フィルム露光装置
【課題】薄いフィルムの上下振動による偏光部の形成精度の低下を防止し、また、シワの発生を防止することができ、偏光部が高精度で形成された偏光フィルムを得ることができるフィルム露光装置を提供する。
【解決手段】配向材料が塗布されたフィルム１０は、バックロール５に巻き架けられた後、偏光フィルムの巻取装置に送給される。フィルム１０はバックロール５によりシワを伸ばされて支持されており、そのフィルム移動域に、マスク７及びスリットマスク１７が配置されている。フィルム１０は、このマスク７の開口を介して、露光光源６からのＣＷ円偏光の露光光がそのほぼ全面に照射され、スリットマスク１７の複数個のスリットを介して、露光光源１６からのＣＣＷ円偏光の露光光が帯状に照射される。
【解決手段】配向材料が塗布されたフィルム１０は、バックロール５に巻き架けられた後、偏光フィルムの巻取装置に送給される。フィルム１０はバックロール５によりシワを伸ばされて支持されており、そのフィルム移動域に、マスク７及びスリットマスク１７が配置されている。フィルム１０は、このマスク７の開口を介して、露光光源６からのＣＷ円偏光の露光光がそのほぼ全面に照射され、スリットマスク１７の複数個のスリットを介して、露光光源１６からのＣＣＷ円偏光の露光光が帯状に照射される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＰＲ（Film Patterned Retarder（フィルム・パターンド・リターダー））方式、即ちフィルム偏光方式の３次元（３Ｄ）映像表示装置に使用される偏光フィルム又は光配向膜等の形成に使用されるフィルム露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＲ方式の３Ｄ技術においては、液晶表示装置等の表示装置の画面に、走査線１ライン毎に光線の方向を変える偏光フィルムを張り、表示装置が、走査線１ライン毎に右目用と左目用の画像を表示すると共に、偏光メガネに張られた偏光フィルムが右目用のものが右目に入射させるべき光のみを通過させ、左目用のものが左目に入射させるべき光のみを通過させることにより、右目及び左目に入射した画像に視差を生じさせて、立体表示を可能とする。
【０００３】
図９は、ＦＰＲ方式の偏光フィルム１を示す模式図である。この偏光フィルム１は、表示装置の水平の１走査線に対応する幅を持つ帯状の左目用の偏光部１ａと、同じく表示装置の水平の１走査線に対応する幅を持つ帯状の右目用の偏光部１ｂとが、垂直方向に交互に配置されるようにして、透明の基材上に塗布されている。左目用の偏光部１ａは−４５°の直線偏光を有するか、又は時計方向に偏光するＣＷ(clockwise)円方向偏光を有する。一方、右目用の偏光部１ｂは＋４５°の直線偏光を有するか、又は反時計方向に偏光するＣＣＷ(counter clockwise)円方向偏光を有するものである。そして、この偏光フィルム１を、その偏光部１ａ及び偏光部１ｂを夫々液晶表示装置の走査線に対応させ、左目用偏光部１ａが液晶表示装置の左目用信号の走査線に一致し、右目用偏光部１ｂが液晶表示装置の右目用信号の走査線に一致するようにして、液晶表示装置の画面に貼り付ける。そうすると、液晶表示装置の画面の左目用走査線から出射した表示光は、偏光フィルム１の左目用偏光部１ａを透過し、偏光メガネの左目用レンズに張られた左目用偏光フィルムを透過して左目に入射し、液晶表示装置の画面の右目用走査線から出射した表示光は、偏光フィルム１の右目用偏光部１ｂを透過し、偏光メガネの右目用レンズに張られた右目用偏光フィルムを透過して右目に入射する。これにより、右目と左目とは、視差をもつ画像を見ることができ、立体的な画像を視認することができる。
【０００４】
図１０は、この従来の偏光フィルム１の露光装置を示す模式図である。透明のフィルム基材の表面に配向材料が塗布されたフィルム１０が、ロール１００から巻き解かれ、ロール１０２，１０３を介してその移動軌跡が規制されて露光光源１０４，１０５の配設位置の近傍を通過し、ロール１０１に巻き取られる。このロール１０２，１０３間において、フィルム１０は水平に進行し、このフィルム１０の水平移動域の上方に、この移動方向に沿ってスリットマスク１０６，１０７が配置され、これらのスリットマスク１０６，１０７の上方に露光光源１０４，１０５が配置されていて、露光光源１０４，１０５からの露光光がスリットマスク１０６，１０７を介してフィルム１０の表面の配向材料膜に照射される。スリットマスク１０６，１０７の一端部の上方、即ち、露光光源１０４，１０５の側方には、アライメントマークを観察するためのカメラ１０８，１０９が設置されている。フィルム移動方向におけるスリットマスク１０６の上流側には、フィルム１０の側部にアライメントマークを形成するためのレーザマーカ１１０が設置されている。
【０００５】
この従来の露光装置においては、図１１に示すように、ロール１０２，１０３間を移動するフィルム１０に対して、レーザマーカ１１０により、フィルム１０の側部にアライメント用のマーク１１１を形成し、カメラ１０８がスリットマスク１０６の一端部に設けられた開口１０６ｂからマーク１１１を観察し、このマーク１１１に対するスリットマスク１０６のフィルム移動方向に垂直方向の位置を調整する。また、スリットマスク１０７においても、カメラ１０９がスリットマスク１０７の一端部に設けられた開口１０７ｂからマーク１１１を観察し、スリットマスク１０７のフィルム移動方向に垂直方向の位置を調整する。その上で、露光光源１０４からの露光光がスリットマスク１０６のスリット１０６ａを透過してフィルム１０の表面の配向材料膜に照射され、フィルム１０は白抜き矢印にて示す方向に連続的に搬送されているので、配向膜に同一の方向に配向した帯状の偏光部１ａが形成される。また、露光光源１０５からの露光光がスリットマスク１０７のスリット１０７ａを透過してフィルム１０の表面の配向材料膜に照射され、偏光部１ａ間に偏光部１ｂが形成される。この帯状の偏光部１ａ、１ｂは、走査線１ライン分に相当する間隔を有して相互に離隔しており、相互に異なる方向に配向した偏光部を形成している。これにより、図９に示すように、隣接する帯状の偏光部間で配向方向が９０°異なる偏光フィルム１を製造することができる。
【０００６】
なお、液晶表示装置に使用される光学フィルム等の製造方法に関し、特許文献１及び２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２５０１７２号公報
【特許文献２】特開２００７−１１４５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の従来技術においては、ロール１０２，１０３間にフィルム１０を張った状態で、フィルム１０上の配向材料膜を露光するので、フィルム１０の搬送時のフィルム１０の上下振動によりスリットマスク１０６，１０７とフィルム１０との間の間隔が変動し、高精度で偏光部１ａ、１ｂを形成することが困難であった。また、ロール１０２，１０３間に張架されたフィルム１０には、シワが発生しやすく、これによっても、偏光部１ａ、１ｂを高精度で形成することが困難であった。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、薄いフィルムの上下振動による偏光部の形成精度の低下を防止し、また、シワの発生を防止することができ、偏光部が高精度で形成された偏光フィルムを得ることができるフィルム露光装置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】
【００１０】
本発明に係るフィルム露光装置は、
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの下流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第２のスリットが形成された第２のスリットマスクと、
前記第２のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第２の露光光源と、
を有し、
前記第２のスリットマスクの前記第２のスリットは、前記第１のスリットマスクの前記第１のスリットの配列ピッチと同一のピッチで配置されており、
前記第１のスリットと前記第２のスリットは、前記フィルムの幅方向について、前記第１及び第２のスリットの配列ピッチの１／２のピッチだけ、前記フィルムの幅方向に偏倚するように、前記第１のスリットマスクと前記第２のスリットマスクとが配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る他のフィルム露光装置は、
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの下流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの幅方向に延びる開口が形成された第３のマスクと、
前記第３のマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第３の露光光源と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る更に他のフィルム露光装置は、
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの上流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの幅方向に延びる開口が形成された第４のマスクと、
前記第４のマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第４の露光光源と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表面に配向材料膜が形成されたフィルムは、バックロールに巻き架けられ、その裏面をバックロールに支持された状態で、第１及び第２の露光光源から露光光が、第１及び第２のスリットマスクを介して、前記配向材料膜に照射される。従って、フィルムは、バックロールに支持されて、搬送中のシワが伸ばされ、第１及び第２のスリットマスクとフィルムとの間の距離が高精度で設定された状態で、露光が行われるので、偏光部の形成の精度が極めて高くなる。よって、本発明によれば、高精度で帯状の偏光部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態のフィルム露光装置を示す模式図である。
【図２】同じく、そのバックロール及びスリットマスクの近傍でフィルムを展開して示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態のフィルム露光装置を示す模式図である。
【図４】同じく、そのバックロール及びスリットマスクの近傍でフィルムを展開して示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態のフィルム露光装置を示す模式図である。
【図６】同じく、そのバックロール及びスリットマスクの近傍でフィルムを展開して示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態のフィルム露光装置を示す模式図である。
【図８】同じく、そのバックロール及びスリットマスクの近傍でフィルムを展開して示す図である。
【図９】ＦＰＲ方式の偏光フィルムを示す模式図である。
【図１０】従来の偏光フィルムの露光方法を示す模式図である。
【図１１】同じく、そのスリットマスクによる露光方法を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施形態に係るフィルム露光装置を示す模式図、図２はバックロール近傍のフィルム１０を展開して示す図である。フィルム基材の表面上に、適宜の塗布装置において配向材料が塗布され、この配向材料膜が塗布されたフィルムは、そのまま、バックロール５の配設位置に送給され、又は、図１０に示すように一旦ロール１００として巻回された後、このロール１００から巻き解かれて、バックロール５まで送給される。
【００１６】
バックロール５においては、その周面の略半分（下半分）だけフィルム１０が巻き架けられ、フィルム１０の裏面がバックロール５に接触すると共に、フィルム１０の表面、即ち、配向材料膜が外方を向く。このバックロール５を間に挟んで対向するようにして、マスク７、１７が配向材料膜に面してフィルム１０から若干の距離（２００μｍ程度）をおいて設置されており、更に、このスリットマスク７、１７の背後には、露光光源６、１６が設置されている。これにより、表面に配向膜が塗布されたフィルム１０は、バックロール５の周面に接触し、フィルム１０の搬送時の若干の張力によりシワが伸ばされた状態で、バックロール５により支持される。そして、フィルム１０を白抜き矢印方向に連続的に搬送し、露光光源６、１６から露光光を連続的に照射することにより、この露光光はマスク７、１７の開口７ａ及びスリット１７ｂを透過してフィルム１０に照射される。これにより、偏光部が形成された偏光フィルムは、巻取ローラ１０１（図１０参照）等に巻き取られる。
【００１７】
バックロール５は内部を水冷された水冷ロールであり、その中心軸の周りに回転可能になっている。そして、このバックロール５は、自由に回転することができ、フィルム１０の移動とともに、その周速度がフィルム１０の移動速度と同一になるように回転する。これにより、フィルム１０はバックロール５の周面に相対的速度差が存在しない状態で支持される。従って、適宜の張力を印加されて搬送されるフィルム１０は、バックロール５の周面上で、シワが発生することが防止される。
【００１８】
バックロール５の周面におけるフィルム１０が巻き架けられた部分の始端部の近傍には、このバックロール５に対向するようにして、マスク７が配置されており、このマスク７の背後には、マスク７を介してフィルム１０を露光する露光光の光源６が配置されている。また、バックロール５の周面におけるフィルム１０が巻き架けられた部分の後端部の近傍には、このバックロール５に対向するようにして、スリットマスク１７が配置されており、このスリットマスク１７の背後には、スリットマスク１７を介してフィルム１０を露光する露光光の光源１６が配置されている。マスク７は、フィルム１０の幅方向に延びてこのフィルム１０の幅方向のほぼ全域で開口する開口７ａを有し、スリットマスク１７には、フィルム１０の移動方向に若干長い矩形の複数個のスリット１７ａが、フィルム１０の幅方向に配列されている。このスリット１７ａの配列ピッチは、ＦＰＲ方式の３Ｄ液晶表示装置に対応して、走査線２ライン分に相当する。
【００１９】
そして、例えば、露光光源６からの露光光は、時計方向に偏光する円偏光（ＣＷ(clockwise)円偏光）の光であり、露光光源１６からの露光光は、反時計方向に偏光する円偏光（ＣＣＷ(counter clockwise)円偏光）の光である。白抜き矢印にて示すように、一方向に移動するフィルム１０に対して、マスク７の開口７ａから露光光源６の露光光をフィルム１０に照射することにより、フィルム１０にはその両側部の部分を除いて、一面に露光光が照射される。また、スリットマスク１７のスリット１７ａから露光光源１６の露光光をフィルム１０に照射することにより、このスリット１７ａに対応するフィルム上の部分が、露光光源１６からの露光光により、上書き露光される。
【００２０】
フィルム１０の表面上に、露光光の照射により硬化量が変化する露光材料からなる配向材料膜が形成されており、先ず、マスク７の開口７ａを介するＣＷ円偏光の露光光により、フィルム１０の表面の配向材料膜の全域が所定の第１の硬化量（例えば、５０％）になるまで露光される。次いで、スリットマスク１７のスリット１７ａからのＣＣＷ円偏光の露光光により、スリット１７ａに対応する帯状の領域を第１の硬化量より大きな第２の硬化量（例えば、１００％）になるまで露光する。そうすると、スリット１７ａに対応する帯状の露光部分（ＣＣＷ円偏光）は、配向方向が固定され、偏光部１ｂとなる。一方、スリット１７ａ間の部分に対応する帯状の部分（ＣＷ円偏光）は、硬化量が５０％で配向方向が固定されていないが、この部分はその後のポストベーク（乾燥温度より高い温度での熱硬化）により硬化量を１００％にすれば、配向方向を固定することができる。
【００２１】
次に、上述のごとく構成された本実施形態のフィルム露光装置の動作について説明する。フィルム１０は、その表面に配向材料が塗布され、例えば、幅が１５００ｍｍ、厚さが１００μｍ、１個のロール１００のフィルム長は例えば２ｋｍであり、通常、２〜１０ｍ/分の速度で搬送される。また、例えば、このフィルム１０の材質は、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）又はＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムである。このフィルム１０は、バックロール５の配設位置まで送給され、バックロール５に巻き架けられて支持される。そして、フィルム１０の配向材料膜は、露光光源６から、マスク７の開口７ａを介して、ＣＷ円偏光の露光光をフィルム１０のほぼ全域に照射され、その後、露光光源１６から、スリットマスク１７のスリット１７ａを介して、ＣＣＷ円偏光の露光光を帯状に照射され、このスリット１７ａに対応するフィルム１０の部分が、ＣＷ円偏光の露光部から、ＣＣＷ円偏光の露光部に上書き露光される。このとき、フィルム１０の配向材料膜は、可逆性の配向材料であり、ＣＷ円偏光の露光光のほぼフィルム全面の照射により、フィルム１０のほぼ全面が例えば５０％硬化し、更に、ＣＣＷ円偏光の露光光の帯状の照射により、このフィルム１０における帯状の部分が例えば１００％に硬化する。これにより、フィルム１０のスリット１７ａに対応する部分は、ＣＣＷ円偏光として配向方向が固定され、偏光部１ｂ（図９参照）が形成される。一方、この偏光部１ｂ間の帯状の部分は配向方向が固定されていないが、後工程にて、ポストベークすることにより、１００％硬化し、配向方向がＣＷ円偏光として固定され、偏光部１ａが形成される。このようにして、偏光部１ａ、１ｂが交互に形成され、偏光部１ａ、１ｂが走査線１ラインに対応して形成されたＦＰＲ方式の偏光フィルムを製造することができる。
【００２２】
この場合に、薄いフィルム１０は、バックロール５に支持され、またシワが伸ばされた状態で、スリットマスク１７のスリット１７ａを介して露光がなされるので、フィルムのシワ及び振動が防止されて、高精度で、偏光部１ａ、１ｂを形成することができる。また、マスク７を介しての露光は、フィルム幅方向の全域に対してなされるので、マスク７と、スリットマスク１７との間の位置合わせが不要であり、位置合わせの不良が存在せず、この点でも、偏光部１ａ、１ｂを高精度で形成することができる。そして、本発明においては、１個のバックロール５に対して、２回の露光を行うので、各露光毎に高価なバックロールを使用する必要がなく、ＦＰＲ偏光フィルムの製造コストを低減できる。
【００２３】
次に、図３及び図４を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、フィルム１０が先ずスリット１７ａを有するスリットマスク１７を介して、露光光源６からＣＷ円偏光の露光光の照射を受け、次いで、開口７ａを有するマスク７を介して、露光光源１６からＣＣＷ円偏光の露光光の照射を受ける点が、第１実施形態と異なり、その他の構成は、第１実施形態と同様であるので、同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。図４に示すように、露光光源６からのＣＷ円偏光の露光光を、スリット１７ａを介してフィルム１０上の配向材料膜に露光することにより、帯状の偏光部１ａを形成する。このとき、フィルム１０上の配向材料膜は、非可逆性の材料であり、このＣＷ円偏光の露光光の照射により、照射を受けた帯状の部分が１００％硬化し、この部分の配向材料膜の配向方向が固定される。次いで、露光光源１６からのＣＣＷ円偏光の露光光を、開口７ａを介してフィルム１０上の配向材料膜に露光することにより、フィルム１０のほぼ全面にＣＣＷ円偏光の露光光を照射する。このとき、偏光部１ａはＣＷ円偏光で偏光方向が固定されているので、ＣＣＷ円偏光の露光光の照射を受けても、偏光方向は変化しない。そして、偏光部１ａ間の露光光源６の未露光部が、露光光源１６からのＣＣＷ円偏光の露光光の照射を受けて、この部分がＣＣＷ円偏光に対応する偏光部１ｂとなる。これにより、図９に示すように、偏光部１ａと偏光部１ｂとが走査線の１ラインに対応して交互に位置する偏光フィルム１を製造することができる。
【００２４】
このようにして、本実施形態は、ＣＷ円偏光により帯状の偏光部１ａを形成した後、ＣＣＷ円偏光の露光光の全面露光により、偏光部１ａ間に偏光部１ｂを形成するので、第１実施形態と同様に、マスク７とスリットマスク１７との位置合わせは不要である。また、本実施形態も第１実施形態と同様に、フィルムの振動及びシワが防止され、高精度で偏光部１ａ、１ｂを形成することができる。これにより、走査線１ラインに高精度で整合した偏光部１ａ、１ｂを有するＦＰＲ偏光フィルム１を製造することができる。
【００２５】
次に、図５及び図６（ａ）、（ｂ）を参照して本発明の第３実施形態について説明する。前述の第１及び第２実施形態は、ＦＰＲ偏光フィルムの形成に関するものであるが、本実施形態は、光配向膜の形成に関するものである。本実施形態においては、第１実施形態と同様に、フィルム１０がバックロール５に接触してバックロール５の従動回転とともに移動するフィルム１０の移動域の始端部、即ち、バックロール５の周面におけるフィルム１０が巻き架けられた部分の始端部の近傍に、開口７ａを有するマスク７が配置され、前記移動域の後端部にスリット１７ａを有するマスク１７が配置されている。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、露光光源６からの露光光が、マスク７に対して、例えば、４０°の傾斜角度で入射し、露光光源１６からの露光光が、スリットマスク１７に対して、例えば、−４０°の傾斜角度で入射することである。
【００２６】
本実施形態においては、可逆性の配向材料膜が形成されたフィルム１０に対して、フィルム１０の搬送方向に４０°傾斜する露光光をフィルム１０のほぼ全域に照射し、その後、フィルム１０の搬送方向に−４０°傾斜する露光光をスリット１７ａに対応する帯状の領域（配向部１ｄ）に照射して、この領域については、−４０°傾斜露光光により上書き露光する。本実施形態においても、最初の露光においては、配向材料膜は例えば５０％硬化し、次順の露光により、帯状の照射領域は配向材料膜が例えば１００％硬化する。このため、２回の露光により、配向部１ｄにおいては、２回目の露光による−４０°傾斜入射の露光光により配向方向が決まり、配向部１ｃにおいては、１回目の露光による４０°傾斜入射の露光光により配向方向が揃えられた後、その後のポストベークによりその配向方向が固定されたものとなる。これにより、光配向方向が交互に異なる配向部１ｃ、１ｄを有する光配向膜を得ることができ、液晶表示装置の光配向膜として、視野角を拡大するために使用することができる。また、本実施形態においても、フィルムの振動及びシワがなく、高精度で配向部１ｃ、１ｄを形成することができる。しかも、マスク７とスリットマスク１７との間の位置合わせが不要である。
【００２７】
次に、図７及び図８を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第３実施形態と同様に、光配向膜の形成に関するものであるが、第３実施形態と異なる点は、フィルム１０上の配向材料膜は非可逆の配向材料であり、フィルム１０に対する最初の露光は、スリット１７ａを有するスリットマスク１７を使用して、露光光源６から４０°傾斜の入射角度を有する露光光によりフィルム１０を照射し、次順の露光は、開口７ａを有するマスク７を使用して、露光光源１６から−４０°傾斜の入射角度を有する露光光によりフィルム１０を照射することである。
【００２８】
本実施形態においては、先ず、スリット１７ａを介して、フィルム１０の進行方向に対して４０°で傾斜する露光光をフィルム１０に入射させ、フィルム１０に対して、帯状の配向部１ｃを形成する。この４０°傾斜入射の露光光は、帯状の配向部１ｃを１００％硬化させ、従って、この配向部１ｃは配向方向が４０°傾斜に固定される。次に、開口７ａを介して、フィルム１０の進行方向に対して−４０°で傾斜する露光光をフィルム１０に入射させ、全面を−４０°傾斜入射の露光光で照射する。このとき、配向部１ｃは配向方向が既に固定されているので、−４０°傾斜露光光の照射を受けても、その配向方向は変化せず、露光光源６からの露光光の未露光部が、−４０°傾斜露光光の照射を受けて、この方向に配向方向が揃う。これにより、４０°傾斜の配向部１ｃと−４０°傾斜の配向部１ｄとが交互に形成された光配向膜を得ることができる。本実施形態においても、フィルムの振動及びシワがなく、高精度で配向部１ｃ、１ｄを形成することができる。しかも、マスク７とスリットマスク１７との間の位置合わせが不要である。
【００２９】
なお、本発明は、上記各実施形態に限らず、種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態においては、スリット１７ａを有するスリットマスク１７と、開口７ａを有するマスク７とを使用して、マスク７とスリットマスク１７との位置合わせを不要としたが、図１１に示すように、レーザマーカ１１０を使用して、フィルム１０にマーク１１１を形成し、マスク７とスリットマスク１７との配設位置で、このマーク１１１をカメラ等により観察してその位置を検出し、このマーク１１１を指標として、マスク７とスリットマスク１７とを位置合わせすれば、図１１に示すように、双方とも、スリットを有するスリットマスクを使用することができる。即ち、偏光部１ａ、１ｂ又は配向部１ｃ、１ｄを夫々２個のスリットマスクにより形成することができる。この場合に、一方のスリットマスクのスリットは、他方のスリットマスクのスリットの配列ピッチと同一のピッチで形成され、一方のスリットマスクは、他方のスリットマスクに対して、スリットの配列ピッチの１／２のピッチだけ、フィルム１０の幅方向に偏倚して配置される。また、上記第３実施形態及び第４実施形態において、露光光の入射傾斜角度が４０°及び−４０°であったが、この露光光の入射傾斜角度はこれに限らず、種々の角度を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、ＦＰＲ方式の偏光フィルム及び光配向膜等を高精度で製造することができ、３Ｄ方式又は２Ｄ方式の液晶表示装置の高精細化に寄与する。
【符号の説明】
【００３１】
１：偏光フィルム
１ａ、１ｂ：偏光部
１ｃ、１ｄ：配向部
５：バックロール
６，１６：露光光源
７：マスク
７ａ：開口
１０：フィルム
１７：スリットマスク
１７ａ：スリット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＰＲ（Film Patterned Retarder（フィルム・パターンド・リターダー））方式、即ちフィルム偏光方式の３次元（３Ｄ）映像表示装置に使用される偏光フィルム又は光配向膜等の形成に使用されるフィルム露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＰＲ方式の３Ｄ技術においては、液晶表示装置等の表示装置の画面に、走査線１ライン毎に光線の方向を変える偏光フィルムを張り、表示装置が、走査線１ライン毎に右目用と左目用の画像を表示すると共に、偏光メガネに張られた偏光フィルムが右目用のものが右目に入射させるべき光のみを通過させ、左目用のものが左目に入射させるべき光のみを通過させることにより、右目及び左目に入射した画像に視差を生じさせて、立体表示を可能とする。
【０００３】
図９は、ＦＰＲ方式の偏光フィルム１を示す模式図である。この偏光フィルム１は、表示装置の水平の１走査線に対応する幅を持つ帯状の左目用の偏光部１ａと、同じく表示装置の水平の１走査線に対応する幅を持つ帯状の右目用の偏光部１ｂとが、垂直方向に交互に配置されるようにして、透明の基材上に塗布されている。左目用の偏光部１ａは−４５°の直線偏光を有するか、又は時計方向に偏光するＣＷ(clockwise)円方向偏光を有する。一方、右目用の偏光部１ｂは＋４５°の直線偏光を有するか、又は反時計方向に偏光するＣＣＷ(counter clockwise)円方向偏光を有するものである。そして、この偏光フィルム１を、その偏光部１ａ及び偏光部１ｂを夫々液晶表示装置の走査線に対応させ、左目用偏光部１ａが液晶表示装置の左目用信号の走査線に一致し、右目用偏光部１ｂが液晶表示装置の右目用信号の走査線に一致するようにして、液晶表示装置の画面に貼り付ける。そうすると、液晶表示装置の画面の左目用走査線から出射した表示光は、偏光フィルム１の左目用偏光部１ａを透過し、偏光メガネの左目用レンズに張られた左目用偏光フィルムを透過して左目に入射し、液晶表示装置の画面の右目用走査線から出射した表示光は、偏光フィルム１の右目用偏光部１ｂを透過し、偏光メガネの右目用レンズに張られた右目用偏光フィルムを透過して右目に入射する。これにより、右目と左目とは、視差をもつ画像を見ることができ、立体的な画像を視認することができる。
【０００４】
図１０は、この従来の偏光フィルム１の露光装置を示す模式図である。透明のフィルム基材の表面に配向材料が塗布されたフィルム１０が、ロール１００から巻き解かれ、ロール１０２，１０３を介してその移動軌跡が規制されて露光光源１０４，１０５の配設位置の近傍を通過し、ロール１０１に巻き取られる。このロール１０２，１０３間において、フィルム１０は水平に進行し、このフィルム１０の水平移動域の上方に、この移動方向に沿ってスリットマスク１０６，１０７が配置され、これらのスリットマスク１０６，１０７の上方に露光光源１０４，１０５が配置されていて、露光光源１０４，１０５からの露光光がスリットマスク１０６，１０７を介してフィルム１０の表面の配向材料膜に照射される。スリットマスク１０６，１０７の一端部の上方、即ち、露光光源１０４，１０５の側方には、アライメントマークを観察するためのカメラ１０８，１０９が設置されている。フィルム移動方向におけるスリットマスク１０６の上流側には、フィルム１０の側部にアライメントマークを形成するためのレーザマーカ１１０が設置されている。
【０００５】
この従来の露光装置においては、図１１に示すように、ロール１０２，１０３間を移動するフィルム１０に対して、レーザマーカ１１０により、フィルム１０の側部にアライメント用のマーク１１１を形成し、カメラ１０８がスリットマスク１０６の一端部に設けられた開口１０６ｂからマーク１１１を観察し、このマーク１１１に対するスリットマスク１０６のフィルム移動方向に垂直方向の位置を調整する。また、スリットマスク１０７においても、カメラ１０９がスリットマスク１０７の一端部に設けられた開口１０７ｂからマーク１１１を観察し、スリットマスク１０７のフィルム移動方向に垂直方向の位置を調整する。その上で、露光光源１０４からの露光光がスリットマスク１０６のスリット１０６ａを透過してフィルム１０の表面の配向材料膜に照射され、フィルム１０は白抜き矢印にて示す方向に連続的に搬送されているので、配向膜に同一の方向に配向した帯状の偏光部１ａが形成される。また、露光光源１０５からの露光光がスリットマスク１０７のスリット１０７ａを透過してフィルム１０の表面の配向材料膜に照射され、偏光部１ａ間に偏光部１ｂが形成される。この帯状の偏光部１ａ、１ｂは、走査線１ライン分に相当する間隔を有して相互に離隔しており、相互に異なる方向に配向した偏光部を形成している。これにより、図９に示すように、隣接する帯状の偏光部間で配向方向が９０°異なる偏光フィルム１を製造することができる。
【０００６】
なお、液晶表示装置に使用される光学フィルム等の製造方法に関し、特許文献１及び２がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２５０１７２号公報
【特許文献２】特開２００７−１１４５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の従来技術においては、ロール１０２，１０３間にフィルム１０を張った状態で、フィルム１０上の配向材料膜を露光するので、フィルム１０の搬送時のフィルム１０の上下振動によりスリットマスク１０６，１０７とフィルム１０との間の間隔が変動し、高精度で偏光部１ａ、１ｂを形成することが困難であった。また、ロール１０２，１０３間に張架されたフィルム１０には、シワが発生しやすく、これによっても、偏光部１ａ、１ｂを高精度で形成することが困難であった。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、薄いフィルムの上下振動による偏光部の形成精度の低下を防止し、また、シワの発生を防止することができ、偏光部が高精度で形成された偏光フィルムを得ることができるフィルム露光装置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】
【００１０】
本発明に係るフィルム露光装置は、
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの下流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第２のスリットが形成された第２のスリットマスクと、
前記第２のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第２の露光光源と、
を有し、
前記第２のスリットマスクの前記第２のスリットは、前記第１のスリットマスクの前記第１のスリットの配列ピッチと同一のピッチで配置されており、
前記第１のスリットと前記第２のスリットは、前記フィルムの幅方向について、前記第１及び第２のスリットの配列ピッチの１／２のピッチだけ、前記フィルムの幅方向に偏倚するように、前記第１のスリットマスクと前記第２のスリットマスクとが配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る他のフィルム露光装置は、
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの下流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの幅方向に延びる開口が形成された第３のマスクと、
前記第３のマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第３の露光光源と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る更に他のフィルム露光装置は、
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの上流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの幅方向に延びる開口が形成された第４のマスクと、
前記第４のマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第４の露光光源と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表面に配向材料膜が形成されたフィルムは、バックロールに巻き架けられ、その裏面をバックロールに支持された状態で、第１及び第２の露光光源から露光光が、第１及び第２のスリットマスクを介して、前記配向材料膜に照射される。従って、フィルムは、バックロールに支持されて、搬送中のシワが伸ばされ、第１及び第２のスリットマスクとフィルムとの間の距離が高精度で設定された状態で、露光が行われるので、偏光部の形成の精度が極めて高くなる。よって、本発明によれば、高精度で帯状の偏光部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態のフィルム露光装置を示す模式図である。
【図２】同じく、そのバックロール及びスリットマスクの近傍でフィルムを展開して示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態のフィルム露光装置を示す模式図である。
【図４】同じく、そのバックロール及びスリットマスクの近傍でフィルムを展開して示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態のフィルム露光装置を示す模式図である。
【図６】同じく、そのバックロール及びスリットマスクの近傍でフィルムを展開して示す図である。
【図７】本発明の第４実施形態のフィルム露光装置を示す模式図である。
【図８】同じく、そのバックロール及びスリットマスクの近傍でフィルムを展開して示す図である。
【図９】ＦＰＲ方式の偏光フィルムを示す模式図である。
【図１０】従来の偏光フィルムの露光方法を示す模式図である。
【図１１】同じく、そのスリットマスクによる露光方法を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施形態に係るフィルム露光装置を示す模式図、図２はバックロール近傍のフィルム１０を展開して示す図である。フィルム基材の表面上に、適宜の塗布装置において配向材料が塗布され、この配向材料膜が塗布されたフィルムは、そのまま、バックロール５の配設位置に送給され、又は、図１０に示すように一旦ロール１００として巻回された後、このロール１００から巻き解かれて、バックロール５まで送給される。
【００１６】
バックロール５においては、その周面の略半分（下半分）だけフィルム１０が巻き架けられ、フィルム１０の裏面がバックロール５に接触すると共に、フィルム１０の表面、即ち、配向材料膜が外方を向く。このバックロール５を間に挟んで対向するようにして、マスク７、１７が配向材料膜に面してフィルム１０から若干の距離（２００μｍ程度）をおいて設置されており、更に、このスリットマスク７、１７の背後には、露光光源６、１６が設置されている。これにより、表面に配向膜が塗布されたフィルム１０は、バックロール５の周面に接触し、フィルム１０の搬送時の若干の張力によりシワが伸ばされた状態で、バックロール５により支持される。そして、フィルム１０を白抜き矢印方向に連続的に搬送し、露光光源６、１６から露光光を連続的に照射することにより、この露光光はマスク７、１７の開口７ａ及びスリット１７ｂを透過してフィルム１０に照射される。これにより、偏光部が形成された偏光フィルムは、巻取ローラ１０１（図１０参照）等に巻き取られる。
【００１７】
バックロール５は内部を水冷された水冷ロールであり、その中心軸の周りに回転可能になっている。そして、このバックロール５は、自由に回転することができ、フィルム１０の移動とともに、その周速度がフィルム１０の移動速度と同一になるように回転する。これにより、フィルム１０はバックロール５の周面に相対的速度差が存在しない状態で支持される。従って、適宜の張力を印加されて搬送されるフィルム１０は、バックロール５の周面上で、シワが発生することが防止される。
【００１８】
バックロール５の周面におけるフィルム１０が巻き架けられた部分の始端部の近傍には、このバックロール５に対向するようにして、マスク７が配置されており、このマスク７の背後には、マスク７を介してフィルム１０を露光する露光光の光源６が配置されている。また、バックロール５の周面におけるフィルム１０が巻き架けられた部分の後端部の近傍には、このバックロール５に対向するようにして、スリットマスク１７が配置されており、このスリットマスク１７の背後には、スリットマスク１７を介してフィルム１０を露光する露光光の光源１６が配置されている。マスク７は、フィルム１０の幅方向に延びてこのフィルム１０の幅方向のほぼ全域で開口する開口７ａを有し、スリットマスク１７には、フィルム１０の移動方向に若干長い矩形の複数個のスリット１７ａが、フィルム１０の幅方向に配列されている。このスリット１７ａの配列ピッチは、ＦＰＲ方式の３Ｄ液晶表示装置に対応して、走査線２ライン分に相当する。
【００１９】
そして、例えば、露光光源６からの露光光は、時計方向に偏光する円偏光（ＣＷ(clockwise)円偏光）の光であり、露光光源１６からの露光光は、反時計方向に偏光する円偏光（ＣＣＷ(counter clockwise)円偏光）の光である。白抜き矢印にて示すように、一方向に移動するフィルム１０に対して、マスク７の開口７ａから露光光源６の露光光をフィルム１０に照射することにより、フィルム１０にはその両側部の部分を除いて、一面に露光光が照射される。また、スリットマスク１７のスリット１７ａから露光光源１６の露光光をフィルム１０に照射することにより、このスリット１７ａに対応するフィルム上の部分が、露光光源１６からの露光光により、上書き露光される。
【００２０】
フィルム１０の表面上に、露光光の照射により硬化量が変化する露光材料からなる配向材料膜が形成されており、先ず、マスク７の開口７ａを介するＣＷ円偏光の露光光により、フィルム１０の表面の配向材料膜の全域が所定の第１の硬化量（例えば、５０％）になるまで露光される。次いで、スリットマスク１７のスリット１７ａからのＣＣＷ円偏光の露光光により、スリット１７ａに対応する帯状の領域を第１の硬化量より大きな第２の硬化量（例えば、１００％）になるまで露光する。そうすると、スリット１７ａに対応する帯状の露光部分（ＣＣＷ円偏光）は、配向方向が固定され、偏光部１ｂとなる。一方、スリット１７ａ間の部分に対応する帯状の部分（ＣＷ円偏光）は、硬化量が５０％で配向方向が固定されていないが、この部分はその後のポストベーク（乾燥温度より高い温度での熱硬化）により硬化量を１００％にすれば、配向方向を固定することができる。
【００２１】
次に、上述のごとく構成された本実施形態のフィルム露光装置の動作について説明する。フィルム１０は、その表面に配向材料が塗布され、例えば、幅が１５００ｍｍ、厚さが１００μｍ、１個のロール１００のフィルム長は例えば２ｋｍであり、通常、２〜１０ｍ/分の速度で搬送される。また、例えば、このフィルム１０の材質は、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）又はＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムである。このフィルム１０は、バックロール５の配設位置まで送給され、バックロール５に巻き架けられて支持される。そして、フィルム１０の配向材料膜は、露光光源６から、マスク７の開口７ａを介して、ＣＷ円偏光の露光光をフィルム１０のほぼ全域に照射され、その後、露光光源１６から、スリットマスク１７のスリット１７ａを介して、ＣＣＷ円偏光の露光光を帯状に照射され、このスリット１７ａに対応するフィルム１０の部分が、ＣＷ円偏光の露光部から、ＣＣＷ円偏光の露光部に上書き露光される。このとき、フィルム１０の配向材料膜は、可逆性の配向材料であり、ＣＷ円偏光の露光光のほぼフィルム全面の照射により、フィルム１０のほぼ全面が例えば５０％硬化し、更に、ＣＣＷ円偏光の露光光の帯状の照射により、このフィルム１０における帯状の部分が例えば１００％に硬化する。これにより、フィルム１０のスリット１７ａに対応する部分は、ＣＣＷ円偏光として配向方向が固定され、偏光部１ｂ（図９参照）が形成される。一方、この偏光部１ｂ間の帯状の部分は配向方向が固定されていないが、後工程にて、ポストベークすることにより、１００％硬化し、配向方向がＣＷ円偏光として固定され、偏光部１ａが形成される。このようにして、偏光部１ａ、１ｂが交互に形成され、偏光部１ａ、１ｂが走査線１ラインに対応して形成されたＦＰＲ方式の偏光フィルムを製造することができる。
【００２２】
この場合に、薄いフィルム１０は、バックロール５に支持され、またシワが伸ばされた状態で、スリットマスク１７のスリット１７ａを介して露光がなされるので、フィルムのシワ及び振動が防止されて、高精度で、偏光部１ａ、１ｂを形成することができる。また、マスク７を介しての露光は、フィルム幅方向の全域に対してなされるので、マスク７と、スリットマスク１７との間の位置合わせが不要であり、位置合わせの不良が存在せず、この点でも、偏光部１ａ、１ｂを高精度で形成することができる。そして、本発明においては、１個のバックロール５に対して、２回の露光を行うので、各露光毎に高価なバックロールを使用する必要がなく、ＦＰＲ偏光フィルムの製造コストを低減できる。
【００２３】
次に、図３及び図４を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、フィルム１０が先ずスリット１７ａを有するスリットマスク１７を介して、露光光源６からＣＷ円偏光の露光光の照射を受け、次いで、開口７ａを有するマスク７を介して、露光光源１６からＣＣＷ円偏光の露光光の照射を受ける点が、第１実施形態と異なり、その他の構成は、第１実施形態と同様であるので、同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。図４に示すように、露光光源６からのＣＷ円偏光の露光光を、スリット１７ａを介してフィルム１０上の配向材料膜に露光することにより、帯状の偏光部１ａを形成する。このとき、フィルム１０上の配向材料膜は、非可逆性の材料であり、このＣＷ円偏光の露光光の照射により、照射を受けた帯状の部分が１００％硬化し、この部分の配向材料膜の配向方向が固定される。次いで、露光光源１６からのＣＣＷ円偏光の露光光を、開口７ａを介してフィルム１０上の配向材料膜に露光することにより、フィルム１０のほぼ全面にＣＣＷ円偏光の露光光を照射する。このとき、偏光部１ａはＣＷ円偏光で偏光方向が固定されているので、ＣＣＷ円偏光の露光光の照射を受けても、偏光方向は変化しない。そして、偏光部１ａ間の露光光源６の未露光部が、露光光源１６からのＣＣＷ円偏光の露光光の照射を受けて、この部分がＣＣＷ円偏光に対応する偏光部１ｂとなる。これにより、図９に示すように、偏光部１ａと偏光部１ｂとが走査線の１ラインに対応して交互に位置する偏光フィルム１を製造することができる。
【００２４】
このようにして、本実施形態は、ＣＷ円偏光により帯状の偏光部１ａを形成した後、ＣＣＷ円偏光の露光光の全面露光により、偏光部１ａ間に偏光部１ｂを形成するので、第１実施形態と同様に、マスク７とスリットマスク１７との位置合わせは不要である。また、本実施形態も第１実施形態と同様に、フィルムの振動及びシワが防止され、高精度で偏光部１ａ、１ｂを形成することができる。これにより、走査線１ラインに高精度で整合した偏光部１ａ、１ｂを有するＦＰＲ偏光フィルム１を製造することができる。
【００２５】
次に、図５及び図６（ａ）、（ｂ）を参照して本発明の第３実施形態について説明する。前述の第１及び第２実施形態は、ＦＰＲ偏光フィルムの形成に関するものであるが、本実施形態は、光配向膜の形成に関するものである。本実施形態においては、第１実施形態と同様に、フィルム１０がバックロール５に接触してバックロール５の従動回転とともに移動するフィルム１０の移動域の始端部、即ち、バックロール５の周面におけるフィルム１０が巻き架けられた部分の始端部の近傍に、開口７ａを有するマスク７が配置され、前記移動域の後端部にスリット１７ａを有するマスク１７が配置されている。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、露光光源６からの露光光が、マスク７に対して、例えば、４０°の傾斜角度で入射し、露光光源１６からの露光光が、スリットマスク１７に対して、例えば、−４０°の傾斜角度で入射することである。
【００２６】
本実施形態においては、可逆性の配向材料膜が形成されたフィルム１０に対して、フィルム１０の搬送方向に４０°傾斜する露光光をフィルム１０のほぼ全域に照射し、その後、フィルム１０の搬送方向に−４０°傾斜する露光光をスリット１７ａに対応する帯状の領域（配向部１ｄ）に照射して、この領域については、−４０°傾斜露光光により上書き露光する。本実施形態においても、最初の露光においては、配向材料膜は例えば５０％硬化し、次順の露光により、帯状の照射領域は配向材料膜が例えば１００％硬化する。このため、２回の露光により、配向部１ｄにおいては、２回目の露光による−４０°傾斜入射の露光光により配向方向が決まり、配向部１ｃにおいては、１回目の露光による４０°傾斜入射の露光光により配向方向が揃えられた後、その後のポストベークによりその配向方向が固定されたものとなる。これにより、光配向方向が交互に異なる配向部１ｃ、１ｄを有する光配向膜を得ることができ、液晶表示装置の光配向膜として、視野角を拡大するために使用することができる。また、本実施形態においても、フィルムの振動及びシワがなく、高精度で配向部１ｃ、１ｄを形成することができる。しかも、マスク７とスリットマスク１７との間の位置合わせが不要である。
【００２７】
次に、図７及び図８を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第３実施形態と同様に、光配向膜の形成に関するものであるが、第３実施形態と異なる点は、フィルム１０上の配向材料膜は非可逆の配向材料であり、フィルム１０に対する最初の露光は、スリット１７ａを有するスリットマスク１７を使用して、露光光源６から４０°傾斜の入射角度を有する露光光によりフィルム１０を照射し、次順の露光は、開口７ａを有するマスク７を使用して、露光光源１６から−４０°傾斜の入射角度を有する露光光によりフィルム１０を照射することである。
【００２８】
本実施形態においては、先ず、スリット１７ａを介して、フィルム１０の進行方向に対して４０°で傾斜する露光光をフィルム１０に入射させ、フィルム１０に対して、帯状の配向部１ｃを形成する。この４０°傾斜入射の露光光は、帯状の配向部１ｃを１００％硬化させ、従って、この配向部１ｃは配向方向が４０°傾斜に固定される。次に、開口７ａを介して、フィルム１０の進行方向に対して−４０°で傾斜する露光光をフィルム１０に入射させ、全面を−４０°傾斜入射の露光光で照射する。このとき、配向部１ｃは配向方向が既に固定されているので、−４０°傾斜露光光の照射を受けても、その配向方向は変化せず、露光光源６からの露光光の未露光部が、−４０°傾斜露光光の照射を受けて、この方向に配向方向が揃う。これにより、４０°傾斜の配向部１ｃと−４０°傾斜の配向部１ｄとが交互に形成された光配向膜を得ることができる。本実施形態においても、フィルムの振動及びシワがなく、高精度で配向部１ｃ、１ｄを形成することができる。しかも、マスク７とスリットマスク１７との間の位置合わせが不要である。
【００２９】
なお、本発明は、上記各実施形態に限らず、種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態においては、スリット１７ａを有するスリットマスク１７と、開口７ａを有するマスク７とを使用して、マスク７とスリットマスク１７との位置合わせを不要としたが、図１１に示すように、レーザマーカ１１０を使用して、フィルム１０にマーク１１１を形成し、マスク７とスリットマスク１７との配設位置で、このマーク１１１をカメラ等により観察してその位置を検出し、このマーク１１１を指標として、マスク７とスリットマスク１７とを位置合わせすれば、図１１に示すように、双方とも、スリットを有するスリットマスクを使用することができる。即ち、偏光部１ａ、１ｂ又は配向部１ｃ、１ｄを夫々２個のスリットマスクにより形成することができる。この場合に、一方のスリットマスクのスリットは、他方のスリットマスクのスリットの配列ピッチと同一のピッチで形成され、一方のスリットマスクは、他方のスリットマスクに対して、スリットの配列ピッチの１／２のピッチだけ、フィルム１０の幅方向に偏倚して配置される。また、上記第３実施形態及び第４実施形態において、露光光の入射傾斜角度が４０°及び−４０°であったが、この露光光の入射傾斜角度はこれに限らず、種々の角度を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、ＦＰＲ方式の偏光フィルム及び光配向膜等を高精度で製造することができ、３Ｄ方式又は２Ｄ方式の液晶表示装置の高精細化に寄与する。
【符号の説明】
【００３１】
１：偏光フィルム
１ａ、１ｂ：偏光部
１ｃ、１ｄ：配向部
５：バックロール
６，１６：露光光源
７：マスク
７ａ：開口
１０：フィルム
１７：スリットマスク
１７ａ：スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの下流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第２のスリットが形成された第２のスリットマスクと、
前記第２のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第２の露光光源と、
を有し、
前記第２のスリットマスクの前記第２のスリットは、前記第１のスリットマスクの前記第１のスリットの配列ピッチと同一のピッチで配置されており、
前記第１のスリットと前記第２のスリットは、前記フィルムの幅方向について、前記第１及び第２のスリットの配列ピッチの１／２のピッチだけ、前記フィルムの幅方向に偏倚するように、前記第１のスリットマスクと前記第２のスリットマスクとが配置されていることを特徴とするフィルム露光装置。
【請求項２】
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの下流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの幅方向に延びる開口が形成された第３のマスクと、
前記第３のマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第３の露光光源と、
を有することを特徴とするフィルム露光装置。
【請求項３】
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの上流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの幅方向に延びる開口が形成された第４のマスクと、
前記第４のマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第４の露光光源と、
を有することを特徴とするフィルム露光装置。
【請求項４】
前記露光光源は、一方がＣＷ円偏光の露光光を前記フィルムに照射するものであり、他方がＣＣＷ円偏光の露光光を前記フィルムに照射するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィルム露光装置。
【請求項５】
前記露光光源は、一方がフィルムに対してフィルム移動方向に４０°傾斜するように入射する露光光を前記フィルムに照射するものであり、他方がフィルムに対してフィルム移動方向に−４０°傾斜するように入射する露光光を前記フィルムに照射するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィルム露光装置。
【請求項１】
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの下流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第２のスリットが形成された第２のスリットマスクと、
前記第２のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第２の露光光源と、
を有し、
前記第２のスリットマスクの前記第２のスリットは、前記第１のスリットマスクの前記第１のスリットの配列ピッチと同一のピッチで配置されており、
前記第１のスリットと前記第２のスリットは、前記フィルムの幅方向について、前記第１及び第２のスリットの配列ピッチの１／２のピッチだけ、前記フィルムの幅方向に偏倚するように、前記第１のスリットマスクと前記第２のスリットマスクとが配置されていることを特徴とするフィルム露光装置。
【請求項２】
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの下流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの幅方向に延びる開口が形成された第３のマスクと、
前記第３のマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第３の露光光源と、
を有することを特徴とするフィルム露光装置。
【請求項３】
透明のフィルム基材の一面に配向膜が塗布されたフィルムが前記配向膜を外側にして巻き架けられ、前記フィルムをその周面で支持しつつ前記フィルムをその周面に沿って移動させるバックロールと、
前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの移動方向に平行の複数個の第１のスリットが形成された第１のスリットマスクと、
前記第１のスリットマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第１の露光光源と、
前記フィルムの移動方向における前記第１のスリットマスクの上流側において、前記バックロールに巻き架けられた前記フィルムに対向するように配置され、前記フィルムの幅方向に延びる開口が形成された第４のマスクと、
前記第４のマスクを介して前記フィルムの前記配向膜を露光する第４の露光光源と、
を有することを特徴とするフィルム露光装置。
【請求項４】
前記露光光源は、一方がＣＷ円偏光の露光光を前記フィルムに照射するものであり、他方がＣＣＷ円偏光の露光光を前記フィルムに照射するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィルム露光装置。
【請求項５】
前記露光光源は、一方がフィルムに対してフィルム移動方向に４０°傾斜するように入射する露光光を前記フィルムに照射するものであり、他方がフィルムに対してフィルム移動方向に−４０°傾斜するように入射する露光光を前記フィルムに照射するものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフィルム露光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８３８３８（Ｐ２０１３−８３８３８Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２４３８７（Ｐ２０１１−２２４３８７）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（５００１７１７０７）株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Ｆターム（参考）】
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