JP5875362B2 - パターン位相差フィルム、その製造方法、光学積層体の製造方法、3d画像表示装置、及びマスク - Google Patents
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Description
また、本発明は、裁断又は他の光学素子との位置合わせが容易なパターン位相差フィルム、並びにその簡易な製造方法、及びそれを有する3D画像表示装置を提供することを課題とする。
また、本発明は、クロストークの軽減に寄与するパターン位相差フィルム、その簡易な製造方法、それを有する3D画像表示装置、及びそれを利用した光学積層体の製造方法を提供することを課題とする。
[1] 画像表示装置の表示画素部に貼合される表示画素領域を有するパターン位相差フィルムであって、
前記表示画素領域が、ストライプ状に交互に配置されているパターンを有し、面内遅相軸方向及び位相差の少なくとも一方が互いに異なる第1位相差領域及び第2位相差領域と、
前記第1位相差領域と前記第2位相差領域との間に有する境界部とを有し、
前記境界部のうち少なくとも1つが、他の前記境界部の幅と異なる基準境界部であるパターン位相差フィルム。
[2] 前記基準境界部の幅が、前記境界部の幅より広い[1]のパターン位相差フィルム。
[3] 前記基準境界部の幅が、前記境界部の幅より狭い[1]のパターン位相差フィルム。
[4] 前記基準境界部が、前記表示画素領域の略中央に位置する[1]〜[3]のいずれかのパターン位相差フィルム。
[5] 前記基準境界部が、前記表示画素領域の略端部に位置する[1]〜[3]のいずれかのパターン位相差フィルム。
[6] 前記境界部及び前記基準境界部が、前記第1位相差領域及び前記第2位相差領域の配向状態とは異なる配向状態からなる[1]〜[5]のいずれかのパターン位相差フィルム。
[7] 前記第1及び第2位相差領域が、面内遅相軸が互いに直交し、且つ前記境界部及び前記基準境界部の面内遅相軸方向が、前記第1位相差領域及び前記第2位相差領域の面内遅相軸方向の略中間値である[6]のパターン位相差フィルム。
[8] 前記第1及び第2位相差領域が、液晶を主成分とする同一の硬化性組成物から形成されている[1]〜[7]のいずれかのパターン位相差フィルム。
[9] 前記第1及び第2位相差領域の一方が、ディスコティック液晶の垂直直交配向状態を固定してなる領域であり、他方が、ディスコティック液晶の垂直平行配向状態を固定してなる領域である[1]〜[8]のいずれかのパターン位相差フィルム。
[10] [1]〜[9]のいずれかのパターン位相差フィルムの製造方法であって、
長尺のフィルムを搬送しつつ、該フィルムの表面に、長手方向に沿って、表示画素領域を形成することを特徴とするパターン位相差フィルムの製造方法。
[11] パターン露光により表示画素領域のパターンを形成する露光工程を含む[10]の方法。
[12] 前記露光がハーフ露光である[11]の方法。
[13] 前記露光工程において、開口部と遮光部とを有し、フィルム搬送方向に直交する方向の露光量が異なるように、前記開口部と前記遮光部との間に任意の方向に開口率が変化する開口率調整部を少なくとも1つ有するパターン露光用マスクを介してパターン露光する[11]又は[12]の方法。
[14] 前記露光工程が、液晶を主成分とする同一の硬化性組成物の塗布層を表面に有する長尺のフィルムを搬送しつつ、該塗布層をパターン露光する工程である[11]〜[13]のいずれかの方法。
[15] 前記露光工程が、配向膜を表面に有する長尺のフィルムを搬送しつつ、該配向膜をパターン露光する工程である[11]〜[14]のいずれかの方法。
[16] フィルム表面に形成された前記基準境界部を基準線として、長尺状のパターン位相差フィルムを裁断する工程をさらに含む[10]〜[15]のいずれかの方法。
[17] ストライプ状に交互に配置されている、面内遅相軸方向及び位相差の少なくとも一方が互いに異なる第1位相差領域及び第2位相差領域と、前記第1位相差領域と前記第2位相差領域との間に境界部とを有するパターン位相差フィルムを、前記境界部を基準線として、光学要素の光学単位又は光学軸と位置合わせして貼り付けることを含む光学積層体の製造方法。
[18] 前記境界部のうち少なくとも1つが、他の前記境界部の幅と異なる基準境界部であり、前記基準境界部を基準線として光学要素の光学単位又は光学軸と位置合わせして貼り合せる[17]の方法。
[19] 前記光学要素が表示素子であり、且つ前記光学単位が画素である[17]又は[18]の方法。
[20] 3D画像表示装置に用いられる光学積層体の製造方法である[17]〜[19]のいずれかの方法。
[21] [1]〜[9]のいずれかのパターン位相差フィルムを有する3D画像表示装置。
[22] 開口部と遮光部とを有し、前記開口部と前記遮光部との間に任意の方向に開口率が変化する開口率調整部を少なくとも1つ有するパターン露光用マスク。
また、本発明によれば、裁断又は他の光学素子との位置合わせが容易なパターン位相差フィルム、その簡易な製造方法、及びそれを有する3D画像表示装置を提供することができる。
また、本発明によれば、クロストークの軽減に寄与するパターン位相差フィルム、それを有する3D画像表示装置、及びそれを利用した光学積層体の製造方法を提供することができる。
本明細書において、「長手方向」という場合は、パターン位相差フィルムのストライプ状のパターンの長さ方向をいい、パターン周期方向と直交する方向をいう。本明細書では、長尺状のパターン位相差フィルムでは、フィルムの長手方向と、パターンの長手方向は一致する。
また、本明細書では、「パターン位相差フィルム」の用語は、実際に使用される大きさに裁断された形態のフィルムのみならず、長尺状のパターン位相差フィルムや、ロール形態に巻き上げられたロール状のパターン位相差フィルム等、裁断前の形態のフィルムに対しても用いるものとする。
また、本明細書では、パターン位相差フィルムの「表示画素領域」とは、これと貼合する表示装置の表示画素部(表示可能なTFTアレイ領域に対応した領域、ゲート、データバスラインを含む)に貼合される領域をいう。
しかしながら、アライメントマークや基準などがないと、図11(a)に示す通り、表示画素との位置ズレが生じる場合があり、クロストークが発生する原因となる。クロストークの発生を防止するために、精密なアライメント配置、位置合わせが要求されるが、アライメントマークや基準がないと、パターニングラインの平行度の確認を含め、容易ではない。
長尺フィルム上に、一方向に配向処理された配向膜を形成する工程と、
該配向膜を、パターン露光して、露光部に、配向処理によって生じた配向制御能とは異なる配向制御能を有する第1の配向制御領域を、未露光部に、配向処理によって生じた配向制御能を有する第2配向制御領域を形成するパターン露光工程と、
該配向膜上に、液晶を主成分とする硬化性液晶組成物の塗布層を形成し、
前記塗布層中の液晶を、第1の配向制御領域、及び第2の配向制御領域のそれぞれの配向制御能により、互いに異なる方向に配向させる工程と、
上記配向状態を、維持したまま配向状態を固定し、第1及び第2位相差領域を形成する工程とを含む方法である。
前記方法は、パターン位相差フィルムの基準境界部又は境界部を目印にして、光学要素の光学単位又は光学軸と位置合わせして貼合わせることを特徴とする。表示画素領域と位置合わせする光学要素の一例は、表示素子であり、光学単位又は光学軸の一例は、画素であり、具体的には、液晶パネルの画素、偏光膜の透過軸である。
図6の開口部の幅Pが363μm、長さが20mm、移動幅Wが0μmのパターン露光用マスクを用いて、位相差フィルムを作製した。表示画素領域には、互いの面内遅相軸が直交し(±45度方向に遅相軸を有する)、位相差がλ/4である、第1及び第2位相差領域を、配向膜及びディスコティック液晶を利用して、それぞれ形成した。境界部の幅は、5μmであり、境界部と区別可能な基準境界部は存在しなかった。また、第1及び第2位相差領域のピッチは約363μmであった。偏光顕微鏡で観察したところ(クロスニコル下)、境界部と第1及び第2位相差領域とは容易に認識でき、区別することが可能であった。
実際の表示パネル貼合では、図10に示すように、液晶表示パネルのフロント側偏光板の吸収軸に対して、直交する配置に直線偏光子を配置し、それを通して、偏光顕微鏡(カメラ)で認識する配置とした。このようにすることにより、アライメントの基準となる境界部をはっきり認識することができ、表示パネルとの高精度(±10μm)の貼合ができた。
図6の開口部の幅Pが363μm、長さが20cm、移動幅Wが5μmのパターン露光用マスクを用いて、図1〜図3と同様の構成の位相差フィルムを作製した。表示画素領域には、互いの面内遅相軸が直交し(±45度方向に遅相軸を有する)、位相差がλ/4である、第1及び第2位相差領域を、配向膜及びディスコティック液晶を利用して、それぞれ形成した。境界部の幅は、5μmであり、基準境界部の幅は10μmであった。また、第1及び第2位相差領域のピッチは約363μmであった。偏光顕微鏡で観察したところ、境界部と基準境界部との幅の違いは容易に認識でき、区別することが可能であった。
図7の開口部の幅Pが363μm、長さが20cm、移動幅Wが5μmのパターン露光用マスクを用いてパターン位相差フィルムを作製した以外は、実施例2と同様にして位相差フィルムを作製した。境界部の幅は、10μmであり、基準境界部の幅は5μmであった。偏光顕微鏡で観察したところ、境界部と基準境界部との幅の違いは容易に認識でき、区別することが可能であった。
図5の開口部の幅Pが363μm、長さが20cm、移動幅Wが2μmのパターン露光用マスクを用いてパターン位相差フィルムを作製した以外は、実施例2と同様にして位相差フィルムを作製した。境界部の幅は、5μmであり、基準境界部の幅は8μmであった。偏光顕微鏡で観察したところ、境界部と基準境界部との幅の違いは容易に認識でき、区別することが可能であった。
実施例1において、2回の直線偏光露光を光配向膜(Rolic製)に照射した後、棒状重合性液晶を塗布することにより第1及び第2位相差領域を形成した以外は同様の方法によりパターン位相差フィルムを形成した。
実施例1と同様にして、基準境界部が存在しない位相差フィルムを作製した。マーク入りガラス基板を用いて、作製したパターン位相差フィルムを用いて、境界部をアライメントマークとして利用せず、フィルム裁断端(エッジ)を利用して、アライメント実験を行った結果、平行度の確認、位置合わせが極めて困難であり、目標ラインの特定に長時間を要した。また、高精度のアライメントが実際上できなかった。
13 支持体フィルム
14 第1位相差領域
15 第2位相差領域
16 表示画素領域
17 境界部
18 基準境界部
P 開口部及び遮光部の幅
W 移動幅
Claims (19)
- 画像表示装置の表示画素部に貼合される表示画素領域を有するパターン位相差フィルムであって、
前記表示画素領域が、ストライプ状に交互に配置されているパターンを有し、面内遅相軸方向及び位相差の少なくとも一方が互いに異なる第1位相差領域及び第2位相差領域と、
前記第1位相差領域と前記第2位相差領域との間に有する境界部とを有し、
前記境界部のうち少なくとも1つが、他の前記境界部の幅と異なる基準境界部であるパターン位相差フィルム。 - 前記基準境界部の幅が、前記境界部の幅より広い請求項1に記載のパターン位相差フィルム。
- 前記基準境界部の幅が、前記境界部の幅より狭い請求項1に記載のパターン位相差フィルム。
- 前記基準境界部が、前記表示画素領域の略中央に位置する請求項1〜3のいずれか1項に記載のパターン位相差フィルム。
- 前記基準境界部が、前記表示画素領域の略端部に位置する請求項1〜3のいずれか1項に記載のパターン位相差フィルム。
- 前記境界部及び前記基準境界部が、前記第1位相差領域及び前記第2位相差領域の配向状態とは異なる配向状態からなる請求項1〜5のいずれか1項に記載のパターン位相差フィルム。
- 前記第1及び第2位相差領域が、面内遅相軸が互いに直交し、且つ前記境界部及び前記基準境界部の面内遅相軸方向が、前記第1位相差領域及び前記第2位相差領域の面内遅相軸方向の略中間値である請求項6に記載のパターン位相差フィルム。
- 前記第1及び第2位相差領域が、液晶を主成分とする同一の硬化性組成物から形成されている請求項1〜7のいずれか1項に記載のパターン位相差フィルム。
- 前記第1及び第2位相差領域の一方が、ディスコティック液晶の垂直直交配向状態を固定してなる領域であり、他方が、ディスコティック液晶の垂直平行配向状態を固定してなる領域である請求項1〜8のいずれか1項に記載のパターン位相差フィルム。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のパターン位相差フィルムの製造方法であって、
長尺のフィルムを搬送しつつ、該フィルムの表面に、長手方向に沿って、表示画素領域を形成することを特徴とするパターン位相差フィルムの製造方法。 - パターン露光により表示画素領域のパターンを形成する露光工程を含む請求項10に記載の方法。
- 前記露光に用いる露光装置の開口部の形状を変えることにより露光量を変更する工程を含む請求項11に記載の方法。
- 前記露光工程において、開口部と遮光部とを有し、フィルム搬送方向に直交する方向の露光量が異なるように、前記開口部と前記遮光部との間に任意の方向に開口率が変化する開口率調整部を少なくとも1つ有するパターン露光用マスクを介してパターン露光する請求項11又は12に記載の方法。
- 前記露光工程が、液晶を主成分とする同一の硬化性組成物の塗布層を表面に有する長尺のフィルムを搬送しつつ、該塗布層をパターン露光する工程である請求項11〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記露光工程が、配向膜を表面に有する長尺のフィルムを搬送しつつ、該配向膜をパターン露光する工程である請求項11〜14のいずれか1項に記載の方法。
- ストライプ状に交互に配置されている、面内遅相軸方向及び位相差の少なくとも一方が互いに異なる第1位相差領域及び第2位相差領域と、前記第1位相差領域と前記第2位相差領域との間に境界部とを有するパターン位相差フィルムを、前記境界部を基準線として、光学要素の光学単位又は光学軸と位置合わせして貼り付けることを含む光学積層体の製造方法であって、前記境界部のうち少なくとも1つが、他の前記境界部の幅と異なる基準境界部であり、前記基準境界部を基準線として光学要素の光学単位又は光学軸と位置合わせして貼り合せる上記の方法。
- 前記光学要素が表示素子であり、且つ前記光学単位が画素である請求項16に記載の方法。
- 3D画像表示装置に用いられる光学積層体の製造方法である請求項16又は17に記載の方法。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のパターン位相差フィルムを有する3D画像表示装置。
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