JP2006251674A - 光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ラビングロールのラビング布の清掃および毛ならしを行って長尺基板フィルムのラビングを行い光学素子を得る。
【解決手段】ラビングロールの表面に、変動可能なエアーを噴射してラビングロールのラビング布に付着したラビング屑などの粉塵の除去およびラビング毛の毛並みを整える。
【効果】液晶表示装置等に適した欠陥の少ない光学素子が得られる。
【選択図】 図２

Description

本発明は長尺配向基板フィルム表面のラビング処理を行う工程を含む光学素子の製造方法に関する。特に、ラビングロールの表面のラビング布の調整工程を含む光学素子の製造方法に関する。

液晶表示装置等の製造に、プラスチックフィルム表面を一方向にラビング処理した基板フィルムが用いられている。基板フィルムは液晶セルにおける液晶分子の配向処理用に広く使用されている（例えば、特許文献１参照）。また、基板フィルム上に液晶性高分子層を形成したものを直接または該液晶性高分子層を透光性基板フィルム上に転写して視野角改良板、位相差板、色補償板等の光学素子の製造方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。このようなプラスチックフィルムの加工は高度に清浄な原料フィルムを用いてクリーンルーム内で行うが、ラビング工程においてフィルム表面が削られることにより削り屑が生じたり、ラビング布の繊維のケバが生じる。これらの削り屑やケバがフィルムに付着する。これらの削り屑やケバは、数１０μｍ〜数１００μｍ程度の微細な粒子であるが、これらが付着したフィルム表面に液晶性高分子性を塗布すると、数ｍｍの塗布ムラとして現れる。また、このような粒子が付着したフィルムは次の工程に送られる前にいったんフィルムロールとして固く巻かれることがあり、巻張力によりフィルム層間の粒子がフィルムを変形させるが、その大きさは数ｍｍにもなり、かつフィルムロールからフィルムを繰り出すと巻周期ごとに欠陥が現れる。このような欠陥は、製品の歩留まりを低下させる。また、ラビング処理を長時間続けるとラビング布の毛並みの乱れが生じ、均一な配向が得られなくなり、その箇所が光学上の欠陥となる。

そこで、一定時間ラビング処理をした後にラビングロールを交換することが行われていた。ガラス基板に配向膜を形成するためのラビング処理においては１枚または所定数の基板についてラビング処理をした後に交換することが可能であるが、長尺フィルムを走行させてラビング処理をする方法においては、ラビングロールの交換時にフィルムの走行を停止させて再スタートをしなければならず、時間およびフィルムのロスが生じる。また、頻繁な交換は経済的に不利である。これまでに、ラビングロールの清掃方法として、ラビングロールの毛ならし手段と繊維のケバを吸引する手段を設けた装置（特許文献３）やラビングロールの内部からラビング布を通して圧縮空気を吹き出して繊維を起立させ、かつ繊維に付着したラビング屑を除去する方法（特許文献４参照）などが提案されている。
特開平６−１１００５９号公報 特開平７−１１３９９３号公報 特開平５−３４６９４号公報（特許請求の範囲、図面） 特開２００２−１９６３３５号公報（特許請求の範囲、図面）

しかし、特許文献３の方法では、ラビング布の繊維（ラビング毛）を毛ならし手段に接触させるので毛先に対する影響は免れえず、また特許文献4の方法ではラビングロール自体に加工をしなければならず、経済的に不利である。本発明はこのような問題点を解決することを目的とするものであり、長尺の走行している配向基板フィルムのラビング処理において、ラビングロールを清掃することにより光学的特性に優れた光学素子を製造するのに適した方法を提供することにある。

本発明の第１は、長尺配向基板フィルム表面のラビング処理を行う工程を含む光学素子の製造方法において、該ラビング処理を行うラビングロール表面に、変動可能なエアーをエアー噴射手段により噴射してラビング布の調整をすることを特徴とする光学素子の製造方法である。

本発明の第２は、本発明の第１において、前記変動可能なエアーが、エアー噴射手段を介し、回転もしくは振動することにより発生するものであることを特徴とする光学素子の製造方法である。

本発明の第３は、本発明の第１において、前記変動可能なエアーが、超音波振動を与えられたものであることを特徴とする光学素子の製造方法である。

本発明の第４は、本発明の第１〜第３のいずれかにおいて、前記変動可能なエアーの噴射方向が、ラビングロールの中心軸方向および該中心軸に対して４５度以内の角度であることを特徴とする光学素子の製造方法である。

本発明の第５は、本発明の第１〜第４のいずれかにおいて、前記変動可能なエアーのエアー噴射手段への供給圧力が、0.2〜0.7ＭＰａであることを特徴とする光学素子の製造方法である。

本発明の第６は、本発明の第１において、前記変動可能なエアーにイオン化エアーを使用することを特徴とする光学素子の製造方法である。

本発明の方法によるときは、ラビング布に付着している削り屑やケバ等の粉塵を除去し、ラビング布の毛並みも整えて、ラビング布の調整をすることができるので、ラビング布の交換頻度を低減して長尺フィルム基板のラビング処理を行い光学的欠陥のない光学素子を得ることができる。また、ラビング処理中にインラインでラビング布の清掃および／またはラビング布の毛ならしのようなラビング布の調整を行うことができる。本発明の方法で得られる配向基板フィルムは、粉塵の付着がなく配向が均一であり、配向欠陥のないものであり優れた光学素子が得られるものである。

図１は長尺基板フィルムを走行させながらラビングする際の様子を模式的に示したものである。図中１は長尺の基板フィルムであり、２はラビングロールである。フィルム１は、各種のものが使用できるが、例えば液晶性高分子を塗布する配向用基板としての高分子フィルム、その他の光学素子用フィルム、シートあるいは磁気テープ用基材フィルム等である。最も適しているのは、配向基板用フィルムである。配向基板用長尺フィルムは、高分子材料からなるもの、高分子材料と他の材料（たとえば、銅、ステンレス、鋼等の金属の箔等）との多層構造のいずれも使用できる。配向基板用フィルム自体を、銅、ステンレス、鋼などの金属箔とすることもできる。

この材料としては高分子材料が好ましく、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂のいずれも使用できる。たとえばポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ナイロンなどのポリアミド；ポリエーテルイミド；ポリエーテルケトン；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）；ポリケトン；ポリエーテルスルフォン；ポリフェニレンサルファイド；ポリフェニレンオキサイド；ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル；ポリアセタール；ポリカーボネート；ポリ（メタ）アクリレート；トリアセチルセルロースなどのセルロース系樹脂；ポリビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂などが例示される。配向基板上に配向膜または液晶高分子膜を形成する際に加熱を要する場合には、耐熱性を考慮すると、さらに好ましいものはポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ＰＥＥＫ、ポリビニルアルコールなどの熱可塑性樹脂からなるものである。これらは、加熱によってラビング処理の効果が消滅または減少するおそれのないものである。

上記フィルムはその表面をラビングして配向基板フィルムとして使用できるが、フィルム表面に配向膜を形成させて該配向膜をラビングして配向基板として用いることもできる。フィルムの表面に配向膜を形成する材料としては各種の材料が使用できるが高分子化合物が好ましい。例えばポリイミド、アルキル鎖変性系ポバール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレートなどである。また無機物を用いた配向膜としては、ＳｉＯ斜方蒸着膜などの無機物斜方蒸着膜がある。ポリイミドの場合は、ポリアミック酸を塗布した後１００℃から３００℃で加熱して硬化させるのが好ましい。

長尺の配向基板フィルムあるいはそのベースフィルムは従来公知の適宜の方法で製造することができる。熱可塑性樹脂からなる長尺フィルムは、通常のＴダイ押出法などの成形方法により容易に得ることができる。長尺フィルムの厚みは、適宜に選択できるがたとえば１０μｍ〜１０ｍｍの範囲から採用することができる。幅も適宜であるが通常は１〜５００ｃｍの範囲から選択される。

また、熱可塑性樹脂フィルムの場合は、ラビング処理による効果を妨げない範囲で公知の方法により１軸方向（好ましくはＭＤ方向）または２軸方向に適宜に延伸されたフィルムであることができる。

ラビングロール２はその外周面にラビング布などのラビング材３が設けられている。ラビング材の材料および形状は、ラビング処理されるフィルム表面の材料に応じて適宜選択する。一般的にはレーヨン、ナイロン、綿などの繊維を使用したラビング布が使用できる。ラビング布の表面にはラビング毛４が起毛されている。ラビングロールはその回転軸が、フィルムの搬送方向に対して直角〜傾斜した角度の間で、回転できるようになっている。傾斜する角度は例えば０°から４５°が好ましい。ラビングロール２はフィルムの搬送方向と同方向または反対方向に回転し、フィルム表面を連続的にラビング処理する。ラビング処理条件は、光学素子の要求性状やフィルムの表面の材料の種類などに応じて適切な範囲を設定するが、通常は、フィルムを０．５〜１００ｍ／分、好ましくは１〜３０ｍ／分の搬送速度で移動させ、ラビングロールの回転周速度は周速比として１〜１０００、好ましくは５〜２００の範囲から選択する。ラビング圧力は、ラビング材がわずかにフィルムに接する程度でよい。ラビングむらの除去やフィルム表面に付着した粉塵を除去するためにラビングロールを複数設けることもできる。また、ラビング処理の前後に適宜、静電気除去装置等を設けることができる。

ラビングロール表面のラビング布の調整、すなわちラビング布の清掃および毛ならしは、ラビング済み製品の検査またはラビング処理工程中の監視により、製品の欠陥または微粒子の検出量が規定値を超えた場合または所定の処理時間を超えた場合に行う。インラインで監視する方法の一例を挙げれば、図1に５で示した微粒子検出手段によって、ラビング処理による粉塵等の微粒子の発生を監視する。微粒子検出手段としては、パーティクルカウンター、画像処理装置（CCDカメラ等）等が使用できる。

ラビング布の調整とは、ラビング布の清掃および毛ならしを包含する処理を意味する。ラビング布の調整は、ラビングロール表面のラビング布に変動可能なエアーを噴射して行う。ここで、変動可能なエアーとは、ラビングロールに衝突する空気流の位置、方向、圧力、流速等が変動している空気流および定常空気流であるが手動または自動でラビングロールに衝突する空気流の位置、方向等を変動させることができる空気流を意味し、変動しているエアーには脈動波あるいは超音波振動が与えられた空気流を包含する。

ラビングロール表面に、ブロワーあるいはエアナイフ等によりエアーを噴射しただけでは、ラビング布の繊維毛の根元近くに付着した粉塵は除去できないし、毛並みの矯正はできない。その理由は、被処理物の表面にエアーの流速が遅い境界層が発生し、気流による粉塵の剥離を妨げたり、繊維毛の間への気流の侵入が困難になるからであると考えられる。これに対し、変動可能なエアーを用いると、このような境界層を破壊しまたは生成を妨げ、気流による粉塵の除去およびラビング繊維毛の毛並み矯正が効果的に行われると考えられる。すなわち、変動可能なエアーにおける変動とは、このような境界層を破壊しまたは生成を妨げる程度の変動であればよい。

変動可能なエアーを噴射する手段の一例として、エアー源に連絡されたホースの先端に設けたエアー噴射ノズルから噴射されるエアーの方向を、手動又は自動で回転もしくは首振りさせ、ラビング布に当るエアー流を変動させる方法が挙げられる。エアー噴射ノズルはエアー噴射筒内に設け、該エアー噴射筒を手動で回転または首振りさせることができる。または、エアー噴射筒内に、先端にエアー噴射ノズルを有する遊動自在にしたホースを備え、該ノズルから噴出するエアーの推力によって該噴射筒内で高速で該ノズルが回転もしくは左右に首振りし、エアー噴射筒から変動したエアーが噴出されるようにした装置が使用できる。

また、超音波振動を与えたエアーを吐出スリットから噴出する装置も使用できる。超音波振動は、超音波発生器を用いたり、加圧エアーがノズルから噴出する際の空気のキャビテーションにより生じさせることができる。また、この装置にはエアーを吸引する手段を組み合わせたものもある。さらにイオン化エアーを使用するものもある。

図２、図３は、オフラインでラビングロールの清掃を行う様子を模式的に示したものである。清掃すべきラビングロール２を製造ラインから取り外し、清掃室６内に置いてある。図中７は噴射口内でエアー噴射ノズルが左右に首振りする形式または回転する形式の変動可能なエアーを噴出する装置である。ラビング布の調整処理時にはラビングロールと変動可能なエアーを噴出する装置が相対的に移動してラビングロール全面にエアーを噴射できるように操作する。図示していないが適宜の回転駆動手段でラビングロールを軸の周りに回転させるのが好ましい。図3ではラビングロール軸に平行なガイドレール１０上を該変動可能なエアーを噴出する装置が移動してラビングロールの全幅を清掃および毛ならしできるようにした装置を示している。図4は、変動可能なエアーを噴出する装置を用いてインラインでラビングロールの清掃および毛ならしを行う場合の模式図である。図中１１はラビング布調整手段を覆うカバーである。図４において図１〜３と同じ番号は同じ部材・手段を指す。図２および図４において、８はフィルター・ファンユニットを９は排気ブロワーを示す。図中の矢印は空気の流れを示す。超音波振動を与えたエアーを吐出スリットから噴出する装置を用いる場合は、その断面は図2および図４と同様になる。このタイプの装置においては吐出スリットの幅がラビングロール幅と同等以上であれば図3のようなガイドレールによる移動は不要となる。これらの図には示していないが、ラビングロールに接近して吸引ノズルまたは吸引スリット等の吸引手段を設けて、ラビングロールから剥離した粉塵を吸引除去することは適宜行うことができる。その場合、公知の各種の吸引装置が吸引手段として使用できる。

変動可能なエアーの噴射方向、噴射圧力、流速、流量等の処理条件は、ラビングロール表面におけるエアー境界層の形成を妨げる程度あるいは境界層を破壊するのに必要な程度であればよく、過剰な力がラビング毛に加わることはラビング毛を損傷し、新たな欠陥原因を生ずる。好ましい噴射条件は次のとおりである。

変動可能なエアーの噴射方向は、ラビング毛の方向との関係で適切な角度を選択する。ラビングロールの中心軸方向および該中心軸に対して４５度以内の角度であることが好ましい。エアーの圧力は、0.2〜0.7ＭＰａであることが好ましい。流量は１０〜１０００リットル／分、流速は１０〜２０，０００メートル／秒が好ましい。

前記変動可能なエアーを噴出する装置のエアー噴出ノズルとラビングロールの毛先とは接触しない程度の距離、たとえば１〜１００ｍｍ程度であることが好ましい。

以上の工程によりラビング処理されたフィルムはさらに、必要により除電工程、除塵工程、水、アルコール類、エーテル類やフッ素化炭化水素類等の適当な溶媒による洗浄工程、乾燥工程等を経て配向基板フィルムとして得られ、光学素子に加工される。

このようにして得られた配向基板フィルムを加工して得られる光学素子としては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、ＥＬディスプレイ等の各種ディスプレイに備えられる各種光学フィルムおよび基板フィルム等が挙げられる。さらに具体的には、主鎖型または側鎖型の各種液晶性高分子材料等を塗工して得ることができる光機能性フィルムは（光学素子）、用いた液晶性高分子材料の液晶としての特性を生かした偏光板、カラー偏光板、位相差板、色補償フィルム、視野角改良フィルム、輝度向上フィルム、反射防止フィルム、旋光フィルム、装飾フィルム等が挙げられる。また得られた光機能性フィルム（光学素子）に例えばホログラムの加工を施す等して新たな機能を付加することもできる。なおここでいう液晶性高分子材料とは、反応性官能基を有する液晶性低分子を用いて光および／または熱により重合や架橋を行わせることにより結果として高分子量化する材料も含む。さらに本発明においては、例えば、フィルムのラビング面に液晶性高分子材料を塗工し、液晶状態にした場合、該材料がラビング方向に応じて配向し、これを硬化または固化して固定化すれば上記のような各種の光機能性フィルム（光学素子）を得ることができる。

前記固定化の手段としては、液晶状態において形成した所望とする配向状態から急冷してガラス化状態にして固定化する方法、反応性官能基を有する液晶性低分子材料または液晶性高分子材料を配向させた後、前記官能基を反応せしめ（硬化・架橋等）固定化する方法などが挙げられる。

前記反応性官能基としては、ビニル基、（メタ）アクリロイル基、ビニルオキシ基、エポキシ基、オキセタニル基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアナート基、酸無水物基等が挙げられ、それぞれの基に適した方法で反応が行われる。
また液晶性を示す温度が高いサーモトロピック液晶性高分子等を用いるの場合には、耐熱性の高い基板フィルムをラビング処理して、該フィルム上に配向状態を固定化した液晶層を形成し、必要に応じてこれを該基板から剥離して他の透光性基板上に転写して光学素子とすることができる。

前記液晶性高分子材料としては、光学素子が目的とする用途や製造方法により、低分子、高分子を問わず広い範囲から選定することができるが、液晶性高分子物質を当該材料として用いるのが望ましい。さらに液晶分子の分子形状は、棒状であるか円盤状であるかを問わない。例えば、ディスコティックネマティック液晶性を呈するディスコティック液晶物質も使用することができる。

また前記液晶性高分子材料が呈する液晶相としては、ネマティック相、ねじれネマティック相、コレステリック相、ハイブリッドネマティック相、ハイブリッドねじれネマティック相、ディスコティックネマティック相、スメクチック相等が挙げられる。

前記液晶性高分子物質としては、各種の主鎖型液晶物質、側鎖型液晶物質、またはこれらの混合物を用いることができる。主鎖型液晶物質としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリイミド系、ポリウレタン系、ポリベンズイミダゾール系、ポリベンズオキサゾール系、ポリベンズチアゾール系、ポリアゾメチン系、ポリエステルアミド系、ポリエステルカーボネート系、ポリエステルイミド系等の液晶性高分子物質、またはこれらの混合物等が挙げられる。また、側鎖型液晶物質としては、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、ポリビニル系、ポリシロキサン系、ポリエーテル系、ポリマロネート系、ポリエステル系等の直鎖状または環状構造の骨格鎖を有する物質に側鎖としてメソゲン基が結合した液晶性高分子物質、またはこれらの混合物が挙げられる。また主鎖型液晶物質、側鎖型液晶物質は前記反応性官能基を有していてもよい。これらのなかでも合成や配向の容易さなどから、主鎖型液晶物質のポリエステル系が好ましい。

液晶性低分子物質としては、飽和ベンゼンカルボン酸類、不飽和ベンゼンカルボン酸類、ビフェニルカルボン酸類、芳香族オキシカルボン酸類、シッフ塩基型類、ビスアゾメチン化合物類、アゾ化合物類、アゾキシ化合物類、シクロヘキサンエステル化合物類、ステロール化合物類などの末端に前記反応性官能基を導入した液晶性を示す化合物や前記化合物類のなかで液晶性を示す化合物に架橋性化合物を添加した組成物などが挙げられる。また、ディスコティック液晶化合物としては、トリフェニレン系、トルクセン系等が挙げられる。
さらに、液晶物質中に熱および／または光により重合や架橋の反応等によって反応しうる官能基または部位を有している各種化合物を液晶性の発現を妨げない範囲で配合しても良い。重合や架橋反応しうる官能基としては、前述の各種の反応性官能基などが挙げられる。

前記液晶性高分子材料を配向基板フィルムへ展開する方法としては、前記液晶物質や必要に応じて添加される各種の化合物、必要に応じて各種の光開始剤、増感剤や添加剤を含む組成物を溶融状態で配向基板フィルム上に塗布する方法や、該組成物の溶液を配向基板フィルム上に塗布する方法等が挙げられる。こうして配向基板フィルム上に塗布された塗膜を乾燥、必要により熱処理（液晶の配向）さらに光照射および／または加熱処理（重合・架橋）等の前述の配向を固定化する手段を用いて配向を固定化することにより前述の光学素子を形成することができる。光照射により配向を固定化する条件は用いられる液晶物質や組成物の物性により変化するため一概には規定できないが、通常は後述する粘・接着剤の光硬化の条件で十分である。なお、光照射による固定化時の温度は、液晶状態でもガラス転移点以下の温度でもよく、より適切な条件を選定すればよい。熱による固定化も光照射による固定化と同様に使用する材料に依存するが、通常は組成物のガラス転移点以上等方相温度未満で行われ、その時間も適宜決定すればよい。

前記溶液の調製に用いる溶媒に関しては、液晶物質や組成物を溶解でき、適当な条件で留去できる溶媒であれば特に制限は無く、一般的にアセトン、メチルエチルケトン、イソホロンなどのケトン類、ブトキシエチルアルコール、ヘキシルオキシエチルアルコール、メトキシ−２−プロパノールなどのエーテルアルコール類、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸メトキシプロピル、乳酸エチルなどのエステル系、フェノール、クロロフェノールなどのフェノール類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド系、クロロホルム、テトラクロロエタン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類などやこれらの混合系が好ましく用いられる。また、配向基板上に均一な塗膜を形成するために、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤等を溶液に添加しても良い。さらに、着色を目的として液晶性の発現を妨げない範囲内で二色性染料や通常の染料や顔料等を添加することもできる。

塗布方法については、塗膜の均一性が確保される方法であれば、特に限定されることはなく公知の方法を採用することができる。例えば、ロールコート法、ダイコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スピンコート法などを挙げることができる。塗布の後に、ヒーターや温風吹きつけなどの方法による溶媒除去（乾燥）工程を入れても良い。塗布された膜の乾燥状態における膜厚は、０．１μｍ〜５０μｍ、好ましくは０．２μｍ〜２０μｍである。この範囲外では、得られる液晶物質層の光学性能が不足したり、液晶物質の配向が不十分になるなどして好ましくない。

続いて、必要なら熱処理などにより液晶の配向を形成した後、配向の固定化を行う。熱処理は液晶相発現温度範囲に加熱することにより、液晶物質が本来有する自己配向能により液晶を配向させるものである。熱処理の条件としては、用いる液晶物質の液晶相挙動温度（転移温度）により最適条件や限界値が異なるため一概には言えないが、通常１０〜３００℃、好ましくは３０〜２５０℃の範囲である。あまり低温では、液晶の配向が十分に進行しないおそれがあり、また高温では、液晶物質が分解したり配向基板フィルムに悪影響を与えるおそれがある。また、熱処理時間については、通常３秒〜６０分、好ましくは１０秒〜３０分の範囲である。３秒よりも短い熱処理時間では、液晶の配向が十分に完成しないおそれがあり、また６０分を超える熱処理時間では、生産性が極端に悪くなるため、どちらの場合も好ましくない。液晶物質が熱処理などにより液晶の配向が完成したのち、そのままの状態で配向基板フィルム上の液晶性高分子材料を、当該材料として使用した液晶物質に適した手段を用いて固定化する。

以上、本発明の方法で得られた配向した液晶物質層は、配向した液晶物質層が自立可能ならば液晶物質層単独で、そうでない場合は配向基板を支持体として使用することができる。配向基板を支持体とした場合、配向基板によっては液晶物質層の最終的な用途に不適当な場合があり、そのような場合は適切な他の基板上に転写して配向基板を剥離除去すればよい。転写用の基板としては、光線の透過する透過型の場合には、透明で光学的に等方性のガラス板、石英板またはプラスチック製のフィルムもしくはシートが好ましい。このようなプラスチックとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、シクロペンタジエンおよびその誘導体等の（水素化）脂環族化合物系重合体、ポリアリレート、トリアセチルセルロースなどが例示される。これらのフィルムもしくはシートは延伸処理が施されていてもよい。その厚みは、０.１μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは１μｍ〜２ｍｍの範囲である。

また転写用の基板として偏光板を使用してもよい。偏光板はその片面および／または両面に保護層を有していてもよく、偏光板の貼合面は保護層の有無にかかわらずいずれの面でもよく、得られる積層体は、いわゆる楕円偏光板となる。さらに、配向した液晶物質層のみと保護層を有さない偏光板とを直接貼合して、極めて薄膜化した楕円偏光板とすることもできる。

転写は、上記転写用の基板と液晶物質層を粘・接着剤を介して貼り合わせ、必要により該粘・接着剤に硬化処理を施し配向基板を剥離すればよい。
配向基板の剥離方法としては、例えば配向基板や転写用の基板のコーナー端部に粘着テープを貼り付けて人為的に剥離する方法、ロール等を用いて機械的に剥離する方法、構成材料全てに対する貧溶媒に浸積した後に機械的に剥離する方法、貧溶媒中で超音波をあてて剥離する方法、配向基板、転写用の基板と配向した液晶物質層との熱膨張係数の差を利用し、温度変化を与えて剥離する方法等を適宜採用することができる。

前記の粘・接着剤の塗布方法は適宜な方法でよく、また使用できる粘・接着剤も特に限定されず、光学的に等方性のものが好ましく、アクリル系、ポリウレタン系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、各種ゴム系、反応性のものなどが例示される。反応性のものとしては熱硬化型、光硬化型または電子線硬化型などが挙げられ、アクリル系のモノマーやオリゴマーを主成分とするものが好ましく、必要により各種の光重合開始剤、増感剤、粘度調整剤等を添加してもよい。粘・接着剤の硬化手段としては、光硬化法または電子線硬化法を用いることが、液晶物質層のガラス転移点以下の低温度での硬化処理が可能となるため好ましい。

光硬化法の場合は公知の硬化手段、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を使用することができる。また露光量は、用いる反応性の粘・接着剤の種類により異なるため一概にはいえないが、通常５０〜２０００ｍＪ／ｃｍ^２、好ましくは１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２である。また電子線硬化法の場合も、電子線の透過力や硬化力により適宜選定されるものであり一概にはいえないが、通常、加速電圧が３０〜１０００ｋＶ、好ましくは５０〜５００ｋＶの条件で照射して硬化することができる。

粘・接着剤の粘度は通常１〜２０，０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは１０〜１０，０００ｍＰａ・ｓであり、粘・接着剤の厚さは用いられる用途やその作業性等により異なるため一概にはいえないが、塗布後の粘・接着剤の厚みは通常０.１〜２００μｍ、好ましくは０.５〜５０μｍである。粘度が前記範囲外であると、所望の塗布厚が得られがたかったり、作業性が悪化したりして好ましくない。また粘度が上記範囲から外れている場合には、適宜、溶剤や低粘度のモノマー等により粘度を調整し所望の粘度範囲にすることが好ましい。

また、これらの粘・接着剤はその特性を損なわない範囲で、光学特性の制御を目的とする各種微粒子等を添加することもできる。前記微粒子としては、接着剤を構成する化合物とは屈折率の異なる微粒子、透明性を損なわず帯電防止性能向上のための導電性微粒子、耐摩耗性向上のための微粒子等が例示でき、より具体的には、微細シリカ、微細アルミナ、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)微粒子、銀微粒子、各種合成樹脂微粒子などが挙げられる。さらに本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの各種添加剤を配合しても良い。

本発明の液晶性高分子には、上記したような液晶性高分子材料を単独で用いることもでき、また、２種類または３種類以上の液晶性高分子の混合物を当該材料として用いることもできる。さらに、本発明の効果を損なわない範囲において光学活性な液晶性高分子、液晶性ビニルポリマー、液晶性ポリシロキサン、液晶性エポキシ樹脂等の各種液晶性高分子や非液晶性高分子などを適宜混合して用いることもできる。

ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）の６０μｍ厚さ、幅６５０ｍｍのフィルムについて図１に示した装置でラビング処理を行った。フィルムの搬送速度が３０ｍ／分、ラビングロールはナイロン製ラビング布が巻きつけられており外径１５０ｍｍ、幅５００ｍｍであり、ラビングロールの回転軸をフィルム搬送方向に対して９０°傾斜させ、回転周速度５００ｍ／分として、ラビング処理を行った。ラビング処理を６０分間行った後に、ラビングロールを取り外して図２および３に示す装置にてラビング布の調整を行った。変動するエアーを噴出する装置として大浩研熱株式会社のパタガンＰＵ−２００（商品名）および０．４MPaのエアー源を用い、噴射口とラビングロール表面の距離を４０ｍｍとして、ラビングロールを回転させて、噴射装置を寸動により一往復させながら、ラビングロール軸に向かって、エアー噴射をした。寸動ピッチはエアー噴射ノズルから噴射されるエアーの左右の振幅と同様とし、ラビングロール全幅にエアーを吹付けるように設定した。
このようにしてラビング布の調整を行ったラビングロールを用いて、ラビング工程を再開した。ラビング処理されたフィルムは除電、除塵、洗浄および乾燥の各工程を経て巻き取りロールに巻き取った。

ラビングロールの清掃後ラビングを再開して０〜１５分の間に得られたフィルム（実施例）およびラビング処理を実施例と同様に６０分間行った後に、ラビングロールの清掃を行わずにラビング処理を０〜１５分間継続して得られたフィルム（比較例）を配向基板フィルムとして用いて、当該フィルムのラビング処理面上に、ロールコーターを使用して液晶性高分子物質溶液を３００ｍｍ幅で塗布した。乾燥後２００℃×１５分間加熱処理して液晶性高分子を配向させ、次に室温まで冷却して液晶構造（ねじれネマチック配向構造）を固定化した。

得られた長尺の液晶性高分子層について、キズの有無および欠陥数を観察したところ、実施例のフィルムを用いたものは、ラビングによるキズは観察されず、また欠陥数は平均５個／ｍ^２であり、その平均の大きさは５０μｍであった。一方比較例のフィルムについては、キズが認められ、欠陥数が平均１０個／ｍ^２、その平均の大きさが８０μｍであった。

評価に用いた液晶高分子溶液は以下のようにして製造した。
式（１）の液晶性高分子物質（対数粘度＝０．２２ｄｌ／ｇ、Ｔｇ＝６１℃）、及び式（２）の（Ｒ）−３−メチルヘキサン−１，６−ジオール単位を含む光学活性な液晶性高分子物質(対数粘度＝０．１７ｄｌ／ｇ)を合成した。
これらの高分子材料の合成は、オルトジクロルベンゼン溶媒中、トリエチルアミンの共存下で、ジカルボン酸単位に対応する酸塩化物とジオール化合物とを反応させることによって行った。
得られた式（１）の液晶性高分子物質１８．１ｇ及び式（２）の液晶性高分子物質１．９ｇの混合物を８０ｇのＮ−メチルピロリドンに溶解させて液晶性高分子物質溶液を調製した。

なお上記の分折法および評価法は以下のとおりである。
（１）液晶性高分子の対数粘度測定
ウッベローデ型粘度計を用いて、フェノール／テトラクロロエタン（６０／４０重量比）混合溶媒中、３０℃で測定した。
（２）配向ムラおよび欠陥検査の観察
配向ムラ観察はオリンパス光学（株）製ＢＨ２偏光顕微鏡を用いて行った。
（３）液晶性高分子の組成の決定
液晶性ポリエステルを重水素化クロロホルムに溶解し、４００ＭＨｚの^１Ｈ−ＮＭＲ(日本電子製ＪＮＭ−ＧＸ４００)で測定し組成を決定した。

本発明の方法によれば、欠陥の少ない配向基板フィルムが得られ、高精度の光学素子の製造に適している。また、本発明の清掃手段は、空気のみを使用するので環境汚染が問題となる施設や環境で実施するのに好適である。

長尺基板配向フィルムのラビング状態を示す模式図である。 本発明の方法を実施する装置の一例を示す模式図である。 本発明の方法を実施する装置の他の一例を示す模式図である。 本発明の方法を実施する装置の他の一例を示す模式図である。

符号の説明

１ 配向基板フィルム
２ ラビングロール
３ ラビング布
４ ラビング毛（これはラビング布の一部である）
５ 微粒子検出手段
６ 清掃室
７ 変動可能なエアーを噴出する装置
８ フィルター・ファンユニット
９ 排気ブロワー
１０ ガイドレール
１１ カバー

Claims (6)

1. 長尺配向基板フィルム表面のラビング処理を行う工程を含む光学素子の製造方法において、該ラビング処理を行うラビングロール表面に、変動可能なエアーをエアー噴射手段により噴射してラビング布の調整をすることを特徴とする光学素子の製造方法。
2. 前記変動可能なエアーが、エアー噴射手段を介し、回転もしくは振動することにより発生するものであることを特徴とする請求項1記載の光学素子の製造方法。
3. 前記変動可能なエアーが、超音波振動を与えられたものであることを特徴とする請求項１記載の光学素子の製造方法。
4. 前記変動可能なエアーの噴射方向が、ラビングロールの中心軸方向および該中心軸に対して４５度以内の角度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
5. 前記変動可能なエアーのエアー噴射手段への供給圧力が、0.2〜0.7ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
6. 前記変動可能なエアーにイオン化エアーを使用することを特徴とする請求項１記載の光学素子の製造方法。

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