KR20060085196A - 편광광 조사 장치, 편광광 조사 방법, 광배향막 및 위상차필름 - Google Patents

편광광 조사 장치, 편광광 조사 방법, 광배향막 및 위상차필름 Download PDF

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KR20060085196A
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마사노리 후꾸다
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다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이, 균일한 배향능을 배향막에 부여하는 것이 가능하고, 또한 대면적의 광배향을 효율적으로 행할 수 있고, 내구성이 우수한 편광광 조사 장치를 제공하는 것을 주목적으로 한다.
광원과, 상기 광원으로부터의 빛을 비평행광을 포함하는 투사광으로 하는 투사 수단과, 상기 투사광에 있어서의 중심부의 입사 방향에 대해 브루스터각만큼 기울여 1매 배치하거나 혹은 복수의 유리판을 소정의 간격을 두고 평행 배치하여 이루어지는, 상기 투사광을 통과시키는 편광 소자와, 상기 투사광에 있어서의 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기재를 이동시키는 기재 이동 수단을 갖는 편광광 조사 장치를 제공한다.
광원, 편광 소자, 피조사 기재, 기재 이동 수단, 편광축

Description

편광광 조사 장치, 편광광 조사 방법, 광배향막 및 위상차 필름{POLARIZED LIGHT IRRADIATION DEVICE, POLARIZED LIGHT IRRADIATION METHOD, PHOTO ALIGNMENT FILM, AND RETARDATION FILM}
도1은 본 발명의 편광광 조사 장치의 일례를 도시하는 모식도.
도2는 본 발명의 편광광 조사 장치의 일례를 도시하는 모식도.
도3은 본 발명에 이용되는 편광 소자를 설명하는 도면.
도4는 확장을 갖는 빛을 편광 소자에 입사하여 얻어진 편광광의 편광축을 도시하는 도면.
도5는 편광 조사 구역과 기재의 편광 조사 위치를 설명하는 도면.
도6은 본 발명에 관한 위상차 필름의 일례를 도시하는 모식적 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 광원
2 : 광원으로부터의 빛을 투사하는 수단
3 : 편광 소자
4 : 피조사 기재
5 : 기재 이동 수단
6 : 이동
7 : 비평행광을 포함하는 투사광
7a : 투사광에 있어서의 중심부
8 : 브루스터각을 이루는 광 입사면
9 : 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상
10 : 편광축
11 : 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선
12 : 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선에 수직인 방향
13 : 피조사 기재의 배향능을 부여하고 싶은 부분의 단부
14 : 편광광을 조사 가능한 구역
15 : 편광광을 조사 가능한 구역의 최상류측
20 : 위상차 필름
21 : 수지제 기재
22 : 배향막
23 : 위상차 층
[문헌 1] 일본 특허 공개 평10-90684호 공보
[문헌 2] M.Schadt et al., JPN. J.Appl Phys., 31, p2155-2164(1992)
[문헌 3] M.Nishikawa et al., Liquid Crystals, 26, p575-580(1990)
[문헌 4] WO9637807호 공보
[문헌 5] 일본 특허 공개 제2000-53766호 공보
[문헌 6] 일본 특허 제2962473호 공보
[문헌 7] 일본 특허 공개 제2002-265442호 공보
본 발명은 액정 표시 소자의 배향막에 편광광을 조사하여 광배향시키는 데 바람직하게 이용되는 편광광 조사 장치 및 편광광 조사 방법, 이들을 이용한 광배향막 및 위상차 필름에 관한 것이다.
액정 표시 소자는, 통상 2매의 기판으로 구성되고, 한 쪽의 기판에 액정을 구동하기 위한 구동 소자(예를 들어 박막 트랜지스터)나 투명 도전막으로 형성된 액정 구동용 전극, 액정을 특정 방향으로 배향시키는 배향막 등이 형성되고, 다른 쪽의 기판에는 블랙 매트릭스라 불리는 차광막, 또한 컬러 액정 표시 소자인 경우에는 컬러 필터 및 상기 배향막이 형성된다. 2매 기판의 배향막은, 사이에 협지되는 액정의 분자를 특정 방향으로 배향시키는 작용을 한다.
한편, 액정 모니터의 시야각을 개선하는 방법으로서, 광학 보상하기 위한 위상차 필름을 편광판과 액정 표시 소자 사이에 삽입하는 방법이 알려져 있다. 위상차 필름의 제작 방법으로서는, 배향능을 부여한 배향막 상에 액정 재료를 도포하여 액정 재료를 소정의 방식으로 배향시킴으로써 복굴절성을 부여하는 방법이 있다.
이러한 배향막에 배향능을 부여하는 방식으로서는, 회전하는 롤러에 권취한 천으로 표면을 마찰하는 래핑법이 알려져 있지만, 이 래핑법에서는 마찰 대전에 의한 정전기가 발생하는 것, 또한 천 등으로부터 먼지가 발생하는 것이 있는 등의 문제를 본질적으로 피할 수 없다. 그래서, 래핑법을 이용하지 않고 액정 분자를 배향시키는 방법의 개발이 필요로 되어, 여러 가지의 방법이 제안되어 있다.
래핑법을 이용하지 않는 배향 방법으로서는, 예를 들어 광이량화 반응이나 광분해 반응 혹은 광이성화 반응에 의한 배향막의 형성 방법 등이 있고, 예를 들어 비특허 문헌 1에는 편광 자외선을 조사하여 폴리비닐 신나메이트 배향막의 가교 결합이 생성하는 방향을 제어하는 방법, 비특허 문헌 2에는 광자외선 조사에 의해 폴리이미드 배향막의 분해 반응에 이방성을 갖게 하는 방법이 개시되어 있다.
상기 광이량화 반응이나 광분해 반응 혹은 광이성화 반응에 의한 배향막의 형성시에 이용되는 편광 자외선의 형성 부재로서는, 프리즘 편광자나 자외선 영역에서 2 색성을 나타내는 물질을 이용한 편광 필름 등이 알려져 있고, 또한 특허 문헌 1에는 간격을 두고 평행 배치한 복수매의 유리판을 주요 광선에 대해 브루스터각만큼 기울여 배치한 편광 소자가 개시되어 있다.
그러나, 상기 프리즘 편광자에서는 대형화가 곤란하고 대면적의 편광을 얻는 것이 어렵다. 또한, 상기 자외선 영역에서 2 색성을 나타내는 물질을 이용한 편광 필름은, 자외선 광원으로부터의 빛의 흡수에 따르는 열화나 발열로부터 내구성에 문제가 있다. 또한, 브루스터각을 이용한 편광 소자를 이용하는 방식에서는 편광 방향이 입사광의 입사 각도에 의존하기 때문에, 확장을 갖는 광선에서는 편광축이 변동된다는 문제가 있고, 대면적으로 균일한 편광축 분포를 얻기 위해서는 고도로 평행화된 빛을 편광 소자에 입사시켜야만 하였다. 대면적에 대응한 고도로 평행화된 빛을 만드는 것은 대규모적인 장치가 필요하여 대면적화에도 한계가 있기 때문에, 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이 배향막에 배향능을 부여하는 수단이 요구되고 있었다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평10-90684호 공보
[비특허 문헌 1] M.Schadt et al., JPN. J.Appl Phys., 31, p2155-2164(1992)
[비특허 문헌 2] M.Nishikawa et al., Liquid Crystals, 26, p575-580(1990)
본 발명은 이러한 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이 균일한 배향능을 배향막에 부여하는 것이 가능하고, 또한 대면적의 광배향을 효율 좋게 행할 수 있고, 또 내구성이 우수한 편광광 조사 장치 및 편광광 조사 방법을 제공하는 것을 주요 목적으로 하는 것이다.
본 발명자는, 조사하는 편광광의 편광축과 액정의 배향각에 관해 예의 연구한 결과, 브루스터각을 이용한 편광 소자에 어느 정도의 확장을 갖는 빛이 입사하는 경우의 편광축(10)(광선 입사면의 투영상의 방향)의 분포는, 도4와 같이 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선(11)에 대해 대칭인 것을 발견하고, 이에 착안하여 상기 대칭축이 되는 투영상을 포함하는 직선 (11)에 대해 수직인 방향(12)으로 배향막을 이동시키면서 조사하면, 편광축이 변화되는 범위의 중심, 즉 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상의 방향으로 배향시키는 것이 가능한 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명은 광원과, 상기 광원으로부터의 빛을 비평행광을 포함하는 투사광으로 하는 투사 수단과, 상기 투사광에 있어서의 중심부의 입사 방향에 대해 브루스터각만큼 기울여 1매 배치하거나 혹은 복수의 유리판을 소정의 간격을 두고 평행 배치하여 이루어지는, 상기 투사광을 통과시키는 편광 소자와, 상기 투사광에 있어서의 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기재를 이동시키는 기재 이동 수단을 갖는 편광광 조사 장치를 제공함으로써, 상기 과제를 해결하도록 하였다.
본 발명에 따르면, 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기재를 이동시키는 기재 이동 수단을 가짐으로써, 브루스터각만큼 기울여 평행 배치된 편광 소자에 비평행광을 포함하는 투사광을 입사하여 얻어지는, 편광축이 대칭으로 변동을 갖는 편광광을 이용해도 배향막의 배향능을 균일하게 부여할 수 있고, 또한 대면적의 광배향을 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 본 발명에 이용되는 편광 소자는 유리판으로 구성되기 때문에, 본 발명에 따르면 내구성에도 우수하다.
본 발명에 있어서는, 상기 피조사 기재 상의 피조사 영역 중, 상기 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 도달하기 전을 전조사, 상기 직선에 도달한 후를 후조사로 한 경우에, 어떤 점에 있어서도 상기 전조사에 의한 조사량의 적산치 와 상기 후조사에 의한 조사량의 적산치를 대략 같게 하기 위해, 적어도 조도와 기재의 이동 속도를 포함하는 조건을 제어하는 제어 수단을 갖는 것이 바람직하다. 배향막의 배향 방향은 편광축의 방향에 의존하지만, 이 경우에는 이동시키는 기재 상의 어느 점에 있어서, 예를 들어 전조사시에 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 대해 -x°편광축이 기운 편광광과, 후조사시에 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 대해 +x°편광축이 기운 편광광과의 양쪽을 각각 상쇄하도록 조사되기 때문에, 개략 배향막의 배향 방향을 편광축이 변화되는 범위의 중심, 즉 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상의 방향으로 배향시키는 것이 가능해지고, 그 결과 배향막의 배향 방향의 변동이 작아지기 때문이다.
또 본 발명에 있어서는, 상기 기재를 일정 조도로 조사하고, 또한 대략 일정 속도로 이동시키는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 도달하기 전을 전조사, 상기 직선에 도달한 후를 후조사로 한 경우에, 어떤 점에 있어서도 상기 전조사에 의한 조사량의 적산치와 상기 후조사에 의한 조사량의 적산치를 대략 같게 하는 것을, 비교적 용이하게 할 수 있기 때문이다.
본 발명에 있어서는, 상기 기재가 긴 형상이라도 좋다. 기재 이동 수단을 적절하게 선택함으로써, 긴 형상 기재라도 바람직하게 균일한 배향막을 형성 가능하기 때문이다. 예를 들어, 긴 형상 기재에 배향막과 액정 재료를 배향시킨 위상차 층을 갖는 위상차 필름으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은,
a) 광원을 준비하는 공정과,
b) 상기 광원으로부터의 빛을 비평행광을 포함하는 투사광으로 하는 투사 수단을 준비하는 공정과,
c) 상기 투사광에 있어서의 중심부의 입사 방향에 대해 브루스터각만큼 기울여 1매 배치하거나 혹은 복수의 유리판을 소정의 간격을 두고 평행 배치하여 이루어지는, 상기 투사광을 통과시키는 편광 소자를 준비하는 공정과,
d) 피조사 기재를 준비하는 공정과,
e) 상기 투사광 중 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기재를 이동시키면서, 상기 투사광을 상기 편광 소자에 통과시켜 얻어진 편광광을 상기 피조사 기재에 조사하는 공정을 갖는 편광광 조사 방법을 제공함으로써, 상기 과제를 해결하도록 하였다. 본 발명에 따르면, 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기재를 이동시키면서, 상기 투사광을 상기 편광 소자에 통과시켜 얻어진 편광광을 상기 피조사 기재에 조사하는 공정을 포함함으로써, 브루스터각만큼 기울여 평행 배치된 편광 소자에 비평행광을 포함하는 투사광을 입사하여 얻어지는, 편광축이 대칭으로 변동을 갖는 편광광을 이용해도 배향막의 배향능이 균일하게 부여될 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 장치 혹은 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 방법을 이용하여 제작된 광배향막을 제공한다. 본 발명의 광배향막은 마찰 대전에 의한 정전기의 발생이나 천 등으로부터의 먼지의 발생 등의 래 핑 처리에 의한 문제가 본질적으로 존재하지 않고, 또한 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이 균일한 배향능을 갖는 것이 가능하고, 프로세스상 유리하다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 장치 혹은 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 방법을 이용하여 제작된 위상차 필름을 제공한다. 본 발명의 위상차 필름은 마찰 대전에 의한 정전기의 발생이나 천 등으로부터의 먼지의 발생 등의 래핑 처리에 의한 문제가 본질적으로 존재하지 않고, 또한 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이 균일한 배향, 나아가서는 균일한 광학 특성을 갖는 것이 가능하고, 프로세스상 유리하다.
본 발명은 편광광 조사 장치 및 편광광 조사 방법, 광배향막, 또는 위상차 필름을 포함하는 것이다. 이하, 각각에 대해 상세하게 서술한다.
또, 본 발명에 있어서 빛이라 함은, 자외선, 가시광, X선 등을 포함하는 활성 광선이다.
A. 편광광 조사 장치
우선, 본 발명의 편광광 조사 장치에 대해 설명한다.
본 발명의 편광광 조사 장치는 광원과, 상기 광원으로부터의 빛을 비평행광을 포함하는 투사광으로 하는 투사 수단과, 상기 투사광에 있어서의 중심부의 입사 방향에 대해 브루스터각만큼 기울여 1매 배치하거나 혹은 복수의 유리판을 소정의 간격을 두고 평행 배치하여 이루어지는, 상기 투사광을 통과시키는 편광 소자와, 상기 투사광에 있어서의 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기재를 이동시키는 기재 이동 수단을 갖 는 것이다.
도1은, 본 발명에 관한 편광광 조사 장치의 일례의 구성을 도시하는 도면이다. 본 발명의 편광광 조사 장치는 광원(1)과, 광원으로부터의 빛을 비평행광을 포함하는 투사광으로 하는 투사 수단(2)과, 편광 소자(3)를 구비하고, 또한 피조사 기재(4)를 이동(6)시키는 기재 이동 수단(5)을 구비하고 있다.
도2는, 도1에 도시되는 편광광 조사 장치를 이동(6) 방향의 상류 방향으로부터 본 도면이며, 기재 이동 수단의 도시는 생략하고 있다. 본 발명의 편광광 조사 장치에 있어서는, 투사 수단(2)에 의해 상기 광원(1)으로부터 투사되는 광선은, 비평행광을 포함하는 투사광(7)이다. 여기서, 본 발명에 있어서의 비평행광을 포함하는 투사광은, 어느 방향으로 투사된 투영상이 스폿이 되는 빛이고, 어느 정도의 확장을 갖는 빛이며, 확산광과도 평행광과도 다른 것이다.
비평행광을 포함하는 투사광(7)의 중심부(7a)로 한 경우에, 본 발명의 광조사 장치에 있어서의 편광 소자(3)는, 도3에 도시한 바와 같이 복수의 유리판(3a)을 소정의 간격을 두고 중심부(7a)의 입사 방향에 대해 브루스터각(θB)만큼 기울여 평행 배치한 것이다. 중심부(7a)의 입사 방향에 대해 브루스터각(θB)만큼 기울인 경우에, 엄밀하게 브루스터각을 이루는 것은 반드시 중심부(7a) 전체가 아니라 중심부(7a) 중 어느 하나의 빛이기 때문에, 엄밀하게 브루스터각을 이루는 빛을 "브루스터각을 이루는 빛"이라 칭한다. 또한 이 유리판은, 통상은 2매 이상(복수) 유리판을 평행 배치하여 이용하지만, 1매만이라도 목적으로 하는 용도에 있어서 충분한 소광비를 얻을 수 있는 경우에는 1매만이라도 좋다.
브루스터각만큼 기울인 유리판에 평행광이 입사하면, 수평 편광 성분 P(이하 P 편광이라 함)는 100 ％ 유리판을 투과하고, 수직 편광 성분 S(이하 S 편광이라 함)는 약 85 ％ 투과한다. 또, 브루스터각이라 함은, P 편광의 반사 계수가 영이 되는 빛의 입사각을 말한다. 따라서, 도3에 도시한 바와 같이 유리판을 간격을 두고 복수매 배치하고, 상기 유리판에 브루스터각만큼 기운 빛을 입사함으로써, 유리판을 투과하는 빛의 S 편광에 대한 P 편광의 비를 크게 하는 것이 가능하다. 상기 원리를 이용하여 복수매의 유리판을 간격을 두고 평행 배치하고, 이러한 유리판을 평행광에 대해 브루스터각만큼 기울여 배치하면, 편광 소자를 구성할 수 있는 것이다. 또 본 발명의 광조사 장치는, 또한 브루스터각을 이루는 광선, 즉 투사광에 있어서의 중심부(7a)의 입사면(8)의 기재(4) 상으로의 투영상(9)을 포함하는 직선(11)과 수직인 방향(12)으로 피조사 기재를 이동(6)시키는 기재 이동 수단(5)(도2에서는 도시하지 않음)을 갖고 있다.
도1 및 도2에 있어서, 광원(1)이 방사하는 빛은 광원으로부터의 빛을 투사하는 수단(2)에 의해 집광되고, 비평행광을 포함하는 투사광이 되어 편광 소자(3)에 입사한다. 편광 소자(3)는, 상기한 바와 같이 P 편광을 투과시켜 S 편광의 대부분을 반사하기 때문에, 편광 소자(3)로부터 출사하는 빛은 주로 P 편광이 된다.
본 발명에 있어서는, 편광 소자(3)에 확장을 갖는 비평행광을 포함하는 투사광(7)이 입사하기 때문에, 편광 소자(3)로부터 출사된 P 편광의 편광축(10)(광선 입사면의 투영상의 방향)의 분포는, 도4와 같이 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선(11)에 대해 대칭이 된다.
본 발명에 있어서는, 기재 이동 수단(5)에 의해, 상기 대칭축이 되는 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향(12)으로 배향막을 이동시키면서 P 편광을 조사하는 것이 가능하기 때문에, 상기 피조사 기재 상의 피조사 영역 중, 상기 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 도달하기 전을 전조사, 상기 직선에 도달한 후를 후조사로 한 경우에, 어떤 점에 있어서도 상기 전조사에 의한 조사량의 적산치와 상기 후조사에 의한 조사량의 적산치를 대략 같게 함으로써, 편광축이 변화되는 범위의 중심, 즉 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상의 방향으로 광배향시키는 것이 가능하다.
배향막의 배향 방향은 편광축의 방향에 의존하지만, 이 경우에는 이동시키는 기재 상의 어느 점에 있어서, 예를 들어 전조사시에 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 대해 -x°편광축이 기운 편광광과, 후조사시에 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 대해 +x°편광축이 기운 편광광과의 양쪽을 각각 상쇄되도록 조사되기 때문에, 개략 배향막의 배향 방향을 편광축이 변화되는 범위의 중심, 즉 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상의 방향으로 배향시키는 것이 가능해지고, 그 결과 배향막의 배향 방향의 변동이 작아지기 때문이다. 배향막의 배향 방향의 변동으로서는 ±0.5°이내인 것이 바람직하다. 또, 어떤 점에 있어서도 상기 전조사에 의한 조사량의 적산치와 상기 후조사에 의한 조사량의 적산치가 대략 같다라고 하는 것은, 배향막의 배향 방향의 변동이 ±0.5°이내가 되면, 상기 전조사와 상기 후조사로 조사량의 적산치가 완전히 일치하지 않아도 좋고, 상 기 변동을 충족시키는 한 차를 갖고 있어도 좋다는 의미이다. 여기서, 배향막에 있어서의 배향 방향의 변동의 정도는 배향막 상에 액정 분자를 배향시켜 액정 분자에 있어서의 배향 방향의 변동의 정도를, 예를 들어 위상차 측정 장치에 의해 어림잡을 수 있다.
따라서, 본 발명에 관한 편광광 조사 장치에는, 상기 피조사 기재 상의 피조사 영역 중, 상기 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 도달하기 전을 전조사, 상기 직선에 도달한 후를 후조사로 한 경우에, 어떤 점에 있어서도 상기 전조사에 의한 조사량의 적산치와 상기 후조사에 의한 조사량의 적산치를 대략 같게 하기 위해, 적어도 조도와 기재의 이동 속도를 포함하는 조건을 제어하는 제어 수단을 갖는 것이 바람직하다.
그 중에서도, 상기 기재를 일정 조도로 조사하고, 또한 대략 일정 속도로 이동시키는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 상기 이동시키는 기재 상의 피조사 영역 중, 상기 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 도달하기 전을 전조사, 상기 직선에 도달한 후를 후조사로 한 경우에, 어떤 점에 있어서도 상기 전조사와 상기 후조사로 조사량의 적산치가 대략 같게 하는 것을 비교적 용이하게 할 수 있기 때문이다. 또 여기서, 일정 조도로 조사하는 것은 피조사 영역에 있어서의 조도 분포가 균일한 편광광을 조사하는 것이다.
1. 광원
본 발명에 이용되는 광원으로서는, 활성 광선을 포함하는 빛을 방출하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 점 광원이라도 선 광원이라도 이용할 수 있다. 초고 압 수은 램프 등의 방전 램프 등의 자외선 광원이, 특히 바람직하게 이용된다.
2. 투사 수단
투사 수단으로서는, 상기 광원으로부터의 빛을, 후술하는 비평행광을 포함하는 투사광으로 하는 것이 가능하면, 특별히 한정되지 않는다. 투사 수단으로서는, 타원(회전 타원체 혹은 타원 기둥) 집광 거울, 집광 렌즈, 적분기 등을 예로 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 비평행광을 포함하는 투사광이라 함은, 브루스터각을 이용한 편광 소자를 투과하는 광선이 배향막을 광배향시키는 것이 가능한 소광비(P파 성분과 S파 성분의 비, P/S)를 갖는 편광이 되는 범위의 확장을 갖는 광선이다. 본 발명에 있어서 비평행광을 포함하는 투사광의 소광비(P/S)는 3 이상인 것이 바람직하고, 5 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 비평행광을 포함하는 투사광 중, 브루스터각을 이루는 광선으로부터의 확장 각도는, 10도 이하인 것이 바람직하고, 5도 이하인 것이 더 바람직하다.
3. 편광 소자
본 발명에 이용되는 편광 소자는, 1매의 유리판 등의 투명판의 배치만이라도 구성 가능하다. 단, 통상은 충분한 소광비를 얻기 위해, 복수의 유리판(3a)을 소정의 간격을 두고 투사광에 있어서의 중심부(7a)의 입사 방향에 대해 브루스터각(θB)만큼 기울여 평행 배치한 것으로 구성된다. 이렇게 이용되는 유리판으로서는, 광배향에 대해 효과가 큰 365 ㎚의 자외광에 대한 내부 투과율이 높은 것을 이용하 는 것이 바람직하고, 365 ㎚의 자외광에 대한 내부 투과율이 98 ％ 이상인 석영 유리를 이용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 석영판을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 유리판은 통상은 평판 형상의 것을 이용하지만, 요구되는 조사광의 특성 여하에 의해서는 만곡판 등의 비평판을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명에 있어서 투명판은 투명판에 입사하는 빛의 브루스터각에 있어서의 투과광의 P 편광의 소광비 향상 효과를 이용할 수 있으면 충분한다. 따라서, 유리판 외에도 수지판, 투명 세라믹판, 형석판 등 각종의 투명판을 사용하는 것도 가능하다.
또한, 평행 배치되는 유리판의 매수는 필요로 되는 소광비에 의해 적절하게 선택되지만, 예를 들어 5 : 1인 경우에는 10 내지 15매, 또한 25 내지 30매인 것이 바람직하다.
4. 피조사 기재
본 발명에 이용되는 피조사 기재는 유리판이나 수지제 기재 등의 기판 상에 적어도 광배향 가능한 배향막이 형성되어 있는 것이다. 기판에 액정을 구동하기 위한 구동 소자나 투명 도전막이 형성된 액정 구동용 전극 상에 또한 광배향 가능한 배향막이 형성되어 있는 것이라도 좋고, 기판에 차광막이나 컬러 필터가 형성되고, 또한 광배향 가능한 배향막이 형성되어 있는 것이라도 좋다. 또한, 긴 형상의 투명 수지 기재 상에 광배향 가능한 배향막이 형성되어 있는 것이라도 좋다. 긴 형상의 투명 수지 기재 상에 배향능을 갖는 배향막을 형성하고, 그 위에 적절하게 액정 재료를 배향시킴으로써 위상차 필름을 형성할 수 있다. 이 경우의 긴 형상의 투명 수지 기재로서는 트리아세틸 셀룰로스 등의 셀룰로스계 수지 재료 등이 바람 직하게 이용된다. 또, 배광막의 재료에 관해서는, 후술하는「C. 광배향막」에 있어서 긴 형상의 기재에 관해서는, 후술하는「D. 위상차 필름」에 있어서 상세하게 서술한다.
5. 기재 이동 수단
본 발명에 이용되는 기재 이동 수단은, 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 상기 피조사 기재를 이동시킬 수 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 피조사 기재의 형상에 의해 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들어, 피조사 기재의 형상이 액정 표시 소자의 부재와 같은 소정 크기의 기판이면, 예를 들어 긴 변 방향으로 이동시키는 수단으로서, 예를 들어 1축 이동 스테이지 및 직교 2축 스테이지 등을 들 수 있다.
또한, 피조사 기재가 긴 형상 기재인 경우에는, 긴 방향으로 이동시키는 수단으로서, 예를 들어 웨이브 코터 등을 들 수 있다.
6. 제어 수단
본 발명에 있어서 이용되는 제어 수단은, 어떤 점에 있어서도 상기 전조사에 의한 조사량의 적산치와 상기 후조사에 의한 조사량의 적산치를 대략 같게 하기 위해, 적어도 조도와 기재의 이동 속도를 포함하는 조건을 제어하는 것이 포함되는 제어 수단이다. 본 발명에 있어서의 제어 수단은 운전 과정을 제어하는 수단이며, 적어도 조건 설정을 입력 가능한 입력 수단과 제어 신호를 각 구동 수단에 이송하는 발신부를 갖는 것이다. 제어 수단은 광원이나 기재 이동 수단에 각각 부설되어 있는 것이라도 좋고, 독립하여 설치되어 있어도 좋고, 또한 복수라도 좋다.
입력 수단은, 적어도 조도와 기재의 이동 속도를 포함하는 조건을 제어하기 위해 필요한 개시, 정지 또는 운전 조건 등의 지시를 입력하여 신호화(지시 신호의 작성)하고, 지시 신호를 제어부나 발신부에 전달하는 수단이다.
입력 수단은, 예를 들어 지시를 입력하기 위한 인터페이스부와, 입력한 정보를 신호화하는 변환부와, 생성한 지시 신호를 제어부나 발신부로 이송하는 송신부로 구성되고, 또한 필요에 따라서 자동 운전을 위해 신호를 축적하고, 축적된 신호의 일부를 적절한 시각에 발신하는 프로그램 기록부 등의 다른 부재를 포함하고 있어도 좋다.
제어부로서는, 예를 들어 제어 프로그램을 축적하는 프로그램부, 입력 수단으로부터의 지시 신호나 각종 센서로부터의 피드백 정보를 제어 프로그램에 대조하여 운전 조건의 적부 판정 또는 최적 조건의 결정을 행하는 연산부 등으로 구성된다.
제어 수단은, 기타 제어 신호를 각 구동 수단에 이송하는 발신부 및 필요에 따라서 그 밖의 부재로 구성된다.
B. 편광광 조사 방법
본 발명에 관한 편광광 조사 방법은,
a) 광원을 준비하는 공정과,
b) 상기 광원으로부터의 빛을 비평행광을 포함하는 투사광으로 하는 투사 수단을 준비하는 공정과,
c) 상기 투사광에 있어서의 중심부의 입사 방향에 대해 브루스터각만큼 기울 여 1매 배치하거나 혹은 복수의 유리판을 소정의 간격을 두고 평행 배치하여 이루어지는, 상기 투사광을 통과시키는 편광 소자를 준비하는 공정과,
d) 피조사 기재를 준비하는 공정과,
e) 상기 투사광 중 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기판을 이동시키면서, 상기 투사광을 상기 편광 소자에 통과시켜 얻어진 편광광을 상기 피조사 기재에 조사하는 공정을 갖는 것이다.
본 발명에 관한 편광광 조사 방법에 따르면, 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기재를 이동시키면서, 상기 투사광을 상기 편광 소자에 통과시켜 얻어진 편광광을 상기 피조사 기재에 조사하는 공정을 가짐으로써, 브루스터각만큼 기울여 평행 배치된 편광 소자에 비평행광을 포함하는 투사광을 입사하여 얻어지는, 편광축이 대칭으로 변동을 갖는 편광광을 이용해도, 상술한 바와 같이 편광축 대칭의 변동을 상쇄하는 것이 가능하기 때문에, 배향막의 배향능이 균일하게 부여될 수 있다. 또한 대면적의 광배향을 효율적으로 행할 수 있고, 또한 긴 형상의 기재에 대해서도 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이, 연속하여 일정한 배향능을 부여하는 것이 가능하다. 또한, 고도로 평행화된 빛을 이용할 필요가 없기 때문에, 수단이 간편하고 프로세스상 유리하다.
a) 광원을 준비하는 공정과, b) 상기 광원으로부터의 빛을 비평행광을 포함하는 투사광으로 하는 투사 수단을 준비하는 공정과, c) 상기 투사광에 있어서의 중심부의 입사 방향에 대해 브루스터각만큼 기울여 1매 배치하거나 혹은 복수의 유리판을 소정의 간격을 두고 평행 배치하여 이루어지는 상기 투사광을 통과시키는 편광 소자를 준비하는 공정과, d) 피조사 기재를 준비하는 공정에 대해서는, 각각 상기「A. 편광광 조사 장치」에 있어서 설명한 것을 준비하면 좋고, 여기서는 설명을 생략한다.
e) 상기 빛 중 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기판을 이동시키면서, 상기 비평행광을 포함하는 투사광을 상기 편광 소자에 통과한 편광광을 상기 피조사 기재에 조사하는 공정에 있어서는, 피조사 기재의 형상에 의해 적절하게 선택된 상기「A. 편광광 조사 장치」에서 설명한 기재 이동 수단을 이용하여, 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기재를 이동시키면 좋다.
공정 e)에 있어서, 상기 피조사 기재 상의 피조사 영역 중, 상기 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 도달하기 전을 전조사, 상기 직선에 도달한 후를 후조사로 한 경우에, 어떤 점에 있어서도 상기 전조사에 의한 조사량의 적산치와 상기 후조사에 의한 조사량의 적산치가 대략 같게 되도록 조사하는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서는, 상술한 바와 같이 편광축이 변화되는 범위의 중심, 즉 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상의 방향으로 광배향시키는 것이 가능하기 때문이다. 피조사 기재 중, 배향능을 부여하고 싶은 부위의 전범위가, 상기 전조사에 의한 조사량의 적산치와 상기 후조사에 의한 조사량의 적산치가 대략 같게 되도록 조사한다. 따라서, 도5에 도시된 바와 같이 피조사 기재 중 배향능을 부여하고 싶은 부위의 단부(13)의 조사 개시 위치는 편광광을 조사 가능한 구역(14) 중 가장 상류측(15)으로 해야만 한다. 이 경우에 있어서, 조건의 설정은 전술한 바와 같은 제어 수단을 이용하여 행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공정 e)에 있어서는, 대략 일정 속도로 이동시키면서 상기 기재를 일정 조도로 조사하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 배향막의 전체를 보다 균일하게 편광축이 변화되는 범위의 중심, 즉 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상의 방향으로 광배향시키기 쉽기 때문이다.
C. 광배향막
본 발명에 관한 광배향막은, 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 장치 혹은 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 방법을 이용하여 제작된 광배향막이다. 본 발명의 광배향막은, 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 장치 혹은 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 방법을 이용하여 광배향 재료가 광배향함으로써 제작된 것이기 때문에, 마찰 대전에 의한 정전기의 발생이나 천 등으로부터의 먼지의 발생 등의 래핑 처리에 의한 문제가 본질적으로 존재하지 않고, 또한 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이 균일한 배향능을 갖는 것이 가능하고, 프로세스상 유리하다.
본 발명에 관한 광배향막은, 예를 들어 기판에 액정을 구동하기 위한 구동 소자나 투명 도전막이 형성된 액정 구동용 전극 상에 형성되어 있는 것이라도 좋고, 기판에 차광막이나 컬러 필터가 형성되고, 또한 그 위에 형성되어 있는 것이라도 좋다. 또한, 긴 형상의 수지 기재 상에 형성되어 있는 것이라도 좋다.
본 발명에 관한 광배향막은, 적어도 광이성화 반응이나 광이량화 반응 등에 의해 배향능을 부여 가능한 광배향 재료를 이용하여 형성된다.
광배향 재료로서는, 특별히 한정되지 않고 이용할 수 있다.
예를 들어 아조벤젠기 등의 광이성화에 의한 것, 신나모일기, 크마린기, 칼콘기, 벤조페논기 등의 광이량화 반응에 의한 것, 폴리이미드 수지 등의 광분해에 의한 것 등을 들 수 있다. 이러한 광이성화, 광이량화나 광분해 반응을 이용한 광배향 재료는 유리 등의 기판에 도포하였을 때에 균일한 막을 얻을 수 있도록, 폴리머 등의 고분자 화합물이 이용되는 것이 많고, 아조벤젠기 및 신나모일기 등의 광배향성을 나타내는 구성 단위가 이 고분자 화합물의 측쇄나 주쇄(主鎖)로 도입되는 경우가 많다. 또한, 광배향성을 갖는 분자를 게스트 분자로 하고, 고분자 화합물로 이루어지는 호스트 화합물에 분산시켜 이용하는 경우도 있다.
또, WO9637807호 공보에 개시되어 있는 광이성화가 가능하며 2 색성을 나타내는 구성 단위 및 반응성 관능기를 갖는 수지를 이용해도 좋다. 또한, 일본 특허 공개 제2000-53766호 공보나 일본 특허 제2962473호 공보, 일본 특허 공개 제2002-265442호 공보 등에 개시되어 있는 중합 개시제가 불필요한 광중합성기인 말레이미드기를 갖는 화합물을 이용한 광배향 재료라도 좋다.
D. 위상차 필름
또, 본 발명은 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 장치 혹은 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 방법을 이용하여 제작된 위상차 필름을 제공한다. 본 발명의 위상차 필름은 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 장치 혹은 상기 본 발명에 관한 편 광광 조사 방법을 이용하여 광배향 재료가 광배향함으로써 제작된 배향막을 구비한 것이기 때문에, 마찰 대전에 의한 정전기의 발생이나 천 등으로부터의 먼지의 발생 등의 래핑 처리에 의한 문제가 본질적으로 존재하지 않고, 또한 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이 균일한 배향, 나아가서는 균일한 광학 특성을 갖는 것이 가능하고, 프로세스상 유리하다. 긴 형상이라도, 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이, 연속하여 일정한 배향능이 부여되어 효율적으로 생산되는 것이다.
도6에 본 발명의 위상차 필름(20)의 층 구성의 일예를 나타낸다. 도6에 있어서, 부호 21은 수지제 기재, 22는 수지제 기재(21) 상에 형성된 배향막, 23은 배향막(21) 상에 형성된 위상차 층이다.
1. 수지제 기재
수지제 기재의 종류는, 목적으로 하는 위상차 필름의 용도에 따라서 결정한다. 위상차 필름을 위상차 판, 편광자, 디스플레이용의 컬러 필터 등의 광학 보상 시트로서 이용하는 경우, 수지제 기재로서는 투명 수지제 기재가 이용된다. 투명하다는 것은, 광 투과율이 80 ％ 이상인 것을 의미한다.
투명 수지제 기재의 재료예로서는, 셀룰로스계 폴리머, 상품명 아톤[JSR(가부시끼가이샤)제] 및 상품명 제오넥스[니혼제온(가부시끼가이샤)제] 등의 노르폴넨계 폴리머, 상품명 제오노아[니혼제온(가부시끼가이샤)제] 등의 시크로올레핀계 폴리머 및 폴리메틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 셀룰로스계 폴리머로서는, 셀룰로스에스테르, 또는 셀룰로스아세테이트가 바람직하고, 그 예로서는 디아세틸셀룰로스 및 트리아세틸셀룰로스 등을 들 수 있다.
수지제 기재의 두께는 20 ㎛ 내지 500 ㎛인 것이 바람직하고, 50 ㎛ 내지 200 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 수지제 기재와 그 위에 마련되는 배향막과의 밀착성을 개선하기 위해, 수지제 기재에 표면 처리(예를 들어, 켄화 처리, 글로우 방전 처리, 코로나 방전 처리, 자외선(UV) 처리, 화염 처리)를 실시해도 좋고, 프라이머층(접착제층)을 형성해도 좋다.
2. 배향막
본 발명에 관한 위상차 필름에 이용되는 배향막은, 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 장치 혹은 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 방법을 이용하여 광배향재료가 광배향함으로써 제작된 배향막이다. 따라서, 상기 배향막으로서는, 상기「C. 광배향막」에 있어서 말한 것과 마찬가지의 광배향 재료를 적어도 이용하여, 기재 상에 도포 건조하여 도포막을 형성 후, 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 장치 혹은 상기 본 발명에 관한 편광광 조사 방법을 이용하여 광배향능을 부여하여 형성할 수 있다.
3. 위상차 층
위상차 층으로서는, 네마틱 액정이나 콜레스테릭 액정을 이용할 수 있다. 이러한 재료로서는, 이러한 것만으로 위상차 층을 형성한 경우에 네마틱 규칙성, 스메틱 규칙성 또는 콜레스테릭 규칙성을 갖는 액정을 형성할 수 있는 액정 재료이면 특별히 한정되는 것은 아니라, 폴리머 액정 및 중합성 액정 화합물 중 어느 쪽이라도 좋다. 또한 중합성 액정 화합물로서는 분자의 양쪽 말단부에 중합성 관능기가 있는 것이 내열성이 좋은 광학 소자를 얻는 면에서 바람직하다. 위상차 층은 2층 이상 적층되어 있어도 좋다.
또한, 네마틱 액정에 카이럴제를 가한 콜레스테릭 규칙성을 갖는 카이럴 네마틱 액정이라도 좋다. 카이럴제로서는 광학 활성한 부위를 갖는 저분자 화합물 이며, 분자량 1500 이하의 화합물을 의미한다. 카이럴제는 주로 플러스의 1축 네마틱 규칙성에 나선 피치를 유기시킬 목적으로 이용된다.
위상차 층은 액정성 폴리머가 이용되는 경우, 액정성 폴리머 및 다른 화합물을 용제에 용해한 용액을 배향막 상에 도포 건조하고, 이어서 액정상 형성 온도까지 가열하고, 그 후 배향 상태를 유지하여 냉각함으로써 얻어진다. 혹은, 중합성 액정 화합물 및 다른 화합물(또한, 예를 들어 중합성 모노머, 광중합 개시제)을 용제에 용해한 용액을 배향막 상에 도포 건조하고, 이어서 액정상 형성 온도까지 가열한 후 UV 조사, 또는 전자선 조사에 의해 중합시키고, 또한 냉각함으로써 위상차 층을 얻을 수 있다.
위상차 층은 다른 액정층의 2층 이상으로부터 형성되어 있어도 좋고, 복수층이 동일 종류의 액정층이라도 네마틱 규칙성, 스메틱 규칙성, 또는 콜레스테릭 규칙성으로부터 선택된 다른 종류의 액정층이라도 좋다.
위상차 층을 형성하기 위한 형성용 도포액에는 액정성 화합물 경우에 의해 카이럴제, 광중합 개시제 이외로, 계면 활성제, 중합성 모노머(예를 들어, 비닐기, 비닐옥시기, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기를 갖는 화합물) 및 폴리머 등을, 액정성 화합물의 배향을 저해하지 않는 한 첨가해도 좋다. 이러한 계면 활성제, 중합성 모노머 및 폴리머를 선택함으로써 표면측(공기측)의 액정 경사각을 조정할 수 있다.
또, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 상기 실시 형태는 예시이며, 본 발명의 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 마찬가지의 작용 효과를 발휘하는 것은, 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
<실시예>
이하, 본 발명에 대해 실시예를 나타내어 구체적으로 설명한다.
(제1 실시예)
광원으로서 고압 수은 램프(TOSCURE751 : 가부시끼가이샤 할리슨 도시바 라인팅제)에 의한 자외선 광원을 이용하고, 타원 집광 거울을 이용하여 형성한 비평행광을 포함하는 투사광을, 25매의 석영판을 소정의 간격을 두고 평행 배치시킨 편광 소자에 대해, 비평행광을 포함하는 투사광의 중심부가 브루스터각의 방향이 되도록 입사한 바, 광원으로부터의 투사광의 확장 각도는 약 10°였다. 기재 상의 편광축은 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선이 되는 중심부를 0°로 하였을 때에, 조사 구역의 최상류부에서는 -7°, 최하류부에서는 +7°였다. 소광비는, 조사 구역의 중심부에서는 약 16 : 1, 조사 구역의 단부에서는 약 5 : 1이었다. 또한, 조도 분포는 조사 구역 내에서 일정하였다. 또, 조사 구역은 약 400 ㎜ 사각형이었다. 기재 반송 속도를 5 m/분으로 하였을 때 노광량이 10 mJ/㎠가 되도록 광원의 조도를 조정하고, 배향막층을 형성한 긴 형상의 기재를 5 m/분이고, 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상 을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 반송시키면서 편광 자외선 조사를 행하였다. 조사의 전체 영역은 긴(흐름) 방향에서 약 10 m, 폭 방향에서 약 400 ㎜가 되었다.
배향막을 형성한 긴 형상 기재로서는, 긴 형상 트리아세틸 셀룰로스 필름 상에 광배향 재료를 도포 건조하여 배향막을 형성한 것을 이용하였다.
상기의 방법에서 배향능을 부여한 배향막에 대해, 네마틱 액정 재료를 약 1 ㎛ 도포한 바, 약 100 ㎚의 위상차를 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있었다.
이렇게 얻어진 위상차 필름의 배향각을 위상차 측정 장치(RETS-1250V : 오오즈까 덴시 가부시끼가이샤제)를 이용하여, 소정 간격마다(긴 방향 1 m, 폭 방향 150 ㎜) 측정한 곳, 위상차 필름의 긴 방향(흐름 방향) 및 폭 방향의 어떠한 방향에 대해서도, 배향각의 변동이 ±0.5°이내이며, 위상차 값에 유의한 변동은 없었다.
(제1 비교예)
배향막을 형성한 기재를 이동시키지 않았던 것 이외는 제1 실시예와 같은 조건으로, 모재로 편광 자외선 조사를 행하여 배향막을 얻었다. 조사의 전체 영역은, 약 400 ㎜ 사각형이 되었다. 제1 실시예와 같이 네마틱 액정 재료를 약 1 ㎛ 도포한 바, 약 100 ㎚의 위상차를 갖는 위상차 필름을 얻을 수 있었다.
이렇게 얻어진 위상차 필름의 배향각을 위상차 측정 장치(RETS-1250V : 오오즈까 덴시 가부시끼가이샤제)를 이용하여 소정 간격마다(긴 방향 150 ㎜, 폭 방향 150 ㎜) 측정한 곳, 조사 구역의 중심부에 대해 상류부에서 -7°의 변동, 하류부에서 +7°의 변동을 갖고 있고, 위상차 필름의 긴 방향에 대해 배향각의 변동이 커지 고 있었다.
(제2 비교예)
타원 편광 거울을 이용하지 않고 빛을 확산광으로 한 것 이외는, 제1 실시예와 같은 조건으로 기재를 이동시키면서 편광 자외선 조사를 행하여 배향막을 얻었다. 제1 실시예와 같이 네마틱 액정 재료를 약 1 ㎛ 도포한 바, 액정 재료를 배향시킬 수 없었다.
소광비는 조사 구역의 중심부에서는 약 16 : 1, 조사 구역의 단부에서는 약 1 : 1이었다.
본 발명의 편광광 조사 장치 및 편광광 조사 방법은 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이, 균일한 배향능을 배향막에 부여하는 것이 가능하고, 또 대면적의 광배향을 효율적으로 좋게 행할 수 있고, 또한 내구성이 우수한 효과를 발휘하는 것이다. 본 발명의 편광광 조사 장치 및 편광광 조사 방법은 고도로 평행화된 빛을 이용할 필요가 없기 때문에, 장치가 간편하고 프로세스상도 유리하다. 또한, 긴 형상의 기재에 대해서도, 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이, 연속하여 일정한 배향능을 부여하는 것이 가능하다. 게다가, 대면적의 광배향을 행하는 경우에, 종래에 비해 장치의 소형화가 가능하다.
또, 본 발명의 광배향막은 마찰 대전에 의한 정전기의 발생이나 천 등으로부터의 먼지의 발생 등의 래핑 처리에 의한 문제가 본질적으로 존재하지 않고, 또한 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이 균일한 배향능을 갖는 것이 가능하고, 프 로세스상 유리하다.
또한, 본 발명의 위상차 필름은 마찰 대전에 의한 정전기의 발생이나 천 등으로부터의 먼지의 발생 등의 래핑 처리에 의한 문제가 본질적으로 존재하지 않고, 게다가 고도로 평행화된 빛을 이용하는 일 없이 균일한 배향, 나아가서는 균일한 광학 특성을 갖는 것이 가능하고, 프로세스상 유리하다.

Claims (10)

  1. 광원과, 상기 광원으로부터의 빛을 비평행광을 포함하는 투사광으로 하는 투사 수단과, 상기 투사광에 있어서의 중심부의 입사 방향에 대해 브루스터각만큼 기울여 1매 배치하거나 혹은 복수의 유리판을 소정의 간격을 두고 평행 배치하여 이루어지는, 상기 투사광을 통과시키는 편광 소자와, 상기 투사광에 있어서의 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기재를 이동시키는 기재 이동 수단을 갖는 편광광 조사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피조사 기재 상의 피조사 영역 중, 상기 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 도달하기 전을 전조사, 상기 직선에 도달한 후를 후조사로 한 경우에, 어느 점에서도 상기 전조사에 의한 조사량의 적산치와 상기 후조사에 의한 조사량의 적산치를 대략 같게 하기 위해, 적어도 조도와 기재의 이동 속도를 포함하는 조건을 제어하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 피조사 기재를 일정 조도로 조사하고, 또한 대략 일정 속도로 이동시키는 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피조사 기재가 긴 형상인 것을 특징으로 하는 편광광 조사 장치.
  5. a) 광원을 준비하는 공정과,
    b) 상기 광원으로부터의 빛을 비평행광을 포함하는 투사광으로 하는 투사 수단을 준비하는 공정과,
    c) 상기 투사광에 있어서의 중심부의 입사 방향에 대해 브루스터각만큼 기울여 1매 배치하거나 혹은 복수의 유리판을 소정의 간격을 두고 평행 배치하여 이루어지는, 상기 투사광을 통과시키는 편광 소자를 준비하는 공정과,
    d) 피조사 기재를 준비하는 공정과,
    e) 상기 투사광 중 브루스터각을 이루는 광 입사면의 기재 상으로의 투영상을 포함하는 직선과 수직인 방향으로 피조사 기재를 이동시키면서, 상기 투사광을 상기 편광 소자에 통과시켜 얻어진 편광광을 상기 피조사 기재에 조사하는 공정을 갖는 편광광 조사 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 공정 e)에 있어서, 상기 피조사 기재 상의 피조사 영역 중, 상기 기재 상의 상기 투영상을 포함하는 직선에 도달하기 전을 전조사, 상기 직선에 도달한 후를 후조사로 한 경우에, 어떤 점에 있어서도 상기 전조사에 의한 조사량의 적산치와 상기 후조사에 의한 조사량의 적산치가 대략 같게 되도록 조사하는 편광광 조사 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 공정 e)에 있어서, 대략 일정 속도로 이동시키면서, 상기 기재를 일정 조도로 조사하는 편광광 조사 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피조사 기재가 긴 형상인 편광광 조사 방법.
  9. 상기 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 편광광 조사 장치 혹은 상기 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 편광광 조사 방법을 이용하여 제작된 광배향막.
  10. 상기 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 편광광 조사 장치 혹은 상기 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 편광광 조사 방법을 이용하여 제작된 위상차 필름.
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