JP2000347030A - Method for producing cholesteric liquid crystal film - Google Patents
Method for producing cholesteric liquid crystal filmInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、偏光性を有する回
折光を生じることができるコレステリック液晶性フィル
ムの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a cholesteric liquid crystal film capable of generating diffracted light having a polarizing property.
【0002】[0002]
【従来の技術】回折素子は、分光光学などの分野で光の
分光や光束の分割を行う目的で広く用いられている汎用
光学素子である。回折素子は、その形状からいくつかの
種類に分類され、光が透過する部分と透過しない部分を
周期的に配置した振幅型回折素子、透過性の高い材料に
周期的な溝を形成した位相型回折素子などに通常分類さ
れる。また、回折光の生じる方向に応じて透過型回折素
子、反射型回折素子と分類される場合もある。2. Description of the Related Art A diffractive element is a general-purpose optical element that is widely used in the field of spectral optics and the like for the purpose of splitting light and splitting a light beam. Diffraction elements are classified into several types based on their shape.Amplitude type diffraction elements, in which light-transmitting and non-light-transmitting parts are periodically arranged, are phase-type, in which periodic grooves are formed in a highly transparent material. It is usually classified as a diffraction element. Further, they may be classified as a transmission type diffraction element or a reflection type diffraction element according to the direction in which diffracted light is generated.
【0003】上記の如き従来の回折素子では、自然光
(非偏光)を入射した際に得られる回折光は非偏光しか
得ることができない。分光光学などの分野で頻繁に用い
られるエリプソメーターのような偏光光学機器では、回
折光として非偏光しか得ることができないため、光源よ
り発した自然光を回折素子により分光し、さらにこれに
含まれる特定の偏光成分だけを利用するために、回折光
を偏光子を通して用いる方法が一般的に行われている。
この方法では、得られた回折光のうちの約50%以上が
偏光子に吸収されるために光量が半減するという問題が
あった。またそのために感度の高い検出器や光量の大き
な光源を用意する必要もあり、回折光自体が円偏光や直
線偏光のような特定の偏光となる回折素子の開発が求め
られていた。In the above-described conventional diffraction element, only non-polarized light can be obtained as diffracted light obtained when natural light (non-polarized light) is incident. Polarizing optical instruments such as ellipsometers, which are frequently used in the field of spectroscopy, can only obtain non-polarized light as diffracted light. In general, a method of using diffracted light through a polarizer in order to use only the polarized light component is used.
In this method, there is a problem that about 50% or more of the obtained diffracted light is absorbed by the polarizer, so that the amount of light is reduced by half. For that purpose, it is necessary to prepare a detector having a high sensitivity and a light source having a large amount of light, and the development of a diffraction element in which the diffracted light itself becomes a specific polarized light such as a circularly polarized light or a linearly polarized light has been required.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題を
解決するものであり、液晶材料の配向基板として回折素
子基板を用いて液晶層構造を制御することで、液晶層の
一部の領域に回折能を付与することに成功した。さらに
詳しくは、コレステリック液晶に特有な選択反射特性お
よび円偏光特性に併せて回折能という新たな特性を付与
したコレステリック液晶性フィルムの製造方法を発明す
るに至った。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to control a liquid crystal layer structure by using a diffraction element substrate as an alignment substrate for a liquid crystal material. Succeeded in imparting diffractive power to. More specifically, the present inventors have invented a method for producing a cholesteric liquid crystal film in which a new property of diffractive ability is provided in addition to selective reflection characteristics and circular polarization characteristics unique to cholesteric liquid crystals.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、回折
素子基板の回折パターン面に液晶材料を展開する第1工
程、展開された液晶材料を液晶状態においてコレステリ
ック配向を形成させた後、当該配向を固定化して回折素
子基板上にコレステリック液晶性フィルムを形成する第
2工程、コレステリック液晶性フィルム面と支持基板と
を接着剤層を介して積層する第3工程、及びコレステリ
ック液晶性フィルムから回折素子基板を除去する第4工
程、を含む回折能を示す領域を一部に有するコレステリ
ック液晶性フィルムの製造方法に関する。That is, the present invention is directed to a first step of developing a liquid crystal material on a diffraction pattern surface of a diffraction element substrate. After forming the developed liquid crystal material in a liquid crystal state, a cholesteric alignment is formed. A second step of forming a cholesteric liquid crystal film on the diffraction element substrate by fixing the cholesteric liquid crystal film, a third step of laminating the cholesteric liquid crystal film surface and the supporting substrate via an adhesive layer, and a diffraction element from the cholesteric liquid crystal film. And a fourth step of removing the substrate.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明の第1工程において用いられる回折素子基板
とは、平面型ホログラムの原版等の回折光を生じる回折
素子全てをその定義として含む。またその種類について
は、表面形状に由来する回折素子、いわゆる膜厚変調ホ
ログラムのタイプであってもよいし、表面形状に因らな
い、または表面形状を屈折率分布に変換した位相素子、
いわゆる屈折率変調ホログラムのタイプであっても良
い。本発明においては、回折素子の回折パターン情報を
より容易に液晶に付与することができる点から、膜厚変
調ホログラムのタイプがより好適に用いられる。また屈
折率変調のタイプであっても、表面形状に回折を生じる
起伏を有したものであれば本発明に好適に用いることが
できる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below. The diffraction element substrate used in the first step of the present invention includes, as its definition, all diffraction elements that generate diffracted light, such as an original flat hologram. In addition, the type may be a diffraction element derived from the surface shape, a so-called film thickness modulation hologram type, a phase element that is not dependent on the surface shape, or the surface shape is converted into a refractive index distribution,
A so-called refractive index modulation hologram type may be used. In the present invention, the type of the film thickness modulation hologram is more preferably used because the diffraction pattern information of the diffraction element can be more easily given to the liquid crystal. In addition, any type of refractive index modulation can be suitably used in the present invention as long as it has undulations that cause diffraction in the surface shape.
【0007】また回折素子基板の材質としては、金属、
ガラスや樹脂のような材料であっても良く、あるいはフ
ィルム表面に回折機能を付与したもの、あるいはフィル
ムに回折機能を有する薄膜を転写したもの等、およそ回
折機能を有するものであれば如何なる材質であっても良
い。なかでも取り扱いの容易さや量産性を考えた場合、
回折機能を有するフィルムまたはフィルム積層体がより
望ましい。さらに本発明に用いられる回折素子基板にお
いては、液晶材料を展開する面に対し、ラビング処理等
の配向処理を施すこともできる。The material of the diffraction element substrate is a metal,
It may be a material such as glass or resin, or any material having a diffraction function, such as a material having a diffraction function on the film surface or a thin film having a diffraction function transferred to a film. There may be. Above all, considering ease of handling and mass production,
A film or film laminate having a diffraction function is more desirable. Further, in the diffraction element substrate used in the present invention, the surface on which the liquid crystal material is developed may be subjected to an alignment treatment such as a rubbing treatment.
【0008】上記の如き回折素子基板の回折パターン面
に展開される液晶材料としては、高分子液晶、低分子液
晶またはこれら混合物を用いることができる。高分子液
晶としては、コレステリック配向が固定化できるもので
あれば特に制限はなく、主鎖型、側鎖型高分子液晶等い
ずれでも使用することができる。具体的にはポリエステ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミ
ドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるいはポリアクリレー
ト、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシロキ
サンなどの側鎖型液晶ポリマーなどが挙げられる。なか
でもコレステリック配向を形成する上で配向性が良く、
合成も比較的容易である液晶性ポリエステルが望まし
い。ポリマーの構成単位としては、例えば芳香族あるい
は脂肪族ジオール単位、芳香族あるいは脂肪族ジカルボ
ン酸単位、芳香族あるいは脂肪族ヒドロキシカルボン酸
単位を好適な例として挙げられる。As the liquid crystal material developed on the diffraction pattern surface of the diffraction element substrate as described above, a polymer liquid crystal, a low molecular liquid crystal, or a mixture thereof can be used. The polymer liquid crystal is not particularly limited as long as the cholesteric alignment can be fixed, and any of a main chain type, a side chain type polymer liquid crystal and the like can be used. Specific examples include main-chain liquid crystal polymers such as polyester, polyamide, polycarbonate, and polyesterimide, and side-chain liquid crystal polymers such as polyacrylate, polymethacrylate, polymalonate, and polysiloxane. Among them, good orientation in forming cholesteric orientation,
A liquid crystalline polyester which is relatively easy to synthesize is desirable. Preferable examples of the constituent units of the polymer include aromatic or aliphatic diol units, aromatic or aliphatic dicarboxylic acid units, and aromatic or aliphatic hydroxycarboxylic acid units.
【0009】また液晶材料となる低分子液晶としては、
例えばアクリロイル基、ビニル基やエポキシ基等の官能
基を導入したビフェニル誘導体、フェニルベンゾエート
誘導体、スチルベン誘導体、アゾベンゼン誘導体、ピリ
ミジン誘導体、シクロヘキサン誘導体等のカラミティッ
ク(棒状)液晶や、トリフェニレン誘導体、トルクセン
誘導体等のディスコティック(円盤状)液晶を基本骨格
としたものが挙げられる。また低分子液晶としては、ラ
イオトロピック性、サーモトロピック性のどちらも用い
ることができるが、サーモトロピック性を示すものが作
業性、プロセス等の観点からより好適である。[0009] Low molecular liquid crystals used as liquid crystal materials include:
For example, calamitic (rod-like) liquid crystals such as biphenyl derivatives, phenylbenzoate derivatives, stilbene derivatives, azobenzene derivatives, pyrimidine derivatives, and cyclohexane derivatives into which functional groups such as acryloyl groups, vinyl groups, and epoxy groups have been introduced, triphenylene derivatives, and torquesen derivatives (A discotic) liquid crystal having a basic skeleton. As the low-molecular liquid crystal, both lyotropic properties and thermotropic properties can be used, but those exhibiting thermotropic properties are more preferable from the viewpoint of workability, process and the like.
【0010】また液晶材料には、最終的に得られるコレ
ステリック液晶性フィルムの耐熱性等を向上させるため
に、コレステリック液晶相の発現を妨げない範囲におい
て、例えばビスアジド化合物やグリシジルメタクリレー
ト等の架橋剤を添加することもでき、これら架橋剤を添
加することによりコレステリック液晶相を発現させた状
態で後の工程において架橋させることもできる。さらに
液晶材料には、コレステリック液晶相の発現を妨げない
範囲において二色性色素、染料や顔料等を適宜添加する
こともできる。In order to improve the heat resistance and the like of the finally obtained cholesteric liquid crystal film, a cross-linking agent such as a bisazide compound or glycidyl methacrylate is used in the liquid crystal material as long as the cholesteric liquid crystal phase is not impaired. The cholesteric liquid crystal phase can be formed in a later step by adding these crosslinking agents. Further, a dichroic dye, a dye, a pigment, or the like can be appropriately added to the liquid crystal material as long as the cholesteric liquid crystal phase is not impaired.
【0011】液晶材料の展開方法としては、当該液晶材
料を溶液または溶融状態とし、例えばロールコート法、
ダイコート法、バーコート法、グラビアロールコート
法、スプレーコート法、ディップコート法、スピンコー
ト法等を採用することにより回折素子基板上に展開する
ことができる。As a method of developing the liquid crystal material, the liquid crystal material is made into a solution or a molten state, and for example, a roll coating method,
By employing a die coating method, a bar coating method, a gravure roll coating method, a spray coating method, a dip coating method, a spin coating method, or the like, it can be developed on a diffraction element substrate.
【0012】本発明の第2工程においては、第1工程に
おいて回折素子基板上に展開された液晶材料をコレステ
リック配向させ、当該配向を固定化して当該基板上にコ
レステリック液晶性フィルムを形成するものである。コ
レステリック配向の形成・固定化については、特に制限
されるものではなく公知の方法、例えば高分子液晶を主
とする液晶材料を用いた場合には、熱処理等によって液
晶材料を液晶状態としてコレステリック液晶相を発現さ
せ、その状態から急冷してコレステリック配向を固定化
する方法等を採用することができる。また低分子液晶を
主とする液晶材料を用いた場合には、熱処理等によって
液晶材料を液晶状態としてコレステリック液晶相を発現
させ、その状態を維持したまま光、熱または電子線を照
射することによって液晶分子を架橋させてコレステリッ
ク配向を固定化する方法等を適宜採用することができ
る。ここで熱処理温度としては、液晶材料を構成する高
分子液晶や低分子液晶の種類、組成、また回折素子基板
の材質等によって異なるため一概には言えない。したが
って液晶材料、回折素子基板等に応じて、熱処理温度、
また熱処理時間等を適宜設定する必要がある。In the second step of the present invention, the liquid crystal material developed on the diffraction element substrate in the first step is subjected to cholesteric orientation, and the orientation is fixed to form a cholesteric liquid crystal film on the substrate. is there. The formation and fixation of the cholesteric alignment is not particularly limited, and is a known method. For example, when a liquid crystal material mainly including a polymer liquid crystal is used, the liquid crystal material is converted into a liquid crystal state by heat treatment or the like, and the cholesteric liquid crystal phase is formed. And then rapidly cooling from that state to fix the cholesteric orientation. When a liquid crystal material mainly composed of low-molecular liquid crystal is used, the liquid crystal material is converted into a liquid crystal state by heat treatment or the like, and a cholesteric liquid crystal phase is developed, and light, heat or an electron beam is irradiated while maintaining the state. A method of cross-linking liquid crystal molecules to fix cholesteric alignment or the like can be appropriately adopted. Here, the heat treatment temperature cannot be determined unconditionally because it depends on the type and composition of the high- and low-molecular liquid crystal constituting the liquid crystal material, the material of the diffraction element substrate, and the like. Therefore, depending on the liquid crystal material, the diffraction element substrate, etc., the heat treatment temperature,
It is necessary to appropriately set the heat treatment time and the like.
【0013】本発明の第3工程では、第2工程で形成し
たコレステリック液晶性フィルムに接着剤層を介して支
持基板に積層する工程を行う。支持基板としては、シー
ト状物、フィルム状物、板状物等の形状を有するもので
あれば特に制限されるものではなく、例えばポリイミ
ド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケト
ン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポ
リフェニレンオキサイド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレ
ン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポ
リビニルアルコール、ポリアセタール、ポリアリレー
ト、セルロース系プラスチックス、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂等のシート、フィルムあるいは基板、または
紙、合成紙等の紙類、金属箔、ガラス板等から適宜選択
して用いることができる。また支持基板としては、その
表面に凹凸が施されているものであってもよい。In the third step of the present invention, a step of laminating the cholesteric liquid crystal film formed in the second step on a supporting substrate via an adhesive layer is performed. The support substrate is not particularly limited as long as it has a shape such as a sheet, a film, and a plate.For example, polyimide, polyamideimide, polyamide, polyetherimide, polyetheretherketone, Polyether ketone, polyketone sulfide, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyvinyl chloride, polystyrene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polyacetal, Sheets, films or substrates of polyarylate, cellulosic plastics, epoxy resin, phenolic resin, etc., or paper, Paper adult paper etc., metal foil, can be appropriately selected from a glass plate or the like. Further, the support substrate may be a substrate having irregularities on its surface.
【0014】またコレステリック液晶性フィルムと支持
基板との間に介される接着剤としては、特に制限される
ものではなく、従来公知の様々な粘・接着剤、例えば光
または電子線硬化型の反応性接着剤、ホットメルト型接
着剤等を適宜用いることができる。The adhesive interposed between the cholesteric liquid crystal film and the supporting substrate is not particularly limited, and various conventionally known adhesives and adhesives, for example, a light or electron beam-curable reactive agent can be used. An adhesive, a hot melt adhesive, or the like can be used as appropriate.
【0015】反応性接着剤としては、光または電子線重
合性を有するプレポリマーおよび/またはモノマーに必
要に応じて他の単官能、多官能性モノマー、各種ポリマ
ー、安定剤、光重合開始剤、増感剤等を配合したものを
用いることができる。As the reactive adhesive, a prepolymer and / or a monomer having photo- or electron-beam polymerizability, if necessary, other monofunctional or polyfunctional monomers, various polymers, a stabilizer, a photopolymerization initiator, What mixed a sensitizer etc. can be used.
【0016】光または電子線重合性を有するプレポリマ
ーとしては、具体的にはポリエステルアクリレート、ポ
リエステルメタクリレート、ポリウレタンアクリレー
ト、ポリウレタンメタクリレート、エポキシアクリレー
ト、エポキシメタクリレート、ポリオールアクリレー
ト、ポリオールメタクリレート等を例示することができ
る。また光または電子線重合性を有するモノマーとして
は、単官能アクリレート、単官能メタクリレート、2官
能アクリレート、2官能メタクリレート、3官能以上の
多官能アクリレート、多官能メタクリレート等が例示で
きる。またこれらは市販品を用いることもでき、例えば
アロニックス(アクリル系特殊モノマー、オリゴマー;
東亞合成社製)、ライトエステル(共栄社化学社製)、
ビスコート(大阪有機化学工業社製)等を用いることが
できる。Examples of the prepolymer having photo- or electron beam polymerizability include polyester acrylate, polyester methacrylate, polyurethane acrylate, polyurethane methacrylate, epoxy acrylate, epoxy methacrylate, polyol acrylate, polyol methacrylate and the like. . Examples of the monomer having photo- or electron beam polymerizability include monofunctional acrylate, monofunctional methacrylate, difunctional acrylate, difunctional methacrylate, trifunctional or higher polyfunctional acrylate, and polyfunctional methacrylate. These can also use a commercial item, for example, Aronix (acrylic special monomer, oligomer;
Toagosei Co., Ltd.), Light Ester (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.),
Viscote (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry) or the like can be used.
【0017】また光重合開始剤としては、例えばベンゾ
フェノン誘導体類、アセトフェノン誘導体類、ベンゾイ
ン誘導体類、チオキサントン類、ミヒラーケトン、ベン
ジル誘導体類、トリアジン誘導体類、アシルホスフィン
オキシド類、アゾ化合物等を用いることができる。As the photopolymerization initiator, for example, benzophenone derivatives, acetophenone derivatives, benzoin derivatives, thioxanthones, Michler's ketone, benzyl derivatives, triazine derivatives, acylphosphine oxides, azo compounds and the like can be used. .
【0018】光または電子線硬化型の反応性接着剤の粘
度は、接着剤の加工温度等により適宜選択するものであ
り一概にはいえないが、通常25℃で10〜2000m
Pa・s、好ましくは50〜1000mPa・s、さらに
好ましくは100〜500mPa・sである。粘度が1
0mPa・sより低い場合、所望の厚さが得られ難くく
なる。また2000mPa・sより高い場合には、作業
性が低下する恐れがあり望ましくない。粘度が上記範囲
から外れている場合には、適宜、溶剤やモノマー割合を
調整し所望の粘度にすることが好ましい。The viscosity of the light- or electron-beam-curable reactive adhesive is appropriately selected depending on the processing temperature of the adhesive and the like, and cannot be specified unconditionally.
Pa · s, preferably 50 to 1000 mPa · s, more preferably 100 to 500 mPa · s. Viscosity 1
When it is lower than 0 mPa · s, it becomes difficult to obtain a desired thickness. On the other hand, if it is higher than 2000 mPa · s, the workability may decrease, which is not desirable. When the viscosity is out of the above range, it is preferable to appropriately adjust the solvent and the monomer ratio to obtain a desired viscosity.
【0019】また光硬化型の反応性接着剤を用いた場
合、その接着剤の硬化方法としては公知の硬化手段、例
えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハ
ライドランプ、キセノンランプ等を使用することができ
る。また露光量は、用いる反応性接着剤の種類により異
なるため一概にはいえないが、通常50〜2000mJ
/cm2、好ましくは100〜1000mJ/cm2であ
る。When a photocurable reactive adhesive is used, a known curing method such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or a xenon lamp is used as a method for curing the adhesive. be able to. Although the exposure amount cannot be determined unconditionally because it differs depending on the type of the reactive adhesive used, it is usually 50 to 2000 mJ.
/ Cm 2 , preferably 100 to 1000 mJ / cm 2 .
【0020】また電子線硬化型の反応性接着剤を用いた
場合、その接着剤の硬化方法としては、電子線の透過力
や硬化力により適宜選定されるものであり一概にはいえ
ないが、通常、加速電圧が50〜1000kV、好まし
くは100〜500kVの条件で照射して硬化すること
ができる。When an electron beam-curable reactive adhesive is used, the method for curing the adhesive is appropriately selected depending on the penetrating power and the curing power of the electron beam, and cannot be determined unconditionally. Usually, curing can be carried out by irradiating under an acceleration voltage of 50 to 1000 kV, preferably 100 to 500 kV.
【0021】また接着剤としてホットメルト型接着剤を
用いる場合、当該接着剤も特に制限はないが、ホットメ
ルトの作業温度が80〜200℃、好ましくは100〜
160℃程度のものが作業性等の観点から望ましく用い
られる。具体的には、例えばエチレン・酢酸ビニル共重
合体系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ゴム系、ポリアクリル
系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルブチ
ラール等のポリビニルアセタール系樹脂、石油系樹脂、
テルペン系樹脂、ロジン系樹脂等をベース樹脂として製
造されているものが挙げられる。When a hot melt type adhesive is used as the adhesive, the adhesive is not particularly limited, but the operating temperature of the hot melt is 80 to 200 ° C., preferably 100 to 200 ° C.
Those having a temperature of about 160 ° C. are desirably used from the viewpoint of workability and the like. Specifically, for example, polyvinyl acetal resins such as ethylene-vinyl acetate copolymer resins, polyester resins, polyurethane resins, polyamide resins, thermoplastic rubbers, polyacrylic resins, polyvinyl alcohol resins, and polyvinyl butyral , Petroleum resin,
Examples include those manufactured using a terpene resin, a rosin resin, or the like as a base resin.
【0022】さらに接着剤として粘着剤を用いる場合も
特に制限されるものではなく、例えばゴム系、アクリル
系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系粘着剤などを
用いることができる。接着剤の厚さは、用いられる用途
やその作業性等により異なるため一概にはいえないが、
通常0.5〜50μm、好ましくは1〜10μmであ
る。また接着剤の形成方法としては、特に限定されるも
のではないが、例えばロールコート法、ダイコート法、
バーコート法、カーテンコート法、エクストルージョン
コート法、グラビアロールコート法、スプレーコート
法、スピンコート法等の公知の方法を用いて支持基板ま
たはコレステリック液晶性フィルムの液晶層若しくは支
持基板およびコレステリック液晶性フィルムの液晶層の
両方に形成することができる。The use of a pressure-sensitive adhesive as an adhesive is not particularly limited. For example, a rubber-based, acrylic, silicone-, or polyvinyl ether-based pressure-sensitive adhesive can be used. Since the thickness of the adhesive varies depending on the application used and its workability, etc., it cannot be said unconditionally,
Usually, it is 0.5 to 50 μm, preferably 1 to 10 μm. The method for forming the adhesive is not particularly limited, but, for example, a roll coating method, a die coating method,
Using a known method such as a bar coating method, a curtain coating method, an extrusion coating method, a gravure roll coating method, a spray coating method, and a spin coating method, a liquid crystal layer or a supporting substrate of a supporting substrate or a cholesteric liquid crystal film and a cholesteric liquid crystal. It can be formed on both liquid crystal layers of the film.
【0023】コレステリック液晶性フィルムの液晶層と
支持基板とを接着剤層を介して積層する方法としては特
に制限されるものではないが、例えばラミネート機能を
持つロールや圧板等を有する機器類、より具体的には、
ラミネーター、カレンダーロール、圧縮成形機、圧延機
等から適宜選定することにより積層することができる。The method of laminating the liquid crystal layer of the cholesteric liquid crystal film and the supporting substrate via an adhesive layer is not particularly limited, but for example, a device having a roll or a pressure plate having a laminating function, and the like. In particular,
Lamination can be performed by appropriately selecting a laminator, a calender roll, a compression molding machine, a rolling mill, or the like.
【0024】上記の如くしてコレステリック液晶性フィ
ルム面を接着剤層を介して支持基板に積層した後、第4
工程として第1工程で用いた回折素子基板をコレステリ
ック液晶性フィルムから除去する。コレステリック液晶
性フィルムから回折素子基板を除去する方法としては、
特に制限されるものではないが、例えば回折素子基板を
剥離除去する、または回折素子基板を溶解する、といっ
た方法等が挙げられる。剥離除去方法としては、例えば
回折素子基板のコーナー端部に粘着テープを貼り付けて
人為的に剥離する方法、ロール等を用いて機械的に剥離
する方法、構造材料全てに対する貧溶媒に浸漬した後に
機械的に剥離する方法、貧溶媒中で超音波をあてて剥離
する方法、回折素子基板とコレステリック液晶性フィル
ムとの熱膨張係数の差を利用して温度変化を与えて剥離
する方法、回折素子基板そのもの、または回折素子基板
上の回折パターン層を溶解除去する方法等を例示するこ
とができる。剥離性については、コレステリック液晶性
フィルムを形成している液晶材料の諸物性や回折素子基
板との密着性によって異なるため、その系にもっとも適
した方法を採用すべきである。After the cholesteric liquid crystal film surface is laminated on the support substrate via the adhesive layer as described above,
As a step, the diffraction element substrate used in the first step is removed from the cholesteric liquid crystal film. As a method of removing the diffraction element substrate from the cholesteric liquid crystalline film,
Although there is no particular limitation, for example, a method of peeling and removing the diffraction element substrate or dissolving the diffraction element substrate can be used. As the peeling removal method, for example, a method of sticking an adhesive tape to the corner end of the diffraction element substrate to artificially peel off, a method of mechanically peeling using a roll, etc., after immersing in a poor solvent for all structural materials Mechanical peeling method, method of peeling by applying ultrasonic wave in poor solvent, method of peeling by giving temperature change using difference in thermal expansion coefficient between diffraction element substrate and cholesteric liquid crystal film, diffraction element A method of dissolving and removing the substrate itself or the diffraction pattern layer on the diffraction element substrate can be exemplified. The releasability differs depending on the physical properties of the liquid crystal material forming the cholesteric liquid crystal film and the adhesion to the diffraction element substrate, and therefore, a method most suitable for the system should be adopted.
【0025】本発明では、以上説明した第1工程から第
4工程を経ることにより、回折素子基板の回折パターン
が接していたフィルムの少なくとも一部の領域に回折能
を示す領域を有したコレステリック液晶性フィルムを接
着剤層を介して支持基板上に得ることができる。ここで
回折能を示す領域とは、その領域を透過した光またはそ
の領域で反射された光が、幾何学的には影になる部分に
回り込むような効果を生じる領域を意味する。また回折
能を有する領域の有無は、例えばレーザー光等を前記領
域に入射し、直線的に透過または反射する光(0次光)
以外に、ある角度をもって出射する光(高次光)の有無
により確認することができる。また別法としては、原子
間力顕微鏡や透過型電子顕微鏡などで液晶層の表面形状
や断面形状を観察することにより前記領域が形成されて
いるか否か確認することができる。According to the present invention, the cholesteric liquid crystal having a region exhibiting diffractive power in at least a partial region of the film to which the diffraction pattern of the diffraction element substrate is in contact through the first to fourth steps described above. The conductive film can be obtained on the support substrate via the adhesive layer. Here, the region exhibiting the diffractive power means a region which produces an effect such that the light transmitted through the region or the light reflected by the region wraps around a portion which is geometrically shadow. The presence or absence of a region having diffraction ability is determined by, for example, light (zero-order light) that is incident on a laser beam or the like and is transmitted or reflected linearly.
In addition, it can be confirmed by the presence or absence of light (higher order light) emitted at a certain angle. Alternatively, whether or not the region is formed can be confirmed by observing the surface shape or cross-sectional shape of the liquid crystal layer using an atomic force microscope, a transmission electron microscope, or the like.
【0026】また本発明の製造方法によって得られるコ
レステリック液晶性フィルムの回折能を示す領域(回折
パターンが接していたフィルム面)の配向状態は、螺旋
軸方位が膜厚方向に一様に平行ではないコレステリック
配向、好ましくは螺旋軸方位が膜厚方向に一様に平行で
なく、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔ではな
いコレステリック配向を形成していることが望ましい。
またそれ以外の領域においては、通常のコレステリック
配向と同様の配向状態、すなわち螺旋軸方位が膜厚方向
に一様に平行で、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等
間隔な螺旋構造を形成していることが望ましい。In the cholesteric liquid crystal film obtained by the production method of the present invention, the orientation state of the region showing the diffractive ability (the film surface where the diffraction pattern was in contact) is such that the helical axis direction is uniformly parallel to the film thickness direction. It is desirable to form a cholesteric orientation that is not uniform, preferably the helical axis orientation is not uniformly parallel to the film thickness direction and the helical pitch is not evenly spaced in the film thickness direction.
In other regions, a helical structure in which the helical axis orientation is uniformly parallel to the film thickness direction and the helical pitch is uniformly spaced uniformly in the film thickness direction is the same as the normal cholesteric orientation. It is desirable to form.
【0027】さらに本発明の製造方法によって得られる
コレステリック液晶性フィルムにおいて、回折能を示す
領域が層状態として形成されている場合、回折能を示す
層(領域)の厚みとしては、コレステリック液晶性フィ
ルムの膜厚に対して通常50%以下、好ましくは30%
以下、さらに好ましくは10%以下の厚みを有する層状
態で形成されていることが望ましい。回折能を示す層
(領域)の厚さが50%を超えると、コレステリック液
晶相に起因する選択反射特性、円偏光特性等の効果が低
下する恐れがある。Further, in the cholesteric liquid crystalline film obtained by the production method of the present invention, when the region exhibiting the diffractive power is formed in a layer state, the thickness of the layer (region) exhibiting the diffractive power is determined by the cholesteric liquid crystalline film. 50% or less, preferably 30%,
Hereinafter, it is more preferable that the layer is formed in a layer state having a thickness of 10% or less. If the thickness of the layer (region) exhibiting the diffractive power exceeds 50%, the effects such as the selective reflection characteristics and the circular polarization characteristics due to the cholesteric liquid crystal phase may be reduced.
【0028】本発明では、第4工程において回折素子基
板を除去した後、コレステリック液晶性フィルムの表面
保護、強度増加、環境信頼性向上等の目的の為に第5工
程として、回折素子基板除去後のコレステリック液晶性
フィルム面に保護層を形成することができる。保護層と
しては、紫外線吸収性および/またはハードコート性を
有するものであれば特に限定されるものではない。例え
ば紫外線吸収剤およびハードコート剤を含有した保護層
形成材料をフィルム状物、シート状物、薄膜状物、板状
物に形成したものが挙げられる。また紫外線吸収剤を含
有した保護層形成材料からなる紫外線吸収性を有した保
護層(以下、紫外線吸収層)と、ハードコート剤を含有
した保護層形成材料からなるハードコート性を有した保
護層(以下、ハードコート層)との積層物を保護層とし
て用いることもできる。また一般に市販されている紫外
線カットフィルムとハードコートフィルムとの積層物を
保護層として用いることができる。また紫外線吸収層に
各種ハードコート剤を塗布して成膜した積層物も保護層
として用いることができる。ここで紫外線吸収層および
ハードコート層は、それぞれ2層以上から形成されても
よく、各層はそれぞれ接着剤層等を介して積層すること
ができる。In the present invention, after the diffraction element substrate is removed in the fourth step, the fifth step is performed after the removal of the diffraction element substrate for the purpose of protecting the surface of the cholesteric liquid crystal film, increasing the strength, and improving environmental reliability. A protective layer can be formed on the surface of the cholesteric liquid crystalline film. The protective layer is not particularly limited as long as it has an ultraviolet absorbing property and / or a hard coat property. For example, a material in which a protective layer-forming material containing an ultraviolet absorber and a hard coat agent is formed into a film, a sheet, a thin film, or a plate. Further, a protective layer having an ultraviolet absorbing property made of a protective layer forming material containing an ultraviolet absorbent (hereinafter, referred to as an ultraviolet absorbing layer) and a protective layer having a hard coating property made of a protective layer forming material containing a hard coat agent (Hereinafter, a hard coat layer) may be used as a protective layer. In addition, a laminate of a commercially available ultraviolet cut film and a hard coat film can be used as the protective layer. A laminate formed by applying various hard coat agents to the ultraviolet absorbing layer to form a film can also be used as the protective layer. Here, each of the ultraviolet absorbing layer and the hard coat layer may be formed of two or more layers, and each layer can be laminated via an adhesive layer or the like.
【0029】保護層形成材料としては、光透過性が高い
ものが望ましく、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ(4−メチル−ペンテン−1)、ポリスチレ
ン、アイオノマー、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタク
リレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、
ポリスルフォン、セルロース系樹脂等に紫外線吸収剤お
よび/またはハードコート剤を添加したものを用いるこ
とができる。また保護層としては、熱、光または電子線
硬化型の反応性接着剤に紫外線吸収剤および/またはハ
ードコート剤を添加した接着剤組成物を用いることもで
き、その接着剤組成物の硬化物を保護層とすることもで
きる。As the material for forming the protective layer, a material having high light transmittance is desirable. For example, polyethylene, polypropylene, poly (4-methyl-pentene-1), polystyrene, ionomer, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polyamide,
A material obtained by adding an ultraviolet absorber and / or a hard coat agent to polysulfone, a cellulose resin, or the like can be used. Further, as the protective layer, an adhesive composition obtained by adding an ultraviolet absorber and / or a hard coat agent to a heat, light or electron beam curing type reactive adhesive can be used, and a cured product of the adhesive composition can be used. Can be used as a protective layer.
【0030】紫外線吸収剤としては、保護層形成材料に
相溶または分散できるものであれば特に制限はなく、例
えばベンゾフェノン系化合物、サルシレート系化合物、
ベンゾトリアゾール系化合物、シュウ酸アニリド系化合
物、シアノアクリレート系化合物等の有機系紫外線吸収
剤、酸化セシウム、酸化チタン、酸化亜鉛等の無機系紫
外線吸収剤を用いることができる。なかでも紫外線吸収
効率が高いベンゾフェノン系化合物が好適に用いられ
る。また紫外線吸収剤は、1種単独または複数種添加す
ることができる。保護層中の紫外線吸収剤の配合割合
は、使用する保護層形成材料により異なるが、通常0.
1〜20重量%、好ましくは0.5〜10重量%であ
る。The ultraviolet absorber is not particularly limited as long as it is compatible or dispersible in the protective layer forming material. For example, a benzophenone compound, a salicylate compound,
Organic ultraviolet absorbers such as benzotriazole-based compounds, oxalic anilide-based compounds, and cyanoacrylate-based compounds, and inorganic ultraviolet absorbers such as cesium oxide, titanium oxide, and zinc oxide can be used. Among them, a benzophenone-based compound having high ultraviolet absorption efficiency is preferably used. In addition, one or more ultraviolet absorbers can be added. The blending ratio of the ultraviolet absorber in the protective layer varies depending on the material for forming the protective layer to be used.
It is 1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 10% by weight.
【0031】ハードコート剤としては、保護層形成材料
に相溶または分散できるものであれば特に制限はなく、
例えばオルガノポリシロキサン系、光硬化型樹脂系のア
クリルオリゴマー系、ウレタンアクリレート系、エポキ
シアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、熱硬
化型樹脂系のアクリル−シリコン系、またはセラミック
ス等の無機系化合物等を用いることができる。なかでも
成膜性等の観点からオルガノポリシロキサン系、光硬化
型樹脂系であるアクリルオリゴマー系のハードコート剤
が好適に用いられる。なおこれらのハードコート剤は、
無溶媒型、溶媒型のいずれであっても使用することがで
きる。The hard coat agent is not particularly limited as long as it is compatible or dispersible in the protective layer forming material.
For example, use of an inorganic compound such as an organopolysiloxane-based, photo-curable resin-based acrylic oligomer-based, urethane acrylate-based, epoxy acrylate-based, polyester acrylate-based, thermosetting resin-based acryl-silicone-based, or ceramics. Can be. Above all, an organopolysiloxane-based or photo-curable resin-based acrylic oligomer-based hard coat agent is preferably used from the viewpoint of film-forming properties and the like. These hard coat agents are
Either a solventless type or a solvent type can be used.
【0032】保護層形成材料には、紫外線吸収剤および
ハードコート剤の他に必要に応じてヒンダードアミンや
消光剤等の光安定剤、帯電防止剤、スベリ性改良剤、染
料、顔料、界面活性剤、微細なシリカやジルコニア等の
充填剤等の各種添加剤を配合することもできる。これら
各種添加剤の配合割合は、本発明の効果を損なわない範
囲であれば特に制限はないが、通常0.01〜10重量
%、好ましくは0.05〜5重量%である。The material for forming the protective layer includes, in addition to an ultraviolet absorber and a hard coat agent, if necessary, a light stabilizer such as a hindered amine or a quencher, an antistatic agent, a slipperiness improver, a dye, a pigment, a surfactant. Various additives such as fillers such as fine silica and zirconia can also be blended. The mixing ratio of these various additives is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but is usually 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight.
【0033】また保護層を構成する紫外線吸収層は、先
に説明した保護層形成材料に紫外線吸収剤、必要に応じ
て光安定剤等を適宜配合したものを用いて形成すること
ができる。さらに一般に市販されている紫外線カットフ
ィルム等を紫外線吸収層として本発明に用いることもで
きる。The ultraviolet absorbing layer constituting the protective layer can be formed using a material obtained by appropriately blending the above-described protective layer forming material with an ultraviolet absorbing agent and, if necessary, a light stabilizer. Further, a commercially available ultraviolet cut film or the like can be used as the ultraviolet absorbing layer in the present invention.
【0034】また保護層を構成するハードコート層は、
先に説明した保護層形成材料にハードコート剤、場合に
より各種添加剤を配合したものを用いて形成することが
できる。またハードコート層としては、上記ハードコー
ト剤を透明な支持フィルム上に塗布して形成したもので
あってもよい。透明な支持フィルムとしては、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、
ポリエーテルスルフォン、アモルファスポリオレフィ
ン、トリアセチルセルロース、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から形成されるフィ
ルムを挙げることができる。The hard coat layer constituting the protective layer is
The protective layer can be formed by using a material in which a hard coat agent and various additives are added to the protective layer forming material described above. The hard coat layer may be formed by applying the above hard coat agent on a transparent support film. As a transparent support film, polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate,
Examples include films formed from polyether sulfone, amorphous polyolefin, triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and the like.
【0035】紫外線吸収層とハードコート層とは接着剤
等を介して積層し、本発明でいう保護層とすることがで
きる。接着剤としては、熱、光または電子線硬化型の反
応性接着剤等を用いることができる。また接着剤として
紫外線吸収剤を含有したものを用い、別に用意したハー
ドコート層をコレステリック液晶性フィルムに積層する
ことにより保護層を形成することもできる。また接着剤
には必要に応じて染料、顔料、界面活性剤等を適宜添加
してもよい。The ultraviolet absorbing layer and the hard coat layer are laminated via an adhesive or the like, and can be used as the protective layer in the present invention. As the adhesive, a heat, light or electron beam curable reactive adhesive or the like can be used. The protective layer can also be formed by using an adhesive containing an ultraviolet absorber and laminating a separately prepared hard coat layer on the cholesteric liquid crystal film. Further, a dye, a pigment, a surfactant and the like may be appropriately added to the adhesive as needed.
【0036】さらにハードコート層としては、グラビア
インキ用ビヒクル樹脂等も好適に用いることができる。
グラビアインキ用ビヒクル樹脂としては、例えばニトロ
セルロース、エチルセルロース、ポリアミド樹脂、塩化
ビニル、塩素化ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリウ
レタン、ポリエステル等が挙げられる。またグラビアイ
ンキ用ビヒクル樹脂中に接着性向上や皮膜強度向上の為
に、例えばエステルガム、ダンマルガム、マレイン酸樹
脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、キ
シレン樹脂、テルペン樹脂、石油樹脂等のハードレジン
を配合してもよい。Further, as the hard coat layer, a vehicle resin for gravure ink or the like can be preferably used.
Examples of the gravure ink vehicle resin include nitrocellulose, ethylcellulose, polyamide resin, vinyl chloride, chlorinated polyolefin, acrylic resin, polyurethane, and polyester. In addition, hard resins such as ester gum, dammar gum, maleic resin, alkyd resin, phenol resin, ketone resin, xylene resin, terpene resin, petroleum resin, etc. are used in the gravure ink vehicle resin in order to improve adhesion and film strength. May be blended.
【0037】またハードコート層の構成は、要求される
耐候性等に応じてハードコート層1層または複合層にす
ることができる。複合層としては、例えばオルガノポリ
シロキサンを含むハードコート層、光硬化型樹脂を含む
ハードコート層、熱硬化型樹脂を含むハードコート層、
無機化合物を含むハードコート層等、それぞれを組み合
わせて2層以上からなる複合層をハードコート層として
用いることもできる。The structure of the hard coat layer can be a single hard coat layer or a composite layer depending on the required weather resistance and the like. As the composite layer, for example, a hard coat layer containing an organopolysiloxane, a hard coat layer containing a photocurable resin, a hard coat layer containing a thermosetting resin,
A composite layer composed of two or more layers, such as a hard coat layer containing an inorganic compound, may be used as the hard coat layer.
【0038】さらにハードコート性の度合い、すなわち
硬度としては偏光回折素子を構成する材質により一概に
決定できないが、JIS L 0849記載の試験法に
準じて評価を行った場合、変色の判定基準として少なく
とも3以上、好ましくは4以上であることが望ましい。Further, the degree of the hard coat property, that is, the hardness cannot be unconditionally determined depending on the material constituting the polarization diffraction element. However, when the evaluation is carried out according to the test method described in JIS L0849, at least as a criterion of the discoloration, It is desirable that the number be 3 or more, preferably 4 or more.
【0039】回折素子基板を除去したコレステリック液
晶性フィルム面に形成される保護層、また保護層を構成
する紫外線吸収層およびハードコート層の成膜法は、通
常ロールコート法、ディッピング法、グラビアコート
法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート
法、プリント法等の公知の方法を採用することができ
る。これら方法によりコレステリック液晶性フィルム
上、または支持フィルム上に成膜した後、使用した保護
層形成材料に応じた後処理を施すことにより保護層を形
成することができる。また紫外線吸収層とハードコート
層との複合層からなる保護層の形成方法としては、例え
ば紫外線吸収層に直接ハードコート剤を塗布形成する方
法、接着剤等を介して積層する方法等が挙げられる。The protective layer formed on the cholesteric liquid crystalline film surface from which the diffraction element substrate has been removed, and the ultraviolet absorbing layer and the hard coat layer constituting the protective layer are generally formed by a roll coating method, a dipping method, a gravure coating method, or the like. Known methods such as a method, a bar coating method, a spin coating method, a spray coating method, and a printing method can be employed. After forming a film on a cholesteric liquid crystalline film or a supporting film by these methods, a protective layer can be formed by performing a post-treatment according to the protective layer forming material used. Examples of a method for forming a protective layer composed of a composite layer of an ultraviolet absorbing layer and a hard coat layer include, for example, a method in which a hard coating agent is applied directly to the ultraviolet absorbing layer, a method in which the ultraviolet absorbing layer is laminated via an adhesive, and the like. .
【0040】保護層の膜厚は、紫外線吸収性およびハー
ドコート性のそれぞれが求められる性能に応じて異なる
ため一概には言えないが、通常0.1〜100μm、好
ましくは1〜50μmである。また保護層が紫外線吸収
層およびハードコート層との複合層から形成される場合
も、各層の全膜厚が上記範囲に入ることが望ましい。The thickness of the protective layer cannot be unconditionally determined because it depends on the required performance of the ultraviolet absorbing property and the hard coat property, but it is usually 0.1 to 100 μm, preferably 1 to 50 μm. Also, when the protective layer is formed of a composite layer with an ultraviolet absorbing layer and a hard coat layer, the total thickness of each layer is preferably within the above range.
【0041】本発明の製造方法によって得られるコレス
テリック液晶性フィルムは、第4工程を経ることにより
得られる形態1(コレステリック液晶性フィルム/接着
剤層/支持基板)、また形態1に保護層を形成した形態
2(保護層/コレステリック液晶性フィルム/接着剤層
/支持基板)の構成で偏光回折素子として利用すること
ができる。またコレステリック液晶性フィルムが、ある
程度の自己支持性を有するものであれば形態1や形態2
から支持基板を除去した形態で偏光回折素子として利用
することができる。The cholesteric liquid crystalline film obtained by the production method of the present invention has the form 1 (cholesteric liquid crystalline film / adhesive layer / support substrate) obtained through the fourth step, and a protective layer formed on form 1. In the configuration of Embodiment 2 (protective layer / cholesteric liquid crystalline film / adhesive layer / supporting substrate), it can be used as a polarization diffraction element. If the cholesteric liquid crystal film has a certain degree of self-supporting properties, the first and second aspects may be used.
It can be used as a polarization diffraction element in a form in which the support substrate is removed from.
【0042】以上説明した本発明の製造方法によって得
られるコレステリック液晶性フィルムは、回折光が円偏
光性を有するという、従来の光学部材には無い特異な効
果を有する。この効果により、例えばエリプソメーター
のような偏光を必要とする分光光学機器に用いることに
より、光の利用効率を極めて高くすることが可能とな
る。従来の偏光を必要とする分光光学機器では、光源よ
り発した光を回折格子やプリズム等の分光素子を用いて
波長ごとに分光した後に偏光子を透過させる、または偏
光子を透過させた後に分光する必要があり偏光子が必須
であった。この偏光子は、入射した光の約50%を吸収
してしまい、また界面での反射が生じるために光の利用
効率が極めて悪いといった問題があったが、本発明の製
造方法によって得られるコレステリック液晶性フィルム
を用いることにより光の利用効率を極めて高く、理論的
には約100%利用することが可能となる。また本発明
の製造方法によって得られるコレステリック液晶性フィ
ルムは、通常の偏光板を用いることによって容易に回折
光の透過および遮断をコントロールすることが可能であ
る。通常、偏光性を有していない回折光では、どのよう
な偏光板と組み合わせても完全に遮断することはできな
い。すなわち本発明の製造方法によって得られるコレス
テリック液晶性フィルムでは、例えば右偏光性を有する
回折光は、左円偏光板を用いた時にのみ完全に遮断する
ことができ、それ以外の偏光板を用いても完全な遮断を
実現することができないものである。このような効果を
有することから、例えば観察者が偏光板越しに回折像を
観察する環境において、偏光板の状態を変化させること
によって、回折像を暗視野から突然浮かび上がらせた
り、また突然消失させたりすることが可能となる。The cholesteric liquid crystalline film obtained by the above-described production method of the present invention has a unique effect that the diffracted light has a circular polarization property, which is not possible with conventional optical members. Due to this effect, it is possible to extremely increase the light use efficiency by using, for example, a spectroscopic optical device that requires polarized light, such as an ellipsometer. Conventional spectroscopic optical devices that require polarized light use a diffraction element such as a diffraction grating or prism to separate the light emitted from the light source for each wavelength and then transmit the light through the polarizer, or transmit the light through the polarizer and then separate the light. It was necessary to have a polarizer. This polarizer has a problem that it absorbs about 50% of the incident light, and has a problem that the light utilization efficiency is extremely poor due to reflection at the interface. However, the cholesteric obtained by the production method of the present invention. The use efficiency of light is extremely high by using a liquid crystal film, and it is theoretically possible to use about 100%. Further, the transmission and blocking of diffracted light can be easily controlled in the cholesteric liquid crystalline film obtained by the production method of the present invention by using a normal polarizing plate. Normally, diffracted light having no polarization cannot be completely blocked by any combination of polarizing plates. That is, in the cholesteric liquid crystal film obtained by the production method of the present invention, for example, a right-polarized diffracted light can be completely blocked only when a left circularly polarizing plate is used, and by using other polarizing plates. Cannot achieve complete shut-off. Because of such an effect, for example, in an environment in which an observer observes a diffraction image through a polarizing plate, by changing the state of the polarizing plate, the diffraction image suddenly emerges from the dark field, or suddenly disappears. It becomes possible.
【0043】以上のように本発明の製造方法によって得
られるコレステリック液晶性フィルムは、新たな回折機
能素子として応用範囲は極めて広く、種々の光学用素子
や光エレクトロニクス素子、装飾用部材、偽造防止用素
子等として使用することができる。As described above, the cholesteric liquid crystal film obtained by the production method of the present invention has a very wide range of applications as a new diffractive function element, and various optical elements, optoelectronic elements, decorative members, anti-counterfeiting elements, etc. It can be used as an element or the like.
【0044】具体的に光学用素子や光エレクトロニクス
素子としては、例えば透明かつ等方なフィルム、例えば
フジタック(富士写真フィルム社製)、コニカタック
(コニカ社製)などのトリアセチルセルロースフィル
ム、TPXフィルム(三井化学社製)、アートンフィル
ム(日本合成ゴム社製)、ゼオネックスフィルム(日本
ゼオン社製)、アクリプレンフィルム(三菱レーヨン社
製)等を第3工程の支持基板として利用して偏光回折素
子(コレステリック液晶性フィルム/接着剤層/支持基
板)を得ることにより様々な光学用途への展開を図るこ
とが可能である。例えば本発明の偏光回折素子をTN
(twisted nematic)−LCD(Liq
uid Crystal Display)、STN
(Super Twisted Nematic)−L
CD、ECB(ElectricallyContro
lled Birefringence)−LCD、O
MI(Optical Mode Interfere
nce)−LCD、OCB(Optically Co
mpensated Birefringence)−
LCD、HAN(Hybrid Aligned Ne
matic)−LCD、IPS(In Plane S
witching)−LCD等の液晶ディスプレーに備
えることによって色補償および/または視野角改良され
た各種LCDを得ることができる。また当該偏光回折素
子を上記したように分光された偏光を必要とする分光光
学機器、回折現象により特定の波長を得る偏光光学素
子、光学フィルター、円偏光板、光拡散板等として用い
ることも可能であり、さらに1/4波長板と組み合わせ
ることによって直線偏光板を得ることもできる等、光学
用素子や光エレクトロニクス素子として従来にない光学
効果を発現しうる様々な光学部材を提供することができ
る。Specific examples of the optical element and the optoelectronic element include transparent and isotropic films, for example, triacetylcellulose films such as Fujitac (manufactured by Fuji Photo Film) and Konikatac (manufactured by Konica), and TPX films. Polarization diffraction using Arton Film (manufactured by Mitsui Chemicals), Arton Film (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.), ZEONEX Film (manufactured by Nippon Zeon), Acryprene Film (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), etc. By obtaining the element (cholesteric liquid crystal film / adhesive layer / support substrate), it is possible to develop it for various optical applications. For example, the polarization diffraction element of the present invention is TN
(Twisted nematic) -LCD (Liq
uid Crystal Display), STN
(Super Twisted Nematic) -L
CD, ECB (Electrically Contro
lled Birefringence)-LCD, O
MI (Optical Mode Interfere)
nce) -LCD, OCB (Optically Co.)
mpensated Birefringence)-
LCD, HAN (Hybrid Aligned Ne)
magnetic) -LCD, IPS (In Plane S)
By providing a liquid crystal display such as a switching-LCD, various LCDs with improved color compensation and / or improved viewing angle can be obtained. Further, the polarization diffraction element can be used as a spectroscopic optical device that requires polarized light separated as described above, a polarization optical element that obtains a specific wavelength by a diffraction phenomenon, an optical filter, a circularly polarizing plate, a light diffusion plate, and the like. In addition, it is possible to provide various optical members that can exhibit an optical effect that has not existed conventionally as an optical element or an optoelectronic element, such as obtaining a linear polarizing plate by combining with a quarter-wave plate. .
【0045】装飾用部材としては、回折能による虹色呈
色効果とコレステリック液晶による色鮮やかな呈色効果
等を併せ持った新たな意匠性フィルムをはじめ様々な意
匠性成形材料を得ることができる。また薄膜化できるこ
とから既存製品等に添付する、一体化する等の方法によ
って、他の類似製品との差別化にも大きく貢献すること
が期待できる。例えば、意匠性のある回折パターンを組
み込んだコレステリック液晶性フィルムをガラス窓等に
張り付ける、または第3工程における支持基板としてガ
ラス窓等を用いることにより、外部からはその視角によ
って前記回折パターンを伴ったコレステリック液晶特有
の選択反射が異なった色に見え、ファッション性に優れ
たものとなる。また明るい外部からは内部が見え難く、
それにもかかわらず内部からは外部の視認性がよい窓と
することができる。As the decorative member, various design molding materials can be obtained, including a new design film having both a rainbow color effect by diffractive power and a colorful color effect by cholesteric liquid crystal. In addition, since it can be made into a thin film, it can be expected to greatly contribute to differentiation from other similar products by a method of attaching it to an existing product or the like or integrating it. For example, by attaching a cholesteric liquid crystal film incorporating a designable diffraction pattern to a glass window or the like, or by using a glass window or the like as a support substrate in the third step, the diffraction pattern accompanies the view angle from the outside. The selective reflection peculiar to the cholesteric liquid crystal looks different colors, and it is excellent in fashionability. Also, the inside is hard to see from the bright outside,
Nevertheless, a window with good external visibility can be provided from the inside.
【0046】偽造防止用素子としては、回折素子および
コレステリック液晶のそれぞれの偽造防止効果を併せ持
った新たな偽造防止フィルム、シール、ラベル等として
用いることができる。具体的には本発明の第3工程にお
ける支持基板として、例えば自動車運転免許証、身分証
明証、パスポート、クレジットカード、プリペイドカー
ド、各種金券、ギフトカード、有価証券等のカード基
板、台紙等を用いることによって、本発明の製造方法に
よって得られる一部に回折能を示す領域を有するコレス
テリック液晶性フィルムをカード基板、台紙等と一体化
するまたは一部に設ける、具体的には貼り付ける、埋め
込む、紙類に織り込むことができる。また本発明の製造
方法によって得られるコレステリック液晶性フィルム
は、回折能を示す領域がコレステリック液晶性フィルム
内に形成されたものであり、さらにコレステリック液晶
の波長選択反射性、円偏光選択反射性、色の視角依存
性、コレステリックカラーの美しい色を呈する効果を併
せ持ったものである。したがって本発明の製造方法によ
って得られる一部に回折能を示す領域を有するコレステ
リック液晶性フィルムを偽造防止用素子として用いた場
合には、当該偽造防止用素子の偽造が困難であり、より
具体的には回折能を示す領域をフィルム内に有するコレ
ステリック液晶性フィルムの偽造は極めて困難であると
いえる。また偽造防止効果とあわせて、回折素子の虹色
呈色効果、コレステリック液晶の色鮮やかな呈色効果を
有することから意匠性にも優れたものである。これらの
ことから本発明の製造方法によって得られるコレステリ
ック液晶性フィルムは、偽造防止用素子として非常に好
適である。The anti-counterfeit element can be used as a new anti-counterfeit film, seal, label, etc. having both the anti-counterfeit effect of the diffraction element and the cholesteric liquid crystal. Specifically, as the support substrate in the third step of the present invention, for example, a card substrate such as a car driver's license, an identification card, a passport, a credit card, a prepaid card, various cash vouchers, a gift card, securities, a mount, or the like is used. By doing so, the cholesteric liquid crystal film having a region exhibiting diffractive ability in a part obtained by the production method of the present invention is integrated with or partially provided with a card substrate, a mount, or the like, specifically, affixed, embedded, Can be woven into paper. The cholesteric liquid crystal film obtained by the production method of the present invention has a region exhibiting diffractive ability formed in the cholesteric liquid crystal film, and further has a wavelength-selective reflectivity, a circularly-polarized light selective reflectivity, and a color of the cholesteric liquid crystal. And the effect of exhibiting a beautiful cholesteric color. Therefore, when a cholesteric liquid crystal film having a region exhibiting diffractive ability in a part obtained by the production method of the present invention is used as an anti-counterfeit element, it is difficult to forge the anti-counterfeit element, and more specifically. It can be said that it is extremely difficult to forge a cholesteric liquid crystal film having a region exhibiting diffractive power in the film. In addition to the anti-counterfeiting effect, it also has an iridescent color effect of the diffractive element and a vivid color effect of the cholesteric liquid crystal, and thus has excellent design properties. From these facts, the cholesteric liquid crystal film obtained by the production method of the present invention is very suitable as a forgery prevention element.
【0047】これらの用途はほんの一例であり、本発明
の製造方法によって得られる一部に回折能を示す領域を
有するコレステリック液晶性フィルムは、従来、回折素
子単体、通常のコレステリック配向を固定化したコレス
テリック配向フィルム単体が使用されている各種用途
や、新たな光学的効果を発現することが可能であること
等から前記用途以外の様々な用途にも応用展開が可能で
ある。These applications are only examples, and a cholesteric liquid crystal film partially having a region exhibiting a diffractive ability obtained by the production method of the present invention has been conventionally used as a diffraction element alone or a fixed cholesteric alignment. Since various applications in which the cholesteric alignment film alone is used, and a new optical effect can be exhibited, it can be applied to various applications other than the above applications.
【0048】[0048]
【実施例】以下に実施例について述べるが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。EXAMPLES Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
【0049】(参考例1)芳香族系液晶ポリエステルの
合成 テレフタル酸49mmol,メチルヒドロキノン24m
mol,カテコール25mmol,(R)−2−メチル
−1,4−ブタンジオール1.7mmolおよび酢酸ナ
トリウム100mgを用いて窒素雰囲気下で、180℃
で1時間、200℃で1時間、250℃で1時間と段階
状に昇温しながら重縮合を行った。ついで窒素を流しな
がら250℃で1時間重縮合を続け、さらに減圧下同温
度で1時間重縮合を行った。得られたポリマーをテトラ
クロロエタンに溶解後、メタノールで再沈澱を行い、精
製ポリマー(芳香族系液晶ポリエステル)を得た。Reference Example 1 Synthesis of Aromatic Liquid Crystalline Polyester 49 mmol of terephthalic acid, 24 m of methylhydroquinone
mol, 25 mmol of catechol, 1.7 mmol of (R) -2-methyl-1,4-butanediol and 100 mg of sodium acetate under a nitrogen atmosphere at 180 ° C.
For 1 hour, at 200 ° C. for 1 hour, and at 250 ° C. for 1 hour to carry out polycondensation while increasing the temperature stepwise. Then, the polycondensation was continued at 250 ° C. for 1 hour while flowing nitrogen, and the polycondensation was further performed at the same temperature under reduced pressure for 1 hour. After dissolving the obtained polymer in tetrachloroethane, reprecipitation was performed with methanol to obtain a purified polymer (aromatic liquid crystal polyester).
【0050】得られたポリマーの対数粘度は0.144
dl/g(ウベローデ型粘度計を用い、フェノール/テ
トラクロロエタン=60/40(重量比)溶媒中、濃度
0.5g/100ml,30℃での測定値)、ガラス転
移点は85℃(PERKIN-ELMERDSC 7にて測定)であっ
た。The logarithmic viscosity of the obtained polymer is 0.144.
dl / g (measured in a phenol / tetrachloroethane = 60/40 (weight ratio) solvent at a concentration of 0.5 g / 100 ml at 30 ° C. using a Ubbelohde viscometer) and a glass transition point of 85 ° C. (PERKIN- ELMERDSC 7).
【0051】(実施例1)参考例1で得られた芳香族系
液晶ポリエステルのN−メチル−2−ピロリドン溶液
(20重量%)を、ナイロン布でラビング処理したブレ
ーズド回折格子(AJ41025:エドモンドサイエン
ティフィック・ジャパン(株)製品)上にスピンコート
法で製膜し、60℃のホットプレート上で20分乾燥
後、200℃10分間熱処理したところ、表面が金色の
鏡面反射を呈する膜を有する回折格子が得られた。Example 1 A blazed diffraction grating (AJ41025: Edmund Scientific) obtained by rubbing an N-methyl-2-pyrrolidone solution (20% by weight) of the aromatic liquid crystal polyester obtained in Reference Example 1 with a nylon cloth. (Tific Japan Co., Ltd. product), spin-coated, dried on a hot plate at 60 ° C. for 20 minutes, and then heat-treated at 200 ° C. for 10 minutes. The surface has a golden mirror-reflective film. A diffraction grating was obtained.
【0052】ついで金色の反射を呈する表面上に、市販
のアクリル系光硬化型接着剤をバーコーターで厚さ5μ
mとなるように塗布し、その上にトリアセチルセルロー
スフィルムをラミネーターで積層後、紫外線照射して硬
化させてから、ブレーズド回折格子と金色の反射を呈す
る膜(芳香族系液晶ポリエステルの層)との界面から剥
離してコレステリック液晶性フィルムを有する積層体を
得た。Then, a commercially available acrylic photo-curing adhesive was applied on the surface exhibiting the golden reflection with a bar coater to a thickness of 5 μm.
m, and then a triacetyl cellulose film is laminated thereon by a laminator, cured by irradiating with ultraviolet light, and then a blazed diffraction grating and a film exhibiting golden reflection (a layer of aromatic liquid crystal polyester). To obtain a laminate having a cholesteric liquid crystalline film.
【0053】得られた積層体には、回折パターンに起因
する虹色とコレステリック液晶に特有の選択反射とが明
瞭に認められた。また該積層体を日本分光(株)製紫外
可視近赤外分光光度計V−570にて透過スペクトルを
測定したところ、中心波長が約600nm、選択反射波
長帯域幅が約100nmの選択反射を示すことがわかっ
た。さらに該積層体の液晶層部分の配向状態の偏光顕微
鏡観察および液晶層断面の透過型電子顕微鏡観察をした
ところ、コレステリック相における螺旋軸方位が膜厚方
向に一様に平行ではなく、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に
一様に等間隔ではないコレステリック配向が液晶層の表
面領域に形成されていることが確認された。In the obtained laminate, iridescent color caused by the diffraction pattern and selective reflection peculiar to the cholesteric liquid crystal were clearly recognized. When the transmission spectrum of the laminated body was measured with an ultraviolet-visible-near-infrared spectrophotometer V-570 manufactured by JASCO Corporation, it showed selective reflection with a center wavelength of about 600 nm and a selective reflection wavelength bandwidth of about 100 nm. I understand. Furthermore, when the alignment state of the liquid crystal layer portion of the laminate was observed with a polarizing microscope and the cross section of the liquid crystal layer was observed with a transmission electron microscope, the helical axis orientation in the cholesteric phase was not uniformly parallel to the film thickness direction, and the helical pitch was It was confirmed that cholesteric alignments not uniformly spaced in the film thickness direction were formed in the surface region of the liquid crystal layer.
【0054】ついで、得られた積層体の液晶層側表面
に、リポキシSP−1509(昭和高分子(株)製商品
名)に微細シリカ(日本アエロジル(株)製、アエロジ
ルR812(商品名))5重量%、紫外線吸収剤Cya
sorbUV−24(サイテック社製)5重量%および
4重量%のルシリンTPO(BASF社商品名)を混合
したイソプロピルアルコールの20重量%溶液をバーコ
ーターで厚さ5μmとなるように塗布し乾燥後、塗布面
にシリコーン離型層付きポリエチレンテレフタレートフ
ィルムを卓上ラミネーターを用いて貼り合わせ、紫外線
照射し、接着剤を硬化させた後、ポリエチレンテレフタ
レートフィルムの端部を手で持ち、180°方向にコレ
ステリック液晶層との界面で剥離させ、表面に保護層を
有するコレステリック液晶性フィルムが得られた。この
フィルムにも回折パターンに起因する虹色とコレステリ
ック液晶に特有の選択反射とが明瞭に認められ、その状
態に保護層形成前と何の変化も認められなかった。Then, on the liquid crystal layer side surface of the obtained laminate, lipoxy SP-1509 (trade name, manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) and fine silica (Aerosil R812, trade name, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 5% by weight, UV absorber Cya
A 20% by weight solution of isopropyl alcohol mixed with 5% by weight of sorbUV-24 (manufactured by Scitech) and 4% by weight of lucirin TPO (trade name of BASF) was applied by a bar coater to a thickness of 5 μm and dried. A polyethylene terephthalate film with a silicone release layer is bonded to the application surface using a desktop laminator, irradiated with ultraviolet light, and the adhesive is cured. After holding the edge of the polyethylene terephthalate film by hand, the cholesteric liquid crystal layer is oriented in the 180 ° direction. And a cholesteric liquid crystal film having a protective layer on the surface was obtained. Also in this film, iridescence caused by the diffraction pattern and selective reflection peculiar to the cholesteric liquid crystal were clearly recognized, and no change was observed in the state before the formation of the protective layer.
【0055】(参考例2)アクリロイル基結合液晶化合
物(1)の合成 蒸留精製したテトラヒドロフラン180gに、4−(6
−アクリロイロキシヘキシルオキシ)安息香酸151.
3g(518mmol)と2,6−ジターシャリブチル
−4−メチルフェノール1.5gを溶解したものに、ジ
イソプロピルエチルアミン70.1g(543mmo
l)を加えた溶液を、メタンスルホニルクロリド62.
1g(543mmol)のテトラヒドロフラン溶液中を
−10℃に冷却した中に攪拌しながら30分かけて滴下
した。滴下終了後、該反応液を0℃まで昇温してさらに
15分攪拌した後、メチルヒドロキノン29.87g
(246mmol)のテトラヒドロフラン溶液を滴下し
た。その後反応液を15分攪拌した後、さらに4−ジメ
チルアミノピリジン3.0g(25mmol)をトリエ
チルアミン62.4g(617mmol)に溶解したも
のを滴下した。滴下後、反応液を0℃で1時間攪拌、さ
らに室温に昇温して5時間攪拌下反応を行った。反応終
了後、反応液を1000mlの酢酸エチルで希釈し、抽
出、脱水、乾燥後、ロータリーエバポレーターにより濃
縮してメチルヒドロキノン ビス(4−(6−アクリロ
イロキシオヘキシルオキシ)安息香酸)エステルを粗生
成物として得た。該粗生成物を酢酸エチル/メタノール
により再結晶することによりメチルヒドロキノン ビス
(4−(6−アクリロイロキシオヘキシルオキシ)安息
香酸)エステル(アクリロイル基結合液晶化合物
(1))146.9gを白色結晶として得た(収率8
5.2%)。該化合物(1)のGPCによる純度は9
8.7%であった。GPCは溶出溶媒としてテトラヒド
ロフランを用い、高速GPC用充填カラム(TSKge
l G−1000HXL)を装着した東ソー製GPC分
析装置CCP&8000(CP−8000、CO−80
00、UV−8000)により行った。また、該化合物
(1)は偏光顕微鏡下ホットステージ上で観察すると、
室温では結晶相、85℃付近でネマチック相に転移し、
さらに加熱すると115℃付近で等方相となった。(Reference Example 2) Synthesis of acryloyl group-bonded liquid crystal compound (1) To 180 g of distilled and purified tetrahydrofuran was added 4- (6).
-Acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid 151.
3 g (518 mmol) and 1.5 g of 2,6-ditert-butyl-4-methylphenol were dissolved in 70.1 g (543 mmol) of diisopropylethylamine.
l) was added to methanesulfonyl chloride.
A solution of 1 g (543 mmol) in tetrahydrofuran was added dropwise over 30 minutes with stirring while cooling to -10 ° C. After completion of the dropwise addition, the temperature of the reaction solution was raised to 0 ° C., and the mixture was further stirred for 15 minutes.
(246 mmol) in tetrahydrofuran was added dropwise. Thereafter, the reaction solution was stirred for 15 minutes, and then a solution of 3.0 g (25 mmol) of 4-dimethylaminopyridine dissolved in 62.4 g (617 mmol) of triethylamine was added dropwise. After the dropwise addition, the reaction solution was stirred at 0 ° C. for 1 hour, further heated to room temperature, and reacted under stirring for 5 hours. After the completion of the reaction, the reaction solution was diluted with 1000 ml of ethyl acetate, extracted, dehydrated, dried, and concentrated by a rotary evaporator to give methylhydroquinone bis (4- (6-acryloyloxyoxyhexyloxy) benzoate) ester as a crude product. Obtained as a product. The crude product was recrystallized from ethyl acetate / methanol to give 146.9 g of methylhydroquinone bis (4- (6-acryloyloxyoxyhexyloxy) benzoic acid) ester (acryloyl group-bonded liquid crystal compound (1)) as white crystals. (Yield 8
5.2%). The compound (1) had a purity of 9 by GPC.
It was 8.7%. GPC uses tetrahydrofuran as an elution solvent, and is a packed column for high-speed GPC (TSKge).
l GPC analyzer CCP & 8000 (CP-8000, CO-80) manufactured by Tosoh equipped with G-1000HXL
00, UV-8000). When the compound (1) is observed on a hot stage under a polarizing microscope,
Transforms into a crystalline phase at room temperature, a nematic phase around 85 ° C,
When it was further heated, it became an isotropic phase at around 115 ° C.
【0056】(参考例3)アクリロイル基結合化合物
(2)の合成 参考例2と同様の手法を用い、4−(6−アクリロイロ
キシオヘキシルオキシ)安息香酸32.5g(111m
mol)、4−シアノフェノール12.6g(106m
mol)から34.8gの4−シアノフェノール 4−
(6−アクリロイロキシオヘキシルオキシ)安息香酸エ
ステル(アクリロイル基結合化合物(2)、収率84
%)を得た。該化合物(2)のGPCによる純度は9
9.3%であった。Reference Example 3 Synthesis of Acryloyl Group-Binding Compound (2) Using the same method as in Reference Example 2, 32.5 g of 4- (6-acryloyloxyoxyhexyloxy) benzoic acid (111 m
mol), 12.6 g of 4-cyanophenol (106 m
mol) to 34.8 g of 4-cyanophenol 4-
(6-Acryloyloxyhexyloxy) benzoic acid ester (acryloyl group-binding compound (2), yield: 84
%). The compound (2) had a purity of 9 by GPC.
It was 9.3%.
【0057】(実施例2)上述の参考例2で得たアクリ
ロイル基結合液晶性化合物(1)7.0g、参考例3で
得たアクリロイル基結合化合物(2)1.07gおよび
キラルドーパント液晶S−811(ロディック社製)
1.93gを、N−メチル−2−ピロリドン90gに溶
解した。さらにフッ素系界面活性剤S−383(旭硝子
(株)製)を1.5mg添加した溶液を、1mm厚ガラ
ス板に貼り着けた表面をナイロン布でラビング処理した
透過型回折格子フィルム(AJ40267:エドモンド
サイエンティフィック・ジャパン(株)製品)上にバー
コーターを用いて塗布し、60℃に設定したクリーンオ
ーブンに投入し20分乾燥を行った後、さらに80℃に
設定したオーブン中で10分熱処理し、その温度から約
1℃/分で50℃まで冷却することにより液晶層のコレ
ステリック配向を完了させた。(Example 2) 7.0 g of the acryloyl group-bonded liquid crystal compound (1) obtained in Reference Example 2 described above, 1.07 g of the acryloyl group-bonded compound (2) obtained in Reference Example 3, and the chiral dopant liquid crystal S -811 (Rodick)
1.93 g was dissolved in 90 g of N-methyl-2-pyrrolidone. In addition, a transmission type diffraction grating film (AJ40267: Edmond) in which a solution containing 1.5 mg of a fluorosurfactant S-383 (produced by Asahi Glass Co., Ltd.) was attached to a 1 mm thick glass plate and the surface was rubbed with a nylon cloth. (Scientific Japan Co., Ltd. product) using a bar coater, put into a clean oven set at 60 ° C., dry for 20 minutes, and then heat-treat in an oven set at 80 ° C. for 10 minutes Then, the cholesteric alignment of the liquid crystal layer was completed by cooling from that temperature to 50 ° C. at about 1 ° C./min.
【0058】熱処理後、液晶層の塗布された前記回折格
子フィルムをオーブンからとりだし室温まで冷却し、室
温にて電子線(EB)照射を行った。EB照射は、アイ
エレクトロンビーム社製のEB照射装置を用い、室温
下、酸素濃度0.10%の雰囲気において、加速電圧3
0kVにて照射を行った。照射後の液晶層は硬化してお
り、その表面硬度は鉛筆硬度にしてH〜2H程度であっ
た。また、同フィルムの一部をガラス板より切り取り、
日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570
にて透過スペクトルを測定したところ、約680nm付
近に選択反射に由来する透過光低下領域があった。After the heat treatment, the diffraction grating film coated with the liquid crystal layer was taken out of the oven, cooled to room temperature, and irradiated with an electron beam (EB) at room temperature. The EB irradiation was performed using an EB irradiation apparatus manufactured by Eye Electron Beam, at room temperature, in an atmosphere with an oxygen concentration of 0.10%, and at an acceleration voltage of 3
Irradiation was performed at 0 kV. The liquid crystal layer after the irradiation was hardened, and the surface hardness was about H to 2H in terms of pencil hardness. Also, cut a part of the film from the glass plate,
Ultraviolet-visible-near-infrared spectrophotometer V-570 manufactured by JASCO Corporation
As a result of measuring the transmission spectrum, there was a transmitted light reduction region derived from selective reflection at about 680 nm.
【0059】ついで、液晶層面にUV硬化型接着剤であ
るアロニックスUV−3630(東亞合成(株)製品)
を塗布し、塗布面に小型ラミネーターを用いてトリアセ
チルセルロースフィルムを積層し、紫外線照射により硬
化させた。回折格子フィルムを貼り着けていたガラス板
を除去してから、回折格子フィルムをコレステリック配
向した液晶層面から180°方向に静かに剥離して、コ
レステリック液晶性フィルムの積層体を得た。Next, Aronix UV-3630 (product of Toagosei Co., Ltd.) which is a UV-curable adhesive is applied to the liquid crystal layer surface.
Was applied, a triacetyl cellulose film was laminated on the application surface using a small laminator, and cured by irradiation with ultraviolet light. After removing the glass plate to which the diffraction grating film was attached, the diffraction grating film was gently peeled in the 180 ° direction from the cholesteric-aligned liquid crystal layer surface to obtain a cholesteric liquid crystal film laminate.
【0060】得られた積層体は、回折パターンに起因す
る虹色とコレステリック液晶に特有の選択反射とが明瞭
に認められた。またコレステリック液晶層の配向状態を
偏光顕微鏡観察および液晶層断面の透過型電子顕微鏡観
察をしたところ、コレステリック相における螺旋軸方位
が膜厚方向に一様に平行ではなく、かつ螺旋ピッチが膜
厚方向に一様に等間隔ではないコレステリック配向が液
晶層の表面領域に形成されていることが確認された。ま
た該積層体に垂直にHe−Neレーザー(波長632.
8nm)を入射したところ、0゜および約±36゜の出
射角にレーザー光が観察された。さらに偏光特性を確認
するために、通常の室内照明下に得られた積層体をお
き、左円偏光板(左円偏光のみ透過)を介して観察した
ところ、虹色の反射回折光が観察され、偏光板なしで観
察した場合の明るさとほぼ同じであった。これに対し右
円偏光板(右円偏光のみ透過)を介して観察したとこ
ろ、暗視野となり、虹色の反射回折光は観察されなかっ
た。以上のことより、得られた積層体が偏光回折素子と
しての機能を有することが判明したIn the obtained laminate, the iridescent color resulting from the diffraction pattern and the selective reflection characteristic of the cholesteric liquid crystal were clearly recognized. When the orientation state of the cholesteric liquid crystal layer was observed with a polarizing microscope and the cross section of the liquid crystal layer was observed with a transmission electron microscope, the helical axis orientation in the cholesteric phase was not uniformly parallel to the film thickness direction, and the helical pitch was not uniform in the film thickness direction. It was confirmed that cholesteric alignments that were not uniformly spaced were formed in the surface region of the liquid crystal layer. Also, a He-Ne laser (wavelength 632.
8 nm), a laser beam was observed at an emission angle of 0 ° and about ± 36 °. In order to further confirm the polarization characteristics, the obtained laminate was placed under normal room illumination and observed through a left circularly polarizing plate (transmitting only left circularly polarized light). And the brightness when observed without a polarizing plate was almost the same. In contrast, observation through a right circularly polarizing plate (transmitting only right circularly polarized light) resulted in a dark field, and no rainbow-colored reflected diffracted light was observed. From the above, it was found that the obtained laminate had a function as a polarization diffraction element.
【0061】[0061]
【発明の効果】本発明の製造方法では、液晶材料の配向
基板として回折素子基板を用いることにより、当該液晶
材料をコレステリック配向させて固定化して得られるコ
レステリック液晶性フィルムの一部に回折能を示す領域
を形成することができる。さらに本発明の製造方法で得
られるコレステリック液晶性フィルムは、回折光が円偏
光性を有するという回折素子とコレステリック液晶層の
光学的特性を併せ持ったものであり、従来の光学素子に
は無い特異な光学特性を有するものである。このような
光学特性を有することから、当該コレステリック液晶性
フィルムは偏光回折素子としてその応用範囲は極めて広
く、例えば液晶ディスプレー等の光学素子、光エレクト
ロニクス素子、装飾用材料、偽造防止用素子等の光学部
材として好適に用いることができる。According to the manufacturing method of the present invention, a diffractive element substrate is used as an alignment substrate for a liquid crystal material, so that a part of a cholesteric liquid crystalline film obtained by aligning and fixing the cholesteric liquid crystal material has a diffractive ability. The indicated area can be formed. Further, the cholesteric liquid crystal film obtained by the production method of the present invention has both the optical characteristics of the diffraction element and the cholesteric liquid crystal layer in which the diffracted light has circular polarization, and is unique to the conventional optical element. It has optical characteristics. Because of having such optical properties, the cholesteric liquid crystal film has a very wide range of application as a polarization diffraction element. For example, an optical element such as a liquid crystal display, an optoelectronic element, a decoration material, and an optical element such as a forgery prevention element. It can be suitably used as a member.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H049 AA07 AA25 AA43 AA45 AA46 AA63 AA64 BA03 BA05 BA43 BA45 BA47 BB13 BB22 BB54 BC02 BC22 CA09 CA15 CA28 2H091 FA10X FA10Z FA11X FA11Z FA19X FA19Z FB02 FC01 LA30 2K009 AA15 CC12 CC24 CC34 CC42 4F071 AA09B AA31A AA43 AF12 AG14 AG15 AG28 AH12 BA02 BB02 BC02 CA01 CB01 CC04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2H049 AA07 AA25 AA43 AA45 AA46 AA63 AA64 BA03 BA05 BA43 BA45 BA47 BB13 BB22 BB54 BC02 BC22 CA09 CA15 CA28 2H091 FA10X FA10Z FA11X FA11Z FA19X FA19Z FB02 FC01 CC14 CC14 CC AA09B AA31A AA43 AF12 AG14 AG15 AG28 AH12 BA02 BB02 BC02 CA01 CB01 CC04
Claims (3)
材料を展開する第1工程、展開された液晶材料を液晶状
態においてコレステリック配向を形成させた後、当該配
向を固定化して回折素子基板上にコレステリック液晶性
フィルムを形成する第2工程、コレステリック液晶性フ
ィルム面と支持基板とを接着剤層を介して積層する第3
工程、及びコレステリック液晶性フィルムから回折素子
基板を除去する第4工程、を含む回折能を示す領域を一
部に有するコレステリック液晶性フィルムの製造方法。1. A first step of developing a liquid crystal material on a diffraction pattern surface of a diffraction element substrate, forming a cholesteric alignment of the developed liquid crystal material in a liquid crystal state, fixing the alignment, and forming the cholesteric alignment on the diffraction element substrate. A second step of forming a cholesteric liquid crystal film, and a third step of laminating the cholesteric liquid crystal film surface and the support substrate via an adhesive layer.
A method for producing a cholesteric liquid crystal film partially including a region exhibiting diffractive power, comprising a step and a fourth step of removing the diffraction element substrate from the cholesteric liquid crystal film.
レステリック液晶性フィルム。2. A cholesteric liquid crystalline film produced by the method according to claim 1.
テリック液晶性フィルムから少なくとも構成される偏光
回折素子。3. A polarization diffraction element comprising at least a cholesteric liquid crystalline film produced by the method according to claim 1.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP11159255A JP2000347030A (en) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | Method for producing cholesteric liquid crystal film |
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