JPWO2006103715A1 - 偏光板の製造方法及び偏光板の製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ハンドリングが良く歩留まり率向上が期待でき、しかも装置サイズが小さくでき、設置面積を小さくできる。【解決手段】偏光フィルムに対して少なくとも２種類以上の位相差フィルムを貼り合わせて積層する偏光板の製造であり、少なくとも偏光フィルムを含め貼り合わせる少なくとも２種類以上の位相差フィルムのうち、２枚のフィルムの延伸方向の角度差が４０°〜８０°の範囲内になるように貼り合わせる。【選択図】図２

Description

この発明は、偏光フィルムに延伸方向の異なる少なくとも２枚以上の位相差フィルムを貼り合わせる偏光板の製造方法及び偏光板の製造装置に関する。
偏光フィルムに対して位相差フィルムを貼り合わせて積層した偏光板は、例えば液晶表示装置を構成する光学部品として用いられている（例えば特許文献１参照）。この偏光板は、ＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍＡｔｉｃ ：ツィスティッドネマチック）型液晶表示装置、或いは半透過反射型表示装置などでは、偏光フィルムと位相差フィルムとが貼合されて用いられることが多い。このような偏光板において、位相差フィルムの偏光フィルムに対する延伸方向の角度は、１５°±１０°，７５°±１０°であることが知られている。
特開平１１−２３１１２９号公報（第２〜３頁）
ところで、偏光フィルムに貼り合わせる位相差フィルムの角度によっては、貼り合わせるために切り出す位相差フィルムの形状が非常に細長い平行四辺形になり、貼り合わせるまでのハンドリング性が悪化し、すなわち歩留まりが低下する可能性が高い。
同様に、切り出す位相差フィルムの形状が非常に細長い平行四辺形の形状になり、それを作製する装置が大きくなり、即ち高コストになるなどの問題がある。
この発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、ハンドリングが良く歩留まり率向上が期待でき、しかも装置サイズが小さくでき、設置面積を小さくできる偏光板の製造方法及び偏光板の製造装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、この発明は、以下のように構成した。
請求項１に記載の発明は、偏光フィルムに対して少なくとも２種類以上の位相差フィルムを貼り合わせて積層する偏光板の製造方法であり、少なくとも前記偏光フィルムを含め貼り合わせる少なくとも２種類以上の位相差フィルムのうち、２枚のフィルムの延伸方向の角度差が４０°〜８０°の範囲内になるように貼り合わせることを特徴とする偏光板の製造方法である。
請求項２に記載の発明は、少なくとも１枚の前記位相差フィルムの前記偏光フィルムに対する延伸方向の角度が１５°±１０°あるいは７５°±１０°であることを特徴とする請求項１に記載の偏光板の製造方法である。
請求項３に記載の発明は、偏光フィルムに対して少なくとも２枚以上の位相差フィルムを貼り合わせて積層する偏光板の製造装置であり、偏光フィルムを搬送する偏光フィルム搬送手段と、少なくとも２枚以上の位相差フィルムを搬送する位相差フィルム搬送手段と、少なくとも前記偏光フィルムを含め貼り合わせる少なくとも２種類以上の位相差フィルムのうち、２枚のフィルムの延伸方向の角度差が４0°〜8０°の範囲内になるように貼り合わせ形状の位相差フィルムとする貼り合わせ・打ち抜き手段と、を備えることを特徴とする偏光板の製造装置である。
請求項４に記載の発明は、少なくとも１枚の前記位相差フィルムの前記偏光フィルムに対する延伸方向の角度が１５°±１０°あるいは７５°±１０°であることを特徴とする請求項３に記載の偏光板の製造装置である。
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
請求項１及び請求項３に記載の発明によれば、少なくとも偏光フィルムを含め貼り合わせる少なくとも２種類以上の位相差フィルムのうち、２枚のフィルムの延伸方向の角度差が４０°〜８０°の範囲内になるように貼り合わせることで、貼り合わされる形状が、例えば極端に細長い平行四辺形形状にならない。このため、ハンドリングが良く歩留まり率向上が期待でき、かつ装置サイズが小さくでき、設置面積を小さくて装置の長大化が防止できる。
請求項２及び請求項４に記載の発明によれば、少なくとも１枚の位相差フィルムの偏光フィルムに対する延伸方向の角度が１５°±１０°あるいは７５°±１０°であり、延伸方向の異なる少なくとも２種類の位相差フィルムを用いて偏光板を得ることができる。
以下、この発明の偏光板の製造方法及び偏光板の製造装置の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明は、これに限定されない。
図１は、この実施の形態における偏光フィルムと２種類以上の位相差フィルムをそれぞれロール状で供給して用い、貼り合わせ品をロール状で得る場合の偏光板の製造装置の側面図である。図２は、該偏光板の製造装置の上面図である。
巻き出し装置１０から、偏光フィルム１２ｂに粘着剤が付与され離型フィルム１２aが貼り合わされている帯状のフィルム１２をニップロール１４により巻き出す。ニップロール１４に沿って巻き取り用ロール１６でフィルム１２から離型フィルム１２aを剥離し、粘着剤が付与された偏光フィルム１２ｂをフリーロール２０およびフリーロール２２を経て貼り合わせ・打ち抜き手段を構成する貼り合わせ・打ち抜き装置２４上に供給し、これらで偏光フィルム１２ｂを搬送する偏光フィルム搬送手段が構成されている。
フリーロール２０とフリーロール２２の間には、白熱灯からなる光源２６、偏光素子２８、フォトダイオードからなる光検出器３０が配置され、偏光フィルム１２ｂの角度を検出して制御する。より詳しくは、偏光素子２８の吸収軸は、巻き出し装置１０、ニップロール１４、フリーロール２０、フリーロール２２のロール軸と平行に設置されており、光検出器３０で検出される光の強度が最小になるように、軸方向に可動であるゴム製のグリップロール３２により偏光フィルム１２ｂの角度が制御されて巻き取り装置３４に巻き取られる。これらのロールおよび装置はフレーム３６に取り付けられ支持される。
一方、巻き出し装置４０から、２種類の帯状の位相差フィルム４２a，４２ｂをニップロール４４により巻き出す。位相差フィルム４２a，４２ｂはフリーロール４６とフリーロール４８を経て貼り合せ・打ち抜き装置２４上の粘着剤が付与された偏光フィルム１２ｂ上の所定の空隙をもった位置に供給され、これらで位相差フィルム４２a，４２ｂを搬送する位相差フィルム搬送手段である。
フリーロール４６とフリーロール４８の間には、白熱灯からなる光源５０、偏光素子５２、偏光素子５２と吸収軸が直交する配置となる偏光子５４、フォトダイオードからなる
光検出器５６が配置され、位相差フィルム４２の角度を検出して制御する。より詳しくは、偏光素子５２の吸収軸は、巻き出し装置４０、ニップロール４４、フリーロール４６、フリーロール４８のロール軸と平行に設置されており、光検出器５６で検出される光の強度が最小になるように、軸方向に可動である一対のニップロール５８により位相差フィルム４２a，４２ｂの角度が制御されて巻き取り装置６０に巻き取られる。これらのロールおよび装置はフレーム６２に取り付けられ支持される。
位相差フィルム４２a，４２ｂが搬送される方向と、偏光フィルム１２ｂが搬送される方向は、製造する光学フィルムの目的に応じて、フレーム３６とフレーム６２の角度を変えることにより任意の角度に設定することができる。このようにして目的の角度を設定した上で、前記のように実際のフィルムの角度を光学的に検出して微調整を行うことにより高精度な角度制御をなしうる。
貼り合わせ・打ち抜き装置２４において両フィルムは貼り合わせられ、位相差フィルム４２a，４２ｂのみが打ち抜きにより切断される。
図３は、貼り合わせ・打ち抜き装置２４の拡大図であり、偏光フィルム１２ｂが搬送される方向から見た断面図である。図４は、同じく貼り合わせ・打ち抜き装置２４の拡大図であり、位相差フィルム４２a，４２ｂが搬送される方向から見た断面図である。
貼り合わせは圧着板７０が上昇して所定の圧力により偏光フィルム１２ｂと位相差フィルム４２a，４２ｂを貼り合わせる。続いて、切断刃７２が上昇して偏光フィルム１２ｂの幅で位相差フィルム４２a，４２ｂのみを切断する。次に、切断刃７２が下降して初期位置に戻り、切断刃７８が位相差フィルム４２a，４２ｂの厚み分だけ下降して位相差フィルム４２のみを切断する。このとき、位相差フィルム４２a，４２ｂは、前記ニップロール５８により角度制御が可能であるように、連続した耳部分を残して打ち抜かれる。貼り合わせ・打ち抜き動作の際は、偏光フィルム１２ｂおよび位相差フィルム４２a，４２ｂの搬送は一時停止する。
前記の偏光フィルム１２ｂ上に位相差フィルム４２a，４２ｂが貼り合わされた製品は、巻き取り装置３４によりロール状に巻き取られる。一方、位相差フィルム４２a，４２ｂが切り出された残りの耳は巻き取り装置６０により巻き取られる。このようにして、ロール状の貼り合わせ品を得ることができる。
図５は、帯状の偏光フィルムに対して２種類の帯状の位相差フィルムを貼り合わせて積層する実施の形態を示す図である。この実施の形態では、帯状の偏光フィルム１２ｂと２種類の位相差フィルム４２a，４２ｂの貼り合わせが、延伸方向の角度差が４０°〜８０°の範囲内になるように貼り合わせている。この実施の形態では、２種類の位相差フィルム４２a，４２ｂは延伸方向が同じでも異なっていてもよく、積層された状態で搬送される。
図６は、以上のようにして偏光フィルム上に位相差フィルムが貼り合わされた製品を示し、図６（a）は平面図、図６（ｂ）は側面図である。連続した偏光フィルム１２ｂ上に打ち抜かれた位相差フィルム４２a，４２ｂが貼り合わされている。
図５及び図６に示すように、偏光フィルム上に位相差フィルムが貼り合わされた製品は、貼り合わされる形状である平行四辺形の形状Ａが極端な細長い形状にならない。この貼り合わされる形状である平行四辺形の形状Ａは、ほぼ正平行四辺形であるために、ハンドリングが良く歩留まり率向上が期待できる。また、貼り合わせ・打ち抜き装置２４は、平行四辺形Ａの形状が極端な細長い形状にならない分装置サイズが小さくでき、設置面積が
小さくなるため装置の長大化が防止できる。
この実施の形態では、２枚の位相差フィルム４２a，４２ｂの偏光フィルム１２ｂに対する延伸方向の角度が７５°±１０°であり、偏光フィルム１２ｂ上に位相差フィルム４２a，４２ｂが貼り合わされた製品の偏光板を得ることができる。
図７は、帯状の偏光フィルムに対して２種類以上の帯状の位相差フィルムを貼り合わせて積層する他の実施の形態を示す図である。この実施の形態では、帯状の偏光フィルム１２ｂと２種類の位相差フィルム４２a，４２ｂの貼り合わせが、２種類の位相差フィルム４２a，４２ｂが異なる方向から別々に搬送して貼り合わせている。
この実施の形態では、異なる延伸方向の２種類の位相差フィルム４２a，４２ｂが延伸方向の角度差が４０°〜８０°の範囲内になるように貼り合わせている。この１枚の位相差フィルム４２aの偏光フィルム１２ｂに対する延伸方向の角度が１５°±１０°であり、一方の１枚の位相差フィルム４２ｂの偏光フィルム１２ｂに対する延伸方向の角度が７５°±１０°であり、偏光フィルム１２ｂ上に位相差フィルム４２a，４２ｂが貼り合わされた製品の偏光板を得ることができる。
この実施の形態で用いられる偏光フィルムは、基本的な構造は、図８に示すとおりである。帯状の偏光フィルム１２ｂは、例えば、偏光層でありＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等からなる偏光子フィルム１２ｂ１が、２枚のセルロース系フィルムであるＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム１２ｂ１１，１２ｂ１２によって挟み込まれた構造である。そして、偏光フィルム１２ｂは、一方のＴＡＣフィルムの外面に粘着層１２ｂ１３が設けられ、その上に離型フィルム１２aが貼着されている。また、他方のＴＡＣフィルム１２ｂ１２の外面に保護フィルム１２ｃが貼着されている。なお、偏光子フィルム１２ｂは、一定方向に振動する光以外の光を遮断するため、例えばヨウ素、二色性染料などにより着色されている。
この実施の形態で使用される帯状の位相差フィルムの基本的な構造は、図９に示すとおりである。帯状の位相差フィルム４２a，４２ｂは、例えば、位相差層４２ｃ１であるポリカーボネート、ポリエーテルサルホン等を有する位相差フィルムである。そして位相差フィルム４２a，４２ｂは、その一方の外面に、保護フィルム４２ｃ２が貼着されるとともに、他方の外面に液晶表示装置と貼合する粘着層４２ｃ３が設けられ、その上に離型フィルム４２ｃ４が貼着されている。
偏光フィルム１２ｂ上に位相差フィルム４２a，４２ｂが貼り合わされた製品の偏光板の基本的な構造は、図１０に示すとおりである。偏光フィルム１２ｂから離型フィルム１２aを、位相差フィルム４２a，４２ｂから保護フィルム２０ｂをそれぞれ剥離し、粘着層４２ｃ３を介して、偏光フィルム１２ｂと位相差フィルム４２aとが貼りあわされる。さらに、位相差フィルム４２aに位相差フィルム４２ｂが貼り合わされる構造を有する。
この発明は、偏光フィルム１２ｂに対して少なくとも２種類以上の位相差フィルムを貼り合わせて積層する偏光板の製造であれば、貼り合わせる位相差フィルムの種類は限定されない。また、少なくとも偏光フィルムを含め貼り合わせる少なくとも２種類以上の位相差フィルムのうち、２枚のフィルムの延伸方向の角度差が４０°〜８０°の範囲内になるように貼り合わせる構造であり、偏光フィルムといずれかの位相差フィルムとの延伸方向の角度差、また位相差フィルム同士の延伸方向の角度差が４０°〜８０°の範囲内になるように貼り合わせる。
この発明は、少なくとも偏光フィルムを含め貼り合わせる少なくとも２種類以上の位相差フィルムのうち、２枚のフィルムの延伸方向の角度差が４０°〜８０°の範囲内になるように貼り合わせることで、貼り合わされる形状が、例えば極端に細長い平行四辺形形状にならない。このため、ハンドリングが良く歩留まり率向上が期待でき、かつ装置サイズが小さくでき、設置面積を小さくすることで装置の長大化が防止できる。
この発明の偏光フィルムと２種類以上の位相差フィルムをそれぞれロール状で供給して用い、貼り合わせ品をロール状で得る場合の偏光板の製造装置の側面図である。 この発明の偏光フィルムと２種類以上の位相差フィルムをそれぞれロール状で供給して用い、貼り合わせ品をロール状で得る場合の偏光板の製造装置の上面図である。 この発明の偏光板の製造装置の貼り合わせ・打ち抜き装置の拡大図であり、偏光フィルムが搬送される方向から見た断面図である。 この発明の偏光板の製造装置の貼り合わせ・打ち抜き装置の拡大図であり、位相差フィルムが搬送される方向から見た断面図である。 帯状の偏光フィルムに対して２種類の帯状の位相差フィルムを貼り合わせて積層する実施の形態を示す図である。 偏光フィルム上に位相差フィルムが貼り合わされた製品を示し、図６（a）は平面図、図６（ｂ）は側面図である。 帯状の偏光フィルムに対して２種類以上の帯状の位相差フィルムを貼り合わせて積層する他の実施の形態を示す図である。 実施の形態で用いられる偏光フィルムの基本的な構造を示す図である。 実施の形態で使用される帯状の位相差フィルムの基本的な構造を示す図である。 偏光フィルム上に位相差フィルムが貼り合わされた製品の偏光板の基本な構造を示す図である。
符号の説明
１０ 巻き出し装置
１２ フィルム
１２a 離型フィルム
１２ｂ 偏光フィルム
１２ｃ 保護フィルム
２４ 貼り合わせ・打ち抜き装置
２６ 光源
２８ 偏光素子
３０ 光検出器
３４ 巻き取り装置
４０ 巻き出し装置
４２a，４２ｂ 位相差フィルム
５０ 光源
５２ 偏光素子
５４ 偏光子
５６ 光検出器
６０ 巻き取り装置

Claims (4)

  1. 偏光フィルムに対して少なくとも２種類以上の位相差フィルムを貼り合わせて積層する偏光板の製造方法であり、少なくとも前記偏光フィルムを含め貼り合わせる少なくとも２種類以上の位相差フィルムのうち、２枚のフィルムの延伸方向の角度差が４０°〜８０°の範囲内になるように貼り合わせることを特徴とする偏光板の製造方法。
  2. 少なくとも1枚の前記位相差フィルムの前記偏光フィルムに対する延伸方向の角度が１５°±１０°あるいは７５°±１０°であることを特徴とする請求項１に記載の偏光板の製造方法。
  3. 偏光フィルムに対して少なくとも２枚以上の位相差フィルムを貼り合わせて積層する偏光板の製造装置であり、偏光フィルムを搬送する偏光フィルム搬送手段と、少なくとも２枚以上の位相差フィルムを搬送する位相差フィルム搬送手段と、少なくとも前記偏光フィルムを含め貼り合わせる少なくとも２種類以上の位相差フィルムのうち、２枚のフィルムの延伸方向の角度差が４０°〜８０°の範囲内になるように貼り合わせた形状の位相差フィルムとする貼り合わせ・打ち抜き手段とを備えることを特徴とする偏光板の製造装置。
  4. 少なくとも1枚の前記位相差フィルムの前記偏光フィルムに対する延伸方向の角度が１５°±１０°あるいは７５°±１０°であることを特徴とする請求項３に記載の偏光板の製造装置。
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