(57)【要約】【課題】液晶表示装置の黒表示における光漏れを良好に防止するのに寄与する光学フィルムを、低コストで均一な光学特性を有するように製造可能な製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、長尺のプラスチックフィルムＦをラビング処理する工程と、ラビング処理されたフィルムの表面に液晶性分子を塗工し固定して、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの第１の光学補償層１３を形成する工程と、この上に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚで１．２≦Ｎｚ≦２を満足する第２の光学補償層１４を積層する工程とを含む。ラビング処理工程では、金属表面の搬送ベルト３によってフィルムを搬送すると共に、搬送ベルトの下面を支持するバックアップロール機構５を配設する。この機構は、搬送ベルトの搬送方向に沿ってそれぞれ回転する複数のバックアップロール５１を備え、各バックアップロールは、ラビングロール４の直下であって、ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設される。【選択図】図２
2008151961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺のプラスチックフィルムの表面をプラスチックフィルムの搬送方向に対して直角方向から回転軸を傾斜させたラビングロールによって擦るラビング処理工程と、
前記ラビング処理工程を経たプラスチックフィルムの表面に液晶性分子を塗工し、該塗工した液晶性分子を固定して、前記プラスチックフイルム上にｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を有する第１の光学補償層を形成する第１の光学補償層形成工程と、
前記第１の光学補償層上に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を有すると共に、Ｎｚ係数が１．２≦Ｎｚ≦２を満足する、塗工によって形成された第２の光学補償層を積層する第２の光学補償層形成工程とを含み、
前記ラビング処理工程において、金属表面を有する搬送ベルトによって前記長尺のプラスチックフィルムを支持して搬送すると共に、前記プラスチックフィルムを支持する搬送ベルトの下面を支持するバックアップロール機構を配設し、
前記バックアップロール機構は、前記搬送ベルトの搬送方向に沿ってそれぞれ回転する複数のバックアップロールを備え、
前記複数の各バックアップロールは、前記ラビングロールの直下であって、前記ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設されていることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記第１の光学補償層は１／２波長板として機能し、前記第２の光学補償層は１／４波長板として機能することを特徴とする請求項１に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記光学フィルムは、バーティカル・アライメント（ＶＡ）モードの液晶セルを具備する液晶表示装置に用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記第２の光学補償層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド及びポリエステルイミドからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーから形成されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記バックアップロール機構は、
前記ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設された台座部と、
前記搬送ベルト表面の法線周りに回転可能に前記台座部上に軸支された複数の支持部とを更に備え、
前記複数の各バックアップロールは、前記複数の各支持部に前記搬送ベルトの搬送方向に沿って回転可能に軸支されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の光学フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記バックアップロール機構は、前記ラビングロールの回転軸を前記搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた場合に、これに伴って前記台座部も傾斜するように前記ラビングロールと前記台座部とを連結する連結機構を更に備えることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の光学フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムの製造方法に関し、特に、液晶表示装置の黒表示における光漏れを良好に防止するのに寄与する光学フィルムを、低コストで均一な光学特性を有するように製造可能な製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、バーティカル・アライメント（ＶＡ）モードの液晶セルを具備する液晶表示装置として、透過型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置に加え、半透過反射型液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
このような半透過反射型液晶表示装置の具体例としては、例えばアルミニウム等の金属膜に光透過用の窓部を形成した反射膜を液晶セルの下基板の内側に備え、この反射膜を半透過反射板として機能させる液晶表示装置が挙げられる。このような液晶表示装置においては、反射モードの場合、液晶セルの上基板側から入射した外光が、液晶層を通過した後に下基板内側の反射膜で反射され、再び液晶層を透過して上基板側から出射されて表示に寄与する。一方、透過モードの場合、下基板側から入射したバックライトからの光が、反射膜の窓部を通って液晶層を通過した後、上基板側から出射されて表示に寄与する。従って、反射膜形成領域の内、窓部が形成された領域が透過表示領域となり、その他の領域が反射表示領域となる。
【０００４】
しかしながら、従来のＶＡモードの液晶セルを具備する反射型又は半透過反射型の液晶表示装置においては、黒表示における光漏れが生じ、コントラスが低下するという問題がある（第１の課題）。
【０００５】
一方、従来より、基材の表面上に液晶材料を塗布して配向させることにより製造される種々の光学素子が知られている。このような光学素子の製造工程においては、液晶材料を基材表面上で配向させるために、例えば起毛布によって基材表面を一方向に擦るラビング処理を施すのが一般的である。例えば、光学素子が液晶セルである場合には、基材としてのガラス基板単位でラビング処理が施されることになる。しかしながら、基材としてプラスチックフィルムを用いる光学素子（光学フィルム）の場合には、裁断したフィルム単位でラビング処理を施すよりも、長尺のプラスチックフィルムを用いていわゆるロール・ツー・ロール方式で連続的にラビング処理を施す方が、製造効率ひいてはコスト面で圧倒的に有利である。
【０００６】
従って、従来より、光学フィルムを製造するに際し、上記のようなロール・ツー・ロール方式によって長尺フィルムに連続的にラビング処理を施す種々の方法が提案されている。
【０００７】
例えば、特許文献３には、鏡面仕上げをされた金属表面を有する搬送ベルトにて長尺フィルムを搬送しながら、搬送ベルト上に配置されたラビングロールで前記フィルム表面にラビング処理を施すことを特徴とするラビング方法が提案されている。
【０００８】
また、特許文献４には、長尺フィルムをラビングロールと該ラビングロールに対向して配置されたバックアップロールとの間に連続的に搬送させながら、前記ラビングロールで前記フィルム表面にラビング処理を施すことを特徴とするラビング方法が提案されている。
【０００９】
光学フィルムを製造するに際し、ラビング処理を施す基材としては、一般的に、直鎖状の構造を有する材料、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムなどが用いられている。また、ラビング処理を施した基材（フィルム）の表面に塗布する液晶材料としては、１つ又はそれ以上の官能基を有する液晶性分子が用いられている。そして、液晶性分子を適宜の有機溶媒などを用いて溶液化し、ラビング処理を施したフィルムの表面に塗布した後、乾燥・配向させ、適宜の紫外線などを露光して架橋させて固定することにより光学フィルムを製造している。
【００１０】
しかしながら、例えば、長尺のＴＡＣフィルム等を基材として用い、ロール・ツー・ロール方式によって連続的にラビング処理を施す場合、ラビング処理を施す前のロールに巻回した状態の基材にブロッキング（基材同士が光学的に界面を有さずに密着する現象）が生じる場合がある。
【００１１】
上記のような基材においては、ブロッキングが生じた部分の表面状態が変化するため、当該基材にラビング処理を施しても、ブロッキングが生じた部分とそれ以外の部分とでは配向特性が変化し、液晶性分子にドメインが発生することによって均一な配向状態が得られない場合があるという問題がある。例えば、製造する光学フィルムが、液晶表示装置に用いる位相差フィルムである場合、画面内での均一性が重要であるため、上記のような不均一な配向状態の位相差フィルムでは殆ど商品価値が得られないことになる（第２の課題）。
【００１２】
ブロッキングが生じた基材についても均一な配向特性を得るためには、例えば、特許文献３に記載の方法においてラビングロールの押し込み量を大きくすることが考えられる。しかしながら、特許文献３に記載の方法では、搬送ベルトの下面を支持するバックアップロールが無いため、押し込み量を大きくし過ぎると、搬送ベルトの弛み、ひいてはフィルムの弛みの影響等により安定した状態でラビング処理が施せないという問題がある。
【００１３】
また、特許文献４に記載の方法においてラビングロールの押し込み量を大きくすることによっても、ブロッキングが生じた基材について均一な配向特性が得られる可能性があると考えられる。しかしながら、特許文献４に記載の方法では、フィルムの搬送方向に沿って回転する１本のバックアップロールしか配置していないため、特にラビングロールの回転軸をフィルムの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた際に、フィルムの弛みの影響等により安定した状態でラビング処理が施せないという問題がある。
【００１４】
上記のような問題を解決するには、フィルムを支持する搬送ベルトの下面を、互いに略平行に配設され、搬送ベルトの搬送方向に沿って回転する複数の棒状のバックアップロールで支持することも考えられる。しかしながら、特にラビングロールの回転軸をフィルムの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた際には、搬送ベルトの弛み、ひいてはフィルムの弛みの影響を十分に回避できないという問題が残る。
【特許文献１】特開平１１−２４２２２６号公報
【特許文献２】特開２００１−２０９０６５号公報
【特許文献３】特開２００４−１７０４５４号公報
【特許文献４】特開平６−１１００５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、斯かる従来技術における第１及び第２の課題を解決するべくなされたものであり、液晶表示装置の黒表示における光漏れを良好に防止するのに寄与する光学フィルムを、低コストで均一な光学特性を有するように製造可能な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するべく、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、第１の課題については、
（１）液晶セルの少なくとも片側に配置する光学フィルムとして、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を有する第１の光学補償層と、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を有すると共に、Ｎｚ係数が１．２≦Ｎｚ≦２を満足する第２の光学補償層とを積層したフィルムを用いる。そして、前記光学フィルムの第１の光学補償層側に偏光子を配置して、該偏光子の吸収軸と、第１の光学補償層及び第２の光学補償層の各遅相軸との成す角度を所定の範囲に設定することにより、特にＶＡモードの液晶セルを具備する反射型又は半透過反射型の液晶表示装置において、黒表示の光漏れを顕著に改善できることを見出した。
【００１７】
また、第２の課題については、
（２）ラビング処理を施す際に長尺のプラスチックフィルムを支持して搬送する搬送ベルトの下面に、ラビングロールの直下であってラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って複数のバックアップロールを配設することにより、ラビングロールの回転軸をフィルムの搬送方向に対して直角方向から傾斜させ、ラビングロールの押し込み量を大きくしたとしても、搬送ベルトの平坦度が向上して弛みが生じ難いこと、
（３）各バックアップロールが搬送ベルトの搬送方向に沿って回転するように構成することにより、各バックアップロールの回転が搬送ベルトの搬送方向への移動ひいてはプラスチックフィルムの搬送を阻害しないこと、
（４）上記（２）及び（３）により、安定した状態でラビング処理を施すことが可能となり、プラスチックフィルムに均一な配向特性を付与することができ、ひいては均一な光学特性を有する光学フィルムを製造可能であること、
を見出した。
本発明の発明者らは、上記の新しい知見（１）〜（４）に基づき、本発明を完成させたものである。
【００１８】
すなわち、本発明は、長尺のプラスチックフィルムの表面をプラスチックフィルムの搬送方向に対して直角方向から回転軸を傾斜させたラビングロールによって擦るラビング処理工程と、前記ラビング処理工程を経たプラスチックフィルムの表面に液晶性分子を塗工し、該塗工した液晶性分子を固定して、前記プラスチックフイルム上にｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を有する第１の光学補償層を形成する第１の光学補償層形成工程と、前記第１の光学補償層上に、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を有すると共に、Ｎｚ係数が１．２≦Ｎｚ≦２を満足する、塗工によって形成された第２の光学補償層を積層する第２の光学補償層形成工程とを含み、前記ラビング処理工程において、金属表面を有する搬送ベルトによって前記長尺のプラスチックフィルムを支持して搬送すると共に、前記プラスチックフィルムを支持する搬送ベルトの下面を支持するバックアップロール機構を配設し、前記バックアップロール機構は、前記搬送ベルトの搬送方向に沿ってそれぞれ回転する複数のバックアップロールを備え、前記複数の各バックアップロールは、前記ラビングロールの直下であって、前記ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設されていることを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供するものである。
【００１９】
本発明によれば、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を有する第１の光学補償層と、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を有すると共に、Ｎｚ係数が１．２≦Ｎｚ≦２を満足する第２の光学補償層とを積層した光学フィルムが得られるため、これを液晶セルに配置することにより、液晶表示装置の黒表示における光漏れを良好に防止することが可能である。また、第１の光学補償層が液晶性分子で形成され、第２の光学補償層が塗工によって形成されるため、光学フィルムの厚みを格段に薄くすることができ、これを適用する液晶表示装置等の画像表示装置の薄型化に大きく貢献することができる。
【００２０】
なお、本発明において、「ｎｘ」は、各層の面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率を、「ｎｙ」は、各層の面内で遅相軸に垂直な方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率を、「ｎｚ」は、各層の厚み方向の屈折率を意味する。また、「ｎｙ＝ｎｚ」とは、ｎｙとｎｚとが厳密に等しい場合のみならず、ｎｙとｎｚとが実質的に等しい場合も包含する意味である。実質的に等しいとは、光学フィルムの全体的な光学特性に実用上の影響を与えない範囲でｎｙとｎｚとが異なる場合も包含する趣旨である。さらに、「Ｎｚ係数」は、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを用いて、Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）によって求められる。
【００２１】
また、本発明によれば、ロール・ツー・ロール方式によって長尺のプラスチックフィルムに連続的にラビング処理を施すことが可能であるため、低コストで光学フィルムを製造することが可能である。また、本発明によれば、プラスチックフィルムを支持する搬送ベルトの下面を支持するバックアップロール機構が、ラビングロールの直下であって、ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設された複数のバックアップロールを備えるため、ラビングロールの回転軸が搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜していても、各バックアップロールは、プラスチックフィルム及び搬送ベルトを介して、傾斜したラビングロールの直下に配設されることになる。さらに、本発明によれば、各バックアップロールが、搬送ベルトの搬送方向（プラスチックフィルムの搬送方向）に沿ってそれぞれ回転するため、各バックアップロールの回転が搬送ベルトの搬送方向への移動ひいてはプラスチックフィルムの搬送を阻害することもない。従って、たとえラビングロールの回転軸が搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜した状態でラビングロールの押し込み量を大きくしたとしても、搬送ベルトの平坦度が向上して弛みが生じ難く且つ搬送ベルトの移動が阻害されることもなく、安定した状態でラビング処理を施すことが可能である。この結果、プラスチックフィルムに均一な配向特性を付与することができ、ひいては均一な光学特性を有する光学フィルムを製造することが可能である。
【００２２】
好ましくは、前記第１の光学補償層は１／２波長板として機能し、前記第２の光学補償層は１／４波長板として機能する。
【００２３】
なお、本発明において、「１／２波長板」とは、光の波長（通常、可視光領域）に対して、面内の位相差値（＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ（ｄ：層の厚み（ｎｍ）））が約１／２であるものを意味し、ある特定の振動方向を有する直線偏光を該直線偏光の振動方向と直交する振動方向を有する直線偏光に変換したり、右円偏光を左円偏光に（又は、左円偏光を右円偏光に）変換する機能を有する。また、本発明において、「１／４波長板」とは、光の波長（通常、可視光領域）に対して、面内の位相差値が約１／４であるものを意味し、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に（又は、円偏光を直線偏光に）変換する機能を有する。
【００２４】
前記光学フィルムは、バーティカル・アライメント（ＶＡ）モードの液晶セルを具備する液晶表示装置に好適に用いられる。
【００２５】
好ましくは、前記第２の光学補償層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド及びポリエステルイミドからなる群から選択される少なくとも１つのポリマーから形成される。
【００２６】
好ましくは、前記バックアップロール機構は、前記ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設された台座部と、前記搬送ベルト表面の法線周りに回転可能に前記台座部上に軸支された複数の支持部とを更に備え、前記複数の各バックアップロールは、前記複数の各支持部に前記搬送ベルトの搬送方向に沿って回転可能に軸支される。
【００２７】
斯かる好ましい構成によれば、ラビングロールの回転軸が搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜していても、バックアップロール機構を構成する台座部を同じ様に傾斜させる（すなわち、前記傾斜したラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿うように台座部を傾斜させる）ことにより、搬送ベルトの移動に伴って（搬送ベルト下面から付与される摩擦力によって）支持部に軸支されたバックアップロールが搬送ベルトの搬送方向に沿って回転する向きとなるように、台座部に軸支された支持部が自然に回転することになる。換言すれば、ラビングロールの傾斜角度が固定ではなく、傾斜角度の設定値を変更したとしても、台座部をラビングロールと同様の傾斜角度に変更するだけで、各バックアップロールがラビングロールの直下に配設され且つ搬送ベルトの搬送方向に沿って回転する状態にすることが可能である。
【００２８】
さらに好ましくは、前記バックアップロール機構は、前記ラビングロールの回転軸を前記搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた場合に、これに伴って前記台座部も傾斜するように前記ラビングロールと前記台座部とを連結する連結機構を更に備える。
【００２９】
斯かる好ましい構成によれば、ラビングロールの回転軸を搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた場合に、これに伴って台座部も傾斜するようにラビングロールと台座部とを連結する連結機構を備えるため、ラビングロールとバックアップロール機構（台座部）とを個別に傾斜させる構成に比べて、設定が極めて容易であるという利点を有する。
【００３０】
なお、前記ラビングロールの回転軸は、プラスチックフィルムの搬送方向に対して直角方向から０°を超え４５°以下に傾斜させることが好ましい。
【００３１】
ここで、前記複数のバックアップロールについて、隣接する各バックアップロールの回転軸方向の中心間距離を２００ｍｍよりも大きく設定する場合には、搬送ベルトの平坦度が低下することにより、配向ムラが生じ外観不良が発生する虞がある。一方、前記中心間距離を６０ｍｍよりも小さく設定する場合には、バックアップロールを支持する部材の幅が小さくなり、バックアップロールを安定して保持する強度が低下するため、搬送ベルトの平坦度が低下する。従って、上記のような問題を確実に回避するには、隣接する各バックアップロールの回転軸方向の中心間距離は、６０ｍｍ以上２００ｍｍ以下に設定することが好ましく、７０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下に設定することがより好ましい。
【００３２】
また、前記複数の各バックアップロールの回転軸方向の幅を２０ｍｍよりも小さく設定する場合には、摩擦熱により搬送ベルトを傷つける可能性が生じる。一方、前記幅を１５０ｍｍよりも大きく設定する場合には、ラビングロールの回転軸をプラスチックフィルムの搬送方向に対して直角方向から傾斜させたときに、バックアップロールをラビングロールの直下に配置することが困難になり、搬送ベルトの平坦度が低下する結果、配向ムラが生じ外観不良が発生する虞がある。従って、上記のような問題を確実に回避するには、複数の各バックアップロールの回転軸方向の幅は、２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下に設定することが好ましく、２５ｍｍ以上７０ｍｍ以下に設定することがより好ましい。
【００３３】
本発明に係る製造方法は、前記プラスチックフィルムがトリアセチルセルロースフィルム又はポリエチレンテレフタレートフィルムである場合に特に有効である。
【００３４】
前記ラビングロールには、起毛布が巻回されていることが好ましく、この起毛布としては、例えば、レーヨン、コットン、ナイロン、トリアセテート及びこれらの混合物の何れかを用いることが好ましい。
【００３５】
さらに、前記搬送ベルトの厚みとしては、容易に弛まないようにする一方で可撓性を付与するべく、好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ（より好ましくは０．７〜１．５ｍｍ）とされる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る光学フィルムの製造方法によれば、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を有する第１の光学補償層と、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を有すると共に、Ｎｚ係数が１．２≦Ｎｚ≦２を満足する第２の光学補償層とを積層した光学フィルムが得られるため、これを液晶セルに配置することにより、液晶表示装置の黒表示における光漏れを良好に防止することが可能である。また、ラビングロールの回転軸をフィルムの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた場合であっても、低コストで均一な光学特性を有する光学フィルムを製造することが可能である。具体的には、表面に異物の付着が生じ難く、良好な光学フィルムの外観を維持することが可能である。これは、ラビングロールの直下に複数のバックアップロールをその回転軸方向の中心間距離を所定の値にして配置することにより、搬送ベルトの平坦度が向上するためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
【００３８】
I．光学素子の構成
まず最初に、本発明に係る製造方法によって製造される光学フィルムを具備する光学素子の構成例について説明する。
【００３９】
＜光学素子の全体構成＞
図１は、本発明に係る製造方法によって製造される光学フィルムを具備する光学素子の概略構成を示す断面図である。図２は、図１に示す光学素子を構成する各層の吸収軸と遅相軸との関係を説明する分解斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係る光学素子１０は、偏光子１１と光学フィルム２００とを備える。光学フィルム２００は、基材１２と、基材１２上に形成された第１の光学補償層１３と、第１の光学補償層１３上に形成された第２の光学補償層１４とを備える。偏光子１１は、光学フィルム２００の基材１２側に配置される。
【００４０】
第１の光学補償層１３と基材１２との間を除き、光学素子１０を構成する各層は、任意の適切な粘着剤層又は接着剤層（図示せず）を介して積層される。実用的には、偏光子１１の光学補償層１３、１４が積層されない側の面に、任意の適切な保護層（透明保護フィルム）１５が積層される。
【００４１】
第１の光学補償層１３は、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を有する。第２の光学補償層１４は、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を有すると共に、Ｎｚ係数が１．２≦Ｎｚ≦２を満足する。
【００４２】
本実施形態においては、図２に示すように、第１の光学補償層１３は、その遅相軸Ｂが偏光子１１の吸収軸Ａに対して所定の角度αを成すように積層されている。角度αは、＋１７°≦α≦＋２７°又は−２７°≦α≦−１７°とされ、好ましくは＋１９°≦α≦＋２５°又は−２５°≦α≦−１９°、より好ましくは＋２１°≦α≦＋２４°又は−２４°≦α≦−２１°、最も好ましくは＋２２°≦α≦＋２３°又は−２３°≦α≦−２２°とされる。第２の光学補償層１４は、その遅相軸Ｃが偏光子１１の吸収軸Ａに対して所定の角度βを成すように積層されている。角度βは、＋８５°≦β≦＋９５°とされ、好ましくは＋８７°≦β≦＋９３°、より好ましくは＋８８°≦β≦＋９２°、最も好ましくは＋８９°≦β≦＋９１°とされる。なお、α、βの正負は、吸収軸Ａに対して反時計回りの方向を正、時計回りの方向を負としている。上記のような特定の位置関係で特定の２つの光学補償層を積層することにより、ＶＡモードの液晶セルを具備する液晶表示装置（特に、反射型または半透過反射型の液晶表示装置）の黒表示における光漏れを顕著に防止することができる。
【００４３】
光学素子１０の全体厚みは、好ましくは４０〜１５０μｍ、より好ましくは４０〜１３０μｍ、最も好ましくは４０〜１２０μｍとされる。本実施形態に係る光学素子１０によれば、２つの光学補償層１３、１４のみで液晶表示装置における光漏れを良好に防止できる。さらに、後述のように第１の光学補償層１３が液晶性分子で形成されているため、第１の光学補償層１３を１／２波長板として機能させるための厚みを従来に比べて格段に薄くすることができる。また、第２の光学補償層１４がポリマー材料を塗工することによって形成されているため、第２の光学補償層１４を１／４波長板として機能させるための厚みを従来に比べて格段に薄くすることができる。その結果、本実施形態に係る光学素子１０は、従来の同等の光学素子に比べて、全体厚みを格段に薄くすることができ、これを適用する液晶表示装置等の画像表示装置の薄型化に大きく貢献することができる。
【００４４】
＜第１の光学補償層の構成＞
前述のように、第１の光学補償層１３は、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を有する。好ましくは、第１の光学補償層１３は、１／２波長板として機能する。第１の光学補償層１３が１／２波長板として機能することにより、１／４波長板として機能する第２の光学補償層１４の波長分散特性（特に、面内の位相差値がλ／４（λ：光の波長）を外れる波長の範囲）が適切に補正される。第１の光学補償層１３の面内の位相差値Ｒｅ［５９０］は、好ましくは２００〜３００ｎｍ、より好ましくは２２０〜２８０ｎｍ、最も好ましくは２３０〜２７０ｎｍとされる。なお、Ｒｅ［５９０］は、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した光学補償層の面内の位相差値（＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ（ｄ：光学補償層の厚み（ｎｍ）））を意味する。
【００４５】
第１の光学補償層１３の厚みは、１／２波長板として最も適切に機能し得るように設定することができる。換言すれば、第１の光学補償層１３の厚みは、所望の面内位相差値が得られるように設定すればよい。具体的には、第１の光学補償層１３の厚みは、好ましくは０．５〜５μｍ、より好ましくは１〜４μｍ、最も好ましくは１．５〜３μｍとされる。
【００４６】
第１の光学補償層１３を形成する材料としては、液晶性分子が用いられる。液晶相がネマチック相である液晶性分子であることが好ましい。液晶性分子を用いることにより、第１の光学補償層１３のｎｘとｎｙとの差を非液晶性材料に比べて格段に大きくすることができる。その結果、所望の面内位相差値を得るための第１の光学補償層１３の厚みを格段に小さくすることができる。このような液晶性分子としては、液晶ポリマー、液晶プレポリマー、液晶モノマーなどが適宜用いられる。これらを組み合わせて用いてもよい。液晶性分子の液晶性の発現機構は、リオトロピック及びサーモトロピックの何れでもよい。また、液晶の配向状態は、ホモジニアス配向であることが好ましい。
【００４７】
第１の光学補償層１３を形成する液晶性分子が液晶モノマーである場合、例えば、重合性モノマー又は架橋性モノマーであることが好ましい。これは、重合性モノマー又は架橋性モノマーを重合又は架橋させることによって、液晶性分子の配向状態を固定できるためである。液晶モノマーを配向させた後に、液晶モノマー（重合性モノマー又は架橋性モノマー）同士を重合又は架橋させれば、上記配向状態を固定できる。ここで、重合によりポリマーが形成され、架橋により３次元網目構造が形成されることとなるが、これらは非液晶性である。従って、形成された第１の光学補償層１３は、液晶化合物に特有の、温度変化による液晶相、ガラス相、結晶相への転移が生じることはない。この結果、第１の光学補償層１３は、温度変化に影響されない極めて安定性に優れる光学補償層となる。なお、重合性モノマー及び架橋性モノマーは、組み合わせて用いてもよい。
【００４８】
前記液晶モノマーとしては、例えば、以下の化学式（１）〜（１６）の何れかで表されるモノマーを選択することが可能である。
【化１】
2008151961.tif 000003
2008151961.tif 000004
【００４９】
＜第２の光学補償層の構成＞
前述のように、第２の光学補償層１４は、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を有する。すなわち、第２の光学補償層１４は、二軸性の光学補償層である。好ましくは、第２の光学補償層１４は、１／４波長板として機能する。全ての波長において十分な視覚補償を達成させるには、第２の光学補償層１４の波長分散は、適用する液晶セル中の液晶の波長分散と同様の波長分散を示すことが好ましい。１／４波長板として機能する第２の光学補償層１４の波長分散特性を、１／２波長板として機能する第１の光学補償層１３の光学特性によつて補正することにより、広い波長範囲での円偏光機能を発揮することができる。第２の光学補償層１４の面内位相差値Ｒｅ［５９０］は、好ましくは９０〜１６０ｎｍ、より好ましくは１００〜１５０ｎｍ、最も好ましくは１１０〜１４０ｎｍとされる。また、第２の光学補償層の厚み方向の位相差値Ｒｔｈ［５９０］は、好ましくは８０〜１５０ｎｍ、より好ましくは９０〜１４０ｎｍ、最も好ましくは１００〜１３０ｎｍとされる。なお、Ｒｔｈ［５９０］は、２３℃における波長５９０ｎｍの光で測定した光学補償層の厚み方向の位相差値（＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄ（ｄ：光学補償層の厚み（ｎｍ）））を意味する。
【００５０】
また、第２の光学補償層１４のＮｚ係数は、１．２≦Ｎｚ≦２を満足する。好ましくは１．３≦Ｎｚ≦１．８であり、より好ましくは１．４≦Ｎｚ≦１．７とされる。第２の光学補償層１４のＮｚ係数を上記のような範囲に調整することにより、第２の光学補償層１４を１／４波長板として機能させながら、ＶＡモードの液晶セルに対する光学補償と軸補償の機能をも発揮させることが可能となり、液晶表示装置のコントラストを向上させることができる。
【００５１】
第２の光学補償層１４の厚みは、１／４波長板として最も適切に機能し得るように設定することができる。換言すれば、第２の光学補償層１４の厚みは、所望の面内位相差値が得られるように設定すればよい。具体的には、第２の光学補償層１４の厚みは、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは１．２〜６μｍ、最も好ましくは１．４〜３μｍとされる。この厚みは、従来の二軸性の１／４波長板で実現できる厚みに比べて格段に薄い。これは、後述するように、基材に塗工したポリマー材料を特定の加熱及び延伸処理に供して第２の光学補償層１４を形成することにより実現可能である。
【００５２】
第２の光学補償層１４を形成する材料としては、上記のような光学特性が得られる限りにおいて、任意の適切な材料を用いることができる。例えば、このような材料としては、非液晶性材料を挙げることができ、好ましくは、非液晶性ポリマーとされる。非液晶性材料は、液晶性材料とは異なり、基材の配向性に関係なく、それ自体の性質によって、ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚという光学的一軸性を示す膜を形成することができる。この結果、配向基材のみならず未配向基材を使用することも可能である。また、未配向基材を用いる場合、その表面に配向膜を塗工する工程や、配向膜を積層する工程等を省略することができる。
【００５３】
上記の非液晶性ポリマーとしては、例えば、耐熱性、耐薬品性、透明性に優れ、剛性にも富むことから、特開２００４−４６０６５号の段落００１８〜００７２に記載のような、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等のポリマーが好ましい。これらのポリマーは、何れか一種類を単独で使用してもよいし、例えば、ポリアリールエーテルケトンとポリアミドとの混合物のように、異なる官能基を持つ２種以上の混合物として使用してもよい。このようなポリマーの中でも、高透明性、高配向性、高延伸性であることから、ポリイミドを用いることが特に好ましい。ポリイミドは耐熱性が高く、熱膨張が小さいので、ポリイミドから形成される第２の光学補償層１４は、発生する熱ムラが小さいという利点がある。また、ポリイミドは、短波長になるほど位相差値が大きくなる、いわゆる正分散特性を有し、ＶＡモードの液晶セルの波長分散に近いので、ＶＡモードの液晶セルの光学補償に優れている。
【００５４】
上記ポリマーの分子量は、特に制限されないが、例えば、重量平均分子量（Ｍｗ）が1０００〜１００００００の範囲であることが好ましく、より好ましくは２０００〜５０００００の範囲とされる。  
【００５５】
＜偏光子の構成＞
偏光子１１としては、目的に応じて、任意の適切な偏光子を用いればよい。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子は、偏光二色比が高いため、特に好ましい。これら偏光子の厚みは特に制限されないが、一般的に、１〜８０μｍ程度の厚みとされる。
【００５６】
ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元の長さの３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じて、ホウ酸、硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいてもよいし、ヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬してもよい。さらに、必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。
【００５７】
ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することで、ポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるだけでなく、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させて染色のムラなどの不均一を防止する効果も得られる。延伸は、ヨウ素で染色した後に行ってもよいし、染色しながら延伸してもよいし、或いは延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中の他、水溶中でも延伸することができる。
【００５８】
＜基材及び保護層の構成＞
基材１２としては、その表面をラビング処理するか或いはその表面に形成した配向膜をラビング処理することにより、後述するように表面に塗工した液晶性分子を配向させることのできる機能が付与されると共に、偏光子１１の保護層として使用できる限りにおいて、その材質に特に制限はない。また、保護層１５としては、偏光子１１の保護層として使用できる任意の適切なフィルムを用いることができる。好ましくは、基材１２及び保護層１５は、透明保護フィルムとされる。
【００５９】
このようなフィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、アクリル系、アセテート系などの透明樹脂等が挙げられる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系などの熱硬化型樹脂又は紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムを使用することもできる。このポリマーフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換又は非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換又は非置換のフェニル基及びニトリル基を有する熱可塑性樹脂とを含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテン及びＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物が挙げられる。上記のポリマーフィルムは、例えば、前記樹脂組成物を押出成形したものであってもよい。基材１２及び保護層１５の材質としては、ＴＡＣ、ポリイミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ガラス質系ポリマーが好ましく、ＴＡＣがより好ましい。
【００６０】
基材１２及び保護層１５は、透明で、色付きが無いことが好ましい。具体的には、厚み方向の位相差値Ｒｔｈ［５５０］が、好ましくは−９０ｎｍ〜＋９０ｎｍ、より好ましくは−８０ｎｍ〜＋８０ｎｍ、最も好ましくは−７０ｎｍ〜＋７０ｎｍとされる。
【００６１】
基材１２及び保護層１５の厚みとしては、上記の好ましい厚み方向の位相差値が得られる限りにおいて、任意の適切な厚みとすることができる。具体的には、基材１２及び保護層１５の厚みは、好ましくは５ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下、特に好ましくは１〜５００μｍ、最も好ましくは５〜１５０μｍとされる。
【００６２】
基材１２及び保護層１５は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。保護層１５には、必要に応じて、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、アンチグレア処理等が施される。
【００６３】
＜光学素子のその他の構成要素＞
本実施形態に係る光学素子１０は、更に他の光学層を備える構成であってもよい。このような他の光学層としては、その目的や適用する液晶表示装置等の画像表示装置の種類に応じて、任意の適切な光学層を採用すればよい。具体例としては、液晶フィルム、光散乱フィルム、回折フィルムの他、前述した第１及び第２の光学補償層１３、１４とは別の光学補償層（位相差フィルム）等が挙げられる。
【００６４】
本実施形態に係る光学素子１０は、少なくとも一方の側に、最外層として粘着剤層又は接着剤層を更に備えた構成としてもよい。このように、最外層として粘着剤層又は接着剤層を備えることにより、例えば、他の部材（例えば、液晶セル）との積層が容易になり、光学素子１０が他の部材から剥離するのを防止できる。上記の粘着剤層及び接着剤層を形成する材料としては、任意の適切な材料を用いることができる。好ましくは、吸湿性や耐熱性に優れる材料が用いられる。吸湿による発泡や剥離、熱膨張差等による光学特性の低下、液晶セルの反り等を防止できるからである。
【００６５】
実用的には、上記の粘着剤層又は接着剤層の表面は、光学素子１０が実際に使用されるまでの間、任意の適切なセパレータによって覆われ、汚染が防止される。セパレータは、例えば、任意の適切なフィルムに、必要に応じて、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離剤による剥離コートを設ける方法等によって形成される。
【００６６】
光学素子１０を構成する各層は、例えば、サリチル酸エステル系化合物、べンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などの紫外線吸収剤による処理等によって、紫外線吸収能を付与したものであってもよい。
【００６７】
II．光学素子の製造方法
次に、以上に説明した構成を有する光学素子１０の製造方法について説明する。
【００６８】
＜製造方法の概要＞
本実施形態に係る光学素子１０の製造方法は、長尺のプラスチックフィルム（最終的に基材１２となる）の表面をプラスチックフィルムの搬送方向に対して直角方向から回転軸を傾斜させたラビングロールによって擦るラビング処理工程と、前記ラビング処理工程を経たプラスチックフィルムの表面に液晶性分子を塗工し、該塗工した液晶性分子を固定して、前記プラスチックフイルム上に第１の光学補償層１３を形成する第１の光学補償層形成工程と、第１の光学補償層１３上に、塗工によって形成された第２の光学補償層１４を積層する第２の光学補償層形成工程とを含む。以上の工程を経ることによって、光学フィルム２００が製造される。
【００６９】
さらに、本実施形態に係る光学素子１０の製造方法は、プラスチックフィルム（基材１２）のラビング処理を施さない側の面に偏光子１１を積層する工程と、偏光子１１の光学補償層１３、１４が積層されない側の面に保護層１５を積層する工程とを含む。
【００７０】
なお、上記各工程の順序は適宜変更することが可能である。以下、各工程の詳細について、順次詳細に説明する。
【００７１】
＜プラスチックフィルムのラビング処理工程＞
図３は、ラビング処理工程を実施するためのラビング処理装置の概略構成を示す正面図である。図４は、図３に示すバックアップロール機構の概略構成を示す図であり、図４（ａ）は平面図を、図４（ｂ）はバックアップロール近傍の斜視図を、図４（ｃ）はフィルムの搬送方向から見た図をそれぞれ示す。図３に示すように、本実施形態に係るラビング処理装置１００は、駆動ロール１、２と、駆動ロール１、２間に架設され、長尺のプラスチックフィルムＦを支持して搬送する無限軌道の搬送ベルト３と、搬送ベルト３の上方において上下方向に昇降可能に配設されたラビングロール４と、プラスチックフィルムＦ（最終的に基材１２となる）を支持する搬送ベルト３の下面を支持するバックアップロール機構５とを備えている。なお、ラビング装置１００の前後には、必要に応じて適切な静電気除去装置や除塵装置等を設置しても良い。
【００７２】
搬送ベルト３は、プラスチックフィルムＦを支持する側の表面が鏡面仕上げされた金属表面（搬送ベルト３全体を金属製としてもよい）とされている。斯かる金属としては、銅や鋼等の各種金属材料を用いることができるが、強度、硬度、耐久性の点よりステンレス鋼を用いることが好ましい。プラスチックフィルムＦとの密着性を確保するため、鏡面仕上げの程度としては、表面粗さ（Ｒａ）を０．０２μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは、０．０１μｍ以下とされる。また、プラスチックフィルムＦの弛みを防止するには、これを支持する搬送ベルト３の弛みを防止する必要がある。搬送ベルト３の弛みを防止すると共に、駆動ロール１、２間に架設するためにある程度の可撓性を付与する必要があることに鑑みれば、搬送ベルト３の厚みは、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍとすることが好ましく、より好ましくは０．７ｍｍ〜１．５ｍｍとされる。また、搬送ベルト３の弛みを防止すると共に、搬送ベルト３の張力強度を考慮すれば、搬送ベルト３に付与する張力は、０．５〜２０ｋｇ重／ｍｍ２とすることが好ましく、より好ましくは、２〜１５ｋｇ重／ｍｍ２とされる。
【００７３】
ラビングロール４は、その外周面に起毛布４ａが巻回されている。起毛布の材質や形状等は、ラビング処理を施されるプラスチックフィルムＦの材質に応じて適宜選択すればよい。一般的には、起毛布４ａとして、レーヨン、コットン、ナイロン、トリアセテート又はこれらの混合物等を適用することができる。本実施形態に係るラビングロール４の回転軸は、プラスチックフィルムＦの搬送方向（図３の矢符Ａで示す方向）に対して直角方向から傾斜（例えば、傾斜角度が０°を超え４５°以下）させることができるように、すなわち、プラスチックフィルムＦの長辺に対して任意の軸角度に設定できるように構成されている。また、ラビングロール４の回転方向は、ラビング処理の条件に応じて適宜選択可能である。なお、ラビングロール４（起毛布４ａを含む）の外径は、好ましくは１３０ｍｍ以上１７０ｍｍ以下（より好ましくは１４０ｍｍ以上１６０ｍｍ以下）に設定される。
【００７４】
ラビングロール４によるプラスチックフィルムＦのラビング方向（配向方向）は、プラスチックフィルムＦと偏光子１１とを積層した場合に、偏光子１１の吸収軸Ａ（図２参照）に対して所定の角度θを成すような方向とされる。このプラスチックフィルムＦのラビング方向は、プラスチックフィルムＦの表面に形成される第１の光学補償層１３の遅相軸Ｂ（図２参照）の方向と実質的に同一である。従って、プラスチックフィルムＦのラビング方向と偏光子１１の吸収軸Ａとの成す所定の角度θは、遅相軸Ｂと吸収軸Ａとの成す角度αと同様に、＋１７°≦θ≦＋２７°又は−２７°≦θ≦−１７°とされ、好ましくは＋１９°≦θ≦＋２５°又は−２５°≦θ≦−１９°、より好ましくは＋２１°≦θ≦＋２４°又は−２４°≦θ≦−２１°、最も好ましくは＋２２°≦θ≦＋２３°又は−２３°≦θ≦−２２°とされる。
【００７５】
なお、偏光子１１が、二色性物質を吸着させたポリマーフィルムを一軸延伸したものである場合には、その延伸方向が吸収軸Ａの方向と一致する。そして、偏光子１１を大量生産する際には、長尺のポリマーフィルムを準備し、その長手方向に連続的に延伸処理を施すのが一般的である。このため、長尺の偏光子と長尺のプラスチックフィルムＦとを積層（貼り合わせ）する場合には、両者の長手方向が偏光子の吸収軸Ａの方向と実質的に一致する。従って、プラスチックフィルムＦのラビング方向と偏光子１１の吸収軸Ａとの成す角度θは、プラスチックフィルムＦのラビング方向とプラスチックフィルムＦの長手方向との成す角度と実質的に一致するため、プラスチックフィルムＦのラビング方向とプラスチックフィルムＦの長手方向とが上記所定の角度θを成すように、ラビングロール４の回転軸の傾斜角度を設定すればよい。
【００７６】
図４に示すように、バックアップロール機構５は、搬送ベルト３の搬送方向（図４（ａ）の矢符Ａで示す方向）に沿ってそれぞれ回転する複数のバックアップロール５１を備えている。そして、各バックアップロール５１は、ラビングロール４の直下であって、ラビングロール４の回転軸と略平行な直線に沿って配設されている。
【００７７】
このように、プラスチックフィルムＦを支持する搬送ベルト３の下面を支持するバックアップロール機構５が、ラビングロール４の直下であって、ラビングロール４の回転軸と略平行な直線に沿って配設された複数のバックアップロール５１を備えるため、ラビングロール４の回転軸が搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜している場合（例えば、図４（ａ）の直線Ｃ１がラビングロール４の回転軸である場合）であっても、各バックアップロール５１は、プラスチックフィルムＦ及び搬送ベルト３を介して、傾斜したラビングロール４の直下に配設されることになる。さらに、各バックアップロール５１が、搬送ベルト３の搬送方向（プラスチックフィルムＦの搬送方向）に沿ってそれぞれ回転するため、各バックアップロール５１の回転が搬送ベルト３の搬送方向への移動ひいてはプラスチックフィルムＦの搬送を阻害することもない。従って、たとえラビングロール４の回転軸が搬送ベルト３の搬送方向に対して直角方向から傾斜した状態でラビングロール４の押し込み量を大きくしたとしても、搬送ベルト３の平坦度が向上して弛みが生じ難く且つ搬送ベルト３の移動が阻害されることもなく、安定した状態でラビング処理を施すことが可能である。この結果、プラスチックフィルムＦに均一な配向特性を付与することができ、ひいては均一な光学特性を有する光学フィルム２００、光学素子１０を製造することが可能である。
【００７８】
本実施形態に係るバックアップロール機構５は、好ましい構成として、ラビングロール４の回転軸と略平行な直線に沿って配設された台座部５２と、搬送ベルト３表面の法線周りに回転可能に台座部５２上に軸支された複数の支持部５３とを更に備え、各バックアップロール５１は、各支持部５３に搬送ベルト３の搬送方向に沿って回転可能に軸支されている。より具体的に説明すれば、本実施形態に係る支持部５３は、軸部材５４によって台座部５３に軸支されており、軸部材５４周りに回転可能とされている。また、本実施形態に係るバックアップロール５１は、軸部材５５によって支持部５３に軸支されており、軸部材５５周りに回転可能とされている。
【００７９】
斯かる好ましい構成によれば、ラビングロール４の回転軸が搬送ベルト３の搬送方向に対して直角方向（図４（ａ）の直線Ｃ０の方向）から傾斜していても、バックアップロール機構５を構成する台座部５２を同じ様に傾斜させる（すなわち、前記傾斜したラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿うように台座部５２を傾斜させる）ことにより、搬送ベルト３の移動に伴って（搬送ベルト３下面から付与される摩擦力によって）支持部５３に軸支されたバックアップロール５１が搬送ベルト３の搬送方向に沿って回転する向きとなるように、台座部５２に軸支された支持部５３が自然に回転することになる。換言すれば、ラビングロール４の傾斜角度が固定ではなく、傾斜角度の設定値を変更したとしても、台座部５２をラビングロール４と同様の傾斜角度に変更するだけで、各バックアップロール５１がラビングロール４の直下に配設され且つ搬送ベルト３の搬送方向に沿って回転する状態にすることが可能である。
【００８０】
さらに、図４（ｃ）に示すように、本実施形態に係るバックアップロール機構５は、好ましい構成として、ラビングロール４の回転軸を搬送ベルト３の搬送方向に対して直角方向から傾斜させた場合に、これに伴って台座部５２も傾斜するようにラビングロール４と台座部５２とを連結する連結機構５６を備えている。より具体的に説明すれば、本実施形態に係る連結機構５６は、ラビングロール４を回転軸周りに回転可能に且つ上下方向に昇降可能に支持すると共に、台座部５２を支持する断面略コの字状の枠体とされており、その頂部に取り付けられたモータＭによって、図４（ｃ）の矢符Ｂの方向に回転可能とされている。モータＭによって、連結機構５６が図４（ｃ）の矢符Ｂの方向に回転することにより、連結機構５６に支持されたラビングロール４及び台座部５２は、同じ方向に同じ角度だけ回転（傾斜）することになる。従って、ラビングロール４と台座部５２とを個別に傾斜させる構成に比べて、設定が極めて容易となる。なお、本実施形態では、モータＭを用いて自動的に連結機構５６を回転させる構成について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、連結機構５６を手動で回転させる構成を採用することも可能である。
【００８１】
なお、本実施形態では、好ましい構成として、隣接する各バックアップロール５１の回転軸方向の中心間距離Ｌ１（図４（ａ）参照）は、６０ｍｍ以上２００ｍｍ以下（より好ましくは、７０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下）に設定される。また、各バックアップロール５１の回転軸方向の幅Ｌ２（図４（ａ）参照）は、２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下（より好ましくは２５ｍｍ以上７０ｍｍ以下）に設定される。その他、隣接する各バックアップロール５１の離間距離Ｌ３（図４（ａ）参照）は、４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下（より好ましくは４５ｍｍ以上５５ｍｍ以下）に、各バックアップロール５１の外径は７０ｍｍ以上１１０ｍｍ以下（より好ましくは８０ｍｍ以上１００ｍｍ以下）に、台座部５２の長さは１５００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下（ただし、搬送ベルト３の幅よりも大きい値とされる）に、それぞれ設定される。
【００８２】
以上に説明した構成を有するラビング装置１００を用いてプラスチックフィルムＦにラビング処理を施すに際し、所定のロール（図示せず）に巻回した状態の長尺のプラスチックフィルムＦの先端が、複数の搬送ロール（図示せず）を経て搬送ベルト３上に供給される。そして、駆動ロール１、２を回転駆動させることにより、搬送ベルト３が図３の矢符Ｃで示す方向に移動し、これに伴いプラスチックフィルムＦも搬送ベルト３と共に搬送され、ラビングロール４によってラビング処理が施されることになる。
【００８３】
なお、本実施形態に係る製造方法の適用対象となるプラスチックフィルムＦとしては、基材１２の構成として前述したように、その表面をラビング処理するか或いはその表面に形成した配向膜をラビング処理することにより、表面に塗工した液晶性分子を配向させることのできる機能が付与されると共に、偏光子１１の保護層として使用できる限りにおいて、その材質に特に制限はない。
【００８４】
プラスチックフィルムＦの表面に形成する配向膜としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミド等を挙げることができる。また、配向膜の形成方法としては、例えば、スピンコート法、バーコート法、スロット代コート法、ディップコート法などを挙げることができる。
【００８５】
なお、装置仕様等の関係上、一般的には、プラスチックフィルムＦの搬送速度は１〜５０ｍ／ｍｉｎ、好ましくは１〜１０ｍ／ｍｉｎの範囲で、ラビングロール４の回転数は１〜３０００ｒｐｍ、好ましくは５００〜２０００ｒｐｍの範囲で、ラビングロール４の押し込み量は１００〜２０００μｍ、好ましくは１００〜１０００μｍの範囲とされる。なお、上記「ラビングロール４の押し込み量」とは、プラスチックフィルムＦ表面に対してラビングロール４の位置を変動させた場合において、ラビングロール４に巻回した起毛布の毛先が最初にプラスチックフィルムＦ表面に接した位置を原点（０点）とし、当該原点からプラスチックフィルムＦに向けてラビングロール４を押し込んだ量（位置の変動量）を意味する。
【００８６】
＜第１の光学補償層形成工程＞
以上のようにしてラビング処理を施されたプラスチックフィルムＦの表面又は配向膜表面には、液晶性分子が塗工され、当該塗工した液晶性分子を硬化又は固化することによって第１の光学補償層１３が形成される。
【００８７】
液晶性分子を塗工する際には、一般的に、液晶化合物が溶解された溶液が用いられる。前記溶液に含有される液晶性分子としては、前述のように、液晶ポリマー、液晶プレポリマー、液晶モノマーなどが適宜用いられる。
【００８８】
液晶ポリマーを用いる場合、液晶ポリマー溶液をプラスチックフィルムＦの表面又は配向膜表面に塗布した後、液晶相を示す温度領域以上になるまで加熱し、乾燥させた後、液晶相を示す状態のままで室温まで急冷することにより、光学異方性を示す液晶状態を固定化することが可能である。
【００８９】
液晶プレポリマーや液晶モノマーを用いる場合、これらの溶液をプラスチックフィルムＦの表面又は配向膜表面に塗布した後、液晶相を示す温度領域以上になるまで加熱し、乾燥させた後、液晶相を示す状態の温度まで冷却し、紫外線などを露光することにより架橋させて、光学異方性を示す液晶状態を固定化することが可能である。
【００９０】
液晶性分子として液晶ポリマーを用いる場合、液晶モノマー溶液には、好ましくは、重合剤や架橋剤が含まれる。これら重合剤及び架橋剤としては、特に制限されないが、例えば、以下のようなものが使用できる。前記重合剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド（ＢＰＯ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）等が使用でき、前記架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート架橋剤等が使用できる。これらはいずれか一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよい。
【００９１】
液晶モノマー溶液の塗工液は、例えば、前述した化学式（１）〜（１６）の何れかで表される液晶モノマーを、適当な溶媒に溶解・分散することによって調製できる。前記溶媒としては、特に制限されないが、例えば、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、塩化メチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、フェノール、ｐ−クロロフェノール、ｏ−クロロフェノール、ｍ−クレゾール、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾールなどのフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピルなどのエステル系溶媒、ｔ−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、２−メチル−２，４−ペンタンジオールのようなアルコール系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドのようなアミド系溶媒、アセトニトリル、ブチロニトリルのようなニトリル系溶媒、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンのようなエーテル系溶媒、あるいは二硫化炭素、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、酢酸エチルセロソルブ等が使用できる。これらの中でも好ましくは、トルエン、キシレン、メシチレン、ＭＥＫ、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸エチルセロソルブである。これらの溶媒は、例えば、一種類でもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。
【００９２】
前記塗工液は、例えば、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤバーコート法、ディップコート法、エクストルージョン法、カーテンコート法、スプレコート法等の従来公知の方法によって流動展開させればよく、この中でも、塗布効率の点からスピンコート、エクストルージョンコートが好ましい。
【００９３】
液晶モノマー溶液の塗工液をプラスチックフィルムＦの表面又は配向膜表面に塗布した後の加熱処理の温度条件は、例えば、用いる液晶モノマーの種類、具体的には液晶モノマーが液晶性を示す温度に応じて適宜決定できるが、通常４０〜１２０℃の範囲であり、好ましくは５０〜１００℃の範囲であり、より好ましくは６０〜９０℃の範囲である。前記温度が４０℃以上であれば、通常、十分に液晶モノマーを配向することができ、前記温度が１２０℃以下であれば、例えば、耐熱性の面においてプラスチックフィルムＦの選択肢が広がることになる。
【００９４】
前記溶解する液晶化合物としては、塗工可能なものである限り特に制限されないが、例えば、棒状液晶化合物、平板状液晶化合物、或いは、これらの重合物が用いられる。より具体的には、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類などの液晶化合物や、これらの重合物が好ましく用いられる。
【００９５】
以上のようにして、プラスチックフィルムＦの表面又は配向膜表面に、液晶性分子を塗工し、当該塗工した液晶性分子を硬化又は固化することにより、プラスチックフィルムＦのラビング方向に沿って液晶性分子が配向するため、形成された第１の光学補償層１３の遅相軸Ｂ（図２参照）の方向は、プラスチックフィルムＦのラビング方向と実質的に同一となる。
【００９６】
＜偏光子及び保護層の積層工程＞
プラスチックフィルムＦ（基材１２）のラビング処理を施さない側の面への偏光子１１及び保護層（透明保護フィルム）１５の積層は、本実施形態に係る光学素子１０の製造方法における任意の適切な時点で実施することができる。例えば、偏光子１１及び保護層１５の積層は、下記の（１）〜（４）の時点で実施することができる。
（１）ラビング処理工程の前
偏光子１１及び保護層１５を予めプラスチックフィルムＦ（ラビング処理を施す前のプラスチックフィルムＦ）に積層しておく。そして、保護層１５／偏光子１１／プラスチックフィルムＦからなる積層体のプラスチックフィルムＦ側の面にラビング処理を施す。
（２）ラビング処理工程と第１の光学補償層形成工程との間
プラスチックフィルムＦにラビング処理工程を施した後、プラスチックフィルムＦのラビング処理を施していない側の面に保護層１５及び偏光子１１を積層する。そして、保護層１５／偏光子１１／プラスチックフィルムＦからなる積層体のプラスチックフィルムＦ側の面に第１の光学補償層１３を形成する。
（３）第１の光学補償層形成工程と第２の光学補償層形成工程との間
プラスチックフィルムＦにラビング処理工程を施した後、プラスチックフィルムＦのラビング処理を施した側の面に第１の光学補償層１３を形成する。そして、プラスチックフィルムＦ／第１の光学補償層１３からなる積層体のプラスチックフィルムＦ側の面に保護層１５及び偏光子１１を積層する。さらに、保護層１５／偏光子１１／プラスチックフィルムＦ／第１の光学補償層１３からなる積層体の第１の光学補償層１３側の面に第２の光学補償層１４を形成する。
（４）第２の光学補償層形成工程の後
プラスチックフィルムＦ／第１の光学補償層１３／第２の光学補償層１４からなる積層体を形成した後、この積層体のプラスチックフィルムＦ側の面に保護層１５及び偏光子１１を積層する。
【００９７】
偏光子１１及び保護層１５の積層方法としては、任意の適切な積層方法（例えば、接着）を用いることができる。接着は、任意の適切な接着剤又は粘着剤を用いて行われる。接着剤又は粘着剤の種類は、被着体（プラスチックフィルムＦ、偏光子１１、保護層１５）の種類に応じて適宜選択すればよい。接着剤の具体例としては、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤、イソシアネート系接着剤、ゴム系接着剤等が挙げられる。粘着剤の具体例としては、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、イソシアネート系、ゴム系等の粘着剤が挙げられる。
【００９８】
本実施形態に係る製造方法によれば、前述のように、プラスチックフィルムＦのラビング処理工程において、ラビングロール４の傾斜角度を調整することにより、第１の光学補償層１３の遅相軸Ｂを設定できるので、偏光子１１として、長手方向に延伸された（すなわち、長手方向に吸収軸Ａを有する）長尺の偏光フィルムを使用することができる。つまり、ラビング方向（配向方向）が長手方向に対して所定の角度をなすようにラビング処理が施された長尺のプラスチックフィルムＦと、長尺の偏光フィルムとを、それぞれの長手方向を揃えて、ロール・ツー・ロール方式で連続的に貼り合わせることができる。従って、極めて優れた製造効率で光学素子１０を得ることができる。さらに、本実施形態に係る製造方法によれば、プラスチックフィルムＦや偏光子（偏光フィルム）１１を長手方向に対して斜め方向に切り出して積層する必要がない。このため、切り出した各フィルムにおいて、配向方向や吸収軸の方向にばらつきが生じ難く、結果的に製品間で品質のばらつきが少ない光学素子１０が得られる。さらに、切り出しによる廃棄物も生じないので、低コストで光学素子１０を得ることができると共に、大型の光学素子１０の製造も容易になる。
【００９９】
なお、別の実施形態として、保護層１５／偏光子１１／保護層１５’からなる長尺の積層体の保護層１５’の上に、接着剤又は粘着剤を介して第１の光学補償層１３をプラスチックフィルムＦから転写してもよい。
【０１００】
＜第２の光学補償層形成工程＞
本工程では、前述のようにして形成された第１の光学補償層１３上に、塗工によって形成された第２の光学補償層１４が積層される。本工程では、まず最初に、第２の光学補償層１４を形成する材料（具体的には、前述したような非液晶性材料が挙げられる。以下、適宜「光学補償層形成材料」という）を含有する塗工液を基材シートに塗工する。塗工方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。塗工方法の具体例としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法が挙げられる。
【０１０１】
前記塗工液中の光学補償層形成材料の濃度は、前述した構成の第２の光学補償層１４が得られ、且つ塗工可能である限りにおいて、任意の適切な濃度を採用することができる。例えば、前記塗工液は、溶媒１００重量部に対して、光学補償層形成材料を好ましくは５〜５０重量部、より好ましくは１０〜４０重量部含む。このような濃度範囲の塗工液は、塗工容易な粘度を有する。前記塗工液に用いられる溶媒は、光学補償層形成材料の種類に応じて適宜選択すればよい。使用可能な溶媒の具体例としては、前述した第１の光学補償層１３を形成する際の塗工液に用いられる溶媒と同様のものが挙げられる。前記塗工液は、必要に応じて、安定剤、可塑剤、金属類等の種々の添加剤を更に含有してもよい。前記塗工液の塗工量は、第２の光学補償層１４が１／４波長板として適切に機能し得るような厚み（前述のように、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは１．２〜６μｍ、最も好ましくは１．４〜３μｍ）となるように調整される。
【０１０２】
また、前記塗工液は、得られる第２の光学補償層１４の光学特性が適切である限りにおいて、光学補償層形成材料とは異なる樹脂をさらに含有してもよい。このような樹脂としては、例えば、各種の汎用樹脂、エンジニアリングプラスチック、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。このような樹脂を併用することにより、目的に応じた適切な機械的強度や耐久性を有する第２の光学補償層１４を形成することが可能となる。
【０１０３】
前記塗工液を塗工する基材シートとしては、適切な第２の光学補償層１４が得られる限りにおいて、任意の適切な基材シートを用いることができる。代表的には、前記基材シートは、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等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース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、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、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、環状又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、ナイロンや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又はこれらの混合物から形成される。特に、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。
【０１０４】
基材シートには、必要に応じて、延伸処理や再結晶処理等が施される。基材シートの厚みは、好ましくは２０〜１００μｍ、より好ましくは３０〜９０μｍ、最も好ましくは３０〜８０μｍとされる。このような範囲の厚みを有することにより、極めて薄い第２の光学補償層１４を、後述する転写工程において良好に支持する強度が付与され、且つ、すべり性やロール走行性のような操作性も適切に維持される。
【０１０５】
次に、前記基材シートに形成された光学補償層形成材料の溶液の塗工膜を乾燥させて、ポリマー層を形成する。このポリマー層が、最終的に第２の光学補償層１４となる。乾燥方法としては、任意の適切な方法（例えば、自然乾燥、加熱乾燥、風乾）を用いることができる。適切な乾燥温度は、光学補償層形成材料の種類、溶媒の種類、目的とする第２の光学補償層１４の光学特性等に応じて異なる。乾燥温度は、好ましくは２０〜４００℃、より好ましくは６０〜３００℃、最も好ましくは６５〜２５０℃とされる。乾燥時間は、好ましくは０．５〜２００分、より好ましくは１〜１２０分、最も好ましくは５〜１００分とされる。乾燥は、一定温度で行ってもよく、温度を連続的又は段階的に変化させながら行ってもよい。
【０１０６】
次に、上記のようにして得られたポリマー層を基材シートごと（すなわち、ポリマー層と基材シートとを一体として）加熱及び延伸し、基材シート上に第２の光学補償層１４を形成する。延伸方法としては、任意の適切な方法（例えば、固定端延伸、自由端延伸）を採用することができる。延伸倍率は、延伸前の一体とされたポリマー層及び基材シートの長さに対して、好ましくは１．２〜３．０倍、より好ましくは１．３〜２．９倍、最も好ましくは１．３〜２．８倍とされる。このような範囲の延伸倍率であれば、第２の光学補償層１４において、前述した所望するＮｚ係数を得ることができる。延伸温度は、好ましくは１２０〜２００℃、より好ましくは１３０〜１９０℃、最も好ましくは１３５〜１８０℃とされる。このような範囲に延伸温度を設定することにより、極めて大きな延伸倍率で延伸処理を施しても、得られる第２の光学補償層１４の光学特性を安定して制御可能である。
【０１０７】
延伸方向は、第２の光学補償層１４に所望される遅相軸Ｃ（図２参照）の方向に応じて設定すればよい。ここで、前述のように、第１の光学補償層１３の遅相軸Ｂ（図２参照）の方向を、偏光子１１の吸収軸Ａ（図２参照）に対して＋２１°≦α≦＋２４°又は−２４°≦α≦−２１°の角度αを成すように設定すると、所望する光学特性を得るためには、第２の光学補償層１４の遅相軸Ｃと偏光子１１の吸収軸Ａとを実質的に直交させればよいことが分かった。遅相軸Ｃの方向はポリマー層及び基材シートの延伸方向に対応するため、ポリマー層及び基材シートの延伸は、その幅方向（長手方向に直交する方向。偏光子１１の吸収軸Ａに直交する方向）に行えばよい。つまり、偏光子１１として長手方向に延伸された（すなわち、長手方向に吸収軸Ａを有する）長尺の偏光フィルムを使用し、この長尺の偏光フィルムと、長尺のポリマー層及び基材シートとを、それぞれの長手方向を揃えて積層する場合には、ポリマー層及び基材シートの延伸を幅方向に行えば、第２の光学補償層１４の遅相軸Ｃと偏光子１１の吸収軸Ａとが実質的に直交することになる。これにより、第２の光学補償層１４の遅相軸Ｃを偏光子１１の吸収軸Ａと直交させるために、ポリマー層及び基材シートを長手方向に対して斜め方向に切り出す必要がなく、ロール・ツー・ロール方式で連続的に貼り合わせることができるため、製造効率を高めることが可能である。
【０１０８】
次に、基材シート上に形成された第２の光学補償層１４を第１の光学補償層１３の表面に転写する。転写方法は、特に限定されるものではなく、例えば、基材シートに支持された第２の光学補償層１４を接着剤を介して第１の光学補償層１３と貼り合わせることによって行われる。前記接着剤としては、代表的には、硬化型接着剤を挙げることができる。硬化型接着剤の代表例としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤、熱硬化型接着剤が挙げられる。熱硬化型接着剤の具体例としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート樹脂及びポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂系接着剤が挙げられる。湿気硬化型接着剤の具体例としては、イソシアネート樹脂系の湿気硬化型接着剤が挙げられる。湿気硬化型接着剤は、空気中の水分や被着体表面の吸着水、水酸基やカルボキシル基等の活性水素基等と反応して硬化するので、接着剤を塗工後、放置することによって自然に硬化させることができ、操作性に優れる。さらに、硬化のために加熱する必要がないので、第１及び第２の光学補償層１３、１４が、貼り合わせ（接着）の際に加熱されない。このため、加熱収縮の虞がなく、第１及び第２の光学補償層１３、１４が極めて薄い場合であっても、貼り合わせの際に割れ等が生じることを顕著に防止することが可能である。なお、イソシアネート樹脂系接着剤とは、ポリイソシアネート系接着剤、ポリウレタン樹脂接着剤の総称である。
【０１０９】
最後に、基材シートを第２の光学補償層１４から剥離すれば、第１の光学補償層１３と第２の光学補償層１４との積層が完了し、本実施形態に係る光学素子１０が得られる。
【０１１０】
III．光学素子の用途
次に、光学素子１０の用途について説明する。
【０１１１】
＜光学素子の用途＞
光学素子１０は、各種の画像表示装置（例えば、液晶表示装置、自発光型表示装置）に好適に使用される。適用可能な画像表示装置の具体例としては、液晶表示装置、ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）が挙げられる。光学素子１０を液晶表示装置に用いる場合には、例えば、黒表示における光漏れ防止や視野角補償に有用である。光学素子１０は、ＶＡモードの液晶セルを具備する液晶表示装置に好適に用いられ、反射型又は半透過反射型の液晶表示装置に特に好適に用いられる。また、光学素子１０をＥＬディスプレイに用いる場合には、例えば、電極反射防止に有用である。
【０１１２】
＜画像表示装置＞
本実施形態に係る光学素子１０を適用した画像表示装置として、液晶表示装置を例に挙げて具体的に説明する。ここでは、液晶表示装置が具備する液晶パネルの構成について説明するに留めるが、液晶表示装置が具備するその他の構成については、目的に応じて任意の適切な構成を採用すればよい。
【０１１３】
前述のように、本実施形態に係る光学素子１０は、ＶＡモードの液晶セルを具備する液晶表示装置に好適に用いられ、その中でも特に反射型又は半透過反射型の液晶表示装置に好適に用いられる。図５は、本実施形態に係る光学素子１０を適用した液晶パネルの概略構成を示す断面図である。図５に示す液晶パネル３００は、反射型の液晶表示装置用の液晶パネルであり、液晶セル２０と、液晶セル２０の上側に配置された位相差板３０と、位相差板３０の上側に配置された光学素子１０とを備える。
【０１１４】
液晶セル２０は、一対のガラス基板２１、２１’と、該基板２１、２１’間に配置された表示媒体としての液晶層２２と、下基板２１’の液晶層２２側の面に設けられた反射電極２３と、上基板２１に設けられたカラーフィルター（図示せず）と、基板２１、２１’の間隔（セルギャップ）を制御するスペーサ２４とを具備する。
【０１１５】
位相差板３０としては、その目的や液晶セル２０の配向モードに応じて、任意の適切な位相差板を採用することができる。ただし、その目的や液晶セル２０の配向モードによっては、位相差板３０を省略してもよい。また、本実施形態に係る光学素子１０のみで良好な光学補償が行われる点からも、位相差板３０を省略することが可能である。
【０１１６】
液晶セル２０がＶＡモードの場合、電圧が印加されていない状態で、液晶層２２内の液晶分子は基板２１、２１’面に垂直に配向する。このような垂直配向は、垂直配向膜（図示せず）を形成した基板２１、２１’間に、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶を配置することによって実現される。液晶分子が垂直に配向した状態で、光学素子１０を通過した直線偏光を上基板２１から液晶層２２に入射させると、入射光は垂直配向している液晶分子の長軸の方向に沿って進む。液晶分子の長軸方向には複屈折が生じないため、入射光はその偏光状態を変えずに進み、反射電極２３で反射して、再び液晶層２２を通過し、上基板２１から出射する。このとき、出射光の偏光状態は入射光の偏光状態と変わらないので、当該出射光は光学素子１０を透過し、明状態の表示が得られる。
【０１１７】
一方、基板２１、２１’に設けられた電極間に電圧が印加されると、液晶層２２内の液晶分子の長軸が基板２１、２１’面に平行に配向する。この状態の液晶層２２に入射した直線偏光に対して液晶分子は複屈折性を示し、入射光の偏光状態は液晶分子の傾きに応じて変化する。所定の最大電圧を電極間に印加した時、反射電極２３で反射し、上基板２１から出射した光は、例えばその偏光方位が９０°回転した直線偏光となるので、光学素子１０で吸収され、暗状態の表示が得られる。そして、再び電圧が印加されていない状態にすると、配向規制力によって明状態の表示に戻すことができる。また、印加電圧を変化させて、液晶分子の傾きを制御することにより、光学素子１０からの透過光の強度を変化させれば、階調表示が可能となる。
【実施例】
【０１１８】
以下、実施例及び比較例を示すことにより、本発明の特徴をより一層明らかにする。
【０１１９】
＜実施例１＞
（１）配向基材の作製
ケン化処理を施したトリアセチルセルロースフィルムを基材とし、その基材表面に厚み１．０μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を配向膜として形成したフィルムに対して、図３及び図４に示すラビング処理装置１００を用いて、ラビング処理を施した。なお、搬送ベルト３表面の鏡面仕上げはＲａ＝０．０１μｍ、駆動ロール１、２の外径は５５０ｍｍ、フィルムの搬送速度は５ｍ／ｍｉｎ、各バックアップロール５１の外径は全て９０ｍｍ、隣接する各バックアップロール５１の回転軸方向の中心間距離Ｌ１は全て８０ｍｍ、各バックアップロール５１の回転軸方向の幅Ｌ２は全て３０ｍｍとした。また、ラビングロール４（起毛布４ａを含む）の半径は７６．８９ｍｍとし、レーヨン製の起毛布を巻回したものを用いた。ラビングロール４の回転軸はフィルムの搬送方向に対して直角方向から２２．５°傾斜させ、各バックアップロール５１は、ラビングロール４の直下であって、上記回転軸と平行な直線に沿って配置した。ラビングロール４の回転数は１５００ｒｐｍ、押し込み量は０．４ｍｍとした。なお、配向膜の厚み測定には、大塚電子製の分光光度計：ＭＣＰＤ２０００を用いた。後述する実施例２、比較例１、２についても同様である。
【０１２０】
（２）第１の光学補償層／配向基材からなる積層体の作製
ネマチック液晶層を示す重合性液晶化合物（ＢＡＳＦ社製：商品名「ＰａｌｉｏｃｏｌｏｒＬＣ２４２」）１０ｇと、この重合性液晶化合物に対する光重合開始剤（チバスペシャリティーケミカルズ社製：商品名「イルガキュア９０７」）０．５ｇとを、トルエン４０ｇに溶解して、液晶組成物（塗工液）を調製した。
【０１２１】
そして、前述のようにして作製した配向基材のラビング処理を施した配向膜表面に、上記の塗工液をバーコーターにより塗工した後、９０℃で２分間加熱乾燥することにより、液晶を配向させた。このようにして形成された液晶層に、メタルハライドランプを用いて２０ｍＪ／ｃｍ２の光を照射し、該液晶層を硬化させることによって、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を有する正の一軸フィルムである第１の光学補償層を形成した。第１の光学補償層の厚み及び面内の位相差値は、塗工液の塗工量を変化させることにより調整し、厚みは２．２μｍ、面内位相差値Ｒｅ［５９０］は２５０ｎｍであった。なお、第１の光学補償層の厚み測定には、大塚電子製の分光光度計：ＭＣＰＤ２０００を用いた。また、第１の光学補償層の面内位相差値Ｒｅ［５９０］は、自動複屈折測定装置（王子計測機器社製：自動複屈折計ＫＯＢＲＡ３１ＰＲ）により、測定温度２３℃、測定波長５９０ｎｍで、屈折率ｎｘ、ｎｙ、ｎｚを計測し、この計測値から算出した。
【０１２２】
（３）第１の光学補償層／配向基材／偏光子／保護層からなる積層体の作製
ポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素を含む水溶液中で染色した後、ホウ酸を含む水溶液中で速比の異なるロール間にて６倍に一軸延伸して偏光子を作製した。この偏光子と、保護層としてのＴＡＣフィルム（厚み４０μｍ）と、配向基材及び第１の光学補償層からなる積層体とを、接着剤を用いて積層（偏光子の吸収軸方向が長手方向となり、偏光子の吸収軸と第１の光学補償層の遅相軸との成す角度が２２．５°又は−２２．５°となる）し、第１の光学補償層／配向基材／偏光子／保護層からなる積層体を作製した。
【０１２３】
（４）第２の光学補償層／基材シートからなる積層体の作製
溶媒としてメチルイソブチルケトンを用いて、２，２’−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン）及び２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル）から合成されたポリイミドを１５重量％で調製した溶液を、厚み２５μｍで、基材シートとしての日本ゼオン社製：商品名「ゼオノア」（延伸前の厚みは１００μｍ）に塗工し、１２０℃で５分間乾燥処理した。これにより得られたフィルムを、延伸温度１４０℃で、幅方向に自由端一軸延伸で１．４倍に延伸した。以上のようにして、第２の光学補償層／基材シートからなる積層体を作製した。
【０１２４】
第２の光学補償層（ポリイミド層）単体の位相差値を王子計測機器社製：ＫＯＢＲＡ２１−ＡＤＨを使用して測定したところ、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満足し、面内位相差値Ｒｅ［５９０］は１３０ｎｍ、厚み方向位相差値Ｒｔｈ［５９０］は１８２ｎｍ、Ｎｚ係数は１．４であった。
【０１２５】
（５）光学素子の作製
第１の光学補償層／配向基材／偏光子／保護層からなる積層体と、第２の光学補償層／基材シートからなる積層体とを、ウレタン樹脂系接着剤（厚み５μｍ）を介して積層（偏光子の吸収軸方向が長手方向となり、偏光子の吸収軸と第２の光学補償層の遅相軸との成す角度が９０°となる）し、最後に基材シートを剥離することで、第２の光学補償層／第１の光学補償層／配向基材／偏光子／保護層からなる光学素子を作製した。以上のようにして作製された光学素子の全体厚み（デジタルマイクロメータで測定）は、１１８μｍであり、従来の同等の光学素子に比べて格段に薄くすることができた。
【０１２６】
＜実施例２＞
配向基材の作製に用いる基材として、ケン化処理を施したトリアセチルセルロースフィルムを使用し、その基材表面に厚み２．０μｍのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を配向膜として形成したフィルムに対してラビング処理を施したこと以外は、実施例１に準じて光学素子を作製した。作製された光学素子の全体厚み（デジタルマイクロメータで測定）は、１１９μｍであり、従来の同等の光学素子に比べて格段に薄くすることができた。
【０１２７】
＜比較例１＞
ラビング処理において、図６に示すラビング処理装置１００Ａ（搬送ベルト３の下面を、互いに略平行に配設され、搬送ベルト３の搬送方向に沿って回転する複数（５本）の棒状のバックアップロール５Ａで支持する構成）を用いたこと以外は、実施例１に準じて光学素子を作製した。
【０１２８】
＜比較例２＞
ラビング処理において、図６に示すラビング処理装置１００Ａを用いたこと以外は、実施例２に準じて光学素子を作製した。
【０１２９】
＜評価結果＞
（１）搬送ベルトの平坦度評価
実施例及び比較例で用いたラビング処理装置について、搬送ベルト３の平坦度を評価した。具体的には、ラビングロール４の回転軸方向に沿った複数の箇所で、ラビングロール４と搬送ベルト３との間の隙間の寸法を隙間ゲージを用いて順次測定した。そして、ラビングロール４の回転軸方向に沿って測定した隙間の最大値と最小値との差を、搬送ベルト３表面の平坦度として評価した。
【０１３０】
上記評価の結果、比較例で用いたラビング処理装置１００Ａでは平坦度が１３０μｍであったのに対し、実施例で用いたラビング処理装置１００では平坦度が５０μｍであり、搬送ベルト３の平坦度が向上することが分かった。
【０１３１】
（２）輝点個数の評価
互いの吸収軸が直交するように配置した２枚の偏光板の間に、実施例１、２及び比較例１、２において作製した第１の光学補償層／配向基材からなる積層体を挟み、視認側の偏光板の吸収軸と積層体の遅相軸（第１の光学補償層の遅相軸）とが平行になるように積層した状態で目視することにより、視認できた輝点の個数を評価した。なお、輝点個数は、積層体表面の１０ｃｍ×１０ｃｍの領域で計数し、この個数を１ｍ２当たりの個数に比例換算して評価した。また、第１の光学補償層／配向基材からなる積層体について視認できた輝点は、光学素子を作製した後にもほぼ残存することを確認した。
【０１３２】
（３）コントラストの評価
実施例及び比較例で作製した光学素子を、ＶＡモードの液晶セルを具備する市販の液晶パネルに実装し、コントラストを評価した。具体的には、第１の光学補償層の遅相軸と偏光子の吸収軸との成す角度が＋２２．５°の光学素子を、粘着剤を介して液晶パネルの上側に貼り合わせた。次に、第１の光学補償層の遅相軸と偏光子の吸収軸との成す角度が−２２．５°の光学素子を、粘着剤を介して液晶パネルの下側に貼り合わせた。この際、上側に貼り合わせた光学素子における偏光子の吸収軸と、下側に貼り合わせた光学素子における偏光子の吸収軸との成す角度が９０°となるようにした。そして、液晶パネルの黒表示及び白表示における輝度をトプコン製輝度計：ＢＭ−５で測定し、白表示の輝度と黒表示の輝度との比をコントラストとして評価した。
【０１３３】
上記（２）及び（３）の評価結果を表１に示す。
【表１】
2008151961.tif 000005
【０１３４】
表１に示すように、実施例１、２及び比較例１、２に係る光学素子の何れを用いても、黒表示における光漏れが抑制された結果、実用レベルで問題のない５５０のコントラストが得られた。これは、実施例及び比較例に係る光学素子の何れも、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの屈折率特性を有する第１の光学補償層と、ｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの屈折率特性を有すると共に、Ｎｚ係数が１．２≦Ｎｚ≦２を満足する第２の光学補償層とが積層され、第１の光学補償層側に配置された偏光子の吸収軸と、第１の光学補償層及び第２の光学補償層の各遅相軸との成す角度が特定の範囲に設定されているためである。ただし、実施例１、２の場合、比較例１、２に比べて、輝点の発生を抑制できることが分かった。これは、前述のように、実施例で用いたラビング処理装置の搬送ベルトの平坦度が比較例に比べて向上しているため、安定した状態で基材にラビング処理を施すことが可能となり、基材に均一な配向特性を付与することができたことが原因であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】図１は、本発明に係る製造方法によって製造される光学フィルムを具備する光学素子の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示す光学素子を構成する各層の吸収軸と遅相軸との関係を説明する分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明に係る光学フィルムの製造方法におけるラビング処理工程を実施するためのラビング処理装置の概略構成を示す正面図である。
【図４】図４は、図３に示すバックアップロール機構の概略構成を示す図であり、図４（ａ）は平面図を、図４（ｂ）はバックアップロール近傍の斜視図を、図４（ｃ）はフィルムの搬送方向から見た図をそれぞれ示す。
【図５】図５は、図１に示す光学素子を適用した液晶パネルの概略構成を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の比較例に係るラビング処理装置の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１，２…駆動ロール
３…搬送ベルト
４…ラビングロール
４ａ…起毛布
５…バックアップロール機構
１０…光学素子
１１…偏光子
１２…基材
１３…第１の光学補償層
１４…第２の光学補償層
１５…保護層
５１…バックアップロール
５２…台座部
５３…支持部
５６…連結機構
１００…ラビング装置
２００…光学フィルム
３００…液晶パネル
Ｆ…プラスチックフィルム
Ｍ…モータ
【図１】
2008151961.tif 000006
【図２】
2008151961.tif 000007
【図３】
2008151961.tif 000008
【図４】
2008151961.tif 000009
【図５】
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【図６】
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