偏光板の製造方法および偏光板の製造装置
【課題】フィルム光学特性を高精度に安定化させることができる偏光板の製造方法および偏光板の製造装置を提供する。
【解決手段】偏光膜を有する長尺状光学フィルムに少なくとも一層の他の長尺状光学フィルムを貼り付けて、多層積層体１を連続的に得る偏光板の製造方法であって、各長尺状光学フィルムのうち少なくともいずれかの被貼着フィルム２５に対して、該被貼着フィルム２５の貼り付け処理前に光学特性を測定し、被貼着フィルム２５の光学特性および各長尺状光学フィルム２５の貼り付け処理条件に対する多層積層体１の光学特性の関係を表す第１の光学特性対応情報を参照して、測定した光学特性の結果に基づいて多層積層体１が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を決定し、決定した第１の貼り付け条件で長尺状光学フィルムの貼り付け処理を行う。
【解決手段】偏光膜を有する長尺状光学フィルムに少なくとも一層の他の長尺状光学フィルムを貼り付けて、多層積層体１を連続的に得る偏光板の製造方法であって、各長尺状光学フィルムのうち少なくともいずれかの被貼着フィルム２５に対して、該被貼着フィルム２５の貼り付け処理前に光学特性を測定し、被貼着フィルム２５の光学特性および各長尺状光学フィルム２５の貼り付け処理条件に対する多層積層体１の光学特性の関係を表す第１の光学特性対応情報を参照して、測定した光学特性の結果に基づいて多層積層体１が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を決定し、決定した第１の貼り付け条件で長尺状光学フィルムの貼り付け処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板の製造方法および偏光板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等に用いられる偏光板は、それが用いられる液晶セルの液晶モード等に応じて偏光特性が最適化されることが望ましい。偏光板は、一般的に偏光膜とその両面にポリマーフィルムからなる保護フィルムを有する多層積層体であるので、偏光特性が、保護フィルムとして用いられるポリマーフィルムの光学特性、具体的には面内レターデーションおよび厚み方向のレターデーション等に大きく影響される。
【０００３】
レターデーションにズレが生じ、このズレが一定範囲を超えると、液晶セルは十分な表示性能を発揮できなくなる。すなわち、目標のレターデーション値からのズレが大きくなると、液晶表示装置の大きさに合わせて切り出される位相差フィルム１枚の中でも、部分的に光学特性が異なることになり、均一な画面表示ができなくなる。
【０００４】
一般に、延伸して得られるポリマーフィルムの光学特性に対する均斉度は、延伸前の均斉度と、延伸条件の均一性に左右される。例えば、製膜工程で温度むら等によって生じた延伸前フィルムの配向ムラや厚さムラは、延伸工程でレターデーションのばらつきとして現れる。さらに、延伸時の温度等の加工条件のむらは新たなレターデーションのばらつきを生じさせ、フィルム光学特性の不均一性を増大させることになる。
【０００５】
このような問題を解消しようとするものに、例えば特許文献１に開示される位相差フィルムの製造方法がある。この製造方法は、生産ライン中の測定システムにより得られるレターデーションをもとに、フィードバック制御により、生産中の延伸条件を調整することで、レターデーションのばらつきに対応した調整を可能としている。
【０００６】
しかしながら、この製造方法では、延伸工程後のライン中に設けた測定システムによりレターデーションを得、それの測定値に基づき延伸処理を調整するフィードバック制御を行うため、フィルム光学特性を高精度に安定化させることができない。図１０に示すように、例えば、あるポリマーフィルムにおいて、延伸工程中の加熱温度に対し、面内レターデーションＲｅは変化しないが、厚み方向レターデーションＲｔｈに変化が生じる場合、このレターデーションＲｔｈが目的の値となるように生産中の延伸条件が調整される。ところが、延伸工程におけるレターデーションが改善されても、その後の多層積層体（偏光板）を加工する被貼着フィルムの貼り付け工程でレターデーションのばらつきが発生すれば、多層積層体の光学特性の精度が不安定となる。また、延伸後のレターデーションを測定してフィードバック制御を行うため、フィードバック制御が間に合わなければ、未補正フィルム（無駄フィルム）が発生することになる。
【特許文献１】特開２００１−２７２５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、フィルム光学特性を高精度に安定化させることができる偏光板の製造方法および偏光板の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、下記構成からなる。
（１） 偏光膜を有する長尺状光学フィルムに少なくとも一層の他の長尺状光学フィルムを貼り付けて、多層積層体を連続的に得る偏光板の製造方法であって、
前記各長尺状光学フィルムのうち少なくともいずれかの被貼着フィルムに対して、該被貼着フィルムの貼り付け処理前に光学特性を測定し、
前記被貼着フィルムの光学特性および前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件に対する前記多層積層体の光学特性の関係を表す第１の光学特性対応情報を参照して、前記測定した光学特性の結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を決定し、
該決定した第１の貼り付け条件で前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理を行う偏光板の製造方法。
【０００９】
この偏光板の製造方法によれば、被貼着フィルムの光学特性が貼り付け処理前に測定され、その光学特性に応じた第１の貼り付け条件にて、被貼着フィルムが貼り付け処理される。すなわち、上流工程にて測定した条件に基づき、下流の貼り付け工程にて補正制御（フィードフォワード制御）がなされる。これにより、偏光板加工前の延伸工程等で生じる製造ばらつき等の光学的影響が、偏光板加工部で補正可能となる。また、被貼着フィルムの貼り付け前に測定が行われるので、未補正フィルム（無駄フィルム）を発生することがない。
【００１０】
（２） （１）に記載の偏光板の製造方法であって、
前記光学特性が、面内レターデーション、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む偏光板の製造方法。
【００１１】
この偏光板の製造方法によれば、フィルム面に対し、面内、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向のうち任意のパラメータを使用でき、例えば液晶表示装置にとって重要な偏光特性の把握が容易となり、生産安定性を高めることができる。
【００１２】
（３） （１）または（２）に記載の偏光板の製造方法であって、
前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理が、前記各長尺状光学フィルムを重ね合わせた積層状態で加熱加圧する処理であり、前記貼り付け処理条件が、前記長尺状光学フィルムの加熱温度、加熱時間のうち少なくともいずれかの条件を含む偏光板の製造方法。
【００１３】
この偏光板の製造方法によれば、被貼着フィルムが積層された状態で加熱加圧され、一体化された多層積層体に加工されるに際し、この貼り合せ時の加熱温度、加熱時間が第１の貼り付け条件と一致するように制御される。
【００１４】
（４） （１）〜（３）のいずれか１つに記載の偏光板の製造方法であって、
前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理後の前記多層積層体の光学特性を測定し、
前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件と、これにより決定する前記多層積層体の光学特性との関係を表す第２の光学特性対応情報を参照して、前記光学特性の測定結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を決定し、
該決定した第２の貼り付け条件に基づいて前記第１の貼り付け条件を補正して前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理を行う偏光板の製造方法。
【００１５】
この偏光板の製造方法によれば、貼り付け処理を後の多層積層体の光学特性が測定され、その測定結果に基づく第２の貼り付け条件にて、多層積層体が所望の光学特性となるよう貼り付け処理される。これにより、貼り付け処理を含む、貼り付け処理後の工程で生じる製造ばらつきがフィードバック制御により貼り付け処理部にて補正可能となる。
【００１６】
（５） （４）に記載の偏光板の製造方法であって、
前記光学特性対応情報は、環境湿度に応じて前記貼り付け条件が設定されている偏光板の製造方法。
【００１７】
この偏光板の製造方法によれば、環境湿度によって変化する光学特性に合わせて貼り付け条件が設定されるので、常に正確な補正が可能となり、偏光板を均質に維持することができる。
【００１８】
（６） 偏光膜を有する長尺状光学フィルムに少なくとも一層の他の長尺状光学フィルムを貼り付けて、多層積層体を連続的に得る偏光板の製造装置であって、
前記各長尺状光学フィルムをそれぞれ重ね合わせて貼着する貼り付け手段と、
前記各長尺状光学フィルムのうち少なくともいずれかの被貼着フィルムに対して、該被貼着フィルムの貼り付け処理前に光学特性を測定する第１の光学特性測定手段と、
前記被貼着フィルムの光学特性および前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件に対する前記多層積層体の光学特性の関係を表す第１の光学特性対応情報が保存された情報記憶手段と、
該第１の光学特性対応情報を参照して、前記測定された被貼着フィルムの光学特性の結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を決定し、該決定した第１の貼り付け条件で前記貼り付け手段を駆動する制御手段と、
を備えた偏光板の製造装置。
【００１９】
この偏光板の製造装置によれば、貼り付け手段より上流工程で生じているフィルム光学特性のばらつきが第１の光学特性測定手段にて測定され、その測定結果に対応する貼り付け条件が光学特性対応情報を参照して第１の貼り付け条件として決定される。これにより、貼り付け手段より上流工程で生じる光学特性のばらつきをなくす補正がなされる。
【００２０】
（７） （６）に記載の偏光板の製造装置であって、
前記光学特性が、面内レターデーション、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む偏光板の製造装置。
【００２１】
この偏光板の製造装置によれば、フィルム面に対し、面内、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向のうち任意のパラメータを使用でき、例えば液晶表示装置にとって重要な偏光特性の把握が容易となり、生産安定性を高めることができる。
【００２２】
（８） （６）または（７）に記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段が、一対のニップローラ間に前記各長尺状光学フィルムを狭持するニップロール機構を有し、
前記一対のニップローラに狭持される前記長尺状光学フィルムの温度を変更する温度調整手段、前記ニップローラの回転速度を変更するローラ回転速度調整手段の少なくともいずれかを備えた偏光板の製造装置。
【００２３】
この偏光板の製造装置によれば、各長尺状光学フィルムが一対のニップローラによって狭持された状態で加熱加圧されて貼り付け処理される。その際の長尺状光学フィルムの温度、ローラ回転速度の調整によって、各長尺状光学フィルムの加熱温度、加熱時間の調整ができ、適切な光学特性への調整が可能となる。
【００２４】
（９） （８）記載の偏光板の製造装置であって、
前記温度調整手段が、前記一対のニップローラの少なくとも一方の温度を変更するローラ温度調整手段である偏光板の製造装置。
【００２５】
この偏光板の製造装置によれば、ニップローラの温度を変更することで、簡単に長尺状光学フィルムの温度を変更できる。
【００２６】
（１０） （６）〜（９）のいずれか１つに記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段によるフィルムの貼り付け処理後に前記多層積層体の光学特性を測定する第２の光学特性測定手段を備え、
前記情報記憶手段が、前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件と、これにより決定する前記多層積層体の光学特性との関係を表す第２の光学特性対応情報をさらに有し、
前記制御手段が、前記第２の光学特性測定手段による前記多層積層体の光学特性の測定結果に基づいて、前記第２の光学特性対応情報を参照して、前記多層積層体が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を決定し、該決定した第２の貼り付け条件に基づいて前記第１の貼り付け条件を補正して前記貼り付け手段を駆動制御する偏光板の製造装置。
【００２７】
この偏光板の製造装置によれば、貼り付け処理後の光学特性の変化が測定され、その測定値に応じた貼り付け条件（第２の貼り付け条件）にて、より高精度な貼り付け補正処理が可能となる。すなわち、多層積層体が所望の光学特性となる条件に貼り付け条件が補正されて貼り付け処理される。これにより、貼り付け処理を含む、貼り付け処理後の工程で生じる製造ばらつきがフィードバック制御により貼り付け処理内で補正可能となる。
【００２８】
（１１） （６）〜（１０）のいずれか１つに記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段周囲の環境湿度を測定する湿度測定手段を備え、
前記制御手段が、前記湿度測定手段による湿度測定結果に応じて、前記貼り付け条件を変更する偏光板の製造装置。
【００２９】
この偏光板の製造装置によれば、環境湿度によって変化する光学特性に合わせて貼り付け条件が設定されるので、常に正確な補正が可能となり、偏光板を均質に維持することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る偏光板の製造方法および製造装置によれば、偏光板加工前の延伸工程等で生じる光学特性の製造ばらつきを第１の貼り付け条件にて偏光板加工時に補正でき、フィルム光学特性を高精度に安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、偏光板の製造方法および偏光板の製造装置について、図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る実施形態を説明するための偏光板の用いられた液晶表示装置の側面図である。
偏光板１，１は、液晶セル３の表裏面で、偏光軸が直交するクロスニコル状態で配置される。偏光板１は、偏光膜を有する偏光フィルム５とその両面にポリマーフィルムからなる保護フィルム７ａ，７ｂを有する多層積層体として構成される。保護フィルム７ａ，７ｂは、所望の偏光特性の偏光板１を得るように設計される。したがって、所望の偏光特性の偏光板１を連続的に安定的に製造するという課題は、保護フィルム７ａ，７ｂ用に設計されたポリマーフィルムを、光学特性の変動がないように、連続して安定的に供給し、偏光フィルム５と連続して貼り付けることで達成される。本構成例では、偏光膜を有する長尺状の偏光フィルム５に、少なくとも一層の長尺状の光学フィルムである保護フィルム７ａ，７ｂを貼り付けることにより、多層積層体となった偏光板１を連続的に得る。
【００３２】
図２は偏光板の製造装置の概略を示した構成図である。
同図に示されるように、偏光板の製造装置１００は、偏光板１を構成する各光学フィルムを重ね合わせて相互に貼り付けする貼り付け手段としての偏光板加工部８を有し、この偏光板加工部８の工程前段に第１光学特性測定部１０を配置して、偏光板加工部８へ向かう光学フィルム（図示例では一例として保護フィルム７ａ）の光学特性を測定する。光学特性としては、光学フィルムの面内レターデーション、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む特性である。この光学特性の測定結果は、偏光板加工部８へフィードフォーワード制御されて、偏光板加工条件が適宜変更される。また、偏光板加工部８の工程後段に第２光学特性測定部１２を配置して、偏光板加工部８により積層加工された偏光板１の光学特性を測定する。この光学特性の測定結果は、偏光板加工部８にフィードバック制御されて、偏光板加工条件が適宜変更される。
【００３３】
上記図２に示す基本構成をより具体化した一構成例を図３に示す。
この構成の偏光板の製造装置１００は、偏光板加工部８として加熱ロール機構９を有する。加熱ロール機構９は、上下一対のニップローラ２３ａ、２３ｂを有し、これらニップローラ２３ａ，２３ｂとの間に偏光板１を構成する各光学フィルムが狭持される。そして、ニップローラ２３ａは加熱可能なヒートローラからなる。勿論、双方のニップローラ２３ａ，２３ｂをヒートローラで構成して、双方を温度制御してもよい。これらニップローラ２３ａは、図示しない回転駆動部に接続され、回転速度を自在に制御可能に構成されている。
【００３４】
加熱ロール機構９による貼り付け処理前に各光学フィルムの光学特性を測定する第１光学特性測定部１０は、保護フィルム７ａに対しては検出器１０Ａ、偏光フィルム５に対しては検出器１０Ｂ、保護フィルム７ｂに対しては検出器１０Ｃがそれぞれ配置され、各光学フィルムの光学特性を測定可能にしている。なお、これら検出器１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、いずれか１つの光学フィルムを選択的に測定するが、２つまたは全ての検出器をそれぞれ同時に機能させて、光学特性の測定を行ってもよい。以下の説明では、検出器１０Ａを機能させて保護フィルム７ａに対する光学特性を検出して、偏光板加工条件を補正する例を示す。勿論、これに限らず、例えば他の検出器１０Ｂを機能させて、吸収軸方位／偏光度等を測定したり、検出器１０Ｃを機能させて、光散乱度や光散乱角度分布（表面散乱処理がされている場合）等を測定し、適宜調整することであってもよい。さらに、検出器１０Ｂを機能させて偏光フィルム５の吸収軸方位のずれを測定し、その結果に基づいて、保護フィルム７ａに対する貼り合わせ角を調整することも可能である。
【００３５】
また、加熱ロール機構９による貼り付け処理後の偏光板１に対して光学特性を測定する第２光学特性測定部１２を設けてもよい。この第２光学特性測定部１２は、加熱ロール機構９から偏光板１の巻き取りロール１５までの搬送途中に配置された詳細を後述する光学特性の検出器である。
【００３６】
そして、第１光学特性測定部１０によって測定される光学フィルムの光学特性および加熱ロール機構９による各光学フィルムの貼り付け処理条件とこれにより決定する多層積層体（偏光板１）の光学特性との関係を表す光学特性対応情報（第１の光学特性対応情報）は、情報記憶部１７に記憶されている。また、第２光学特性測定部１２によって測定される偏光板１の光学特性および加熱ロール機構９による各光学フィルムの貼り付け処理条件との光学特性の関係を表す光学特性対応情報（第２の光学特性対応情報）も、情報記憶部１７に記憶されている。
【００３７】
さらに、偏光板の製造装置１００は、情報記憶部１７に記憶された各光学特性対応情報を参照して、測定した光学フィルムの光学特性の結果に基づいて、偏光板１が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を設定し、この設定された第１の貼り付け条件で加熱ロール機構９を駆動制御する制御部１９を備えている。制御部１９には、第１光学特性測定部１０の検出器１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ、情報記憶部１７、および第２光学特性測定部１２が接続され、また、一対のニップローラ２３ａ，２３ｂの温度を変更するローラ温度調整部２０と、ニップローラ２３ａ，２３ｂの回転速度を変更するローラ回転速度調整部２１と、環境湿度を測定する湿度センサ２３とに接続されている。
【００３８】
制御部１９は、上記接続された各部を制御することで、保護フィルム７ａ、偏光フィルム５、保護フィルム７ｂを、ニップローラ２３ａ，２３ｂの直前で被貼着フィルム２５として挟み込み、これら光学フィルムが積層された状態の被貼着フィルム２５を一対のニップローラ２３ａ，２３ｂによって加熱加圧して相互に貼り付け処理し、巻き取りロール１５に巻き取るまでの工程を制御する。その際、ニップローラ２３ａのローラ温度、回転速度が、ローラ温度調整部２０、ローラ回転速度調整部２１によって適宜調整可能となる。
【００３９】
つまり制御部１９は、ローラ温度調整部２０によりニップローラ２３ａの温度を調整することで、被貼着フィルム２５の加熱温度を所望の温度に調整し、ローラ回転速度調整部２１によりニップローラ２３ａの回転速度を調整することで、ニップローラ２３ａと被貼着フィルム２５との接触時間を増減して、被貼着フィルム２５への加熱時間を調整する。これらの調整によって、被貼着フィルム２５の加熱温度と加熱時間を前述の第１の貼り付け条件となるように設定する。なお、湿度センサ２３による湿度測定結果に応じて、この第１の貼り付け条件を、この湿度変化に伴う光学特性の変化に対応させて適宜変更する。
【００４０】
また、制御部１９は、第２光学特性測定部１２により測定された偏光板１の光学特性の測定結果に基づいて、各フィルム７ａ，５，７ｂの貼り付け処理条件とこれにより決定する偏光板１の光学特性との関係を表す第１の光学特性対応情報を参照して、偏光板１が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を選定し、この選定された第２の貼り付け条件に基づいて、既に求められている第１の貼り付け条件を補正し、加熱ロール機構９を制御する。
【００４１】
この偏光板の製造装置１００では、基本動作として、加熱ロール機構９よりも上流側の前工程で生じているフィルム光学特性のばらつきが第１光学特性測定部１０で測定され、その測定値に対応する貼り付け条件が第１の光学特性対応情報を参照することで、第１の貼り付け条件として決定される。これにより、加熱ロール機構９より上流工程にて生じる製造ばらつきを考慮した補正がなされる。
【００４２】
これに加え、第２光学特性測定部１２により、貼り付け処理後の偏光板１の光学特性の変化が測定され、その測定値に応じた第２の貼り付け条件により、より高精度な貼り付け補正処理が可能となる。すなわち、偏光板１が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件に基づいて貼り付け処理される。これにより、貼り付け処理を含む、貼り付け処理後の工程で生じる製造ばらつきがフィードバック制御により加熱ロール機構９で補正可能となっている。
【００４３】
なお、上記構成の第２光学特性測定部を省略して、被貼着フィルム２５の貼り付け処理前に光学特性を測定して、その測定結果に基づいて貼り付け処理条件をフィードフォーワード制御するだけの構成としてもよい。
【００４４】
なお、上記例ではローラ温度調整部２０がニップローラ２３ａの温度を変更する構成となっているが、これに限らず、例えば、ニップローラ２３ａ，２３ｂの搬送路後方に、各フィルム７ａ，５，７ｂの温度を変更可能な乾燥装置を配置し、この乾燥装置により各フィルムの温度を調整する構成としてもよい。その場合には、各フィルムの貼り付け前に塗布される粘着剤を確実に乾燥させることができる。その他、適宜な位置、手段で各フィルム７ａ，５，７ｂの温度を調整してもよい。
【００４５】
上記構成の製造装置１００を用いた偏光板１の製造方法をより詳細に説明する。
以下の説明において、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。また実質的に直交もしくは平行とは、厳密な角度±１０°の範囲を意味する。また、本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は各々、波長λにおける面内のレターデーション及び厚さ方向のレターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
【００４６】
測定されるフィルムが１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
【００４７】
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（１）及び式（２）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００４８】
【数１】
【００４９】
式中、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また式中、ｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚはｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。
【００５０】
測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
【００５１】
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）がさらに算出される。
【００５２】
次に、第２光学特性測定部１２について説明する。
図４は偏光測定器を用いて偏光板（多層積層体）１のベクトルを測定する方法の一例を示す斜視図である。
処理条件の制御に用いられる特性値αは、保護フィルム７ａの偏光特性を示す値であるのが好ましく、二色性（ディアテニュエーション）ベクトルＤ、又は偏光能（ポラリザンス）ベクトルＰであるのが好ましい。二色性（ディアテニュエーション）ベクトルＤとは、ポアンカレ球上において、透過光量が最大となる偏光状態を表し、偏光能（ポラリザンス）ベクトルＰとは、ポアンカレ球上において、無偏光を入射した時の出射偏光状態を表す。第２光学特性測定部１２として、デュアル・ローテート・リターダー方式の偏光測定器を用いると、偏光膜と、複屈折性ポリマーフィルムとの積層体のＤ及びＰが測定できるので好ましい。デュアル・ローテート・リターダー方式の偏光測定器は、測定ヘッドが、偏波を作り出す偏光ジェネレータ１２ａと、偏波を検出する偏光アナライザ１２ｂとを含み、双方のヘッドが、高速回転する波長板と偏光子とで構成されている偏光測定器である。市販品として、Axometrics社のミュラーマトリクス・ポラリメータがあり、これを用いることができる。
【００５３】
特性値αは、その他、繰り込みエリプソメトリーや、一般化エリプソメトリーにより求められる成分でもよいし、ストークスパラメータ（Ｓ１２３）、消光度、透過率、反射率、リタデーション、ヘイズ、散乱率、遅相軸、偏光軸、透湿度、弾性率、水分量、帯電率、導電率、及び抵抗値から選択される少なくとも一種であってもよい。
【００５４】
繰り込みエリプソメトリーにて得られる特性値としては、tpp、tps、tsp、tss等があり、これらの特性値は、下記の式（３）を満たす。
【００５５】
【数２】
・・・式（３）
【００５６】
等方性媒質ではジョーンズマトリクスにおける非対角成分は０になるが、光学異方性媒質では、一般的に０以外の値を持つ。繰り込みエリプソメトリーでは、ψ及びΔが測定値として得られので、この測定値を用いて、次式により解析する。
【００５７】
【数３】
・・・式（４）
【００５８】
一方、一般化エリプソメトリーでは、非対角成分を含めた次式の三項目が測定される。
【００５９】
【数４】
・・・式（５）
【００６０】
一般的には、ΔはＰ波Ｓ波の位相差、ψはＰ波Ｓ波の強度比に主に関係するパラメータである。よって、これらの値を解析することによって、試料のリターダンスやアブソーバンスに関する情報を得ることができる。多層モデルによる理論値と計測値を比較し、その差が最小になるようにモデルのパラメータをフィッティングすることができる。
【００６１】
以上の方法は、繰り込みエリプソメトリーについては、N. Tanaka, M. Kimura and T. Akahane: Jpn. J. Appl. Phys. 42(2003) 486-491；及び、一般化エリプソメトリーについては、M. Schubert, B. Rheinlander, C. Cremer, H. Schmiedel, J. A. Woollam, C. M. Herzinger and B. Johs: J. Opt. Soc. Am. A13(1996) 1930-1940 に詳細が記載されている。
【００６２】
また、上記の計測方法は、液晶セル３と偏光板１が貼合された状態や、液晶セル３のみの計測にも応用できる。液晶セル３は、液晶、配向膜、カラーフィルター、透明電極、ＩＴＯ、透明絶縁膜、ガラス等を含む多層構造からなっている。それらをモデル化して、モデルによる理論値と計測値とを比較し、その差が最小となるように、モデルのパラメータをフィッティングすることで、上記各層の物理パラメータ（屈折率、吸収係数、複屈折率、膜厚等）を得ることができる。これらのパラメータを用いて設計を行うことで、光学フィルム及び、液晶セル３のパラメータを得ることができる。さらに、上記計測を波長ごとに行うことにより、良好な色味についても、理想のパラメータを得ることが可能である。また、セルに電圧を印加した状態で上記計測を行うと、黒状態や白状態だけでなく、中間調の表示性能についても、理想のパラメータを得ることができる。
【００６３】
さらに、干渉を含むような複雑な系については、Y. Ohno, T. Ishinabe, T. Miyashita and T. Uchida, IDW' 07 p. 47 (2007)のように、拡張ジョーンズベクトルをさらに拡張した方法を用いて、より正確なパラメータを得ることもできる。
【００６４】
図４に、第２光学特性測定部１２として、デュアル・ローテート・リターダー方式の偏光測定器を用いて、保護フィルム７ａ（図中、積層構造は省略し、単層として示した）の二色性ベクトルＤ、及び偏光能ベクトルＰを測定する方法の一例を示す。第１の光学特性測定部１０は、偏光ジェネレータ１１ａによって偏波を作り出し、保護フィルム７ａに入射させ、保護フィルム７ａを通過した偏波を偏光アナライザ１１ｂで検出する。
【００６５】
保護フィルム７ａが、レターデーションを示す複屈折フィルムである場合は、保護フィルム７ａの表面の法線方向に対して極角θ（０°＜θ＜９０°）だけ傾けた方向から偏波を入射させるのが好ましく、保護フィルム７ａの長手方向ｄ１を基準として、方位角φ（０°＜φ＜９０°）の方向において、法線から極θだけ傾けた方向から偏波を入射した光の偏光状態を検出するのが好ましい。
【００６６】
θは３０〜７０°であるのが好ましく、φは±３０〜±６０°であるのが好ましい。偏光アナライザ１１ｂで検出された偏光状態を示す検出値は、制御部１９に入力され、二色性ベクトルＤ及び／又は偏光能ベクトルＰが算出される。制御部１９にはあらかじめ、偏光板１の用途に応じて設計された偏光板１の、最適な設計値Ｄ0及び／又はＰ0を、実装評価又はモデル化による理論計算より入力されていて、算出したＤ及びＰと設計値Ｄ0又はＰ0との差ΔＤ0又はΔＰ0が算出される。連続して検出し、ΔＤ0又はΔＰ0をモニタリングしてもよい。また、ＤとＰ、Ｄ0とＰ0は規格化しても、同様に扱うことができる。
【００６７】
以上の方法は、Y. Ootani :O plus E 29 p.20 (2007)）；及びS-Y. Lu and R.A.Chipman : J.Opt.Soc.Am.A 13 p.1106(1996)；に詳細が記載されていて、その内容を参照して、極角θ及び方位角φ等を決定することができる。
【００６８】
次に、上記構成の偏光板の製造装置１００による偏光板１の製造手順について、図面を参照して具体的に説明する。
図５は偏光板の製造方法の手順を示すフローチャート、図６は第１の貼り付け条件に基づく調整手順を（ａ）〜（ｄ）に示した動作説明図、図７は第１の貼り付け条件に基づく調整がなされる際の貼付前レターデーション変化（ａ）、調整温度（ｂ）、貼付後レターデーション変化（ｃ）を示した説明図である。
【００６９】
ここでは、保護フィルム７ａに対して偏光板加工前に光学特性を測定して、その測定結果に基づいて偏光板加工の貼り付け条件を変更する例を説明する。先ず、偏光板１の製造に先立ち、光学特性対応情報である補正テーブルを作成しておく（Ｓ１）。つまり、貼り付け条件によって偏光板加工前の保護フィルム７ａの面内レターデーションＲｅ、厚み方向レターデーションＲｔｈ値等のパラメータが、偏光板加工後にどのように変化するかを調べる。このために、偏光板加工前の保護フィルム７ａの光学特性を測定し、偏光板加工を行った後、上記の方法によりインラインまたはオフラインにて再度測定を行う。この測定処理を、偏光板加工条件を変化させつつ行い、また偏光板加工前の、Ｒｅ，Ｒｔｈ値の異なるいくつかのサンプルに対して同様の測定を行い、偏光板加工条件と、加工前後での光学特性値変化の関係を求め、これを補正テーブルとする。なお、補正テーブルに限らず、曲線近似などの手段により光学特性変化を数式化して表してもよい。
【００７０】
保護フィルム７ａの光学特性および保護フィルム７ａの貼り付け処理条件とこれにより決定する偏光板１の光学特性との関係を表す補正テーブルの用意ができた後、偏光板の製造装置１００を稼働し、図６（ａ）に示すように、保護フィルム７ａ、偏光フィルム５、保護フィルム７ｂを加熱ロール機構９へ供給する。同時に、偏光フィルム５貼り付け前の保護フィルム７ａの光学特性を第１光学特性測定部である検出器１０Ａにて測定する（Ｓ２）。
【００７１】
測定される光学特性は、面内レターデーションＲｅ、厚み方向のレターデーションＲｔｈ、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む。フィルム面に対し、面内、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向のうち任意のパラメータを使用することで、例えば液晶表示装置にとって重要な偏光特性の把握が容易となり、局所的に生じた欠陥等がより検出しやすくなる。もって、偏光板の生産安定性を高めることができる。
【００７２】
次に、光学特性の測定値は制御部１９へ送られ、制御部１９が測定光学特性に変化がありと判断すると（Ｓ３）、図６（ｂ）に示すように、制御部１９がフィードフォーワード制御により加熱ロール機構９を調整制御する。このときの制御は、補正テーブルを参照して、貼り付け後の偏光板１が所望の光学特性となるように第１の貼り付け条件を決定し、この第１の貼り付け条件で加熱ロール機構９による貼り付け処理を行うものである。
【００７３】
具体的な第１の貼り付け条件とは、ニップローラ２３ａ，２３ｂに対する加熱加圧処理の条件であり、ニップローラ２３ａの加熱温度、回転速度の少なくともいずれかを含む。保護フィルム７ａ，７ｂ、偏光フィルム５が積層された状態で、一対のニップローラ２３ａ，２３ｂによって加熱加圧して一体化された偏光板１に加工する際に、この貼り付け時のニップローラ２３ａの温度、各フィルム７ａ，５，７ｂへの加熱時間が、第１の貼り付け条件と一致するように制御されることとなる。なお、環境湿度に応じて光学特性は変化するため、偏光板加工時の環境湿度を測定して、測定湿度に応じて適宜第１の貼り付け条件を変更しておく。
【００７４】
このようにして、偏光板１の貼り付け加工条件を変更する（Ｓ４）と、図６（ｃ）に示すように、第１の貼り付け条件で偏光板１の貼り付け加工がなされ（Ｓ５）、偏光板加工前の延伸工程等で生じる製造ばらつき（図６中に波線で示す）が加熱ロール機構９で補正されることになる。なお、測定光学特性に変化がなしと判断されれば、加工条件は変更されないまま貼り付け処理が続行される。
【００７５】
例えば、図７（ａ）に示すように、温度依存性のある厚み方向レターデーションＲｔｈにおいては、厚み方向レターデーションＲｔｈの増減に応じて、図７（ｂ）に示すように、ニップローラ２３ａへの加熱量を低減・増加させる。その結果、図７（ｃ）に示すように、厚み方向レターデーションＲｔｈが所望の値に維持され、ＮＧの発生しない偏光板１が製造される（図６（ｄ）参照）。
【００７６】
このように、本製造方法では、各光学フィル７ａ，７ｂ、偏光フィルム５の光学特性が貼り付け処理前に測定され、その光学特性に応じた第１の貼り付け条件にて、被貼着フィルム２５が貼り付け処理される。すなわち、上流工程にて測定した条件に基づき、下流の貼り付け工程にて補正制御（フィードフォーワード制御）がなされる。従って、例えば貼着後の測定でフィードバック制御を行う場合に発生しやすい、未補正フィルム（無駄フィルム）の発生がない。
【００７７】
次に、貼り付け処理後に光学特性を測定してフィードバック制御する第２光学特性測定部を機能させた場合を説明する。
図８は第１および第２の貼り付け条件に基づく調整手順を（ａ）〜（ｇ）に示した動作説明図、図９は第１および第２の貼り付け条件に基づく調整がなされる際の貼付前レターデーション変化（ａ）（ｄ）、調整温度（ｂ）（ｅ）、貼付後レターデーション変化（ｃ）（ｆ）を示した説明図である。
【００７８】
本構成例による製造方法では、さらに、貼り付け処理を行った後の偏光板１の光学特性を測定し（Ｓ６）、測定された偏光板１の光学特性に基づいて、各フィルム７ａ，５ａ，７ｂの貼り付け処理条件とこれにより決定する偏光板１の光学特性との関係を表す第２の光学特性対応情報である補正テーブルを参照して、偏光板１が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を決定する。この第２の貼り付け条件に基づいて先の第１の貼り付け条件を補正して貼り付け処理を行う。ここで、第２の光学特性対応情報は、第１の貼り付け条件の少なくとも一部を変更する情報を含み、例えば、第１の貼り付け条件としてのパラメータのバイアス成分を調整したり、ゲインを調整する等の微調整を行う情報とすることができる。
【００７９】
これにより、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、前述したフィードフォーワード制御を行った後、図８（ｄ）に示すように、加熱ロール機構９の下流で偏光板１にＮＧが発生した場合でも、これを直ちに補正することができる。つまり、発生したＮＧ部分が第２の光学特性測定部１２にて測定され、制御部１９にて目的とする光学特性となっていないことが判断されると（Ｓ７）、第２の貼り付け条件へと加工条件が変更される（Ｓ８）。すなわち、図８（ｅ）に示すように、制御部１９は、加熱ロール機構９に対してフィードバック制御を行う。加熱ロール機構９は、第２の光学特性対応情報により決定した第２の貼り付け条件に基づいて、既に決定されていた第１の貼り付け条件を補正して偏光板１の貼り付け処理を行う。
【００８０】
具体的には、図９（ａ）に示すように貼り付け処理前にレターデーション値Ｒｔｈが変動し、図９（ｂ）に示すように加熱温度を調整しても、貼り付け処理後のレターデーション値Ｒｔｈが所望の値にならない場合、レターデーション値Ｒｔｈの異常を検出して、図９（ｅ）に示すように、加熱温度の制御パターン（温度昇降パターン）はそのままに、バイアス成分を低下させる補正を加える。この補正により、図９（ｆ）に示すように、貼り付け後のレターデーション値Ｒｔｈは、目的とする値となる。
【００８１】
これにより、図８（ｆ）に示すように、貼り付け処理を含む、貼り付け処理後の工程で生じる製造ばらつきがフィードバック制御により加熱ロール機構９にて補正されるので、ＮＧ発生位置からフィードバック制御によるＮＧ解消位置までの長さを最小限に抑えることができる。
【００８２】
したがって、上記した偏光板の製造方法によれば、被貼着フィルム２５の貼り付け処理前に光学特性を測定し、測定された光学特性に基づいて補正テーブルを参照し、偏光板１が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件で被貼着フィルム２５の貼り付け処理を行うので、偏光板加工前の延伸工程等で生じる製造ばらつきを、加熱ロール機構９を第１の貼り付け条件で駆動することで補正でき、フィルム光学特性を高精度に安定化させて製造することができる。
【００８３】
また、貼り付け処理後に光学特性を測定し、この測定された光学特性に基づいて補正テーブルを参照し、偏光板１が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件に基づいて、先の第１の貼り付け条件を補正することで、上流工程で生じる全ての製造ばらつきを考慮した補正が可能となり、均一特性の偏光板１をより高精度に安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る実施形態を説明するための偏光板の用いられた液晶表示装置の側面図である。
【図２】偏光板の製造装置の概略を示した構成図である。
【図３】図２に示した偏光板加工部を具現化した一構成例を示す構成図である。
【図４】偏光測定器を用いて偏光板のベクトルを測定する方法の一例を示す斜視図である。
【図５】偏光板の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の貼り付け条件に基づく調整手順を（ａ）〜（ｄ）に示した動作説明図である。
【図７】第１の貼り付け条件に基づく調整がなされる際の貼付前レターデーション変化（ａ）、調整温度（ｂ）、貼付後レターデーション変化（ｃ）を示した説明図である。
【図８】第１および第２の貼り付け条件に基づく調整手順を（ａ）〜（ｇ）に示した動作説明図である。
【図９】第１および第２の貼り付け条件に基づく調整がなされる際の貼付前レターデーション変化（ａ）（ｄ）、調整温度（ｂ）（ｅ）、貼付後レターデーション変化（ｃ）（ｆ）を示した説明図である。
【図１０】ポリマーフィルムにおける偏光板加工前の面内レターデーションＲｅを（ａ）、厚み方向レターデーションＲｔｈを（ｂ）に示した光学特性変化の説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ 偏光板（多層積層体）
３ 液晶セル
５ 偏光フィルム
７ａ、７ｂ 保護フィルム
８ 偏光板加工部
９ 加熱ロール機構（貼り付け手段）
１０ 第１光学特性測定部（第１の光学特性測定手段）
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 検出器
１２ 第２光学特性測定部（第２の光学特性測定手段）
１２ａ 偏光ジェネレータ
１２ｂ 偏光アナライザ
１５ 巻き取りロール
１７ 情報記憶部（情報記憶手段）
１９ 制御部（制御手段）
２０ ローラ温度調整部（温度調整手段、ローラ温度調整手段）
２１ ローラ回転速度調整部（ローラ回転速度調整手段）
２３ 湿度センサ（湿度測定手段）
２５ 被貼着フィルム
１００ 偏光板の製造装置
Ｒｅ 面内レターデーション
Ｒｔｈ 厚み方向のレターデーション
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板の製造方法および偏光板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等に用いられる偏光板は、それが用いられる液晶セルの液晶モード等に応じて偏光特性が最適化されることが望ましい。偏光板は、一般的に偏光膜とその両面にポリマーフィルムからなる保護フィルムを有する多層積層体であるので、偏光特性が、保護フィルムとして用いられるポリマーフィルムの光学特性、具体的には面内レターデーションおよび厚み方向のレターデーション等に大きく影響される。
【０００３】
レターデーションにズレが生じ、このズレが一定範囲を超えると、液晶セルは十分な表示性能を発揮できなくなる。すなわち、目標のレターデーション値からのズレが大きくなると、液晶表示装置の大きさに合わせて切り出される位相差フィルム１枚の中でも、部分的に光学特性が異なることになり、均一な画面表示ができなくなる。
【０００４】
一般に、延伸して得られるポリマーフィルムの光学特性に対する均斉度は、延伸前の均斉度と、延伸条件の均一性に左右される。例えば、製膜工程で温度むら等によって生じた延伸前フィルムの配向ムラや厚さムラは、延伸工程でレターデーションのばらつきとして現れる。さらに、延伸時の温度等の加工条件のむらは新たなレターデーションのばらつきを生じさせ、フィルム光学特性の不均一性を増大させることになる。
【０００５】
このような問題を解消しようとするものに、例えば特許文献１に開示される位相差フィルムの製造方法がある。この製造方法は、生産ライン中の測定システムにより得られるレターデーションをもとに、フィードバック制御により、生産中の延伸条件を調整することで、レターデーションのばらつきに対応した調整を可能としている。
【０００６】
しかしながら、この製造方法では、延伸工程後のライン中に設けた測定システムによりレターデーションを得、それの測定値に基づき延伸処理を調整するフィードバック制御を行うため、フィルム光学特性を高精度に安定化させることができない。図１０に示すように、例えば、あるポリマーフィルムにおいて、延伸工程中の加熱温度に対し、面内レターデーションＲｅは変化しないが、厚み方向レターデーションＲｔｈに変化が生じる場合、このレターデーションＲｔｈが目的の値となるように生産中の延伸条件が調整される。ところが、延伸工程におけるレターデーションが改善されても、その後の多層積層体（偏光板）を加工する被貼着フィルムの貼り付け工程でレターデーションのばらつきが発生すれば、多層積層体の光学特性の精度が不安定となる。また、延伸後のレターデーションを測定してフィードバック制御を行うため、フィードバック制御が間に合わなければ、未補正フィルム（無駄フィルム）が発生することになる。
【特許文献１】特開２００１−２７２５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、フィルム光学特性を高精度に安定化させることができる偏光板の製造方法および偏光板の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、下記構成からなる。
（１） 偏光膜を有する長尺状光学フィルムに少なくとも一層の他の長尺状光学フィルムを貼り付けて、多層積層体を連続的に得る偏光板の製造方法であって、
前記各長尺状光学フィルムのうち少なくともいずれかの被貼着フィルムに対して、該被貼着フィルムの貼り付け処理前に光学特性を測定し、
前記被貼着フィルムの光学特性および前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件に対する前記多層積層体の光学特性の関係を表す第１の光学特性対応情報を参照して、前記測定した光学特性の結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を決定し、
該決定した第１の貼り付け条件で前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理を行う偏光板の製造方法。
【０００９】
この偏光板の製造方法によれば、被貼着フィルムの光学特性が貼り付け処理前に測定され、その光学特性に応じた第１の貼り付け条件にて、被貼着フィルムが貼り付け処理される。すなわち、上流工程にて測定した条件に基づき、下流の貼り付け工程にて補正制御（フィードフォワード制御）がなされる。これにより、偏光板加工前の延伸工程等で生じる製造ばらつき等の光学的影響が、偏光板加工部で補正可能となる。また、被貼着フィルムの貼り付け前に測定が行われるので、未補正フィルム（無駄フィルム）を発生することがない。
【００１０】
（２） （１）に記載の偏光板の製造方法であって、
前記光学特性が、面内レターデーション、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む偏光板の製造方法。
【００１１】
この偏光板の製造方法によれば、フィルム面に対し、面内、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向のうち任意のパラメータを使用でき、例えば液晶表示装置にとって重要な偏光特性の把握が容易となり、生産安定性を高めることができる。
【００１２】
（３） （１）または（２）に記載の偏光板の製造方法であって、
前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理が、前記各長尺状光学フィルムを重ね合わせた積層状態で加熱加圧する処理であり、前記貼り付け処理条件が、前記長尺状光学フィルムの加熱温度、加熱時間のうち少なくともいずれかの条件を含む偏光板の製造方法。
【００１３】
この偏光板の製造方法によれば、被貼着フィルムが積層された状態で加熱加圧され、一体化された多層積層体に加工されるに際し、この貼り合せ時の加熱温度、加熱時間が第１の貼り付け条件と一致するように制御される。
【００１４】
（４） （１）〜（３）のいずれか１つに記載の偏光板の製造方法であって、
前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理後の前記多層積層体の光学特性を測定し、
前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件と、これにより決定する前記多層積層体の光学特性との関係を表す第２の光学特性対応情報を参照して、前記光学特性の測定結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を決定し、
該決定した第２の貼り付け条件に基づいて前記第１の貼り付け条件を補正して前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理を行う偏光板の製造方法。
【００１５】
この偏光板の製造方法によれば、貼り付け処理を後の多層積層体の光学特性が測定され、その測定結果に基づく第２の貼り付け条件にて、多層積層体が所望の光学特性となるよう貼り付け処理される。これにより、貼り付け処理を含む、貼り付け処理後の工程で生じる製造ばらつきがフィードバック制御により貼り付け処理部にて補正可能となる。
【００１６】
（５） （４）に記載の偏光板の製造方法であって、
前記光学特性対応情報は、環境湿度に応じて前記貼り付け条件が設定されている偏光板の製造方法。
【００１７】
この偏光板の製造方法によれば、環境湿度によって変化する光学特性に合わせて貼り付け条件が設定されるので、常に正確な補正が可能となり、偏光板を均質に維持することができる。
【００１８】
（６） 偏光膜を有する長尺状光学フィルムに少なくとも一層の他の長尺状光学フィルムを貼り付けて、多層積層体を連続的に得る偏光板の製造装置であって、
前記各長尺状光学フィルムをそれぞれ重ね合わせて貼着する貼り付け手段と、
前記各長尺状光学フィルムのうち少なくともいずれかの被貼着フィルムに対して、該被貼着フィルムの貼り付け処理前に光学特性を測定する第１の光学特性測定手段と、
前記被貼着フィルムの光学特性および前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件に対する前記多層積層体の光学特性の関係を表す第１の光学特性対応情報が保存された情報記憶手段と、
該第１の光学特性対応情報を参照して、前記測定された被貼着フィルムの光学特性の結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を決定し、該決定した第１の貼り付け条件で前記貼り付け手段を駆動する制御手段と、
を備えた偏光板の製造装置。
【００１９】
この偏光板の製造装置によれば、貼り付け手段より上流工程で生じているフィルム光学特性のばらつきが第１の光学特性測定手段にて測定され、その測定結果に対応する貼り付け条件が光学特性対応情報を参照して第１の貼り付け条件として決定される。これにより、貼り付け手段より上流工程で生じる光学特性のばらつきをなくす補正がなされる。
【００２０】
（７） （６）に記載の偏光板の製造装置であって、
前記光学特性が、面内レターデーション、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む偏光板の製造装置。
【００２１】
この偏光板の製造装置によれば、フィルム面に対し、面内、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向のうち任意のパラメータを使用でき、例えば液晶表示装置にとって重要な偏光特性の把握が容易となり、生産安定性を高めることができる。
【００２２】
（８） （６）または（７）に記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段が、一対のニップローラ間に前記各長尺状光学フィルムを狭持するニップロール機構を有し、
前記一対のニップローラに狭持される前記長尺状光学フィルムの温度を変更する温度調整手段、前記ニップローラの回転速度を変更するローラ回転速度調整手段の少なくともいずれかを備えた偏光板の製造装置。
【００２３】
この偏光板の製造装置によれば、各長尺状光学フィルムが一対のニップローラによって狭持された状態で加熱加圧されて貼り付け処理される。その際の長尺状光学フィルムの温度、ローラ回転速度の調整によって、各長尺状光学フィルムの加熱温度、加熱時間の調整ができ、適切な光学特性への調整が可能となる。
【００２４】
（９） （８）記載の偏光板の製造装置であって、
前記温度調整手段が、前記一対のニップローラの少なくとも一方の温度を変更するローラ温度調整手段である偏光板の製造装置。
【００２５】
この偏光板の製造装置によれば、ニップローラの温度を変更することで、簡単に長尺状光学フィルムの温度を変更できる。
【００２６】
（１０） （６）〜（９）のいずれか１つに記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段によるフィルムの貼り付け処理後に前記多層積層体の光学特性を測定する第２の光学特性測定手段を備え、
前記情報記憶手段が、前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件と、これにより決定する前記多層積層体の光学特性との関係を表す第２の光学特性対応情報をさらに有し、
前記制御手段が、前記第２の光学特性測定手段による前記多層積層体の光学特性の測定結果に基づいて、前記第２の光学特性対応情報を参照して、前記多層積層体が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を決定し、該決定した第２の貼り付け条件に基づいて前記第１の貼り付け条件を補正して前記貼り付け手段を駆動制御する偏光板の製造装置。
【００２７】
この偏光板の製造装置によれば、貼り付け処理後の光学特性の変化が測定され、その測定値に応じた貼り付け条件（第２の貼り付け条件）にて、より高精度な貼り付け補正処理が可能となる。すなわち、多層積層体が所望の光学特性となる条件に貼り付け条件が補正されて貼り付け処理される。これにより、貼り付け処理を含む、貼り付け処理後の工程で生じる製造ばらつきがフィードバック制御により貼り付け処理内で補正可能となる。
【００２８】
（１１） （６）〜（１０）のいずれか１つに記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段周囲の環境湿度を測定する湿度測定手段を備え、
前記制御手段が、前記湿度測定手段による湿度測定結果に応じて、前記貼り付け条件を変更する偏光板の製造装置。
【００２９】
この偏光板の製造装置によれば、環境湿度によって変化する光学特性に合わせて貼り付け条件が設定されるので、常に正確な補正が可能となり、偏光板を均質に維持することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る偏光板の製造方法および製造装置によれば、偏光板加工前の延伸工程等で生じる光学特性の製造ばらつきを第１の貼り付け条件にて偏光板加工時に補正でき、フィルム光学特性を高精度に安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、偏光板の製造方法および偏光板の製造装置について、図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る実施形態を説明するための偏光板の用いられた液晶表示装置の側面図である。
偏光板１，１は、液晶セル３の表裏面で、偏光軸が直交するクロスニコル状態で配置される。偏光板１は、偏光膜を有する偏光フィルム５とその両面にポリマーフィルムからなる保護フィルム７ａ，７ｂを有する多層積層体として構成される。保護フィルム７ａ，７ｂは、所望の偏光特性の偏光板１を得るように設計される。したがって、所望の偏光特性の偏光板１を連続的に安定的に製造するという課題は、保護フィルム７ａ，７ｂ用に設計されたポリマーフィルムを、光学特性の変動がないように、連続して安定的に供給し、偏光フィルム５と連続して貼り付けることで達成される。本構成例では、偏光膜を有する長尺状の偏光フィルム５に、少なくとも一層の長尺状の光学フィルムである保護フィルム７ａ，７ｂを貼り付けることにより、多層積層体となった偏光板１を連続的に得る。
【００３２】
図２は偏光板の製造装置の概略を示した構成図である。
同図に示されるように、偏光板の製造装置１００は、偏光板１を構成する各光学フィルムを重ね合わせて相互に貼り付けする貼り付け手段としての偏光板加工部８を有し、この偏光板加工部８の工程前段に第１光学特性測定部１０を配置して、偏光板加工部８へ向かう光学フィルム（図示例では一例として保護フィルム７ａ）の光学特性を測定する。光学特性としては、光学フィルムの面内レターデーション、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む特性である。この光学特性の測定結果は、偏光板加工部８へフィードフォーワード制御されて、偏光板加工条件が適宜変更される。また、偏光板加工部８の工程後段に第２光学特性測定部１２を配置して、偏光板加工部８により積層加工された偏光板１の光学特性を測定する。この光学特性の測定結果は、偏光板加工部８にフィードバック制御されて、偏光板加工条件が適宜変更される。
【００３３】
上記図２に示す基本構成をより具体化した一構成例を図３に示す。
この構成の偏光板の製造装置１００は、偏光板加工部８として加熱ロール機構９を有する。加熱ロール機構９は、上下一対のニップローラ２３ａ、２３ｂを有し、これらニップローラ２３ａ，２３ｂとの間に偏光板１を構成する各光学フィルムが狭持される。そして、ニップローラ２３ａは加熱可能なヒートローラからなる。勿論、双方のニップローラ２３ａ，２３ｂをヒートローラで構成して、双方を温度制御してもよい。これらニップローラ２３ａは、図示しない回転駆動部に接続され、回転速度を自在に制御可能に構成されている。
【００３４】
加熱ロール機構９による貼り付け処理前に各光学フィルムの光学特性を測定する第１光学特性測定部１０は、保護フィルム７ａに対しては検出器１０Ａ、偏光フィルム５に対しては検出器１０Ｂ、保護フィルム７ｂに対しては検出器１０Ｃがそれぞれ配置され、各光学フィルムの光学特性を測定可能にしている。なお、これら検出器１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、いずれか１つの光学フィルムを選択的に測定するが、２つまたは全ての検出器をそれぞれ同時に機能させて、光学特性の測定を行ってもよい。以下の説明では、検出器１０Ａを機能させて保護フィルム７ａに対する光学特性を検出して、偏光板加工条件を補正する例を示す。勿論、これに限らず、例えば他の検出器１０Ｂを機能させて、吸収軸方位／偏光度等を測定したり、検出器１０Ｃを機能させて、光散乱度や光散乱角度分布（表面散乱処理がされている場合）等を測定し、適宜調整することであってもよい。さらに、検出器１０Ｂを機能させて偏光フィルム５の吸収軸方位のずれを測定し、その結果に基づいて、保護フィルム７ａに対する貼り合わせ角を調整することも可能である。
【００３５】
また、加熱ロール機構９による貼り付け処理後の偏光板１に対して光学特性を測定する第２光学特性測定部１２を設けてもよい。この第２光学特性測定部１２は、加熱ロール機構９から偏光板１の巻き取りロール１５までの搬送途中に配置された詳細を後述する光学特性の検出器である。
【００３６】
そして、第１光学特性測定部１０によって測定される光学フィルムの光学特性および加熱ロール機構９による各光学フィルムの貼り付け処理条件とこれにより決定する多層積層体（偏光板１）の光学特性との関係を表す光学特性対応情報（第１の光学特性対応情報）は、情報記憶部１７に記憶されている。また、第２光学特性測定部１２によって測定される偏光板１の光学特性および加熱ロール機構９による各光学フィルムの貼り付け処理条件との光学特性の関係を表す光学特性対応情報（第２の光学特性対応情報）も、情報記憶部１７に記憶されている。
【００３７】
さらに、偏光板の製造装置１００は、情報記憶部１７に記憶された各光学特性対応情報を参照して、測定した光学フィルムの光学特性の結果に基づいて、偏光板１が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を設定し、この設定された第１の貼り付け条件で加熱ロール機構９を駆動制御する制御部１９を備えている。制御部１９には、第１光学特性測定部１０の検出器１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ、情報記憶部１７、および第２光学特性測定部１２が接続され、また、一対のニップローラ２３ａ，２３ｂの温度を変更するローラ温度調整部２０と、ニップローラ２３ａ，２３ｂの回転速度を変更するローラ回転速度調整部２１と、環境湿度を測定する湿度センサ２３とに接続されている。
【００３８】
制御部１９は、上記接続された各部を制御することで、保護フィルム７ａ、偏光フィルム５、保護フィルム７ｂを、ニップローラ２３ａ，２３ｂの直前で被貼着フィルム２５として挟み込み、これら光学フィルムが積層された状態の被貼着フィルム２５を一対のニップローラ２３ａ，２３ｂによって加熱加圧して相互に貼り付け処理し、巻き取りロール１５に巻き取るまでの工程を制御する。その際、ニップローラ２３ａのローラ温度、回転速度が、ローラ温度調整部２０、ローラ回転速度調整部２１によって適宜調整可能となる。
【００３９】
つまり制御部１９は、ローラ温度調整部２０によりニップローラ２３ａの温度を調整することで、被貼着フィルム２５の加熱温度を所望の温度に調整し、ローラ回転速度調整部２１によりニップローラ２３ａの回転速度を調整することで、ニップローラ２３ａと被貼着フィルム２５との接触時間を増減して、被貼着フィルム２５への加熱時間を調整する。これらの調整によって、被貼着フィルム２５の加熱温度と加熱時間を前述の第１の貼り付け条件となるように設定する。なお、湿度センサ２３による湿度測定結果に応じて、この第１の貼り付け条件を、この湿度変化に伴う光学特性の変化に対応させて適宜変更する。
【００４０】
また、制御部１９は、第２光学特性測定部１２により測定された偏光板１の光学特性の測定結果に基づいて、各フィルム７ａ，５，７ｂの貼り付け処理条件とこれにより決定する偏光板１の光学特性との関係を表す第１の光学特性対応情報を参照して、偏光板１が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を選定し、この選定された第２の貼り付け条件に基づいて、既に求められている第１の貼り付け条件を補正し、加熱ロール機構９を制御する。
【００４１】
この偏光板の製造装置１００では、基本動作として、加熱ロール機構９よりも上流側の前工程で生じているフィルム光学特性のばらつきが第１光学特性測定部１０で測定され、その測定値に対応する貼り付け条件が第１の光学特性対応情報を参照することで、第１の貼り付け条件として決定される。これにより、加熱ロール機構９より上流工程にて生じる製造ばらつきを考慮した補正がなされる。
【００４２】
これに加え、第２光学特性測定部１２により、貼り付け処理後の偏光板１の光学特性の変化が測定され、その測定値に応じた第２の貼り付け条件により、より高精度な貼り付け補正処理が可能となる。すなわち、偏光板１が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件に基づいて貼り付け処理される。これにより、貼り付け処理を含む、貼り付け処理後の工程で生じる製造ばらつきがフィードバック制御により加熱ロール機構９で補正可能となっている。
【００４３】
なお、上記構成の第２光学特性測定部を省略して、被貼着フィルム２５の貼り付け処理前に光学特性を測定して、その測定結果に基づいて貼り付け処理条件をフィードフォーワード制御するだけの構成としてもよい。
【００４４】
なお、上記例ではローラ温度調整部２０がニップローラ２３ａの温度を変更する構成となっているが、これに限らず、例えば、ニップローラ２３ａ，２３ｂの搬送路後方に、各フィルム７ａ，５，７ｂの温度を変更可能な乾燥装置を配置し、この乾燥装置により各フィルムの温度を調整する構成としてもよい。その場合には、各フィルムの貼り付け前に塗布される粘着剤を確実に乾燥させることができる。その他、適宜な位置、手段で各フィルム７ａ，５，７ｂの温度を調整してもよい。
【００４５】
上記構成の製造装置１００を用いた偏光板１の製造方法をより詳細に説明する。
以下の説明において、「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。また実質的に直交もしくは平行とは、厳密な角度±１０°の範囲を意味する。また、本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は各々、波長λにおける面内のレターデーション及び厚さ方向のレターデーションを表す。Ｒｅ（λ）はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。
【００４６】
測定されるフィルムが１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。
Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
【００４７】
上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合にはフィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に、以下の式（１）及び式（２）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００４８】
【数１】
【００４９】
式中、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また式中、ｎｘは面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚはｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。
【００５０】
測定されるフィルムが１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）は算出される。Ｒｔｈ（λ）は前記Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。
【００５１】
上記の測定において、平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）がさらに算出される。
【００５２】
次に、第２光学特性測定部１２について説明する。
図４は偏光測定器を用いて偏光板（多層積層体）１のベクトルを測定する方法の一例を示す斜視図である。
処理条件の制御に用いられる特性値αは、保護フィルム７ａの偏光特性を示す値であるのが好ましく、二色性（ディアテニュエーション）ベクトルＤ、又は偏光能（ポラリザンス）ベクトルＰであるのが好ましい。二色性（ディアテニュエーション）ベクトルＤとは、ポアンカレ球上において、透過光量が最大となる偏光状態を表し、偏光能（ポラリザンス）ベクトルＰとは、ポアンカレ球上において、無偏光を入射した時の出射偏光状態を表す。第２光学特性測定部１２として、デュアル・ローテート・リターダー方式の偏光測定器を用いると、偏光膜と、複屈折性ポリマーフィルムとの積層体のＤ及びＰが測定できるので好ましい。デュアル・ローテート・リターダー方式の偏光測定器は、測定ヘッドが、偏波を作り出す偏光ジェネレータ１２ａと、偏波を検出する偏光アナライザ１２ｂとを含み、双方のヘッドが、高速回転する波長板と偏光子とで構成されている偏光測定器である。市販品として、Axometrics社のミュラーマトリクス・ポラリメータがあり、これを用いることができる。
【００５３】
特性値αは、その他、繰り込みエリプソメトリーや、一般化エリプソメトリーにより求められる成分でもよいし、ストークスパラメータ（Ｓ１２３）、消光度、透過率、反射率、リタデーション、ヘイズ、散乱率、遅相軸、偏光軸、透湿度、弾性率、水分量、帯電率、導電率、及び抵抗値から選択される少なくとも一種であってもよい。
【００５４】
繰り込みエリプソメトリーにて得られる特性値としては、tpp、tps、tsp、tss等があり、これらの特性値は、下記の式（３）を満たす。
【００５５】
【数２】
・・・式（３）
【００５６】
等方性媒質ではジョーンズマトリクスにおける非対角成分は０になるが、光学異方性媒質では、一般的に０以外の値を持つ。繰り込みエリプソメトリーでは、ψ及びΔが測定値として得られので、この測定値を用いて、次式により解析する。
【００５７】
【数３】
・・・式（４）
【００５８】
一方、一般化エリプソメトリーでは、非対角成分を含めた次式の三項目が測定される。
【００５９】
【数４】
・・・式（５）
【００６０】
一般的には、ΔはＰ波Ｓ波の位相差、ψはＰ波Ｓ波の強度比に主に関係するパラメータである。よって、これらの値を解析することによって、試料のリターダンスやアブソーバンスに関する情報を得ることができる。多層モデルによる理論値と計測値を比較し、その差が最小になるようにモデルのパラメータをフィッティングすることができる。
【００６１】
以上の方法は、繰り込みエリプソメトリーについては、N. Tanaka, M. Kimura and T. Akahane: Jpn. J. Appl. Phys. 42(2003) 486-491；及び、一般化エリプソメトリーについては、M. Schubert, B. Rheinlander, C. Cremer, H. Schmiedel, J. A. Woollam, C. M. Herzinger and B. Johs: J. Opt. Soc. Am. A13(1996) 1930-1940 に詳細が記載されている。
【００６２】
また、上記の計測方法は、液晶セル３と偏光板１が貼合された状態や、液晶セル３のみの計測にも応用できる。液晶セル３は、液晶、配向膜、カラーフィルター、透明電極、ＩＴＯ、透明絶縁膜、ガラス等を含む多層構造からなっている。それらをモデル化して、モデルによる理論値と計測値とを比較し、その差が最小となるように、モデルのパラメータをフィッティングすることで、上記各層の物理パラメータ（屈折率、吸収係数、複屈折率、膜厚等）を得ることができる。これらのパラメータを用いて設計を行うことで、光学フィルム及び、液晶セル３のパラメータを得ることができる。さらに、上記計測を波長ごとに行うことにより、良好な色味についても、理想のパラメータを得ることが可能である。また、セルに電圧を印加した状態で上記計測を行うと、黒状態や白状態だけでなく、中間調の表示性能についても、理想のパラメータを得ることができる。
【００６３】
さらに、干渉を含むような複雑な系については、Y. Ohno, T. Ishinabe, T. Miyashita and T. Uchida, IDW' 07 p. 47 (2007)のように、拡張ジョーンズベクトルをさらに拡張した方法を用いて、より正確なパラメータを得ることもできる。
【００６４】
図４に、第２光学特性測定部１２として、デュアル・ローテート・リターダー方式の偏光測定器を用いて、保護フィルム７ａ（図中、積層構造は省略し、単層として示した）の二色性ベクトルＤ、及び偏光能ベクトルＰを測定する方法の一例を示す。第１の光学特性測定部１０は、偏光ジェネレータ１１ａによって偏波を作り出し、保護フィルム７ａに入射させ、保護フィルム７ａを通過した偏波を偏光アナライザ１１ｂで検出する。
【００６５】
保護フィルム７ａが、レターデーションを示す複屈折フィルムである場合は、保護フィルム７ａの表面の法線方向に対して極角θ（０°＜θ＜９０°）だけ傾けた方向から偏波を入射させるのが好ましく、保護フィルム７ａの長手方向ｄ１を基準として、方位角φ（０°＜φ＜９０°）の方向において、法線から極θだけ傾けた方向から偏波を入射した光の偏光状態を検出するのが好ましい。
【００６６】
θは３０〜７０°であるのが好ましく、φは±３０〜±６０°であるのが好ましい。偏光アナライザ１１ｂで検出された偏光状態を示す検出値は、制御部１９に入力され、二色性ベクトルＤ及び／又は偏光能ベクトルＰが算出される。制御部１９にはあらかじめ、偏光板１の用途に応じて設計された偏光板１の、最適な設計値Ｄ0及び／又はＰ0を、実装評価又はモデル化による理論計算より入力されていて、算出したＤ及びＰと設計値Ｄ0又はＰ0との差ΔＤ0又はΔＰ0が算出される。連続して検出し、ΔＤ0又はΔＰ0をモニタリングしてもよい。また、ＤとＰ、Ｄ0とＰ0は規格化しても、同様に扱うことができる。
【００６７】
以上の方法は、Y. Ootani :O plus E 29 p.20 (2007)）；及びS-Y. Lu and R.A.Chipman : J.Opt.Soc.Am.A 13 p.1106(1996)；に詳細が記載されていて、その内容を参照して、極角θ及び方位角φ等を決定することができる。
【００６８】
次に、上記構成の偏光板の製造装置１００による偏光板１の製造手順について、図面を参照して具体的に説明する。
図５は偏光板の製造方法の手順を示すフローチャート、図６は第１の貼り付け条件に基づく調整手順を（ａ）〜（ｄ）に示した動作説明図、図７は第１の貼り付け条件に基づく調整がなされる際の貼付前レターデーション変化（ａ）、調整温度（ｂ）、貼付後レターデーション変化（ｃ）を示した説明図である。
【００６９】
ここでは、保護フィルム７ａに対して偏光板加工前に光学特性を測定して、その測定結果に基づいて偏光板加工の貼り付け条件を変更する例を説明する。先ず、偏光板１の製造に先立ち、光学特性対応情報である補正テーブルを作成しておく（Ｓ１）。つまり、貼り付け条件によって偏光板加工前の保護フィルム７ａの面内レターデーションＲｅ、厚み方向レターデーションＲｔｈ値等のパラメータが、偏光板加工後にどのように変化するかを調べる。このために、偏光板加工前の保護フィルム７ａの光学特性を測定し、偏光板加工を行った後、上記の方法によりインラインまたはオフラインにて再度測定を行う。この測定処理を、偏光板加工条件を変化させつつ行い、また偏光板加工前の、Ｒｅ，Ｒｔｈ値の異なるいくつかのサンプルに対して同様の測定を行い、偏光板加工条件と、加工前後での光学特性値変化の関係を求め、これを補正テーブルとする。なお、補正テーブルに限らず、曲線近似などの手段により光学特性変化を数式化して表してもよい。
【００７０】
保護フィルム７ａの光学特性および保護フィルム７ａの貼り付け処理条件とこれにより決定する偏光板１の光学特性との関係を表す補正テーブルの用意ができた後、偏光板の製造装置１００を稼働し、図６（ａ）に示すように、保護フィルム７ａ、偏光フィルム５、保護フィルム７ｂを加熱ロール機構９へ供給する。同時に、偏光フィルム５貼り付け前の保護フィルム７ａの光学特性を第１光学特性測定部である検出器１０Ａにて測定する（Ｓ２）。
【００７１】
測定される光学特性は、面内レターデーションＲｅ、厚み方向のレターデーションＲｔｈ、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む。フィルム面に対し、面内、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向のうち任意のパラメータを使用することで、例えば液晶表示装置にとって重要な偏光特性の把握が容易となり、局所的に生じた欠陥等がより検出しやすくなる。もって、偏光板の生産安定性を高めることができる。
【００７２】
次に、光学特性の測定値は制御部１９へ送られ、制御部１９が測定光学特性に変化がありと判断すると（Ｓ３）、図６（ｂ）に示すように、制御部１９がフィードフォーワード制御により加熱ロール機構９を調整制御する。このときの制御は、補正テーブルを参照して、貼り付け後の偏光板１が所望の光学特性となるように第１の貼り付け条件を決定し、この第１の貼り付け条件で加熱ロール機構９による貼り付け処理を行うものである。
【００７３】
具体的な第１の貼り付け条件とは、ニップローラ２３ａ，２３ｂに対する加熱加圧処理の条件であり、ニップローラ２３ａの加熱温度、回転速度の少なくともいずれかを含む。保護フィルム７ａ，７ｂ、偏光フィルム５が積層された状態で、一対のニップローラ２３ａ，２３ｂによって加熱加圧して一体化された偏光板１に加工する際に、この貼り付け時のニップローラ２３ａの温度、各フィルム７ａ，５，７ｂへの加熱時間が、第１の貼り付け条件と一致するように制御されることとなる。なお、環境湿度に応じて光学特性は変化するため、偏光板加工時の環境湿度を測定して、測定湿度に応じて適宜第１の貼り付け条件を変更しておく。
【００７４】
このようにして、偏光板１の貼り付け加工条件を変更する（Ｓ４）と、図６（ｃ）に示すように、第１の貼り付け条件で偏光板１の貼り付け加工がなされ（Ｓ５）、偏光板加工前の延伸工程等で生じる製造ばらつき（図６中に波線で示す）が加熱ロール機構９で補正されることになる。なお、測定光学特性に変化がなしと判断されれば、加工条件は変更されないまま貼り付け処理が続行される。
【００７５】
例えば、図７（ａ）に示すように、温度依存性のある厚み方向レターデーションＲｔｈにおいては、厚み方向レターデーションＲｔｈの増減に応じて、図７（ｂ）に示すように、ニップローラ２３ａへの加熱量を低減・増加させる。その結果、図７（ｃ）に示すように、厚み方向レターデーションＲｔｈが所望の値に維持され、ＮＧの発生しない偏光板１が製造される（図６（ｄ）参照）。
【００７６】
このように、本製造方法では、各光学フィル７ａ，７ｂ、偏光フィルム５の光学特性が貼り付け処理前に測定され、その光学特性に応じた第１の貼り付け条件にて、被貼着フィルム２５が貼り付け処理される。すなわち、上流工程にて測定した条件に基づき、下流の貼り付け工程にて補正制御（フィードフォーワード制御）がなされる。従って、例えば貼着後の測定でフィードバック制御を行う場合に発生しやすい、未補正フィルム（無駄フィルム）の発生がない。
【００７７】
次に、貼り付け処理後に光学特性を測定してフィードバック制御する第２光学特性測定部を機能させた場合を説明する。
図８は第１および第２の貼り付け条件に基づく調整手順を（ａ）〜（ｇ）に示した動作説明図、図９は第１および第２の貼り付け条件に基づく調整がなされる際の貼付前レターデーション変化（ａ）（ｄ）、調整温度（ｂ）（ｅ）、貼付後レターデーション変化（ｃ）（ｆ）を示した説明図である。
【００７８】
本構成例による製造方法では、さらに、貼り付け処理を行った後の偏光板１の光学特性を測定し（Ｓ６）、測定された偏光板１の光学特性に基づいて、各フィルム７ａ，５ａ，７ｂの貼り付け処理条件とこれにより決定する偏光板１の光学特性との関係を表す第２の光学特性対応情報である補正テーブルを参照して、偏光板１が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を決定する。この第２の貼り付け条件に基づいて先の第１の貼り付け条件を補正して貼り付け処理を行う。ここで、第２の光学特性対応情報は、第１の貼り付け条件の少なくとも一部を変更する情報を含み、例えば、第１の貼り付け条件としてのパラメータのバイアス成分を調整したり、ゲインを調整する等の微調整を行う情報とすることができる。
【００７９】
これにより、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、前述したフィードフォーワード制御を行った後、図８（ｄ）に示すように、加熱ロール機構９の下流で偏光板１にＮＧが発生した場合でも、これを直ちに補正することができる。つまり、発生したＮＧ部分が第２の光学特性測定部１２にて測定され、制御部１９にて目的とする光学特性となっていないことが判断されると（Ｓ７）、第２の貼り付け条件へと加工条件が変更される（Ｓ８）。すなわち、図８（ｅ）に示すように、制御部１９は、加熱ロール機構９に対してフィードバック制御を行う。加熱ロール機構９は、第２の光学特性対応情報により決定した第２の貼り付け条件に基づいて、既に決定されていた第１の貼り付け条件を補正して偏光板１の貼り付け処理を行う。
【００８０】
具体的には、図９（ａ）に示すように貼り付け処理前にレターデーション値Ｒｔｈが変動し、図９（ｂ）に示すように加熱温度を調整しても、貼り付け処理後のレターデーション値Ｒｔｈが所望の値にならない場合、レターデーション値Ｒｔｈの異常を検出して、図９（ｅ）に示すように、加熱温度の制御パターン（温度昇降パターン）はそのままに、バイアス成分を低下させる補正を加える。この補正により、図９（ｆ）に示すように、貼り付け後のレターデーション値Ｒｔｈは、目的とする値となる。
【００８１】
これにより、図８（ｆ）に示すように、貼り付け処理を含む、貼り付け処理後の工程で生じる製造ばらつきがフィードバック制御により加熱ロール機構９にて補正されるので、ＮＧ発生位置からフィードバック制御によるＮＧ解消位置までの長さを最小限に抑えることができる。
【００８２】
したがって、上記した偏光板の製造方法によれば、被貼着フィルム２５の貼り付け処理前に光学特性を測定し、測定された光学特性に基づいて補正テーブルを参照し、偏光板１が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件で被貼着フィルム２５の貼り付け処理を行うので、偏光板加工前の延伸工程等で生じる製造ばらつきを、加熱ロール機構９を第１の貼り付け条件で駆動することで補正でき、フィルム光学特性を高精度に安定化させて製造することができる。
【００８３】
また、貼り付け処理後に光学特性を測定し、この測定された光学特性に基づいて補正テーブルを参照し、偏光板１が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件に基づいて、先の第１の貼り付け条件を補正することで、上流工程で生じる全ての製造ばらつきを考慮した補正が可能となり、均一特性の偏光板１をより高精度に安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明に係る実施形態を説明するための偏光板の用いられた液晶表示装置の側面図である。
【図２】偏光板の製造装置の概略を示した構成図である。
【図３】図２に示した偏光板加工部を具現化した一構成例を示す構成図である。
【図４】偏光測定器を用いて偏光板のベクトルを測定する方法の一例を示す斜視図である。
【図５】偏光板の製造方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】第１の貼り付け条件に基づく調整手順を（ａ）〜（ｄ）に示した動作説明図である。
【図７】第１の貼り付け条件に基づく調整がなされる際の貼付前レターデーション変化（ａ）、調整温度（ｂ）、貼付後レターデーション変化（ｃ）を示した説明図である。
【図８】第１および第２の貼り付け条件に基づく調整手順を（ａ）〜（ｇ）に示した動作説明図である。
【図９】第１および第２の貼り付け条件に基づく調整がなされる際の貼付前レターデーション変化（ａ）（ｄ）、調整温度（ｂ）（ｅ）、貼付後レターデーション変化（ｃ）（ｆ）を示した説明図である。
【図１０】ポリマーフィルムにおける偏光板加工前の面内レターデーションＲｅを（ａ）、厚み方向レターデーションＲｔｈを（ｂ）に示した光学特性変化の説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
１ 偏光板（多層積層体）
３ 液晶セル
５ 偏光フィルム
７ａ、７ｂ 保護フィルム
８ 偏光板加工部
９ 加熱ロール機構（貼り付け手段）
１０ 第１光学特性測定部（第１の光学特性測定手段）
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 検出器
１２ 第２光学特性測定部（第２の光学特性測定手段）
１２ａ 偏光ジェネレータ
１２ｂ 偏光アナライザ
１５ 巻き取りロール
１７ 情報記憶部（情報記憶手段）
１９ 制御部（制御手段）
２０ ローラ温度調整部（温度調整手段、ローラ温度調整手段）
２１ ローラ回転速度調整部（ローラ回転速度調整手段）
２３ 湿度センサ（湿度測定手段）
２５ 被貼着フィルム
１００ 偏光板の製造装置
Ｒｅ 面内レターデーション
Ｒｔｈ 厚み方向のレターデーション
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光膜を有する長尺状光学フィルムに少なくとも一層の他の長尺状光学フィルムを貼り付けて、多層積層体を連続的に得る偏光板の製造方法であって、
前記各長尺状光学フィルムのうち少なくともいずれかの被貼着フィルムに対して、該被貼着フィルムの貼り付け処理前に光学特性を測定し、
前記被貼着フィルムの光学特性および前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件に対する前記多層積層体の光学特性の関係を表す第１の光学特性対応情報を参照して、前記測定した光学特性の結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を決定し、
該決定した第１の貼り付け条件で前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理を行う偏光板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の偏光板の製造方法であって、
前記光学特性が、面内レターデーション、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む偏光板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の偏光板の製造方法であって、
前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理が、前記各長尺状光学フィルムを重ね合わせた積層状態で加熱加圧する処理であり、前記貼り付け処理条件が、前記長尺状光学フィルムの加熱温度、加熱時間のうち少なくともいずれかの条件を含む偏光板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の偏光板の製造方法であって、
前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理後の前記多層積層体の光学特性を測定し、
前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件と、これにより決定する前記多層積層体の光学特性との関係を表す第２の光学特性対応情報を参照して、前記光学特性の測定結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を決定し、
該決定した第２の貼り付け条件に基づいて前記第１の貼り付け条件を補正して前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理を行う偏光板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の偏光板の製造方法であって、
前記光学特性対応情報は、環境湿度に応じて前記貼り付け条件が設定されている偏光板の製造方法。
【請求項６】
偏光膜を有する長尺状光学フィルムに少なくとも一層の他の長尺状光学フィルムを貼り付けて、多層積層体を連続的に得る偏光板の製造装置であって、
前記各長尺状光学フィルムをそれぞれ重ね合わせて貼着する貼り付け手段と、
前記各長尺状光学フィルムのうち少なくともいずれかの被貼着フィルムに対して、該被貼着フィルムの貼り付け処理前に光学特性を測定する第１の光学特性測定手段と、
前記被貼着フィルムの光学特性および前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件に対する前記多層積層体の光学特性の関係を表す第１の光学特性対応情報が保存された情報記憶手段と、
該第１の光学特性対応情報を参照して、前記測定された被貼着フィルムの光学特性の結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を決定し、該決定した第１の貼り付け条件で前記貼り付け手段を駆動する制御手段と、
を備えた偏光板の製造装置。
【請求項７】
請求項６記載の偏光板の製造装置であって、
前記光学特性が、面内レターデーション、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む偏光板の製造装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段が、一対のニップローラ間に前記各長尺状光学フィルムを狭持するニップロール機構を有し、
前記一対のニップローラに狭持される前記長尺状光学フィルムの温度を変更する温度調整手段、前記ニップローラの回転速度を変更するローラ回転速度調整手段の少なくともいずれかを備えた偏光板の製造装置。
【請求項９】
請求項８記載の偏光板の製造装置であって、
前記温度調整手段が、前記一対のニップローラの少なくとも一方の温度を変更するローラ温度調整手段である偏光板の製造装置。
【請求項１０】
請求項６〜請求項９のいずれか１項記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段によるフィルムの貼り付け処理後に前記多層積層体の光学特性を測定する第２の光学特性測定手段を備え、
前記情報記憶手段が、前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件と、これにより決定する前記多層積層体の光学特性との関係を表す第２の光学特性対応情報をさらに有し、
前記制御手段が、前記第２の光学特性測定手段による前記多層積層体の光学特性の測定結果に基づいて、前記第２の光学特性対応情報を参照して、前記多層積層体が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を決定し、該決定した第２の貼り付け条件に基づいて前記第１の貼り付け条件を補正して前記貼り付け手段を駆動制御する偏光板の製造装置。
【請求項１１】
請求項６〜請求項１０のいずれか１項記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段周囲の環境湿度を測定する湿度測定手段を備え、
前記制御手段が、前記湿度測定手段による湿度測定結果に応じて、前記貼り付け条件を変更する偏光板の製造装置。
【請求項１】
偏光膜を有する長尺状光学フィルムに少なくとも一層の他の長尺状光学フィルムを貼り付けて、多層積層体を連続的に得る偏光板の製造方法であって、
前記各長尺状光学フィルムのうち少なくともいずれかの被貼着フィルムに対して、該被貼着フィルムの貼り付け処理前に光学特性を測定し、
前記被貼着フィルムの光学特性および前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件に対する前記多層積層体の光学特性の関係を表す第１の光学特性対応情報を参照して、前記測定した光学特性の結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を決定し、
該決定した第１の貼り付け条件で前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理を行う偏光板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の偏光板の製造方法であって、
前記光学特性が、面内レターデーション、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む偏光板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の偏光板の製造方法であって、
前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理が、前記各長尺状光学フィルムを重ね合わせた積層状態で加熱加圧する処理であり、前記貼り付け処理条件が、前記長尺状光学フィルムの加熱温度、加熱時間のうち少なくともいずれかの条件を含む偏光板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の偏光板の製造方法であって、
前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理後の前記多層積層体の光学特性を測定し、
前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件と、これにより決定する前記多層積層体の光学特性との関係を表す第２の光学特性対応情報を参照して、前記光学特性の測定結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を決定し、
該決定した第２の貼り付け条件に基づいて前記第１の貼り付け条件を補正して前記長尺状光学フィルムの貼り付け処理を行う偏光板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の偏光板の製造方法であって、
前記光学特性対応情報は、環境湿度に応じて前記貼り付け条件が設定されている偏光板の製造方法。
【請求項６】
偏光膜を有する長尺状光学フィルムに少なくとも一層の他の長尺状光学フィルムを貼り付けて、多層積層体を連続的に得る偏光板の製造装置であって、
前記各長尺状光学フィルムをそれぞれ重ね合わせて貼着する貼り付け手段と、
前記各長尺状光学フィルムのうち少なくともいずれかの被貼着フィルムに対して、該被貼着フィルムの貼り付け処理前に光学特性を測定する第１の光学特性測定手段と、
前記被貼着フィルムの光学特性および前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件に対する前記多層積層体の光学特性の関係を表す第１の光学特性対応情報が保存された情報記憶手段と、
該第１の光学特性対応情報を参照して、前記測定された被貼着フィルムの光学特性の結果に基づいて前記多層積層体が所望の光学特性となる第１の貼り付け条件を決定し、該決定した第１の貼り付け条件で前記貼り付け手段を駆動する制御手段と、
を備えた偏光板の製造装置。
【請求項７】
請求項６記載の偏光板の製造装置であって、
前記光学特性が、面内レターデーション、厚み方向のレターデーション、偏光主軸方向の少なくともいずれかを含む偏光板の製造装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段が、一対のニップローラ間に前記各長尺状光学フィルムを狭持するニップロール機構を有し、
前記一対のニップローラに狭持される前記長尺状光学フィルムの温度を変更する温度調整手段、前記ニップローラの回転速度を変更するローラ回転速度調整手段の少なくともいずれかを備えた偏光板の製造装置。
【請求項９】
請求項８記載の偏光板の製造装置であって、
前記温度調整手段が、前記一対のニップローラの少なくとも一方の温度を変更するローラ温度調整手段である偏光板の製造装置。
【請求項１０】
請求項６〜請求項９のいずれか１項記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段によるフィルムの貼り付け処理後に前記多層積層体の光学特性を測定する第２の光学特性測定手段を備え、
前記情報記憶手段が、前記各長尺状光学フィルムの貼り付け処理条件と、これにより決定する前記多層積層体の光学特性との関係を表す第２の光学特性対応情報をさらに有し、
前記制御手段が、前記第２の光学特性測定手段による前記多層積層体の光学特性の測定結果に基づいて、前記第２の光学特性対応情報を参照して、前記多層積層体が所望の光学特性となる第２の貼り付け条件を決定し、該決定した第２の貼り付け条件に基づいて前記第１の貼り付け条件を補正して前記貼り付け手段を駆動制御する偏光板の製造装置。
【請求項１１】
請求項６〜請求項１０のいずれか１項記載の偏光板の製造装置であって、
前記貼り付け手段周囲の環境湿度を測定する湿度測定手段を備え、
前記制御手段が、前記湿度測定手段による湿度測定結果に応じて、前記貼り付け条件を変更する偏光板の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−８５５０３（Ｐ２０１０−８５５０３Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５１９２９（Ｐ２００８−２５１９２９）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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