(57)【要約】【課題】輝点欠陥を大幅に抑制することができるラビング処理方法を提供することを目的とする。【解決手段】オフラインで、ブラシローラ１０２を、外周にラビング布９０を装着したラビングローラ７２に左右に振動させながら回転接触させて、ラビング布９０に付着した塵埃を除去するオフライン除塵工程と、配向膜形成材料層を備えた基材を連続走行させながら、オフライン除塵工程で塵埃を除去したラビングローラ７２を用いて配向膜を形成する配向膜形成工程と、を有するようにする。【選択図】図２
2014206632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフラインで、ブラシローラを、外周にラビング布を装着したラビングローラに左右に振動させながら回転接触させて、前記ラビング布に付着した塵埃を除去するオフライン除塵工程と、
配向膜形成材料層を備えた基材を連続走行させながら、前記オフライン除塵工程で塵埃を除去したラビングローラを用いて配向膜を形成する配向膜形成工程と、を有するラビング処理方法。
【請求項２】
前記基材が帯状可撓性支持体である請求項１に記載のラビング処理方法。
【請求項３】
前記ブラシローラの前記ラビングローラに対する回転方向は、前記ラビングローラを用いて配向膜を形成する回転方向と同じ方向である請求項１又は２に記載のラビング処理方法。
【請求項４】
前記配向膜形成材料層が変性ポリビニルアルコールを主成分とする請求項１〜３の何れか１項に記載のラビング処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラビングローラを用いて配向膜を形成するラビング処理方法に係り、特に液晶表示装置の光学補償フィルムを製造する際に、配向膜形成用樹脂層の表面をラビング処理するラビング処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には偏光板用部材として視野角を拡大するための光学補償フィルムが使用されている。この光学補償フィルムは、一般的に、透明樹脂製の帯状可撓性支持体（以下、「ウエブ」ともいう）の表面に配向用塗布液を塗布乾燥して配向膜形成用樹脂層を形成した後、その表面にラビング処理を施して配向膜を形成する。そして、配向膜の上に液晶性塗布液を塗布乾燥して液晶層を形成し、その後に硬化させることにより製造される。
【０００３】
ラビング処理とは、液晶分子の配向処理方法の代表的なものであり、ウエブ表面に配向膜形成用樹脂層を形成し、この配向膜形成用樹脂層の表面をラビング用布材が巻回されたラビングローラを高速回転させて擦ることにより行われる。
【０００４】
近年、液晶表示装置は、装置の大型化、高輝度化が進むとともに、製造コストの低減が求められている。これに伴い、液晶表示装置の部材である偏光板も大サイズ化、高機能化、品質向上が求められ、それに伴って光学補償フィルムも広幅化、長尺化している。また、特に、液晶表示装置の高輝度化、高精細化により液晶表示装置の表示品質の低下に影響を及ぼす輝点サイズが小さくなっている。このため、輝点の原因となる微小な塵埃の除去（除塵）が求められている。
【０００５】
そこで、特許文献１では、ラビング処理で発生する塵埃を効率良く除去し、かつ、ラビングローラの長寿命化を図ることで生産性を向上できるラビング処理方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１２３１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のようにラビング処理を行っても輝点欠陥を防ぐことは難しかった。
【０００８】
本発明はこのような事情によりなされたもので、輝点欠陥を大幅に抑制することができるラビング処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は前記目的を達成するために、オフラインで、ブラシローラを、外周にラビング布を装着したラビングローラに左右に振動させながら回転接触させて、ラビング布に付着した塵埃を除去するオフライン除塵工程と、配向膜形成材料層を備えた基材を連続走行させながら、オフライン除塵工程で塵埃を除去したラビングローラを用いて配向膜を形成する配向膜形成工程と、を有するラビング処理方法を提供する。
【００１０】
本発明によれば、オフラインで、ブラシローラを、外周にラビング布を装着したラビングローラに左右（ローラ幅方向）に振動させながら回転接触させて、ラビング布に付着した塵埃を除去し、オンラインで、このラビングローラを用いて配向膜を形成することで、輝点欠陥を大幅に抑制することができる。なお、ブラシローラが左右に振動していることで、ブラシローラに付着している塵埃により部分的にラビング布が経たってしまうのを抑制することもできる。
【００１１】
本発明において、基材が帯状可撓性支持体であることが好ましい。
【００１２】
そして、本発明において、ブラシローラのラビングローラに対する回転方向は、ラビングローラを用いて配向膜を形成する回転方向と同じ方向であることが好ましい。ラビングローラを用いて配向膜を形成する回転方向と同じであれば、布目を揃えることができる。
【００１３】
また、本発明において、配向膜形成材料層が変性ポリビニルアルコールを主成分とすることが好ましい。特に変性ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を配向膜として塗布した光学フィルムにおいては、配向膜素材（変性ＰＶＡ）が負の帯電であるのに対して疎水性合成繊維は、正に帯電するため、ラビング処理により発生する配向膜起因の塵埃がラビング布と静電的相互作用により付着し易いので、本発明は特に有効である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るラビング処理方法によれば、輝点欠陥を大幅に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】光学補償フィルムの製造ラインを示す説明図である。
【図２】本発明に係るラビング処理装置を模式的に示す構成図である。
【図３】本発明に係るラビング処理装置の一部を正面から見た模式的に示す構成図である。
【図４】実施例を示す表図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面に従って、本発明に係るラビング処理方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明のラビング処理方法を適用する一例である光学補償フィルムの製造ライン１０である。
【００１８】
図１に示されるように、送り出し機６６から透明支持体であるウエブ１６が送り出される。ウエブ１６はガイドローラ６８によってガイドされて、除塵機１５Ａを経ることによって、ウエブ１６の表面に付着した塵を取り除く。除塵機１５Ａとしては公知の各種タイプのものが採用できる。たとえば、静電除塵した圧縮エア（窒素ガス）をウエブ１６の表面に吹き付け、ウエブ１６の表面に付着した塵を取り除く構成のものが採用できる。
【００１９】
除塵機１５Ａのウエブ走行方向下流（以下、単に下流という）にはバー塗布装置１１Ａが設けられており、配向膜形成用樹脂を含む塗布液がウエブ１６に塗布される。なお、塗布装置はバー塗布装置に限らず各種の塗布装置、例えばグラビアコータ、ロールコータ（トランスファロールコータ、リバースロールコータ等）、ダイコータ、エクストルージョンコータ、ファウンテンコータ、カーテンコータ、ディップコータ、スプレーコータ又はスライドホッパ等を採用できる。
【００２０】
バー塗布装置１１Ａの下流には乾燥ゾーン７６Ａ、加熱ゾーン７８Ａが順次設けられており、ウエブ１６上に配向膜形成用樹脂層が形成される。塗布液の塗布、乾燥後、巻き取り機６７に巻き取られる。
【００２１】
更に配向膜形成用樹脂層が塗布されたウエブ１６ａが送り出し機８１から送りだされる。ウエブ１６ａはガイドローラ６８によってガイドされて、ラビング処理装置７０に送りこまれる。ラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）は、配向膜形成用樹脂層にラビング処理を施すために設けられる。ラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）の上流には除塵機７１Ａ（７１Ｂ）が設けられ、ウエブ１６ａの表面に付着した塵を取り除く。
【００２２】
ラビング処理装置７０Ａ（７０Ｂ）は、ポリマー層にラビング処理を施すための装置であり、本例ではラビングローラ７２Ａ、７２Ｂによる２段のローラ構成となっている。なお、ラビング処理装置７０として、１段のローラ構成も採用できる。
【００２３】
ラビング処理装置７０Ａ（７０Ｂ）は、外周表面に後述するラビング用布材が巻付けられたラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）を回転駆動させ、例えば１０００ｒｐｍ程度まで回転速度を制御することができる。ラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）の形状は、例えば外径が１５０ｍｍであり、長さが、ラビング角度をつけた状態でもウエブ１６ａの幅より若干長くなるローラ状にできる。また、ラビング処理装置７０Ａ（７０Ｂ）は、任意のラビング角度に調整できるように、ウエブ１６ａの走行方向に対して水平面で回転自在となっている。
【００２４】
ラビングローラ７２は、円筒軸にラビング布９０を貼り合わせて形成したものであり、その外径は１００〜５００ｍｍ、好ましくは１５０〜３００ｍｍで製造されている。ラビング布９０としては、ゴム、ナイロン、ポリエステル等から得られるシート、ナイロン繊維、レイヨン繊維、ポリエステル繊維から得られるシート（ベルベット等）、紙、ガーゼ、フェルトなどを挙げることができる（図２参照）。
【００２５】
ラビングローラ７２は、不図示の回転駆動源に接続され、所定の速度（たとえば２００〜６００ｒｐｍ）で回転するように制御される。なお、ラビングローラ７２は、その回転速度を所定の範囲、たとえば１０００ｒｐｍ程度までの範囲で制御できるように構成することが好ましい。
【００２６】
ラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）の上方には、ローラステージ８４Ａ（８４Ｂ）が設けられ、このローラステージ８４Ａ（８４Ｂ）の下面にスプリングを介してバックアップローラ８６Ａ（８６Ｂ）、８８Ａ（８８Ｂ）が回動自在に取り付けられる。バックアップローラ８６Ａ（８６Ｂ）、８８Ａ（８８Ｂ）には、ウエブ１６ａのテンションを検出する機構が備えられ、ラビング時のテンションの管理を行なうことができる。
【００２７】
更に、バックアップローラ８６Ａ（８６Ｂ）、８８Ａ（８８Ｂ）は上下の調整が可能であり、ローラを上下に移動させてウエブ１６ａのラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）へのラップ角を調整することができる。
【００２８】
以上の構成により、ウエブ１６ａがバックアップローラ８６Ａ（８６Ｂ）、８８Ａ（８８Ｂ）により上部から押えられながら、下側より押圧されたラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）によりウエブ１６ａ表面（下面）の配向膜形成用樹脂層の表面がラビングされ、配向性が付与された配向膜が形成される。
【００２９】
配向膜形成用樹脂層は、透明で、且つ、配向処理により配向され得るものであれば良い。配向膜形成材料層の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、ポリプロピレンおよびポリカーボネート等のポリマーおよ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。配向膜形成材料層の形成材料は、重合性基を有するものが液晶層との接合強度を増すために有効である。
【００３０】
ラビング処理装置７０の下流には除塵機１５Ｂが設けられ、ウエブ１６ａの表面に付着した塵を取り除くことができる。
【００３１】
除塵機１５Ｂの下流にはバー塗布装置１１Ｂが設けられており、ディスコネマティック液晶を含む塗布液がウエブ１６ａに塗布される。塗布装置１１Ｂとしては、配向膜形成用樹脂を含む塗布液がウエブ１６に塗布したときと同様に、各種の塗布装置を使用できる。
【００３２】
バー塗布装置１１Ｂの下流には、乾燥ゾーン７６Ｂ、加熱ゾーン７８Ｂが順次設けられ、ウエブ１６ａ上に液晶層が形成される。更に、この下流には紫外線ランプ８０が設けられ、紫外線照射により、液晶を架橋させ、所望のポリマーを形成する。そして、検査装置８４で検査され、ラミネート機８８より送り出される保護フィルム８８Ａがウエブ１６ａにラミネートされ、この下流に設けられた巻き取り機８２により、ポリマーが形成されたウエブ１６ａが巻き取られる。
【００３３】
本実施の形態において、光学補償フィルムの製造ライン１０全体、特にバー塗布装置１１Ａ、１１Ｂは、クリーンルーム等の清浄な雰囲気に設置するとよい。その際、清浄度はクラス１０００以下が好ましく、クラス１００以下がより好ましく、クラス１０以下が更に好ましい。
【００３４】
図２は、本実施形態に係るオフライン除塵工程におけるオフライン除塵装置１００の構成を示す模式図であり、図３は、本実施形態に係るオフライン除塵工程におけるオフライン除塵装置１００の一部を正面から見た模式図である。
【００３５】
本発明においては、光学補償フィルムを製造した後、ラビング布９０の塵埃を除去するオフライン除塵工程を有する。このオフライン除塵工程でラビング布９０の塵埃を除去することにより、光学補償フィルムの製造ライン１０で配向膜を形成する際に、透明フィルム１２に塵埃が付着することを防止することができるので、良好な外観のフィルムを製造することができる。
【００３６】
オフライン除塵工程は、図２に示すようにロール状のブラシ（ブラシローラ）１０２を用いて行うことができる。ロール状のブラシ１０２は、ラビング布９０に接触させることにより、ラビング布９０に付着した塵埃を除去できるように構成される。ブラシローラのラビングローラに対する回転方向は、ラビングローラを用いて配向膜を形成する回転方向と同じ方向であることが好ましい。ラビングローラを用いて配向膜を形成する回転方向（図２の回転方向を順転という。）と同じであれば、布目を揃えることができる。
【００３７】
ラビングローラ７２は、不図示の回転駆動源に接続され、所定の速度（たとえば２００〜６００ｒｐｍ）で回転するように制御される。なお、ラビングローラ７２は、その回転速度を所定の範囲、たとえば１０００ｒｐｍ程度までの範囲で制御できるように構成することが好ましい。
【００３８】
また、ブラシ１０２も、不図示の回転駆動源に接続され、所定の速度で回転するように制御される。ブラシ１０２の回転速度は、１００〜７００ｒｐｍが最適値であり、１００ｒｐｍ以上で塵埃を叩き落とす効果が生じる。また、７００ｒｐｍ以下で塵埃が取れ易い。
【００３９】
ブラシ１０２とラビングローラ７２とのオーバーラップ量（ブラシの押し込み量）は０．５〜１．５ｍｍが最適値である。０．５ｍｍ以上であれば塵埃を叩き落とす効果が生じ、１．５ｍｍ以下であればラビング布の傷みが低減される。
【００４０】
ブラシ１０２のローラの直径は、５０〜２００ｍｍが最適値であり、５０ｍｍ以上では回転中にシャフトが撓むことがなく、幅方向で均一に塵埃を除去することができる。また、２００ｍｍ以下であればローラの製作コストは上昇しない。
【００４１】
そして、本実施形態に係るオフライン除塵装置１００は、図３に示すように、ブラシ１０２はラビング布９０との距離を維持しながら左右に振動（オシレート）させる。オシレートさせることにより、ブラシ１０２とラビング布９０との接触箇所が一定でなくなるため、ブラシに付着している塵埃により部分的にラビング布が経たってしまうのを抑制することができる。
【００４２】
さらに、オフライン除塵装置１００は、排気装置１０４を備えていることが好ましい。排気装置１０４は、ラビング布除塵工程により除去した塵埃がラビング布に再付着することを防止することができるので、より品質の良い光学補償フィルムを製造することができる。
【００４３】
また、ブラシ先端に付着している塵埃を除去するため、ハイブローノズル装置１０８を排気装置１０４内に備えていることが好ましい。ブロー角度θは１〜４５°がブラシ１０２から粉塵を除去する能力が著しく向上するので好ましい。
【００４４】
なお、ブラシ１０２は、フィラメントにより構成されているが、配向膜形成用樹脂層が変性ポリビニルアルコールを主成分とする場合、フィルム輝点欠陥の原因物質であるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）微粉は、フィラメントがナイロンであれば取れるが、ポリプロピレンやレイヨンでは帯電列が近く、取れにくい。
【００４５】
ブラシ１０２のフィラメントの長さは、５〜１１ｍｍが最適値であり、５〜１１ｍｍとすることでフィラメントの硬さは最適となり、塵埃が取れ易くなりラビング布に傷が付き難くなる。
【００４６】
そして、ブラシ１０２のフィラメントの太さは、１００〜３００μｍが最適値である。１００〜３００μｍとすることでフィラメントの硬さは最適となり、塵埃が取れ易くなりラビング布に傷が付き難くなる。
【００４７】
次にオフライン除塵装置１００の作用について説明する。
【００４８】
オフライン除塵装置１００では、左右に振動するロール状のブラシ１０２をラビング布９０と接触させることにより、ラビング布９０に付着した塵埃の除去を行っている。
【００４９】
したがって、本実施形態によれば、塵埃の付着を除去したラビングローラ７２により、オンラインで高品質のラビング処理が施された配向膜を形成することができるので、輝点欠陥の少ない高品質の光学補償フィルムを提供することができる。
【実施例】
【００５０】
セルローストリアセテート（フジタック、富士フイルム（株）製、厚さ：４０μｍ、幅：１５００ｍｍ）の長尺状フィルムの一方の側に、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％水溶液を塗布し、９０℃、４分間乾燥させた。こうして、厚さ２．０μｍの配向膜形成材料層を形成した。
【００５１】
図１の装置を用いて配向膜形成材料層表面にラビング処理を施した。配向膜形成材料層を備えた透明フィルムは、矢印の方向に連続して２０ｍ／分で搬送した。透明フィルムはローラ（ローラ外径：９０ｍｍ、長さ：１６５０ｍｍ）により上部から抑えながら搬送し、下側より押圧されたラビングローラ（外径：３００ｍｍ）を走行方向と反対向きに４００ｒｐｍで回転させながら、円筒軸に貼り付けたラビング布（ベルベット）を配向膜形成材料層に接触させることによりラビング処理を施した。
【００５２】
ラビングローラは、図４の表の実験１〜７に示す塵埃の除去を行った。なお、オフライン除塵において、ブラシ部材形状は、材質はナイロンとし、長さ８ｍｍ、直径１８０μｍのものを用いた。
【００５３】
実験１は、オシレートしながらオフライン除塵し、その後フィルムをラビングしながら除塵を行った。実験２は、ハイブローノズル装置をブロー角度３０°として除塵した他は実験１と同一条件とした。実験３は、ブラシ回転方向を逆転とした他は実験１と同一条件とした。実験４は、オシレートしながらオフライン除塵し、その後オンライン除塵をせずフィルムをラビングした。実験５は、オシレート無しでオフライン除塵し、その後フィルムをラビングしながら除塵を行った。実験６は、オンライン、オフライン共に除塵を行わなかった。実験７は、オフラインで除塵をせず、オンラインのみで除塵を行った。
【００５４】
［評価方法］
実施１〜７のラビング処理後の透明フィルムの輝点欠陥数を、ＣＣＤカメラを用いた面状検査装置の輝点発生頻度により評価を行った。評価結果を図４の表に示す。なお、表中の記号は、オンライン、オフライン共に除塵を実施しないときの輝点発生頻度を１５０％とし、以下のように評価した。
６・・・非常に品質良い（発生頻度３０％未満）
５・・・品質良い（発生頻度３０％以上５０％未満）
４・・・品質許容内（発生頻度５０％以上８０％未満）
３・・・品質許容限度（発生頻度８０％以上１００％未満）
２・・・品質悪い（発生頻度１００％以上１２０％未満）
１・・・品質許容外（発生頻度１２０％以上１５０％以下）
なお、３以上が合格レベルであり、２以下が不合格レベルである。
【００５５】
図４の実験１〜７の評価結果から分かるように、本発明に係るオフライン除塵を実施したものは、輝点欠陥数の少ない品質の高いフィルムを得ることができることが分かった。なお、実験５は、輝点欠陥の評価は良好であったが、ラビングローラの幅方向分布が不良となり、配向不良が発生した。
【００５６】
また、未使用布についても同様にオフライン除塵を行なったところ、使用後布と同様な効果が得られた。
【符号の説明】
【００５７】
１０…光学補償フィルムの製造ライン、１１…バー塗布装置、１６，１６ａ…ウエブ、６６…送り出し機、６７…巻き取り機、６８…ガイドローラ、７０…ラビング処理装置、７２…ラビングローラ、７６…乾燥ゾーン、７８…加熱ゾーン、８０…紫外線ランプ、８１…送り出し機、８２…巻き取り機、８４…ローラステージ、８６、８８…バックアップローラ、９０…ラビング布、１００…オフライン除塵装置、１０２…ブラシ（ブラシローラ）、１０４…排気装置、１０８…ハイブローノズル装置
【図１】
2014206632.tif 000003
【図２】
2014206632.tif 000004
【図３】
2014206632.tif 000005
【図４】
2014206632.tif 000006