JP6232189B2 - 光学フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光学フィルムの製造方法に関する。詳細には、本発明は、長尺状の光学フィルムの走行状態を制御して、長手方向と平行に光学フィルムを切断する方法に関する。

近年、テレビやインフォメーションディスプレイ等の画面の大型化や、スマートフォンやタブレット型パソコン等のモバイル機器の急速な普及に伴って、画像表示装置の画質向上に関する要求の多様化、高度化が進んでいる。画像表示装置には、様々な光学フィルムが用いられている。例えば、液晶表示装置は、その画像表示の原理から偏光板が必須の構成要素であり、その他にも、位相差フィルムや視野角拡大フィルム等の光学フィルムが用いられている。また、立体映像装置等では、互いに異なる偏光特性を有する右目用映像形成領域と左目用映像形成領域とが交互にストライプ状に形成されたパターン光学フィルムが用いられる。

光学フィルムの製造においては、一般に、長尺状のフィルム（ウェブ）を長手方向に搬送しながら、塗布、延伸、貼合等によって所定の光学特性が付与される。その後、長尺状に形成された光学フィルムは、所定位置で切断加工され、映像表示装置の画面サイズと合致する製品サイズの枚葉体が形成される。

これらの光学フィルムの多くは、光学特性の異方性に基づいてその機能を発揮するものである。そのため、画像表示装置の画質向上には、光学フィルムの光軸方向が一定であることが求められる。光学フィルムの光軸方向を均一とするためには、塗布、延伸、貼合等の各工程での軸方向が一定であることに加えて、フィルムを切断加工する際の加工精度（切断の位置や角度の正確さ）を高めることが重要である。また、パターン光学フィルム等では、表示装置の画素と光学フィルムのパターンのピッチを合致させる必要があるため、軸方向が一定であることに加えて、所定の位置で切断が行われる必要がある。

しかしながら、長尺状のフィルムを巻回体から巻き出しながら搬送すると、フィルムの厚みムラや張力の不均一等に起因する蛇行が生じ、切断加工の位置や角度にズレが生じる。このような蛇行による加工のずれを防止するため、一般には、エッジポジションコントローラ（ＥＰＣ：登録商標）が用いられる。ＥＰＣは、フィルムのエッジを検出し、その位置が常に一定となるように、フィルムの走行を制御するシステムである。

フィルムのエッジを検出して蛇行を補正する方法は、数ｍｍ程度の精度で、フィルム走行位置の制御および補正が可能である。しかしながら、フィルム端部にカール等の変形が生じている場合は、カールの発生状態等によってエッジの位置が微妙に変化するため、μｍレベルの精度での位置制御は困難である。一方で、表示画像の高画質化や高精細化等の要求に応えるために、より高精度でフィルム搬送を制御して、光学フィルムの光軸方向や切断位置を一定とすることが求められるようになっている。

このような課題に鑑み、長尺状フィルムの長手方向（走行方向）に所定間隔で付されたマークを検出することにより、フィルムの走行状態を検知して位置補正を行うことが提案されている。例えば、特許文献１では、フィルム搬送経路の上流で基準位置にマークを形成し、このマークを下流で検出することにより、フィルムの搬送状態（蛇行角度θ）を算出し、当該算出結果に基づいて走行状態を検知する方法が開示されている。

特開２０１２−２３０３８０号公報

特許文献１のように、マークを検出することによってフィルム走行位置の検知および補正を行えば、フィルム端部にカール等の変形が生じていても、正確な位置制御を行うことが可能となる。しかしながら、特許文献１に開示されている方法によって、搬送経路の上流で付されたマークを下流で検出して蛇行角度θを正確に算出するためには、マークの形成から検出までのスパンを長くする必要がある。そのため、走行状態（例えば蛇行角度）の異常が、上流にフィードバックされて位置補正が行われるまでに時間を要し、その間の製品は不良品となるため、歩留りの低下を招く傾向がある。一方、マークの形成から検出までのスパンを短くすると、蛇行角θの算出精度が低下するため、所期の位置で切断が行われるようにフィルムの走行位置を制御することが困難となる傾向がある。

また、光学フィルムの製造においては、塗布、延伸、貼合、切断等の複数の工程が順次行われる。このような複数の工程を経る場合に、各工程において、マークを検出する方法によりフィルムの走行状態を検知して走行状態の補正を行おうとすると、先の工程で付されたマークが後の工程で検出されてしまうとの誤検出を生じる等の問題も発生し得る。さらには、上流で付されたマークを下流で検出する方法は、マークを形成するための装置や制御機構が複雑となる傾向がある。

上記課題に鑑み、本発明は、長尺状の光学フィルムを所定位置で切断する際に、簡便かつ高精度にフィルムの走行位置を検出し、走行位置のズレを補正することによって、光学フィルムを歩留り高く生産することを目的とする。

本発明は、光学フィルムの製造方法であって、長尺状の光学フィルムを、長手方向と平行な方向に切断する工程（切断工程）を有する。光学フィルムは、長手方向に延在する第一の領域と第二の領域を有し、第一の領域と第二の領域とは、偏光状態が互いに異なる光学特性を有している。

本発明の光学フィルムの製造方法は、位置検出工程、位置補正工程、および切断工程を有する。位置検出工程は、長手方向に走行する光学フィルムの幅方向における走行位置が、位置検出部よって検出される工程である。位置検出部では、光学フィルムの第一の領域と第二の領域との境界線が、互いに異なる偏光に基づいて形成される明暗により、光学的に検出される。位置補正工程は、位置検出工程における検出結果に応じて、光学フィルムの走行位置が幅方向において一定に保たれるように、幅方向の走行位置が補正される工程である。切断工程は、光学フィルムが、長手方向と平行な方向に所定位置で切断される工程である。

さらに、本発明は、長尺状の光学フィルムを、長手方向と平行に走行させるための光学フィルム走行制御システムに関する。本発明の光学フィルム走行制御システムは、位置検出部および位置補正機構を備える。位置検出部は、長手方向に走行する光学フィルムの幅方向における走行位置を検出する。位置検出部では、互いに異なる偏光に基づいて形成される明暗により、パターン境界の検出が行われる。位置補正機構は、位置検出部での検出結果に応じて、光学フィルムの走行位置が幅方向において一定に保たれるように幅方向の走行位置を補正する。

一実施形態において、本発明に用いられる光学フィルムは、第一の領域と第二の領域とが互いに直交する光学特性を有している。この場合、位置検出部において、第一の領域と第二の領域との境界を、白黒（受光素子に光が到達する部分と光がほとんど到達しない部分）の境界として検出可能である。そのため、境界の位置検出の際に、第一の領域と第二の領域のコントラストが高められ、検出精度が高められる。

本発明によれば、光学フィルムの第一の領域と第二の領域とが、偏光状態の異なる光学特性を有していることを利用して、偏光手段を介して、両者の境界線が検出される。そして、この境界線の位置が一定となるように、光学フィルムの走行位置の制御（補正）が行われる。そのため、光学フィルムの端部にカール等の変形が生じている場合等でも、光学フィルムの走行位置が一定となるように、走行位置の補正が可能となる。このように、光学特性の異なる第一の領域と第二の領域との境界を基準とした走行位置の補正が行われることによって、走行位置検出基準となる境界線と、切断工程での切断位置との相対的な位置関係が一定に保たれる。そのため、切断工程において、所期の位置で、境界の延在方向と平行な方向、すなわち長手方向と平行に光学フィルムを切断できる。

また、本発明によれば、位置検出のためにマーク等を付す必要がないため、搬送装置の構成や制御を簡素化できる。さらに、位置補正機構を、位置検出部の搬送経路上流の近傍位置に配置可能であるため、蛇行等の走行位置や走行角度のズレが、短時間で上流にフィードバックされる。このような構成によって、切断位置や切断方向が所期の位置から外れた不良品の発生が抑制され、光学フィルムの歩留りを向上できる。

光学フィルムの構成例を模式的に表す図である。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は幅方向における断面図である。 光学フィルムの製造工程、および光学フィルム走行制御システムの構成の概要を表す断面図である。 図３の要部の斜視図である。 位置検出部の構成例、および位置検出の原理を説明するための概念図である。 パターン境界を検出することによりフィルムの走行位置の補正が行われる様子を説明するための模式的断面図である。 フィルムのエッジを検出することによりフィルムの走行位置の補正が行われる様子を説明するための模式的断面図である。 光学フィルムが切断加工される様子の一例を模式的に表す平面図である。 パターン光学フィルムの走行位置が補正された場合における切断線の様子を模式的に表す平面図である。 光学フィルムの構成例を模式的に表す断面図である。 位置検出部の構成例、および位置検出の原理を説明するための概念図である。 位置検出部の構成例、および位置検出の原理を説明するための概念図である。 パターン光学フィルムの構成例を模式的に表す図である。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は幅方向における断面図である。 パターン光学フィルムの構成例を模式的に表す断面図である。 パターン光学フィルムの構成例を模式的に表す平面図である。

まず、本発明に用いられる光学フィルムについて説明する。図１（Ａ）は、光学フィルムの構成例を模式的に表す平面図であり、図１（Ｂ）はその断面図である。光学フィルム１は、第一の領域１０１と第二の領域１０２とを有する。第一の領域１０１および第二の領域１０２は、長手方向（ＭＤ方向）に延在している。そのため、第一の領域１０１と第二の領域１０２との境界線１０５も長手方向に延在している。この長尺状の光学フィルム１は、切断工程を経て、最終的には、所定形状の枚葉体の光学フィルム１ａ〜１ｈに切断され、製品となる。

光学フィルム１の第一の領域１０１と第二の領域１０２とは、偏光状態が互いに異なる光学特性を有している。第一の領域と第二の領域の「偏光状態が互いに異なる」とは、直交ニコルあるいは平行ニコルに配置された２枚の偏光板（偏光子と検光子）の間に、光学フィルムが任意の角度で配置された場合に、第一の領域と第二の領域との透過率が異なる場合を意味する。例えば、第一の領域と第二の領域の偏光軸方向が異なる場合や、第一の領域と第二の領域が異なる複屈折特性（リターデーションや光軸方向）を有している場合、両者の偏光状態は互いに異なる。

光学フィルム１は、光学等方性フィルムや光学異方性フィルムからなる基材フィルム１１０上に、第一偏光領域１３１と第二偏光領域１３２を有する。光学異方性フィルムとしては、位相差板や偏光板等が挙げられる。第一偏光領域１３１および第二偏光領域１３２のそれぞれは、長手方向に延在する帯状に形成されており、境界線１０５に沿って両者は隣接している。このような光学フィルムは、長尺の基材フィルム１１０を長手方向に搬送しながら、その上に偏光領域１３１，１３２を塗布等により形成することによって製造される。第一偏光領域１３１と第二偏光領域１３２とは、例えば吸収軸方向が直交するように構成されている。図１に示す構成において、第一偏光領域１３１は、長手方向に吸収軸１３１ａを有し、第二偏光領域１３２は、幅方向に吸収軸１３２ａを有する。第一偏光領域１３１および第二偏光領域１３２の幅は特に制限されないが、例えば、１μｍ〜１０ｃｍ程度である。

長手方向に連続して製造された光学フィルムは、最終的には、映像表示装置の画面サイズに合わせた枚葉体１ａ〜１ｈに切断されて、製品となる。本発明は、このように長尺状に形成された光学フィルムを、長手方向と平行な方向に所定位置で切断する方法、および当該切断に用いられる光学フィルム走行制御システムに関する。なお、フィルムの打ち抜き切断加工のように、長手方向と平行な方向への切断と当時に、長手方向の直交方向（幅方向）の切断が行われてもよい。

図２は、本発明の光学フィルムの製造工程、および当該製造工程に用いられる光学フィルム走行制御システムの構成概要を表す断面図である。図３は、図２における要部の斜視図である。光学フィルム走行制御システム５００は、位置検出部２０と、位置補正機構３０を備える。位置検出部２０は、ＭＤ方向に走行する光学フィルム１の幅方向における走行位置を検出する。位置補正機構３０は、位置検出部２０における走行位置検出結果に応じて、光学フィルムの走行位置が一定に保たれるように、幅方向の走行位置を補正する。位置補正機構３０は、例えば、アクチュエータ等の動作部３１を備えるガイドローラ３２を有し、位置検出部２０と動作部３１とは、適宜の制御部４０を介して連動されている。

図４は、位置検出部２０の構成例、および偏光を利用した位置検出の原理を説明するための概念図である。位置検出部２０において、フィルム走行面Ｓの法線上には、光源２１と受光部２９とが、フィルム走行面Ｓに対峙して設けられている。図４では、光源２１とフィルム走行面との間に、偏光板２３が設けられている。偏光板２３は、光学フィルムの走行方向と直交する方向、すなわち幅方向に吸収軸を有する。

偏光板２３の吸収軸方向と、光学フィルムの第一の領域上の偏光領域１３１の吸収軸方向は、直交する。光源２１から射出された光（例えば、自然光）は、偏光板２３により、紙面法線方向に振動する光が吸収され、紙面左右方向に振動する直線偏光として光学フィルム１側に射出される。偏光板２３の吸収軸方向と偏光領域１３１の吸収軸方向１３１ａが直交するため、偏光板２３から射出された直線偏光は、第一の領域上の偏光領域１３１により吸収される。一方、偏光板２３の吸収軸方向と、光学フィルムの第二の領域上の偏光領域１３２の吸収軸方向１３２ａは、平行である。そのため、光源２１から射出され、偏光板２３を透過した直線偏光は、第二の領域上の偏光領域１３２では吸収されず、受光部２９側に射出される。

受光部２９は、例えば、フォトダイオードアレイやカメラ等のイメージセンサであり、幅方向に複数の受光素子を備える。図４に示す形態では、第一の領域１０１の偏光層で光が吸収されるため、第一の領域１０１の位置に対応する受光素子（図４において、受光部２９の右側半分）には光源２１からの光が到達せず（あるいは僅かな光のみが到達し）、第二の領域１０２の位置に対応する受光素子（図４において、受光部２９の左側半分）にのみ、光源２１からの光が到達する。そのため、光学フィルム１の第一の領域１０１と第二の領域１０２との境界１０５の位置は、受光部内の各受光素子に到達する光量が所定の閾値を超える位置、すなわち、明暗の境界として、受光部により検出される。明暗の境界、すなわち第一の領域と第二の領域との境界は、各受光素子の受光量等に基づいて、画像解析等によって検出することもできる。

図４では、光源２１とフィルム走行面Ｓとの間に、偏光板２３を備える例が図示されているが、偏光板は、光学フィルム走行面Ｓの法線上に配置されていればよい。例えば、図４において、光源２１とフィルム走行面Ｓとの間の偏光板２３に代えて、受光部２９とフィルム走行面Ｓとの間に、偏光板２５を設けることもできる。この場合、光源２１から光学フィルム１へ入射した光は、第一の領域１０１と第二の領域１０２とで、それぞれ直交する直線偏光として偏光板２５側に射出される。一方の領域からの光は直線偏光板２５で吸収され、他方の領域からの光は直線偏光板２５を透過するため、先の場合と同様に、明暗の境界に基づいて境界線１０５の位置が検出される。

なお、光源２１から受光部２９までの光路上には、レンズやミラー等の光学素子が配置されていてもよい。ミラー等が配置されている場合、「『光学フィルム走行面の法線上』に、光源，（円）偏光板，受光部等が配置される」とは、光源から受光部までの光路とフィルム走行面Ｓが直交しており、当該光路上に（円）偏光板等の光学素子が配置されている場合を包含する。

光学フィルム走行制御システム５００において、位置検出部２０は、位置補正機構３０のガイドローラ３２の近傍に配置されている。位置検出部２０による位置検出結果は、制御部４０に出力される。制御部４０には、予め、光学フィルムの走行基準位置Ｖが設定されており、位置検出部２０での検出結果（光学フィルムの境界線１０５の位置）が、基準位置Ｖと一致しているか否かが判定される。フィルムの走行位置が走行基準位置と一致していない場合、走行位置が基準位置に対してどちら側にずれているかが判定されるとともに、光学フィルム１の走行位置と基準位置との距離が算出される。当該算出結果に基づいて、制御部４０は、光学フィルム１の境界線１０５走行位置の基準位置Ｖからのずれを修正させるべく、位置補正機構３０に指令を送信し、動作制御（位置補正）が行われる。なお、制御部４０に所定の閾値が予め入力され、境界線１０５の走行位置と基準位置Ｖとの距離が閾値以上である場合のみ、上記動作制御が行われてもよい。

位置補正機構３０は、フィルムの走行位置を幅方向で変更（制御）可能なものであれば、その構成は特に限定されない。位置補正機構３０は、例えば、アクチュエータ等の動作部３１が設けられたガイドローラ３２を備え、制御部４０からの指令に従って、動作部３１がガイドローラ３２の姿勢（位置や角度等）を変更することによって、フィルム走行位置の補正を行う。

図５は、位置検出部２０が境界１０５を検出することにより、フィルムの走行位置の補正が行われる様子を表す断面図である。位置検出部２０によって境界１０５の位置が検出され、その位置が基準位置Ｖと一致するように位置補正機構３０による走行位置の補正が行われる。そのため、光学フィルム１のエッジから切断線形成位置Ｃ１までの距離がＷ_１である図５（Ａ）、および光学フィルム１のエッジから切断線形成位置Ｃ１までの距離がＷ_２である図５（Ｂ）のいずれの場合も、境界１０５が基準位置Ｖに戻るように、位置補正機構３０による走行位置の補正が行われる。そのため、境界線１０５が長手方向と平行に形成されていれば、光学フィルムの端部にカール等の変形が生じている場合でも、光学フィルムが長手方向と平行に走行するように制御を行うことができ、光学フィルム走行制御システム内での切断線形成位置Ｃ１の幅方向の位置を一定に保つことができる。

図６は、位置検出部２２０がフィルムのエッジ位置Ｅを基準として位置検出を行うことにより、フィルムの走行位置の補正が行われる場合を表している。光学フィルム１のエッジＥから切断線形成位置Ｃ２０１までの距離がＷ_１（図６（Ａ））からＷ_２（図６（Ｂ））に変化すると、光学フィルム走行制御システム内での切断線形成位置Ｃ２０１の幅方向の位置も変化する。そのため、フィルムの端部にカール等の変形が生じていると、切断線形成（予定）位置Ｃ２０１が所期の基準位置とは異なる位置となるような走行制御が行われ、後の切断工程において、所期の位置とは異なる位置に切断線が形成されてしまう。

本発明においては、図５に示すように、光学フィルムの第一の領域と第二の領域とが異なる偏光特性を有することを利用して、両者の境界１０５を、偏光素子を備える位置検出部２０によって検出し、その位置が一定となるように制御が行われる。そのため、光学フィルムの端部に変形が生じている場合等でも、切断線形成（予定）位置が一定となるように、走行の制御を行うことができる。なお、図４および図５では、光学フィルム１のエッジ付近に第一の領域１０１および第二の領域１０２が設けられた例が図示されているが、光学フィルムの幅方向中央付近に第一の領域、第二の領域およびその境界線を有する場合であっても、同様の原理により、フィルムの走行位置の検知および補正を行うことができる。

上記は、位置検出部２０が、光学フィルム１の第一の領域１０１と第二の領域１０２との境界１０５の幅方向の位置を検出する例について説明したが、位置検出部２０は、境界線１０５の位置に加えて、境界線の走行角度等を検出するように構成されていてもよい。例えば、面状の光源２１、および複数の受光素子が面状に配置された受光部２９（例えば、カメラ等）が用いられる場合は、明暗の境界が二次元で検出されるため、境界線１０５の走行角度を求めることができる。この場合、位置補正機構３０により、境界線１０５の位置が基準位置Ｖと一致するように走行位置の補正が行われるとともに、境界線の走行方向が一定となるように、フィルムの走行状態が制御されてもよい。例えば、２本以上のガイドローラ（例えば、ガイドローラ３２に加えてガイドローラ５５）を、制御部４０からの指令に基づいて動作可能に構成すれば、フィルムの走行角度の制御を行い得る。

なお、光学フィルム走行制御システムは、位置検出部２０が、偏光に基づいて形成される明暗によって第一の領域と第二の領域との境界１０５を検出できるように構成されていれば、位置補正機構３０や制御部４０の構成は特に限定されない。位置補正機構や制御部としては、例えば、フィルムのエッジを検出して蛇行を補正するシステム（エッジポジションコントローラ）に用いられる位置補正機構や制御部と同様の構成のものを適宜に採用できる。

本発明の光学フィルムの製造方法では、図２に示すように、長尺状の光学フィルム１の巻回体２が繰出部５０にセットされる。光学フィルム１は、繰出部５０から、搬送ローラ５１，５２，５３を経て、位置補正機構３０のガイドローラ３２上に搬送され、位置検出部２０で第一の領域と第二の領域との境界の位置検出が行われる。

位置検出工程では、前述のように、第一の領域１０１と第二の領域１０２とが境界線１０５を境に光学フィルムの偏光特性が異なることを利用して、偏光素子を備える位置検出部２０によって、走行状態が検出される。位置補正工程では、検出された境界線１０５の位置が、予め設定された走行基準位Ｖと一致しているか否かが判断される。両者が不一致の場合（あるいは両者の距離が閾値以上である場合）は、境界１０５の位置が走行基準位置Ｖと一致するように、位置補正機構３０による走行位置の補正（動作制御）が行われる。

その後、光学フィルム１は、ガイドローラ５５経て切断加工部６０へ搬送される。搬送経路の上流で幅方向の走行位置の補正が行われているため、光学フィルム１は、第一の領域と第二の領域との境界１０５が、ガイドローラ５５上の幅方向の所定位置を通過した後、その走行状態を保って切断加工部６０へと導入される。これに伴って、切断線形成（予定）位置Ｃ１も、ガイドローラ５５上の幅方向の所定位置を通過した後、その走行状態を保って切断加工部６０へと導入される。

切断工程では、切断加工部６０によって、光学フィルム１が、境界線１０５の延在方向と平行な方向に切断される。図７は、切断加工部６０によって、光学フィルム１が切断加工される様子を模式的に表す平面図である。上流で幅方向の位置検出が行われ、走行位置が補正された光学フィルム１は、例えば、一定の間隔の切断線Ｃ１１〜Ｃ１４に沿って切断され、複数の切断片１Ａ，１Ｂ，１Ｃとされる。光学フィルム１の幅方向端部の余白部１Ｘは、切断加工部６０よる切断によって除去される。

各切断片１Ａ，１Ｂ，１Ｃの幅は、光学フィルムの用途等に応じて任意に設定され得る。例えば、光学フィルムが液晶表示装置等の画像表示装置に用いられる場合、各切断片の切断幅は、画面サイズ（画面の幅または画面高さ）に合わせて設定される。なお、図７では、第一の領域１０１および第二の領域１０２は、余白部１Ｘに含められ、切断によって除去される形態が図示されているが、製品の仕様等によっては、第一の領域および第二の領域は製品部分（切断片１Ａ〜１Ｃ）に含まれてもよい。

図８は、光学フィルム１の走行位置が補正された場合の切断線の様子を模式的に表す平面図である。塗布等の光学フィルム形成時の蛇行等に起因して、光学フィルム１のエッジから切断線形成（予定）位置Ｃ１までの距離Ｗ_１，Ｗ_２が、フィルム長手方向（ＭＤ）において一定ではない場合でも、本発明によれば、境界１０５の位置が一定となるように走行位置が補正される。そのため、エッジから切断線形成（予定）位置までの距離の変化に関わらず、切断線形成（予定）位置Ｃ１上に、切断線Ｃ１１，Ｃ２１が形成される（図８（Ａ））。また、位置検出部２０を位置補正機構３０の近傍に配置して、位置検出結果のフィードバック時間を短縮したり、位置検出部において境界１０５の走行角度を検出することによって、走行方向（走行角度）が一定となるような走行制御を行うことが可能となる。そのため、光学フィルムの光軸方向等が、ＭＤ方向と平行でない場合でも、光学フィルムの光軸方向と境界線１０５とが平行であれば、フィルムの走行方向と光軸方向とが平行となるように、走行位置（走行方向）の補正が可能となり、切断線形成（予定）位置Ｃ１上に、切断線Ｃ１１，Ｃ３１が形成される。

図７および図８では、境界１０５よりも幅方向の内側に切断線Ｃが形成されるように切断を行う例が図示されているが、切断線は、境界線１０５と平行な方向、すなわちＭＤ方向に延在するものであれば、その位置は、境界線１０５よりも幅方向の外側であってもよく、境界線１０５上であってもよい。

所定幅に切断された光学フィルムの切断片１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、その後、さらに幅方向にも切断され、所定サイズの枚葉の光学フィルムとなる。なお、切断加工部６０は、境界線１０５の延在方向（長手方向）と平行な方向に切断を行うことに加えて、境界１０５の延在方向と直交する方向、すなわち幅方向にも切断を行うものであってもよい。例えば、切断加工部６０がトムソン刃等の打ち抜き加工手段を備える場合、長尺状の光学フィルムを所定サイズに打ち抜き加工することで、枚葉の光学フィルムが得られる。

以上、第一の領域１０１および第二の領域１０２のそれぞれに、吸収軸方向が互いに直交する第一偏光領域１３１および第二偏光領域１３２を有する光学フィルムの例を中心に、本発明の製造工程および光学フィルム走行制御システムの構成について説明した。なお、光学フィルムは、第一の領域と第二の領域とが、偏光状態が互いに異なる光学特性を有していれば、両者の偏光状態は必ずしも直交するものに限定されない。第一の領域と第二の領域の偏光状態が異なっていれば、位置検出部において、両者の境界で明暗の差（透過率の差）に基づいて、境界の位置を検出可能であるため、両者の偏光状態が直交する場合と同様に、境界線１０５の位置が一定となるようにフィルムの走行状態を制御できる。

図９（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明に使用可能な光学フィルムの他の構成例を模式的に示す断面図である。図９（Ａ）の光学フィルム１１では、基材フィルムの第一の領域１０１上に第一偏光領域１３１が形成されており、第二の領域１０２上には、偏光領域が形成されていない。このような形態であっても、位置検出部２０が、第一偏光領域１３１と、吸収軸方向が直交するように配置された偏光板２３（または２５）を有していれば、第二の領域１０２に対応する部分の受光素子のみで、光源２１からの光が検出されるため、境界線１０５の位置を検出できる。

図９（Ｂ）の光学フィルム１２では、基材フィルムの第一の領域１０１上に第一位相差領域１２１が形成されており、第二の領域１０２上には、偏光層や位相差層が形成されていない。このような形態では、図１０に示すように、位置検出部２０が、光源２１とフィルム走行面Ｓとの間、および受光部２９とフィルム走行面との間のそれぞれに、偏光板２３，２５を備えていれば、第一の領域１０１と第二の領域１０２の境界１０５を、互いに異なる偏光に基づいて形成される明暗により光学的に検出できる。例えば、偏光板２３の吸収軸方向と、第一位相差領域１２１の遅相軸方向とのなす角が４５°であり、第一位相差層が波長λの１／２のリターデーションを有している場合、偏光板２３から射出して光学フィルム１に入射した直線偏光は、位相差層によって、その振動方向が９０°回転させられる。そのため、図１０に模式的に示すように、第一の領域からの射出光と第二の領域からの射出光は、互いに直交する直線偏光となり、一方の領域からの光は直線偏光板２５で吸収され、他方の領域からの光は直線偏光板２５を透過するため、明暗の境界に基づいて境界線１０５の位置が検出される。

また、図９（Ｃ）に示すように、基材フィルムの第一の領域１０１上に第一位相差層領域が形成され、第二の領域１０２上に第二位相差領域１２２が形成された光学フィルム１３を用いることもできる。このような形態も、図１０に示すように、位置検出部２０が、光源２１とフィルム走行面Ｓとの間、および受光部２９とフィルム走行面との間のそれぞれに、偏光板２３，２５を備えていれば、第一の領域１０１と第二の領域１０２の境界１０５を、互いに異なる偏光に基づいて形成される明暗により光学的に検出できる。

第一の領域と第二の領域に、偏光状態が互いに異なる光学特性を有する位相差領域１２１，１２２を有する光学フィルム１３が用いられる場合、図１１に示すような円偏光板２４を備える位置検出部２０によって、位置検出を行うこともできる。

図１１は、円偏光板を備える位置検出部２０の構成例、および位置検出の原理を説明するための概念図である。図１１に示す位置検出部２０において、光源２１とフィルム走行面Ｓとの間には、偏光板２３が設けられており、受光部２９とフィルム走行面Ｓとの間には、１／４波長板２７と偏光板２５とが積層された円偏光板２４が設けられている。

光源２１から射出された光（例えば、自然光）は、偏光板２３により、紙面法線方向に振動する光が吸収され、紙面左右方向に振動する直線偏光として光学フィルム１３側に射出される。光学フィルム１３の第一の領域１０１と第二の領域１０２とが、いずれも１／４波長のリターデーションを有し、両者の遅相軸方向が直交するように構成されている場合、光学フィルム１３の第一の領域１０１から円偏光板２４側に射出される光と第二の領域１０２から円偏光板２４側に射出される光とは、互いに直交する円偏光（右円偏光と左円偏光）となる。

円偏光板２４は、直線偏光板２５の光学フィルム走行面Ｓ側に、１／４波長板２７が位置するように配置されている。直線偏光板２５の吸収軸方向と１／４波長板の遅相軸方向とのなす角は４５°に設定されている。直線偏光板２５と１／４波長板２７とは貼合積層されていてもよく、両者が分離可能に配置されていてもよい。

光学フィルム１３の第一の領域１０１および第二の領域１０２からは、直交する円偏光が射出されるため、一方の円偏光（第一の領域１０１からの射出光）は、円偏光板２４によって吸収され、他方の円偏光（第二の領域１０２からの射出光）は、円偏光板２４を透過して、受光部２９側に射出される。

図１１では、受光部２９とフィルム走行面Ｓとの間に設けられる検光子として、円偏光板２４を用いる例が図示されているが、円偏光板２４は、光学フィルム走行面Ｓの法線上に配置されていればよい。例えば、光源２１とフィルム走行面Ｓとの間の偏光子として、偏光板と１／４波長板とが積層された円偏光板が設けられていてもよい。この場合、光源２１から射出された光は、円偏光板により、円偏光に変換され、光学フィルム１に到達する。第一の領域１０１から受光部側に射出される光と、第二の領域１０２から受光部側に射出される光とは、偏光方向が直交する直線偏光となる。一方の領域からの光は受光部側の直線偏光板で吸収され、他方の領域からの光は受光部側の直線偏光板を透過するため、受光部側に円偏光板を有する場合と同様に、明暗の境界に基づいて境界線１０５の位置が検出される。

また、図９（Ｂ）や図９（Ｃ）の光学フィルム１２，１３のように、第一の領域および／または第二の領域に位相差層を有する形態において、位相差層のリターデーションの波長分散等に起因して透過光が着色している場合は、単なる明暗（透過率差）だけでなく、色の相違等に基づいて境界を検出することも可能である。

本発明は、光学フィルムの第一の領域と第二の領域とが、偏光状態の異なる光学特性を有していれば、基材フィルム上に偏光層や位相差層が形成されたものに限定されず、各種の光学フィルムに適用可能である。例えば、第一のフィルムの幅方向の一部に第二のフィルムが積層された積層光学フィルムにも、本発明は適用可能である。

図９（Ｄ）において、第一のフィルムとしての基材フィルム１１０の幅方向中央部には、第二のフィルムとしての保護層１５０が積層されている。基材フィルム１１０の幅方向端部には保護層が積層されていない。保護層１５０としては、延伸ポリエステルフィルムや、延伸ポリオレフィンフィルム等が用いられる。延伸フィルムのように光学異方性を有するフィルムが保護層として用いられる場合、保護層１５０は位相差を有しているため、保護層が積層されていない第一の領域１０１と、保護層１５０が積層されている第二の領域１０２とは、偏光状態の異なる光学特性を有している。そのため、保護層１５０のエッジを境界１０５として、偏光素子を備える検出部２０によってその位置を検出できる。保護層１５０のエッジ、すなわち第一の領域と第二の領域との境界１０５は、基材フィルム１１０上に存在することから、光学フィルム１４のエッジに比してカール等の変形が抑制される。そのため、光学フィルム１４のエッジを検出して走行制御が行われる場合に比して、より正確な走行制御を行うことができる。

また、図９（Ｅ）に示すように、基材フィルム１１５が、位相差フィルム等の光学異方性フィルムである場合、この基材フィルム１１５よりも幅が大きい保護層１５０が積層された光学フィルム１１４’を用いることもできる。この場合、保護層１５０のみを有し基材フィルムを有していない第一の領域１０１と、基材フィルム１１５上に保護層１５０が積層されている第二の領域１０２とは、偏光状態の異なる光学特性を有している。そのため、基材フィルム１１５のエッジを境界１０５として、偏光素子を備える検出部２０によってその位置を検出できる。

以上説明したように、本発明の光学フィルム走行制御システムでは、光学フィルムが、第一の領域と第二の領域との境界を境に、異なる偏光特性を有することを利用して、偏光素子を備える位置検出部によって境界の走行位置が検出される。そのため、フィルムの端部にカール等の変形が生じている場合や、フィルムエッジから切断線形成位置までの距離がＭＤ方向で変化する場合であっても、走行制御システム内での、光学フィルムの相対位置が一定となるように制御が行われる。

本発明の製造方法では、上記走行制御システムにより、走行位置が制御（補正）された光学フィルムが、切断工程に供される。切断線形成位置が、幅方向の所定の位置を走行するように制御が行われるため、一定の相対位置で切断を行うことができ、不所望の位置で切断される不良や、軸ズレの発生が抑制され、光学フィルムの歩留り向上に寄与し得る。

さらに、本発明の構成によれば、フィルムの端部にカール等の変形が生じている場合でも、このような変形に影響されることなく、フィルムの走行位置を正確に検知でき、数μｍ〜数十μｍ単位の精度で、フィルム走行位置の制御および補正が可能である。そのため、本発明は、立体映像表示装置に用いられるパターン光学フィルムのように、微小なパターンを有する光学フィルムの切断にも有用である。立体映像表示装置等に用いられるパターン光学フィルムは、表示装置の画素と光学フィルムのパターンのピッチを合致させる必要があり、切断位置を数μｍ〜数十μｍの精度で一定に保つことが求められる。

図１２（Ａ）は、パターン光学フィルムの一形態にかかるパターン位相差板の構成例を表す模式的平面図である。パターン位相差板１５の第一の領域１０１および第二の領域１０２は、いずれも、可視光の１／４波長のリターデーションを有し、両者の遅相軸方向が直交するように構成されている。

図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のパターン位相差板の模式的断面図である。パターン位相差板は、パターニングされていない基材フィルム（例えば、光学等方性フィルム）１１０上に、パターン位相差層１２０を備える。パターン位相差層１２０では、第一位相差領域１２１と第二位相差領域１２２とが幅方向に沿って交互に配置されている。第一位相差領域１２１および第二位相差領域１２２は、いずれも、可視光の１／４波長のリターデーションを有し、両者の遅相軸方向が直交するように構成されている。

パターン位相差板１５は、例えば、円偏光を利用する立体映像表示装置に用いられる。パターン位相差板は、例えば液晶表示装置の視認側偏光板よりもさらに視認者側に設けられ、第一位相差領域および第二位相差領域のそれぞれの遅相軸方向と、偏光板の吸収軸方向とのなす角が±４５°となるように配置される。このような構成によれば、液晶セル等からの射出光が、第一位相差領域と第二位相差領域とで直交する円偏光（右円偏光と左円偏光）となって視認者側に射出される。第一の領域と第二の領域のそれぞれが、映像表示装置の右目用領域と左目用領域に対応するように配置されることで、例えば、右目用領域の映像光は右円偏光、左目用領域の映像光は左円偏光となって視認者側に到達する。視認者は、右目用視認部と左目用視認部とからなる立体視用偏光眼鏡を装着してこの映像光を視認する。立体視用偏光眼鏡の右目用視認部と左目用視認部とは、互いに直交する円偏光板を備える。例えば、右目用視認部は、左円偏光を吸収し、右円偏光のみを透過するように構成されており、左目目用視認部は、右円偏光を吸収し、左円偏光のみを透過するように構成されている。そのため、視認者の右目では右目用領域からの映像光のみが視認され、左目では左目用領域からの映像光のみが視認されるため、立体映像表示が実現される。

このようなパターン位相差板は、一般に、長尺の基材フィルム１１０を長手方向に搬送しながら、その上にパターン位相差層１２０等を形成することによって製造される。そのため、パターン光学フィルムは、フィルムの長手方向とパターン延在方向とが平行であり、フィルムの幅方向に第一の領域と第二の領域とを交互に有している。パターン光学フィルムが立体映像表示装置に用いられる場合、第一の領域および第二の領域の幅は、表示装置の画素（または絵素）のピッチに等しく、例えば、数十μｍ〜数百μｍ程度である。

光学フィルムとしてパターン位相差板１５が用いられる場合、位置検出部２０としては、図１１に示すように、フィルム走行面Ｓの法線上に円偏光板２４を備えるものが好適に用いられる。

なお、第一位相差領域１２１および第二位相差領域１２２が、いずれも、可視光の１／４波長のリターデーションを有する構成以外でも、第一の領域と第二の領域とが互いに直交する円偏光を射出するパターン位相差板を構成できる。例えば、第一の領域と第二の領域の遅相軸方向が平行で、両者のリターデーションの差が、可視光の波長の１／２の奇数倍であるパターン位相差板も、直線偏光板と組み合わせることで、互いに直交する円偏光を射出することができる。

また、パターン位相差板は、第一の領域と第二の領域とが、直交する円偏光を射出するものに限定されない。例えば、第一位相差領域のリターデーションが可視光の波長の１／２の奇数倍であり、第二位相差領域のリターデーションが可視光の波長の１／２の偶数倍（０の場合も含む）であれば、両者は、互いに直交する直線偏光を射出するように構成される。

このように、第一位相差領域と第二位相差領域の遅相軸方向が直交する場合や、両者のリターデーション値の差が波長の１／２倍である場合、すなわち、第一位相差領域と第二位相差領域とが互いに直交する偏光特性を有している場合、偏光素子を備える位置検出部によって、パターン境界の明暗を、白黒（受光素子に光が到達する部分と光がほとんど到達しない部分）の境界として検出可能である。そのため、パターン境界の検出精度および走行の補正精度が高められ、不所望の位置に切断線が形成される不良品の発生頻度が顕著に低減され得る。

また、本発明は、パターン位相差板以外のパターン光学フィルムにも適用可能である。例えば、吸収軸方向が異なる第一偏光領域と第二偏光領域とにパターニングされたパターン偏光板も、パターン光学フィルムとして適用可能である。パターン偏光板１６は、例えば図１３（Ａ）に示されるように、パターニングされていない基材フィルム１１０上に、第一偏光領域１３１と第二偏光領域１３２が交互に配置されたパターン偏光層１３０を有する。第一偏光領域１３１および第二偏光領域１３２が、いずれも直線偏光子からなり、両者の吸収軸方向が直交するように構成されていれば、第一の領域と第二の領域とが互いに直交する偏光特性を有するため、位置検出部においてパターン境界を白黒境界として検出可能となる。

その他、位相差板と偏光板とが積層されたパターン光学フィルムも、本発明に適用可能である。例えば、図１３（Ｂ）に示されるように、パターニングされていない直線偏光板１３５上にパターン位相差層１２０を有する、パターン位相差層付き偏光板１７や、図１３（Ｃ）に示されるように、パターニングされていない位相差板１２５上に、パターン偏光層１３０を有する、位相差板付きパターン偏光板１８等も、本発明に適用可能である。これらのパターン位相差層付き偏光板や、位相差板付きパターン偏光板は、位相差板（位相差層）のリターデーションが可視光の１／４倍であり、その遅相軸方向と、偏光板（偏光層）の吸収軸方向とのなす角が±４５°となるように積層されていれば、パターン円偏光板となる。

このようなパターン光学フィルムでは、パターン位相差層やパターン偏光層のパターン境界を、第一の領域１０１と第二の領域１０２の境界線１０５として、位置検出工程における検出対象とすることができる。そのため、フィルムの走行制御の位置検出のために、別途、第一の領域や第二の領域を形成する必要がない。

パターン光学フィルムの走行制御が行われる場合、位置検出の対象となる境界線１０５は、パターン光学フィルムの製品部分であってもよく、製品部分以外であってもよい。例えば、図１４に示すように、製品部分となるパターン領域１１１，１１２とは別に、光学フィルムの幅方向端部等に、第一の領域１０１と第二の領域１０２とが形成されていてもよい。この場合も、製品部分のパターン領域１１１，１１２の形成時に、第一の領域１０１および第二の領域１０２を同時に形成できる。また、製品部分のパターン１１１，１１２の幅と、位置検出に用いられる第一および第二の領域１０１，１０２の幅とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。

光学フィルムとして上記の各パターン光学フィルムが用いられる場合、位置検出部２０の構成は、光学フィルムの構成に応じて適宜に改変し得る。

本発明の光学フィルム走行制御システムは、位置検出部２０が、偏光板２３，２５や１／４波長板２７等の各偏光素子を、着脱可能あるいは配置角度改変可能に構成されていることが好ましい。各偏光素子の有無や配置角度を変更可能であれば、光学フィルムの構成や、第一の領域および第二の領域の光学特性（偏光特性）に応じて、境界１０５の検出精度が高められるように、位置検出部の構成を改変できる。そのため、位置検出精度が向上され、それに伴ってフィルムの走行状態をより正確に制御することが可能となる。

１ ：光学フィルム
１０１ ：第一の領域
１０２ ：第二の領域
１０５ ：パターン境界
２０ ：位置検出部
２１ ：光源
２３，２５ ：偏光板
２４ ：円偏光板
２７ ：１／４波長板
２９ ：受光部
３０ ：位置補正機構
３１ ：駆動部
３２ ：ガイドローラ
４０ ：制御部
５０ ：繰出部
５１，５２，５３，５５ ：ガイドローラ
６０ ：切断加工部
５００ ：光学フィルム走行制御システム
Ｃ１，Ｃ２ ：切断線形成（予定）位置
Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ３１ ：切断線
Ｓ ：フィルム走行面
Ｖ ：走行基準位置

Claims (7)

1. 長尺状の光学フィルムを長手方向に平行に切断する、光学フィルムの製造方法であって、
   長手方向に走行する光学フィルムの幅方向における走行位置が、位置検出部よって検出される位置検出工程；
   前記位置検出工程における検出結果に応じて、前記光学フィルムの走行位置が幅方向において一定に保たれるように幅方向の走行位置が補正される位置補正工程；および
   光学フィルムが長手方向と平行に切断される切断工程、を有し、
   前記光学フィルムは、第一のフィルムの幅方向の一部に第二のフィルムが積層された積層光学フィルムであり、前記第二のフィルムが積層されていない第一の領域と、前記第二のフィルムが積層されている第二の領域とを有し、
   前記第二のフィルムは光学異方性を有しており、前記第一の領域と第二の領域とは偏光状態が異なる光学特性を有しており、
   前記第一の領域と前記第二の領域との境界線が、前記位置検出部において、互いに異なる偏光に基づいて形成される明暗により光学的に検出されることを特徴とする、光学フィルムの製造方法。
2. 前記光学フィルムの第一の領域と第二の領域とは、偏光状態が互いに直交する光学特性を有している、請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
3. 前記光学フィルムの第一の領域と第二の領域とは、互いに直交する円偏光を射出するように構成されている、請求項２に記載の光学フィルムの製造方法。
4. 前記光学フィルムの第一の領域と第二の領域とは、互いに直交する直線偏光を射出するように構成されている、請求項２に記載の光学フィルムの製造方法。
5. 前記光学フィルムの第一の領域と第二の領域とは、互いに遅相軸方向が直交する１／４波長のリターデーションを有する、請求項３または４に記載の光学フィルムの製造方法。
6. 前記光学フィルムの第一の領域と第二の領域とは、遅相軸方向が平行で、両者のリターデーションの差が半波長の奇数倍である、請求項３または４に記載の光学フィルムの製造方法。
7. 前記切断工程よりも光学フィルムの搬送経路の上流で、前記位置検出工程および前記位置補正工程が実施される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学フィルムの製造方法。

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