロロホルムなどが挙げられる。また、塗布液の粘度や塗布量を調整するために希釈剤を加えても良い。例えば、塗布液がポリビニルアルコール、あるいはポリビニルアルコール誘導体の水溶液である場合にアルコールを加えても良い。
【００２８】
以上、光学補償シートを製造するのに有効な不連続配向形成材料層付き長尺状シートについて述べたが、本発明はこれに限定されるものではないことは明らかである。例えば、感光性材料を含む塗布液をワイヤーバーを用いて長尺シートに塗布して不連続塗布層付き長尺状シートを製造するのに適用できるものである。
【００２９】
【実施例】
［実施例１］
ゼラチン薄膜（０．１μｍ）を塗設したセルローストリアセテート（フジタック、富士写真フィルム（株）製、厚さ：１００μｍ、幅：６８０ｍｍ）の長尺状シートを、搬送速度３３ｍ／分で搬送した。そして、一方の側に、長鎖アルキル変性ポリビニルアルコール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）５重量％水溶液を塗布液とし、図５に示したワイヤーバー塗布機を用いて塗布した。そして、搬送ローラをワイヤーバーの位置より上になるように移動させながら、ワイヤーバーを停止させた。この時、搬送ローラの移動開始から、ワイヤーバーと長尺シートとが離脱するまでの時間は約０．９秒、ワイヤーバーが停止するまでの時間は０．５秒とした。
【００３０】
［比較例１］
実施例１において、ワイヤーバーの連続で回転させながら、搬送ローラをワイヤーバーの位置より上になるように移動させ、ワイヤーバーと長尺シートとを離脱させた以外は実施例１と同様にして不連続塗布層付き長尺状シートを得た。
【００３１】
上記のようにして得られた不連続塗布層付き長尺状シートの塗布層の厚塗部の存在を目視で観察した。その結果を表１に示す。なお、ここでのＡＡは厚塗部が全くない状態を、ＣＣは厚塗部の発生が顕著で実用上使用できない状態を表す。
【００３２】
【表１】
【発明の効果】
本発明の不連続塗布層付き長尺状シートの製造方法により得られた不連続塗布層付き長尺状シートは、長尺シートのつなぎ目がワイヤーバー塗布機を通過しても厚塗部が発生しない。厚塗部が発生しないので、塗布部は均一に乾燥され、工程内の搬送ロール等に塗布液が付着することがない。また、不要な塗布層を少なくできるので、コスト的にも有利になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】長尺状シートに塗布液を塗布する際のワイヤーバー塗布機の一例の断面図である。
【図２】本発明のワイヤーバーが停止あるいは減速する工程でのワイヤーバー塗布機の一例の断面図である。
【図３】本発明のワイヤーバーと長尺状シートとが離脱する工程でのワイヤーバー塗布機の一例の断面図である。
【図４】本発明のワイヤーバーを回転する工程でのワイヤーバー塗布機の一例の断面図である。
【図５】本発明に用いられるワイヤーバー塗布機の平面図である。
【符号の説明】
１０ ワイヤーバー
１１ａ、１１ｂ 搬送ローラ
１２ 塗布液供給口
１３ 塗布液排出口
１４ 一次側塗布液槽
１５ 二次側塗布液槽
１６ 塗布液受槽
１７ 液面規制板
１８ 隔壁
１９ 連結管
２０ 長尺状シート
２１ 塗布液貯溜部分
２２ 塗布層付き長尺状シート
３１ カップリング
３２ モータ
Claims (4)
- 途中につなぎ目を有する長尺状シートを、その長さ方向に連続的に一定速度で走行させながら、その長尺状シートの表面に膜形成成分を含む塗布液を、回転下にあるワイヤーバーを用いて塗布することによって塗布層を形成することからなる塗布層付きの長尺状シートを製造する方法において、長尺状シートの走行を続けながら、つなぎ目の前の位置にて、ワイヤーバーの回転を一旦減速もしくは停止させ、次いで、ワイヤーバーと長尺状シート表面とが塗布液を介して接触する部位の塗布液供給側に形成されている塗布液貯溜部分が解消された後にワイヤーバーを長尺状シート表面の塗布層から離脱させることを特徴とする、つなぎ目前後の領域を塗布層不形成領域とした塗布層が付いた長尺状シートの製造方法。
- ワイヤーバーの回転を一旦停止させる際、回転から停止に至る時間を０．１〜０．６秒としたことを特徴とする請求項１に記載の塗布層付き長尺状シートの製造方法。
- 長尺状シート表面の塗布層から一旦離脱させたワイヤーバーを回転させた状態で長尺状シート表面に塗布液を介して再度接触させる操作を含む請求項１乃至２のうちいずれかの項に記載の塗布層付き長尺状シートの製造方法。
- 途中につなぎ目を有する長尺状シートを、その長さ方向に連続的に一定速度で走行させながら、その長尺状シートの表面に配向膜形成材料を含む塗布液を、回転下にあるワイヤーバーを用いて塗布することによって塗布層を形成することからなる配向膜形成材料塗布層付きの長尺状シートを製造する方法において、長尺状シートの走行を続けながら、つなぎ目の前の位置にて、ワイヤーバーの回転を一旦減速もしくは停止させ、次いで、ワイヤーバーと長尺状シート表面とが塗布液を介して接触する部位の塗布液供給側に形成されている塗布液貯溜部分が解消された後にワイヤーバーを長尺状シート表面の塗布層から離脱させることを特徴とする、つなぎ目前後の領域を塗布層不形成領域とした配向膜形成材料塗布層が付いた長尺状シートの製造方法。
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