(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチック透明フィルムの両側縁部にローレット加工する工程と、
前記透明フィルムに配向膜を塗布乾燥して形成する工程と、
前記ローレット加工された透明フィルムの前記ローレット形成部分の少なくとも一方に、前記配向膜の偏光軸方向を識別するための方向識別マーク、及び前記配向膜の形成面を識別するための表裏識別マークを組み合わせたマークをレーザー加工により形成する工程とを有することを特徴とする配向膜付き透明フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記マーク形成工程では、ローレット加工面と反対側の面に前記マークを形成することを特徴とする請求項１記載の配向膜付き透明フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記マークを撮像し、この撮像したマークと正規セット位置にある場合のマークとを照合し、照合結果が一致する場合に、前記配向膜の偏光軸方向及び配向膜形成面のセット向きが良好であると判定し、前記セット向きが良好である場合に前記配向膜形成面に対して配向処理を行うことを特徴とする請求項１または２記載の配向膜付き透明フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記マークを撮像し、この撮像したマークと正規セット位置にある場合のマークとを照合し、照合結果が一致する場合に、前記配向膜の偏光軸方向及び配向膜形成面のセット向きが良好であると判定し、前記セット向きが良好である場合に前記配向膜形成面に対してディスコティック層を塗布する処理を行うことを特徴とする請求項３記載の配向膜付き透明フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記セット向きが不良である場合にアラームを発するとともに前記処理を中断することを特徴とする請求項３または４記載の配向膜付き透明フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配向膜付き透明フィルムの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学部材の中には向きや表裏によってその特性が変化してしまう物がある。例えば、液晶表示装置では、一軸偏光板及び楕円偏光板などの光学部材が複数重ねられて使用され、画像の表示を行っている。これらの光学部材は、偏光軸の向きや入射光の方向などを所定の向きにしないと期待する効果が得られない。したがって、このような光学部材では偏光軸方向や部材の表裏の向きをあらかじめ所定の向きに合わせるようにしている。
【０００３】
一方、特別な処理をしない限り偏光板などの偏光軸方向の向きなどは、単体では見た目で判別することができない。そのため向きや表裏を合わせるために、各光学部材にあらかじめ切り欠きを設けたり、矢印ラベルを貼ったり、インキで印字する等の対応がなされてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光学部材に切り欠きを設けると、扱い中に切り欠き部から光学部材が損傷したり、搬送中に引っかかるなどの加工上の新たな問題が発生する。特に光学部材がフィルム状の物であると、フィルムが裂けてしまうなどの問題となる。
【０００５】
一方、ラベルやインキでの印字表示からなるマークを用いた識別方法であると、コストがかかるほか、リサイクルの際にマーク形成部材による別物質の混入の問題があり、リサイクルしにくくなるなどの問題がある。
【０００６】
また、光学部材の識別は、従来オペレーターが目視で確認していたが、見間違いなどの人為的ミスの可能性があった。これらのミスに対処するため、製品の検査装置を取り付ける必要があるほか、万一ミスがあった場合、加工してしまった部材は不良品となるなど、ロスが大きくなってしまっていた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであり、配向膜の配向軸のセット方向や、配向膜の表裏の向き等を自動的に識別可能な配向膜付き透明フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、プラスチック透明フィルムの両側縁部にローレット加工する工程と、前記透明フィルムに配向膜を塗布乾燥して形成する工程と、前記ローレット加工された透明フィルムの前記ローレット形成部分の少なくとも一方に、前記配向膜の偏光軸方向を識別するための方向識別マーク、及び前記配向膜の形成面を識別するための表裏識別マークを組み合わせたマークをレーザー加工により形成する工程とを有することを特徴とする。また、本発明は、前記マーク形成工程において、ローレット加工面と反対側の面に前記マークを形成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記マークを撮像し、この撮像したマークと正規セット位置にある場合のマークとを照合し、照合結果が一致する場合に、前記配向膜の偏光軸方向及び配向膜形成面のセット向きが良好であると判定し、前記セット向きが良好である場合に前記配向膜形成面に対して配向処理を行うことを特徴とする。また、本発明は、前記マークを撮像し、この撮像したマークと正規セット位置にある場合のマークとを照合し、照合結果が一致する場合に、前記配向膜の偏光軸方向及び配向膜形成面のセット向きが良好であると判定し、前記セット向きが良好である場合に前記配向膜形成面に対してディスコティック層を塗布する処理を行うことを特徴とする。さらに、本発明は、前記セット向きが不良である場合にアラームを発するとともに前記処理を中断することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下にＴＮ（ツイストネマチック）型の液晶表示装置に使用される視野角補正用光学フィルムでの実施形態を説明する。図１に示すように、ＴＮ型液晶表示装置１０は、１対の楕円偏光板１１，１２でＴＮ液晶セル１３を挟むようにして構成されており、下方にはバックライト１４が配置されている。
【００１１】
ＴＮ液晶セル１３は、ガラス基板１５，１６に棒状液晶性分子１７を封入して構成されており、ガラス基板１５，１６には棒状液晶性分子１７に電圧を印加するための電極層が形成されている。
【００１２】
楕円偏光板１１，１２は、視野角補正フィルム２０の一方の面に一軸偏光フィルム２１が、さらに一軸偏光フィルム２１の上に透明保護フィルム２２が接着されて構成されている。視野角補正フィルム２０は、トリアセチルセルロースのフィルム（以下単にＴＡＣフィルムという）２３の一方の面に、光学異方性層２４を形成して構成されている。この光学異方性層２４は、ＴＡＣフィルム２３にディスコティック液晶を並べて塗布することにより構成される。また、前記一軸偏光フィルム２１は、光学異方性層２４とは反対側からＴＡＣフィルム２３に偏光軸が合うように貼り合わされている。このように構成される楕円偏光板１１，１２は、液晶の透過光を楕円から円偏光に補正する働きを持つ。
【００１３】
前記視野角補正フィルム２０は単体では透明であり、偏光軸方向もディスコティック塗布面も見分けることが難しい。このため、本実施形態では、図２に示すように、視野角補正フィルム２０に対して、偏光軸方向及びディスコティック塗布面を見分けるためのマーク３０を形成している。このマーク３０は、図３に示すように、レーザー印字機３１により形成される。
【００１４】
マーク３０を視野角補正フィルム２０の適宜位置に付与すると、製品として使用する部分が減少し、その分ロスにつながる。そこで、ＴＡＣフィルム２３の幅方向の両端部（耳部）に形成されているローレット（ナーリングエンボスともいう）３３の形成エリアに、このマーク３０を付与する。ローレット３３は、巻き取ったフィルムに起こりうる黒帯状の接着やこれに起因するクニック、輸送中の巻きずれなどの問題点を解決するために形成されるもので、刻印ロールによりフィルムの幅方向両端部（耳部）に形成される。このローレット３３の付加により、視野角補正フィルム２０の耳部の厚みが厚くなり、巻きを安定させることができる。このローレット３３の形成部分は製品として加工する際に、製品部分とは切り離される。したがって、マーク形成による製品ロスが発生することはない。
【００１５】
図２に示すように、前記マーク３０は、偏光軸方向を示す「＜」からなる方向識別マーク３４と、表裏面を識別するための「Ｆ」からなる表裏面識別マーク３５とから構成されている。そして、方向識別マーク３４を観察することで偏光軸方向が容易に識別可能になる。また、表裏面識別マーク３５を観察して、これが「Ｆ」と読めるときに例えば正規面であると判定し、逆にこの表裏面識別マークが裏文字になっているときに、正規面とは反対の向きであると判定する。
【００１６】
図２（Ｂ）のIV−IV線に沿う断面図を表す図４に示すように、ＴＡＣフィルム２３に対して一方の面には、図示しない刻印ロールを用いてローレット３３が形成され、他方の面にはレーザー印字機３１からのレーザー光３２によってマーク３０が形成される。本実施形態では裏面側にマーク３０を付しており、表面側から見たときにマーク３０が正常に見えるようにしている。このため、マーク３０は向きが反転した状態の裏文字により記録されている。ローレット３３は多数の突起３３ａから構成される。突起３３ａは本実施形態では４角錐の頂部を切り取った截頭円錐状に構成されているが、これは他の形状のものであってもよい。
【００１７】
突起３３ａのピッチｐや一辺の長さＬ１及び高さＨ１はｐ＝１．２ｍｍ、Ｌ１＝０．２５ｍｍ、Ｈ１＝１０μｍであり、ローレット３３の形成幅Ｗ１は例えば１０ｍｍであるが、これら数値に限定されることなく、適宜に変更してよい。また、マーク３０はレーザー光により溝状に形成され、この溝深さＤ１や溝幅Ｗ２はＤ１＝７μｍ、Ｗ２＝０．２ｍｍであるが、これら数値に限定されることなく、レーザー光の強度を調節することで適宜変更してよい。
【００１８】
図５は、視野角補正フィルム２０を製造するための配向膜塗布ライン４０を示す概略図である。ＴＡＣフィルム２３は、製膜ラインの最終工程でロール状に巻き取られている。この巻き取りの前に、ＴＡＣフィルム２３の両耳部に刻印ロールによってローレット３３が形成される。
【００１９】
ロール状のＴＡＣフィルム２３は送り出し機４１により送り出され、塗布装置４２により配向膜が塗布されて、この配向膜が乾燥装置４３で乾燥される。そして、巻取り装置４４によってロール状に巻き取られる。この巻取り装置４４の前段に、前記レーザー印字機３１が配置されており、ローレット形成面とは反対側の裏面に上記マーク３０を印字する。このマーク形成ピッチは適宜変更して良いが、本実施形態で３００ｍｍピッチで形成してある。レーザー印字機３１は、ＴＡＣフィルム２３の搬送速度に同期してレーザー光３２を幅方向に振って、マーク３０を形成する。なお、マーク３０の印字方法は上記の方法に限らず、フィルム２３を停止させてレーザー光を二次元方向で振ることにより一筆書き状にマーク３０を形成してもよい。また、フィルム２３を停止させる代わりに、レーザー印字機３１をフィルム送り速度に同期させて送り、相対速度を「０」としてマーク３０を記録してもよい。
【００２０】
このようにマーク３０が付された配向膜を有するＴＡＣフィルム２３ａは、次のディスコティック層塗布ラインで、配向処理（ラビング処理）やディスコティック層を塗布する前に、図６に示すように、マーク３０がＣＣＤ等からなるイメージエリアセンサ５０を有するカメラ５１で読み取られる。この撮像データはパターンマッチング処理部５２に送られ、周知のパターンマッチング処理によって、マーク３０の向きが判定される。
【００２１】
このパターンマッチング処理により、撮像したマークと正規セット位置にある場合のマーク（予めパターンマッチング処理部５２に記憶されている）とが照合される。この照合結果が一致する場合（マーク３０が正規の向きである場合）にはセット向き良好信号が、ラインを制御するホストコンピュータ５４に送られ、加工が続行される。また、照合結果が不一致の場合（マーク３０が正規の向きでない場合）には警報器５３によってアラームが発せられる。また、セット向き不良信号がホストコンピュータ５４に送られ、処理が中断される。この後、人手を介して、またはセット向きを直す反転装置等によって、セット向きや表裏面の向きなどが修正される。なお、これらカメラ５１、パターンマッチング処理部５２、警報器５３によって、セット方向判定装置が構成されている。
【００２２】
一軸偏光板などと組み合わせて加工された後は、この視野角補正フィルム２０は液晶表示装置のサイズに合わせてカッティングされ、貼り合わせ等が行われることで、最終的な液晶表示装置が構成される。この場合にローレット３３の形成部分は製品として用いられることがないように型取りされるため、マーク３０が最終的な製品に残ることがなくなる。
【００２３】
なお、上記実施形態では、ディスコティック層塗布ラインにおいて、マーク３０の検出及びセット向きの判定を行うようにしたが、これは、それ以降の各製造工程においてマーク３０を適宜検出し、そのセット向き等を判定してもよい。このように、セット向きを判定してアラームを発することで、向きなどが誤った状態で製造が進むことがなく、ロスの発生が抑えられる。
【００２４】
上記実施形態ではＴＡＣフィルム２３を例にとって説明したが、マーク３０を付する対象はＴＡＣフィルム２３に限定されることなく、その他の各種フィルムやシート部材などであってよい。また、フィルムやシート部材に限定されることなく、透明または半透明な光学部材に対して本発明を適用してよい。例えば、レンズなどに上記マークをレーザー印字機を用いて付すことで、その向きや表裏を自動判定することができる。レンズにマークを付する場合には、レンズの結像と無関係な部分（有効口径外）や、レンズを保持する部分等に形成する。
【００２５】
上記実施形態では、「＜」からなる方向識別マーク３４と「Ｆ」からなる表裏面識別マーク３５とを用いてマーク３０を形成したが、これらは、向きと表裏とを判別することができるものであればよく、各種記号や文字、図形等を用いてもよく、またはこれらを組み合わせたものを用いてもよい。また、上記実施形態では「＜」と「Ｆ」との組み合わせで用いたが、これらは一方のみを用いて、向きまたは表裏を判別してもよい。また、フィルムの一方の耳部にマークを形成したが、これは両方の耳部にマークを形成してもよい。この場合に、左右の耳部でマークの形状や種別を変えてもよい。
【００２６】
なお、液晶表示装置に使用される光学フィルムは一般には透明であるが、反射防止部材などのように微細粒子を含むものもあり、ヘイズが３〜７０％程度のものを使用することがある。また、一軸偏光板のように、光のある方向の位相分しか通さない機能を持つものは、光透過率が５〜５０％になるものもある。このように一見半透明の光学部材であってもマークを確認することができ、このような半透明な部材に対しても本発明を実施することができる。
【００２７】
上記実施形態では、イメージエリアセンサ５０を用いたカメラ５１によりマーク３０を撮像するようにしたが、撮像手段はこれに限定されない。例えば、表面検査装置であって表面の欠陥形状が識別可能なものであれば、この表面検査データに基づきマーク３０を識別して、向きや表裏を判定してもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、光学的に透明または半透明な光学部材であって、該部材のセット方向及び／または部材の表裏面を識別するためのマークを有するから、セット方向や表裏の向き等を自動的に識別することができ、誤った方向で光学部材をセットしてしまうことがなくなり、製品ロスの発生を抑えることができる。また、マークをレーザーにより形成することにより、インクやラベル等を使用することがなくランニングコストの削減が図れる他に、リサイクルが容易に可能になる。また、切欠き等を用いる場合に発生する光学部材の損傷や引っ掛かりがなくなる。さらに、マークを非対称なパターンから構成することにより、光学部材単体でも軸方向や面を目視で容易に識別することができる。
【００２９】
前記光学部材はフィルムであり、このフィルムに設けたローレット形成部分に前記マークを形成することにより、ローレット形成部分は製品加工時に廃棄またはリサイクルされるため、マークを付与してもロスの発生がなくなる。
【００３０】
光学部材をセットする際に、前記マークを撮像し、この撮像したデータに基づきパターンマッチング処理を行い、セット方向及び／または部材の表裏面を判定するから、人手を介することなく自動的にセット方向などが識別可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の視野角補正用光学フィルムを用いた液晶表示装置の基本的な構成を示す概略図である。
【図２】（Ａ）は本発明を実施した視野角補正フィルムを示す平面図であり、（Ｂ）はマーク形成部分Ａ１を拡大して示す平面図であり、（Ｃ）はローレット形成部分の一部Ａ２を拡大して示す平面図である。
【図３】レーザー印字機でＴＡＣフィルムにマークを形成している状態を示す概略図である。
【図４】図２（Ｂ）におけるIV−IV線に沿う拡大した断面図である。
【図５】配向膜塗布ラインを示す概略図である。
【図６】フィルムのセット方向判定装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１０  ＴＮ型液晶表示装置
１１，１２  楕円偏光板
１３  ＴＮ液晶セル
１４  バックライト
１５，１６  ガラス基板
１７  棒状液晶性分子
２０  視野角補正フィルム
２１  一軸偏光フィルム
２３  ＴＡＣフィルム
３０  マーク
３１  レーザー印字機
３３  ローレット
３４  方向識別マーク
３５  表裏面識別マーク
３２  レーザー光
３３ａ  突起
４０  配向膜塗布ライン
５０  イメージエリアセンサ
５１  カメラ
５２  パターンマッチング処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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