(57)【要約】【課題】ラビング処理したプラスチックフィルムまたはシートからなる配向基板上に液晶物質の薄膜を形成し、液晶の配向および配向固定化を行って得られる液晶性フィルムおよびその製造法において、液晶の配向不良の原因となるラビング時の帯電を抑制して液晶の配向不良を低減すること。【解決手段】ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）繊維からなるラビング布を用いて、押し込み量０．１〜１．０ｍｍかつ周速比２〜２５０でラビング処理をする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリフェニレンスルフィド繊維からなるラビング布を用いて押し込み量０．１〜１．０ｍｍかつ周速比２〜２５０の条件でラビング処理したプラスチックフィルムまたはシートからなる配向基板上に液晶物質の薄膜が形成され、液晶が配向および配向固定化されてなる液晶性フィルム。
【請求項２】
前記ポリフェニレンスルフィド繊維の太さが、０．０９９〜０．７８ｔｅｘであることを特徴とする請求項１に記載の液晶性フィルム。
【請求項３】
前記ラビング布が、パイル織りもしくはベルベット織りであることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶性フィルム。
【請求項４】
プラスチックフィルムまたはシートからなる配向基板をポリフェニレンスルフィド繊維からなるラビング布によって押し込み量０．１〜１．０ｍｍかつ周速比２〜２５０の条件でラビング処理する工程、該ラビング処理した配向基板上に液晶物質の薄膜を形成する工程および該薄膜中の液晶の配向および配向固定化を行う工程を含むことを特徴とする液晶性フィルムの製造方法。
【請求項５】
前記ポリフェニレンスルフィド繊維の太さが、０．０９９〜０．７８ｔｅｘであることを特徴とする請求項４に記載の液晶性フィルムの製造方法。
【請求項６】
前記ラビング布が、パイル織りもしくはベルベット織りであることを特徴とする請求項４または５に記載の液晶性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、液晶ディスプレイ分野、光学分野、オプトエレクトロニクス分野で有用な、液晶性フィルムおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶物質をフィルム材料とする液晶性フィルムは、液晶ディスプレイ用等の光学フィルムとして有用であるが、ディスプレイの高精細化に伴い、液晶性フィルムに要求される品質基準は近年ますます厳しくなっている。
【０００３】
液晶性フィルムの製造法として、配向基板上に液晶物質の薄膜を形成し、液晶の配向および配向固定化を行う方法がある。この配向基板としてラビング処理した基板を用いることが一般的である。ラビング処理は、ロール上に布（ラビング布）を巻きつけたものを回転させて、走行する基板上を擦ることによって行う。例えば、ポリビニルアルコールからなる配向膜を形成した基板にラビング処理を施して用いる方法（例えば、特許文献１参照）が、またプラスチックフィルムを直接ラビングして配向基板フィルムとして用いる方法（例えば、特許文献２参照）が示されている。配向膜を用いる方法では、品質的には有利な反面、配向膜の形成にコストがかかる、工程が増えるという課題がある。一方、配向膜を用いない方法が、コスト、生産性の点で有利である。
【０００４】
液晶の配向は、用いる配向基板となるプラスチックフィルムやシートの表面の状態に左右される。その原因のひとつはラビング等に伴う帯電状態がある。帯電量が大きいと周辺環境の異物やラビングに伴う摩耗微粉等を基板の表面に取り込み多数の微小な突起や表面傷をひき起こし、その表面上に形成した液晶物質の薄膜中の液晶の配向に異常を起こし、また帯電電圧が極端に大きいと基板表面から空気中への放電が起き、基板の表面状態が変化し液晶物質の薄膜の膜厚異常や液晶の配向不良となる場合もある。帯電状態を緩和する方法がいくつか提案されており、例えば、水中にてラビングする方法が示されているが（例えば特許文献３参照）、ラビング装置の腐食による異物発生やラビング品質が不十分である。また、帯電状態を外部から除去緩和する目的で除電設備を設置し調整する方法が示されているが（例えば、特許文献４参照）、十分とは言いがたい。ラビングに伴う帯電を抑制するともに異物による汚染を低減し均一にラビングを行う方法が求められている。
【特許文献１】特開平７−９８４１１号公報
【特許文献２】特開平４−５７０１７号公報
【特許文献３】特開平１１−３５２４８５号公報
【特許文献４】特開２００２−１４８６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ラビング時の帯電を抑制をすることにより、ラビングした配向基板上に形成する液晶性フィルムにおける配向不良や傷、膜厚異常等の欠陥が少なく品質に優れた液晶性フィルムおよびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１は、ポリフェニレンスルフィド繊維からなるラビング布を用い押し込み量０．１〜１．０ｍｍかつ周速比２〜２５０の条件でラビング処理したプラスチックフィルムまたはシートからなる配向基板上に液晶物質の薄膜が形成され、液晶が配向および配向固定化されてなる液晶性フィルムに関する。
【０００７】
本発明の第２は、前記ポリフェニレンスルフィド繊維の太さが、０．０９９〜０．７８ｔｅｘであることを特徴とする本発明の第1の液晶性フィルムに関する。
【０００８】
本発明の第３は、前記ラビング布が、パイル織りもしくはベルベット織りであることを特徴とする本発明の第１または第２の液晶性フィルム。
【０００９】
本発明の第４は、プラスチックフィルムまたはシートからなる配向基板をポリフェニレンスルフィド繊維からなるラビング布によって押し込み量０．１〜１．０ｍｍかつ周速比２〜２５０の条件でラビング処理する工程、該ラビング処理した配向基板上に液晶物質の薄膜を形成する工程および該薄膜中の液晶の配向および配向固定化を行う工程を含むことを特徴とする液晶性フィルムの製造方法に関する。
【００１０】
本発明の第５は、前記ポリフェニレンスルフィド繊維の太さが、０．０９９〜０．７８ｔｅｘであることを特徴とする本発明の第４の液晶性フィルムの製造方法に関する。
【００１１】
本発明の第６は、前記ラビング布が、パイル織りもしくはベルベット織りであることを特徴とする本発明の第４または第５の液晶性フィルムの製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ラビングした配光基板上に形成する液晶性フィルムにおける配向不良や傷、膜厚異常等の原因であるラビング時の帯電を抑制できたので、得られた液晶性フィルムは配向不良、傷、膜厚異常等の欠陥が少なく、光学的に優れた品質を有する液晶性フィルムが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明において使用されるラビング布について説明する。通常、ラビングに使用される布（ラビング布）は、基材と該基材上に設けられた起毛状部材とからなるが、本発明に使用いられるラビング布は起毛状部材がポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）繊維からなる。繊維が太すぎるとラビングによるスジが目立ち、繊維が細すぎると強度が不足するので好ましくない。好ましいＰＰＳ繊維の太さは、０．０９９〜０．７８ｔｅｘであり、さらに好ましくは０．２２〜０．４０ｔｅｘである。
【００１４】
本発明に使用されるラビング布の織り方に特に制限はなく、ベルベット織、ベッチン織、ベロア織、ループ織、パイル織等を挙げることができる。これらの中でベルベット織またはループ織が好ましい。
【００１５】
また一般にラビング布に限らず、布が製造されるまでの各工程で種々の加工助剤が使用される。これらの加工助剤の中には最終製品である布中に残存し、ラビング時に配向基板であるプラスチックフィルムまたはシートに再付着し液晶の配向に悪影響を及ぼすものが多く、さらには、ラビング時に発生する静電気によるゴミの付着や、ラビング布と配向基板フィルムまたはシート表面との摩擦で発生する微細な磨耗屑を凝集させ異物化させるなど悪影響もある。加工助剤としては、防皺剤（Ｎ−メチロール系、グリオキザール系など）、糊剤（澱粉、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールなど）、潤滑剤（鉱油、ワックスなど）、染・顔料、柔軟剤等を挙げることができる。これらの加工助剤がすべてラビング時に悪影響を及ぼすとは限らないが液晶の配向という面からはできるだけ除去しておくことが望ましい。
【００１６】
ラビング処理は、従来公知の方法、装置で行うことができる。その概要は、配向基板となるプラスチックフィルムまたはシートに対してラビング布を巻き着けたロールを回転させながら前記フィルムまたはシートに押圧しながら相対的に移動させることにより行われる。なお、ロール軸と前記フィルムまたはシートの移動方向とを、ある角度θで接触するようにしてもよい。この角度θの範囲としては、フィルムまたはシートの移動方向と垂直な方向を基準としてロール軸のなす角度が±４５度の範囲が好ましい。
【００１７】
このとき、ロールの回転方向は巻き着けられたラビング布の植毛方向の順目方向が好ましく、周速比（相対的なロールの線速度／相対的なフィルム移動速度）は、ラビング布を構成するPPS繊維の太さや織り方、被ラビングフィルムまたはシートの材質などにより変化するため一概に決定はできないが、周速比の好ましい範囲は２〜２５０、さらに好ましくは５〜２００である。周速比２未満ではラビング効果が乏しく配向が不良になり、周速比が２５０を超えると、フィルムまたはシートとラビング布との摩擦力が大きくなりすぎ、フィルムまたはシートに擦り傷が多くなったりして好ましくない。
【００１８】
押圧は、一般に前記フィルムまたはシート表面とラビング布表面とが接する位置からラビング布（ロール）をフィルムまたはシート表面に押し付ける長さ（押し込み量）で表され、本発明の押し込み量は前述のように、ラビング布を構成するPPS繊維の太さや織り方、被ラビングフィルムまたはシートの材質などにより変化するため一概に決定はできないが、０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．１〜０．８ｍｍの範囲である。０．１ｍｍ未満ではラビングの効果が乏しく配向が不良な部分が発生し、１．０ｍｍを超えると押圧が強くなりすぎて擦り傷や配向にムラが生じ好ましくない。
【００１９】
ラビング布の巻き着け方は、通常は両面粘着シートまたはテープを用いてロールに巻き着ける方法でよく、そのひとつは、ロールの円周を一方の辺とし、ロールの幅を他方の辺とした長方形または正方形に裁断されたラビング布をロール表面上に両面粘着シートなどにより巻き着ける方法である。もうひとつの方法は、ラビング布をロール幅に対してたとえば５ｃｍ幅程度に細長く裁断しロール軸に対して一定の角度で螺旋状に巻き着けるものである。
【００２０】
本発明に使用されるプラスチックフィルムまたはシートからなる配向基板は、用いる液晶物質や配向処理条件等から耐熱性、耐薬品性、難燃性、機械特性、対静電気特性等が求められる。これらのことから配向基板に用いられるプラスチックフィルムまたはシートはエンジニアリングプラスチックが主に用いられ、好ましいものとしてポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）などからなるフィルムやシートが挙げられる。
【００２１】
以上のようにして得られる本発明の液晶性フィルムにおいて、配向基板として用いたプラスチックフィルムまたはシートが、使用する光の波長領域で不透明であったり、着色したり、厚すぎたりして好ましくない場合は、光学的に等方性の公知の粘着剤や接着剤を用いて当該使用に障害とならない別の基板に液晶物質層のみを転写してもよい。
転写される基板も使用状態で障害とならなければ特に制限はないが、通常は、トリアセチルセルロースやシクロオレフィン系ポリマーなどが使用されるが、必要によっては、偏光素子フィルムや偏光板、延伸フィルムや液晶の配向層等からなる位相差フィルムやガラスを転写基板とすることもできる。
【００２２】
以下、実施例により、本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、以下の実施例および比較例は、クリーン度１０００、温度２３±１℃，相対湿度４５±５％に維持されたクリーンルームにて行った。
【実施例】
【００２３】
繊維径約０．4ｔｅｘのＰＰＳ繊維を用いてベルベット織りによりパイル長と基布を含む総厚２．８ｍｍのラビング布を両面粘着テープで直径１５ｃｍ、長さ１５０ｃｍのロールに巻き付けてラビングロールとして用いた。また、幅６５ｃｍのＰＰＳフィルムを配向基板として用いた。
【００２４】
（１）ラビングによる帯電量の測定
表１および２に示すラビング条件でラビングを行い、配向基板となるＰＰＳフィルムの帯電量を測定した。フィルム移動方向とロール回転方向は同方向で行った。帯電量の測定は、Trek社製表面電位計Model347（測定レンジ±3kV）を用いた。測定プローブと基板フィルムとの距離は１ｍｍとし、ラビング後速やかに測定した。
【００２５】
（２）配向状態のチェック（ラビング効果の判定）
ラビング処理した基板に液晶ポリエステルのＮ−メチルピロリドン溶液をスピンコート法により塗布し６０℃のホットプレート上で３０分乾燥後、１８０℃のオーブン内で１０分間熱処理後冷却し、配向を固定化した液晶物質層／ＰＰＳフィルムの積層体である液晶性フィルムを得た。基板に用いたＰＰＳフィルムは着色しており、液晶物質層の配向状態が確認できないのでノンキャリア粘着剤を用いて液晶物質層のみをトリアセチルセルロースフィルム上に転写し、2枚の偏光板の間にて液晶ポリエステルの配向状態を目視評価した。結果を表１および２に示す。表1の押し込み量０．００５ｍｍおよび１．１ｍｍならびに表２の周速比０および３００は比較のために示した。
【００２６】
比較例：
実施例において、ＰＰＳ繊維製のラビング布を、繊維径約０．２ｔｅｘの６−ナイロン繊維を用いたベルベット織りによるパイル長と基布を含む総厚２．８ｍｍのラビング布、および繊維径０．３ｔｅｘのレーヨン繊維を用いたベルベット織りによるパイル長と基布を含む総厚２．１ｍｍのレーヨン製ラビング布に変えた以外は、実施例と同様に行った。
結果を表３に示す。
【００２７】
【表１】
2007298681.tif 000002
【００２８】
【表２】
2007298681.tif 000003
【００２９】
【表３】
2007298681.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の液晶性フィルムは、液晶ディスプレイ分野、オプトエレクトロニクス分野、高精細光学分野等において、視野角改良板、位相差板、色補償素子等として有用なものである。