JP2014191075A - 積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の表示精度を向上させる。
【解決手段】搬送されている支持体の反応膜に露光装置による紫外線の連続照射してＦＰＦ１２がり得られる。このＦＰＲ１２をシート状に切断して、液晶パネルに貼り合わせる。ＦＰＲ１２を、支持体の搬送方向に対応するＡ方向に、露光装置により紫外線が照射されている間の支持体の搬送方向における張力の２０％以上１８０％以下の張力で引っ張る。この引張工程により引っ張られた状態で、ＦＰＲ１２を液晶パネル１１と貼り合わせる。
【選択図】図６

Description

本発明は、パターン化位相差フィルムと表示パネルとを備える積層体の製造方法に関するものである。

パターン化位相差フィルム（Ｆｉｌｍ Ｐａｔｔｅｒｎｄ Ｒｅｔａｒｄｅｒ、以下、ＦＰＲという）は、左右で円偏光の向きが異なる偏光メガネを併用する立体画像表示装置の光学フィルタとして用いられ、ライン幅が２５０〜７００μｍの第１，第２位相差領域を交互に横長に配列したストライプパターンをもつ。第１位相差領域と第２位相差領域には、互いに光学軸が直交するように配向した液晶層が形成され、これらのライン幅は立体画像表示装置の表示画面の水平ラインを構成する画素ピッチに高い精度で一致させている。そして、水平画素ラインごとに偏光方向が変調された表示光を、それぞれ対応する第１，第２位相差領域及び偏光メガネを通して観察することにより立体画像が観察される。

ＦＰＲの製造方法としては、例えば特許文献１には、高分子化合物と光異性化物質とを含む混合物によって前処理シートを形成し、前処理シートを一軸延伸した後に、前処理シートに照射強度分布をもつ光を照射することにより遅相軸または進相軸方向がそれぞれ異なる第１領域と第２領域とを形成する方法が開示されている。

また、特許文献２の方法は、ＦＰＲを製造するにあたり、スリットと遮光部とをＦＰＲの支持体の幅方向に関して入れ替えて配列した２種類のマスクプレートを用い、これらのマスクプレートをフィルムの搬送方向に並べている。さらに、この特許文献２の方法ではフィルムを搬送しながら各々のマスクプレートを通して互いに偏光方向が異なる紫外線を支持体に対して順次に照射する。

特開平１０−１５３７０７号公報 国際公開第２０１０／０９０４２９号Ａ２

ＦＰＲには、第１位相差領域と第２位相差領域とのストライプパターンに関して極めて高い精度が求められる。このストライプパターンの精度が、表示装置の表示精度を左右するからである。そのため、特許文献１の方法でＦＰＲを製造するにあたっては、光の照射工程で、照射強度が異なる領域を形成するためには高度な照射技術が必要になる。また、特許文献２の方法でＦＰＲを製造する場合にも、２種類のマスクプレートと支持体との位置関係や、２種類のマスクプレートの位置関係等は試行錯誤で設定される。

しかし、特許文献１や特許文献２の方法で、高精度のストライプパターンをもつＦＰＲを製造しても、これを表示パネルに貼り付けた表示装置の表示精度は必ずしも高いものにはならない。そこで、本発明は、表示装置における表示精度を向上させる積層体の製造方法を提案することを目的とする。

本発明の積層体の製造方法は、特定の光の照射の有無によって液晶に対して異なる配向特性が与えられる反応膜が表面に形成された連続搬送中の支持体に、搬送方向と直交する幅方向に照射領域と非照射領域とが交互にライン状に並んだ照射パターンで特定の光を照射した後に、反応膜の上に液晶層を形成することによって、互いに位相差特性の異なる第１，第２位相差領域が幅方向に交互に形成された長尺のパターン化位相差フィルムを、目的とするサイズに切断することによりパターン化位相差シートにする切断工程と、パターン化位相差シートを搬送方向に対応する方向に、特定の光が照射されている間の支持体の搬送方向における張力の２０％以上１８０％以下の張力で引っ張る引張工程と、引張工程により引っ張られた状態で、パターン化位相差シートを表示パネルと貼り合わせる貼合工程とを有することを特徴として構成されている。

支持体が幅方向における張力を付与されて形成された場合に、本発明は特に有効である。表示パネルは、水平及び垂直方向のそれぞれに配列された複数の画素を有し、引張工程により引っ張られた状態でパターン化位相差シートの特定の第１位相差領域と第２位相差領域との境界が、水平または垂直方向に並ぶ複数の画素の縁に重なる状態に、パターン化位相差シートと表示パネルとを位置合わせする位置合わせ工程を貼合工程の前に有することが好ましい。

光源部から射出された特定の光を、支持体の搬送方向に延びたスリットを支持体の幅方向に一定ピッチで形成したマスクを通して、照射パターンで特定の光を反応膜に照射する照射工程と、照射工程を経た反応膜の上に液晶層を形成する液晶層形成工程とを備えることが好ましい。

本発明によると、表示装置における表示精度を向上させることができる。

本発明により製造される表示装置の断面図である。 パターン化位相差フィルムを示す説明図である。 パターン位相差フィルムの製造設備を示す概略図である。 反応膜が形成された支持体に対する照射パターンを示す説明図である。 切断によるＦＰＲの変形と引っ張りによる変化を示す説明図である。 貼合装置の概略を示す斜視図である。 貼合装置におけるＦＰＲと液晶パネルとの撮影を説明する説明図である。 ＦＰＲと液晶パネルの位置合わせを示す説明図である。 ＦＰＲと液晶パネルの位置合わせを示す説明図である。 ＦＰＲと液晶パネルの位置合わせを示す説明図である。 延伸装置の概略図である。

本発明により製造される積層体としては例えば表示装置（ディスプレイ）があり、表示装置としては、例えば液晶表示装置、プラズマ表示装置等がある。表示装置の一例としての液晶表示装置１０は、図１に示すように、表示パネルとしての液晶パネル１１にシート状にされたＦＰＲ（Ｆｉｌｍ Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｒｅｔａｒｄｅｒ：パターン化位相差フィルム）１２を貼り合わせて構成される。なお、液晶パネル１１に代えて、他の公知の液晶パネルとしてもよい。

液晶パネル１１は、透過する光の偏光状態を変化させる液晶セル１５と、２枚の偏光板１６，１７とから構成される。液晶セル１５は、光源側の表面にガラス基板２０、視認側の表面にガラス基板２１を備える。ガラス基板２０の内面には、透明なＸ電極２２が複数形成され、それらを覆った状態に配向膜２３が積層されている。また、ガラス基板２１の内面には、カラーフィルタ層２６、保護膜２７が形成されている。この保護膜２７の表面には、透明なＹ電極２８が形成され、Ｙ電極を覆った状態に配向膜３１が積層されている。液晶は一対の配向膜２３，３１の間に封入され、液晶層３２を形成している。

この液晶パネル１１は、水平方向，垂直方向に複数並べてマトリクス状に配列した画素ごとに、光源からの光の透過を制御するものである。液晶パネル１１は、周知の単純マトリクス方式で駆動される。すなわち、互いに直交した状態でＸ電極２２とＹ電極２８とがそれぞれ複数設けられており、任意のＸ電極２２とＹ電極２８との間に電圧を印加することによって、それらＸ電極２２とＹ電極２８とが交差する位置の画素の液晶の配向状態を変化させる。

カラーフィルタ層２６には、複数のフィルタ３３が垂直方向（図１における縦方向）及び水平方向（紙面に垂直な方向）に配列されている。本実施形態では、３色のフィルタ３３が図１の紙面に垂直な方向に繰り返し配列されている。各フィルタ３３は、赤色光を透過するＲフィルタ、緑色光を透過するＧフィルタ、青色光を透過するＢフィルタのいずれか１色のフィルタである。フィルタ３３は、画素ごとに設けられている。したがって、各画素は、Ｒフィルタを設けた赤色画素、Ｇフィルタを設けた緑色画素、Ｂフィルタを設けた青色画素のいずれかである。

偏光板１６はガラス基板２０の外面、偏光板１７はガラス基板２１の外面に配されている。偏光板１６，１７は、いずれも直線偏光タイプのものであり、互いにクロスニコル配置としてある。これにより、光源からの光を偏光板１６を通して液晶セル１５に入射させ、その液晶セル１５の配向状態に応じて偏光状態を変化させることによって、偏光板１７を透過する光の光量を画素ごとに制御する。

ＦＰＲ１２は、詳細を後述する第１及び第２位相差領域Ｒ１，Ｒ２を有している。第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２とは、本実施形態では、それぞれ３画素分の幅（図１における縦方向の長さ）で水平方向にライン状に延びており、垂直方向に交互に並んでいる。なお、第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２とは、それぞれ、３画素分の幅に代えて、例えば２画素分，４画素分といった他の画素分の幅で水平方向に延びていてもよい。ＦＰＲ１２は、第１及び第２位相差領域Ｒ１，Ｒ２の各境界が、液晶パネル１１の画素の境界と一致した状態で偏光板１７に貼り合わせられる。

図２において、ＦＰＲ１２の第１，第２位相差領域Ｒ１，Ｒ２は、図中に矢印Ａ１，Ａ２で示すように、光学軸、例えば（面内）遅相軸が互いに直交している。これにより、回転（旋回）方向が互いに異なる円偏光を得ている。第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２とがそれぞれ延びる方向は、ＦＰＲ１２を製造する際に支持体４０が搬送される方向に一致する。第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２とが交互配列された方向は、ＦＰＲ１２を製造する際の支持体４０の搬送方向に直交する支持体の幅方向に一致する。支持体４０としては、例えばセルローストリアセテート（ＴＡＣ）等のセルロースアシレート、ノルボルネン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー並びにポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等からそれぞれ構成されるフィルムがある。

ＦＰＲ１２は、支持体４０の一方の面に配向膜４１、液晶層４２、粘着層４５を積層した構造である。粘着層４５は、ＦＰＲ１２と液晶パネル１１とを接着するために設けられる。なお、粘着層４５は、液晶層４２上に代えて、支持体４０の配向膜４１が形成された面とは反対側の面上に配されてもよい。第１，第２位相差領域Ｒ１，Ｒ２は、液晶層４２の液晶の配向方向を変えることにより、遅相軸を互いに直交させている。符号３８は、無配向領域となっている第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２との境界である。

ＦＰＲ１２は、例えば図３に示すＦＰＲ製造設備５０により製造される。ＦＰＲ製造設備５０は、搬送機構部５１，反応膜形成部５２，露光装置５３，張力調整部５４，ラビング処理部５５，及び液晶層形成部５６，粘着層形成部５７，切断部５８などで構成され、供給されてくる長尺の支持体４０に各種処理を行ってシート状のＦＰＲ１２を製造する。このＦＰＲ製造設備５０で製造されたシート状のＦＰＲ１２は、後述の貼合装置５９へ案内されて、液晶パネル１１（図１参照）と貼り合わされる。

なお、反応膜形成部５２と露光装置５３との間、液晶層形成部５６と粘着層形成部５７との間には、巻取部が備えられてもよい。また、このＦＰＲ製造設備５０は切断部５８を備えるが、切断部５８がＦＰＲ製造設備５０外に設けられていてもよい。この場合には、ＦＰＲ製造設備５０は、長尺のＦＰＲ１２を製造するためのものであり、粘着層形成部５７の下流に長尺のＦＰＲ１２を巻き取る巻取部（図示無し）を備える。

支持体４０は透明で可撓性を有し、例えばロール状に巻かれた支持体ロール（図示省略）から引き出されてＦＰＲ製造設備５０に供給される。支持体４０は、搬送機構部５１によって一定の速度で連続搬送される。

反応膜形成部５２は、後工程で照射される光に反応する光酸発生剤を含む反応膜を、支持体４０の一方の表面に形成するためのものである。反応膜形成部５２では、支持体４０の表面に光酸発生剤を含む塗布液を塗布し、さらに乾燥処理を行って一定厚みの反応膜を支持体４０上に形成する。支持体４０がセルロースアセテート等のセルロースアシレートから形成されたものである場合には、反応膜形成部５２では、塗布液を塗布する前に、塗布する対象の支持体面を鹸化することがある。光酸発生剤は、本実施形態では紫外線の照射により分解して酸を発生するものであり、例えば、ピリジニウム塩、ヨードニウム塩、およびスルホニウム塩等を用いることができる。ただし、光酸発生剤は、紫外線以外の特定波長の光に反応するものであってもよい。また、反応膜の形成に関しても、塗布以外の、例えば吹付けなどの手法を用いてもよい。配向膜が形成された支持体４０は反応膜形成部５２から露光装置５３に送られる。

露光装置５３は、光源部６１、マスク６２、バックアップローラ６３などで構成される。光源部６１は、反応膜に含まれる光酸発生剤を分解して酸を発生させる紫外線を出力する。光酸発生剤が紫外線以外の光に反応するものである場合には、反応する光を出力する光源部を用いる。光源部６１からの紫外線は、マスク６２を通して、バックアップローラ６３の周面６３ａに巻き掛けられて裏面側が支持された連続搬送中の支持体４０の反応膜に照射される。これにより、例えば第１位相差領域Ｒ１となる部分が直線状の照射域、それ以外の部分が直線状の非照射領域となるストライプ状のパターン照射が行われる。パターン照射の詳細については、別の図面を用いて後述する。なお、バックアップローラ６３は回動自在で支持体４０の搬送に従動して回転したり、支持体４０の搬送に同期してモータ等で回転させてもよい。

張力調整部５４は、例えばダンサーローラ６６やバネ６７などで構成されている。バネ６７によりダンサーローラ６６は図３における横方向での位置を制御される。これにより、張力調整部５４は、搬送中の支持体４０の搬送方向における張力、特に露光装置５３によって紫外線が照射されている間の支持体４０の搬送方向における張力を予め設定した値に保持する。ただし、張力調整部５４に代えて、連続搬送される支持体４０の搬送方向における張力を調整できる公知の種々の張力調整部を用いてよい。

ラビング処理部５５は、ラビングローラ（図示無し）やその駆動機構（図示無し）などを備え、露光装置５３で紫外線が照射された反応膜にラビング処理を施して、反応膜を、配向性を付与した配向膜４１（図２参照）にする。ラビング処理部５５は、ラビングローラにより支持体４０の搬送方向に対して４５°のラビング方向で支持体４０上の反応膜にラビング処理を行う。ラビング処理を経た支持体４０は液晶層形成部５６に送られる。なお、本実施形態ではラビング処理部５５を露光装置５３の下流に設けているが、この態様に代えて、反応膜形成部５２と露光装置５３との間に設けてもよい。この場合には反応膜はラビング処理部５５によりラビング処理を施され、露光装置５３の紫外線の照射により配向膜４１（図２）になる。

液晶層形成部５６は、配向膜４１上に第１，第２位相差領域Ｒ１，Ｒ２に応じた位相差特性を発現する液晶層４２（図２参照）を形成する。この液晶層形成部５６では、配向膜４１の表面に垂直配向剤、ディスコティック液晶などを含む塗布液を塗布し、さらに加熱熟成、冷却などの処理を行い、さらに紫外線の照射により塗膜を硬化させて液晶層４２にする。

粘着層形成部５７は、液晶層形成部５６から送られてくる支持体４０の液晶層４２上に粘着層４５を形成するためのものである。粘着層４５を形成する長尺の粘着フィルム６８は、ロール状にされている。粘着層形成部５７は、この粘着フィルムロールから粘着フィルム６８を引き出して送り出す送出機（図示無し）と、ローラ対６９等を備える。ローラ対６９は、送出機から供給される粘着フィルム６８と支持体４０とをニップして両者を連続的に貼り合わせて、長尺のＦＰＲ１２とする。切断部５８は、長尺のＦＰＲ１２を目的とするサイズに切断し、例えば矩形のシート状にする。

ＦＰＲ１２における液晶層４２の液晶の配向状態は、配向膜４１の材料、液晶、及び所望によって添加される配向制御剤等の相互作用に支配される。支持体４０上の反応膜７２に含まれている光酸発生剤は、紫外線の未照射領域では未分解のままであり、照射領域では分解して酸性化合物を発生する。酸性化合物が発生すると、上記の相互作用はもはや支配的ではなくなり、配向膜４１のラビング方向が配向状態を支配し、液晶は、その遅相軸をラビング方向に配向、すなわち平行配向する。

例えば、配向制御剤としては垂直配向剤があり、液晶としてはディスコティック液晶がある。垂直配向剤は、配向膜４１の表面に対してディスコティック液晶を垂直に起立させる作用と、ディスコティック液晶をラビング方向に対して直交する方向に配向させる作用とを有している。図４に示すように、露光装置５３のマスク６２には、支持体４０の搬送方向に長手方向を一致させた複数のスリット６２ａが搬送方向と直交する幅方向に一定ピッチで並んだマスクパターンを有している。このマスク６２を通して、光源部６１からの光を反応膜７２に照射する。これにより、連続搬送中の支持体４０表面に、幅方向に照射と非照射とが交互に並んだ照射パターンで特定の光が照射され、搬送方向にストライプ状に伸びた照射領域ＲＥと非照射領域ＲＮとが幅方向に交互に並んだ状態に形成される。

酸が発生している照射領域ＲＥは、ディスコティック液晶を垂直に起立させる作用は備えているが、ラビング方向に対して直交させる向きに配向させる作用は失われている。このため、照射領域ＲＥ上に配される液晶層４２では、ディスコティック液晶は起立してラビング方向に配向する姿勢となる。

また、非照射領域ＲＮでは依然として垂直配向剤による作用が保存されている。このため、非照射領域ＲＮ上の液晶層４２では、ディスコティック液晶が垂直に起立し、かつラビング方向に直交する配向姿勢となる。この結果、この照射パターンを経て得られるＦＰＲ１２（図３参照）は、起立してラビング方向に配向した姿勢のディスクティック液晶による一定幅のラインと、起立してラビング方向と直交した姿勢のディスクティック液晶による一定幅のラインとが交互に並び、遅相軸が互いに直交した第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２とのストライプ状パターンをもつ。

長尺のＦＰＲ１２は、切断部５８により、図５に示すようにシート状に切断される。なお、図５の（Ａ）における破線は切断位置を示す切断線である。この例では、長尺のＦＰＲ１２から、矩形のシートを幅方向で２枚取りしているが、幅方向におけるシートの切り出し枚数は、長尺のＦＰＲ１２の幅と目的とするシートのサイズとに応じて異なる。

この例のように、幅方向の中央に関して対称に２枚のシートを切り出した場合には、各シートは、幅方向中央の切断線Ｃ１に対応するシートの第１縁Ｅ１の長さと、幅方向外側の切断線Ｃ２に対応する第２縁Ｅ２の長さとが互いに異なるものとなる。具体的には、図５の（Ｂ）に示すように、第１縁Ｅ１よりも第２縁Ｅ２はわずかに長いものとなる。例えば、幅方向の長さが１５００ｍｍの長尺のＦＰＲ１２から、図５の（Ｂ）のように幅方向に一致する短辺をもつ４００ｍｍ×７００ｍｍの長方形を成す切断線で、シートを２枚取りする場合では、各シートの第１縁Ｅ１の長さは概ね７００．０ｍｍ、第２縁Ｅ２の長さは概ね７００．３ｍｍとなる。このため、長尺のＦＰＲ１２において搬送方向にそれぞれ直線状に延びていた第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２とは、シートにおいては図５の（Ｂ）に示すように第２縁側にごくわずかに凸の曲線をなすようになる。なお、図５の（Ａ）においては、図示の煩雑化を避けるため、第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２の図示は略す。また、図５の（Ｂ）においては、シートの変形の度合いを大きく誇張して描いてある。

そこで、図５の（Ｂ）に示すように、シート状のＦＰＲ１２を、長尺時の搬送方向に対応する方向へ引っ張る。これにより、ごくわずかにではあるがシートにおいて変形している第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２とを、図５の（Ｃ）に示すようにそれぞれ直線状にする。シート状のＦＰＲ１２は、第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２とを直線状に保持された状態、すなわち、張力を付与された状態で、貼合装置５９（図１参照）により液晶パネル１１（図１参照）と張り合わされる。

貼合装置５９は、液晶パネル１１の一定方向に並ぶ複数の画素の縁（エッジ）にＦＰＲ１２の第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２との境界３８を重ねた状態で、ＦＰＲ１２と液晶パネル１１とを貼り合わせるためのものである。貼合装置５９は、図６及び図７に示すように、引張部８１、貼合部８２等を備え、所定の張力に保持した状態のシート状のＦＰＲ１２と、液晶パネル１１とを貼り合わせる。

引張部８１は、第１，第２クリップ８３，８４、張力測定器８７、引っ張り機構８８、カメラ９１、移動機構９２、昇降機構９３、コントローラ９６などを備える。第１クリップ８３と第２クリップ８４とは、供給されたＦＰＲ１２を把持するためのものであり、ＦＰＲ１２を挟持する挟持部材８３ａ，８４ａと、これら挟持部材８３ａ，８４ａによる挟持及びその解除を制御するクリップ本体８３ｂ，８４ｂとを備える。第１，第２クリップ８３，８４は、互いの距離を変える方向（Ａ方向と称する）と、Ａ方向に直交する図６における上下方向（Ｂ方向）と、Ａ，Ｂ両方向に直交するＣ方向とに変位するとともに、Ａ方向とＣ方向とにより決定されるＡＣ平面内において、互いの姿勢及び相対位置を保った状態で変位する。

第１クリップ８３は、前述の搬送方向に対応する方向におけるシート状のＦＰＲ１２の一端部を挟持し、第２クリップ８４は他端部を挟持する。そこで、ＦＰＲ１２を挟持する際には、第１クリップ８３と第２クリップ８４とは、Ａ方向を前述の搬送方向に一致させる。一致とは、必ずしも厳格な一致でなくてもよく、０．０００１°以内の多少のずれであればずれがあってもよい。第１，第２クリップ８３，８４は、ＦＰＲ１２を保持するためのものであるので、他の保持手段、例えば、ＦＰＲ１２のフィルム面に吸着してＦＰＲ１２を保持する吸着プレート（図示無し）、ＦＰＲ１２を厚み方向で貫通して保持するピン（図示無し）等に代えてもよい。

第１クリップ８３のクリップ本体８３ｂは張力測定器８７に接続し、張力測定器８７はコントローラ９６に接続する。張力測定器８７は第１，第２クリップ８３，８４によりＦＰＲ１２に付与されている張力を検出して、その検出信号をコントローラ９６へ出力する。張力測定器８７としては、例えばロードセルやばね測り等がある。

第２クリップ８４のクリップ本体８４ｂは、引っ張り機構８８に接続する。引っ張り機構８８は、第２クリップ８４のクリップ本体８４ｂを変位させる例えばボールねじとモータ等で構成されており、ＦＰＲ１２を挟持した状態でＡ方向にクリップ本体８４ｂを変位させる。コントローラ９６は引っ張り機構８８にも接続しており、張力測定器８７からの検出信号が入力されると、引っ張り機構８８を介してクリップ本体８４ｂの位置を制御する。これにより、挟持部材８３ａ，８４ａに挟持されているＦＰＲ１２にはＡ方向において目的とする張力が付与される。引っ張り機構８８としては、エアシリンダ等で構成されるものでもよい。

目的とする張力は、露光装置５３により紫外線の照射されている間の支持体４０の搬送方向における張力の２０％以上１８０％以下の範囲内である。なお、本明細書における張力とは、幅１ｍあたりの張力である。すなわち、紫外線の照射されている間の支持体４０の搬送方向における幅１ｍあたりの張力をＴ１（Ｎ／ｍ）とするとき、第１クリップ８３，第２クリップ８４によりＡ方向で付与するＡ方向に直交する方向での１ｍあたりの張力は、Ｔ１×０．２０以上Ｔ１×１．８０以下の範囲内である。この張力付与は、第１位相差領域Ｒ１，第２位相差領域Ｒ２，境界３８をそれぞれ曲線状から一定の幅の直線状にするためのものであり、２０％より小さな張力及び１８０％を超える張力では、十分には一定幅の直線状にはならない。Ａ方向に付与されるより好ましい張力（Ｎ／ｍ）は、９０％以上１１０％以下の範囲内であり、Ｔ１との差が小さいほどよい。

各クリップ本体８３ｂ，８４ｂは、それぞれ移動機構９２に接続しており、移動機構９２は各クリップ本体８３ｂ，８４ｂを、Ｂ方向と、Ｃ方向とに変位させる。これにより、挟持部材８３ａ，８４ａにより挟持されているＦＰＲ１２は、Ｂ方向とＣ方向とに変位する。また、移動機構９２は、第１クリップ８３と第２クリップ８４との姿勢及び位置関係を保持した状態でクリップ本体８３ｂ，８４ｂのＡＣ平面内における位置を変える。このように、クリップ本体８３ｂ，８４ｂがＡＣ平面において一体に変位することにより、ＦＰＲ１２はＡＣ平面内で回転する。

貼合部８２は、載置台９７、押圧部材９８、軸９９などから構成されている。貼合部８２はその上面８２ａに載置台９７が設けられている。この載置台９７の載置面９７ａには、液晶パネル１１が載置される。液晶パネル１１は、液晶表示装置１０（図１参照）での光源側を載置面９７ａに対向させて置かれる。つまり、この例では、偏光板１６（図１参照）を下方に向けて載置面９７ａに対向させ、偏光板１７（図１参照）を上方に向ける。載置面９７ａは図７に示すように透明な例えばガラス１０２で構成され、載置台９７の内部に配されたランプ１０３により、載置された液晶パネル１１を一方のパネル面から照明する。

押圧部材９８は、液晶パネル１１上に供給されて重ねられたＦＰＲ１２を押圧して液晶パネル１１と貼り付けるためのものである。押圧部材９８は、貼合部８２の上面８２ａ上に設けられた回動する軸９９に一側端が固定された板状の部材である。押圧部材９８は、ＦＰＲ１２を押圧する押圧位置とこの押圧位置から退避した退避位置との間で軸９９と一体に動き、退避位置では図６に示すように起立した姿勢とされる。

カメラ９１は、ＦＰＲ１２における第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２との境界３８（図２参照）と、液晶パネル１１に対するＦＰＲ１２の相対位置とを検出するためのものである。カメラ９１は、載置台９７の載置面９７ａとレンズ９１ａが対向した状態で設けられる。検出時には、供給されたＦＰＲ１２とレンズ９１ａとの間に、偏光板１０４が液晶表示装置１０において視認側に配される偏光板１７と互いにクロスニコル配置で設けられ、カメラ９１はこの偏光板１０４を介して撮影する。偏光板１０４は、モータなどで構成された昇降機構９３によりＢ方向で変位する。

無配向領域となっている各位相差領域Ｒ１とＲ２との境界３８を透過したランプ１０３からの光は、液晶パネル１１から射出された直線偏光を維持しており、その振動方向が偏光板１０４の透過軸と直交する。このため、境界３８からの光は、偏光板１０４を透過しないので、カメラ９１で黒い線として撮影される。

上記構成の作用について説明する。長尺の支持体４０は、ＦＰＲ製造装置５０に供給されると、搬送機構部５１により、反応膜形成部５２、露光装置５３、張力調整部５４、ラビング処理部５５、液晶層形成部５６、切断部５８に順次案内される。反応膜形成部５２により、支持体４０の一方の表面には光酸発生剤を含む塗布液が連続的に塗布される。反応膜形成部５２では、その後、塗布により形成された塗膜が乾燥され、これにより一定厚みの反応膜７２が支持体４０上に形成される。

反応膜７２が形成された支持体４０は、露光装置５３へ案内され、バックアップローラに巻き掛けられた状態で、紫外線の照射域と非照射領域とが幅方向に交互になるストライプ状のパターン照射が連続的に行われる。このパターン照射中の支持体４０は、搬送方向における張力を予め設定した値に保持されている。

支持体４０はラビング処理部５５に案内されて反応膜７２にはラビング処理が施され、このラビング処理により反応膜７２は配向膜４１にされる。その後、支持体４０は液晶層形成部５６へ案内されて、配向膜４１上に液晶層４２が形成される。液晶層４２が形成された支持体４０は、粘着層形成部５７により、液晶層４２上に粘着層４５を形成されて長尺のＦＰＲ１２が得られる。このＦＰＲ１２は、切断部５８で目的とするサイズのシート状に切断される。

シート状のＦＰＲ１２は、ＦＰＲ製造設備５０から貼合装置５９へ案内されて、以下の通り液晶パネル１１と貼り合わせられる。まず、第１クリップ８３と第２クリップ８４とは、露光装置５３において紫外線が照射される間における支持体４０の搬送方向に一致させたＡ方向で挟持部材８３ａ，８４ａが互いに対向する状態で配される。ＦＰＲ１２は、これらの挟持部材８３ａ，８４ａによりＡ方向での一端部と他端部とを挟持される。なお、ＦＰＲ１２が挟持された後に、Ａ方向とＦＰＲ１２の製造時における搬送方向とを一致させてもよい。

張力測定器８７は、第１，第２クリップ８３，８４に挟持されたＦＰＲ１２のＡ方向における張力を測定し、その検出結果をコントローラ９６へ出力する。コントローラ９６は、引っ張り機構８８を介して第２クリップ８４をＡ方向に変位させ、張力測定器８７による検出結果が前述の目的とする張力になるまで第２クリップ８４の位置を変化させる。これにより、ＦＰＲ１２には前述の目的とする張力がＡ方向に付与され、この結果、ＦＰＲ１２における第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２とはそれぞれ一定幅の直線状になるとともに、境界３８も直線状になる。なお、第２クリップ８４の変位の間は、カメラ９１による撮影は行わなくてもよい。

載置台９７には、液晶パネル１１が予め供給されており、ＦＰＲ１２は、第１，第２クリップ８３，８４により所定の張力をＡ方向に付与された状態で、移動機構９２により液晶パネル１１上に移動し、図７に示すように液晶パネル１１からわずかに離間した状態とされる。このＦＰＲ１２の上方には、ＦＰＲ１２とわずかに離間した状態で、偏光板１０４が配される。

ランプ１０３により光を照射されているＦＰＲ１２をカメラ９１により撮影しながら、目的とする張力を付与された状態のＦＰＲ１２と液晶パネル１１とは位置合わせされる。位置合わせ前のＦＰＲ１２は、例えば、液晶パネル１１のカラーフィルタ層２６において水平方向と垂直方向とに並ぶ複数の画素１０６のいずれの並び方向とも境界３８がずれている。したがってカメラ９１では、図８に示すように、黒い線として撮影される境界３８が、水平に並ぶ複数の画素１０６の縁と交差するとともに、垂直方向に並ぶ複数の画素１０６の縁とも交差する。

このように境界３８が一方向に並ぶ複数の画素１０６の縁と交差する場合には、移動機構９２は第１，第２クリップ８３，８４の姿勢及び位置関係を保持した状態でこれらを一体にＡＣ平面において変位させて、ＦＰＲ１２をＡＣ平面内で回転させる。これにより、図９に示すように、境界３８と交差していた一方向に並ぶ複数の画素の縁とを平行な状態に調整する。

次に、移動機構９２は、第１，第２クリップ８３，８４の姿勢及び位置関係を保持した状態でこれらを一体にＡ方向とＣ方向との少なくともいずれか一方へ変位させて、ＦＰＲ１２をＡＣ平面内で移動させる。これにより、図１０に示すように、一方向に並ぶ複数の画素の縁に境界３８を重ねる。本実施形態では、ＦＰＲ１２を回転させた後にＡＣ平面内で移動させているが、この態様に代えて、ＡＣ平面内で移動させた後にＡＣ平面内で回転させてもよい。以上の工程により、ＦＰＲ１２は、液晶パネル１１と位置合わせされる。

なお、本実施形態では、目的とする張力を付与した状態でＦＰＲ１２を液晶パネル１１と位置合わせしているが、この態様に限られない。例えば、ＦＰＲ１２の境界３８の一部と液晶パネル１１の一方向に並ぶ特定の画素の縁とを重ねる第１の位置合わせを行ってから、ＦＰＲ１２に目的とする張力を付与し、この後、境界３８が一方向に並ぶ複数の画素の縁と重ねる第２の位置合わせを行ってもよい。

液晶パネル１１と位置合わせされたＦＰＲ１２は、目的とする張力を付与されたまま移動機構９２により液晶パネル１１上に接触する状態にまで降下され、押圧部材９８がＦＰＲ１２を液晶パネル１１に対向するフィルム面とは反対側のシート面から押圧する。これにより、ＦＰＲ１２は、境界３８が液晶パネル１１の水平または垂直に並ぶ複数の画素１０６（図８〜図１０参照）の縁と重なる状態で、液晶パネル１１に貼り合わせられる。この結果、表示精度が従来品よりも向上した液晶表示装置１０が得られる。

本実施形態では、ＦＰＲ１２と液晶パネル１１との位置合わせに際し、載置台９７上に静置した液晶パネル１１に対してＦＰＲ１２を動かすことにより位置合わせしているが、この態様に限られない。例えば、載置台９７にＡ方向、Ｃ方向とにおける変位機構と、ＡＣ平面内における回転機構とを設けることにより、ＦＰＲ１２の移動及び回転に加えて、または代えて、液晶パネル１１の移動と回転とを行うことにより位置合わせしてもよい。

上記の方法は、幅方向に張力を付与される工程を経た支持体４０をＦＰＲ製造設備５０に供する場合に、特に顕著な効果がある。製造過程で幅方向に張力を付与されて得られる支持体４０は、幅方向の測端部が幅方向中央部に比べて残留応力が大きく、切断部５８でシート状に切断することより、測端部に対応する箇所と中央部に対応する箇所との間で収縮の度合いが異なる。したがって、露光装置５３で一定幅のライン状に形成した照射領域ＲＥと非照射領域ＲＮ、及び境界３８は、シート状への切断により、前述のように曲線状になってしまう。そこで、露光装置５３で紫外線に照射されている間の搬送方向における張力Ｔ１を基準にして、その張力に近い張力で貼り付けることにより、第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ１、及びこれらの境界３８が直線状になり、得られる液晶表示装置１０は良好な表示性能を発現する。

図１１の延伸装置１２０は、支持体４０を製造する過程で幅方向に張力を付与するためのものである。この延伸装置１２０は、例えば上流側に設けられた製膜部に接続することもあるし、送出機に接続することもある。製膜部としては、原料ポリマーを溶融して膜状に押し出す溶融製膜部や、原料ポリマーを溶媒に溶解して流延支持体に流延して流延膜を形成し、この流延膜が自己支持性を発現してから剥がす溶液製膜部等がある。送出機としては、これらの製膜部で製造されてロール状に巻かれたフィルムロールがセットされ、このフィルムロールからフィルムを巻き出して延伸装置１２０へ送り出すもの等がある。

延伸装置１２０は、例えば、搬送方向に延びた１対のレール（図示無し）上に配された１対のチェーン（図示無し）に、複数のクリップ１２１が搬送方向に複数並んで取り付けられている。１対のレールは、互いに離間して設けられ、クリップ１２１は、連続供給されてくる長尺のフィルムの側端部を挟持する。各チェーンはレール上を移動し、これにより個々のクリップ１２１が移動することにより、フィルムは搬送される。レール間の距離を搬送方向において変化させることにより、フィルムの幅を拡げたり（拡幅）、狭めたり（縮幅）、一定に保持したりする。

図１１の延伸装置は、幅を一定に保持しながらフィルムを昇温する予熱部と、予熱部の下流に設けられる幅を拡げる拡幅部と、拡幅部の下流に設けられる緩和部とを有する。拡幅部は、フィルムの温度を例えばガラス転移点近傍等の高温にして、フィルムの幅を拡げる。予熱部は、拡幅部に向かうフィルムを昇温させることにより拡幅部におけるフィルムの変形や破断等を防ぐ。緩和部は、拡幅部において生じたフィルムの応力緩和を行う。こうして支持体４０は得られるが、緩和部での応力緩和を経ても、得られる支持体４０には残留応力が残ることが多く、上記のようなシート化に伴うＦＰＲ１２の変形が発生する。なお、この例では一定幅の保持と拡幅と拡幅後の一定幅の保持という延伸パターンで支持体４０を製造しているが、延伸パターンはこれに限られない。

ＦＰＲ製造設備５０及び貼合装置５９を用いて、液晶表示装置１０を製造する実施例１〜７を実施した。用いた支持体４０の厚みは１００μｍである。各実施例では、露光装置５３で紫外線が照射される間の反応膜７２が形成された支持体４０の張力Ｔ１を、張力調整部５４により表１の「Ｔ１」（単位はＮ／ｍ）に示す値に調整した。また、各実施例では、引張部８１により表１の「Ｔ２」（単位はＮ／ｍ）に示す張力をシート状のＦＰＲ１２に対してＡ方向に付与した。なお、表１のＴ１，Ｔ２の各値は、幅１ｍあたりの張力であり、Ｔ１は搬送方向における張力、Ｔ２はこの搬送方向に一致させたＡ方向における張力である。各実施例の支持体４０は、いずれも延伸装置１２０により幅方向の拡幅工程を経て得られたものである。

得られた各液晶表示装置１０について、ＦＰＲ１２の第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２との境界３８と、液晶パネル１１の水平方向に並ぶ複数の画素１０６の縁とのずれの大きさの程度をランプ１０３と偏光板１０４とカメラ９１とを用いて評価した。各評価にあたっては、まず、評価候補としての複数の部位を任意に９箇所抽出し、抽出された箇所毎に境界３８と画素１０６の縁とのずれの大きさの程度を評価する予備評価を実施した。予備評価の結果、境界３８と画素１０６の縁とのずれの大きさの程度が最も大きい箇所におけるずれの程度を、その液晶表示装置１０における評価結果とした。この評価結果は表１の「ずれ」欄に記載する。評価基準は以下の通りであり、小と中とは合格レベル、大は不合格レベルである。
小：１０μｍ未満
中：１０μｍ以上１００μｍ未満
大：１００μｍ以上

また、得られた各液晶表示装置１０について、画像の表示精度を以下の基準で評価した。評価結果は、表１の「表示精度」欄に記載する。ＡとＢとは合格レベル、Ｃは不合格レベルである。なお、下記の基準において「光漏れがある」とは、例えば第１，第２位相差領域Ｒ１，Ｒ２のいずれか一方を介して、隣接する他方に対応するラインからの光が観察されたことを意味する。
Ａ：光漏れがなく、立体画像として観察することができた
Ｂ：光漏れはあるが、立体画像として観察することはできた
Ｃ：光漏れがあり、立体画像として観察することができなかった

［比較例］
本発明に対する比較例として、ＦＰＲ製造設備５０及び貼合装置５９を用いて液晶表示装置を製造する比較例１〜５を実施した。各比較例では、露光装置５３で紫外線が照射される間の張力Ｔ１を、張力調整部５４により表１の「Ｔ１」（単位はＮ／ｍ）に示す値に調整した。また、引張部８１により表１の「Ｔ２」（単位はＮ／ｍ）に示す張力をシート状のＦＰＲに対してＡ方向に付与した。

各比較例で得られた液晶表示装置について、実施例と同じ評価を行った。すなわち、ＦＰＲの第１位相差領域Ｒ１と第２位相差領域Ｒ２との境界と、液晶パネルの水平方向に並ぶ複数の画素の縁とのずれの大きさの程度と、画像の表示精度とをそれぞれ評価した。

１０ 液晶表示装置
１１ 液晶パネル
１２ ＦＰＲ
３８ 境界
５１ 搬送機構部
５３ 露光装置
５８ 切断部
５９ 貼合装置
８１ 引張部
８２ 貼合部
８７ 張力測定器
８８ 引っ張り機構
１０６ 画素
１２０ 延伸装置
ＲＥ 照射領域
ＲＮ 非照射領域
Ｒ１，Ｒ２ 第１，第２位相差領域

Claims (4)

1. 特定の光の照射の有無によって液晶に対して異なる配向特性が与えられる反応膜が表面に形成された連続搬送中の支持体に、搬送方向と直交する幅方向に照射領域と非照射領域とが交互にライン状に並んだ照射パターンで前記特定の光を照射した後に、前記反応膜の上に液晶層を形成することによって、互いに位相差特性の異なる第１，第２位相差領域が幅方向に交互に形成された長尺のパターン化位相差フィルムを、目的とするサイズに切断することによりパターン化位相差シートにする切断工程と、
   前記パターン化位相差シートを前記搬送方向に対応する方向に、前記特定の光が照射されている間の前記支持体の搬送方向における張力の２０％以上１８０％以下の張力で引っ張る引張工程と、
   前記引張工程により引っ張られた状態で、前記パターン化位相差シートを前記表示パネルと貼り合わせる貼合工程とを有することを特徴とする積層体の製造方法。
2. 前記支持体は、幅方向における張力を付与されて形成されたことを特徴とする請求項１記載の積層体の製造方法。
3. 前記表示パネルは、水平及び垂直方向のそれぞれに配列された複数の画素を有し、
   前記引張工程により引っ張られた状態で前記パターン化位相差シートの特定の第１位相差領域と第２位相差領域との境界が、水平または垂直方向に並ぶ複数の画素の縁に重なる状態に、前記パターン化位相差シートと前記表示パネルとを位置合わせする位置合わせ工程を前記貼合工程の前に有することを特徴とする請求項１または２記載の積層体の製造方法。
4. 光源部から射出された前記特定の光を、前記支持体の搬送方向に延びたスリットを前記支持体の幅方向に一定ピッチで形成したマスクを通して、前記照射パターンで前記特定の光を前記反応膜に照射する照射工程と、
   前記照射工程を経た反応膜の上に液晶層を形成する液晶層形成工程とを備えることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の積層体の製造方法。

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