JP2007071992A - ラビング装置及び光学シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学シートの製造、特に、光学補償フィルム等の製造において、配向不良に起因する表面の欠陥を大幅に低減させることができるラビング方法を用いた光学シートの製造方法を提供する。
【解決手段】基板を走行させながら、この基板の表面に回転するラビングローラを接触させて配向処理を施すラビング方法において、ラビングローラの表面に巻回するラビング布１のフィラメント４の径を１．０〜２．５デニールとする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ラビング装置及び光学シートの製造方法に係り、特に、表面の欠陥を大幅に低減した光学材料を得るのに好適なラビング装置及び光学シートの製造方法に関する。

近年、光学フィルムの需要が増加しつつある。この光学フィルムとしては、液晶セルに位相差板として使用される光学補償フィルムや、反射防止フィルム、防眩性フィルム等の各種の機能を有するフィルムが代表的である。

このような光学フィルムの製造方法の代表的なものとして、帯状可撓性の支持体（以下、「ウエブ」と言う）の表面にラビング処理（配向処理）を施し、次いで、ウエブの表面に各種塗布装置を使用して塗布液を塗布し、これを乾燥させ、その後に硬化させて各種組成の塗布膜（機能性膜）を形成する方法が挙げられる。

このような光学フィルムの製造等に導入されているラビング処理においては、ラビングローラの表面に巻回するラビング布の材質が配向結果に大きく影響することが従来より知られている。そして、ラビング布の材質に関する提案もなされている（特許文献１参照。）。

この特許文献１の提案は、片面にビスコースレーヨン・フィラメントからなる多数の毛房状カットパイルを有するビロード組織をなし、このカットパイルが地組織の地縦糸方向に所定角度傾斜した状態に、曲げ弾性変形可能となるように保持されているラビング布である。そして、この構成の布により、配向処理において、微細な溝を正確に形成できるとされている。
登録実用新案公報第３０３２８２０号

しかしながら、特許文献１においては、具体的な効果に関して触れられていることが少なく、配向性を向上させるには不十分である。また、光学補償フィルム等の製造に適用した場合において、画面欠点等の問題点に対する解決手段を見出すものではない。

また、従来においては、ラビング布に関して、フィラメント径やフィラメント密度に関して詳細な検討は何らなされていなかった。したがって、ラビングによる配向を良好ならしめるラビング布を得る指針は皆無に等しい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、光学材料の製造、特に、光学補償フィルム等の製造において、配向不良に起因する表面の欠陥を大幅に低減させることができるラビング方法、装置及び光学シートの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、帯状可撓性の支持体を走行させながら、該支持体の表面に回転するラビングローラを接触させて配向処理を施すラビング方法を用いた光学シートの製造方法において、前記ラビングローラの表面に巻回するラビング布のフィラメント径を１．０〜２．５デニールとすることを特徴とする光学シートの製造方法を提供する。

本発明によれば、ラビング処理において、ラビングローラの表面に巻回するラビング布のフィラメント径を１．０〜２．５デニールとする。すなわち、本発明者らは、ラビング布に関する各種検討をおこなった結果、ラビング布のフィラメント径の最適範囲を見出し、これにより、光学材料の製造、特に、光学補償フィルムの製造において、配向不良に起因する表面の欠陥を大幅に低減させることが可能となった。

なお、ラビング布のフィラメント径が１．０デニール未満の場合、ラビング不足により消光度が低減したり、フィラメントが磨耗しやすく配向性が不足となったりし、不具合を生じやすく、一方、ラビング布のフィラメント径が２．５デニール超の場合、ラビング布の弾性が高くなり過ぎ、配向膜を強く擦り過ぎて、微粉の発生により面状欠点を生じやすく、いずれも好ましくない。

ここで、光学材料とは、光学フィルムやタッチパネル、電子ペーパー等の各種の機能を有する材料を含むものであり、光学フィルムとは、光学補償フィルム、反射防止フィルム、防眩性フィルム等の各種の機能を有するフィルムをも含むものである。

本発明において、前記ラビング布のフィラメント密度を２５０００〜１５００００本／ｃｍ^２とすることが好ましい。本発明者らは、ラビング布に関する各種検討をおこなった結果、同様に、ラビング布のフィラメント密度の最適範囲を見出し、これにより、光学材料の製造、特に、光学補償フィルムの製造において、配向不良に起因する表面の欠陥を大幅に低減させることが可能となった。

すなわち、ラビング布のフィラメント密度が２５０００本／ｃｍ^２未満の場合、ラビング不足により消光度が低減したり、フィラメントが磨耗しやすく配向性が不足となったりし、不具合を生じやすく、一方、ラビング布のフィラメント密度が１５００００本／ｃｍ^２超の場合、フィラメントの抜けや脱落となりやすく、微粉の発生により面状欠点を生じやすく、また、コストアップとなり、いずれも好ましくない。

また、本発明において、前記ラビング布のフィラメントをレーヨンフィラメント繊維とすることが好ましい。このように、ラビング布のフィラメントをレーヨンフィラメント繊維とすれば、ラビング処理時に配向膜を最適な状態に制御しやすい。

また、本発明において、前記基板が帯状可撓性の支持体であることが好ましい。このような帯状可撓性の支持体に、本発明の効果が一層発揮できる。

また、本発明は、帯状可撓性の支持体を連続走行させながら、該支持体の表面に回転するラビングローラを接触させて配向処理を施し、配向処理後の該支持体の表面に塗布手段によって塗布液を塗布することにより機能性膜を形成する光学シートの製造方法において、前記ラビングローラの表面に巻回するラビング布のフィラメント径を１．０〜２．５デニールとすることを特徴とする光学シートの製造方法を提供する。

そして、本発明において、前記支持体が高分子フィルムであることが好ましい。

このような、帯状可撓性の支持体、特に支持体が高分子フィルムである光学補償フィルム等の光学材料の製造において、本発明の効果が一層発揮できる。

以上説明したように、本発明によれば、配向不良に起因する表面の欠陥を大幅に低減させることができる。

以下、添付図面に従って本発明に係るラビング装置及び光学シートの製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明に係るラビング装置及び光学シートの製造方法が適用される光学フィルムの製造ラインを示す説明図である。

光学フィルムの製造ライン１０は、図１に示されるように、送り出し機６６から透明支持体であるウエブ１６が送り出されるようになっている。ウエブ１６はガイドローラ６８によってガイドされて、除塵機１５Ａを経るようになっている。この除塵機１５Ａによってウエブ１６の表面に付着した塵を取り除くことができるようになっている。

除塵機１５Ａとしては公知の各種タイプのものが採用できる。たとえば、静電除塵した圧縮エア（窒素ガス）をウエブ１６の表面に吹き付け、ウエブ１６の表面に付着した塵を取り除く構成のものが採用できる。

除塵機１５Ａの下流にはバー塗布装置１１Ａが設けられており、配向膜形成用樹脂を含む塗布液がウエブ１６に塗布できるようになっている。この下流には、乾燥ゾーン７６Ａ、加熱ゾーン７８Ａが順次設けられており、ウエブ１６上に配向膜が形成できるようになっている。

図２は、バー塗布装置１１Ａの断面図である。バー塗布装置１１Ａにおいて、ワイヤーバー３０は、両端がベアリング（図示略）で支持され、そのベアリングの間にある部分は、バックアップブロック３２で支持されている。ワイヤーバー３０の端部はカップリングを介して図示しないモータに連結されている。

塗布液は、液供給口３３から供給され、一次側液溜り３４、更に連結管３５を経て二次側液溜り３６に充填されるようになっている。一次側液溜り３４と二次側液溜り３６の液面は、液面規制板３７により規制され、液面規制板３７からオーバーフローした塗布液は、オーバーフロー液溜り３８を介して液排出口３９から排出されるようになっている。

排出された塗布液は、粘度調整室４０で、新たな塗布液を加え、必要により溶剤を加えることにより、適当な粘度に調整され、ポンプ４１で送液されながら、フィルタ４２でろ過された後再び液供給口３３に送られるようになっている。なお、フィルタ４２の上流には密度計４３が配置されており、この密度計４３による液密度の情報を基に粘度調整が行なわれるようにされている。

塗布液の塗布は、搬送されるウエブ１６の表面に、ワイヤーバー３０を接触又は塗布液を介して接触することにより行なわれる。ワイヤーバー３０は、一般に直径５〜２０ｍｍのロッドに直径２０〜１５０μｍのワイヤを密に巻付けたもので、これをウエブ１６の搬送方向と同方向に、且つ搬送速度とほぼ同速度で回転させ、一次側液溜り３４から引き揚げられた塗布液をウエブ１６に接触させることにより塗布が行なわれる。

なお、塗布手段としてのバー塗布装置１１Ａ（１１Ｂ）は一例であり、これ以外の形式の塗布手段を採用してもよい。このような塗布手段としては、グラビアコータ、ロールコータ（トランスファロールコータ、リバースロールコータ等）、ダイコータ、エクストルージョンコータ、ファウンテンコータ、カーテンコータ、ディップコータ、スプレーコータ又はスライドホッパ等が採用できる。

図１において、塗布液の塗布、乾燥後、ウエブ１６はガイドローラ６８によってガイドされて、ラビング処理装置７０に送りこまれようになっている。このラビング処理装置７０は、直列に設けられた同一仕様の２台のラビング処理装置７０Ａ、７０Ｂにより構成されている。ラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）は、ポリマー層（配向膜）にラビング処理を施すべく設けられている。ラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）の上流には除塵機７１Ａ（７１Ｂ）が設けられており、ウエブ１６の表面に付着した塵を取り除くことができるようになっている。

ラビング処理装置７０Ａ（７０Ｂ）は、ポリマー層にラビング処理を施すための装置であり、本例ではラビングローラ７２Ａ、７２Ｂによる２段のローラ構成となっている。なお、ビング処理装置７０として、１段のローラ構成も採用できる。

ラビング処理装置７０Ａ（７０Ｂ）は、外周表面に後述するラビング用の布が巻付けられたラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）を回転駆動させ、たとえば、１０００ｒｐｍ程度まで回転速度を制御することができるようになっている。ラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）の形状は、たとえば、外径が１５０ｍｍであり、長さが、ラビング角度をつけた状態でもウエブ１６の幅より若干長くなるローラ状にできる。また、ラビング処理装置７０Ａ（７０Ｂ）は、任意のラビング角度に調整できるように、ウエブ１６の走行方向に対して水平面で回転自在とできるようになっている。

ラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）の上方には、ローラステージ８４Ａ（８４Ｂ）が設けられており、このローラステージ８４Ａ（８４Ｂ）の下面にスプリングを介してバックアップローラ８６Ａ（８６Ｂ）、８８Ａ（８８Ｂ）が回動自在に取り付けられている。バックアップローラ８６Ａ（８６Ｂ）、８８Ａ（８８Ｂ）には、ウエブ１６のテンションを検出する機構が備えられており、ラビング時のテンションの管理を行なうことができるようになっている。

更に、バックアップローラ８６Ａ（８６Ｂ）、８８Ａ（８８Ｂ）は上下の調整が可能となっており、ローラを上下に移動させてウエブ１６のラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）へのラップ角を調整することができるようになっている。

以上の構成により、ウエブ１６がバックアップローラ８６Ａ（８６Ｂ）、８８Ａ（８８Ｂ）により上部から押えられながら、下側より押圧されたラビングローラ７２Ａ（７２Ｂ）によりウエブ１６表面（下面）の樹脂層がラビングされるようになっている。

ラビング処理装置７０の下流には除塵機１５Ｂが設けられており、ウエブ１６の表面に付着した塵を取り除くことができるようになっている。

除塵機１５Ｂの下流にはバー塗布装置１１Ｂが設けられており、ディスコネマティック液晶を含む塗布液がウエブ１６に塗布できるようになっている。バー塗布装置１１Ｂの構成は、既述のバー塗布装置１１Ａ（図２参照）と同様である。

バー塗布装置１１Ｂの下流には、乾燥ゾーン７６Ｂ、加熱ゾーン７８Ｂが順次設けられており、ウエブ１６上に液晶層が形成できるようになっている。更に、この下流には紫外線ランプ８０が設けられており、紫外線照射により、液晶を架橋させ、所望のポリマーを形成できるようになっている。そして、検査装置８４で検査され、ラミネート機８８より送り出される保護フィルム８８Ａがウエブ１６にラミネートされ、この下流に設けられた巻取り機８２により、ポリマーが形成されたウエブ１６が巻き取られるようになっている。

本実施の形態において、光学フィルムの製造ライン１０全体、特にバー塗布装置１１Ａ、１１Ｂは、クリーンルーム等の清浄な雰囲気に設置するとよい。その際、清浄度はクラス１０００以下が好ましく、クラス１００以下がより好ましく、クラス１０以下が更に好ましい。

次に、本発明の特徴部分であるラビング布について説明する。図３は、ラビング布１の構成を示す部分拡大斜視図である。このラビング布１は、地組織の経糸２と地組織の緯糸３とが格子状に織られた基布にフィラメント４が織り込まれたものである。このうち、図３（Ａ）に示されるように、フィラメント４が３本の緯糸３に織り込まれたものをＷ組織と称し、図３（Ｂ）に示されるように、フィラメント４が１本の緯糸３に織り込まれたものをＶ組織と称している。

基布としては、たとえばナイロン６・６（登録商標）等のポリアミド系、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系、ポリエチレン等のポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリアクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアクリル系、ポリシアン化ビニリデン系、ポリフルオロエチレン系、ポリウレタン系等の合成繊維、絹、綿、羊毛、セルロース系、セルロースエステル系等の天然繊維、再生繊維（レーヨン、アセテート等）の中から選ばれる１種又は２種以上を組み合わせた繊維が挙げられる。

これらの繊維素材において、好ましくは、ナイロン６、ナイロン６・６（登録商標）等のポリアミド系、ポリアクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアクリル系、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系、再生繊維としてのセルロース系、セルロースエステル系であるレーヨン及びアセテートが挙げられる。

この基布の経糸２及び緯糸３は、たとえば１．４デニールの繊維が７０本より合わされて約１００デニールのフィラメントとなっている状態で使用される。このような経糸２及び緯糸３としては、たとえば旭化成社製のキュプラレーヨン（ベンベルグ）フィラメント繊維が好ましく使用できる。

フィラメント４としては、径が１．０〜２．５デニールのものが求められる。特に好ましくは、径が１．５〜２．０デニールである。フィラメント径が１．０デニール未満の場合、ラビング不足により消光度が低減したり、フィラメントが磨耗しやすく配向性が不足となったりし、不具合を生じやすく、一方、ラビング布のフィラメント径が２．５デニール超の場合、ラビング布の弾性が高くなり過ぎ、配向膜を強く擦り過ぎて、微粉の発生により面状欠点を生じやすく、いずれも好ましくない。

フィラメント４の密度は、２５０００〜１５００００本／ｃｍ^２とすることが好ましい。フィラメント密度が２５０００本／ｃｍ^２未満の場合、ラビング不足により消光度が低減したり、フィラメントが磨耗しやすく配向性が不足となったりし、不具合を生じやすく、一方、ラビング布のフィラメント密度が１５００００本／ｃｍ^２超の場合、フィラメントの抜けや脱落となりやすく、微粉の発生により面状欠点を生じやすく、また、コストアップとなり、いずれも好ましくない。

また、フィラメント４の材質は、レーヨンフィラメント繊維とすることが好ましい。このようなフィラメント４としては、たとえばＥＮＫＡ社製のレーヨンフィラメント繊維が好ましく使用できる。

ラビング布において、フィラメント４が基布（経糸２及び緯糸３）から抜け落ちないよう、目止め剤を用いることができる。本発明に用いられる目止め剤としては、たとえば、ポリビニル系、ポリオレフイン系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系、合成ゴム系、エポキシ系、フェノール系、これらに含まれないアクリル系等の合成樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂／エマルジョン型、酢酸ビニル樹脂／トルエン溶剤型、から選ばれる１種又は２種以上のブレンド物又はこれらを組み合わせた共重合体エマルジョンが挙げられる。

次に、光学フィルムを構成する各素材について説明する。本発明の光学シートの製造方法により得られる光学補償シートは、透明樹脂フィルム、その上に設けられた配向膜及び配向膜上に形成されたディスコネマティック相の液晶層（光学異方層とも言う）からなる基本構成を有する。

上記透明樹脂フィルムの材料としては、透明である限りどのような材料でも使用することができる。光透過率が８０％以上を有する材料が好ましく、特に正面から見た時に光学的等方性を有するものが好ましい。

したがって、透明樹脂フィルムは、小さい固有複屈折を有する材料から製造することが好ましい。このような材料としては、セルローストリアセテート｛市販品の例、ゼオネックス（日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（日本合成ゴム（株）製）及びフジタック（富士写真フイルム（株）製）｝を使用することができる。更に、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン及びポリエーテルスルホンなどの固有複屈折率の大きい素材であっても、溶液流延、溶融押し出し等の条件、更には縦、横方向に延伸状検討を適宜設定することにより、得ることができる。

透明支持体（透明樹脂フィルム）面内の主屈折率をｎｘ、ｎｙ、厚さ方向の主屈折率をｎｚ、フイルムの厚さをｄとしたとき、三軸の主屈折率の関係がｎｚ＜ｎｙ＝ｎｘ（負の一軸性）を満足し、式｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄで表されるレタデーションが、２０ｎｍから４００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）であることが好ましい。

ただし、ｎｘとｎｙの値は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等しければ充分である。具体的には、｜ｎｘ−ｎｙ｜／｜ｎｘ−ｎｚ｜≦０．３であれば実用上問題はない。｜ｎｘ−ｎｙ｜×ｄで表される正面レターデーションは、５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることが更に好ましい。

配向膜は、一般に透明支持体上に設けられる。配向膜は、その上に設けられる液晶性ディスコティック化合物の配向方向を規定するように機能する。そしてこの配向が、光学補償シートから傾いた光軸を与える。

配向膜は、光学異方層に配向性を付与できるものであれば、どのような層でも良い。配向膜の好ましい例としては、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理された層を挙げることができる。

配向膜用の有機化合物の例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸／メタクリル酸共重合体、スチレン／マレインイミド共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、スチレン／ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル／塩化ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネート等のポリマー及びシランカップリング剤等の化合物を挙げることができる。

好ましいポリマーの例としては、ポリイミド、ポリスチレン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリビニルアルコール及びアルキル基（炭素原子数６以上が好ましい）を有する変性ポリビニルアルコールを挙げることができる。これらのポリマーの層を配向処理することにより得られる配向膜は、液晶性ディスコティック化合物を斜めに配向させることができる。

上記ポリマーの中で、ポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールが好ましい。ポリビニルアルコールとしては、たとえば鹸化度７０〜１００％のものであり、一般に鹸化度８０〜１００％のものであり、より好ましくは鹸化度８５乃至９５％のものである。重合度としては、１００〜３０００の範囲が好ましい。

変性ポリビニルアルコールとしては、共重合変性したもの（変性基として、たとえば、ＣＯＯＮａ、Ｓｉ（ＯＸ）_３、Ｎ（ＣＨ_３）_３・Ｃｌ、Ｃ_９Ｈ_１９ＣＯＯ、ＳＯ_３、Ｎａ、Ｃ_１２Ｈ_２５等が導入される）、連鎖移動により変性したもの（変性基として、たとえば、ＣＯＯＮａ、ＳＨ、Ｃ_１２Ｈ_２５等が導入されている）、ブロック重合による変性をしたもの（変性基として、たとえば、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ_２、ＣＯＯＲ、Ｃ_６Ｈ_５等が導入される）等のポリビニルアルコールの変性物を挙げることができる。重合度としては、１００〜３０００のも範囲が好ましい。これらの中で、鹸化度８０〜１００％の未変性乃至変性ポリビニルアルコールであり、より好ましくは鹸化度８５乃至９５％の未変性ないしアルキルチオ変性ポリビニルアルコールである。

変性ポリビニルアルコールとして、特に、下記一般式（１）：

（但し、Ｒ１ は無置換のアルキル基又はアクリロイル基、メタクリロイル基あるいはエポキシ基で置換されたアルキル基を表わし、Ｗはハロゲン原子、アルキル基又はアルコキシ基を表わし、Ｘは活性エステル、酸無水物及び酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群を表わし、ｌは０または１を表わし、そしてｎは０〜４の整数を表わす。）で表わされる化合物とポリビニルアルコールとの反応物が好ましい。

上記反応物（特定の変性ポリビニルアルコール）は、更に下記一般式（２）：

（但し、Ｘ１ は活性エステル、酸無水物及び酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群を表わし、そしてｍは２〜２４の整数を表わす。）で表わされる化合物とポリビニルアルコールとの反応物が好ましい。

本発明の一般式（１）及び一般式（２）により表される化合物と反応させるために用いられるポリビニルアルコールとしては、上記変性されていないポリビニルアルコール及び上記共重合変性したもの、すなわち連鎖移動により変性したもの、ブロック重合による変性をしたもの等のポリビニルアルコールの変性物、を挙げることができる。

上記特定の変性ポリビニルアルコールの好ましい例としては、下記の化合物を挙げることができる。これらは、特願平７−２０５８３号明細書に詳しく記載されている。

上記一般式のｘ、ｙ及びｚ（単位モル％）の例を下記に示す。
ポリマーＡ：ｘ＝８７．８、ｙ＝０．２、ｚ＝１２．０
ポリマーＢ：ｘ＝８８．０、ｙ＝０．００３、ｚ＝１２．０
ポリマーＣ：ｘ＝８７．８６、ｙ＝０．１４、ｚ＝１２．０
ポリマーＤ：ｘ＝８７．９４、ｙ＝０．０６、ｚ＝１２．０
ポリマーＥ：ｘ＝８６．９、ｙ＝１．１、ｚ＝１２．０
ポリマーＦ：ｘ＝９８．５、ｙ＝０．５、ｚ＝１．０
ポリマーＧ：ｘ＝９７．８、ｙ＝０．２、ｚ＝２．０
ポリマーＨ：ｘ＝９６．５、ｙ＝２．５、ｚ＝１．０
ポリマーＩ：ｘ＝９４．９、ｙ＝４．１、ｚ＝１．０

上記一般式のｎ、ｘ、ｙ及びｚ（単位モル％）の例を下記に示す。
ポリマーＪ：ｎ＝３、ｘ＝８７．８、ｙ＝０．２、ｚ＝１２．０
ポリマーＫ：ｎ＝５、ｘ＝８７．８５、ｙ＝０．１５、ｚ＝１２．０
ポリマーＬ：ｎ＝６、ｘ＝８７．７、ｙ＝０．３、ｚ＝１２．０
ポリマーＭ：ｎ＝８、ｘ＝８７．７、ｙ＝０．３、ｚ＝１２．０
下記のポリマーを構成する各単位の数値は、モル％で示した。

また、ＬＣＤの配向膜として広く用いられているポリイミド膜（好ましくはフッ素原子含有ポリイミド）も有機配向膜として好ましい。これはポリアミック酸（たとえば、日立化成（株）製のＬＱ／ＬＸシリーズ、日産化学（株）製のＳＥシリーズ等）を支持体面に塗布し、１００〜３００°Ｃで０．５〜１時間焼成した後、ラビングすることにより得られる。

また前記ラビング処理において、配向膜表面とラビング布の相対速度は、５０〜１０００ｍ／分が一般的で、特に１００〜５００ｍ／分が好ましい。

上記ディスコティックネマティック相の液晶層は、配向膜上に形成される。本発明の液晶層は、液晶性ディスコティック化合物を配向後冷却固化させる、あるいは重合性の液晶性ディスコティック化合物の重合（硬化）により得られる負の複屈折を有する層である。

上記のディスコティック化合物の例としては、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．、７１巻、１１１頁（１９８１年）に記載されているベンゼン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．、１２２巻、１４１頁（１９８５年）、Ｐｈｙｓｉｃｓ ｌｅｔｔ．、Ａ，７８巻、８２頁（１９９０）に記載されているトルキセン誘導体、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０頁（１９８４年）に記載されたシクロヘキサン誘導体及びＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告、Ｊ．Ｃｈｅｍ．、Ｃｏｍｍｕｎ．、１７９４頁（１９８５年）、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、１１６巻、２６５５頁（１９９４年）に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルなどを挙げることができる。

上記ディスコティック（円盤状）化合物は、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射線状に置換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコティック液晶とよばれるものが含まれる。ただし、分子自身が負の一軸性を有し、一定の配向を付与できるものであれば上記記載に限定されるものではない。

上記ディスコティック化合物の好ましい例を下記に示す。

上記ディスコネマティック相の液晶層は、前述したように一般にディスコティック化合物及び他の化合物を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱し、その後配向状態（ディスコティックネマチック相）を維持して冷却することにより得られる。

あるいは、上記液晶層は、ディスコティック化合物及び他の化合物（更に、たとえば重合性モノマー、光重合開始剤）を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度まで加熱したのち重合させ（ＵＶ光の照射等により）ることにより得られる。本発明に用いるディスコティック液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度としては、７０〜３００°Ｃが好ましく、特に７０〜１７０°Ｃが好ましい。

たとえば、支持体（透明樹脂フィルム）側のディスコティック化合物の配向時のチルト角は、一般に、ディスコティック化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法の選択することにより、調整することができる。また、表面側（空気側）のディスコティック単位の傾斜角は、一般にディスコティック化合物あるいはディスコティック化合物とともに使用する他の化合物（例、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマー）を選択することにより調整することができる。更に、傾斜角の変化の程度も上記選択により調整することができる。

上記可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマーとしては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物のチルト角が与えられるか、あるいは配向を阻害しない限り、どのような化合物も使用することができる。これらの中で、重合性モノマー（例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基及びメタクリロイル基を有する化合物）が好ましい。上記化合物は、ディスコティック化合物に対して一般に１〜５０重量％（好ましくは５〜３０重量％）の量にて使用される。

上記ポリマーとしては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物にチルト角を与えられる限り、どのようなポリマーでも使用することができる。ポリマー例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース及びセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。

上記ポリマーは、液晶性ディスコティック化合物の配向を阻害しないように、ディスコティック化合物に対して一般に０．１〜１０重量％（好ましくは０．１〜８重量％、特に０．１〜５重量％）の量にて使用される。

得られるディスコティックネマティック相の液晶層（光学異方層）は、一般に光学補償シートの法線方向から傾いた方向に、０以外のレターデーションの絶対値の最小値を有する（光軸を持たない）。

ＴＮ−ＬＣＤ及びＴＦＴ−ＬＣＤの視野角特性を改善するために、Ｒｅの絶対値の最小値を示す方向が、光学異方層の法線４４から５〜５０度（傾きの平均値）傾いていることが好ましく、更に１０〜４０度が好ましい（上記β）。

更に、上記シートは、下記の条件：
５０≦［（ｎ３ ＋ｎ２ ）／２−ｎ１ ］×Ｄ≦４００（ｎｍ）
（但し、Ｄはシートの厚さ）を満足することが好ましく、更に下記の条件：
１００≦［（ｎ３ ＋ｎ２ ）／２−ｎ１ ］×Ｄ≦４００（ｎｍ）
を満足することが好ましい。

ディスコネマティック相の液晶層を形成するための塗布液は、ディスコティック化合物及び前述の他の化合物を溶剤に溶解することにより作製することができる。

上記溶剤の例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）及びピリジン等の極性溶剤；ベンゼン及びヘキサン等の無極性溶剤；クロロホルム及びジクロロメタン等のアルキルハライド類；酢酸メチル及び酢酸ブチル等のエステル類；アセトン及びメチルエチルケトン等のケトン類；及びテトラヒドロフラン及び１，２−ジメトキシエタン等のエーテル類を挙げることができる。アルキルハライド類及びケトン類が好ましい。溶剤は単独でも、組合わせて使用しても良い。

上記光学異方層は、前述したように、上記塗布溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでガラス転移温度以上に加熱し（その後所望により硬化させ）、冷却することにより得られる。

次に、図１に示される光学フィルムの製造ライン１０を使用した光学フィルムの製造方法について説明する。先ず、送り出し機６６から、厚さが４０〜３００μｍのウエブ１６が送り出される。

ウエブ１６はガイドローラ６８によってガイドされて除塵機１５Ａを経、ウエブ１６の表面に付着した塵が取り除かれる。除塵機１５Ａの下流において、バー塗布装置１１Ａにより配向膜形成用樹脂を含む塗布液がウエブ１６に塗布される。そして、乾燥ゾーン７６Ａ、加熱ゾーン７８Ａによりウエブ１６上に配向膜が形成される。

乾燥ゾーン７６Ａ、加熱ゾーン７８Ａを経たウエブ１６は、ラビング処理装置７０に送りこまれ、ラビングローラ７２Ａ、７２Ｂによってポリマー層がラビング処理される。

次に、除塵機１５Ｂにより、ウエブ１６の表面に付着した塵が取り除かれる。そして、バー塗布装置１１Ｂによりディスコネマティック液晶を含む塗布液がウエブ１６に塗布される。

この後に、乾燥ゾーン７６Ｂ、加熱ゾーン７８Ｂを経て、液晶層が形成される。更に紫外線ランプ８０により液晶層を照射し、液晶を架橋させることにより、所望のポリマーが形成される。そして、このポリマーが形成されたウエブ１６は巻取り機８２により巻き取られる。

以上、本発明に係る光学フィルムの製造方法及び装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。

たとえば、本実施形態では、配向膜の塗布、ラビング、ディスコネマティック液晶を含む塗布液の塗布等の一連の工程が、送り出し機６６から巻取り機８２まで一貫して行われているが、これ以外の工程をも採用できる。図４は、この光学フィルムの製造ライン１０‘を示す説明図である。なお、図１と同一、類似の部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この製造ラインにおいては、ラビング処理装置７０の上流側における配向膜の形成工程が省略されている。すなわち、別ラインにおいて配向膜が形成されたウエブ１６が送り出し機６６から供給されるようになっている。

また、本実施形態において、塗布液としてディスコネマティック液晶を含む塗布液が例示されているが、他の種類の光学フィルム用の塗布液、光学フィルム用以外の塗布液等も採用することもできる。

図１に示される光学フィルムの製造ライン１０を使用して各種の条件で光学フィルム（光学補償フィルム）の製造を行った。

図１に示される光学フィルムの製造ライン１０（前半部分）において、トリアセチルセルロース（フジタック、富士写真フィルム（株）製、厚さ：１００μｍ、幅：５００ｍｍ）の長尺状のウエブ１６の一方の側に、長鎖アルキル変性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）５重量％の溶液を塗布し、９０°Ｃで４分間乾燥させた後、ラビング処理を行って膜厚２．０μｍの配向膜形成用樹脂層を形成した。ウエブ１６の搬送速度は、２０ｍ／分とした。

ラビング処理装置７０において、ウエブ１６を連続して２０ｍ／分で搬送しながら、樹脂層表面にラビング処理を施した。ラビング処理は、ラビングローラ７２の回転数を３００ｒｐｍにて行なった。ラビング布１としては、実施例として５種類、比較例として４種類のものを使用した。

実施例１は、ラビング布１のフィラメント径が１．５デニールであり、フィラメント密度が１４６０００本／ｃｍ^２である。実施例２は、ラビング布１のフィラメント径が２．０デニールであり、フィラメント密度が２８０００本／ｃｍ^２である。実施例３は、ラビング布１のフィラメント径が２．１デニールであり、フィラメント密度が２８０００本／ｃｍ^２である。実施例４は、ラビング布１のフィラメント径が２．５デニールであり、フィラメント密度が２５６００本／ｃｍ^２である。実施例５は、ラビング布１のフィラメント径が１．０デニールであり、フィラメント密度が１４６０００本／ｃｍ^２である。

比較例１は、ラビング布１のフィラメント径が２．６デニールであり、フィラメント密度が２５６００本／ｃｍ^２である。比較例２は、ラビング布１のフィラメント径が３．０デニールであり、フィラメント密度が２５６００本／ｃｍ^２である。比較例３は、ラビング布１のフィラメント径が１．０デニールであり、フィラメント密度が１６００００本／ｃｍ^２である。比較例４は、ラビング布１のフィラメント径が０．９デニールであり、フィラメント密度が２４０００本／ｃｍ^２である。

なお、ラビング布１の目止め剤としては、全ての例において、アクリル樹脂の目止め剤を使用した。

ラビング処理の後、得られた配向膜を有するウエブ１６を、連続して２０ｍ／分で搬送しながら、配向膜上に、ディスコティック化合物ＴＥ−８の（３）とＴＥ−８の（５）の重量比で４：１の混合物に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）を上記混合物に対して１重量％添加した混合物の１０重量％メチルエチルケトン溶液（塗布液）を、バー塗布装置１１Ｂにて、塗布量５ｍｌ／ｍ^２で塗布し、次いで、乾燥ゾーン７６Ｂ及び加熱ゾーン７８Ｂを通過させた。

乾燥ゾーン７６Ｂには０．１ｍ／秒の風を送り、加熱ゾーン７８Ｂは１３０°Ｃに調製した。ウエブ１６は、塗布後３秒後に乾燥ゾーン７６Ｂに入り、更に３秒後に加熱ゾーン７８Ｂに入った。ウエブ１６は加熱ゾーン７８Ｂを約３分で通過した。

次いで、この配向膜及び液晶層が塗布されたウエブ１６を、連続して２０ｍ／分で搬送しながら、液晶層の表面に紫外線ランプ８０により紫外線を照射した。すなわち、加熱ゾーン７８Ｂを通過したウエブ１６に、紫外線ランプ８０（出力：１６０Ｗ／ｃｍ、発光長：１．６ｍ）により、照度６００ｍＷの紫外線を４秒間照射し、液晶層を架橋させた。

更に、配向膜及び液晶層が形成されたウエブ１６は、検査装置８４により表面の光学特性が測定され、検査され、次いで、液晶層表面に保護フィルム８８Ａがラミネート機８８により積層され、巻取り機８２により巻き取られ、光学補償フィルムが得られた。

得られた光学補償フィルムの評価を行った。評価は、１）消光度による配向性の評価、２）シュリーレン故障による配向性の評価、３）掃きスジの評価、４）塵埃個数の評価、
の４種である。

１）消光度による配向性の評価
消光度による配向性の評価には、大塚電子株式会社製の消光度測定装置を使用した。この装置において、測定波長を５５０ｎｍとし、パラニコル配置の偏光板の透過率を１００％とした。そして、クロスニコルに配置した２枚のディスコティツク液晶の配向性の評価を行った。消光度による配向性の評価では、消光度が低いほど配向性が高いことを意味する。

２）シュリーレン故障による配向性の評価
シュリーレン故障による配向性の評価には、偏光顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ社製、型番：ＥＣＬＩＰＳＥ Ｅ６００ ＰＯＬ）による写真撮影を採用した。このシュリーレン故障とは、液晶相の配向性が悪化した際に生じるブツ故障である。ブツの個数（シュリーレン個数）により評価を行った。

３）掃きスジの評価
配向欠点である掃きスジの評価には、偏光顕微鏡（Ｎｉｋｏｎ社製、型番：ＥＣＬＩＰＳＥ Ｅ６００ ＰＯＬ）による写真撮影を採用した。この掃きスジとは、液晶の配向状態に起因する直線状のスジ欠点である。掃きスジの評価は、以下の４段階評価による。◎：配向性良好、○：通常レベル、△：配向性若干悪い、×：配向性不良。

４）塵埃個数の評価
塵埃個数の評価は、塵埃測定器（近藤工業社製、商品名：マイクロエア−３００ＢＳ）による粒径が０．３μｍ以下の塵埃の個数のカウントで行った。

ラビング布の条件、及び上記評価結果を図５（Ａ）の表に示す。この表において、上記の評価１）〜４）の総合した評価をも記した。総合評価は、以下の４段階評価による。◎：非常に良好、○：良好、△：マージナル、×：不良。

また、ラビング布の条件、及び総合評価を図５（Ｂ）の表に示す。このうち、縦欄は、ラビング布のフィラメント径であり、横欄は、ラビング布のフィラメント密度である。

表の結果より、ラビング布のフィラメント径が１．０〜２．５デニールであり、ラビング布のフィラメント密度が２５０００〜１５００００本／ｃｍ^２の条件では配向性等の総合評価が良好であることが解った。

更に、ラビング布の条件、及び総合評価を図６のグラフに示す。このグラフにおいて、横軸は、ラビング布のフィラメント径であり、縦軸は、ラビング布のフィラメント密度である。このグラフにおいても、ラビング布のフィラメント径が１．０〜２．５デニールであり、ラビング布のフィラメント密度が２５０００〜１５００００本／ｃｍ^２の条件、すなわち、グラフ中の矩形の内部では配向性等の総合評価が良好であることが解る。

一方、グラフ中の矩形の右側では、３）掃きスジの評価、及び、４）塵埃個数の評価が不良であり、グラフ中の矩形の左側では、１）消光度による配向性の評価がＮＧであり、グラフ中の矩形の上側では、４）塵埃個数の評価がＮＧであり、また、コスト高となる条件であり、グラフ中の矩形の下側では、２）シュリーレン故障による配向性の評価がＮＧであり、いずれの不適な条件である。

本発明に係るラビング装置及び光学シートの製造方法が適用される光学フィルムの製造ラインを示す説明図 バー塗布装置の構成を示す断面図 ラビング布の構成を示す部分拡大斜視図 本発明に係るラビング装置及び光学シートの製造方法が適用される光学フィルムの製造ラインの他の例を示す説明図 実施例の結果を示す表 実施例の結果を示すグラフ

符号の説明

１…ラビング布、２…経糸、３…緯糸、４…フィラメント、１０…光学フィルムの製造ライン、１１…バー塗布装置、１６…ウエブ、６６…送り出し機、６８…ガイドローラ、７０…ラビング処理装置、７２…ラビングローラ、７６…乾燥ゾーン、７８…加熱ゾーン、８０…紫外線ランプ、８２…巻取り機、８４…ローラステージ、８６、８８…バックアップローラ

Claims (5)

1. 帯状可撓性の支持体を走行させながら、該支持体の表面に回転するラビングローラを接触させて配向処理を施すラビング方法を用いた光学シートの製造方法において、
   前記ラビングローラの表面に巻回するラビング布のフィラメント径を１．０〜２．５デニールとすることを特徴とする光学シートの製造方法。
2. 前記ラビング布のフィラメント密度を２５０００〜１５００００本／ｃｍ^２とすることを特徴とする請求項１に記載の光学シートの製造方法。
3. 前記ラビング布のフィラメントをレーヨンフィラメント繊維とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学シートの製造方法。
4. 前記支持体が高分子フィルムである請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学シートの製造方法。
5. 帯状可撓性の支持体を走行させながら、該支持体の表面に回転するラビングローラを接触させて配向処理を施すラビング装置において、
   前記ラビングローラの表面に巻回するラビング布のフィラメント径が１．０〜２．５デニールとなっていることを特徴とするラビング装置。

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