WO2019171760A1

WO2019171760A1 - 光配向膜の形成方法及び積層体の製造方法

Info

Publication number: WO2019171760A1
Application number: PCT/JP2019/000820
Authority: WO
Inventors: 将之楠本; 諭司國安
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2018-03-09
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2019-09-12
Also published as: JPWO2019171760A1; JP6945716B2

Abstract

液晶性化合物をより確実に配向させる光配向膜の形成方法、及び、液晶性化合物がより確実に配向した積層体の製造方法を提供する。　複数の光源（７１）から射出される光を、偏光子ユニット（７２）により偏光させる。生成した偏光は、平均値に対して１０％以内の照度分布をもつ。この偏光を光異性化膜（６８）に照射することにより、光配向膜（１３）を形成する。光異性化膜（６８）には、光異性化化合物が含有される。形成した光配向膜（１３）上には、液晶性ポリマー（２１）を含有する光学膜（１４）が形成される。

Description

光配向膜の形成方法及び積層体の製造方法

　本発明は、光配向膜の形成方法及び積層体の製造方法に関する。

　配向膜上に、液晶性ポリマーなどの液晶性化合物を含有する光学膜を重ねた積層体が知られている。光学膜としての例えば偏光膜を形成する場合に、配向膜として、ラビング処理によって凹凸が形成されたもの（以下、ラビング膜と称する）もあるが、光異性化化合物を含有し、この光異性化化合物の光異性化を利用したものも提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

　光異性化化合物は、光照射により異性化する化合物である。この光異性化によって配向した光配向膜も、ラビング膜と同様に、偏光膜中の液晶性化合物を配向させる。

特開２０１７－１０２４７９号公報特開２０１７－０６８１１１号公報

　しかしながら、光配向膜には、重ねた状態に形成される光学膜の液晶性化合物を、より確実に配向させる要請が高い。

　そこで、本発明は、液晶性化合物をより確実に配向させる光配向膜の形成方法、及び、液晶性化合物がより確実に配向した積層体の製造方法を提供することを目的とする。

　本発明の光配向膜の形成方法は、光源からの光を、反射型偏光子により偏光させ、生成した偏光を、光異性化化合物を含有する光異性化膜に照射することにより、光配向膜を形成し、偏光は平均値に対して１０％以内の照度分布をもつ。

　長尺の光異性化膜を長手方向に搬送し、上記の偏光は、搬送中の光異性化膜の幅方向における照度分布が平均値に対して１０％以内であり、搬送中の光異性化膜に対し、長手方向で連続的に偏光を照射することにより、光配向膜を連続的に形成することが好ましい。

　上記の光は、複数の光源から射出され、複数の光源の光のそれぞれから生成される前記偏光の照度分布は、上記平均値に対して１０％以内のピークをもつことが好ましい。

　光源は発光ダイオードであることが好ましい。上記の光は紫外線であり、反射型偏光子は、アルミニウム製の保持部材に保持されていることが好ましい。

　本発明の積層体の製造方法は、光異性化膜形成工程と、光配向膜形成工程と、光学膜形成工程とを有し、積層体は光配向膜と、光配向膜を支持する基材と、光配向膜の基材側とは反対側の膜面に設けられ、液晶性化合物を含有する光学膜とを備える。光異性化膜形成工程は、光異性化化合物と光異性化化合物の溶媒とを含有する光異性化塗布液を、基材上に塗布した後に乾燥することにより光異性化膜を形成する。光配向膜形成工程は、光源からの光を反射型偏光子により偏光させ、生成した偏光を光異性化膜に照射することにより光配向膜を形成する。光学膜形成工程は、二色性化合物と、液晶性化合物と、二色性化合物及び液晶性化合物の溶媒とを含有する液晶性塗布液を光配向膜上に塗布した後に乾燥し、光学膜を形成する。偏光は、平均値に対して１０％以内の照度分布をもつ。

　長尺の基材を長手方向に搬送しながら、光異性化塗布液と液晶性塗布液とをそれぞれ連続的に塗布し、上記の偏光は、搬送中の基材の幅方向における照度分布が上記の平均値に対して１０％以内であり、搬送中の光異性化膜に対し、長手方向において連続的に偏光を照射することにより光配向膜を連続的に形成する。

　上記の光を、複数の光源を備える光源ユニットから射出し、複数の光源の光のそれぞれから生成される前記偏光の照度分布は、上記平均値に対して１０％以内のピークをもつことが好ましい。

　光源は発光ダイオードであることが好ましい。上記の光は紫外線であり、反射型偏光子は、アルミニウム製の保持部材に保持されていることが好ましい。基材の厚みは大きくても５０μｍであることが好ましい。

　本発明によれば、液晶性化合物がより確実に配向する。

偏光板の断面図である。偏光膜の構成を示す説明図である。製造装置のブロック図である。第１保護層形成部の構成を示す説明図である。光配向膜形成部の構成を示す説明図である。光照射部の概略斜視図である。偏光の照度分布の説明図であり、（Ａ）は光源の配置を示す説明図、（Ｂ）は偏光の照度分布のグラフである。反射型偏光子の概略斜視図である。光学膜形成部の構成を示す説明図である。温度管理部の構成を示すブロック図である。温度管理部における温度制御プロファイルを示すグラフである。ネマチック転移温度未満の温度における乾燥塗膜の状態を示す説明図である。第１温度にした乾燥塗膜の状態を示す説明図である。冷却後の乾燥塗膜の状態を示す説明図である。第１加熱部の説明図である。第２保護層形成部の説明図である。光源の別の配置の説明図である。別の実施形態の光照射部の概略図である。

　［積層体］
　図１に示す積層体１０は、本発明の実施により製造される一例である。積層体１０は、例えば、入射する光を特定の偏光に整える偏光板として用いられる。積層体１０は、複数のフィルム状部材が厚み方向に重なった複層フィルムである。積層体１０は、基材１１と、基材１１上に重なった第１保護層１２と、第１保護層１２上に重なった光配向膜１３と、光配向膜１３上に重なった光学膜１４と、光学膜１４上に重なった第２保護層１５とを備える。なお、図１においては便宜上、基材１１を下向きにした状態で積層体１０を描いてあるが、使用下においては種々の姿勢が採られる。

　基材１１は、光学膜１４等を形成する際に変質しないものであれば特に制限はない。例えば、基材１１には、ポリエチレンテレフタレートもしくはポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、もしくはトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、もしくはポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレン、もしくはアクリロニトリルスチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状もしくはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレンプロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンもしくは芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アクリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー等の透明ポリマー、または、これらポリマーのブレンド物からなるフィルム等を使用することができる。また、基材１１は、ガラスであってもよい。本実施形態においては、基材１１はＴＡＣフィルムである。基材１１の厚みは特に限定されない。

　第１保護層１２は、基材１１を透過する水（水蒸気を含む）及び／または酸素等から、光配向膜１３と光学膜１４とを保護する。本実施形態においては、第１保護層１２はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）で形成しており、基材１１であるＴＡＣフィルムを透過した水等を遮ることにより、光配向膜１３と光学膜１４とを保護する。第１保護層１２の材料は、ＰＶＡに限られず、ＰＶＡの代わりに、例えば、ＥＶＯＨ（エチレン－ビニルアルコール共重合体）等を用いることができる。なお、基材１１が水等を透過しない場合には、第１保護層１２を設けなくてもよい。

　光配向膜１３は、特定の条件下において、光学膜１４が含有する液晶性ポリマー２１（図２参照）を配向させる。光配向膜１３は、アゾ化合物を含有している。光配向膜１３は、アゾ化合物が、特定方向に偏光した光（本例では紫外線）の照射により異性化し、特定の方向に沿って配向した光配向膜である。つまり、光配向膜１３に含まれているアゾ化合物は、光照射によって異性化した状態となっている。アゾ化合物としては、モノマー、オリゴマー、あるいはポリマーのいずれも用いることができるが、本例ではモノマーであるアゾベンゼンを用いている。本実施形態においては、光の照射により異性化する光異性化化合物としてアゾ化合物を用いているが、光異性化化合物はアゾ化合物に限られず、例えば、シンナメート化合物などでもよい。

　光学膜１４は、積層体１０において偏光子としての機能をもついわゆる偏光膜である。光学膜１４は、液晶性ポリマー２１（図２参照）と少なくとも１種類の二色性化合物３１（図２参照）とを含有する。液晶性ポリマー２１は主鎖または側鎖にメソゲン基を有するポリマーであり、液晶性化合物の一例として用いている。液晶性ポリマー２１と二色性化合物３１との詳細については、別の図面を用いて後述する。

　第２保護層１５は、光学膜１４を水等から保護する。第２保護層１５は、アクリル系ポリマー、アクリレート系モノマー重合体、エポキシ系モノマー重合体、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、もしくは環状オレフィンコポリマー（ＣＯＣ）等で形成されているが、形成する材料はこれらに限られない。積層体１０は、第２保護層１５を備えない場合もあるが、保存、流通、及び／または使用の各環境下における光学膜１４の保護の観点においては備える方が好ましい。

　液晶性ポリマー２１は、前述のように主鎖または側鎖にメソゲン基を有するポリマーであればよいが、本実施形態においては、図２に示すように、側鎖にメソゲン基を有するいわゆる側鎖型を用いている。この液晶性ポリマー２１は、柔軟な主鎖２２と、メソゲン基２３を有する側鎖２４とを有する。メソゲン基２３は、製造の過程において、光配向膜１３によって所定方向（以下、Ｘ方向という）に沿って配向する。また、主鎖２２はＸ方向に垂直な方向（以下、Ｙ方向という）に配向する。したがって、光学膜１４の液晶性ポリマー２１は、梯子状または網目状に配列しており、かつ、少なくとも一部において主鎖２２とメソゲン基２３によって１または複数の二色性化合物３１を包含する空隙２６を形成している。

　液晶性ポリマー２１としては、例えば、特開２０１１－２３７５１３号公報に記載されているサーモトロピック液晶性高分子、特開２０１６－４０５５号公報に記載のサーモトロピック液晶性を有するポリマーを使用できる。また、液晶性ポリマー２１は、末端に架橋性基（例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基など）を有していてもよい。

　液晶性化合物として、液晶性ポリマー２１の代わりに液晶性モノマーを用いてもよい。

　二色性化合物３１とは、いわゆる二色性を有する化合物であり、偏光方向が９０度異なる２つの直線偏光を照射した場合にこれら各直線偏光の吸収強度に差がある。本実施形態においては、二色性化合物３１は、上記二色性を有する他に、特定の条件下において分子間力によって２個以上が規則的な配列で結合する性質（いわゆる会合性）を有する。したがって、液晶性ポリマー２１が空隙２６に２以上の会合性を有する二色性化合物３１をトラップ（捕捉）した場合には、製造工程においてこれらの二色性化合物３１は会合して会合体３２を形成し、配向が揃う。また、空隙２６にトラップされた二色性化合物３１及び／または二色性化合物３１の会合体３２は、メソゲン基２３と同方向に配向する。

　二色性化合物３１としては、例えば、特開２０１３－２２８７０６号公報の［００６７］～［００７１］段落、特開２０１３－２２７５３２号公報の［０００８］～［００２６］段落、特開２０１３－２０９３６７号公報の［０００８］～［００１５］段落、特開２０１３－１４８８３号公報の［００４５］～［００５８］段落、特開２０１３－１０９０９０号公報の［００１２］～［００２９］段落、特開２０１３－１０１３２８号公報の［０００９］～［００１７］段落、特開２０１３－３７３５３号公報の［００５１］～［００６５］段落、特開２０１２－６３３８７号公報の［００４９］～［００７３］段落、特開平１１－３０５０３６号公報の［００１６］～［００１８］段落、特開２００１－１３３６３０号公報の［０００９］～［００１１］段落、特開２０１１－２１５３３７号公報の［００３０］～［０１６９］、特開２０１０－１０６２４２号公報の［００２１］～［００７５］段落、特開２０１０－２１５８４６号公報の［００１１］～［００２５］段落、特開２０１１－０４８３１１号公報の［００１７］～［００６９］段落、特開２０１１－２１３６１０号公報の［００１３］～［０１３３］段落、特開２０１１－２３７５１３号公報の［００７４］～［０２４６］段落、ＷＯ２０１６／０６０１７３号の［０００５］～［００４１］段落、ＷＯ２０１６／１３６５６１号の［０００８］～［００６２］段落などに記載された二色性色素を使用できる。また、二色性化合物３１は、可視光において二色性を示す二色性色素に限られず、可視光ではない他のｊ二色性を示す化合物でもよい。可視光ではない他の波長領域の光としては、例えば、赤外線または紫外線が挙げられる。

　積層体１０は、基材１１側または第２保護層１５側から入射する光に対して、二色性化合物３１及び／または会合体３２がＸ方向の偏光を吸収し、かつ、Ｙ方向の偏光を透過するので、偏光板として機能する。また、偏光子としての機能をもつ光学膜１４はごく薄く形成することができ、かつ、光学膜１４内において二色性化合物３１の配向が高精度に揃っている。このため、積層体１０は、ヨウ素を添加したＰＶＡを用いる偏光板（以下、ヨウ素添加ＰＶＡ偏光板という）よりも透過率を高くした場合（特に、透過率を５０％以上の高透過率にする場合）に、ヨウ素添加ＰＶＡ偏光板よりも偏光度が高い。この他、光学膜１４をヨウ素添加ＰＶＡ偏光板よりも薄く形成できる結果、積層体１０の全体としてもヨウ素添加ＰＶＡ偏光板よりも薄く、かつ、ヨウ素添加ＰＶＡ偏光板と同程度かそれ以上の耐久性（耐熱性または耐湿性等）を有する。

　［積層体の製造装置及び製造方法］
　積層体１０は、例えば図３に示す製造装置４０を用いて製造する。この例では、積層体１０を長尺に製造しているが、得られた長尺の積層体１０をカットすることによりシート状に製造してもよい。製造装置４０は、長尺の基材１１の搬送方向Ｄｃにおける上流側から順に、第１保護層形成部４１と光配向膜形成部４２と光学膜形成部４３と第２保護層形成部４４とを備える。第１保護層形成部４１は、基材１１上に第１保護層１２を形成する。光配向膜形成部４２は、第１保護層１２上に光配向膜１３を形成する。光学膜形成部４３は、光配向膜１３上に光学膜１４を形成する。第２保護層形成部４４は、光学膜１４上に第２保護層１５を形成する。製造装置４０は、図示しない搬送機構（搬送ローラ及び搬送ローラの駆動機構等）を用いて、長尺の基材１１を長手方向に搬送しながら、上記各部が移動している基材１１に膜または層を順次形成することにより積層体１０を製造する。第１保護層１２を設けない場合には第１保護層形成部４１は略され、第２保護層１５を設けない場合には第２保護層形成部４４は略される。

　図４に示すように、第１保護層形成部４１は、塗膜形成部５１と、乾燥部５２とを備える。塗膜形成部５１は、搬送方向Ｄｃに移動する基材１１上に、ＰＶＡが溶媒に溶けている塗布液（以下、保護塗布液と称する）５３を連続的に塗布し、塗膜５４を形成する。第１保護層１２をＰＶＡ以外の材料で形成する場合には、ＰＶＡの代わりとして用いる材料を溶媒に溶かした溶液を保護塗布液５３とすればよい。乾燥部５２は、加熱、送風、自然乾燥及び／またはその他の方法により塗膜５４から溶媒を減少させ、塗膜５４を乾燥することにより、基材１１上に第１保護層１２を形成する。

　図５に示すように、光配向膜形成部４２は、塗膜形成部６１と、乾燥部６２と、光照射部６３と、を備える。塗膜形成部６１は、基材１１に設けられている第１保護層１２に、光異性化化合物としてのアゾ化合物とアゾ化合物の溶媒とを含有する塗布液（以下、光異性化塗布液と称する）６６を塗布することにより、塗膜６７を形成する。光異性化塗布液６６は、アゾ化合物が溶媒に溶けている溶液である。なお、この例では、光異性化塗布液６６は、第１保護層１２を介して基材１１上に塗布しているが、第１保護層１２を設けない場合には、基材１１の表面に塗布する。乾燥部６２は、加熱、送風、自然乾燥及び／またはその他の方法により塗膜６７から溶媒を減少させ、塗膜６７を乾燥することにより、乾燥塗膜である光異性化膜６８を長尺に形成する（光異性化膜形成工程）。

　搬送方向Ｄｃにおける乾燥部６２の下流に設けられた光照射部６３は、光配向膜１３を形成するためのものである。光照射部６３は、光源７１と偏光子ユニット７２とを備える。光源７１は図５の紙面奥行方向に並んだ状態で複数設けられ、これら複数の光源７１は、基材１１の搬送路に光の射出面が対向した状態で、支持部材７３に支持されており、支持部材７３等とともに光源ユニット７４を構成している。本例では、光源７１として、ＬＥＤ（light emitting diode、発光ダイオード）を用いている。

　偏光子ユニット７２は、光源７１と基材１１の搬送路の間に配されている。偏光子ユニット７２の反射型偏光子７７（図８参照）は、光源７１から射出された光を偏光させ、直線偏光にする。基材１１上に形成されている搬送中の光異性化膜６８が、光照射部６３を通過することにより、生成した偏光が光異性化膜６８に照射される。この照射により、光異性化膜６８に含有されているアゾ化合物が光異性化し、配向する。このようにして光配向膜１３が生成し、この例においては第１保護層１２を介して基材１１上に光配向膜１３が形成される（光配向膜形成工程）。本例では、紫外線を射出する光源７１を用いており、この紫外線の偏光の照射により、アゾ化合物をトランス体からシス体に異性化している。

　光源７１と偏光子ユニット７２との距離Ｄ１は、本例では１０ｍｍであるが、距離Ｄ１はこれに限定されない。距離Ｄ１は、好ましくは１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であり、より好ましくは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内である。

　偏光子ユニット７２と光異性化膜６８との距離Ｄ２は、本例では２０ｍｍであるが、距離Ｄ２はこれに限定されない。距離Ｄ２は、好ましくは１ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲内であり、より好ましくは５ｍｍ以上３０ｍｍ以下の範囲内である。

　図６において複数の光源７１は、長尺の基材１１（図５参照）の幅方向において並んでおり、列を成している。なお、図６においては、図の煩雑化を避けるために、複数の光源７１のうちの一部のみを描いてある。光異性化膜６８は、前述の通り、長手方向に搬送されている基材１１に対して連続的に形成された膜であるので、光異性化膜６８及び光配向膜１３の幅方向は、基材１１の幅方向と一致する。光源７１が配されている領域の幅方向における長さ（以下、領域幅と称する）Ｗ７１は、光異性化膜６８の幅Ｗ６８よりも大きいことが好ましい。領域幅Ｗ７１は特に限定されないが、例えば３００ｍｍ以上２７００ｍｍの範囲内である。領域幅Ｗ６８は特に限定されないが、例えば２００ｍｍ以上２６００ｍｍ以下の範囲内である。なお、本例では、例えば、領域幅Ｗ７１は１５００ｍｍ、幅Ｗ６８は１４００ｍｍである。

　偏光子ユニット７２も光源７１と同様に、長尺の基材１１（図５参照）の幅方向において複数が並んで配されている。偏光子ユニット７２が配されている領域の領域幅Ｗ７２は、光異性化膜６８の幅Ｗ６８よりも大きいことが好ましく、本例でもそのようにしている。なお、偏光子ユニット７２の詳細については、別の図面を用いて後述する。

　光異性化膜６８に照射される偏光は、光異性化膜６８の幅方向における照度の分布（以下、照度分布と称する）が、幅方向における照度の平均値に対して１０％以内である。平均値に対して１０％以内とは、幅方向における照度の平均値をＩＡとするときに、（ＩＡ－ＩＡ×０．１０）以上（ＩＡ＋ＩＡ×０．１０）以下の範囲内であることを意味する。すなわち、幅方向における照度の最大値ＩＨが（ＩＡ＋ＩＡ×０．１０）を超えず、かつ、最小値ＩＬが（ＩＡ－ＩＡ×０．１０）を下らない照度分布である。偏光の照度分布は、照度の平均値に対して５％以内であることがより好ましい。この例では、長手方向に搬送中の光異性化膜６８に対して偏光を連続的に照射するから、照度分布を上記のように幅方向において設定している。したがって、長尺ではないいわゆる枚葉の光異性化膜６８に対して、面状に配した複数の光源７１から光を射出し、偏光を照射する場合には、偏光の照度分布を、面方向における照度の平均値に対して１０％以内にするとよい。

　偏光を上記の照度分布とすることにより、光異性化膜６８の幅方向全域においてアゾ化合物が確実に配向し、その配向度が幅方向に均一な光配向膜１３が形成される。光学膜１４における液晶性化合物（本例では液晶性ポリマー２１）の配向度は、光配向膜１３の配向度に依存するから、この光配向膜１３上に長尺に設けられる光学膜１４の液晶性化合物が幅方向全域において確実に配向し、さらにその配向度の均一性にも優れる。また、この例では光異性化膜６８を長手方向に搬送させているから、長手方向においても均一な照度分布で偏光が連続的に照射される。その結果、長手方向全域においてもアゾ化合物が確実に配向し、その配向度が長手方向に均一な光配向膜１３が形成される。そのため、光学膜１４の液晶性化合物が長手方向全域においても同様に確実に配向し、さらにその配向度の均一性にも優れる。

　照度の平均値ＩＡは、以下の方法で求めることができる。まず、光異方性膜６８の幅方向において、例えば等間隔で（本例では１０ｍｍおきに）測定位置を設定する。複数の測定位置のそれぞれにおいて、照射されている偏光の搬送方向Ｄｃでの照度を測定し、最大値であるピークをその測定位置での照度として求める。そして、求めた各測定位置での照度の平均を求め、これを幅方向における照度の平均値ＩＡとする。このように、幅方向における照度の平均値Ｉは、幅方向において設定した測定位置のそれぞれで照度を測定し、長手方向におけるピークに基づく照度分布により求めている。

　本例では、光源７１を複数用いているから、偏光の照度分布は、具体的には以下である。幅方向に並んでいる複数の光源７１と、照射される偏光の照度分布とに関し、図７を参照しながら説明する。図７（Ａ）には、複数の光源７１のうち一部のみを描いており、搬送方向Ｄｃを下向きにしたときに左から順に符号７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，・・・を付す。なお、以降の説明において複数の光源７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，・・・を区別しない場合には、光源７１と記載する。光源７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，・・・は、それぞれ、照度（単位；ｍＷ／ｃｍ²）に分布をもつ。したがって、反射型偏光子７７（図８参照）により生成した偏光も照度に分布をもつのが通常である。偏光は、光異性化膜６８の光異性化化合物を光異性化するためのものであるから、照度は、基材１１とともに通過する光異性化膜６８の膜面における照度である。また、照度は、光源７１と光異性化膜６８との距離Ｄ３（図５参照）を予め求めておき、照度を求める市販の照度計測機器などに光源７１をセットし、距離Ｄ３における照度を求める。本例では、照度は、アイグラフィックス株式会社製の紫外線積算照度計ＵＶＰＦ－Ａ２により求めている。

　各光源７１から射出され、反射型偏光子７７により生成したそれぞれの偏光は、幅方向において照度分布をもつ。例えば光源７１ｂから射出され、生成した偏光の幅方向における照度分布は、図７（Ｂ）の破線で示す照度曲線Ｌｂに示すように、中心に照度のピークＰｂをもつ照度分布を示す。照度のピークＰｂの幅方向における位置は、この例では、光が射出される射出面の中心（以下、射出中心と称する）Ｃｂに対向する光異性化膜６８の膜面の幅方向における位置に対応するが、射出中心Ｃｂから図７における右または左に多少ずれた位置に対向する膜面位置に対応する場合もある。また、照度曲線Ｌｂは、図７には、ピークＰｂ近傍を概ね平坦に描いてあるが、用いる光源によっては、より先鋭なピークＰｂをもつ曲線の場合もある。光源７１ａ，７１ｃ，・・・から射出され、生成した各偏光の照度分布も照度曲線Ｌａ，Ｌｃ，・・・として示すように同様であり、各ピークには符号Ｐａ，Ｐｃ，・・・を付す。

　光異性化膜６８の幅方向における偏光の照度分布は、幅方向に沿った射出中心Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，・・・の通過時において、光源７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，・・・の光のそれぞれから生成した偏光の各照度の和となる。図７（Ｂ）の実線で示す照度曲線ＬＴに示すように、光異性化膜６８の幅方向における偏光の照度分布は、幅方向における偏光の照度の平均値に対して１０％以内としている。すなわち、幅方向における偏光の照度の最大値Ｉは（ＩＡ＋ＩＡ×０．１０）以下であり、かつ、最小値ＩＬは（ＩＡ－ＩＡ×０．１０）以上である。これにより、光源７１と光異性化膜６８との距離Ｄ３（図５参照）と、幅方向において隣り合う光源７１同士の距離Ｄ４とを調整するだけで、光異性化膜６８には、射出中心Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，・・・の通過時において、幅方向での照度分布が上記のように平均値に対して１０％以内で、偏光が照射される。

　上記のように、幅方向における偏光の照度分布は、ピークＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，・・・を通る照度曲線ＬＴで求めている。このように、照度が最も高いピークＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，・・・を通る照度曲線ＬＴで、幅方向における照度分布を設定することで、光学膜１４の液晶性化合物を十分に高い配向度で、かつ、均一な配向度で、配向させている。

　光源は、射出された光の照度の平均値に対して１０％以内の照度分布をもつことが好ましく、本例においてもそのようにしている。すなわち、光の照度の平均値に対して１０％以内の照度分布をもつ光源７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，・・・を用いている。これにより、生成される偏光は、より確実に上記の照度分布をもつようになる。

　距離Ｄ３（図５参照）は、本例では概ね３０ｍｍであるが、距離Ｄ３はこれに限定されない。距離Ｄ３は、好ましくは１５ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲内である。

　光源７１としては、ＬＥＤの代わりに、水銀灯、あるいはメタルハライドランプ等を用いてもよい。ただし、上記の幅方向での照度分布にするには、光源７１は、本例のようにＬＥＤであることが最も好ましい。また、ＬＥＤは、水銀灯及びメタルハライドランプ等に比べて、発熱量が小さい。そのため、連続的に照射をする場合、すなわち長時間の照射をする場合でも、偏光子ユニット７２の変形がより抑制される。

　本例では、アゾ化合物を光異性化するために、紫外線（波長帯域は２００ｎｍ以上400ｎｍ以下）を射出する光源７１を用いている。

　図８に示すように、偏光子ユニット７２は、シート状の反射型偏光子７７と、保持部材としてのフレーム（枠）７８とを備える。反射型偏光子７７は、光源７１からの光を偏光させる素子であり、本例ではワイヤグリッドを用いている。ただし、反射型偏光子７７はワイヤグリッドに限定されず、例えば、誘電体多層膜等でもよい。反射型偏光子７７は、室温（２５℃）では平面性を維持する程度に硬いシート状である。反射型偏光子７７は、吸収型偏光子に比べて光を吸収しにくいから、変形しにくい。そのため、配向度が均一な光配向膜１３が形成され、その結果、光学膜の配向度も均一になる。

　フレーム７８は、一辺の長さＬ７８が概ね８０ｍｍの正方形に形成されており、中央の開口に反射型偏光子７７を保持している。また、フレーム７８は、フレーム幅Ｗｆが概ね３ｍｍ、フレーム厚みＴｆが概ね１０ｍｍとなっているが、上記の一辺の長さと、フレーム幅Ｗｆと、フレーム厚みＴｆとは本例に限定されない。フレーム７８に周縁を保持される反射型偏光子７７も、フレーム７８の中央の開口形状に合わせ、正方形としてある。ただし、反射型偏光子７７及びフレーム７８の形状は正方形に限定されず、正方形以外の矩形でもよいし、矩形以外の例えば多角形でもよいし、多角形以外の形状であってもよい。また、反射型偏光子７７を保持する保持部材は反射型偏光子７７の平面性を維持した状態で保持できるものであれば、フレームに限定されない。保持部材は、例えば反射型偏光子７７の４辺のうち例えば対辺である２辺のみで反射型偏光子７７を保持する形状であってもよい。

　図８においては、図の煩雑化を避けるために、偏光子ユニット７２の個数を４個として描いているが、偏光子ユニット７２の個数はこれに限定されず、１個以上３個以下、または５個以上でもよい。幅方向に並んだフレーム７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄ，・・・は、図８に示すように、互いの一辺を成す枠材同士を、光異性化膜６８の厚み方向で重ねた状態で、幅方向に並んでいる。例えばフレーム７８ａの一辺を７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄ，・・・成す枠材と、フレーム７８ｂの一辺を成す枠材とは、光異性化膜６８の厚み方向で重なっている。フレーム７８ｂとフレーム７８ｃとの配置関係、フレーム７８ｃとフレーム７８ｄとの配置関係についても同様である。しかしフレーム７８同士の配し方はこの例に限定されず、例えばフレーム７８の枠材同士を幅方向に接した状態で、フレーム７８を幅方向において面一な状態で配してもよい。なお、本明細書において、フレーム７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，・・・を区別しない場合には、フレーム７８と記載している。

　フレーム７８は、アルミニウムで形成されている。アルミニウムは紫外線を吸収しないから、アルミニウム製のフレーム７８は光源７１からの光が照射されても温度の上昇が抑えられる。その結果、例えばステンレスのフレームで保持された場合と比べて反射型偏光子７７の熱変形（例えば、歪みなど）が抑えられる。そのため、光異性化化合物に対して均一な偏光が照射され続けるから、長尺の光配向膜１３の配向度は長手方向においてより均一になり、光学膜１４の液晶性化合物の配向度も長手方向において均一になる。さらに、フレーム７８の熱変形の抑制により、光配向膜１３の配向軸（配向方向）も均一になる。フレーム７８の熱変形をより抑えるために、通水等の冷却機構をフレーム７８等に設けてもよい。なお、フレーム７８をアルミニウム製にすることは、基材１１の厚みが小さい場合ほど、反射型偏光子７７の変形の抑制の効果が大きく、特に、厚みが大きくても５０μｍ、すなわち５０μｍ以下である場合に効果が大きい。

　図９に示すように、光学膜形成部４３は、塗膜形成部９１と、乾燥部９２と、温度管理部９３と、を備える。塗膜形成部９１は、光配向膜１３上に、液晶性ポリマー２１と、二色性化合物３１と、液晶性ポリマー２１及び二色性化合物３１を溶解する溶媒と、を含有する液晶性塗布液９４を連続的に塗布することにより、塗膜９６を形成する。なお、この例の液晶性塗布液９４は、液晶性ポリマー２１と、二色性化合物３１とが溶媒に溶けた状態となっている。その後、乾燥部９２は、加熱、送風、自然乾燥及び／またはその他の方法により塗膜９６から溶媒を減少させ、塗膜９６を乾燥することにより、光配向膜１３上に乾燥塗膜９７を形成する。温度管理部９３は、溶媒が減少した塗膜である乾燥塗膜９７を昇温し、降温し、及び／または、特定の温度帯域を維持することにより、乾燥塗膜９７を熟成する。この温度管理部９３が行う温度管理によって、乾燥塗膜９７内において液晶性ポリマー２１及び二色性化合物３１の配向が、より精緻に整う。この結果、乾燥塗膜９７は、偏光子としての機能をもつ光学膜１４となる（光学膜形成工程）。なお、乾燥工程の終了時において、乾燥塗膜９７に溶媒が残留していてもよく、この例においても少量残留している。

　図１０に示すように、温度管理部９３は、第１加熱部１０１と、第１冷却部１０２と、第２加熱部１０３と、第２冷却部１０４と、を備え、図１１に示す温度制御プロファイルにしたがって温度管理をする。

　第１加熱部１０１は、乾燥部９２から搬送される中間積層体１１０を加熱し、乾燥部９２から搬送される際の温度（例えば常温Ｔｏ）から特定の温度にする。具体的には、第１加熱部１０１は、少なくとも乾燥塗膜９７を加熱し、二色性化合物３１の融点Ｔｍよりも高い第１温度Ｔ１にする第１加熱工程Ｐ１を行うことが好ましい。二色性化合物３１の融点Ｔｍは、通常、液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅよりも高い。このため、第１加熱部１０１が乾燥塗膜９７を第１温度Ｔ１にした場合には、自動的に液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅを超える。

　なお、液晶性ポリマー２１と二色性化合物３１との具体的な組み合わせに起因して、二色性化合物３１の融点Ｔｍが、液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅよりも低い場合、第１温度Ｔ１は、液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅよりも高い温度である。すなわち、第１温度Ｔ１は、少なくとも、二色性化合物３１の融点Ｔｍよりも高く、かつ、液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅよりも高い温度である。

　第１温度Ｔ１は、液晶性ポリマー２１の融点（図示しない）よりも低い。液晶性ポリマー２１の融点以上にした場合には、乾燥塗膜９７が融解してしまい、膜の状態を維持できなくなるので、結果として、乾燥塗膜９７から光学膜１４を形成できないからである。同様に、第１温度Ｔ１は、基材１１、第１保護層１２、または光配向膜１３が損なわれる温度（例えば、融解、変形、または変質（光配向膜１３については異性化の方向性が消失することを含む）等が生じる温度）よりも低くしている。さらに、第１温度Ｔ１は、液晶性ポリマー２１のスメクチック相への相転移温度（図示しない）等、他の相への転移温度よりも低くしている。すなわち、第１温度Ｔ１は、液晶性ポリマー２１がネマチック相を呈する温度である。

　第１加熱工程Ｐ１は、より詳しくは、昇温工程Ｐ１ａと、温度維持工程Ｐ１ｂと、を有することが好ましい。昇温工程Ｐ１ａは、第１温度Ｔ１までの実際的な温度の上昇変化を生じて第１温度Ｔ１未満の乾燥塗膜９７を最初に第１温度Ｔ１まで昇温する工程である。温度維持工程Ｐ１ｂは、第１温度Ｔ１に到達した乾燥塗膜９７を第１温度Ｔ１に維持する工程である。

　乾燥塗膜９７を第１温度Ｔ１にするのは、液晶性ポリマー２１をネマチック相にし、かつ、二色性化合物３１を融解することにより、液晶性ポリマー２１と二色性化合物３１が相溶した状態にするためである。したがって、この状態を作り出すことができれば、乾燥塗膜９７を第１温度Ｔ１にする際の具体的な昇温のプロファイルは任意である。例えば、図１１の温度プロファイルにおいては、昇温工程Ｐ１ａは経過時間ｔ１から経過時間ｔ２にかけて一定の昇温速度で直線的に乾燥塗膜９７を昇温しているが、昇温工程Ｐ１ａは第１温度Ｔ１まで段階的にまたは任意形状の曲線に沿って連続的に昇温してもよい。

　また、温度維持工程Ｐ１ｂは、経過時間ｔ２から経過時間ｔ３の間、ほぼ完全に第１温度Ｔ１を維持しているが、第１温度Ｔ１以上の温度を維持できればよい。すなわち、「第１温度Ｔ１を維持する」とは、「二色性化合物３１の融点Ｔｍよりも高く、かつ、液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅよりも高い温度」を維持すること、すなわち、光学膜１４及び光配向膜１３等その他の層または膜に不具合がなく、液晶性ポリマー２１がネマチック相を呈し、かつ、液晶性ポリマー２１と二色性化合物３１の相溶を継続し得る温度範囲内に乾燥塗膜９７の温度を維持することをいう。したがって、温度維持工程Ｐ１ｂは、厳密に第１温度Ｔ１を継続する必要はなく、温度維持工程Ｐ１ｂにおいて乾燥塗膜９７の温度変化があってもよい。

　昇温工程Ｐ１ａに要する時間（Δｔ₂₁＝ｔ２－ｔ１）、温度維持工程Ｐ１ｂに要する時間（Δｔ₃₂＝ｔ３－ｔ２）、及び、第１加熱工程Ｐ１の全体に要する時間（Δｔ₃₁＝ｔ３－ｔ１）は、いずれも、液晶性ポリマー２１、二色性化合物３１、及びその他の中間積層体１１０を構成する各部の材質等に応じて調節可能である。温度維持工程Ｐ１ｂにおいては、乾燥塗膜９７の全体において、液晶性ポリマー２１がネマチック相を呈し、かつ、液晶性ポリマー２１と二色性化合物３１の相溶する状態を実現するために要する実際的な時間だけ、第１温度Ｔ１を維持すれば足りる。第１温度Ｔ１を維持する時間は、液晶性ポリマー２１、二色性化合物３１、及びその他の中間積層体１１０を構成する各部の材質等にも依るが、例えば数秒から十数秒程度であり、１秒以上１９秒以下であることが好ましく、５秒以上１５秒以下であることがより好ましく、９秒以上１１秒以下であることが特に好ましい。本実施形態においては、第１温度Ｔ１を維持する時間は１０秒である。

　第１加熱部１０１が乾燥塗膜９７を加熱する場合、乾燥塗膜９７の温度が液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅ未満の状態においては、図１２に示すように、乾燥塗膜９７内において液晶性ポリマー２１と二色性化合物３１とがほぼランダムに並んだ状態で固化している。その後、乾燥塗膜９７が第１温度Ｔ１に到達にした場合、図１３に示すように、液晶性ポリマー２１は流動性を増してネマチック相を呈し、光配向膜１３にしたがって配向する。一方、乾燥塗膜９７が第１温度Ｔ１に到達にした場合、二色性化合物３１は溶融して液晶性ポリマー２１と相溶するが、液晶性ポリマー２１が概ね光配向膜１３にしたがった配向をとるので、結果的に、メソゲン基２３の間に集まりやすくなった状態となる。

　第１冷却部１０２は、第１加熱工程Ｐ１を経た乾燥塗膜９７を冷却し、第１温度Ｔ１から、少なくとも二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃよりも低い第２温度Ｔ２にする第１冷却工程Ｐ２を行う。より好ましくは、第２温度Ｔ２は、二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃよりも低く、かつ、液晶性ポリマー２１の結晶化温度Ｔｓよりも低い温度である。本実施形態においては、第２温度Ｔ２は、二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃよりも低く、かつ、液晶性ポリマー２１の結晶化温度Ｔｓよりも低い温度である。

　なお、二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃは、通常、液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅよりも低い。このため、第１冷却部１０２が乾燥塗膜９７を第２温度Ｔ２にした場合、自動的に液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅを下回る。また、通常は、液晶性ポリマー２１の結晶化温度Ｔｓは、二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃよりも低いので、第１冷却部１０２が乾燥塗膜９７を第２温度Ｔ２にする過程で、液晶性ポリマー２１よりも先に二色性化合物３１が結晶化する。

　液晶性ポリマー２１と二色性化合物３１の具体的な組み合わせに起因して、液晶性ポリマー２１の結晶化温度Ｔｓと、二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃと、の高低関係が上記とは逆転する場合がある。この場合においても、第２温度Ｔ２は、少なくとも二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃよりも低い温度である。すなわち、第２温度Ｔ２は、少なくとも二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃを下回る必要があるが、必ずしも液晶性ポリマー２１の結晶化温度Ｔｓを下回る必要はない。第１冷却工程Ｐ２においては、液晶性ポリマー２１は、光配向膜１３にしたがって規則的に配列した結果として形成される空隙２６に１または複数の二色性化合物３１を包含し、かつ、二色性化合物３１は、液晶性ポリマー２１が形成する一定の空隙２６内において概ね一定の配向を得ている状態を保ったままで移動または回転等の運動を抑制できればよいからである。

　第１冷却工程Ｐ２は乾燥塗膜９７を急速冷却する工程である。このため、第１冷却工程Ｐ２においては、所定の冷却速度以上の冷却速度で乾燥塗膜９７を冷却し、または、第１温度Ｔ１から第２温度Ｔ２まで所定時間内に乾燥塗膜９７を冷却する。冷却速度とは、温度を下げる（すなわち降温する）降温速度である。例えば、３℃／秒の冷却速度とは、１秒間に温度を３℃下げることをいう。

　具体的には、第１冷却工程Ｐ２は、少なくとも１℃／秒以上、より好ましくは３℃／秒以上、さらに好ましくは５℃／秒以上の冷却速度（以下、所定冷却速度という）で乾燥塗膜９７を冷却する。また、本実施形態においては、簡単のため、二色性化合物３１は結晶化温度Ｔｃにおいて結晶化するものとしているが、より実際的には、二色性化合物３１は所定の温度範囲（以下、結晶化温度範囲という）において結晶化する。結晶化温度範囲の上限の温度（すなわち冷却時に二色性化合物３１が結晶化を開始する温度）を「Ｔｃ１」とし、かつ、結晶化温度範囲の下限の温度（すなわち二色性化合物３１の結晶化が完了する温度）を「Ｔｃ２」とする場合、少なくとも、結晶化温度範囲の上限の温度Ｔｃ１から結晶化温度範囲の下限の温度Ｔｃ２に到達するまでの冷却速度が所定冷却速度であることが好ましい。なお、所定冷却速度は、いわゆる平均速度である。このため、乾燥塗膜９７を冷却する過程の一部において所定冷却速度を下回る冷却速度で冷却する時間を含んでいてもよい。この場合、上記いずれかの温度区間で平均した冷却速度が所定冷却速度であればよい。また、第１冷却工程Ｐ２における冷却速度には基本的には上限はない。このため、乾燥塗膜９７を有する中間積層体１１０の各部が変質する、または、皺（しわ）ができる等の不具合が生じない範囲であれば、できる限り速く冷却することが好ましい。

　第１冷却工程Ｐ２においては、乾燥塗膜９７を、第１温度Ｔ１から第２温度Ｔ２まで、好ましくは０．０１秒以上１１０秒以内に、より好ましくは０．０１秒以上４０秒以内に、さらに好ましくは０．０１秒以上２５秒以内に、特に好ましくは０．０１秒以上１０秒以内に乾燥塗膜９７を冷却する。また、より実際的には、少なくとも結晶化温度範囲の上限の温度Ｔｃ１から結晶化温度範囲の下限の温度Ｔｃ２に達するまでの所要時間が０．０１秒以上４０秒以内であれば好ましく、０．０１秒以上２０秒以内であることがより好ましく、０．０１秒以上１０秒以内であることが特に好ましい。

　なお、第１冷却工程Ｐ２においては、少なくとも上記所定冷却速度または上記所定時間以内に乾燥塗膜９７を冷却することが好ましく、上記所定冷却速度かつ上記所定時間以内に乾燥塗膜９７を冷却することがより好ましい。また、上記所定冷却速度または上記所定時間を満たす場合、第１冷却工程Ｐ２における具体的な冷却のプロファイルは任意である。例えば、図１１においては、第１冷却工程Ｐ２は、経過時間ｔ３から経過時間ｔ４にかけて一定の冷却速度で直線的に乾燥塗膜９７を降温しているが、第１冷却工程Ｐ２は第２温度Ｔ２まで段階的にまたは任意形状の曲線に沿って降温してもよい。また、第１冷却工程Ｐ２は、その一部に、乾燥塗膜９７の温度が下がらない（一定の温度を維持する等）時間帯があってもよい。また、第１冷却工程Ｐ２は、その一部に、乾燥塗膜９７の温度が上がる時間帯があってもよい。上記のように、第１冷却工程Ｐ２において、段階的にまたは任意形状の曲線に沿って降温する場合、または、一部に、乾燥塗膜９７の温度が下がらない時間帯もしくは乾燥塗膜９７の温度が上がる時間帯を含む場合、第１冷却工程Ｐ２における最低の到達温度が第２温度Ｔ２である。

　また、第１冷却工程Ｐ２は、第１加熱工程Ｐ１の次工程である。すなわち、第１加熱工程Ｐ１後、第１冷却工程Ｐ２の開始までの間に、乾燥塗膜９７の温度変化をともなう工程及びその他乾燥塗膜９７の状態の変化をともなう工程を行わず、第１加熱工程Ｐ１の直後に第１冷却工程Ｐ２を行う。

　第１冷却部１０２が乾燥塗膜９７を冷却した場合、図１４に示すように、メソゲン基２３が光配向膜１３にさらに厳密にしたがった規則的な配向状態に近づきつつ液晶性ポリマー２１が固化し、空隙２６がより明確化する。一方、二色性化合物３１は、空隙２６においてメソゲン基２３の配向方向に追従して概ね一定の配向状態を保ったまま固化し、液晶性ポリマー２１に対して相分離した状態となる。この結果、乾燥塗膜９７は全体として一様な偏光子としての機能を得る。

　上記のように、第１冷却工程Ｐ２において、空隙２６にトラップされた二色性化合物３１が、空隙２６を破壊し、または、他の空隙２６と結合する等して二色性化合物３１の位置及び向きがランダムな結晶成長をせずに、メソゲン基２３等が形成する空隙２６にしたがった配列秩序を維持して結晶化するのは、第１冷却工程Ｐ２において乾燥塗膜９７を急冷するからである。また、第１冷却工程Ｐ２において、メソゲン基２３が光配向膜１３にさらに正確にしたがった規則的な配向状態に近づきつつ液晶性ポリマー２１が固化するのも、第１冷却工程Ｐ２において乾燥塗膜９７を急冷するからである。

　第２加熱部１０３は、第１冷却工程Ｐ２を経た乾燥塗膜９７を加熱し、第３温度Ｔ３にする第２加熱工程Ｐ３を行う。第３温度Ｔ３は、少なくとも液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅよりも低い。さらに、第３温度Ｔ３は、二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃよりも低いことが好ましい。また、液晶性ポリマー２１の結晶化温度Ｔｓはネマチック転移温度Ｔｎｅよりも低く、第３温度Ｔ３は、少なくとも液晶性ポリマー２１の結晶化温度Ｔｓよりも高い。第３温度Ｔ３は、二色性化合物３１の会合が促進される温度範囲（以下、会合促進温度範囲という）ＲＴ以上の温度である。したがって、第２加熱工程Ｐ３は、液晶性ポリマー２１が形成する１つの空隙２６に包含された複数の二色性化合物３１の会合を促進する。会合促進温度範囲ＲＴがＸ₁℃以上Ｘ₂℃以下である場合、会合促進温度範囲ＲＴ以上の温度とは、少なくともＸ₁℃以上の温度であり、Ｘ₁℃以上Ｘ₂℃以下の温度であってもよく、Ｘ₂℃以上の温度でもよい。

　第２加熱工程Ｐ３は、より詳しくは、昇温工程Ｐ３ａと、温度維持工程Ｐ３ｂと、を有することが好ましい。昇温工程Ｐ３ａは、第３温度Ｔ３までの実際的な温度の上昇変化を生じて、乾燥塗膜９７を最初に第３温度Ｔ３まで昇温する工程である。温度維持工程Ｐ３ｂは、第３温度Ｔ３に到達した乾燥塗膜９７を第３温度Ｔ３に維持する工程である。

　乾燥塗膜９７を第３温度Ｔ３にするのは二色性化合物３１の会合を促進するためであるから、乾燥塗膜９７を第３温度Ｔ３にする際の具体的な昇温のプロファイルは任意である。例えば、図１１の温度プロファイルにおいては、昇温工程Ｐ３ａは経過時間ｔ５から経過時間ｔ６にかけて一定の昇温速度で直線的に乾燥塗膜９７を昇温しているが、昇温工程Ｐ３ａは第３温度Ｔ３まで段階的にまたは任意形状の曲線に沿って昇温することができる。

　ただし、第２加熱工程Ｐ３は、第１冷却工程Ｐ２を経た乾燥塗膜９７を、所定の加熱速度（以下、所定加熱速度という）で加熱することが好ましい。加熱速度とは、温度を上げる（すなわち昇温する）昇温速度である。例えば、３℃／秒の加熱速度とは、１秒間に温度を３℃上げることをいう。

　具体的には、所定加熱速度は、例えば、０．１℃／秒以上３．０℃／秒以下であることが好ましく、より好ましくは、０．５℃／秒以上２．０℃／秒以下である。二色性化合物３１が会合体３２をつくるために時間を要するため、３．０℃／秒以下であることにより、３．０℃／秒より速い場合に比べて、十分な会合体が作られ、配向度が上がる。また、０．１℃／秒以上であることにより、０．１℃／秒未満である場合に比べて、加熱速度が速いから工程長が短くなり、プロセス負荷が小さくなる。なお、所定加熱速度は、いわゆる平均度である。このため、第１冷却工程Ｐ２を経た乾燥塗膜９７を加熱する過程の一部において所定加熱速度の範囲外の加熱速度で加熱する時間を含んでいてもよい。例えば、昇温工程Ｐ３ａにおいて平均した加熱速度が所定加熱速度であれば良い。

　また、温度維持工程Ｐ３ｂは、模式的に経過時間ｔ６から経過時間ｔ７の間、ほぼ完全に第３温度Ｔ３を維持しているが、少なくとも会合促進温度範囲ＲＴ以上の温度を維持できれば良い。すなわち、「第３温度Ｔ３を維持する」とは、会合促進温度範囲ＲＴ以上の温度を維持するこという。したがって、温度維持工程Ｐ３ｂは、厳密に特定の温度（昇温の目標として設定した第３温度Ｔ３）を維持する必要はなく、温度維持工程Ｐ３ｂにおいても乾燥塗膜の温度変化があってもよい。

　昇温工程Ｐ３ａに要する時間（ΔＴ₆₅＝ｔ６－ｔ５）、温度維持工程Ｐ３ｂに要する時間（ΔＴ₇₆＝ｔ７－ｔ６）、及び、第２加熱工程Ｐ３の全体に要する時間（ΔＴ₇₅＝ｔ７－ｔ５）は、いずれも液晶性ポリマー２１、二色性化合物３１、及びその他中間積層体１１０を構成する各部の材質等に応じて調節可能である。温度維持工程Ｐ３ｂにおいては、乾燥塗膜９７の全体において、液晶性ポリマー２１が光配向膜１３にしたがった配向状態を崩さず、かつ、二色性化合物３１の会合が概ね完了するために要する実際的な時間だけ第３温度Ｔ３を維持すればよい。なお、液晶性ポリマー２１、二色性化合物３１、及びその他中間積層体１１０を構成する各部の材質等にも依るが、第２加熱工程Ｐ３は、温度維持工程Ｐ３ｂ及び／または昇温工程Ｐ３ａにおいて、継続的または断続的に、第３温度Ｔ３を少なくとも１秒以上維持することが好ましく、第３温度Ｔ３を３秒以上維持することがより好ましい。

　第２加熱部１０３が乾燥塗膜９７を加熱した場合、液晶性ポリマー２１及び二色性化合物３１の配向状態（図１４参照）を概ね維持しつつ、徐々に、液晶性ポリマー２１のメソゲン基２３は若干の可動性を得る。その結果、メソゲン基２３はさらに良く光配向膜１３にしたがう。また、二色性化合物３１は、結晶化温度Ｔｃを超え、会合促進温度範囲ＲＴ以上の温度になった場合には、可動性を得るが、メソゲン基２３等が形成する空隙２６は脱せずに、同一の空隙２６にある他の二色性化合物３１との接触等の確率が高まる。その結果、各空隙２６において二色性化合物３１の会合が進み、乾燥塗膜９７は配向度が向上する（図２参照）。

　第２冷却部１０４は、第２加熱工程Ｐ３を経た乾燥塗膜９７を、自然に、または、送風等によって能動的に冷却する第２冷却工程Ｐ４を行う。第２冷却工程Ｐ４においては、乾燥塗膜９７を、例えば、常温Ｔｏまたは室温等の温度にする。第２冷却工程Ｐ４を経た乾燥塗膜９７は、偏光度が向上した良好な偏光子の状態を維持した配向度が高い光学膜１４となる（図９参照）。

　上記温度管理部９３を構成する第１加熱部１０１は、例えば、図１５に示すように、温度調節機能付き搬送ローラ（以下、温調ローラという）１１６と、温度制御部１１７と、によって構成することができる。なお、第１冷却部１０２、第２加熱部１０３、及び、第２冷却部１０４も第１加熱部１０１と同様の構成であるので、説明及び図示は略す。温調ローラ１１６は、温度制御部１１７が温度を調節した油等の伝熱媒体を内部に通すことにより、中間積層体１１０との接触面の温度を調節する。また、温調ローラ１１６は、本実施形態においては回転制御部を有する駆動ローラである。但し、温調ローラ１１６には、搬送される中間積層体１１０との接触により回転する従動ローラを用いてもよい。本実施形態においては、複数の温調ローラ１１６の各間で、搬送路よりも図１５紙面下側の雰囲気を吸引することにより、温調ローラ１１６の周面に対する中間積層体１１０の接触面積を増加させている。これにより、中間積層体１１０をより迅速かつ一様に加熱または冷却することができる。

　図１６に示すように、第２保護層形成部４４は、塗膜形成部１２１と、乾燥部１２２と、を備える。塗膜形成部１２１は、第２保護層１５の材料であるエポキシ系モノマー重合体等と、エポキシ系モノマー重合体等を溶解する溶媒と、を含有する塗布液１２６を、光学膜１４上に塗布し、塗膜１２７を形成する。その後、乾燥部１２２は、加熱、送風、自然乾燥及び／またはその他の方法により塗膜１２７から溶媒を減少させ、塗膜１２７を乾燥することにより、光学膜１４上に第２保護層１５を形成する。これにより、積層体１０が完成する。

　なお、上記実施形態及び実施例においては、液晶性ポリマー２１と、１種類の二色性化合物３１を用いて光学膜１４を形成しているが、光学膜１４には、２種類以上の二色性化合物３１を含有できる。

　二色性化合物３１は種類に応じて吸収する光の波長帯域が異なるので、光学膜１４が２種類以上の二色性化合物３１を含有する場合、１種類の二色性化合物３１のみを用いる場合よりも積層体１０が偏光板として機能する波長帯域を広くできる。可視光の波長帯域において偏光板として機能する積層体１０を製造する場合には、少なくとも１種類は、主に緑色の波長帯域を吸収する二色性化合物３１を含有することが好ましい。緑色の波長帯域を吸収する二色性化合物３１は会合性を有することが特に好ましい。緑色は青色または赤色と比較して視感度が高いからである。

　光学膜１４に２種類以上の二色性化合物３１を含有する場合、少なくとも１種類は、会合性を有する二色性化合物３１を含有することが好ましい。第２加熱工程Ｐ３を行って会合を促進することで配向度を特に向上し易いからである。

　光学膜１４に２種類以上の二色性化合物３１を含有する場合、二色性化合物３１の融点Ｔｍの最高値よりも高い温度に第１温度Ｔ１を設定するとよい。全ての二色性化合物３１を溶融するためである。また、第１冷却工程Ｐ２においては、少なくとも二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃの最低値よりも低い温度に第２温度Ｔ２を設定するとよい。全ての二色性化合物３１を固化し、運動性を抑止するためである。但し、多くの場合、二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃよりも液晶性ポリマー２１の結晶化温度Ｔｓの方が低いので、液晶性ポリマー２１の結晶化温度Ｔｓよりも低い値に第２温度Ｔ２を設定することで、全ての二色性化合物３１を固化することができる。また、第２加熱工程Ｐ３においては、会合性を有する二色性化合物３１の結晶化温度Ｔｃのうち最低値より低く、かつ、液晶性ポリマー２１のネマチック転移温度Ｔｎｅよりも低い値に第３温度Ｔ３を設定するとよい。空隙２６内という位置的な制約を課したまま、全ての会合性を有する二色性化合物３１に運動性を与え、会合を促進するためである。

　上記の例では、複数の光源７１を幅方向に１列に並べて配してあるが、幅方向において上記の照度分布となるように配してあれば、他の配し方でもよい。例えば、図１７に示すように、幅方向に並んだ光源の列の数を２列にし、搬送方向Ｄｃにおける下流側の列（１列目とする）と上流側の列（２列目とする）との光源７１をジグザグに配置したいわゆるマトリックス配置でもよい。この場合には、１列目の光源７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ,・・・から生成された偏光の幅方向における照度分布の照度と、２列目の光源７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ,・・・から生成された偏光の幅方向における照度分布の照度とを加算した照射曲線を求め、加算して求めた照度曲線が、加算して求めた照度の平均値に対して１０％以内の照度分布となっていればよい。このように加算して求めた照度分布とする場合は、同列内で隣り合う光源７１同士の距離Ｄ４を、光源７１ひとつ分の幅方向における長さ以上とし、一方の列と他方の列の光源７１同士の搬送方向Ｄｃにおける距離Ｄ５を光源７１ひとつ分の搬送方向Ｄｃにおける長さ未満とする場合である。

　上記の例では、基材１１を水平方向に搬送した状態で、光源７１から光を射出し、光異性化膜６８へ偏光を照射している。しかし、例えば、図１８に示す光照射部１５０のように、周方向に回転するローラ１５１の周面で基材１１を搬送し、周面上において光異性化膜６８に偏光を照射してもよい。

　［実施例１］～［実施例５］
　製造装置４０を用い、積層体１０を製造し、実施体１～５とした。各基材１１の厚みは表１に示す。第２保護層１５はエポキシ系モノマー重合体である。光学膜１４に使用した液晶性ポリマー２１は下記Ｌ１である。Ｌ１の液晶性ポリマー２１は、（１）で示す繰り返しユニットと、（２）で示す繰り返しユニットとから構成されている。１分子における（１）で示す繰り返しユニットと（２）で示す繰り返しユニットとの割合は、｛（１）で示す繰り返しユニット｝：｛（２）で示す繰り返しユニット｝＝８０：２０である。下記Ｌ１の液晶性ポリマー２１は、ネマチック転移温度Ｔｎｅが約９７℃、かつ、結晶化温度Ｔｓが約６７℃である。塗布光学膜１４に使用した二色性化合物３１は下記Ｄ１である。下記Ｄ１の二色性化合物３１は、融点Ｔｍが約１４０℃、結晶化温度Ｔｃが約８５℃である。第２加熱工程Ｐ３における加熱速度は約２．０℃／秒であり、加熱時間は少なくとも１秒以上である。また、下記Ｄ１に示す二色性化合物３１の会合促進温度範囲ＲＴは約５０℃以上約８０℃以下である。

　光源７１としては、ＬＥＤまたは水銀灯を用いており、いずれを用いたかは表１に示す。また、偏光のピークＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，・・・を含んだ幅方向での平均値ＩＡに対する照度の最大値ＩＨと最小値ＩＬとのうち大きい方を、表１の「平均値に対する照度幅」欄に、単位％で示す。この値は、平均値ＩＡを１００としたときの、平均値ＩＡに対する最大値ＩＨまたは最小値ＩＬの差を示すものである。最大値ＩＨと平均値ＩＡとの差が最小値ＩＬと平均値ＩＡとの差よりも大きい場合には最大値ＩＨと平均値ＩＡとの差をプラス（＋）として、また最小値ＩＬと平均値ＩＡとの差が最大値ＩＨと平均値ＩＡとの差よりも大きい場合には最小値ＩＬと平均値ＩＡとの差をマイナス（－）として記載している。表１の「フレーム素材」欄は、フレーム７８の素材を示しており、アルミニウム製の場合には「アルミ」、ステンレス鋼の場合には「ＳＵＳ」と記載する。

　各実施例で得られた積層体１０の光学膜１４の配向度について、均一性と高さとを評価した。評価方法及び基準は以下である。

　１．配向度の均一性
　得られた長尺の積層体１０において、製造開始から３０秒経過にあたる部分（以下、３０秒経過部分と称する）を特定し、３０秒経過部分を含む領域から第２保護層１５を剥離し、評価用のサンプルとした。幅方向において１０ｍｍ間隔で光学膜１４の配向度Ｓを求めた。光学顕微鏡（株式会社ニコン製、製品名「ＥＣＬＩＰＳＥ　Ｅ６００　ＰＯＬ」）の光源側に直線偏光子を挿入した状態で、サンプル台にサンプルをセットし、マルチチャンネル分光器（ＯｃｅａｎＯｐｔｉｃｓ社製、製品名「ＱＥ６５０００」）を用いて、４００～７００ｎｍの波長域における吸光度を測定し、以下の式により配向度Ｓを算出した。
　　配向度Ｓ＝［（Ａｚ０／Ａｙ０）－１］／［（Ａｚ０／Ａｙ０）＋２］
　　　　Ａｚ０：吸収軸方向の偏光に対する吸光度
　　　　Ａｙ０：偏光軸方向の偏光に対する吸光度

　サンプル毎に、得られた全ての配向度Ｓの平均値ＳＡを求めた。全ての配向度Ｓの中の最大値ＳＨと最小値ＳＬとを特定し、｛（ＳＨ－ＳＬ）／ＳＡ｝×１００の算出式により算出した値（単位は％）を、配向度の分布幅ＳＳとした。この分布幅ＳＳが小さいほど、配向度Ｓが均一であることを意味する。評価結果は、表１の「均一性」欄に示す。

　２．配向度の高さ
　後述の比較例１で求めた配向度Ｓの平均値ＳＡを基準値とし、各実施例の配向度の高さを評価した。具体的には、比較例１の平均値ＳＡをＳＡｃとし、各実施例の平均値ＳＡをＳＡｅとするときに、ＳＡｅ－ＳＡｃの算出式で算出した値を、配向度の高さとして評価した。ＳＡｅ－ＳＡｃで算出した値は表１に示す。この算出値が＋である場合には配向度が比較例１よりも高いことを意味し、－である場合には比較例１よりも低いことを意味し、＋及び－の後の数字が大きいほど比較例１の配向度との差が大きいことを意味する。したがって、算出値が＋の数値が大きいほど、配向度が高いことを意味する。評価結果は、表１の「高さ」欄に示す。

　実施例２と実施例５とで得られた各積層体１０については、配向度の均一性について、追加の評価を行った。得られた長尺の積層体１０において、製造開始から３分経過にあたる部分（以下、３分経過部分と称する）を特定し、３分経過部分を含む領域から第２保護層１５を剥離し、評価用のサンプルとした。３分経過部分の幅方向において１０ｍｍ間隔で光学膜１４の配向度Ｓを求め、上記と同様の方法で均一性を評価した。さらに、積層体１０において製造開始から１０分経過にあたる部分（以下、１０分経過部分と称する）を特定し、１０分経過部分を含む領域から第２保護層１５を剥離し、評価用のサンプルとした。同様の方法で、１０分経過部分の均一性を評価した。これらの評価結果は、表２に示す。

　［比較例１］～［比較例２］
　ピークをもち、かつ幅方向における照度分布を変えて、積層体を製造し、比較例１とした。また、偏光子ユニット７２の代わりに吸収型偏光子を用い（表２の「偏光子」の「種類」欄に「吸収型」と記載）、比較例２とした。

　各比較例で得られた積層体の光学膜の配向度を評価した。評価結果は表１に示す。

　１０　　積層体
　１１　　基材
　１２　　第１保護層
　１３　　光配向膜
　１４　　光学膜
　１５　　第２保護層
　２１　　液晶性ポリマー
　２２　　主鎖
　２３　　メソゲン基
　２４　　側鎖
　２６　　空隙
　３１　　二色性化合物
　３２　　会合体
　４０　　製造装置
　４１　　第１保護層形成部
　４２　　光配向膜形成部
　４３　　光学膜形成部
　４４　　第２保護層形成部
　５１　　塗膜形成部
　５２　　乾燥部
　５３　　保護塗布液
　５４　　塗膜
　６１　　塗膜形成部
　６２　　乾燥部
　６３，１５０　　光照射部
　６６　　光異性化塗布液
　６７　　塗膜
　６８　　光異性化膜
　７１，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，・・・　　光源
　７２　　偏光子ユニット
　７３　　支持部材
　７４　　光源ユニット
　７７　　反射型偏光子
　７８　　フレーム
　９１　　塗膜形成部
　９２　　乾燥部
　９３　　温度管理部
　９４　　液晶性塗布液
　９６　　塗膜
　９７　　乾燥塗膜
　１０１　第１加熱部
　１０２　第１冷却部
　１０３　第２加熱部
　１０４　第２冷却部
　１１０　中間積層体
　１２１　塗膜形成部
　１２２　乾燥部
　１２６　塗布液
　１２７　塗膜
　１５１　ローラ
　Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ，・・・　射出中心
　Ｄ１～Ｄ５　距離
　Ｄｃ　　搬送方向
　Ｌ７８　一辺の長さ
　ＬＴ，Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，・・・　照度曲線
　Ｐ１　第１加熱工程
　Ｐ１ａ、Ｐ３ａ　昇温工程
　Ｐ１ｂ、Ｐ３ｂ　温度維持工程
　Ｐ２　第１冷却工程
　Ｐ３　第２加熱工程
　Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，・・・　ピーク
　ＲＴ　会合促進温度範囲
　ｔ１～ｔ８　経過時間
　Ｔ１　第１温度
　Ｔ２　第２温度
　Ｔ３　第３温度
　Ｔｃ　二色性化合物の結晶化温度
　Ｔｍ　二色性化合物の融点
　Ｔｎｅ　液晶性ポリマーのネマチック転移温度
　Ｔｏ　常温
　Ｔｓ　液晶性ポリマーの結晶化温度
　Ｔｆ　　フレーム厚み
　Ｗ６８　幅
　Ｗ７１，Ｗ７２　領域幅
　Ｗｆ　　フレーム幅

Claims

　光源からの光を反射型偏光子により偏光させ、
　生成した偏光を、光異性化化合物を含有する光異性化膜に照射することにより光配向膜を形成し、
　前記偏光は平均値に対して１０％以内の照度分布をもつ光配向膜の形成方法。
　長尺の前記光異性化膜を長手方向に搬送し、
　前記偏光は、搬送中の前記光異性化膜の幅方向における照度分布が前記平均値に対して１０％以内であり、
　搬送中の前記光異性化膜に対し、前記長手方向で連続的に前記偏光を照射することにより、前記光配向膜を連続的に形成する請求項１に記載の光配向膜の形成方法。
　前記光は、複数の前記光源から射出され、
　前記複数の光源の光のそれぞれから生成される前記偏光の照度分布は、前記平均値に対して１０％以内のピークをもつ請求項１または２に記載の光配向膜の形成方法。
　前記光源は発光ダイオードである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光配向膜の形成方法。
　前記光は紫外線であり、
　前記反射型偏光子は、アルミニウム製の保持部材に保持されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光配向膜の形成方法。
　光配向膜と、前記光配向膜を支持する基材と、前記光配向膜の前記基材側とは反対側の膜面に設けられ、液晶性化合物を含有する光学膜とを備える積層体の製造方法において、
　光異性化化合物と前記光異性化化合物の溶媒とを含有する光異性化塗布液を、前記基材上に塗布した後に乾燥することにより光異性化膜を形成する光異性化膜形成工程と、
　光源からの光を反射型偏光子により偏光させ、生成した偏光を前記光異性化膜に照射することにより前記光配向膜を形成する光配向膜形成工程と、
　二色性化合物と前記液晶性化合物と前記二色性化合物及び前記液晶性化合物の溶媒とを含有する液晶性塗布液を前記光配向膜上に塗布した後に乾燥し、前記光学膜を形成する光学膜形成工程と、
　を有し、
　前記偏光は、平均値に対して１０％以内の照度分布をもつ積層体の製造方法。
　長尺の前記基材を長手方向に搬送しながら、光異性化塗布液と前記液晶性塗布液とをそれぞれ連続的に塗布し、
　前記偏光は、搬送中の前記基材の幅方向における照度分布が前記平均値に対して１０％以内であり、
　搬送中の前記光異性化膜に対し、前記長手方向において連続的に前記偏光を照射することにより前記光配向膜を連続的に形成する請求項６に記載の積層体の製造方法。
　前記光を、複数の光源を備える光源ユニットから射出し、
　前記複数の光源の光のそれぞれから生成される前記偏光の照度分布は、前記平均値に対して１０％以内のピークをもつ請求項６または７に記載の積層体の製造方法。
　前記光源は発光ダイオードである請求項６ないし８のいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
　前記光は紫外線であり、
　前記反射型偏光子は、アルミニウム製の保持部材に保持されている請求項６ないし９のいずれか１項に記載の積層体の製造方法。
　前記基材の厚みは大きくても５０μｍである請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の積層体の製造方法。