知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-09
(45)【発行日】2024-12-17
(54)【発明の名称】光学部材の製造方法、製造装置
(51)【国際特許分類】
G02B 5/30 20060101AFI20241210BHJP
B05D 7/00 20060101ALI20241210BHJP
B05D 3/06 20060101ALI20241210BHJP
B05D 7/24 20060101ALI20241210BHJP
B05D 5/06 20060101ALI20241210BHJP
【ＦＩ】
G02B5/30
B05D7/00 K
B05D3/06 102Z
B05D7/24 302Z
B05D5/06 Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021037495
(22)【出願日】2021-03-09
(65)【公開番号】P2022137817
(43)【公開日】2022-09-22
【審査請求日】2023-09-20
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000102212
【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(74)【代理人】
【識別番号】100133215
【弁理士】
【氏名又は名称】真家 大樹
(72)【発明者】
【氏名】松本 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 信二
(72)【発明者】
【氏名】那脇 洋平
【審査官】池田 博一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１２５２８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２００６３９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－３４５９８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－００２０５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１９１５０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０８６１９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１０１７２６７８５（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ５／３０
Ｂ０５Ｄ ７／００
Ｂ０５Ｄ ３／０６
Ｂ０５Ｄ ７／２４
Ｂ０５Ｄ ５／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学部材の製造方法であって、前記光学部材の使用波長に対する透過率が５０％以上である基材に、配向膜を形成せずに波長２００ｎｍ以下の直線偏光紫外光を照射することにより、前記基材自体の表面に配向処理を施すステップと、
前記直線偏光紫外光を照射後の前記基材上に重合性液晶化合物を積層するステップと、
前記重合性液晶化合物が前記基材の状態に応じて配向することにより、位相差層を形成するステップと、
を備えることを特徴とする製造方法。
【請求項2】
前記位相差層が、前記直線偏光紫外光の偏光方向と平行な方向に配向することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項3】
前記直線偏光紫外光の照射により誘起される前記基材の光化学反応が、分解反応であることを特徴とする請求項１または２記載の製造方法。
【請求項4】
前記基材の材料が、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、環状オレフィンポリマーのいずれかであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項5】
前記重合性液晶化合物が異常分散性を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項6】
前記直線偏光紫外光の照射は、不活性ガス雰囲気にて行われることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
【請求項7】
前記基材はＰＥＴであって、前記直線偏光紫外光を照射するステップは、前記波長２００ｎｍ以下の直線偏光紫外光に代えて、波長２２２ｎｍまたは２５４ｎｍの直線偏光紫外光を照射することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項8】
前記基材はＰＥＴであって、前記直線偏光紫外光の照射は、酸素を含む雰囲気にて行われることを特徴とする請求項１から５，７のいずれかに記載の製造方法。
【請求項9】
光学部材の製造装置であって、前記光学部材の使用波長に対する透過率が５０％以上であるフィルム状の基材を搬送する搬送手段と、
前記基材に、配向膜を形成せずに波長２００ｎｍ以下の直線偏光紫外光を照射することにより、前記基材自体の表面に配向処理を施す照明装置と、
を備えることを特徴とする光学部材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、位相差層を有する光学部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光学分野において、光の位相制御は重要な技術である。光の位相を制御する光学部材として、１／４波長板や１／２波長板などの波長板が広く用いられる。波長板は、位相差板、位相差フィルム、あるいは位相差層とも称される。
【0003】
たとえば液晶ディスプレイは、その原理上、輝度の制御に位相差フィルムが必要となる。有機ＥＬディスプレイは、外光反射を抑制するための反射防止フィルムが必要であり、反射防止フィルムは、直線偏光板と１／４波長板の積層構造を有する。
【0004】
ディスプレイ装置などの用途に使用される位相差板／位相差フィルムには、広い波長域の光に対して均一な位相差を与えることが求められる。近年では光学部材の薄膜化の要請に応じるため、たとえば特許文献１に記載されるように、重合性液晶化合物を用いた位相差フィルムが提案されている。重合性液晶化合物としては、たとえば紫外線照射により硬化する紫外線硬化性液晶モノマー（ＵＶキュアラブル液晶）が用いられる。
【0005】
従来の重合性液晶化合物を用いた位相差フィルムの従来の製造工程を説明する。
【0006】
この製造方法は、配向処理した支持体上に、重合性液晶化合物を含む重合性組成物を塗布し、溶剤を乾燥させ、液晶化合物を配向させた後、紫外線又は熱により重合させることによって製造される。
【0007】
図１は、位相差フィルムを備える光学部材９００の従来の製造方法を示す断面図である。
【0008】
図１（ａ）に示すように、後に示す配向膜層、位相差層を支持する基材９０２を用意する。次に、図１（ｂ）に示すように、基材９０２の表面に、配向膜９０４を塗布する。そして、図１（ｃ）に示すように、配向膜９０４に配向性を付与する配向処理を施す。配向処理としては、ラビング法や光配向法等が用いられる。図１（ｃ）は光配向処理が示されている。すなわち、配向膜９０４に対して直線偏光した紫外線を照射して、当該配向膜の配向処理を行う。
【0009】
次いで、図１（ｄ）に示すように、配向処理が施されている配向膜９０４上に重合性液晶化合物９０６（たとえば、紫外線硬化性液晶モノマー等）を塗布等により成膜する。重合性液晶化合物９０６は、その下地である配向膜９０４の配向にしたがって、配向する。
【0010】
次いで、図１（ｅ）に示すように、図１（ｄ）において生成された基材９０２、配向膜９０４、重合性液晶化合物９０６の積層体９１０を加熱する。重合性液晶化合物９０６は乾燥し、配向状態を維持した状態で固定される。その後、図１（ｆ）に示すように、配向された重合性液晶化合物９０６に紫外線を照射する。この加熱またはＵＶ照射により、重合性液晶化合物は硬化して固定される。これにより、配向状態が維持された重合性液晶化合物の硬化物が、位相差層９０８となる。
【0011】
次に図１（ｇ）に示すように、積層体９１０の位相差層９０８を、他の光学素子９２０（たとえば、偏光フィルムなど）に接合する。
【0012】
続いて図１（ｈ）に示すように、基材９０２および配向膜９０４を剥離することにより、位相差層９０８を他の光学素子９２０に転写する。
【0013】
たとえば、位相差層９０８が１／４波長板として機能するように構成され、光学素子９２０が直線偏光素子である場合には、光学部材９００として、反射防止フィルムを構成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0014】
【文献】特開２０２０－８６３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
従来の光学部材９００の製造工程においては、重合性液晶化合物９０６を配向させるために、下地に配向膜９０４を使用している。
【0016】
配向膜９０４の配向処理には、ラビング法や光配向法が用いられる。ここで、光配向法は、ラビング法と比較すると以下のような利点を有する。光配向法は、ラビング法と異なり非接触処理であるので、粉塵や静電気を発生させないので歩留まりが向上する。また、ラビング法では対応できない微細部分も配向処理を行うことが可能となる。
【0017】
そのため、配向膜としては光配向処理可能な特殊な膜が採用されることが多い。しかしながら、光配向処理可能な膜の材料は高価であるので、光学部材９００のコストが上昇する要因となる。
【0018】
また、重合性液晶化合物９０６を配向させる前に、基材９０２への配向膜９０４の成膜工程が必要となり、製造コストが高くなる。
【0019】
本開示は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、従来より簡単な、位相差フィルムを有する光学部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0020】
本開示のある態様の光学部材の製造方法は、光学部材の使用波長に対して実質的に透明である基材に波長２００ｎｍ以下の直線偏光紫外光を照射するステップと、直線偏光紫外光を照射後の基材上に重合性液晶化合物を積層し、重合性液晶化合物が配向することにより、位相差層を形成するステップと、を備える。
【0021】
本開示の別の態様は、光学部材の製造装置である。この製造装置は、ポリカーボネートを除く樹脂であり光学部材の使用波長に対して実質的に透明である基材を搬送する搬送手段と、基材に波長２００ｎｍ以下の直線偏光紫外光を照射する照明装置と、を備える。
【0022】
一実施形態に係る光学部材は、ＰＥＴ、ＴＡＣ、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ，ＣＯＣ，ＣＯＲともいう）のうちの少なくとも１つからなる基材と、基材の上に他の層を介さずに直接積層されている重合性液晶化合物であって、少なくとも一部が基材の状態に応じて配向されている重合性液晶化合物と、を備える。
【0023】
なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、本開示の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本開示の態様として有効である。
【発明の効果】
【0024】
本開示のある態様によれば、従来より簡単に、位相差層を有する光学部材を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】位相差フィルムを備える光学部材の従来の製造方法を示す断面図である。
【図3】実施形態に係る製造方法のフローチャートである。
【図6】評価システムの断面図である。
【図10】ＶＵＶ偏光板の消光比、透過率特性を示す図である。
【図11】ＤＵＶ偏光板の消光比、透過率特性を示す図である。
【図12】ＴＡＣフィルムを用いたサンプル＃１１～＃１５の写真を示す図である。
【図13】ＰＥＴフィルムを用いたサンプル＃２１～＃２７の写真を示す図である。
【図14】ＣＯＰフィルムを用いたサンプル＃３１～＃３５の写真を示す図である。
【図15】ＰＣフィルムを用いたサンプル＃４１～＃４５の写真を示す図である。
【図16】ＰＥＴフィルムを用いたサンプル＃５１～＃５９およびＰＩ膜を用いたサンプル＃６１～＃６４の写真を示す図である。
【図17】異なる材料、条件で作成したサンプルの結果一覧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
（実施形態の概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。またこの概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、実施形態の欠くべからざる構成要素を限定するものではない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。またこの概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、実施形態の欠くべからざる構成要素を限定するものではない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
【0027】
発明者らは位相差層を構成する基材に着目し、当該基材自体に配向性を付与する配向処理を行うことを試みた。その結果、光学部材（たとえば光学フィルム）に使用される所定の素材について、波長２００ｎｍ以下（基材の材料によっては２２２ｎｍあるいは２５４ｎｍ）の直線偏光紫外光を照射することにより、基材自体に直接、配向性を付与することが可能であることが判明した。
【0028】
すなわち、発明者らは、基材上に成膜した配向膜を下地とせずとも、基材を下地として重合性液晶化合物を配向させ、配向状態が維持された重合性液晶化合物の硬化物からなる位相差層を基板上に構成することが可能な光学部材の製造方法（配向性の付与方法）を見出した。
【0029】
一実施形態に係る光学部材の製造方法は、光学部材の使用波長に対して実質的に透明である基材に波長２００ｎｍ以下の直線偏光紫外光を照射するステップと、直線偏光紫外光を照射後の基材上に重合性液晶化合物を積層するステップと、重合性液晶化合物が基材の状態に応じて配向することにより、位相差層を形成するステップと、を備える。
【0030】
この方法によれば、波長２００ｎｍ以下の直線偏光紫外光の照射によって、基材に配向性を付与することができる。そして、配向した基材を下地として、重合性液晶化合物を積層することにより、重合性液晶化合物に、基材の状態に応じた配向を与えることができ、位相差層を形成できる。この方法では、（i）高価な配向膜の材料が不要であり、（ii）配向膜を塗布、硬化させる処理が不要であるため、処理を簡素化でき、製造コストを下げることができる。
【0031】
一実施形態において、基材が透明であるため、基材と位相差層の積層構造を、そのまま光学素子として使用することも可能である。この場合には、基材を剥離する必要がないため、製造コストをさらに下げることができる。
【0032】
一実施形態において、位相差層は、直線偏光紫外光の偏光方向と平行な方向に配向してもよい。従来技術で使用される光配向処理可能な膜の材料（配向膜）は、直線偏光紫外光の偏光方向と垂直方向に配向するものであり、一実施形態は、従来の材料とは配向処理のメカニズムが異なっているといえる。
【0033】
一実施形態において、直線偏光紫外光の照射により誘起される基材の光化学反応が、分解反応であってもよい。従来技術で使用される光配向処理可能な膜の材料（配向膜）は、架橋反応あるいは重合反応を利用したものであり、一実施形態は、従来の材料とは配向処理のメカニズムが異なっているといえる。
【0034】
一実施形態において、基材の材料が、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、環状オレフィンポリマーのいずれかであってもよい。ＰＥＴやＴＡＣは安価で入手が容易であるため、これらの材料を用いることで、一層の低コスト化が可能となる。
【0035】
一実施形態において、重合性液晶化合物が異常分散性を有してもよい。これにより、光学部材の特性を、可視光全域にわたって均一化できる。
【0036】
一実施形態において、直線偏光紫外光の照射は、不活性ガス雰囲気にて行われてもよい。
【0037】
一実施形態において、基材はＰＥＴであってもよい。直線偏光紫外光を照射するステップは、波長２００ｎｍ以下の直線偏光紫外光に代えて、波長２２２ｎｍまたは２５４ｎｍの直線偏光紫外光を照射してもよい。
【0038】
一実施形態において、基材はＰＥＴであって、直線偏光紫外光の照射は、酸素を含む雰囲気にて行われてもよい。
【0039】
一実施形態に係る光学部材の製造装置は、光学部材の使用波長に対して実質的に透明である基材を搬送する搬送手段と、基材に波長２００ｎｍ以下の直線偏光紫外光を照射する照明装置と、を備える。製造装置は、直線偏光紫外光を照射後の基材上に重合性液晶化合物を塗布する塗布装置をさらに備えてもよい。
【0040】
一実施形態に係る光学部材は、ＰＥＴ、ＴＡＣ、環状オレフィンポリマーのうちの少なくとも１つからなる基材と、基材の上に他の層を介さずに直接積層されている重合性液晶化合物であって、少なくとも一部が配向されている重合性液晶化合物と、を備える。基材を構成する分子は、重合や架橋ではなく、分解していてもよい。
【0041】
（実施形態）
以下、好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、開示や発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示や発明の本質的なものであるとは限らない。
以下、好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、開示や発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示や発明の本質的なものであるとは限らない。
【0042】
また図面に記載される各部材の寸法（厚み、長さ、幅など）は、理解の容易化のために適宜、拡大縮小されている場合がある。さらには複数の部材の寸法は、必ずしもそれらの大小関係を表しているとは限らず、図面上で、ある部材Ａが、別の部材Ｂよりも厚く描かれていても、部材Ａが部材Ｂよりも薄いこともあり得る。
【0043】
【0044】
【0045】
基材１０２は、発明者が見出した直線偏光紫外光の照射により配向性が付与される樹脂材料からなる。なお、上記基材１０２は光学素子の基材として使用するので、その樹脂材料は、可視光に対して光透過性を有する材料、特に無色透明性を有する材料であることが好ましい。
【0046】
この光配向可能な透明基材１０２は、可視光領域における透過率が５０％以上、好ましくは８０％以上であることがより好ましい。
【0047】
次に、図２（ｂ）に示すように、処理Ｓ１で用意した基材表面に、波長２００ｎｍ以下の直線偏光紫外光（以下、直線偏光真空紫外（ＶＵＶ）光とも称する）を照射し、当該基材１０２に配向処理を施す（処理Ｓ２）。
【0048】
紫外線光源としては、たとえば、中心波長１７２ｎｍの紫外線を放射するＸｅエキシマランプが用いることができる。なお、エキシマランプに代えて、波長１９３ｎｍのエキシマレーザを用いてもよい。
【0049】
次いで図２（ｃ）に示すように、配向処理が施されている基材１０２上に重合性液晶化合物１０６（たとえば、紫外線硬化性液晶モノマー等）を塗布等により成膜する。そして、重合性液晶化合物１０６を、下地である基材１０２の配向性によって配向させる（処理Ｓ３）。
【0050】
そして図２（ｄ）に示すように、基材１０２、重合性液晶化合物１０６の積層体１１０を加熱する（処理Ｓ４）。重合性液晶化合物１０６は乾燥し、配向状態を維持した状態で固定される。なお、加熱手段としては、公知の加熱、乾燥手段を適宜選択すればよい。
【0051】
その後、図２（ｅ）に示すように、配向された重合性液晶化合物１０６に紫外線（たとえば、３６５ｎｍ）を照射して、重合性液晶化合物１０６を重合して硬化する（処理Ｓ５）。これにより、配向状態が維持された重合性液晶化合物の硬化物からなる位相差層１０８が得られる。
【0052】
以上により、透明の基材１０２および位相差層１０８からなる光学部材（位相差フィルム）１００が得られる。この光学部材１００を最終製品としてもよい。
【0053】
あるいは光学部材１００を、別の光学部材２００の中間材（部品）として用いてもよい。図４（ａ）～（ｄ）は、光学部材２００の製造方法を示す断面図である。たとえば、位相差層１０８を他の光学素子と接合して、別の光学部材２００を構成してもよい。
【0054】
図４（ａ）に示すように、光学部材１００の位相差層１０８を、他の光学素子１２０と接合する。図４（ｂ）の状態を、最終的な光学部材２００Ａとしてもよい。基材１０２は、透明であるため、そのまま残しても、光学部材２００Ａの機能は失われない。
【0055】
【0056】
たとえば、位相差層１０８が１／４波長板として機能するように構成されている場合、この位相差層１０８を直線偏光素子である光学素子１２０に接合あるいは転写することにより、反射防止フィルムを構成することができる。
【0057】
以上が実施形態に係る、光学部材の製造方法である。
【0058】
続いて、この製造方法を用いて作成したサンプルおよびその評価について説明する。
【0059】
〔光配向基材の評価〕
はじめに、直線偏光ＶＵＶ光の照射によって基材に生ずる配向の評価を説明する。
はじめに、直線偏光ＶＵＶ光の照射によって基材に生ずる配向の評価を説明する。
【0060】
１．評価システム
発明者らは、直線偏光ＶＵＶ光を照射した基材の光配向の品質を評価する評価システムを構築した。
発明者らは、直線偏光ＶＵＶ光を照射した基材の光配向の品質を評価する評価システムを構築した。
【0061】
図５（ａ）、（ｂ）は、評価対象となる試験フィルムを含む評価用の液晶セル構造体４００を示す図である。試験フィルム３００は、基材１０２を模擬したものであり、基材１０２と同じ材料で構成される。試験フィルム３００は、その一部（光配向領域という）３０２が、直線偏光ＶＵＶ光の照射によって配向処理されている。試験フィルム３００の残りの部分（非光配向領域という）３０４は、直線偏光ＶＵＶ光の照射を行わないもとの樹脂材料であり、配向処理がされないリファレンス領域である。
【0062】
図５（ａ）に示すように、液晶セル構造体４００は、試験フィルム３００に加えて、ＴＮ液晶４１０、配向膜基板４２０を備える。配向膜基板４２０は、ガラス基板４２２上に、配向膜４２４を形成したものである。この配向膜４２４は、たとえば、ポリイミド（ＰＩ）塗布膜であり、ラビングにより配向性が付与されている。
【0063】
この配向膜基板４２０に、５ＣＢ（4-pentyl-4’-Cyanobiphenyl）液晶を滴下して、液晶層４１０を形成し、その上部に評価する基材（試験フィルム３００）を積層する。
【0064】
直線偏光ＶＵＶ光の照射後の試験フィルム３００には、上述の原理によって配向性が付与される。液晶層４１０の配向は、それと接する試験フィルム３００の配向状態に応じて変化する。試験フィルム３００と接する界面での液晶層４１０の配向方向が、その下側に配置されている配向膜基板４２０の配向膜４２４の配向方向と直交する場合、液晶層４１０内の液晶分子は９０度捻れた状態となり、液晶層４１０内を通過する偏光光の偏光方向を９０度回転させる作用を示すこととなり、液晶セル構造体４００は、ＴＮ型液晶セル構造体（以下、ＴＮセル構造体ともいう）となる。なお液晶層４１０は、光学部材１００の重合性液晶化合物１０６を模擬したものとなる。
【0065】
図６は、評価システム５００の断面図である。評価システム５００は、液晶セル構造体４００に加えて、第１偏光フィルム５１０、第２偏光フィルム５２０、バックライト照明５３０を備える。液晶セル構造体４００は、第１偏光フィルム５１０と第２偏光フィルム５２０によって挟まれる。
【0066】
バックライト照明５３０は、内部に蛍光灯を有するトレース台であり、その上に、第２偏光フィルム５２０を配置し、その上部に液晶セル構造体４００を置く。そしてこの液晶セル構造体４００の上部に第１偏光フィルム５１０を配置する。ここで、第１偏光フィルム５１０と第２偏光フィルム５２０は、偏光方向が直交するように配置される（クロスニコル配置）。
【0067】
光配向領域３０２に付与された配向処理が良好であって、液晶セル構造体４００がＴＮセル構造体として機能する場合、バックライト照明５３０から放射された光は第２偏光フィルム５２０で直線偏光になった後、液晶セル構造体４００を通過する際に光の偏光方向が９０度回転して、第１偏光フィルム５１０の偏光軸方向と一致し、バックライト照明５３０からの光（バックライト）は第１偏光フィルム５１０を透過する。
【0068】
すなわち、液晶セル構造体４００がＴＮセル構造体として機能する場合、上記した光配向領域３０２の配向規制力が強く、液晶層４１０内の液晶分子が整然と揃って配向していれば、第１偏光フィルム５１０を通して液晶セル構造体４００を目視したとき、液晶セル構造体（ＴＮセル構造体）４００の光配向領域３０２は、透過するバックライト照明５３０からの光により白く見える。反対に、光配向領域３０２の配向規制力が弱く、液晶層４１０内の液晶分子が整然と配向していない場合、第１偏光フィルム５１０を通して液晶セル構造体４００を目視したとき、光配向領域３０２は液晶落下痕等のムラやハーフトーンに見える。
【0069】
ここで、試験フィルムのリファレンス（リファレンス試験フィルムという）として、ガラス基板にポリイミド（ＰＩ：日立化成製ＬＸ－１４００）を塗布して波長２５４ｎｍの直線偏光紫外光を、当該ポリイミド面に対して垂直な方向から照射したサンプルを作製した。
【0070】
このサンプルも波長２５４ｎｍの偏光紫外光照射により配向処理を行った領域と、波長２５４ｎｍの偏光紫外光を照射していない領域とを有する。
【0071】
なお、波長２５４ｎｍの偏光紫外光の照射方向は、ＰＩ成膜面に対して垂直である。
【0072】
【0073】
図７（ａ）、（ｂ）は、リファレンス試験フィルムの評価結果を示す写真を示す図である。図７（ａ）は、リファレンス試験フィルムのうち波長２５４ｎｍの偏光紫外光照射により配向処理した領域とオーバーラップする第１偏光フィルム５１０の写真を、図７（ｂ）はリファレンス試験フィルムのうち波長２５４ｎｍの偏光紫外光照射を行っていない領域とオーバーラップする第１偏光フィルム５１０の写真を示す。
【0074】
一般に、上記したようにＰＩ（ポリイミド）に対して波長２５４ｎｍの垂直偏光紫外光照射を行うと、液晶は配向はするもののプレチルトアングルを生成しないことが知られている。プレチルトアングルとは、配向膜界面とそれに接する液晶分子とが成す角度（立ち上がり角）のことで、ラビング法の場合は強く一定方向にラビングすることでプレチルトアングルが生成され、かつ同じ向きに同じ角度で揃い、液晶反転、すなわちディスクリネーション（線欠陥）のない均一な画面が得られる。光配向法の場合は垂直方向からの照射ではプレチルトアングルが殆ど生成しない（すなわち、液晶分子が配向膜面に対してほぼ平行に配列する）ことが知られている。そのため、光配向法では、垂直方向からの照射に続いて偏光光を垂直方向からオフセット角を掛けて斜めから照射することで、配向膜深さ方向への異方性を付与してプレチルトアングルを生成し、かつ、立ち上がり方向を揃えることが行われる（２回照射法）。このとき、従来の報告では、ＤＵＶ偏光光によるＰＩ（ポリイミド）膜の光配向法では、配向方向は偏光軸と直交方向となるため、最初の垂直方向からの照射は配向させたい方向と直交方向の偏光軸のＤＵＶ偏光光を照射し、２回目のプレチルトアングルを生成する照射では偏光軸を最初の照射から９０度回転させた後に傾斜させて照射することが行われる。これは、偏光軸を９０度回転させないと、光を傾斜させても深さ方向への異方性が付与できない（等方性になってしまう）のでプレチルトアングルが生成できないためである。本開示における実施例では、配向性の付与の有無の確認が目的のため、垂直方向からの１回の照射のみで評価しており、プレチルトアングルは生成しない。そのため、図７（ａ）を観察すると、ディスクリネーション（線欠陥）が認められる（黒く線状に見える部分）が、評価用液晶セル構造体４００および第１偏光フィルム５１０を通過した光は全体的に白く見える。つまり、リファレンス試験フィルムは波長２５４ｎｍの照射により、光配向したことが確認されている。
【0075】
一方、図７（ｂ）に示すように、ＰＩに対して波長２５４ｎｍの偏光紫外光が照射されていない領域の写真では、液晶の落下痕が出て全体的にムラが観察される。この状態は、波長２５４ｎｍの偏光紫外光が照射されていない領域において液晶が配向していないことを示す。なお、図５（ａ）に示す液晶層４１０の下側のガラス基板４２２上の配向膜４２４には予めラビングにより配向性が付与されているので、図７（ｂ）に示す図は、図５（ａ）に示す液晶層４１０の上側の試験フィルム（ＰＩサンプル）３００のみに起因するムラを示す。
【0076】
上述したように、図６に示す評価システムを用いて試験フィルムを観察することにより、試験フィルムの光配向領域３０２の配向状態や配向規制力の評価を行うことが可能となる。
【0077】
２．光配向処理システム
続いて試験フィルムの作製に使用する装置について説明する。
続いて試験フィルムの作製に使用する装置について説明する。
【0078】
図８（ａ）～（ｃ）は、試験フィルムに偏光紫外光を照射して光配向処理を施す光配向処理システム６００の概略図である。光源としては、Ｘｅエキシマランプ、ＫｒＣｌエキシマランプ、Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ（超高圧水銀ランプ、または超高圧ＵＶランプとも言う）を使用した。図９（ａ）～（ｃ）は、Ｘｅエキシマランプ、ＫｒＣｌエキシマランプ、Ｄｅｅｐ－ＵＶランプの発光スペクトルを示す図である。
【0079】
【0080】
図８（ａ）戻る。Ｘｅエキシマランプ６１０ａは、ランプハウス６１４内に配置される。ランプハウス６１４の下側（図８（ａ）の下側）には、反射鏡６１２が設けられている。よって、Ｘｅエキシマランプ６１０ａから放射される光は、ランプハウス６１４より上方向（図８（ａ）に示す矢印の方向）に進む。
【0081】
ランプハウス６１４の光出射口上には、真空紫外光（ＶＵＶ）用の偏光板（以下、ＶＵＶ偏光板ともいう）６２０ａが配置される。図１０は、ＶＵＶ偏光板６２０ａの消光比、透過率特性を示す図である。同図において、実線が消光比特性を示し、破線が透過率特性を示す。
【0082】
今回用いたＶＵＶ偏光板６２０ａにおいては、Ｘｅエキシマランプ光の中心波長１７２ｎｍにて消光比は１６：１、透過率は１６％である（平行光線での測定値）。なお、図９（ａ）に示したように、Ｘｅエキシマランプ６１０ａの発光する波長は半値全幅で１４ｎｍの幅に広がっており、長波長側にやや長めに裾を引くスペクトルである。この半値全幅である１６５～１７９ｎｍの波長範囲での消光比は１０：１～７０：１である。従って、波長配分を考慮した平均的な消光比は約２５：１程度である。なお、Ｘｅエキシマランプは発散光であるので斜め入射成分により消光比が悪化するため、消光比は約１／５～約１／１０となり、約５：１～約３：１と考えられる。
【0083】
図８（ａ）に戻り、ＶＵＶ偏光板６２０ａの上部には、Ｌ字型の遮光板６３０が配置される。Ｌ字型遮光板６３０は、光輝アルミニウム合金からなるＬ字アングルであり、板厚は０．５ｍｍである。
【0084】
Ｌ字型の遮光板６３０の平面部分は、試験フィルム３００のうち、非光配向領域３０４とすべき領域を覆っている。遮光板６３０によりＸｅエキシマランプ光が遮光されるので、試験フィルム３００の約１／２の領域は、Ｘｅエキシマランプ光は照射されない。これにより試験フィルム３００は、図５（ｂ）のような光配向領域３０２、非光配向領域３０４を有することとなる。
【0085】
Ｘｅエキシマランプ６１０ａを含むランプハウス６１４、ＶＵＶ偏光板６２０ａ、遮光板６３０は、パージボックス６４０内に配置される。このパージボックス６４０は、窒素（Ｎ２）ガスによりパージボックス６４０内の酸素濃度を０．１％以下までパージすることが可能となっている。
【0086】
Ｘｅエキシマランプ６１０ａを用いる光配向処理システム６００Ａは、大気雰囲気および酸素パージ雰囲気の両方にて、試験フィルム３００に光照射が可能となっている。大気雰囲気中で真空紫外光の照射を行うと、大気中の酸素の光分解反応により活性酸素とオゾンが生成するので酸化性雰囲気となる。
【0087】
図８（ｂ）に示す光配向処理システム６００Ｂは、光源としてＫｒＣｌエキシマランプ６１０ｂを用いたものである。
【0088】
ＫｒＣｌエキシマランプ６１０ｂは、ランプハウス６１４内に配置される。ランプハウス６１４の下側（図８（ｂ）の下側）には、反射鏡６１２が設けられている。よって、ＫｒＣｌエキシマランプ６１０ｂから放射される光は、ランプハウス６１４より上方向（図８（ｂ）に示す矢印の方向）に進む。
【0089】
ランプハウス６１４の上部には、波長選択フィルタ６２２が配置される。図９（ｂ）には、ＫｒＣｌエキシマランプから放射される光のスペクトル分布を示す。同図において、破線は波長選択フィルタ６２２を配置しないときのスペクトル分布であり、実線は波長選択フィルタ６２２を配置し、当該波長選択フィルタ６２２透過後のスペクトル分布である。
【0090】
なお、両スペクトル特性とも、ピーク波長の光量を１００（a.u.）としている。同図に示すように、ＫｒＣｌエキシマランプから放射される光の中心波長は２２２ｎｍである。半値全幅は２ｎｍであり、Ｘｅエキシマランプに比べて幅の狭いシャープなスペクトルである。
【0091】
波長選択フィルタ６２２の光出射面上には、深紫外光（ＤＵＶ）用偏光板（以下、ＤＵＶ偏光板ともいう）６２０ｂが配置される。図１１は、ＤＵＶ偏光板の消光比、透過率特性を示す図である。同図において、実線が消光比特性を示し、破線が透過率特性を示す。
【0092】
今回用いたＤＵＶ偏光板６２０ｂにおいては、ＫｒＣｌエキシマランプ光の中心波長２２２ｎｍにて消光比は６８５：１である（平行光線での測定値）。前述したようにＫｒＣｌエキシマランプのスペクトルの半値全幅は２ｎｍと狭いので、この波長範囲では消光比は大きく変化せず、平均的な消光比は約７００：１程度である。なお、ＫｒＣｌエキシマランプは発散光源であるので、ＤＵＶ偏光板６２０ｂに対して斜めに入射する成分が生じる。そのため実際の消光比は上記に比べて若干悪化し、約１４０：１～約７０：１になると考えられる。また、透過率は２３％であった。
【0093】
図８（ｂ）に戻る。ＤＵＶ偏光板６２０ｂの上部には、図８（ａ）と同様に、Ｌ字型の遮光板６３０が配置される。この遮光板６３０によって、試験フィルム３００には、光配向領域３０２と非光配向領域３０４が形成される。
【0094】
なお、ＫｒＣｌエキシマランプ６１０ｂを用いる場合、大気中の酸素の光分解が起こらず活性酸素およびオゾンが発生しないので、試験フィルムへ３００の光照射は大気雰囲気で行われる。よって、ＫｒＣｌエキシマランプ６１０ｂを用いる光配向処理システム６００Ｂにおいては、パージボックス６４０は不要である。
【0095】
図８（ｃ）に示す光配向処理システム６００Ｃは、光源としてＤｅｅｐ－ＵＶランプ６１０ｃを用いたものである。Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ６１０ｃとしては、ウシオ電機製ＵＳＨ－２５０ＢＹを使用した。Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ６１０ｃは、平行光照射システム（ウシオライティング製マルチライト）６５０に搭載される。Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ６１０ｃから放射される光は、平行光照射システム６５０より下方向（図８（ｃ）に示す矢印の方向）に進む。
【0096】
図９（ｃ）には、Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ（ＵＳＨ－２５０ＢＹ）から放射される光のスペクトル分布が示される。同図に示すように、Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ６１０ｃからは、ＤＵＶ領域においては２３０ｎｍ以上の光が放射される。なお、ＰＩ（ポリイミド）に対しては２３０～２６０ｎｍに見られる水銀の発光が有効であることが過去の報告より知られており、この波長域の発光は水銀の特性線２５４ｎｍを中心に広がる発光である。本明細書で言う「波長２５４ｎｍの照射」とはこの領域の発光を指す。
【0097】
図８（ｃ）に戻る。平行光照射システム６５０の下側（光照射側）にはＤＵＶ偏光板６２０ｃが配置される。ＤＵＶ偏光板６２０ｃは、図８（ｂ）に示す光配向処理システム６００Ｂに用いるものと同等のものであり、ＤＵＶ偏光板６２０ｃの消光比、透過率特性は図１１に示される。
【0098】
従来の光配向処理の際に使用される代表的な波長域２３０～２６０ｎｍにおいて、消光比は約８５０：１～２３００：１である（平行光線での測定値）。また、透過率は２４～２９％となっている。なお、平行光照射システムから入射する光は平行光であり斜め入射成分が無いため、消光比は悪化せず前記数値をそのまま適用できる。
【0099】
図８（ｃ）に戻る。ＤＵＶ偏光板６２０ｃの下部には、試験フィルム３００を支持するステージ６６０が設けられる。このステージ６６０上に、試験フィルム３００が載置され、試験フィルム３００上にＬ字型の遮光板６３０が配置される。遮光板６３０によって、試験フィルム３００は、光配向領域３０２と非光配向領域３０４を有することとなる。
【0100】
なお、ＫｒＣｌエキシマランプ６１０ｂを用いる場合と同様、Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ６１０ｃを用いる場合、試験フィルム３００への光照射は大気雰囲気で行われる。よって、Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ６１０ｃを用いる光配向処理システム６００Ｃにおいては、パージボックス６４０は使用されない。
【0101】
〔実験〕
いくつかの異なる材料に対して、光配向処理システム６００Ａ～６００Ｃを用いて光配向を形成し、試験フィルム３００のサンプルを作成し、それらを評価した。
・ＴＡＣ（Triacetylcellulose：トリアセチルセルロース）
・ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）
・ＣＯＰ（Cyclo-Olefin Polymer：シクロオレフィンポリマー）
・ＰＣ（polycarbonate：ポリカーボネイト）
・ＰＩ（polyimide：ポリイミド）膜
いくつかの異なる材料に対して、光配向処理システム６００Ａ～６００Ｃを用いて光配向を形成し、試験フィルム３００のサンプルを作成し、それらを評価した。
・ＴＡＣ（Triacetylcellulose：トリアセチルセルロース）
・ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）
・ＣＯＰ（Cyclo-Olefin Polymer：シクロオレフィンポリマー）
・ＰＣ（polycarbonate：ポリカーボネイト）
・ＰＩ（polyimide：ポリイミド）膜
【0102】
１． ＴＡＣフィルムを用いた実験
１．１ サンプル作製条件
ＴＡＣフィルムを用いて、複数のサンプル（以下、サンプル＃１１～＃１５とする）を作製した。
フィルム材料： ＴＡＣ（Triacetylcellulose：トリアセチルセルロース）、厚み６０μｍ。（TacBright Optronics Corporation製）
１．１ サンプル作製条件
ＴＡＣフィルムを用いて、複数のサンプル（以下、サンプル＃１１～＃１５とする）を作製した。
フィルム材料： ＴＡＣ（Triacetylcellulose：トリアセチルセルロース）、厚み６０μｍ。（TacBright Optronics Corporation製）
【0103】
サンプル＃１１～＃１４において、ＴＡＣフィルムへの直線偏光紫外光の照射は、図８（ａ）に示す光配向処理システム６００Ａを用いて行った。すなわち、Ｘｅエキシマランプからの放射光（以下、１７２ｎｍ光ともいう）を、ＶＵＶ偏光板を介して直線偏光化して、ＴＡＣフィルムの１／２の領域に照射した。
【0104】
サンプル＃１１～＃１４は照射条件が異なっており、サンプル＃１１および＃１２では、ＴＡＣフィルムへの１７２ｎｍ光の偏光ＶＵＶ照射は、大気雰囲気（大気中）にて実施し、サンプル＃１３および＃１４では、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）にて実施した。
【0105】
またサンプル＃１１と＃１２は、照射量が異なっており、サンプル＃１１では、１Ｊ／ｃｍ２であり、サンプル＃１２では、５Ｊ／ｃｍ２である。同様にサンプル＃１３と＃１４は、照射量が異なっており、サンプル＃１３では、１Ｊ／ｃｍ２であり、サンプル＃１４では、５Ｊ／ｃｍ２である。
【0106】
比較のためのサンプル＃１５は、光照射ではなく、簡易的にラビングによって作製した。ラビングはセルロース（キュプラ）繊維（ベンコット（商標）：旭化成製）を用いて実施した。具体的には、ラビングは、上記ベンコットを用いてＴＡＣフィルム表面を一方向に擦ることで実施した。サンプル＃１１～＃１４と同様、サンプル＃１５も、フィルム表面の１／２の領域のみラビング処理を施した。
【0107】
１．２ サンプル＃１１～＃１５の評価結果
サンプル＃１１～＃１５の光配向状態の評価には、上述した評価システム５００を用いた。具体的には、各試験フィルム３００のサンプルそれぞれを用いて、図５（ａ）に示す液晶セル構造体４００を作製し、この液晶セル構造体４００を、図６の評価システム５００を利用して評価した。
サンプル＃１１～＃１５の光配向状態の評価には、上述した評価システム５００を用いた。具体的には、各試験フィルム３００のサンプルそれぞれを用いて、図５（ａ）に示す液晶セル構造体４００を作製し、この液晶セル構造体４００を、図６の評価システム５００を利用して評価した。
【0108】
図１２は、ＴＡＣフィルムを用いたサンプル＃１１～＃１５の評価結果を示す写真を示す図である。
【0109】
同図の写真は、評価システム５００に、液晶セル構造体４００を異なる２つの向きに配置し、評価システム５００の第１偏光フィルム５１０を撮影したものである。図１２における偏光軸方向は、試験フィルム３００に照射した偏光ＶＵＶ光の偏光軸方向であり、液晶セル構造体４００の配置される向きを示している。また、サンプル＃１１～＃１４に関して、写真に追加される黒枠は、試験フィルム３００の光配向領域３０２を示す。
【0110】
また、評価システム５００の第２偏光フィルム５２０の偏光方向は、図１２における紙面上下方向であり、第１偏光フィルム５１０の偏光方向は、図１２における紙面左右方向である。液晶セル構造体４００がＴＮセル構造体として機能した場合、試験フィルム３００と液晶層４１０との界面での液晶の配向方向（以下単に、液晶層４１０の配向方向ともいう）が紙面左右方向であるときに、バックライト照明５３０の光が第１偏光フィルム５１０を通過し、写真では白く見えることになる。
【0111】
［サンプル＃１５］
比較用のサンプル＃１５に関して黒枠で示している部分は、試験フィルム３００にラビング処理を施した領域を示す。簡易ラビングを実施した比較試験用のサンプル＃１５においては、液晶層４１０の配向方向はラビング方向と同方向である。評価システム５００における第２偏光フィルム５２０の偏光方向は紙面上下方向であり、第１偏光フィルム５１０の偏光方向紙面左右方向であるから、液晶セル構造体４００を、サンプル＃１５の試験フィルム３００のラビング方向が紙面左右方向となるように配置したときに、写真の黒枠内が白く見える。
比較用のサンプル＃１５に関して黒枠で示している部分は、試験フィルム３００にラビング処理を施した領域を示す。簡易ラビングを実施した比較試験用のサンプル＃１５においては、液晶層４１０の配向方向はラビング方向と同方向である。評価システム５００における第２偏光フィルム５２０の偏光方向は紙面上下方向であり、第１偏光フィルム５１０の偏光方向紙面左右方向であるから、液晶セル構造体４００を、サンプル＃１５の試験フィルム３００のラビング方向が紙面左右方向となるように配置したときに、写真の黒枠内が白く見える。
【0112】
〔サンプル＃１１〕
大気中でＴＡＣフィルムへ１７２ｎｍ光の偏光ＶＵＶ光を照射する光配向処理を実施した場合、波長１７２ｎｍ光（直線偏光ＶＵＶ光）の照射量が１Ｊ／ｃｍ２のときはＴＡＣフィルムに配向性が付与されていることが観察された。すなわち、液晶セル構造体をＴＡＣフィルムに照射した偏光ＶＵＶ光の偏光軸方向が紙面上下方向となるように配置したときは、黒枠内の光配向領域３０２は黒く見えるが、液晶セル構造体を、ＴＡＣフィルムに照射した偏光ＶＵＶ光の偏光軸方向が紙面左右方向となるように配置したときは、黒枠内の光配向領域３０２が白く見える。よって、１７２ｎｍ光の偏光ＶＵＶ光照射により、ＴＡＣフィルムに配向性が付与され、ＴＡＣフィルムの配向性に伴って、液晶層４１０が配向していることが分かる。なお若干ムラが観測されるので、配向規制力は比較的弱いものと推測される。
大気中でＴＡＣフィルムへ１７２ｎｍ光の偏光ＶＵＶ光を照射する光配向処理を実施した場合、波長１７２ｎｍ光（直線偏光ＶＵＶ光）の照射量が１Ｊ／ｃｍ２のときはＴＡＣフィルムに配向性が付与されていることが観察された。すなわち、液晶セル構造体をＴＡＣフィルムに照射した偏光ＶＵＶ光の偏光軸方向が紙面上下方向となるように配置したときは、黒枠内の光配向領域３０２は黒く見えるが、液晶セル構造体を、ＴＡＣフィルムに照射した偏光ＶＵＶ光の偏光軸方向が紙面左右方向となるように配置したときは、黒枠内の光配向領域３０２が白く見える。よって、１７２ｎｍ光の偏光ＶＵＶ光照射により、ＴＡＣフィルムに配向性が付与され、ＴＡＣフィルムの配向性に伴って、液晶層４１０が配向していることが分かる。なお若干ムラが観測されるので、配向規制力は比較的弱いものと推測される。
【0113】
ここで、液晶セル構造体４００の配向膜基板４２０のラビング方向と、ＴＡＣフィルムに照射した１７２ｎｍ光の偏光ＶＵＶ光の偏光軸方向が直交する場合、図１２の黒枠部分が白く見えている。第２偏光フィルム５２０と第１偏光フィルム５１０はクロスニコル配置であるので、ＴＡＣフィルムに付与された配向性に伴う液晶層４１０の配向方向は、紙面左右方向であることが分かる。すなわち、ＴＡＣフィルムに照射される１７２ｎｍ光の偏光ＶＵＶ光の偏光軸方向と平行な方向に液晶層４１０が配向されている。
【0114】
本実施形態において、光配向処理が行われる樹脂製の基材１０２は、直線偏光ＶＵＶ光を照射すると、光活性による分解反応により配向性が付与される。従来の２００ｎｍより長波長の深紫外光を使用した光配向法に関する報告では、このような分解型の材料の場合、液晶は、配向膜に照射される直線偏光紫外光の偏光軸方向と直交する方向に配向されるとされてきた。
【0115】
これに対して、サンプル＃１１に係るＴＡＣフィルムでは、試験フィルム３００へ照射される直線偏光ＶＵＶ光の偏光軸方向と平行な方向に液晶が配向されており、従来の深紫外光を使用した光配向法とは異なる配向特性を示すことが確認された。
【0116】
［サンプル＃１２］
波長１７２ｎｍの照射量が５Ｊ／ｃｍ２のときは、液晶セル構造体の向きをＴＡＣフィルムに照射した偏光紫外光の偏光軸方向が紙面上下方向にしたときも左右方向にしたときも図１２の黒枠部分は暗く見える。よって、一見するとＴＡＣフィルムには配向性が付与されていないように見受けられる。
波長１７２ｎｍの照射量が５Ｊ／ｃｍ２のときは、液晶セル構造体の向きをＴＡＣフィルムに照射した偏光紫外光の偏光軸方向が紙面上下方向にしたときも左右方向にしたときも図１２の黒枠部分は暗く見える。よって、一見するとＴＡＣフィルムには配向性が付与されていないように見受けられる。
【0117】
ここで発明者は、大気中での波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が大きくなると、ＴＡＣフィルム表面の酸化の影響より、垂直配向性（ＶＡ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ、以降ＶＡと称する）が付与されているのではないかと仮定した。
【0118】
そこで、ＴＮセル構造体において、ＴＡＣフィルムに換えて、ＶＡ方式の液晶セルからＶＡ配向膜が施されたガラス基板を取り出し、このＶＡ配向膜付きガラス基板（以下、ＶＡガラス基板と称する）を試験フィルム（ＴＡＣ）に換えて配置して評価した。図１２のＶＡガラス基板と記載した欄にある写真がその結果である。このＶＡガラス基板を搭載したＴＮセル構造体を、評価システム５００に配置する向きをどの方向にしても、第１偏光フィルム５１０はほぼ均一に黒く見える。よって、大気中においてＴＡＣフィルムへの照射量が大きくなると（オーバー露光状態となると）、酸化の影響より当該ＴＡＣフィルムは垂直配向状態となっている可能性が示唆される。
【0119】
〔サンプル＃１３，＃１４〕
Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光をＴＡＣフィルムに照射した場合、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が１Ｊ／ｃｍ２の場合も、５Ｊ／ｃｍ２の場合もＴＡＣフィルムに配向性が付与されていることが観察された。
Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光をＴＡＣフィルムに照射した場合、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が１Ｊ／ｃｍ２の場合も、５Ｊ／ｃｍ２の場合もＴＡＣフィルムに配向性が付与されていることが観察された。
【0120】
大気中での１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射と、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）での１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射とを比較すると、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が５Ｊ／ｃｍ２の場合（サンプル＃１２，＃１４）、大気中ではＴＡＣフィルムへの配向性の付与は観察されなかったが（＃１２）、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）では配向性の付与が観察された（＃１４）。これにより、酸素が１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射による配向性の付与を阻害するように機能していることが分かる。
【0121】
なお、Ｎ２パージ雰囲気にて波長１７２ｎｍ光（直線偏光ＶＵＶ光）の照射量を１Ｊ／ｃｍ２から５Ｊ／ｃｍ２と変化させても、液晶の配向状態の向上は見られるものの大きな変化は観察されなかった。また、ＴＡＣフィルムに配向性が付与されたことは確認されたものの、写真には液晶の滴下痕に相当する部分が見受けられるので、全般に配向規制力は弱いものと考えられる。
【0122】
なお、ＴＡＣフィルムの波長１７２ｎｍ光（直線偏光ＶＵＶ光）を照射していない領域（黒枠で示していない領域）に対応する部分の写真は、液晶セル構造体の向きにより色合いが変わっている。これは、ＴＡＣフィルムの製造段階における引っ張り処理などにより、延伸フィルムで見られるようなＴＡＣフィルムを構成する分子の一部が一方向に向いていることにより弱い配向性が付与されていることが考えられる。後で示す他の試験フィルムでも同様な傾向が観察される。
【0123】
ＴＡＣフィルムの場合は、波長１７２ｎｍ光（直線偏光ＶＵＶ光）を照射した領域に対応する部分と非照射領域に対応する部分とで白黒が反転している。これは、波長１７２ｎｍ光（直線偏光ＶＵＶ光）により、ＴＡＣフィルムの配向性が上書きされているものと考えられる。
【0124】
２． ＰＥＴフィルムを用いた実験
２．１ サンプル作製条件
ＰＥＴフィルムを用いて、いくつかのサンプル（以下、サンプル＃２１～＃２７とする）を作製した。
フィルム材料： ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）、厚み１００μｍ。（Shanghai Plastech International Trading Co., Ltd.製）
２．１ サンプル作製条件
ＰＥＴフィルムを用いて、いくつかのサンプル（以下、サンプル＃２１～＃２７とする）を作製した。
フィルム材料： ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）、厚み１００μｍ。（Shanghai Plastech International Trading Co., Ltd.製）
【0125】
サンプル＃２１～＃２６において、ＰＥＴフィルムへの直線偏光紫外光の照射は、図８（ａ）に示す光配向処理システム６００Ａを用いて行った。
【0126】
サンプル＃２１～＃２６は照射条件が異なっており、サンプル＃２１～＃２４では、ＰＥＴフィルムへの１７２ｎｍ光の偏光ＶＵＶ照射は、大気雰囲気（大気中）にて実施し、サンプル＃２５および＃２６では、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）にて実施した。
【0127】
またサンプル＃２１～＃２４は、照射量が異なっており、それぞれ、０．１Ｊ／ｃｍ２，０．２Ｊ／ｃｍ２，１Ｊ／ｃｍ２，５Ｊ／ｃｍ２である。またサンプル＃２５および＃２６に対する照射量はそれぞれ、１Ｊ／ｃｍ２および５Ｊ／ｃｍ２である。
【0128】
比較のためのサンプル＃２７は、光照射ではなく、簡易的にラビングによって作製した。ラビングの手法は、サンプル＃１５と同様である。サンプル＃２１～＃２６と同様、サンプル＃２７も、フィルム表面の１／２の領域のみラビング処理を施した。
【0129】
２．２ サンプル＃２１～＃２７の評価結果
サンプル＃２１～＃２７の光配向状態の評価には、上述した評価システム５００を用いた。評価方法は、サンプル＃１１～＃１５と同様である。
サンプル＃２１～＃２７の光配向状態の評価には、上述した評価システム５００を用いた。評価方法は、サンプル＃１１～＃１５と同様である。
【0130】
図１３は、ＰＥＴフィルムを用いたサンプル＃２１～＃２７の評価結果を示す写真を示す図である。
【0131】
〔サンプル＃２１～＃２６〕
ＰＥＴを材料としたサンプル＃２１～＃２６の場合、大気中で１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合も（＃２１～＃２４）、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合も（＃２５，＃２６）、試験フィルム（ＰＥＴ）に配向性が付与されている。
ＰＥＴを材料としたサンプル＃２１～＃２６の場合、大気中で１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合も（＃２１～＃２４）、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合も（＃２５，＃２６）、試験フィルム（ＰＥＴ）に配向性が付与されている。
【0132】
すなわち、液晶セル構造体４００の向きを、ＰＥＴフィルムに照射した偏光紫外光の偏光軸方向が紙面上下方向となるよう配置したときは、図１３の黒枠部分は黒く見えるが、液晶セル構造体４００の向きを、ＰＥＴフィルムに照射した偏光紫外光の偏光軸方向が紙面左右方向となるように配置したときは、図１３の黒枠部分が白く見える。よって、１７２ｎｍ光の偏光紫外光照射により、ＰＥＴフィルムに配向性が付与され、ＰＥＴフィルムの配向性に伴って液晶が配向していることが分かる。
【0133】
また、図１３の黒枠部分の白く見える写真は、ほぼ均一に白くなっており、液晶の配向が良好であり、大気中における波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が０．２ｍＪ／ｃｍ２以上でほぼ飽和しており、ラビングした比較試験用のサンプル＃２７と比較しても遜色ない。
【0134】
ここで、１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射によるＰＥＴフィルムへの配向性の付与については、ＴＡＣフィルムの場合と異なり、酸素による影響は見受けられない。よって、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）でも、液晶の配向性は波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が０．２ｍＪ／ｃｍ２以上でほぼ飽和するものと考えられる。
【0135】
そして今回のＰＥＴフィルムの場合も、ＴＡＣフィルムの場合と同様、試験フィルムへ照射される直線偏光ＶＵＶ光の偏光軸方向と平行な方向に液晶が配向されている。
【0136】
なお、ＰＥＴフィルムの場合、ＴＡＣフィルムのときと比較すると、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）を照射していない領域（黒枠で示していない領域）に対応する部分の配向性が強い。今回は、ＰＥＴフィルムの製造段階における引っ張り処理の影響による液晶の配向方向は、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）を照射した領域（黒枠で示す領域）における液晶の配向方向と同一である。
【0137】
図１３に示す写真では分かりづらいが、写真を拡大すると波長１７２ｎｍ光（直線偏光ＶＵＶ光）を照射した領域（黒枠で示す領域）に対応する部分と波長１７２ｎｍ光（直線偏光ＶＵＶ光）を照射していない領域（黒枠の外側の領域）に対応する部分とでは、前者の方が液晶規制力が大きいことが見受けられる。また、波長１７２ｎｍ光（直線偏光ＶＵＶ光）の照射量が０．２ｍＪ／ｃｍ２以上の場合、黒枠で示す領域において液晶の滴下痕は見受けられない。
【0138】
３． ＣＯＰフィルムを用いた実験
３．１ サンプル作製条件
ＣＯＰフィルムを用いて、いくつかのサンプル（以下、サンプル＃３１～＃３５とする）を作製した。
フィルム材料： ＣＯＰ（Cyclo-Olefin Polymer：シクロオレフィンポリマー）、厚み１００μｍ。（日本ゼオン株式会社製）
３．１ サンプル作製条件
ＣＯＰフィルムを用いて、いくつかのサンプル（以下、サンプル＃３１～＃３５とする）を作製した。
フィルム材料： ＣＯＰ（Cyclo-Olefin Polymer：シクロオレフィンポリマー）、厚み１００μｍ。（日本ゼオン株式会社製）
【0139】
サンプル＃３１～＃３４において、ＣＯＰフィルムへの直線偏光紫外光の照射は、図８（ａ）に示す光配向処理システム６００Ａを用いて行った。
【0140】
サンプル＃３１～＃３４は照射条件が異なっており、サンプル＃３１，＃３２では、ＣＯＰフィルムへの１７２ｎｍ光の偏光ＶＵＶ照射は、大気雰囲気（大気中）にて実施し、サンプル＃３３および＃３４では、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）にて実施した。
【0141】
またサンプル＃３１と＃３２は、照射量が異なっており、それぞれ、１Ｊ／ｃｍ２と５Ｊ／ｃｍ２である。またサンプル＃３３および＃３４に対する照射量はそれぞれ、１Ｊ／ｃｍ２および５Ｊ／ｃｍ２である。
【0142】
比較のためのサンプル＃３５は、光照射ではなく、簡易的にラビングによって作製した。ラビングの手法は、サンプル＃１５や＃２７と同様であり、フィルム表面の１／２の領域のみラビング処理を施した。
【0143】
３．２ サンプル＃３１～＃３５の評価結果
サンプル＃３１～＃３５の光配向状態の評価には、上述した評価システム５００を用いた。評価方法は、サンプル＃１１～＃１５と同様である。
サンプル＃３１～＃３５の光配向状態の評価には、上述した評価システム５００を用いた。評価方法は、サンプル＃１１～＃１５と同様である。
【0144】
図１４は、ＣＯＰフィルムを用いたサンプル＃３１～＃３５の写真を示す図である。
【0145】
〔サンプル＃３１，＃３２〕
大気中でＣＯＰフィルムへ１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射する光配向処理を実施した場合、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が１Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃３１は、ある程度配向性が付与されていることが観察されるものの、ラビングした比較試験用のサンプル＃３５と比較すると明らかに配向性の質は良くなく、ＴＡＣフィルムと比較しても配向規制力が弱かった。また、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が５Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃３２は、配向性の付与はほぼ観察されず、ＴＡＣフィルムのときのような垂直配向が示唆される状態でもなかった。
大気中でＣＯＰフィルムへ１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射する光配向処理を実施した場合、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が１Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃３１は、ある程度配向性が付与されていることが観察されるものの、ラビングした比較試験用のサンプル＃３５と比較すると明らかに配向性の質は良くなく、ＴＡＣフィルムと比較しても配向規制力が弱かった。また、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が５Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃３２は、配向性の付与はほぼ観察されず、ＴＡＣフィルムのときのような垂直配向が示唆される状態でもなかった。
【0146】
〔サンプル＃３３，＃３４〕
Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光を照射した場合、照射量が１Ｊ／ｃｍ２のサンプル＃３３も、５Ｊ／ｃｍ２のサンプル＃３４も、配向規制力は弱いものの、ＣＯＰフィルムに配向性が付与されていることが観察された。
Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光を照射した場合、照射量が１Ｊ／ｃｍ２のサンプル＃３３も、５Ｊ／ｃｍ２のサンプル＃３４も、配向規制力は弱いものの、ＣＯＰフィルムに配向性が付与されていることが観察された。
【0147】
すなわち、液晶セル構造体の向きを、ＣＯＰフィルムに照射した偏光紫外光の偏光軸方向が紙面上下方向となるように配置にしたときは、図１４の黒枠部分は黒く見えるが、液晶セル構造体の向きを、ＣＯＰフィルムに照射した偏光紫外光の偏光軸方向が紙面左右方向となるように配置したときは、図１４の黒枠部分が白く見える。よって、１７２ｎｍ光の偏光紫外光照射により、ＣＯＰフィルムに配向性が付与され、ＣＯＰフィルムの配向性に伴って液晶が配向していることが分かる。
【0148】
以上のように、ＣＯＰフィルムの場合、ＴＡＣフィルムの時と同様、大気中での１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光の照射の方が、Ｎ２パージ雰囲気での１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光の照射のときより、ＣＯＰフィルムへの配向性の付与の状態が良くないので、酸素が１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射による配向性の付与を阻害するように機能しているものと思われる。
【0149】
しかしながら、１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光の照射により図１４の黒枠部分において配向性が付与されていることは観察されるものの、液晶の滴下痕も観察される。よって、液晶の配向規制力も十分ではなく、ＴＡＣフィルムよりも配向性が劣っていることがわかる。
【0150】
なお、ＣＯＰフィルムにおいても、ＴＡＣフィルム、ＰＥＴフィルムの場合と同様、試験フィルムへ照射される直線偏光ＶＵＶ光の偏光軸方向と平行な方向に液晶が配向されている。
【0151】
なお、ＣＯＰフィルムの場合、ＴＡＣフィルム、ＰＥＴフィルムのときと比較すると、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）を照射していない領域（黒枠で示していない領域）に対応する部分においては、配向性は観察されなかった。よって、ＣＯＰフィルムの場合、素材自体は配向方向がランダムなガラスに近い状態と考えられる。
【0152】
４． ＰＣフィルムを用いた実験
４．１ サンプル作製条件
ＰＣフィルムを用いて、いくつかのサンプル（以下、サンプル＃４１～＃４５とする）を作製した。
フィルム材料： ＰＣ（polycarbonate：ポリカーボネイト）、厚み１００μｍ。（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製）
４．１ サンプル作製条件
ＰＣフィルムを用いて、いくつかのサンプル（以下、サンプル＃４１～＃４５とする）を作製した。
フィルム材料： ＰＣ（polycarbonate：ポリカーボネイト）、厚み１００μｍ。（三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製）
【0153】
サンプル＃４１～＃４４において、ＰＣフィルムへの直線偏光紫外光の照射は、図８（ａ）に示す光配向処理システム６００Ａを用いて行った。
【0154】
サンプル＃４１～＃４４は照射条件が異なっており、サンプル＃４１，＃４２では、ＰＣフィルムへの１７２ｎｍ光の偏光ＶＵＶ照射は、大気雰囲気（大気中）にて実施し、サンプル＃４３および＃４４では、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）にて実施した。
【0155】
またサンプル＃４１と＃４２は、照射量が異なっており、それぞれ、１Ｊ／ｃｍ２と５Ｊ／ｃｍ２である。またサンプル＃４３および＃４４に対する照射量はそれぞれ、１Ｊ／ｃｍ２および５Ｊ／ｃｍ２である。
【0156】
比較のためのサンプル＃４５は、光照射ではなく、簡易的にラビングによって作製した。ラビングの手法は、サンプル＃１５や＃２７等と同様であり、フィルム表面の１／２の領域のみラビング処理を施した。
【0157】
４．２ サンプル＃４１～＃４５の評価結果
サンプル＃４１～＃４５の光配向状態の評価には、上述した評価システム５００を用いた。評価方法は、上述した通りである。
サンプル＃４１～＃４５の光配向状態の評価には、上述した評価システム５００を用いた。評価方法は、上述した通りである。
【0158】
図１５は、ＰＣフィルムを用いたサンプル＃４１～＃４５の写真を示す図である。
【0159】
［サンプル＃４５］
簡易ラビングを実施した比較試験用のサンプル＃４５においては、第２偏光フィルム５２０のラビング方向が紙面上下方向であるので、サンプル＃４５のラビング方向が紙面左右方向となるように液晶セル構造体４００を配置したときに、写真の黒枠部分が幾分白く見える。
簡易ラビングを実施した比較試験用のサンプル＃４５においては、第２偏光フィルム５２０のラビング方向が紙面上下方向であるので、サンプル＃４５のラビング方向が紙面左右方向となるように液晶セル構造体４００を配置したときに、写真の黒枠部分が幾分白く見える。
【0160】
〔サンプル＃４１，＃４２〕
大気中でＰＣフィルムへ１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射する光配向処理を実施した場合、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が１Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃４１、５Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃４２のいずれもの場合も、ＰＣフィルムへは配向性が付与されていない。
大気中でＰＣフィルムへ１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射する光配向処理を実施した場合、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が１Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃４１、５Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃４２のいずれもの場合も、ＰＣフィルムへは配向性が付与されていない。
【0161】
〔サンプル＃４３，＃４４〕
一方、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光をＰＣフィルムに照射した場合、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が１Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃４３、５Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃４４のいずれについても、１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光を照射していない領域に対応する部分と比較すると、ある程度の変化は観察されるものの、配向性が付与されているとは言い難い状態であることが見て取れる。
一方、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光をＰＣフィルムに照射した場合、波長１７２ｎｍ光（直線偏光紫外光）の照射量が１Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃４３、５Ｊ／ｃｍ２であるサンプル＃４４のいずれについても、１７２ｎｍ光の直線偏光紫外光を照射していない領域に対応する部分と比較すると、ある程度の変化は観察されるものの、配向性が付与されているとは言い難い状態であることが見て取れる。
【0162】
なお、ＰＣフィルムへラビング処理したサンプル＃４５をみると、ラビングした領域における液晶の配向性は良くない。よって、ＰＣフィルムは、ラビング処理でも光配向処理でも配向性の付与することが難しいものと考えられる、
【0163】
５． 波長依存性に関する実験
いくつかの異なる材料のフィルムのうち、１７２ｎｍ光の偏光紫外光の照射による配向性の付与の結果が最も良好であったＰＥＴフィルムについて、照射光（偏光紫外光）の波長依存性を調べる実験を行った。比較のために、ポリイミド（ＰＩ）についても波長依存性を調べた。
いくつかの異なる材料のフィルムのうち、１７２ｎｍ光の偏光紫外光の照射による配向性の付与の結果が最も良好であったＰＥＴフィルムについて、照射光（偏光紫外光）の波長依存性を調べる実験を行った。比較のために、ポリイミド（ＰＩ）についても波長依存性を調べた。
【0164】
５．１ サンプル作製条件
ＰＥＴフィルムおよびＰＩフィルムを用いて、いくつかのサンプル（以下、サンプル＃５１～＃５９、＃６１～＃６４とする）を作製した。
ＰＥＴフィルムおよびＰＩフィルムを用いて、いくつかのサンプル（以下、サンプル＃５１～＃５９、＃６１～＃６４とする）を作製した。
【0165】
［サンプル＃５１～＃５９］
サンプル＃５１～＃５９の材料は以下の通りである。
フィルム材料： ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）、厚み１００μｍ。（Shanghai Plastech International Trading Co., Ltd.製）
サンプル＃５１～＃５９の材料は以下の通りである。
フィルム材料： ＰＥＴ（polyethylene terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）、厚み１００μｍ。（Shanghai Plastech International Trading Co., Ltd.製）
【0166】
サンプル＃５１，＃５２，＃５５，＃５６について、ＰＥＴフィルムへの直線偏光紫外光の照射は、図８（ａ）に示す光配向処理システム６００Ａを用いて行った。サンプル＃５１，＃５５について照射は大気中で行い、サンプル＃５２，＃５６について照射はＮ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）にて行った。
【0167】
またサンプル＃５３，＃５７について、ＰＥＴフィルムには中心波長２２２ｎｍの深紫外（ＤＵＶ）光を照射しており、ＤＵＶ光の照射は、図８（ｂ）の光配向処理システム６００Ｂを用いて行った。
【0168】
またサンプル＃５４，＃５８について、ＰＥＴフィルムには、波長２５４ｎｍを含む深紫外（ＤＵＶ）光を照射しており、ＤＵＶ光の照射は、図８（ｃ）の光配向処理システム６００Ｃを用いて行った。
【0169】
サンプル＃５１～＃５４の照射量は、１Ｊ／ｃｍ２であり、サンプル＃５５～＃５８の照射量は、５Ｊ／ｃｍ２である。
【0170】
サンプル＃５９は比較試験用フィルムであり、ＰＣフィルムを簡易的にラビングしたものである。
【0171】
［サンプル＃６１～＃６４］
サンプル＃６１～＃６４の材料は以下の通りである。
・ＰＩ（polyimide：ポリイミド）膜・・・ガラス基板上に成膜。（ＰＩ膜は日立化成株式会社製）
サンプル＃６１～＃６４の材料は以下の通りである。
・ＰＩ（polyimide：ポリイミド）膜・・・ガラス基板上に成膜。（ＰＩ膜は日立化成株式会社製）
【0172】
サンプル＃６１～＃６４では、配向膜としてＰＩ膜が施されたガラス基板（ラビング処理なし）を用いた。
【0173】
サンプル＃６１，＃６２について、ＰＥＴフィルムへの直線偏光紫外光の照射は、図８（ａ）に示す光配向処理システム６００Ａを用いて行った。サンプル＃６１について照射は大気中で行い、サンプル＃６２は、Ｎ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）にて行った。
【0174】
またサンプル＃６３について、ＰＥＴフィルムには、中心波長２２２ｎｍの深紫外（ＤＵＶ）光を照射しており、ＤＵＶ光の照射は、図８（ｂ）の光配向処理システム６００Ｂを用いて行った。またサンプル＃６４について、波長２５４ｎｍを含む深紫外（ＤＵＶ）光を照射しており、ＰＥＴフィルムへの直線偏光紫外光の照射は、図８（ｃ）の光配向処理システム６００Ｃを用いて行った。
【0175】
サンプル＃６１～＃６４の照射量はすべて１Ｊ／ｃｍ２である。
【0176】
５．２ 波長依存性の評価結果
サンプル＃５１～＃５９，＃６１～＃６４の評価には、上述した評価システム５００を用いた。評価方法は上述した通りであるが、サンプル＃５１～＃５８を含む液晶セル構造体４００の向きは、フィルムに照射した偏光紫外光の偏光軸方向が、紙面左右方向となる向きに固定して撮影を行った。またサンプル＃５９についても、ＰＥＴフィルムに処理した簡易ラビングの方向が紙面左右方向にした場合についてのみ、撮影を行った。またサンプル＃６１～＃６４を含む液晶セル構造体４００の向きは、フィルムに照射した偏光紫外光の偏光軸方向が、紙面上下方向となる向きに固定して撮影を行った。
サンプル＃５１～＃５９，＃６１～＃６４の評価には、上述した評価システム５００を用いた。評価方法は上述した通りであるが、サンプル＃５１～＃５８を含む液晶セル構造体４００の向きは、フィルムに照射した偏光紫外光の偏光軸方向が、紙面左右方向となる向きに固定して撮影を行った。またサンプル＃５９についても、ＰＥＴフィルムに処理した簡易ラビングの方向が紙面左右方向にした場合についてのみ、撮影を行った。またサンプル＃６１～＃６４を含む液晶セル構造体４００の向きは、フィルムに照射した偏光紫外光の偏光軸方向が、紙面上下方向となる向きに固定して撮影を行った。
【0177】
図１６は、ＰＥＴフィルムを用いたサンプル＃５１～＃５９およびＰＩ膜を用いたサンプル＃６１～＃６４の写真を示す図である。
【0178】
［サンプル＃６１～＃６４］
ＰＩ配向膜が施されたガラス基板の場合、従来の報告では直線偏光ＤＵＶ光をＰＩ配向膜へ照射するとＰＩの分解反応により当該ＰＩ配向膜に配向性が付与され、直線偏光ＤＵＶ光の偏光軸方向と直交方向に液晶が配向されることが知られている。
ＰＩ配向膜が施されたガラス基板の場合、従来の報告では直線偏光ＤＵＶ光をＰＩ配向膜へ照射するとＰＩの分解反応により当該ＰＩ配向膜に配向性が付与され、直線偏光ＤＵＶ光の偏光軸方向と直交方向に液晶が配向されることが知られている。
【0179】
そのため、液晶セル構造体４００の向きを上記のようにすることにより、評価システム５００における液晶セル構造体４００は、ＴＮセル構造体として機能し、図１６に示すＰＩ膜の黒枠で囲んだ部分ではバックライト照明５３０の光が通過し、同図では白く見えることになる。
【0180】
［サンプル＃５１～＃５８］
ＰＥＴフィルムの場合、大気中ならびにＮ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合も、波長２２２ｎｍの偏光紫外光を照射した場合も、波長２５４ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合も、ＰＥＴフィルムに配向性が付与された。特に、波長１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合が、最も良好にＰＥＴフィルムに配向性が付与された。また、波長によらず、ＰＥＴフィルムに付与された配向方向は偏光軸と平行な方向だった。ＤＵＶ光でもＶＵＶ光と同じ配向方向であったことから、従来のＰＩ膜でのＤＵＶ偏光軸と直交する報告結果とは異なることが今回初めて見出された。このことは、従来のＰＩ（ポリイミド）へのＤＵＶ偏光光による直交方向の配向性付与ではプレチルトアングル生成のために２回照射が必要だったものが、今回は傾斜させた１回の照射で配向性とプレチルトアングルを同時に生成できることを示している。
ＰＥＴフィルムの場合、大気中ならびにＮ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合も、波長２２２ｎｍの偏光紫外光を照射した場合も、波長２５４ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合も、ＰＥＴフィルムに配向性が付与された。特に、波長１７２ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合が、最も良好にＰＥＴフィルムに配向性が付与された。また、波長によらず、ＰＥＴフィルムに付与された配向方向は偏光軸と平行な方向だった。ＤＵＶ光でもＶＵＶ光と同じ配向方向であったことから、従来のＰＩ膜でのＤＵＶ偏光軸と直交する報告結果とは異なることが今回初めて見出された。このことは、従来のＰＩ（ポリイミド）へのＤＵＶ偏光光による直交方向の配向性付与ではプレチルトアングル生成のために２回照射が必要だったものが、今回は傾斜させた１回の照射で配向性とプレチルトアングルを同時に生成できることを示している。
【0181】
［サンプル＃６１～＃６４］
一方、ＰＩ配向膜が施されたガラス基板の場合、波長２２２ｎｍの偏光紫外光を照射したサンプル＃６３および波長２５４ｎｍの偏光紫外光を照射したサンプル＃６４の両方において、ＰＩ膜に配向性が付与された。特に波長２２２ｎｍの偏光紫外光を照射したサンプル＃６３では、ＰＩ配向膜への配向性の付与がより良好であった。このとき、配向方向は従来の２５４ｎｍ偏光光での報告通りで直交であった。一方、１７２ｎｍ光の偏光紫外光を大気中ならびにＮ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）にて照射したサンプル＃６１，６２には、配向性が付与されなかった。
一方、ＰＩ配向膜が施されたガラス基板の場合、波長２２２ｎｍの偏光紫外光を照射したサンプル＃６３および波長２５４ｎｍの偏光紫外光を照射したサンプル＃６４の両方において、ＰＩ膜に配向性が付与された。特に波長２２２ｎｍの偏光紫外光を照射したサンプル＃６３では、ＰＩ配向膜への配向性の付与がより良好であった。このとき、配向方向は従来の２５４ｎｍ偏光光での報告通りで直交であった。一方、１７２ｎｍ光の偏光紫外光を大気中ならびにＮ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）にて照射したサンプル＃６１，６２には、配向性が付与されなかった。
【0182】
このことにより、ＰＩ配向膜が施されたガラス基板の場合、波長１７２ｎｍの偏光紫外光を照射した場合と、波長２２２ｎｍの偏光紫外光、波長２５４ｎｍ光の偏光紫外光を照射した場合とは、配向反応（分解反応）に違いが生じている可能性が示唆された。この差異は必ずしも明らかではないが、ＰＩ配向膜においては、波長１７２ｎｍの偏光紫外光のフォトンエネルギーが大きすぎてＰＩの主鎖特定箇所の切断では収まらず、バラバラになって無秩序になっている可能性があるためと考えられる。
【0183】
６． まとめ
図１７は、異なる材料、条件で作成したサンプルの結果一覧を示す図である。
上記の通り、波長２００ｎｍ以下（波長１７２ｎｍ）の直線偏光紫外光の照射により、基材自体に配向性を付与することが可能であることが判明した。図中、配向性の付与状態が良いものから悪いものに順に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを付している。
図１７は、異なる材料、条件で作成したサンプルの結果一覧を示す図である。
上記の通り、波長２００ｎｍ以下（波長１７２ｎｍ）の直線偏光紫外光の照射により、基材自体に配向性を付与することが可能であることが判明した。図中、配向性の付与状態が良いものから悪いものに順に、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを付している。
【0184】
配向性の付与については基材の材料依存性が大きく、配向性の付与状態がより良好な順（配向規制力、感度が良好な順）は、ＰＥＴ、ＴＡＣ、ＣＯＰの順であり、ＰＥＴが最も配向性の付与状態、配向規制力、照射される直線偏光紫外光への感度が良好で、波長１７２ｎｍの直線偏光紫外光の照射量（積算光量）が０．２Ｊ／ｃｍ２以上で良好に配向性が付与されることが分かった。
【0185】
また、ＰＥＴの場合、偏光紫外光の照射時において酸素の影響を受けないことが分かった。
【0186】
一方、ＴＡＣ、ＣＯＰは、偏光紫外光の照射時において酸素の影響を受けることが分かった。ＴＡＣの場合は、大気雰囲気（酸素含有雰囲気）において、波長１７２ｎｍの偏光紫外光の照射量が大きすぎると（たとえば５Ｊ／ｃｍ２）、配向性は付与されなかった。
また、ＣＯＰの場合は、波長１７２ｎｍの偏光紫外光の照射時にはＮ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）が必須であることが分かった。なお、ＴＡＣ、ＣＯＰ双方とも、ＰＥＴと比較すると、波長２００ｎｍ以下（波長１７２ｎｍ）の直線偏光紫外光の照射による配向性の付与の状態は良くない。すなわち、配向規制力はＰＥＴとより弱く、ムラが目立った。
また、ＣＯＰの場合は、波長１７２ｎｍの偏光紫外光の照射時にはＮ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）が必須であることが分かった。なお、ＴＡＣ、ＣＯＰ双方とも、ＰＥＴと比較すると、波長２００ｎｍ以下（波長１７２ｎｍ）の直線偏光紫外光の照射による配向性の付与の状態は良くない。すなわち、配向規制力はＰＥＴとより弱く、ムラが目立った。
【0187】
また、ＰＣの場合、波長２００ｎｍ以下（波長１７２ｎｍ）の直線偏光紫外光を大気雰囲気ならびにＮ２パージ雰囲気（酸素濃度０．１％以下）で照射しても、配向性は付与されなかった。
【0188】
また、配向性の付与状態が最も良好であったＰＥＴと、リファレンスとして配向膜としてＰＩ膜を施したガラス基板とについて照射する偏光紫外光の波長依存性を調査したところ、ＰＥＴの場合、波長２２２ｎｍの偏光紫外光でも波長２５４ｎｍの偏光紫外光でも配向性が付与されることが分かった。またＰＥＴの場合、波長が短波長になるほど良好に配向性が付与され、偏光紫外光に対する感度が高くなった。
【0189】
一方、リファレンス（参照用）のＰＩ膜（ラビング処理なし）の場合、照射する偏光紫外光の波長が２００ｎｍ以下（波長１７２ｎｍ）のときには、配向性が付与されなかった。
【0190】
上記波長が２２２ｎｍ、２５４ｎｍの場合は、ＰＩ膜に配向性が付与された。特に波長２２２ｎｍの偏光紫外光を照射した場合が、ＰＩ配向膜への配向性の付与がより良好であり、偏光紫外光に対して感度が高かった。
【0191】
今回の基板への偏光紫外光の照射において特筆すべきことは、光分解反応にて配向性が付与されるＰＩ膜（配向膜）の場合液晶の配向方向がＰＩ膜に照射する偏光紫外光の偏光軸に対して直交であるのに対し、今回の基板（ＰＥＴ、ＴＡＣ、ＣＯＰ）の場合、液晶の配向方向が各基板に照射する偏光紫外光の偏光軸に対し平行であることである。
【0192】
従来のＰＩ膜の光配向処理の場合と異なり、配向性の付与のメカニズムが異なる可能性がある（偏光紫外光の照射による分解反応において、切断される主鎖等の場所が異なる可能性がある）ことが、今回初めて分かった。
【0193】
光学フィルムの構築には、液晶のプレチルトアングルの制御が重要である。プレチルトアングルの制御を行う場合、従来のＤｅｅｐ－ＵＶ光（たとえば、２５４ｎｍ）分解型の光配向処理では、偏光紫外光の偏光軸に対し液晶が直交方向に配向するため、１回目のＤｅｅｐ－ＵＶ偏光紫外光の照射のあと、偏光軸の向きを９０度変え、かつ入射角度を変えて２回目のＤｅｅｐ－ＵＶ偏光紫外光の照射が必要であった。
【0194】
今回の基板の場合、偏光紫外光（特に波長２００ｎｍ以下）を照射すると、偏光紫外光の偏光軸に対し液晶が平行方向に配向するため、上述したようにプレチルトアングルの制御を行う場合も偏光紫外光の照射は１回でよい。したがって、製造工程を簡略化し、低コストで光学素子を製造することができる。
【0195】
続いて、光学部材１００の製造に使用可能な製造装置について説明する。図１８（ａ）、（ｂ）は、製造装置８００を示す図である。図１８（ａ）の製造装置８００は、搬送手段８１０および照明装置８２０を備える。搬送手段８１０は、光学部材１００の使用波長に対して実質的に透明である基材１０２に相当するワークＷ１を搬送する。ワークＷ１は、ロール状に巻かれており、送り出しローラＲ１から引き出され、搬送されながら、巻き取りローラＲ２によって巻き取られる。
【0196】
照明装置８２０は、その直下を通過するワークＷ１に、波長２００ｎｍ以下（あるいは、波長２２２ｎｍ、あるいは波長２５４ｎｍ）の直線偏光紫外光を照射する。照明装置８２０は、図８（ａ）～（ｃ）の光源を用いることができる。
【0197】
図１８（ｂ）の製造装置８００において、搬送手段８１０は、板状の基材１０２であるワークＷ２を搬送する。搬送手段８１０は、ベルトコンベアやステージである。照明装置８２０は、その直下をワークＷ２が通過するときに発光して、ワークＷ２に直線偏光紫外光を照射する。
【0198】
図１８（ａ）、（ｂ）の製造装置８００によって処理されたワークＷ１，Ｗ２は、後段の処理に供される。後段の処理では、塗布手段によって、ワーク上に重合性液晶化合物１０６が塗布される。
【0199】
実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【0200】
本開示によれば、従来のように基材に配向膜を施して当該配向膜に配向性を付与するのではなく、基材自体に配向性を付与することが可能となる。よって、光学部材の製造工程のうち、配向膜塗布工程を削除することが可能となり、製造時間、製造コストを削減することができる。
【0201】
また、前記製造工程において配向膜が不要となるので、配向膜を構成する有機物化合物を使用する必要がなく、クリーンな光学部材の製造工程を実現でき、また、環境に対する負荷を低減することができる。
【0202】
このことは、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「強靭なインフラを整備し、包摂的で持続可能な産業化を推進するとともに、技術革新の拡大を図る」に対応し、またターゲット９．４「２０３０年までに、資源利用効率の向上とクリーン技術及び環境に配慮した技術・産業プロセスの導入拡大を通じたインフラ改良や産業改善により、持続可能性を向上させる。全ての国々は各国の能力に応じた取組を行う」に大きく貢献するものである。
【符号の説明】
【0203】
１００ 光学部材
１０２ 基材
１０６ 重合性液晶化合物
１０８ 位相差層
１１０ 積層体
２００ 光学部材
３００ 試験フィルム
３０２ 光配向領域
３０４ 非光配向領域
４００ 液晶セル構造体
４１０ 液晶層
４２０ 配向膜基板
４２２ ガラス基板
４２４ 配向膜
５００ 評価システム
５１０ 第１偏光フィルム
５２０ 第２偏光フィルム
５３０ バックライト照明
６００ 光配向処理システム
６１０ａ Ｘｅエキシマランプ
６１０ｂ ＫｒＣｌエキシマランプ
６１０ｃ Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ
６１２ 反射鏡
６１４ ランプハウス
６２０ａ ＶＵＶ偏光板
６２０ｂ，６２０ｃ ＤＵＶ偏光板
６２２ 波長選択フィルタ
６３０ 遮光板
６４０ パージボックス
６５０ 平行光照射システム
６６０ ステージ
１０２ 基材
１０６ 重合性液晶化合物
１０８ 位相差層
１１０ 積層体
２００ 光学部材
３００ 試験フィルム
３０２ 光配向領域
３０４ 非光配向領域
４００ 液晶セル構造体
４１０ 液晶層
４２０ 配向膜基板
４２２ ガラス基板
４２４ 配向膜
５００ 評価システム
５１０ 第１偏光フィルム
５２０ 第２偏光フィルム
５３０ バックライト照明
６００ 光配向処理システム
６１０ａ Ｘｅエキシマランプ
６１０ｂ ＫｒＣｌエキシマランプ
６１０ｃ Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ
６１２ 反射鏡
６１４ ランプハウス
６２０ａ ＶＵＶ偏光板
６２０ｂ，６２０ｃ ＤＵＶ偏光板
６２２ 波長選択フィルタ
６３０ 遮光板
６４０ パージボックス
６５０ 平行光照射システム
６６０ ステージ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】