(57)【要約】【課題】白抜けやスジが発現することのないラビング方法及び光学補償フィルムの製造方法を提供する。これにより、高輝度バックライトのＬＣＤにおいて表示ムラの少ない光学補償フィルムを提供する。【解決手段】  配向膜形成用のポリマー層が形成された帯状シート１４を走行させながら、回転するラビングローラ２０に前記帯状シート１４の表面を巻き掛けてラビング処理を施して配向膜を形成するラビング方法において、下記式（１）で表されるラビング強度Ｌ［ｍ］、下記式（２）で表される面圧Ｐ［Ｎ／ｍ2 ］、下記式（３）で表される相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］が、０．１≦Ｌ≦２０、１００≦Ｐ≦１００００、２≦Ｖ≦６０、の全てを満たすようにラビング処理を施す。    式（１）    Ｌ＝Ｎ×ｌ（１＋２πｒｎ／ｖ）    式（２）    Ｐ＝Ｔ／（Ｗ×ｒ）    式（３）    Ｖ＝ｖ＋２πｒｎ【選択図】  図４
2009048084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向膜形成用のポリマー層が形成された帯状シートを走行させながら、回転するラビングローラに前記帯状シートの表面を巻き掛けてラビング処理を施して配向膜を形成するラビング方法において、
下記式（１）で表されるラビング強度Ｌ［ｍ］、下記式（２）で表される面圧Ｐ［Ｎ／ｍ2 ］、下記式（３）で表される相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］が、０．１≦Ｌ≦２０、１００≦Ｐ≦１００００、２≦Ｖ≦６０、の全てを満たすようにラビング処理を施すことを特徴とするラビング方法。
式（１）    Ｌ＝Ｎ×ｌ（１＋２πｒｎ／ｖ）
（但しＮはラビングローラ本数、ｌ［ｍ］は接触長、ｒ［ｍ］はラビングローラの半径、ｎはラビングローラの回転数、ｖ［ｍ／ｓ］は帯状シートの搬送速度を示す。）
式（２）    Ｐ＝Ｔ／（Ｗ×ｒ）
（但しＷ［ｍ］は帯状シート幅、Ｔ［Ｎ］は帯状シートにかかる張力を示す。）
式（３）    Ｖ＝ｖ＋２πｒｎ
【請求項２】
請求項１に記載のラビング方法によりラビング処理された帯状シート上に光学補償用の塗布液を塗布する工程と、
該塗布した塗布膜を乾燥、硬化させる工程と、
を備えたことを特徴とする光学補償フィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の光学補償フィルムの製造方法で製造されたことを特徴とする光学補償フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラビング方法及び光学補償フィルムの製造方法並びに光学補償フィルムに係り、特に、液晶分子を均一に配向させるための液晶配向膜の形成に好適なラビング方法及び光学補償フィルムの製造方法並びに光学補償フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学フィルムの需要が増加しつつある。この光学フィルムとしては、液晶セルに位相差板として使用される光学補償フィルムや、反射防止フィルム、防眩性フィルム等の各種の機能を有するフィルムが代表的である。
【０００３】
光学補償フィルムは、帯状シートの表面に配向膜を形成し、この配向膜の表面をラビングローラにより一方向にラビング処理を施し、該ラビング処理を施した配向膜上に液晶材料を塗布し、これを乾燥させ、その後硬化させて光学異方層を形成することにより製造される（例えば、特許文献１）。このラビング処理は、液晶表示素子における液晶分子の配向処理方法の代表的なものである。
【０００４】
このラビング処理を行う際に、均一にラビング処理を行うことができないという所謂ラビング斑が発生すると、液晶材料の配向が不均一（白抜けという。）となってしまうという問題がある。また、ラビング強度が大きすぎると配向膜表面に擦り傷（スジ）が発現してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献２では、ラビング強度Ｌ（＝Ｎ×ｌ（１＋２πｒｎ／ｖ）(但しＮはラビングローラ本数、ｒはラビングローラの半径、ｎはラビングローラの回転数、ｖは長尺フィルムの搬送速度）)を０．５〜２０ｍの範囲とすることで白抜け及びスジのない液晶表示素子が得られることが記載されている。そして、特許文献３では、ラビング強度Ｌを０．５〜３０ｍの範囲とし、搬送張力を５〜１５ｋｇｆ／ｍの範囲とすることが記載されている。また、特許文献４では、フィルム搬送速度とラビングローラの周速との比を２００〜１０００の範囲、搬送張力を５〜１５ｋｇｆ／ｍの範囲とし、更にフィルムとラビングローラとの接触長を１〜１５ｍｍとすることが記載されている。
【特許文献１】特開平９−７３０８１号公報
【特許文献２】特開平８−１５２５１５号公報
【特許文献３】特開２００２−９０７４３号公報
【特許文献４】特開２００２−１６２６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２〜４の数値範囲でラビング処理を行っても、依然、白抜けが生じたり、スジが生じたりするという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、白抜けやスジが発現することのないラビング方法及び光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。また、これにより、高輝度バックライトの液晶表示装置（以下、ＬＣＤという）において表示ムラの少ない光学補償フィルム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】
【０００８】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、配向膜形成用のポリマー層が形成された帯状シートを走行させながら、回転するラビングローラに前記帯状シートの表面を巻き掛けてラビング処理を施して配向膜を形成するラビング方法において、下記式（１）で表されるラビング強度Ｌ［ｍ］、下記式（２）で表される面圧Ｐ［Ｎ／ｍ2 ］、下記式（３）で表される相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］が、０．１≦Ｌ≦２０、１００≦Ｐ≦１００００、２≦Ｖ≦６０、の全てを満たすようにラビング処理を施すことを特徴とするラビング方法を提供する。
【０００９】
式（１）    Ｌ＝Ｎ×ｌ（１＋２πｒｎ／ｖ）
（但しＮはラビングローラ本数、ｌ［ｍ］は接触長、ｒ［ｍ］はラビングローラの半径、ｎはラビングローラの回転数、ｖ［ｍ／ｓ］は帯状シートの搬送速度を示す。）
式（２）    Ｐ＝Ｔ／（Ｗ×ｒ）
（但しＷ［ｍ］は帯状シート幅、Ｔ［Ｎ］は帯状シートにかかる張力を示す。）
式（３）    Ｖ＝ｖ＋２πｒｎ
請求項１によれば、ラビング強度Ｌ［ｍ］、面圧Ｐ［Ｎ／ｍ2 ］、相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］が、０．１≦Ｌ≦２０、１００≦Ｐ≦１００００、２≦Ｖ≦６０、を満たすようにラビング処理を施すことで、白抜けやスジが発現することがない。したがって、面状欠陥を生じることなく均一にラビング処理をすることができる。
【００１０】
請求項２は請求項１に記載のラビング方法によりラビング処理された帯状シート上に光学補償用の塗布液を塗布する工程と、該塗布した塗布膜を乾燥、硬化させる工程と、を備えたことを特徴とする光学補償フィルムの製造方法を提供する。
【００１１】
このような工程を備えた光学補償フィルムの製造方法で製造された光学補償フィルムは、ラビング処理に起因した面状欠陥を生じることがない。
【００１２】
請求項３は請求項２に記載の光学補償フィルムの製造方法で製造されたことを特徴とする光学補償フィルムである。
【００１３】
請求項３によれば、請求項２に記載の光学補償フィルムの製造方法で、高輝度バックライトのＬＣＤにおいて表示ムラの少ない光学補償フィルムを好適に製造することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、白抜けやスジが発現することのないラビング方法及び光学補償フィルムの製造方法を提供することができる。これにより、高輝度バックライトのＬＣＤにおいて表示ムラの少ない光学補償フィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下添付図面に従って、本発明に係るラビング方法、及びそれを用いた光学補償フィルムの製造方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００１６】
まず、本発明が適用される光学補償フィルムの製造方法について説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るラビング方法及びそれを用いた光学補償フィルムの製造方法が適用される光学補償フィルムの製造ラインを示す説明図である。
【００１８】
図１に示されるように、送り出し機１２から、予め配向膜形成用のポリマー層（塗布部）が下面に形成された透明支持体である帯状シート１４が送り出される。帯状シート１４は、ガイドローラ１６によってガイドされて、ラビング装置１８に送りこまれる。ラビングローラ２０は、ポリマー層にラビング処理を施すべく設けられている。このラビング装置１８については、後述する。
【００１９】
ラビングローラ２０の下流には除塵機２２が設けられており、帯状シート１４の表面に付着した塵が取り除かれる。除塵機２２の下流にはグラビア塗布装置２４が設けられており、ディスコネマティック液晶を含む塗布液が帯状シート１４に塗布される。
【００２０】
この下流には、乾燥ゾーン２６、加熱ゾーン２８が順次設けられており、帯状シート１４上に液晶層が形成される。さらに、この下流には紫外線ランプ３０が設けられており、紫外線照射により、液晶を架橋させ、所望のポリマーが形成される。そして、この下流に設けられた巻取り機３２により、ポリマーが形成された帯状シート１４が巻き取られる。
【００２１】
ラビング装置１８は、ポリマー層にラビング処理を施すための装置であり、本実施形態ではラビングローラ２０による１段のローラ構成となっている。なお、ラビング装置１８として、複数段のローラ構成も採用できる。
【００２２】
図２は、ラビング装置１８の詳細な構成を示す図であり、（Ａ）は、平面図であり、（Ｂ）は、側面図である。このラビング装置１８は、ラビングローラ２０と、ラビングローラ２０の上流側と下流側に配置されたバックアップローラ３６、３８と、バックアップローラ３６、３８の上方に配置されたガイドローラ１６、１６と、を備えている。
【００２３】
バックアップローラ３６、３８上に巻き掛けられる帯状シート１４の角度θは、６０°以上１２０°以下になるように配置されている。
【００２４】
ラビング装置１８において、帯状シート１４は、矢印の方向に搬送される。帯状シート１４としては、幅が１００〜３０００ｍｍで、厚さが１〜１０００μｍの範囲のものが主に使用できる。帯状シート１４の下面には、ポリイミド、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等からなる配向膜形成用のポリマー層（図示略）が形成されている。
【００２５】
次に、ラビングローラ２０を図１の昇降装置１８ａで所定の位置まで上昇させ、又は、バックアップローラ３６、３８を所定の位置まで下降させ、ラビングローラ２０に帯状シート１４の配向膜形成用のポリマー層表面をラップさせる。そして、バックアップローラ３６、３８及びガイドローラ１６、１６によって帯状シート１４を矢印方向に搬送する。また、ラビングローラ２０を帯状シート１４の搬送方向とは逆方向に回転させる。
【００２６】
バックアップローラ３６、３８により幅方向の張力を調整された帯状シート１４は、ラビングローラ２０上を連続搬送され、帯状シート１４の配向膜の表面がラビングローラ２０によって連続的にラビング処理される。
【００２７】
図３に示すように、バックアップローラ３６、３８の両端部には、ローラ軸受け４０と、張力検出器４２と、ローラ軸受け４０を移動させるためのモータ４４とが設けられている。ローラ軸受け４０は、支柱４６に固定されたスライドレール４８上をモータ４４によって移動可能となっている。
【００２８】
張力検出器４２は、バックアップローラ３６、３８に接触している帯状シート１４の幅方向の張力を常時測定している。帯状シート１４の両縁部間の張力差が一定以上になった場合、すなわちラビング不良が起こりうる張力差が生じた場合には、モータ４４が作動してバックアップローラ３６、３８を回転変位させることにより帯状シート１４の両縁部間の張力差が緩和される。
【００２９】
以上の構成により、帯状シート１４がバックアップローラ３６、３８により上部から押えられながら、下側より押圧されたラビングローラ２０により帯状シート１４表面（下面）のポリマー層がラビングされるようになっている。
【００３０】
なお、ラビングローラ２０は、その外周表面にベルベット等の植毛布からなるラビング布（不図示）が巻付けられている。ラビングローラ２０の形状は、例えば、外径が５０〜５００ｍｍであり、長さが、交差角をつけた状態でも帯状シート１４の全幅より若干長くなるローラ状となっている。ラビング布の幅は、任意に設定できる。
【００３１】
ここで、本発明は、図４に示すように、帯状シート１４とラビングローラ２０との接触長をｌ［ｍ］、ラビングローラ２０の半径をｒ［ｍ］、ラビングローラ２０の回転数をｎ、帯状シート１４の搬送速度をｖ［ｍ／ｓ］、帯状シート１４の幅をＷ［ｍ］、帯状シート１４にかかる張力をＴ［Ｎ］としたときに、下記式（１）で表されるラビング強度Ｌ［ｍ］、下記式（２）で表される面圧Ｐ［Ｎ／ｍ2 ］、下記式（３）で表される相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］が、０．１≦Ｌ≦２０、１００≦Ｐ≦１００００、２≦Ｖ≦６０、の全てを満たすようにラビング処理を施すこととした。
【００３２】
式（１）    Ｌ＝Ｎ×ｌ（１＋２πｒｎ／ｖ）
式（２）    Ｐ＝Ｔ／（Ｗ×ｒ）
式（３）    Ｖ＝ｖ＋２πｒｎ
但し、式（１）のＮはラビングローラ本数を示し、本実施形態においてはＮ＝１である。
【００３３】
本発明によれば、ラビング強度Ｌ［ｍ］、面圧Ｐ［Ｎ／ｍ2 ］、相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］が、０．１≦Ｌ≦２０、１００≦Ｐ≦１００００、２≦Ｖ≦６０、を満たすようにラビング処理を施すことで、白抜けやスジが発現することがない。したがって、面状欠陥を生じることなく均一にラビング処理をすることができる。
【００３４】
尚、式（１）から（３）の条件を全て満たすには、ラビングローラ２０の昇降装置１８ａの昇降やラビングローラ２０前後のバックアップローラ３６、３８の昇降により帯状シート１４とラビングローラ２０との接触長ｌ［ｍ］及び帯状シート１４にかかる張力Ｔ［Ｎ］を可変すること、ラビングローラ２０の回転数ｎを可変することで対応することができる。また、ラビングローラ本数Ｎを可変し、ラビング強度Ｌ［ｍ］や相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］を分離して制御することでも対応することもできる。
【００３５】
次に、ラビング装置１８の下流の構成について説明する。
【００３６】
除塵機２２としては公知の各種タイプのものが採用できる。たとえば、静電除塵した圧縮エア（窒素ガス）を帯状シート１４の表面に吹き付け、帯状シート１４の表面に付着した塵を取り除く構成のものが採用できる。
【００３７】
グラビア塗布装置２４は、上流ガイドローラ５２及び下流ガイドローラ５４でガイドされて走行する帯状シート１４に対して、回転駆動されるグラビアローラ５６で塗布液を塗布する装置である。上流ガイドローラ５２及び下流ガイドローラ５４は、帯状シート１４がグラビアローラ５６に所定の圧力で押し付けられながら走行するように配置されている。
【００３８】
グラビアローラ５６、上流ガイドローラ５２及び下流ガイドローラ５４は、帯状シート１４の幅と略同一の長さを有する。
【００３９】
このうち、グラビアローラ５６の直径は２０〜２５０ｍｍであることが好ましい。グラビアローラ５６の直径をこのような範囲とすることにより、帯状シート１４の振動を抑制できる効果が得られる。上流ガイドローラ５２及び下流ガイドローラ５４の直径の制限は特にないが、直径が６０ｍｍ以上であることが好ましい。上流ガイドローラ５２及び下流ガイドローラ５４の直径をこのような範囲とすることにより、帯状シート１４の振動を抑制できる。
【００４０】
グラビアローラ５６は、図１の矢印に示されるように回転駆動される。この回転方向は、帯状シート１４の走行方向に対して逆転方向となる。なお、図１とは逆の順転の駆動による塗布も、塗布条件（たとえば、ドクターブレードの設置）によっては採用できる。
【００４１】
グラビアローラ５６表面のセル（ｃｅｌｌ）形状は、公知のピラミッド型、格子型及び斜線型等のいずれであってもよい。すなわち、塗布速度、塗布液の粘度、塗布膜厚等により適宜のセルを選択すればよい。
【００４２】
グラビアローラ５６の下方には、塗布液が満たされた液受けパン５８が設けられており、グラビアローラ５６の約下半分は塗布液に浸漬されている。この構成により、グラビアローラ５６表面のセルに塗布液が供給される。
【００４３】
塗布前に塗布液の余剰分を掻き落とすべく、グラビアローラ５６の約１０時の位置にその先端が接するようにドクターブレード６０が設置されている。
【００４４】
なお、塗布手段としてのグラビア塗布装置２４は一例であり、これ以外の形式の塗布手段を採用してもよい。このような塗布手段としては、バーコータ、ロールコータ（トランスファロールコータ、リバースロールコータ等）、ダイコータ、エクストルージョンコータ、ファウンテンコータ、カーテンコータ、ディップコータ、スプレーコータ又はスライドホッパ等が採用できる。
【００４５】
グラビア塗布装置２４の下流の、乾燥ゾーン２６及び加熱ゾーン２８としては、塗布層を乾燥させ、帯状シート１４上に液晶層が形成できるようになっているものであればよい。たとえば、図示のようにトンネル状の乾燥ゾーン２６及び加熱ゾーン２８とし、内部に乾燥手段及び加熱手段（ヒータや熱風発生機）を備えたものが採用できる。
【００４６】
紫外線ランプ３０としては、紫外線照射により、液晶を架橋させ、所望のポリマーを形成できるようになっているものであればよい。
【００４７】
なお、本実施形態において、塗布液としてディスコネマティック液晶を含む塗布液が例示されているが、他の種類の光学補償フィルム用の塗布液も採用することもできる。
【実施例】
【００４８】
本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４９】
トリアセチルセルロースが１７．４ｗｔ％、トリフェニルホスフェートが２．６ｗｔ％となるようにメチレンクロライドとメタノールの重量比９対１の混合溶媒中に溶かしたドープを有効長６ｍのステンレスバンド上に２ｍ/分の速度で乾燥膜厚が１２７μｍになるように流延し、はぎ取った後、６０℃〜１２０℃の熱風で乾燥した。
【００５０】
一方の側にゼラチン層（０．１μｍ）を塗設し、次に塗設したゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール（クラレ（株）製ＭＰ−２０３）を塗布し、６０℃の温風で９０秒間乾燥させたものを一度巻き取った。
【００５１】
巻き取られた帯状シートは、図１に示した光学フィルムの製造ライン１０を使用し、半径４ｃｍのラビングロールを用い、表１の条件でラビング処理を行い、配向膜を形成した。
【００５２】
この配向膜上に、下記に示す円盤状化合物ＴＥ−８のＲ：（１）（ｍ＝４）が２５．３ｗｔ％、ＳＡＲＴＯＭＡＲ−３６０８（ソマール（株）製）が８．５ｗｔ％，イルガキュア９０７（日本チバガイギー（株）製）が０．３ｗｔ％、ＣＡＢ（イーストマンケミカル（株）製）が０．１ｗｔ％となるようにメチルエチルケトン中に溶かした液を、バーコータを用いて７ｃｃ／ｍ2 塗布し、２．５μｍ厚の円盤状化合物を含む層を有したフィルムを作成した。
【００５３】
【化１】
2009048084.tif 000003
【００５４】
このフィルムを１２０℃に設定された恒温槽に５分間入れてディスコティック液晶を形成、熟成させた後に、引き続き１２０℃の条件下で水銀灯（４００ワット）を３０秒間照射し、室温まで放冷する事により、光学補償フィルムを得た。このようにして作成したフィルムをクロスニコル下で観察し配向能（白抜け）を評価した後、表面のスジを電子顕微鏡で観察した。
【００５５】
【表１】
2009048084.tif 000004
【００５６】
ここで、本発明の条件を再度整理すると以下のようになる。
・第１条件…ラビング強度Ｌ［ｍ］が０．１≦Ｌ≦２０の範囲であること。
・第２条件…面圧Ｐ［Ｎ／ｍ2 ］が１００≦Ｐ≦１００００の範囲であること。
・第３条件…相対速度Ｖ［ｍ／ｓ］が２≦Ｖ≦６０の範囲であること。
【００５７】
実施例１〜９は、第１条件から第３条件までの全てを満たしている。一方、比較例１及び比較例２は、第１条件及び第２条件を満たしているが、第３条件を満たしていない。そして、比較例３及び比較例４は、第２条件及び第３条件を満たしているが、第１条件を満たしていない。また、比較例５及び比較例６は、第１条件及び第３条件を満たしているが、第２条件を満たしていない。
【００５８】
表１から分かるように、本発明の条件（第１条件〜第３条件）を全て満たしている実施例１〜９は、白抜けやスジが発現することのないが、本発明の条件（第１条件〜第３条件）の何れか１つでも満たしていない比較例１〜６は、白抜けやスジが発現してしまう。
【００５９】
更に、別の観点から実験を行った（表２）。
【００６０】
実施例１０は、本発明の条件（第１条件〜第３条件）を全て満たしている。実施例１１は、実施例１０の帯状シートの搬送速度を２倍とし、実施例１０の条件（第１条件〜第３条件）が同じになるように設定したものである。また、比較例７及び８は、実施例５の帯状シートの搬送速度を２倍とし、本発明の条件（第１条件〜第３条件）を満たしていない場合である。これらの場合の白抜け及びスジの評価を行うとともに、ラビング布の寿命の評価を行った。
【００６１】
【表２】
2009048084.tif 000005
【００６２】
表２から分かるように、帯状シートの搬送速度を上げた場合、本発明の条件（第１条件〜第３条件）の１つ（第３条件）を満たしていない比較例７及び比較例８では、ラビング布の寿命が短くなるが、本発明の条件を満たしている実施例１１においては、搬送速度を上げてもラビング布の寿命が短くなることは無かった。
【００６３】
以上より、本発明に係るラビング方法及びそれを用いた光学フィルムの製造方法により、ポリマー層に白抜けやスジという面状欠陥を生じることなく、均一にラビング処理できることがわかった。従って、表示ムラの少ない光学補償フィルムを提供することができる。更に、本発明の条件を満たすことにより、ラビング布の寿命も長くなるということがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係るラビング方法、光学フィルムの製造方法が適用される光学フィルムの製造ラインを示す説明図である。
【図２】ラビング装置の詳細な構成を示す図である。
【図３】ラビング装置の詳細な構成を示す図である。
【図４】ラビングローと帯状シートとの位置関係を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０…光学フィルムの製造ライン、１４…帯状シート、１６…ガイドローラ、１８…ラビング装置、２０…ラビングローラ、２４…グラビア塗布装置、２６…乾燥ゾーン、２８…加熱ゾーン、３０…紫外線ランプ、３６、３８…バックアップローラ、４０…ローラ軸受け、４２…張力検出器、４４…モータ、４６…支柱、４８…スライドレール
【図１】
2009048084.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009048084.tif 000009