图案相位差膜的制造方法、图案相位差膜及图像显示装置制造方法
【专利摘要】本发明针对适用于被动式三维图像显示的图案相位差膜，提供能够高精度地简单且大量制作的图案相位差膜的制造方法。与曝光处理的区域宽度相比使缝隙宽度更窄来制作供曝光处理的掩模（16）。
【专利说明】图案相位差膜的制造方法、图案相位差膜及图像显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及适用于被动式三维图像显示的图案相位差膜的制造方法等。
【背景技术】
[0002]目前，平板显示器的主流是二维显示。但是，近年来能够三维显示的平板显示器得到广泛关注，一部分也已经上市销售。并且，今后的平板显示器具有必然要求能够三维显示的趋势，在广领域内正在进行可三维显示的平板显示器的研究。
[0003]为了在平板显示器进行三维显示，通常，需要通过某种方式将右眼用的影像和左眼用的影像分别选择性地提供给观众的右眼以及左眼。作为选择性地提供右眼用的影像和左眼用的影像的方法例如已知有被动式。下面，参照附图对该被动式的三维显示方式进行说明。图14是概略示出使用液晶显示面板的被动式三维显示例子的图。在该图14的例子中，将在垂直方向上连续的液晶显示面板的像素依次交替地分配给右眼用以及左眼用，分别以右眼用以及左眼用的图像数据进行驱动，从而，同时显示右眼用的影像和左眼用的影像。并且，在液晶显示面板的面板面上配置图案相位差膜，将来自右眼用以及左眼用的像素的线性偏振的出射光转换为右眼用以及左眼用的不同方向的圆偏振光。从而，在被动式中，戴着具有对应的偏振滤光镜的眼镜，分别将右眼用的影像和左眼用的影像选择性地提供给观众的右眼以及左眼。
[0004]该被动式也可适用于响应速度慢的液晶显示装置，进而，通过使用图案相位差膜和圆偏振光眼镜的简单构成即可实现三维显示。因此，被动式的液晶显示装置作为今后显示装置的中心存在而备受关注。
[0005]可是，涉及被动式的图案相位差膜需要对应像素的分配而向透过光赋予相位差的图案状的相位差层。对该图案相位差膜的研究、开发还未得到普及，目前还没有确立标准性的技术。
[0006]关于该图案相位差膜，专利文献I中公开了在玻璃基板上形成控制取向限制力的光取向膜、通过该光取向膜将液晶的排列图案化的制作方法。但是，该专利文献I公开的方法需要使用玻璃基板，因此存在图案相位差膜价格昂贵、难以大量生产大面积的产品的问题。
[0007]并且，关于图案相位差膜，专利文献2公开了通过照射激光而在辊版的周围形成微细的凹凸形状并转印该凹凸形状来制作图案状地控制取向限制力的光取向膜的方法。在该专利文献2公开的方法中，需要通过激光扫描向辊版的整个周围无遗地照射激光。从而，存在制作辊版需要时间的问题。并且，还存在需要使用昂贵的激光加工装置的问题。
[0008]先行技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2005 - 49865号公报
[0011]专利文献2:日本特开2010 — 152296号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题
[0013]鉴于上述情况，本发明的目的在于针对适用于被动式的三维图像显示的图案相位差膜，提供能够高精度地简单且大量制作的图案相位差膜的制造方法。
[0014]解决课题的手段
[0015]本发明人为解决上述课题反复地专心研究，构思出使缝隙宽度比要曝光处理的区域宽度更窄来制作供曝光处理的掩模的方案，从而完成了本发明。
[0016](I) 一种图案相位差膜的制造方法，在输送尺寸长的透明膜材料的同时依次进行处理从而制作图案相位差膜，所述图案相位差膜的制造方法的特征在于，包括:光取向材料膜制作工序，在所述透明膜材料上制作光取向材料膜；曝光工序，通过使用掩模的所述光取向材料膜的曝光处理，采用光取向方法制作取向膜；以及相位差层制作工序，在所述取向膜上制作基于对应于右眼用透过光的、赋予相位差的右眼用区域和对应于左眼用透过光的、赋予相位差的左眼用区域而成的相位差层，所述曝光工序是在第一次曝光处理中，使用所述掩模选择性地对所述光取向材料膜进行曝光处理之后，在第二次曝光处理中，向整面照射光，对在所述第一次曝光处理中未曝光的区域进行曝光处理，从而，使对应于所述右眼用区域或左眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向后，使对应于所述左眼用区域或右眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向来制作所述取向膜，所述掩模是制作为与供第一次曝光处理的区域宽度相比，对应的缝隙的宽度更窄的。
[0017]在(I)中，通过尺寸长的透明膜材料的连续处理，能够制作图案相位差膜，从而，能够简单且大量制作图案相位差膜。但是，这样就难以将掩模紧贴于对象物上进行曝光处理，导致连续的曝光处理的精度变差，然而，通过与供第一次曝光处理的区域宽度相比使对应的缝隙的宽度更窄，从而能够使右眼用区域宽度和左眼用区域宽度不会出现很大差异，能够制作高精度的图案相位差膜。
[0018](2) —种图案相位差膜的制造方法，在输送尺寸长的透明膜材料的同时依次进行处理从而制作图案相位差膜，所述图案相位差膜的制造方法的特征在于，包括:光取向材料膜制作工序，在所述透明膜材料上制作光取向材料膜；曝光工序，通过使用掩模的所述光取向材料膜的曝光处理，采用光取向方法制作取向膜；以及相位差层制作工序，在所述取向膜上制作基于对应于右眼用透过光的、赋予相位差的右眼用区域和对应于左眼用透过光的、赋予相位差的左眼用区域而成的相位差层，所述曝光工序是在第一次曝光处理中，对所述光取向材料膜的整面进行曝光处理之后，在第二次曝光处理中，使用所述掩模选择性地对所述光取向材料膜进行曝光处理，从而，使对应于所述右眼用区域以及左眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向后，使对应于所述右眼用区域或左眼用区域的部位的所述光取向材料膜重新进行取向来制作所述取向膜，所述掩模是制作为与供第二次曝光处理的区域宽度相比，对应的缝隙的宽度更窄的。
[0019]根据(2)，能够通过尺寸长的透明膜材料的连续处理来制作图案相位差膜，从而，能够简单且大量地制作图案相位差膜。但是，如果这样则难以将掩模紧贴在对象物上进行曝光处理，导致连续的曝光处理的精度变差，然而，通过与供第二次曝光处理的区域宽度相比使对应的缝隙的宽度更窄，从而能够使右眼用区域宽度和左眼用区域宽度不会出现很大差异，能够制作高精度的图案相位差膜。[0020](3) —种图案相位差膜的制造方法，在输送尺寸长的透明膜材料的同时依次进行处理从而制作图案相位差膜，所述图案相位差膜的制造方法的特征在于，包括:光取向材料膜制作工序，在所述透明膜材料上制作光取向材料膜；曝光工序，通过使用掩模的所述光取向材料膜的曝光处理，采用光取向方法制作取向膜；以及相位差层制作工序，在所述取向膜上制作基于对应于右眼用透过光的、赋予相位差的右眼用区域和对应于左眼用透过光的、赋予相位差的左眼用区域而成的相位差层，所述曝光工序是在第一次曝光处理中，通过使用掩模的曝光处理，使对应于所述右眼用区域或左眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向之后，在第二次曝光处理中，通过使用掩模的曝光处理，使对应于所述左眼用区域或右眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向来制作所述取向膜，所述光取向材料膜由一旦进行取向之后取向便不会因曝光处理而发生变化的光取向材料而制作，供所述第一次曝光处理的掩模是制作为与供曝光处理的区域宽度相比，对应的缝隙的宽度更窄的。
[0021]根据(3)，能够通过尺寸长的透明膜材料的连续处理制作图案相位差膜，从而，能够简单且大量地制作图案相位差膜。但是，如果这样则难以将掩模紧贴于对象物上进行曝光处理，导致连续的曝光处理的精度变差，然而通过与供连续的曝光处理中的第一次曝光处理的区域宽度相比使对应的缝隙的宽度更窄，从而可使右眼用区域宽度和左眼用区域宽度不会出现很大差异，能够制作高精度的图案相位差膜。
[0022](4) 一种图案相位差膜的制造方法，在输送尺寸长的透明膜材料的同时依次进行处理从而制作图案相位差膜，所述图案相位差膜的制造方法的特征在于，包括:光取向材料膜制作工序，在所述透明膜材料上制作光取向材料膜；曝光工序，通过使用掩模的所述光取向材料膜的曝光处理，采用光取向方法制作取向膜；以及相位差层制作工序，在所述取向膜上制作基于对应于右眼用透过光的、赋予相位差的右眼用区域和对应于左眼用透过光的、赋予相位差的左眼用区域而成的相位差层，所述曝光工序是在第一次曝光处理中，通过使用掩模的曝光处理，使对应于所述右眼用区域或左眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向之后，在第二次曝光处理中，通过使用掩模的曝光处理，使对应于所述左眼用区域或右眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向来制作所述取向膜，所述光取向材料膜由每次进行反复的曝光处理取向方向都发生变化的光取向材料而制作，供所述第二次曝光处理的掩模是制作为与供曝光处理的区域宽度相比，对应的缝隙的宽度更窄的。
[0023]根据(4)，通过尺寸长的透明膜材料的连续处理能够制作图案相位差膜，从而，能够简单且大量地制作图案相位差膜。但是，如果这样则难以将掩模紧贴于对象物上进行曝光处理，导致连续的曝光处理的精度变差，然而，通过与供连续的曝光处理中的第二次曝光处理的区域宽度相比使对应的缝隙的宽度更窄，从而可使右眼用区域宽度和左眼用区域宽度不会产生很大差异，能够制作高精度的图案相位差膜。
[0024](5)—种图案相位差膜，在透明膜材料的基材上依次设有光取向膜、相位差层，通过所述相位差层向透过光赋予相位差，所述图案相位差膜的特征在于，在所述相位差层上依次交替地形成有分别向透过光赋予第一及第二相位差的第一及第二区域，在所述第一及第二区域的边界设有未取向区域。
[0025]根据(5 )，能够通过未取向区域有效地避免产生亮度与其他部位不同的带状区域。
[0026](6)在(5)中，所述未取向区域的宽度在9μπι以上25 μ m以下。
[0027]根据(6)，实际应用上能够充分地防止产生亮度与其他部位不同的带状区域。[0028](7)将(5)或(6)所述的图案相位差膜配置在图像显示面板的正面来构成图像显
示装置。
[0029]根据(7)，能够提供有效地避免产生亮度与其他部位不同的带状区域的能被动式三维显示的图像显示装置。
[0030](8)在(I)或(2)中，在所述曝光工序中，所述掩模与所述光取向材料膜之间的间隔设为150 μ m以上650 μ m以下。
[0031]根据(8)，在(I)或(2)的制造方法中，通过设定所述掩模与所述光取向材料膜之间的间隔，能够制造出实际应用上充分防止产生亮度与其他部位不同的带状区域的图案相
位差膜。
[0032](9)在(3)或(4)中，在所述曝光工序中，供第一次及/或第二次曝光处理的掩模与所述光取向材料膜之间的间隔设为150 μ m以上650 μ m以下。
[0033]根据(9)，在(3)或(4)的制造方法中，通过设定所述掩模与所述光取向材料膜之间的间隔，能够制造出实际应用上充分防止产生亮度与其他部位不同的带状区域的图案相
位差膜。
[0034]发明效果
[0035]能够高精度地简单且大量地制作图案相位差膜。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是根据本发明第一实施方式的图案相位差膜的示意图。
[0037]图2是示出图1的图案相位差膜的制造工序的流程图。
[0038]图3是用于说明图2中的曝光工序的图。
[0039]图4是用于图2的曝光工序的掩模的示意图。
[0040]图5是用于说明掩模校正结果的图。
[0041]图6是用于说明根据本发明第二实施方式的曝光工序的图。
[0042]图7是用于说明根据本发明第三实施方式的曝光工序的图。
[0043]图8是用于说明根据本发明第五实施方式的曝光工序的图。
[0044]图9是用于说明未取向区域的图。
[0045]图10是用于说明带状区域的图。
[0046]图11是用于说明图8中的图案相位差膜所涉及的曝光工序的图。
[0047]图12是用于说明根据本发明第六实施方式的曝光工序的图。
[0048]图13是用于说明根据本发明第七实施方式的曝光工序的图。
[0049]图14是用于说明被动式三维图像显示的图。
【具体实施方式】
[0050]〔第一实施方式〕
[0051]图1是根据本发明第一实施方式的图案相位差膜的示意图。图案相位差膜I在透明膜材料的基材2上依次制作取向膜3、相位差层4。图案相位差膜I的相位差层4由液晶材料形成，通过取向膜3的取向限制力将该液晶材料的取向图案化。另外，在图1中用细长的椭圆表示该液晶分子的取向。通过该图案化，图案相位差膜I对应液晶显示面板中的像素分配，以一定的宽度依次交替地形成有带状的右眼用区域A和左眼用区域B，对来自右眼用以及左眼用像素的出射光分别赋予对应的相位差。
[0052]对于图案相位差膜1，在利用光取向材料制作光取向材料膜之后，通过所谓的光取向方法，向该光取向材料膜照射线性偏振的紫外线，从而形成取向膜3。在这里，向该光取向材料膜照射的紫外线的偏振方向被设定为在右眼用区域A和左眼用区域B相差90度，从而，关于设在相位差层4的液晶材料，使液晶分子在右眼用区域A以及左眼用区域B沿对应的方向进行取向，对透过光赋予对应的相位差。
[0053]图2是示出该图案相位差膜I的制造工序的流程图。图案相位差膜I的制造工序是由卷在辊上的尺寸长的膜来提供基材2，从辊送出该基材2，依次制作光取向材料膜(步骤SPl~SP2)。在这里，光取向材料膜可采用各种制造方法，但在本实施方式中，利用模具涂布了使光取向材料分散在苯等溶剂中而成的成膜用液体之后加以干燥，从而制作光取向材料膜。另外，光取向材料能够采用可适用光取向方法的各种材料，但在本实施方式中，使用一旦进行取向之后取向便不会因紫外线的照射而发生变化的例如光二聚型的材料。另外，关于该光二聚型的材料，“M.Schadt, K.Schmitt, V.Kozinkov and V.Chigrinov:Jpn.J.Appl.Phys., 31, 2155 (1992)J>[M.Schadt, H.Seiberle and A.Schuster:Nature, 381,212 (1996)?等中有公开，例如商品名为“R0P-103?的光二聚型材料已经开始销售。并且，作为基材2，可采用例如三醋酸纤维素。
[0054]接下来，该制造工序是通过曝光工序照射紫外线来制作光取向膜(步骤SP3 )。接下来，该制造工序是在相位差层制作工序中，利用模具等涂布液晶材料之后，通过照射紫外线使该液晶材料固化，制作相位差层4 (步骤SP4)。接下来，该制造工序是根据需要执行防反射膜的制作处理等之后，在切断工序中，按照所希望的尺寸进行切割，从而制作图案相位差膜I (步骤SP5~SP6)。
[0055]图3是详细示出该曝光工序的图。该制造工序是隔着对与右眼用区域A或左眼用区域B对应的部位进行遮光的掩模16照射线性偏振的紫外线(偏振紫外线)，从而对于未遮光一侧的左眼用区域B或右眼用区域A，使光取向材料膜在所希望的方向上进行取向(图3(A))。由此，该制造工序执行第一次曝光处理。接下来，该制造工序是以偏振方向与第一次曝光处理相差90度的线性偏振的方式向整面照射紫外线，对于第一次曝光处理中未曝光的右眼用区域A或左眼用区域B，使光取向材料膜在所希望的方向上进行取向(图3 (B))。从而，在该工序中，通过两次曝光处理，对右眼用区域A和左眼用区域B依次进行曝光处理，制作取向膜3。
[0056]图4是供第一次曝光处理的掩模的平面图。掩模16是按照尺寸长的基材2的宽度形成，相隔一定的间隔依次设有在该基材2的输送方向上延长的细长的矩形形状的缝隙。从而，在该制造工序中，在输送基材2使其通过该缝隙的下面的期间，向基材2照射来自光源的光，执行第一次曝光处理。
[0057]这样，在图案相位差膜1中，通过曝光工序的紫外线的照射来制作取向膜3，利用该取向膜3的取向限制力将相位差层4图案化，从而需要对应于右眼用区域A以及左眼用区域B高精度地进行曝光处理。在被动方式中，通常，设在液晶显示面板的在垂直方向上连续的像素依次交替分配给右眼用以及左眼用，从而，在图案相位差膜1中，右眼用区域A以及左眼用区域B的区域宽度设定为相同且为预定安装的液晶显示面板的像素节距。[0058]但是，在连续的尺寸长的膜的曝光处理中，难以将掩模16紧贴在基材2上进行曝光处理，供曝光的光也无法设为完全平行的光线。由此可知，在制造工序中，在第一次的曝光处理中，被曝光处理的区域宽度大于形成在掩模16上的缝隙的宽度。如果像这样地在第一次曝光处理中被曝光处理的区域宽度变宽，则例如使对应于右眼用区域宽度和左眼用区域宽度的缝隙宽度WB和缝隙之间的遮光区域宽度WA (参照图4)为相等宽度进行制作时，图案相位差膜I中右眼用区域A和左眼用区域B的区域宽度不同。
[0059]并且，在图案相位差膜I的制造工序中，需要对宽的基材2进行曝光处理，而难以确保光源在对应于该基材2的宽度的尺寸中出射光量都充分均匀，从而，右眼用区域A和左眼用区域B的区域宽度在宽度方向上会发生变动。其结果，右眼用区域A和左眼用区域B的区域宽度之差(A-B)在图案相位差膜I的各部分发生变化，当安装于液晶显示面板时，可知在该区域宽度之差(A-B)大的部位，该区域宽度之差(A-B)显示成横条纹，图像质量降低。
[0060]于是，在本实施方式中，为了降低区域宽度之差(A-B)，与要曝光处理的区域宽度相比将缝隙宽度设定得更窄来制作供第一次曝光处理的掩模16，从而，提高图案相位差膜I的精度，防止产生横条纹。
[0061 ] S卩、在该制造工序中，在第一次曝光处理中对右眼用区域A或左眼用区域B选择性地进行曝光处理，在第二次曝光处理中对在该第一次曝光处理中未曝光的区域进行曝光处理，从而，该第一次曝光处理中曝光的各区域和未曝光的各区域之间的宽度差为图案相位差膜I中的区域宽度之差(A-B)。因此，通过实际测量来计量该区域宽度之差，根据该计量值校正掩模16中的缝隙宽度，从而制作掩模16。具体地，在本实施方式中，制作计量用的图案相位差膜1，计量连续的各区域A或B的宽度，求出该计量值的平均值，计算区域A或B的宽度。并且，基于该算出的宽度使缝隙宽度WB比要曝光处理的区域宽度更窄来制作掩模16。
[0062]根据实际测量的结果，在第一次曝光处理中被曝光处理的区域宽度比缝隙的宽度WB平均宽7μπι，由此可知，在图案相位差膜I中，平均产生14μπι的区域宽度之差(Α-Β)。另外，例如还可以对通过规定间隔的抽样所得的测量值计算平均值，以此代替对上述的连续的区域的宽度计算平均值，至于计量方法，只要能够在实际应用上确保充分的计量精度，各种各样的方法均可以被采用。根据该计量结果，在本实施方式中，使缝隙的宽度WB比作为目标的区域A或B的宽度窄7 ym来制作掩模16。
[0063]图5是示出其结果的图。当使遮光的部位和不遮光的部位的宽度相同地制作了掩模16时，如图5 (A)所示，相对于设计目标(用Omm表示)，在第一次曝光处理中曝光的区域宽度向一个方向偏离，由此可知，区域宽度之差变大。但是，当校正了掩模16时(图5(B))，被第一次曝光处理的区域宽度以设计目标(用Omm表示)为中心发生变动，由此可知，与没有进行任何校正的情况相比，区域宽度之差整体变小，显著提高了图案相位差膜I的精度。
[0064]根据本实施方式，在使用掩模进行曝光处理之后再曝光整面来制作取向膜时，使掩模中的缝隙的宽度比曝光的区域的宽度更窄，从而能够高精度地制作图案相位差膜。并且，这时通过连续的尺寸长的透明膜的处理，能够简单地实现大量生产。
[0065]〔第二实施方式〕
[0066]图6是通过与图3对比来说明根据本发明第二实施方式的曝光工序的图。根据该实施方式的图案相位差膜的制造工序除了有关该曝光工序的构成这一点不同之外，其他与第一实施方式相同地构成。
[0067]这里，在该曝光工序中，在第一次曝光处理中向整面照射线性偏振的紫外线(图6(A))。在接下来的第二次曝光处理中，利用掩模16照射线性偏振的紫外线，将对应于右眼用区域或左眼用区域的部位重新曝光。另外，由此，在本实施方式中，与第一实施方式不同，光取向材料采用取向方向每次都会随着反复的曝光处理而发生变化的材料。作为这样的材料，例如能够使用光异构化反应型的光取向材料。另外，在“W.M.Gibbons, P.J.Shannon,
S.T.Sun and B.J.Swetlin:Nature, 351,49 (1991) ?中就光异构化作出了报告。
[0068]从而，在本实施方式中，通过第二次曝光处理制作的区域比掩模16的缝隙宽度制作得更宽。于是，在本实施方式中，基于事先的计量结果，该掩模16的缝隙制作成比作为目标的区域宽度更窄。
[0069]在本实施方式中，即使是在第二次曝光处理中使用掩模进行图案化时，通过缩小掩模的缝隙宽度，也能够获得与第一实施方式相同的效果。
[0070]〔第三实施方式〕
[0071]图7是通过与图3以及图6对比来说明根据本发明第三实施方式的曝光工序的图。根据本实施方式的图案相位差膜的制造工序除了有关该曝光工序的构成这一点不同之外，其他与第一实施方式相同地构成。
[0072]这里，在该曝光工序中，光取向材料采用一旦进行取向之后取向便不会因紫外线的照射而发生变化的材料。与此相对应地，曝光工序是在第一次曝光处理中利用掩模16A选择性地曝光对应于右眼用区域或左眼用区域的部位之后(图7(A))，在第二次曝光处理中利用掩模16B对对应于剩余区域的部位进行曝光。从而，在本实施方式中，通过在第一曝光处理中使用的掩模16A，比 缝隙宽度更宽的区域被曝光处理。并且，在第二次曝光处理中，对在第一次曝光处理中未曝光且未被掩模16B遮光的部位进行曝光处理。因此，通过确保第一次曝光处理中的精度，能够提高图案相位差膜的精度，至于第二曝光处理中的掩模16B，考虑到定位误差等以放宽的尺寸精度来制作。
[0073]于是，在本实施方式中，基于事先的计量结果，将供该第一次曝光处理的掩模16A的缝隙制作成比作为目标的区域宽度更窄。
[0074]在本实施方式中，即使是分别使用掩模反复进行曝光处理时，通过使供第一次曝光处理的掩模中的缝隙宽度比作为目标的区域宽度更窄，也能够获得与第一实施方式、第二实施方式相同的效果。
[0075]〔第四实施方式〕
[0076]在本实施方式中，与第二实施方式中所述相同地，光取向材料采用取向方向每次都会随着反复的曝光处理而发生变化的材料。在本实施方式中，采用该光取向材料，与第三实施方式相同地，利用掩模16A、16B反复进行曝光处理，制作取向膜。另外，在本实施方式中沿用图7说明构成。
[0077]因此，在本实施方式中，对于供第一次曝光处理的掩模16A的精度要求不是很高，相反，对于供第二次曝光处理的掩模16B有精度要求。于是,在本实施方式中,在供该第二次曝光处理的掩模16B中，基于事先的计量结果，将缝隙宽度制作成比作为目标的区域宽
度更窄。
[0078]在本实施方式中，即使是在光取向材料采用取向方向每次都会随着反复的曝光处理而发生变化的材料来反复进行使用掩模的曝光处理的情况下，通过在供第二次曝光处理的掩模中使缝隙宽度比作为目标的区域宽度更窄，从而也能够获得与第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式相同的效果。
[0079]〔第五实施方式〕
[0080]图8是通过与图1对比来示出根据本发明第五实施方式的图案相位差膜的图。另夕卜，在该图8中，对于与图1中说明的图案相位差膜I相同的构成标注对应的符号，并省略重复说明。
[0081]在这里，根据本实施方式的图像显示装置中，在垂直方向(图8中左右方向是对应的方向)连续的液晶显示面板的像素依次交替地分配为显示右眼用图像的右眼用像素、显示左眼用图像的左眼用像素，分别以右眼用以及左眼用的图像数据驱动。从而，图像显示装置的显示画面交替地划分为显示右眼用图像的带状区域和显示左眼用图像的带状区域，同时显示右眼用图像和左眼用图像。该图像显示装置在该液晶显示面板的面板面上配置有该图8所示的图案相位差膜21，通过该图案相位差膜21对来自右眼用以及左眼用像素的出射光分别赋予对应的相位差。从而，该图像显示装置以被动方式显示所希望的立体图像。
[0082]图案相位差膜21上依次交替地形成有分别对应于与右眼用以及左眼用对应的透过光的、赋予第一以及第二相位差的第一以及第二区域A以及B，在该第一以及第二区域A以及B的边界设有未取向区域C。在这里，未取向区域是没有相位差层4中的慢轴(遅相軸)方向的区域或慢轴方向随意的区域，其光学特性不属于第一以及第二区域中任一区域。
[0083]在这里，图9是说明该未取向区域C的光学特性的特性曲线图。该图9是在横穿边界的方向上测量图案相位差膜21的取向角(或光轴)而得的图，横轴pixel (像素)表示以供测量的摄像装置的像素为单位的坐标。观察图案相位差膜21的各部分中的光轴方向，可以确认在区域A以及B中取向角相对于区域A或B的延伸方向成斜45度的角度，相对于此，在边界，随着从区域A朝向区域B，取向角急剧变化。
[0084]由于该未取向区域C，图案相位差膜21能够防止产生亮度与其他部位不同的带状区域0B。
[0085]即、将图案相位差膜配置于图像显示面板显示白色画面时，如图10所示，存在产生犹如莫尔条纹这样的、亮度与其他部位不同的带状区域OB而明显损害图像质量的情况。
[0086]当改变观察方向时，该带状区域OB的形状发生变化。在这里，在图像显示面板中矩阵状配置像素，像素之间设有所谓的黑色矩阵的遮光部。针对于此，在图案相位差膜的相位差层交替设置有右眼用区域和左眼用区域，该右眼用以及左眼用区域之间的边界配置成与图像显示面板的遮光部重叠。但是，在图案相位差膜中，当右眼用区域以及左眼用区域的重复节距与遮光部的重复节距之间存在微妙的差异等时，有时会产生区域之间的边界与遮光部不完全重叠的部位。由此考虑，根据右眼用区域以及左眼用区域的制作周期和图像显示面板中的遮光部的制作周期的规则性来观察带状区域0B。
[0087]对此，在本实施方式中，未取向区域C是在使用掩模进行的第一次曝光处理中通过不充分的光量进行曝光处理之后供第二次曝光处理的区域，其结果，制作成相对于边界的延伸方向蜿蜒。从而，图案相位差膜21的第一以及第二区域的边界蜿蜒形成，其结果，认为能够防止由右眼用区域以及左眼用区域的制作周期和图像显示面板中的遮光部的制作周期的规则性引起的带状区域OB的产生。[0088]另外，当该未取向区域C的宽度过于宽时，在右眼用图像和左眼用图像之间产生所谓的串扰，图像质量劣化明显。但是，如果该区域宽度非常小，则难以使右眼用区域A以及左眼用区域B之间的边界充分地蜿蜒，从而，难以有效地避免干涉条纹的产生。从而，将未取向区域C制作成9 μ m以上25 μ m以下的宽度，能够在实际应用上充分防止产生干涉条纹。顺便说一下，当将未取向区域C的宽度制作成9 μ m以上25 μ m以下时，基于未取向区域的宽度方向的中心计量的蜿蜒的振幅在Iym以上50 μπι以下。
[0089]另外，可以在正交尼科尔(crossed-Nicol)配置的偏振滤光镜之间配置图案相位差膜21，计量透过光的光量来测量该未取向区域C的宽度。如果以相对于该正交尼科尔配置所涉及的偏振滤光镜的透过轴、区域A以及B的延伸方向成斜45度的方式倾斜配置图案相位差膜21，则在右眼用区域A以及左眼用区域B中几乎检测不到透过光。相对于此，在未取向区域C中检测到透过光。从而，如果在横穿边界的方向计量透过光量，则透过光量在未取向区域C的部位上升。由此，可以通过计量该透过光量上升的部位，更加具体地，在横穿边界的方向进行扫描来计量透过光量的峰值，将该峰值的例如5%?10%设为判断基准值，计量透过光量上升到判断基准值以上的部位的宽度，从而计量未取向区域C的区域宽度。
[0090]图11是通过与图3对比来说明根据本实施方式的未取向区域C的设定的图。在本实施方式中，与第一实施方式中所述相同地，使用掩模16执行第一次曝光处理之后(图11 (a))，通过第二次曝光处理曝光整面，制作光取向膜3 (图11 (b))。并且，通过设定供该第一次曝光处理的掩模16和光取向材料膜之间的间隔D，按照上述宽度制作未取向区域C。另外，在这里，该间隔D是掩模16中实际涉及透过光的控制的部位到光取向材料膜侧的距离。因此，例如掩模16是在透明部件上对铬等遮光部件进行图案化而制作，当该透明部件配置在光取向材料膜侧时，是该遮光部件距光取向材料膜侧的距离(光学光路长)。
[0091]在这里，在如上所述地分开一定距离D配置掩模16的状态下执行第一次曝光处理时，透过掩模16的开口的光发散，从而如第一实施方式中所述地，与掩模的缝隙宽度相比，对应的区域A或B的宽度扩大。因此，通过使缝隙宽度与作为目标的区域宽度相比更窄，能够按照目标区域宽度制作图案相位差膜21。
[0092]但是，在上述这样扩大的区域的外侧部位产生即便不供于区域宽度的扩大、但也在第一次曝光处理中照射曝光用光的部位。对于这样的部位，其无法对相位差层发挥充分的取向限制力，即使通过第二次曝光处理，也无法发挥对应于该第二次曝光处理的区域B或A所涉及的取向限制力，从而，判断通过这样的部位形成未取向区域C。
[0093]将间隔D调整为各种尺寸来进行研究的结果，如果将该间隔D设为150 μ m,则能够将未取向区域C的宽度设为9 μ m，如果将该间隔D设为300 μ m，则能够将未取向区域C的宽度设为15 μ m，并且，如果将该间隔D设为650 μ m，则能够将未取向区域C的宽度设为25 μ m0
[0094]根据该第五实施方式，通过在作为相位差层中的右眼用区域以及左眼用区域的第一以及第二区域A及B的边界设置用于缓和光学特性急剧变化的未取向区域C，从而，能够有效利用使缝隙宽度更窄来制作供曝光处理的掩模的构成，能够有效地避免产生因第一以及第二区域的制作周期和设在图像显示面板的遮光部的制作周期的规则性导致的、亮度与其他部位不同的带状区域。[0095]并且，此时将该未取向区域制作成宽度在9 μ m以上25 μ m以下，从而实际应用上能够充分地防止产生亮度与其他部位不同的带状区域。
[0096]并且，在掩模曝光之后，对整面进行曝光来制作光取向膜，在曝光工序中，将掩模和光取向材料膜之间的间隔设为150μπι以上650μπι以下，从而能够在用于生产图案相位差膜的一般曝光装置中制造出实际应用上可充分防止产生亮度与其他部位不同的带状区域的图案相位差膜。
[0097]〔第六实施方式〕
[0098]图12是通过与图6对比来说明根据本发明第六实施方式的图案相位差膜的制造工序的图。在本实施方式中，除了该图12所涉及的构成不同这一点之外，均与上述的第二、第五实施方式相同地构成。在本实施方式中，在对整面进行曝光处理之后(图12(a))，通过使用掩模16的曝光处理，制作光取向膜3。本实施方式中,在作为该第二次曝光处理的使用掩模16的曝光处理中，通过设定从掩模16到光取向材料膜之间的间隔D，与上述相同地制作未取向区域C。
[0099]S卩、这时，在对整面进行曝光之后，使用掩模重新曝光来制作光取向膜，从而，如第二实施方式中说明地，通过第二次曝光处理制作的区域被制作成比掩模16的缝隙宽度更宽。于是，将掩模16的缝隙宽度制作成比作为目标的区域宽度更窄。即使在如上所述地对整面进行曝光之后使用掩模重新曝光时，也能够制作未取向区域C。
[0100]并且，关于该间隔D,与在第五实施方式中所述相同地，设为150 μ m以上650 μ m以下，从而制作宽度在9μπι以上25μπι以下的未取向区域。
[0101]根据本实施方式，即使在对整面进行曝光之后使用掩模重新曝光来制作光取向膜时，通过设置未取向区域，也能够获得与第五实施方式相同的效果。
[0102]并且，即使在这样地对整面进行曝光之后使用掩模重新曝光来制作光取向膜时，通过在曝光工序中将掩模和光取向材料膜之间的间隔设为150 μ m以上650 μ m以下，从而能够在用于生产图案相位差膜的一般曝光装置中制造出实际应用上能够充分防止产生亮度与其他部位不同的带状区域的图案相位差膜。
[0103]〔第七实施方式〕
[0104]图13是通过与图7对比来说明根据本发明第七实施方式的图案相位差膜的制造工序的图。在本实施方式中，除了该图13所涉及的构成不同这一点之外，均与上述的第三?第五实施方式相同地构成。在本实施方式中，与第三实施方式或第四实施方式中所述相同地，使用掩模16A执行第一次曝光处理之后(图13(a)),使用掩模16B执行第二次曝光处理(图13 (b)),制作光取向膜3。在本实施方式中,在作为该第一次曝光处理的使用掩模16A的曝光处理和作为第二次曝光处理的使用掩模16B的曝光处理中的任一处理或两处理中，通过设定掩模16A以及/或16B与光取向材料膜之间的间隔D1、D2，从而与上述相同地制作未取向区域C。
[0105]并且，关于该间隔Dl以及/或D2，与在第五实施方式中所述相同地，设为150 μ m以上650 μ m以下，从而制作宽度在9 μ m以上25 μ m以下的未取向区域。
[0106]根据本实施方式，即使反复进行使用掩模的曝光处理来制作光取向膜时，通过设置未取向区域，也能够获得与第五实施方式相同的效果。
[0107]并且，即使在这样地反复进行使用掩模的曝光处理来制作光取向膜时，通过将掩模和光取向材料膜之间的间隔设为150 μ m以上650 μ m以下,从而在用于生产图案相位差膜的一般的曝光装置中，也能够制造出实际应用上能够充分防止产生亮度与其他部位不同的带状区域的图案相位差膜。
[0108]〔其他实施方式〕
[0109]以上详细说明了实施本发明的优选的具体的构成，在不脱离本发明宗旨的范围内，本发明可对上述实施方式进行各种组合，上述的实施方式的构成也能够有各种变更。
[0110]S卩、在上述的实施方式中，以无法将来自光源的供曝光的光设为完全平行的光线为前提，针对将光取向材料膜和掩模分开一定的间隔的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，其能够广泛适用于来自光源的光为平行光线的情况。
[0111]并且，在上述的实施方式中，对于将掩模从光取向材料膜分开一定间隔来进行曝光处理的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，其还广泛适用于贴紧掩模来进行曝光的情况。另外，这时例如在透明树脂等的透明基材的表面制作铬等形成的遮光部来制作掩模，将该透明基材设在光取向材料膜侧并紧贴在光取向材料膜上进行曝光，通过控制该透明基材的厚度以及/或对该透明基材赋予光扩散性并控制其强度，从而能够获得与上述的第五?第七实施方式相同的效果。
[0112]并且，在上述实施方式中，对于制作以液晶显示面板的使用为前提的图案相位差膜的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，还广泛适用于以有机EL面板、等离子体显示器面板的使用为前提一体设置偏振滤光镜的情况。
[0113]〔符号说明〕
[0114]I图案相位差膜
[0115]2 基材
[0116]3取向膜
[0117]4相位差层
[0118]16、16A、16B 掩模
【权利要求】
1.一种图案相位差膜的制造方法，在输送尺寸长的透明膜材料的同时依次进行处理从而制作图案相位差膜，所述图案相位差膜的制造方法的特征在于，包括: 光取向材料膜制作工序，在所述透明膜材料上制作光取向材料膜； 曝光工序，通过使用掩模的所述光取向材料膜的曝光处理，采用光取向方法制作取向膜；以及 相位差层制作工序，在所述取向膜上制作基于对应于右眼用透过光的、赋予相位差的右眼用区域和对应于左眼用透过光的、赋予相位差的左眼用区域而成的相位差层， 所述曝光工序是 在第一次曝光处理中，使用所述掩模选择性地对所述光取向材料膜进行曝光处理之后，在第二次曝光处理中，向整面照射光，对在所述第一次曝光处理中未曝光的区域进行曝光处理， 从而，使对应于所述右眼用区域或左眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向后，使对应于所述左眼用区域或右眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向来制作所述取向膜， 所述掩模是制作为与供第一次曝光处理的区域宽度相比，对应的缝隙的宽度更窄的。
2.一种图案相位差膜的制造方法，在输送尺寸长的透明膜材料的同时依次进行处理从而制作图案相位差膜，所述图案相位差膜的制造方法的特征在于，包括: 光取向材料膜制作工序，在所 述透明膜材料上制作光取向材料膜； 曝光工序，通过使用掩模的所 述光取向材料膜的曝光处理，采用光取向方法制作取向膜；以及 相位差层制作工序，在所述取向膜上制作基于对应于右眼用透过光的、赋予相位差的右眼用区域和对应于左眼用透过光的、赋予相位差的左眼用区域而成的相位差层， 所述曝光工序是 在第一次曝光处理中，对所述光取向材料膜的整面进行曝光处理之后，在第二次曝光处理中，使用所述掩模选择性地对所述光取向材料膜进行曝光处理， 从而，使对应于所述右眼用区域以及左眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向后，使对应于所述右眼用区域或左眼用区域的部位的所述光取向材料膜重新进行取向来制作所述取向膜， 所述掩模是制作为与供第二次曝光处理的区域宽度相比，对应的缝隙的宽度更窄的。
3.一种图案相位差膜的制造方法，在输送尺寸长的透明膜材料的同时依次进行处理从而制作图案相位差膜，所述图案相位差膜的制造方法的特征在于，包括: 光取向材料膜制作工序，在所述透明膜材料上制作光取向材料膜； 曝光工序，通过使用掩模的所述光取向材料膜的曝光处理，采用光取向方法制作取向膜；以及 相位差层制作工序，在所述取向膜上制作基于对应于右眼用透过光的、赋予相位差的右眼用区域和对应于左眼用透过光的、赋予相位差的左眼用区域而成的相位差层， 所述曝光工序是 在第一次曝光处理中，通过使用掩模的曝光处理，使对应于所述右眼用区域或左眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向之后，在第二次曝光处理中，通过使用掩模的曝光处理，使对应于所述左眼用区域或右眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向来制作所述取向膜， 所述光取向材料膜由一旦进行取向之后取向便不会因曝光处理而发生变化的光取向材料而制作， 供所述第一次曝光处理的掩模是制作为与供曝光处理的区域宽度相比，对应的缝隙的宽度更窄的。
4.一种图案相位差膜的制造方法，在输送尺寸长的透明膜材料的同时依次进行处理从而制作图案相位差膜，所述图案相位差膜的制造方法的特征在于，包括: 光取向材料膜制作工序，在所述透明膜材料上制作光取向材料膜； 曝光工序，通过使用掩模的所述光取向材料膜的曝光处理，采用光取向方法制作取向膜；以及 相位差层制作工序，在所述取向膜上制作基于对应于右眼用透过光的、赋予相位差的右眼用区域和对应于左眼用透过光的、赋予相位差的左眼用区域而成的相位差层， 所述曝光工序是 在第一次曝光处理中，通过使用掩模的曝光处理，使对应于所述右眼用区域或左眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向之后， 在第二次曝光处理中，通过使用掩模的曝光处理，使对应于所述左眼用区域或右眼用区域的部位的所述光取向材料膜进行取向来制作所述取向膜， 所述光取向材料膜由每次进行反复的曝光处理取向方向都发生变化的光取向材料而制作，` 供所述第二次曝光处理的掩模是制作为与供曝光处理的区域宽度相比，对应的缝隙的宽度更窄的。
5.一种图案相位差膜，在透明膜材料的基材上依次设有光取向膜、相位差层，通过所述相位差层向透过光赋予相位差，所述图案相位差膜的特征在于， 在所述相位差层上依次交替地形成有分别向透过光赋予第一及第二相位差的第一及第二区域， 在所述第一及第二区域的边界设有未取向区域。
6.根据权利要求5所述的图案相位差膜，其特征在于， 所述未取向区域的宽度在9μπι以上25 μ m以下。
7.一种图像显示装置，其是将权利要求5或6所述的图案相位差膜配置在图像显示面板的正面而成的。
8.根据权利要求1或2所述的图案相位差膜的制造方法，其特征在于， 在所述曝光工序中，所述掩模和所述光取向材料膜之间的间隔设为150μπι以上650 μ m以下。
9.根据权利要求3或4所述的图案相位差膜的制造方法，其特征在于， 在所述曝光工序中，供第一次及/或第二次曝光处理的掩模与所述光取向材料膜之间的间隔设为150 μ m以上650 μ m以下。
【文档编号】G02B5/30GK103748489SQ201280041223
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年8月29日 优先权日:2011年8月31日
【发明者】西村裕行, 中尾吉秀, 川岛朋也, 山田一树, 鹿岛启二 申请人:大日本印刷株式会社