JP5309437B2 - 偏光照射装置、光配向膜用配向装置、及びそれを使用して得た光配向膜 - Google Patents

Description

本発明は、主に光配向膜を配向させる際に使用する偏光照射装置に関する。

液晶配向膜のひとつである光配向膜は、基板上にアゾ基等の光配向性を含有する層を設け、該層に異方性を有する光を照射して液晶配向機能を生じさせた膜である。非接触で液晶配向能を生じさせることができるので傷や発塵を避けることができ、配向方向は光の偏光方向により制御できる等の特徴を有することから、ラビング配向膜に代わる配向膜として開発が進んでいる。

液晶配向膜は、電圧無印加時の液晶を一定方向に整列させる目的で液晶表示素子のパネル内部に配置したり、重合性液晶を配向させた状態で硬化させて得る位相差膜の、重合性液晶を配向させる目的で使用する。
近年、液晶表示素子や位相差膜の大型化や多形状化、軽量化、偏光板と位相差膜との積層効率化の要望に伴い、光配向膜も、大面積の基板や所望の形状の基板に任意の配向方向で直接作成する需要が増えてきた。また基板も、軽量化に伴ってガラスからプラスチックへと変更が進んでいる。
この需要に伴い、偏光照射装置も、大面積や任意の形状の基板に簡単に対応でき、偏光方向を任意の方向に変えることができ、且つ一度に偏光を均一に照射できるような装置が求められている。

偏光照射装置は、通常、紫外線ランプと、偏光フィルタや偏光ビームスプリッターの組み合わせからなる。偏光フィルタや偏光ビームスプリッターとしては、断面がプリズムと同じ鋸歯状である硝材上に誘電体多層膜を形成した偏光フィルタや、直角プリズムの斜面に偏光分離膜を蒸着した２個の直角プリズムを組み合わせた偏光ビームスプリッターが知られている。（例えば、特許文献１，２，３参照）
しかし、断面がプリズムと同じ鋸歯状である硝材上に誘電体多層膜を形成した偏光フィルタは、蒸着やスパッタリングにより誘電体多層膜を形成する場合、表面が平面でないため均一な膜厚の多層膜を得ることが困難であるという問題がある。又、プリズムを組み合わせた偏光ビームスプリッターは、通常直角プリズムの斜面を接着剤によって貼り合わせるため、紫外線領域の光により接着剤部分が光劣化し、光の透過率が低下する問題がある。

これに対し、プリズム材料の屈折率とほぼ同じ液体をプリズム間に流し、接着剤を使用せずに直角プリズムを密接した偏光ビームスプリッターが提案されている。（例えば、特許文献４参照）しかし、個々のプリズムに重量があるので、大面積基板照射に対応させるべく複数の偏光ビームスプリッターを組み合わせた場合、相当の重量となる。また、液体を流すので大がかりな装置を必要とし、大面積や任意の形状の基板に対応させたい場合に、組み立てや組み直しが容易ではないといった欠点があった。

一方、プラスチックの長尺フィルムへの直接塗布を特徴とする生産性の高いロールツウロール法等で光配向処理をする場合には、ロール間に配向未処理の光配向膜用材料を塗工したフィルムを一定張力で張った状態で搬送し、フィルム面の塗工面側または裏面側に偏光フィルタ及び光源を設置し、適宜偏光の振動方向角度を設定した状態で偏光を照射する。しかしこの際、プラスチックフィルムを基板に使用した場合は、フィルムの張力に起因するシワまたは温度上昇に伴う変形がフィルム中に生じることがあり、任意の場所に均一に偏光を照射できないといった問題があった。

特開昭６１−２６２７０５号公報 特開平３−１３２６０３号公報 特開平５−２１５９１９号公報 特開２０００−３３８３２８号公報

本発明が解決しようとする課題は、軽量で、大面積や任意の形状の基板に対応させたい場合にも組み立てや組み直しが簡単な偏光フィルタを使用し、且つ、プラスチックフィルムを基板とする被照射体に対し、任意の場所に均一に偏光を照射可能な偏光照射装置を提供することにある。

発明者らは、誘電体層を形成した複数の平板を、誘電体層が連続層となり、且つ平板横(断面)方向からみて、該誘電体層がジグザグ型となるように組み合わせた、薄型軽量の偏光フィルタを使用し、被照射体を静電チャックで保持することで、上記課題を解決した。

即ち本発明は、偏光フィルタにより得られた偏光を被照射体に照射する偏光照射装置であって、
前記偏光フィルタが、表面に誘電体層が設けられ、且つ該誘電体層が設けられた表面に対し、斜めに加工された端面を備えた複数の平板を、該誘電体層が連続層を形成し、且つ該連続層の断面が一定の角度で折れ曲がったジグザク形状となるように該端面を密接させた状態で拘持してなる偏光フィルタであり、
被照射体を静電チャックで保持しながら偏光を照射する偏光照射装置を提供する。

また、本発明は、前記記載の偏光照射装置を用いた光配向膜用配向装置を提供する。

また、本発明は、前記記載の光配向膜用配向装置により得られた光配向膜を提供する。

また、本発明は、重合性液晶組成物を、配向機能を有する基板上に塗布し配向させた状態で重合させて得られる光学異方体であって、前記配向機能を有する基板が、前記記載の光配向膜を有する基板である光学異方体を提供する。

また、本発明は、前記記載の光配向膜を液晶配向膜として使用する液晶パネルを提供する。

また、本発明は、前記記載の光学異方体を位相差膜として使用する液晶パネルを提供する。

本発明によれば、液晶パネルに使用する光学異方体や液晶配向膜として好適に使用できる大面積や任意の形状の光配向膜を得ることが可能になる。

（偏光フィルタ）
本発明で使用する偏光フィルタの具体的態様を図１に示す。図１は本発明で使用する偏光フィルタを斜めから見た図であり、図２は図１のＡ方向から見た図である。表面に誘電体層を有する平板を誘電体層が実質的に連続層をなすように複数組み合わせることで、一方向に角度が一定な山と谷がジグザグ状に連続した面を形成する。ここで「連続層をなす」とは、隣り合う誘電体層間の隙間から光が漏れて（即ち、誘電体層を透過せず分離されない状態の光が光源の反対側に到達してしまうこと）しまうような隙間は存在しない状態を表す。通常は、隣り合う平板同士が接する面を研磨加工し、ぴったり重ね合わせるように設置すれば、その隙間から光が漏れるようなことは殆どない。あるいは、平板同士が接する面を、平板の屈折率と同等の屈折率を有する接着剤や液体等で接着又は密着させてもよく、隙間を透過する光または隙間に照射される入射光を遮る必要最小限度の薄い遮蔽板を設置してもよい。直角プリズムの斜面を貼り合わせるのと違い、密接面が点又は線であるため、光劣化等の影響が少ない。

密接面は、光が漏れるような隙間は存在しないが、１００％完全に分離されない状態の光が透過しないような隙間でなくてもよく、実用上問題になるような光が漏れない状態を指す。本発明においては、ロールツウロール法における偏光手段として本発明で使用する偏光フィルタを使用することを好ましい態様として挙げるが、ロールツウロール法の場合、常に照射面は移動するので、ほんのわずか分離されない状態の光が漏れてしまっていても配向欠陥等の問題は生じない。

一方、枚葉で処理する場合は、例えば表面に光配向膜用材料を塗工した枚葉シートを搬送ベルトの上に載せ、本発明で使用する偏光フィルタを介した偏光を照射することでロールツウロール法と同様に配向処理することが可能である。あるいは本発明で使用する偏光フィルターと光源からなる偏光照射装置を移動し固定した枚葉シート上を通過させることにより、配向膜を偏光照射に曝し同様の効果を得ることができる。

本発明で使用する平板は、例えば、対向する１対の側面が同型の四辺形（通常は長方形）であり、対向するもう１対の側面が同型の平行四辺形である長尺状の平板である（図３参照）。
本発明においては、偏光フィルタを作成する際に平板を複数使用するが、該平板は各々実質的に同一な形状を有することが好ましい。特に、隣り合う平板同士が角度をもって接する面の形状は同一であることが好ましい。

（平板）
本発明で使用する平板は光透過性の良い石英や、ホウ珪酸ガラス等の硝子が最も好ましく用いられる。また肉厚な材料を使用するプリズム等と異なり光吸収が少ないので、使用する光の波長や温度範囲が限られるが、実質的に透明なプラスチック基板も使用することができる。プラスチック基板としてはセルロ−ス、トリアセチルセルロ−ス、ジアセチルセルロ−ス等のセルロ−ス誘導体、ポリシクロオレフィン誘導体、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコ−ル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリエーテルサルホン、ポリアリレートなどを用いることができる。
平板の厚さは、ジグザグ構造を維持できる程度の強度があり、誘電体層の形成過程で歪み等が生じず、光透過性に問題が生じることのないような厚さであれば特に限定はない。通常は、０．１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲の厚さの平板が汎用に用いられ、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲の厚さの基板が最も汎用に用いられる。

（誘電体）
誘電体は、二酸化珪素（ＳｉＯ_２）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、フッ化鉛（ＰｂＦ_２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、等の透明材料から２種類の屈折率の異なる材料を選択して形成する。誘電体は、前記平板上に、蒸着またはスパッタリング等によって形成する。あるいは金属酸化物の前駆体をゾルゲル法により塗布製膜することも可能である。通常、平板の片面に製膜すれば偏光分離特性は発揮しうるが、必要により両面に製膜することも可能である。層の厚みは数ｎｍ〜数μｍであり、機械的強度と入射光の波長により適宜選択される。通常は、前記誘電体を複数層重ねて偏光分離能力を調節する。誘電体を複数重ねることで偏光分離能力は上がるので、層数は２層以上が好ましく５層以上重ねることが更に好ましい。

本発明で使用する表面に誘電体層を有する平板の作成方法としては、
１）基板個々に誘電体を設けた後、端面を斜めに研磨し図３の構造とする方法。または、あらかじめ用意した図３で表される基板個々に誘電体を設ける方法、
２）大面積の平板に直接誘電体層を作成し、その後、図３で表される基板を切り分ける方法、等がある。
１）の方法は、小さな基板に誘電体層を形成することになるので大型の誘電体形成装置が不要である利点があるが、研磨部分の誘電体層が無駄になる欠点がある。２）の方法は、一度に大面積の誘電体層が得られ、また誘電体形成時に必要な基板固定部分に生じる誘電体層の非形成面積が最小に抑えられる等、効率的に平板を作成することができ好ましい。また２）の方法では、厚み法線方向に、所望する偏光フィルタの角度の１／２の角度で斜めに切り出すと、基板のロスもなく簡単に同一な形状の基板を複数得ることができる。このとき、切り出し面即ち端面が、偏光フィルタの密接面となるので、端面は研磨加工することが好ましい。（図４参照。以下、本発明で使用する表面に誘電体層を有する切り出し後の平板を、基板Ａとする）

個々の基板Ａの大きさや用意する数は、目的とする照射面積や所望する偏光フィルタの大きさによって適宜選択する。
基板Ａの大きさは、あまり大きいと機械的に保持するのが困難になるので、研磨する前の基板の長辺が０．１〜２．０ ｍの範囲が実用的である。
照射面積が大きい場合は、個々の基板Ａの長辺を長くし、且つ、基板Ａの数を増やすことによって、照射面と偏光フィルタとの距離を変えることなく対応可能である。

（具体的態様 作成方法）
本発明で使用する偏光フィルタは、前記基板Ａを、誘電体層が実質的に連続層をなし、複数ある隣接する平板のなす角が実質的に０°または１８０°でない一定の角度となるように設置して得る。具体的には、基板Ａの斜めの切り出し面である長方形の側面同士を密接させて固定させる。互いの基板Ａの研磨加工面が同一で同面積であるので、平板のなす角の隙間から入射光が出射側に漏れにくい。基板Ａを複数枚、該誘電体層が連続層を形成し、且つ該連続層の断面が一定の角度で折れ曲がったジグザク形状となるように該端面を密接させた状態で、ジグザグ構造を形成し、光学素子の両端を拘持することで、本発明で使用する偏光フィルタが得られる。

本発明で使用する偏光フィルタに入った光は、角度を持って基板Ａの誘電体層に入射するので、Ｐ偏光とＳ偏光とに分離される。Ｐ偏光は直進して偏光フィルタを透過し、Ｓ偏光は相対する誘電体層間を反射し最終的に入射光源側に戻りリサイクルされる。即ちＰ偏光は誘電体層で設計した入射角度で入射することにより透過するが、Ｓ偏光は入射角によらず反射するため、一旦反射したＳ波は相対する誘電体層によって次々に反射され、やがて入射角が９０度を越え、更に反射を繰り返し光源側に戻ることになる（図２参照）。

本発明で使用する偏光フィルタは、複数ある隣接する平板のなす角（頂角）が実質的に０°または１８０°でない一定の角度であれば偏光分離能力を有するが、実用上は、なす角が１０°〜１７０°の範囲が好ましく、４０°〜１２０°の範囲が最も好ましい。あまり頂角が小さいと、頂角部分が影を作り、頂角部分のみＰ偏光の透過量が小さくなるおそれがあり、偏光にムラがでるおそれがある。一方、頂角が大きすぎるとＰ偏光自体も反射されやすくなり、その結果全透過量が小さくなる傾向にある。頂角が大きいほど、より薄型の偏光フィルタが得られるので、目的に応じて頂角を選択するのがよい。

本発明で使用する偏光フィルタの偏光分離能力は、既に述べた通り、誘電体層の積層数と、基板Ａを重ね合わせた基板のなす角で決まる。本発明で使用する偏光フィルタを光配向処理に使用する場合は、偏光度が６０％以上あればよい。具体的には、Ｓ波とＰ波との光強度比がＳ：Ｐ＝４０：６０〜０：１００の範囲であれば、光配向膜用の偏光フィルタとして好適に使用できる。但し、偏光度は基板のなす角により決まるので、均一な強度の偏光を得るためには、隣接する平板のなす角は実質的に０°又は１８０°でない角度で一定である必要がある。ここで実質的に一定とは、θのばらつきが５°以内であることをいい、好ましくは１°以下である。

本発明で使用する偏光フィルタは、回転機構を用意することにより偏光フィルタを回転させ偏光方向を任意に定めることができ、必ずしも特別な光源または光学系を用意することなく通常の紫外線ランプとの組み合わせで光配向膜用の配向処理装置を得ることができる。また、任意に組み立てや組み直しができるので、所望の面積、形状を有する光配向膜を均一に配向処理することができる。例えば、重合性液晶組成物を用いた多層で構成される位相差膜の製造工程において、液晶の配向方向を任意に定め設計通りの光学軸の積層角度で層を精密に積層する光配向膜の配向処理装置としても使用できる。あるいは、長尺フィルムへの直接塗布を特徴とする生産性の高いロールツウロール法等で光配向処理をする場合にも好適に使用できる。

ロールツウロール法で光配向処理を行う場合の具体的態様としては、例えばロール間に配向未処理の光配向膜用材料を塗工したフィルムを一定張力で張った状態で搬送し、フィルム面の塗工面側または裏面側に本発明で使用する偏光フィルタ及び光源を設置し、適宜偏光の振動方向角度を設定した状態で偏光を照射する。その際、本発明で使用する偏光フィルタを用いればフィルム面上の偏光を照射したい面積に応じて偏光フィルタの大きさを容易に設定することが可能である。また偏光を位置選択的に透過する適当なマスクを偏光フィルタと搬送されるフィルムの間に設置し、フィルムを間欠搬送すれば必要な部分だけに偏光を照射することができる。

（静電チャック）
本発明で使用する静電チャックは、吸着力の起源としてクーロン力またはジャンセン・ラーベック力を利用するものや、電極を埋め込む材質として樹脂またはセラミックなどがあるが、本発明の目的には原理や材質を限定することなく、用いることができる。静電チャックはベルト状に連ねて、フィルムの搬送方向と同方向にベルトを移動させてもよく、静電チャックを平板状に成型し、本プレートにフィルムを吸着させて搬送してもよい。また、このように平板にフィルムを接触させることにより、フィルムの温度制御が効率的に行うことが可能となり、例えば紫外線によるフィルムの加熱を平板の冷却により抑制することができるので、温度制御機構と組み合わせることはより好ましい結果を生む。

（光配向膜）
本発明の偏光照射装置で配向処理を行うことのできる光配向膜用材料は、異方性を有する光により露光され、後に配向膜上の液晶性物質を特定の方向に配向させる性質を有するものであれば特に限定されることなく、公知の光配向膜用材料を使用することが出来る。中でも光二色性に起因するワイゲルト効果による分子の配向誘起もしくは異性化反応（例：アゾベンゼン基）、二量化反応（例：シンナモイル基）、光架橋反応（例：ベンゾフェノン基）、あるいは光分解反応（例：ポリイミド基）のような、液晶配向能の起源となる光反応を生じる配向性基を有する化合物及びその組成物が望ましい。また、光二色性に起因するワイゲルト効果による分子の配向誘起もしくは異性化反応、二量化反応、あるいは光架橋反応を利用したものは、配向性に優れ、液晶性物質を簡単に配向させることができ好ましい。
光配向性基としては特に限定されないが、中でも、Ｃ＝Ｃ、Ｃ＝Ｎ、Ｎ＝Ｎ、及びＣ＝Ｏからなる群より選ばれる少なくとも一つの二重結合（但し、芳香環を形成する二重結合を除く）を有する基が特に好ましく用いられる。
なお、本発明において、ワイゲルト効果とは、光配向性基の遷移モーメントがその方向を入射光の偏光方向に対して垂直に変化させることをいう。
これらの光配向性基として、Ｃ＝Ｃ結合を有する基としては、例えば、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ−ル基、スチルバゾリウム基、シンナモイル基、ヘミチオインジゴ基、カルコン基等の構造を有する基が挙げられる。Ｃ＝Ｎ結合を有する基としては、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン等の構造を有する基が挙げられる。Ｎ＝Ｎ結合を有する基としては、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基等の構造を有する基や、アゾキシベンゼンを基本構造とするものが挙げられる。Ｃ＝Ｏ結合を有する基としては、ベンゾフェノン基、クマリン基、アントラキノン基等の構造を有する基が挙げられる。これらの基は、アルキル基、アルコキシ基、アリ−ル基、アリルオキシ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、ハロゲン化アルキル基等の置換基を有していても良い。
中でも、光異性化反応により光配向性を示すアゾベンゼン基又はアントラキノン基、あるいは、光二量化反応により光配向性を示すベンゾフェノン基、シンナモイル基、カルコン基、又はクマリン基が、光配向に必要な偏光の照射量が少なく、かつ得られた光配向膜の熱安定性、経時安定性が優れているため、特に好ましい。中でも、アゾベンゼン基が好ましい。

（光学異方体）
本発明の偏光照射装置を用いた光配向膜用配向装置を使用することで、大面積や任意の形状の光配向膜を得ることが可能になる。
本発明の光配向膜用配向装置を使用した光配向膜は、公知の各種用途に使用することができる。例えば、重合性液晶組成物を、本発明の光配向膜用配向装置で得られた光配向膜を有する基板上に塗布し、配向させた状態で重合させて、光学異方体を得ることができる。
ここで、使用する重合性液晶組成物としては、汎用の棒状液晶またはディスコティック液晶を使用することができる。また、重合性液晶組成物を光配向膜を有する基板上に塗布する方法、及び重合方法については特に限定されることなく、公知の方法で得ることができる。
例えば塗布方法は、スピンコ−ティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法、アプリケータ法などの塗布法やフレキソ法などの印刷法等、公知の方法を使用できる。
例えば重合方法は、一般に紫外線等の光照射あるいは加熱によって行われる。重合を光照射で行う場合は、既に得られている光配向層の配向状態を乱さないようにするため、一般には、光配向用材料が有する光の吸収帯以外の波長で行われることが好ましい。具体的には３２０ｎｍ以下の紫外光を照射することが好ましく、２５０〜３００ｎｍの波長の光を照射することが最も好ましい。また、照射する光のエネルギーが光配向用材料を配向処理するエネルギーより十分低い場合はこの限りではない。

重合開始剤としては公知慣用のものが使用でき、光重合開始剤としてラジカル系開始剤、カチオン系開始剤などから、熱重合開始剤として過酸化物、アゾ系化合物などから選択しうる。開始剤の使用量は組成物に対して１０質量％以下が好ましく、０．５〜５質量％が特に好ましい。

（液晶パネル）
本発明の光配向膜用配向装置で得られた光配向膜は、図６あるいは図７に示すような、液晶パネル用の液晶配向膜として使用することが可能である。

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳述する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。また、実施例及び比較例の組成物における「％」は『質量％』を意味する。

（偏光フィルタ）
４枚の金属板により方形の箱を作り、互いに向き合う一組の金属板の内面側に基板Ａを差し込むことのできる溝を掘る。この溝に基板Ａを入れる。溝は基板Ａのジグザグ構造と同様に設ける。例えば、基板Ａを隣接する平板のなす角４０°となるように組み合わせて使用する場合は、４０°の角度を有し、一辺が基板Ａの短辺の長さのジグザグの溝を掘る。この溝に基板Ａを差し込むことで、隣り合う基板Ａは隣接する平板のなす角４０°で突き合わして固定化できる。
溝の深さは金属板の変形等により基板が脱落しなければ特に限定されないが、通常は１ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく用いられる。より具体的には、溝の脇にゴム製のワッシャーを有するボルトを配し、ボルトを締めることによりワッシャーが変形し基板を溝へ押し付けるようにすることによって基板の位置を精度よく固定することができる。

（偏光照射装置の実施例）
偏光照射装置（図５において、８〜１５（但し１３を除く）で構成される部分）に用いた実施例について説明する。図５において、８は紫外光を照射する高圧水銀ランプなどの放電ランプであり、照射光波ランプハウス９内の楕円集光鏡により反射され、照射光に含まれる長波長成分は１０の赤外線遮断フィルタにより除去される。透過光は必要により１１の平行光化ユニット（例えばコリメータレンズ、ハニカム型アルミニウム構造物等）を透過して平行光とされた後、偏光フィルタ１２に入射する。偏光フィルタ１２は前記の通り、無偏光光をＰ偏光とＳ偏光とに分離し、Ｐ偏光を透過させ、偏光フィルタ下に設置した光配向剤が塗布された基板１３に照射され、光配向能を与える。
偏光フィルタは円弧状のギア１４に固定されこれを１５のサーボモータ等により精密に方位角を制御することで、光配向膜の液晶配向方向を決定する。光配向剤層の形成されたフィルムは平面性の高い平板に静電チャックなどにより保持され搬送され、偏光が照射される。なお、図５において、８〜１７および２７まで含めた装置は光配向膜用の偏光照射装置である。

（光配向膜および液晶パネル）
（光配向性材料溶液 Ａ−１）
式（１）で表される化合物を２−ブトキシエタノール、１−ブタノール、水、エタノールからなる混合溶媒に溶解し、固形分１質量％溶液とした。この溶液を孔径０．１μｍのフィルタ−で濾過し、光配向性材料溶液（Ａ−１）とした。

光配向性材料溶液（Ａ−１）を、スピンコーターにて透明電極付き（ＩＴＯ付き）ガラス基板に均一に塗布した後、ホットプレートで溶媒を乾燥させた。このガラス基板を搬送コンベアにのせ、本発明の偏光フィルタを装着した上記の光配向膜用偏光照射装置の下を通し、ガラス基板上に形成された光配向性層表面に３６５ｎｍを中心波長とする偏光紫外線を該層面の法線方向から４Ｊ／ｃｍ^２照射し、配向処理された光配向膜を形成した。
このようにして光配向膜付基板を２枚作成し（１）及び（２）とした。光配向膜付基板（１）の周囲に直径５μｍのスチレンビーズを含んだ熱硬化性接着剤を液晶注入口を残して塗布し、８０℃で５分乾燥させた。
光配向膜付基板（２）の配向膜上には、直径５μｍのスチレンビーズを乾式で分散させた。
アンチパラレル配向となるよう光配向膜付基板（１）及び（２）を重ね合わせて圧着し、接着剤を１５０℃で９０分かけて硬化させた。
次いで、液晶注入口よりネマチック液晶組成物ＲＤＰ―９３０４６（大日本インキ化学工業（株）製）を真空注入により充填を行った後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止し、液晶素子を作成した。
液晶素子を偏光顕微鏡で観察し、液晶の配向を確認した。このとき、配向欠陥によるディスクリネーションは認められなかった。

（光学異方体）
ＴＡＣフィルムをコロナ処理した後、光配向性材料溶液（Ａ−１）をマイクログラビアコータを用いて成膜し、膜厚２０ｎｍの層を形成した。これを８０℃で乾燥した後、本発明の偏光フィルタを装着した上記の光配向膜用偏光照射装置から３６５ｎｍを中心波長とする偏光紫外線を該層面の法線方向から４Ｊ／ｃｍ^２照射し、配向処理された層（Ａ）を形成した。この照射偏光の振動方向はフィルムの長手方向に対し−１５°とする。次いで層（Ａ）上に以下に示す重合性液晶組成物溶液（Ｂ−１）をマイクログラビアコータを用いて塗布し、８０℃で乾燥後、窒素雰囲気下で紫外線を６４０ｍＪ／ｃｍ^２照射し、波長５４０ｎｍで測定した位相差が２７０ｎｍ、遅相軸の方位角がフィルムの長手方向に対し７５°の光学異方性層を得た。次いでこの表面をコロナ処理した後、方位角６０°、位相差１３５ｎｍとした以外上記と同じ条件で光配向性重合性組成物溶液（Ａ−１）および重合性液晶組成物溶液（Ｂ−１）を塗布した。これを偏光板上にＴＡＣ面が貼合面となるよう接着し、円偏光板とした。積層角度は、偏光板の吸収軸と位相差２７０ｎｍの波長板の遅相軸との角度は７５°であり、位相差１３５ｎｍの波長板の遅相軸との角度は１５°であった。

（重合性液晶組成物の調製）
式（２）、（３）、（４）、（５）、（６）で表される化合物を、質量比がそれぞれ２２：１８：３３：２２：５になるように混合して重合性液晶組成物を調製し、これに質量平均分子量４７０００の添加剤（９）を重合性液晶組成物１００質量部に対し０．５質量部を混合した。次いで孔径０．１μｍのフィルタ−で濾過した。この該重合性液晶組成物９６部にチバスペシャリティケミカルズ（株）製の光重合開始剤「イルガキュア９０７」４部、キシレン１００部を混合し、重合性液晶組成物溶液（Ｂ−１）とした。該重合性液晶組成物溶液（Ｂ−１）からキシレンを蒸発させた後の液晶組成物は、２５℃において液晶相を示した。よって、以下の実施例では該液晶組成物を２５℃において用いた。

（液晶パネル）
（光学異方体を位相差膜として使用した液晶パネル）
上記に記した液晶パネルの片面に上記の円偏光板(光学異方体)を貼り付け、もう一方の面に反射ミラーを貼り付けた。外光を反射させると液晶パネルは灰色に反射するのが観測された。しかし透明電極に電圧を印加するとパネルからの反射光は減光しほとんど黒く見えた。即ち、この位相差膜付き液晶パネルは反射型パネルとして機能することが確認できた。

本発明で使用する偏光フィルタの具体的態様を示した図である。 本発明で使用する偏光フィルタの具体的態様を示した図１のＡ方向から見た図である。 本発明で使用する平板の具体例である。 本発明で使用する表面に誘電体層を有する平板の作成方法と、平板同士の密接方法の具体例である。 光配向膜用偏光照射装置の実施例である。 本発明の光配向膜用偏光照射装置を使用して得た光配向膜を備えた液晶パネルの一例である。 本発明の光配向膜用偏光照射装置を使用して得た光配向膜を備えた液晶パネルの一例である。

符号の説明

１ 入射光
２ Ｓ偏光
３ Ｐ偏光
４ 表面に誘電体層を有する平板
５ 誘電体層
６ 硝材（平板）
７ 隣接する平板のなす角
８ 放電ランプ（紫外線ランプ）
９ 照射光波ランプハウス
１０ 赤外線遮断フィルタ
１１ 平行光化ユニット
１２ 偏光フィルタ
１３ 基板
１４ 円弧状のギア
１５ サーボモータ
１６ 塗工機
１７ 光配向剤層
１８ 偏光板
１９ 位相差フィルム
２０ 透明基板
２１ カラーフィルタ
２２ 透明電極
２３ 光配向膜
２４ 液晶
２５ 反射電極
２６ TFT
２７ 静電チャックベルト

Claims (8)

1. 偏光フィルタにより得られた偏光を被照射体に照射する偏光照射装置であって、
   前記偏光フィルタが、表面に誘電体層が設けられ、且つ該誘電体層が設けられた表面に対し、斜めに加工された端面を備えた複数の平板を、該誘電体層が連続層を形成し、且つ該連続層の断面が一定の角度で折れ曲がったジグザク形状となるように該端面を密接させた状態で拘持してなる偏光フィルタであり、
   搬送中の被照射体を静電チャックで保持しながら偏光を照射することを特徴とする、偏光照射装置。
2. 前記平板が、表面に誘電体層を有する平板を、端面が斜めになるように切り出した平板である請求項１記載の偏光照射装置。
3. 前記被照射体が静電チャックで連続的に搬送される、請求項１又は２に記載の偏光照射装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の偏光照射装置を用いた光配向膜用配向装置。
5. 請求項４記載の光配向膜用配向装置により得られた、該装置において搬送せずに照射した場合に１回の照射で照射可能な被照射体の面積より広い面積を有する光配向膜。
6. 重合性液晶組成物を、配向機能を有する基板上に塗布し配向させた状態で重合させて得られる光学異方体であって、前記配向機能を有する基板が、請求項５に記載の光配向膜を有する基板であり、該装置において搬送せずに照射した場合に１回の照射で照射可能な被照射体の面積より広い面積を有する光学異方体。
7. 請求項５に記載の光配向膜を液晶配向膜として使用し、該装置において搬送せずに照射した場合に１回の照射で照射可能な被照射体の面積より広い面積を有する液晶パネル。
8. 請求項６に記載の光学異方体を位相差膜として使用し、該装置において搬送せずに照射した場合に１回の照射で照射可能な被照射体の面積より広い面積を有する液晶パネル。

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