DE60107720T2

DE60107720T2 - Flüssigkristall-Transferkörper und Verfahren zum Transferieren des Flüssigkristall-Transferkörpers

Info

Publication number: DE60107720T2
Application number: DE60107720T
Authority: DE
Inventors: Masanori Umeya; Keiji Kashima; Hideo Fujimura
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: JP2002196144A; CN1406341A; TW548445B; EP1347313B1; EP1347313A4; KR20020084153A; KR100485341B1; US20030031845A1; WO2002052309A1; JP4598950B2; US6977099B2; EP1347313A1; ATE284542T1; CN1193244C; DE60107720D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flüssigkristall-Transferblatt zum Transferieren einer Flüssigkristallschicht mit optischen Aktivitäten, wie z.B. einer Lichtpolarisierungsaktivität, auf einen Empfangsgegenstand. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Flüssigkristall-Transferblatt zum Transferieren einer Flüssigkristallschicht, die auf der Oberfläche eines Substrats ausgebildet ist, auf einen Empfangsgegenstand durch Trennen der Flüssigkristallschicht von dem Substrat, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Flüssigkristall-Transferblatts.
In dem vorstehend beschriebenen Flüssigkristall-Transferblatt wurde herkömmlich eine Trennschicht oder eine leicht trennbare Haftschicht zwischen der Flüssigkristallschicht und dem Substrat bereitgestellt, so dass die Flüssigkristallschicht leicht von dem Substrat getrennt werden kann, wodurch es möglich wird, die Flüssigkristallschicht erfolgreich auf einen Empfangsgegenstand zu transferieren.
Um die Flüssigkristallschicht auf einen Empfangsgegenstand zu transferieren, ist es erforderlich, die Flüssigkristallschicht an den Empfangsgegenstand zu kleben. Für diesen Zweck wurde gebräuchlich ein herkömmliches Mittel verwendet, das darin besteht, dass eine Haftschicht zwischen der Flüssigkristallschicht und einem Empfangsgegenstand, auf den die Flüssigkristallschicht transferiert wird, bereitgestellt wird. Insbesondere wird eine Haftschicht im Vorhinein entweder auf der Oberfläche der Transferseite der Flüssigkristallschicht (Oberfläche, die an einem Empfangsgegenstand haften soll) oder auf einem Empfangsgegenstand bereitgestellt. Alternativ wird eine Haftschicht auf der Oberfläche der Transferseite der Flüssigkristallschicht oder auf einem Empfangsgegenstand in dem Verfahren zum Transferieren der Flüssigkristallschicht auf den Empfangsgegenstand gebildet.
Ein anderes Mittel zum Kleben der Flüssigkristallschicht an einen Empfangsgegenstand ist das Thermokompressionsbinden.
Das vorstehend beschriebene Flüssigkristall-Transferblatt, das eine Trennschicht oder eine leicht trennbare Haftschicht aufweist, die zwischen der Flüssigkristallschicht und dem Substrat bereitgestellt ist, weist eine erhöhte Anzahl von Schichten auf, so dass es einen komplizierten Laminataufbau hat. Darüber hinaus können sich die Substanzen, welche die Trennschicht oder die leicht trennbare Haftschicht bilden, mit der Flüssigkristallschicht mischen oder teilweise an der Flüssigkristallschicht kleben, wenn die Flüssigkristallschicht getrennt wird. Die Flüssigkristallschicht, die auf einen Empfangsgegenstand transferiert worden ist, kann somit verminderte optische Eigenschaften zeigen.
Von den vorstehend genannten Flüssigkristall-Transferblättern ist ein Flüssigkristall-Transferblatt eines Typs, bei dem die Flüssigkristallschicht an einem Empfangsgegenstand mittels einer Haftschicht haftet, dahingehend nachteilig, dass die auf den Empfangsgegenstand transferierte Flüssigkristallschicht aufgrund der bereitgestellten Haftschicht verminderte optische Eigenschaften aufweist. Eine Ursache dieser Verminderung der optischen Eigenschaften ist eine Grenzflächenreflexion, die an der Grenzfläche der Haftschicht und der Flüssigkristallschicht sowie an der Grenzfläche der Haftschicht und dem Empfangsgegenstand stattfindet. Eine weitere Ursache ist folgendermaßen: Die Haftschicht ändert aufgrund ihrer Fluidität, wenn sie auf einen sehr ebenen Empfangsgegenstand transferiert wird, ihre Form, so dass die Dicke der Haftschicht uneinheitlich wird. Als Folge davon weist die Flüssigkristallschicht, die an dem Empfangsgegenstand mittels einer solchen Haftschicht haftet, eine verminderte Ebenheit auf.
Ferner ist es nicht einfach, eine Haftschicht dünn zu machen (1 μm oder weniger), so dass sie zwangsläufig eine gewisse Dicke aufweist. Viele Haftschichten verfärben sich, verursachen eine Trennung oder vergilben daher, wenn sie erwärmt werden, wie es in den japanischen offengelegten Patenten mit den Veröffentlichungsnummern 313729/1996, 29325/1999, 75924/1996, 151877/1999, usw., beschrieben ist. Insbesondere ist von Haftschichten, die aus Acrylharzen hergestellt sind, wie sie in dem japanischen offengelegten Patent mit der Veröffentlichungsnummer 28827/2000 beschrieben sind, bekannt, dass sie bei hohen Temperaturen von mehr als 200°C vergilben.
Von den vorstehend beschriebenen Flüssigkristall-Transferblättern ist auch ein Flüssigkristall-Transferblatt eines Typs, bei dem die Flüssigkristallschicht an einem Empfangsgegenstand mittels eines Thermokompressionsbindens haftet, dahingehend nachteilig, dass es nicht einfach ist, das Substrat von der Flüssigkristallschicht abzulösen, nachdem die auf dem Substrat gebildete Flüssigkristallschicht mittels Thermokompressionsbinden an einen Empfangsgegenstand geklebt worden ist, wenn die Trennschicht, die leicht trennbare Haftschicht oder die vorstehend beschriebene Haftschicht nicht bereitgestellt wird.
Das vorstehend beschriebene Phänomen hängt von den Materialien für das Substrat und den Empfangsgegenstand ab und tritt auf, wenn die Haftung zwischen der Flüssigkristallschicht, die transferiert werden soll, und dem Substrat stärker ist als die Haftung zwischen der Flüssigkristallschicht und dem Empfangsgegenstand. In einem solchen Fall ist es nicht einfach, das Substrat von der Flüssigkristallschicht abzulösen, nachdem die Flüssigkristallschicht an den Empfangsgegenstand geklebt worden ist. Insbesondere wenn die Flüssigkristallschicht extrem dünn ist, kann sie zerstört werden, wenn versucht wird, das Substrat von der Flüssigkristallschicht abzulösen. Darüber hinaus gibt es beispielsweise einen Fall, wie es in dem japanischen offengelegten Patent mit der Veröffentlichungsnummer 311710/1999 beschrieben ist, bei dem eine cholesterische Flüssigkristallschicht mittels Thermokompressionsbinden an eine andere cholesterische Flüssigkristallschicht geklebt wird. Selbst in diesem Fall ist es dann, wenn die cholesterischen Flüssigkristallschichten dünn sind oder wenn die Haftung zwischen der cholesterischen Flüssigkristallschicht und dem Substrat stärker ist als die Haftung zwischen den cholesterischen Flüssigkristallschichten, schwierig, die cholesterischen Flüssigkristallschichten auf einen Empfangsgegenstand zu transferieren, und die cholesterischen Flüssigkristallschichten können beschädigt (zerstört) werden.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts, das eine Flüssigkristallschicht umfasst, die angepasst ist, um sicher und einfach ohne beschädigt zu werden auf einen Empfangsgegenstand transferiert zu werden, und zwar selbst dann, wenn eine Trennschicht, eine leicht trennbare Haftschicht oder eine Haftschicht nicht bereitgestellt ist, sowie die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Flüssigkristall-Transferblatts.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigkristall-Transferblatt, das ein Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die auf einer Oberfläche des Substrats gebildet ist, umfasst, wobei die Flüssigkristallschicht mit ihrer Haftoberfläche, der Oberfläche auf der Seite gegenüber dem Substrat, an einem Empfangsgegenstand anhaften kann, und von dem Substrat an ihrer Trennoberfläche, der Oberfläche auf der Substratseite, getrennt werden kann, wobei die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht an der Haftoberflächenseite niedriger als an der Trennoberflächenseite ist.
In dem Flüssigkristall-Transferblatt gemäß des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Flüssigkristallschicht aus polymerisierbaren Flüssigkristallmolekülen hergestellt ist und eine Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Haftoberfläche der Flüssigkristallschicht höher als die der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Trennoberfläche der Flüssigkristallschicht ist. Es ist auch bevorzugt, dass die Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Trennoberflä che der Flüssigkristallschicht 60 % oder weniger von der der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Haftoberfläche der Flüssigkristallschicht ist.
Ferner ist es in dem Flüssigkristall-Transferblatt gemäß des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Flüssigkristallschicht aus einer Vielzahl dünner Flüssigkristallschichten, die nacheinander laminiert sind, aufgebaut ist. Es ist auch bevorzugt, dass jede dünne Flüssigkristallschicht aus polymerisierbaren Flüssigkristallmolekülen aufgebaut ist und eine Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Haftoberfläche höher als die der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Trennoberfläche ist. Es ist auch bevorzugt, dass die Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht, welche die Trennoberfläche bildet, 60 % oder weniger von der der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht, welche die Haftoberfläche bildet, ist.
Ferner ist es in dem Flüssigkristall-Transferblatt gemäß des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass die Flüssigkristallschicht, die aus Flüssigkristallmolekülen hergestellt ist, cholesterisch ist. Es ist auch bevorzugt, dass das Substrat eine orientierte Folie ist. Es ist auch bevorzugt, dass eine Ausrichtungsschicht auf einer Oberfläche des Substrats gebildet ist, wobei die Oberfläche in Kontakt mit der Trennoberfläche der Flüssigkristallschicht gebracht ist.
Der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts, umfassend ein Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die auf einer Oberfläche des Substrats gebildet ist, wobei die Flüssigkristallschicht mit ihrer Haftoberfläche, der Oberfläche auf der Seite gegenüber dem Substrat, an einem Empfangsgegenstand anhaften kann, und von dem Substrat an ihrer Trennoberfläche, der Oberfläche auf der Substratseite, getrennt werden kann. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bildens, auf einem Substrat, einer Flüssigkristallschicht durch Verwenden von Flüssigkristallmolekülen, die durch Anwenden von Strahlung polymerisierbar sind, und des Härtens der Flüssigkristallschicht durch Anwenden von Strahlung in einer Luftatmosphäre, so dass die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht an der Haftoberflächenseite niedriger als an der Trennoberflächenseite ist.
In dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts gemäß des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Luftatmosphäre eine Atmosphäre mit einer Sauerstoffkonzentration von 0,5 % oder mehr ist.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts, umfassend ein Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die aus einer Vielzahl dünner Flüssigkristallschichten aufgebaut ist, die auf der Oberfläche des Substrats gebildet ist, wobei die Flüssigkristallschicht mit ihrer Haftoberfläche, der Oberfläche auf der Seite gegenüber dem Substrat, an einem Empfangsgegenstand anhaften kann, und von dem Substrat an ihrer Trennoberfläche, der Oberfläche auf der Substratseite, getrennt werden kann. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bildens, auf einem Substrat, einer dünnen Flüssigkristallschicht durch Verwenden von Flüssigkristallmolekülen, die durch Anwenden von Strahlung polymerisierbar sind, des Härtens der dünnen Flüssigkristallschicht durch Anwenden von Strahlung, des Bildens einer zusätzlichen dünnen Flüssigkristallschicht auf der gehärteten dünnen Flüssigkristallschicht durch Verwenden von Flüssigkristallmolekülen, die durch Anwenden von Strahlung polymerisierbar sind, und des Härtens der zusätzlichen dünnen Flüssigkristallschicht durch Anwenden von Strahlung, wobei der Schritt des Bildens der zusätzlichen dünnen Flüssigkristallschicht und der Schritt des Härtens der zusätzlichen dünnen Flüssigkristallschicht ein- oder mehrmals wiederholt werden, um die gewünschte Anzahl dünner Flüs-sigkristallschichten nacheinander zu laminieren, und wobei ein Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht derart gesteuert wird, dass die Härte der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Haftoberfläche niedriger als die der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Trennoberfläche ist.
In dem Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts gemäß des dritten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht durch Einstellen der Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre, in der Strahlung auf die dünne Flüssigkristallschicht angewendet wird, gesteuert wird. Es ist auch bevorzugt, den Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht durch Einstellen der Strahlungsmenge, die auf die dünne Flüssigkristallschicht angewendet wird, zu steuern.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts, umfassend ein Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die aus einer Vielzahl dünner Flüssigkristallschichten aufgebaut ist, die auf der Oberfläche des Substrats gebildet ist, wobei die Flüssigkristallschicht mit ihrer Haftoberfläche, der Oberfläche auf der Seite gegenüber dem Substrat, an einem Empfangsgegenstand anhaften kann, und von dem Substrat an ihrer Trennoberfläche, der Oberfläche auf der Substratseite, getrennt werden kann. Das Verfahren umfasst die Schritte des Laminierens, auf einem Substrat, einer gewünschten Anzahl dünner Flüssigkristallschichten durch Verwenden von Flüssigkristallmolekülen, die durch Anwenden von Ultraviolettlicht polymerisierbar sind, und des Härtens der laminierten dünnen Flüssigkristallschichten durch Anwenden von Ultraviolettlicht, wobei der Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht durch Einstellen der Menge an Photopolymerisationsinitiator gesteuert wird, die zu der dünnen Flüssigkristallschicht zuzugeben ist, so dass die Härte der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Haftoberfläche niedriger als die der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Trennoberfläche ist.
Erfindungsgemäß werden die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht auf der Seite von deren Trennoberfläche, die sich auf der Substratseite befindet, und die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht auf der Seite von deren Haftoberfläche, die sich auf der Seite des Empfangsgegenstands befindet, jeweils so eingestellt, dass die Haftung zwischen der Haftoberfläche der Flüssigkristallschicht und einem Empfangsgegenstand stärker ist als die Haftung zwischen der Trennoberfläche der Flüssigkristallschicht und dem Substrat. Es ist daher möglich, die Flüssigkristallschicht sicher an den Empfangsgegenstand zu kleben und gleichzeitig das Substrat leicht von der Flüssigkristallschicht abzulösen. Es ist folglich möglich, die Flüssigkristallschicht sicher und einfach auf einen Empfangsgegenstand zu transferieren, ohne die Flüssigkristallschicht zu beschädigen oder die Flüssigkristallkomponente der Flüssigkristallschicht teilweise auf dem Substrat zurückzulassen, und zwar selbst dann, wenn eine Trennschicht, eine leicht trennbare Haftschicht oder eine Haftschicht nicht bereitgestellt ist.
Ferner weist das erfindungsgemäße Flüssigkristall-Transferblatt, da es nicht erforderlich ist, eine Trennschicht oder eine leicht trennbare Haftschicht zwischen der Flüssigkristallschicht und dem Substrat des Flüssigkristall-Transferblatts bereitzustellen, erfindungsgemäß einen einfachen Laminataufbau auf und es besteht keine Gefahr, dass sich Substanzen, die eine Trennschicht oder eine leicht trennbare Haftschicht bilden, mit der Flüssigkristallschicht mischen oder im Verlauf der Trennung teilweise auf der Flüssigkristallschicht verbleiben.
Ferner besteht erfindungsgemäß kein Bedarf zur Bereitstellung einer Haftschicht zwischen der Flüssigkristallschicht des Flüssigkristall-Transferblatts und einem Empfangsgegenstand, so dass nur eine verminderte Anzahl an Grenzflächen vorliegt. Daher unterliegt die Flüssigkristallschicht keiner Verminderung der optischen Eigenschaften, die durch eine Grenzflächenreflexion verursacht wird. Da die Flüssigkristallschicht darüber hinaus direkt an dem Empfangsgegenstand haftet, kann selbst dann, wenn die Ebenheit des Empfangsgegenstands hoch ist, diese Ebenheit aufrechterhalten werden, und eine Verminderung der optischen Eigenschaften der Flüssigkristallschicht kann folglich verhindert werden. Darüber hinaus weist die Flüssigkristallschicht keine Änderung des Farbtons, keine Trennung und kein Vergilben beim Erwärmen auf, die bzw. das durch die Haftschicht verursacht werden.
In den Zeichnungen ist
1 eine vergrößerte diagrammartige Querschnittsansicht, die ein Flüssigkristall-Transferblatt gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
2 eine diagrammartige Querschnittsansicht, die ein Verfahren zur Herstellung des in der 1 gezeigten Flüssigkristall-Transferblatts zeigt;
3 eine vergrößerte diagrammartige Querschnittsansicht, die ein Flüssigkristall-Transferblatt gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt;
4 eine diagrammartige Querschnittsansicht, die ein Verfahren zur Herstellung des in der 3 gezeigten Flüssigkristall-Transferblatts zeigt;
5 eine diagrammartige Querschnittsansicht, die ein weiteres Verfahren zur Herstellung des in der 3 gezeigten Flüssigkristall-Transferblatts zeigt;
6 ein Graph, der die Beziehung zwischen dem logarithmischen Dekrement und der Temperatur auf der Haftoberfläche eines Flüssigkristall-Transferblatts gemäß eines Beispiels der vorliegenden Erfindung zeigt; und
7 ein Graph, der die Beziehung zwischen dem logarithmischen Dekrement und der Temperatur auf der Haftoberfläche eines Vergleichs-Flüssigkristall-Transferblatts zeigt.
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden nachstehend erfindungsgemäße Ausführungsformen beschrieben.
Erste Ausführungsform
Die erste erfindungsgemäße Ausführungsform wird als erstes unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
Gemäß der 1 umfasst ein Flüssigkristall-Transferblatt 10 gemäß der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Flüssigkristallschicht 12, die auf der Oberfläche eines Substrats 14 ausgebildet ist, das z.B. aus einer orientierten PET-Folie (Polyethylenterephthalatfolie) hergestellt ist. Die Fiüssigkristallschicht 12 ist so hergestellt, dass sie mit deren Haftoberfläche 12B an einen Empfangsgegenstand 16 geklebt werden kann, wobei es sich um die Oberfläche auf der Seite handelt, die dem Substrat 14 gegenüber liegt. Die Flüssigkris tallschicht 12 ist auch so hergestellt, dass sie von dem Substrat 14 and deren Trennoberfläche 12A getrennt werden kann, wobei es sich um die Oberfläche auf der Seite des Substrats 14 handelt. Die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht 12 ist auf der Seite der Trennoberfläche 12A, auf der die Flüssigkristallschicht 12 von dem Substrat 14 getrennt wird, höher als auf der Seite der Haftoberfläche 12B, auf der die Flüssigkristallschicht 12 an den Empfangsgegenstand 16 geklebt wird.
Die Flüssigkristallschicht 12 wird unter Verwendung eines photopolymerisierbaren Flüssigkristalls (z.B. eines cholesterischen Flüssigkristalls) gebildet, der orientiert wird, wenn er mit dem aus einer orientierten PET-Folie hergestellten Substrat 14 in Kontakt gebracht wird, und deren Oberflächenhärte wird zwischen der Seite der Trennoberfläche 12A und der Seite der Haftoberfläche 12B unterschiedlich gemacht, wie es vorstehend beschrieben worden ist, und zwar durch Steuern der Härtungsbedingungen, wie es nachstehend beschrieben wird. Zur Bildung der Flüssigkristallschicht 12 können nicht nur Flüssigkristallmoleküle (Flüssigkristallmonomere oder -oligomere) verwendet werden, die durch die Anwendung von Ultraviolettlicht oder dergleichen polymerisierbar sind, sondern auch polymere Flüssigkristalle, wie es später beschrieben wird.
Der Begriff "Flüssigkristallschicht" bezieht sich hier auf einen Film, bei dem ein bestimmter Teil die Eigenschaften (insbesondere die optischen Eigenschaften) von Flüssigkristallen aufweist, und dieser Begriff bezieht sich nicht auf den Zustand einer Flüssigkristallphase im physikalischen Sinn. Beispielsweise umfasst die Flüssigkristallschicht hier sogar einen nicht-fluiden Film, so lange dieser mit beibehaltener Molekülorientierung einer Flüssigkristallphase (z.B. einer cholesterischen Flüssigkristallphase) verfestigt worden ist.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des in der 1 gezeigten Flüssigkristall-Transferblatts 10 (ein Verfahren, mit dem die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht 12 zwischen der Seite der Trennoberfläche 12A und der Seite der Haftoberfläche 12B verschieden gemacht wird) unter Bezugnahme auf die 2 erläutert. Die Erläuterung bezieht sich beispielhaft auf einen Fall, bei dem zur Bildung der Flüssigkristallschicht 12 ein cholesterisches Flüssigkristallmonomer verwendet wird, das durch die Anwendung von Ultraviolettlicht polymerisierbar ist.
Zuerst wird eine cholesterische Flüssigkristallmonomerlösung hergestellt, die einen Photopolymerisationsinitiator enthält. Diese Lösung wird, wie es durch das Bezugszeichen 11 in der 2(A) angegeben ist, auf die Oberfläche des Substrats 14 aufgebracht, das aus einer orientierten PET-Folie hergestellt ist, und dann zur Entfernung des Lösungsmittels getrocknet, wodurch eine ungehärtete Flüssigkristallschicht 11A gebildet wird, wie sie in der 2(B) gezeigt ist.
Als nächstes wird gemäß der 2(B) Ultraviolettlicht auf diese ungehärtete Flüssigkristallschicht 11A und das Substrat 14 von der Seite der Flüssigkristallschicht 11A her in einer Luftatmosphäre (Sauerstoffkonzentration: etwa 20 %) angewandt, wodurch die Flüssigkristallschicht 11A gehärtet wird. Auf diese Weise kann ein Flüssigkristall-Transferblatt 10 erhalten werden, das eine gehärtete Flüssigkristallschicht 12 umfasst, wie es in der 2(C) gezeigt ist.
Die Haftoberfläche 12B der Flüssigkristallschicht 12 wird der Luft ausgesetzt, so dass eine Spaltung von C=C-Bindungen in den Flüssigkristallmolekülen (z.B. einer Doppelbindung zwischen Kohlenstoffatomen in einer Acrylgruppe, die in dem cholesterischen Flüssigkristallmolekül enthalten ist, usw.) unterdrückt wird. Andererseits ist die Trennoberfläche 12A der Flüssigkristallschicht 12 nicht mit Sauerstoff in Kontakt, so dass die Härtung auf der Seite der Trennoberfläche 12A stärker fortschreitet. Die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht 12 wird somit auf der Seite der Haftoberfläche 12B geringer als auf der Seite der Trennoberfläche 12A.
Aus diesem Grund wird die Haftung zwischen der Haftoberfläche 12B der Flüssigkristallschicht 12 und dem Empfangsgegenstand 16 stärker als zwischen der Trennoberfläche 12A der Flüssigkristallschicht 12 und dem Substrat 14, wenn die Flüssigkristallschicht 12 auf den Empfangsgegenstand 16 transferiert wird, wie es in der 1 gezeigt ist. Das Substrat 14 kann deshalb leicht von der Flüssigkristallschicht 12 abgelöst werden, wobei die Flüssigkristallschicht 12 an den Empfangsgegenstand 16 geklebt wird.
Die Oberflächenhärte (Härtungsgrad an der Oberfläche) der Flüssigkristallschicht 12 kann durch die Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Trennoberfläche 12A und derjenigen der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Haftoberfläche 12B bestimmt werden. (Die "Flüssigkristallmoleküle" umfassen hier Monomere, Oligomere, Polymere und jegliche andere Flüssigkristallverbindung, die reaktive C=C-Bindungen aufweist.)
Die "Rate restlicher Doppelbindungen", die hier verwendet wird, ist folgendermaßen definiert:
Rate restlicher Doppelbindungen = [Spektralbandenintensität der Absorption (in der Nähe von 810 cm^–1), die für C=C-Bindungen in Flüssigkristallmolekülen charakteristisch ist] + [Spektralbandenintensität der Absorption (in der Nähe von 1500 cm^–1), die für aromatische Ringe in Flüssigkristallmolekülen charakteristisch ist].
Die vorstehend definierte Rate restlicher Doppelbindungen gibt direkt die Rate nicht-umgesetzter Doppelbindungen (C=C-Bindungen) an, die nach der Polymerisationsreaktion verbleiben, und [(1 – (Rate restlicher Doppelbindungen)] gibt den Umwandlungsgrad (Polymerisationsgrad) an.
Wie es vorstehend erwähnt worden ist, wird die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht 12 auf der Seite der Haftoberfläche 12B geringer gemacht als auf der Seite der Trennoberfläche 12A. Dies bedeutet, dass die Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Haftoberfläche 12B der Flüssigkristallschicht 12 höher gemacht wird als diejenige der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Trennoberfläche 12A der Flüssigkristallschicht 12. Vorzugsweise werden die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht 12 auf der Seite der Haftoberfläche 12B und die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht 12 auf der Seite der Trennoberfläche 12A so eingestellt, dass die Rate restlicher Doppelbindungen auf der Seite der Trennoberfläche 12A 60 % oder weniger der Rate restlicher Doppelbindungen auf der Seite der Haftoberfläche 12B ist.
Wenn die Flüssigkristallschicht 11A durch die Anwendung von Ultraviolettlicht gehärtet wird, beträgt die Sauerstoffkonzentration der Luftatmosphäre, in der die Härtung durchgeführt wird, vorzugsweise 0,5 % oder mehr. Dies ist darauf zurückzuführen, dass dann, wenn die Sauerstoffkonzentration zu niedrig ist, kein Unterschied beim Umwandlungsgrad zwischen der Seite der Trennoberfläche 12A und der Seite der Haftoberfläche 12B der Flüssigkristallschicht 12 verursacht wird.
Anstelle von Ultraviolettlicht kann eine Strahlung wie z.B. ein Elektronenstrahl eingesetzt werden. In diesem Fall kann der cholesterischen Flüssigkristallmonomerlösung, die auf die Oberfläche des Substrats 14 aufgebracht wird, kein Photopolymerisationsinitiator zugesetzt werden.
Gemäß dem Flüssigkristall-Transferblatt 10 der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht 12 auf der Seite der Trennoberfläche 12A, die sich auf der Seite des Substrats 14 befindet, und die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht 12 auf der Seite der Haftoberfläche 12B, die sich auf der Seite des Empfangsgegenstands 16 befindet, so eingestellt, dass die Haftung zwischen der Haftoberfläche 12B der Flüssigkristallschicht 12 und dem Empfangsgegenstand 16 stärker ist als zwischen der Trennoberfläche 12A der Flüssigkristallschicht 12 und dem Substrat 14. Daher ist es möglich, die Flüssigkristallschicht 12 sicher an den Empfangsgegenstand 16 zu kleben und gleichzeitig das Substrat 14 leicht von der Flüssigkristallschicht 12 abzulösen. Es ist somit möglich, die Flüssigkristallschicht 12 sicher und einfach auf den Empfangsgegenstand 16 zu transferieren, ohne die Flüssigkristallschicht 12 zu beschädigen oder die Flüssigkristallkomponente der Flüssigkristallschicht 12 auf dem Substrat 14 teilweise zurückzulassen, und zwar selbst dann, wenn eine Trennschicht, eine leicht trennbare Haftschicht oder eine Haftschicht nicht eingesetzt wird.
Zweite Ausführungsform
Nachstehend wird ein Flüssigkristall-Transferblatt gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. Die zweite erfindungsgemäße Ausführungsform ist im Wesentlichen mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform identisch, jedoch ist die Flüssigkristallschicht in der zweiten Ausführungsform aus einer Vielzahl dünner Flüssigkristallschichten zusammengesetzt. Es sollte beachtet werden, dass in den beigefügten Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen ähnliche oder entsprechende Teile bezeichnen und dass diejenigen Teile, die in der Beschreibung der ersten Ausführungsform erläutert worden sind, in der Beschreibung dieser zweiten Ausführungsform nicht mehr detailliert erläutert werden.
Gemäß der 3 umfasst ein Flüssigkristall-Transferblatt 20 gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Flüssigkristallschicht 22, die aus zwei (oder drei oder mehr) dünnen Flüssigkristallschichten 24A und 24B zusammengesetzt ist, die nacheinander laminiert sind, und die auf der Oberfläche eines Substrats 14 ausgebildet sind, das z.B. aus einer orientierten PET-Folie (Polyethylenterephthalatfolie) hergestellt ist. Diese Flüssigkristallschicht 22 ist so hergestellt, dass sie an einen Empfangsgegenstand 16 mit deren Haftoberfläche 22B geklebt werden kann, wobei es sich um die Oberfläche auf der Seite handelt, die dem Substrat 14 gegenüber liegt, und dass sie von dem Substrat 14 an deren Trennoberfläche 22A getrennt werden kann, wobei es sich um die Oberfläche der Seite des Substrats 14 handelt. Die Härte dieser dünnen Flüssigkristallschicht 24A, welche die Trennoberfläche 22A bildet, an der die Flüssigkristallschicht 22 von dem Substrat 14 getrennt wird, wird höher gemacht als die Härte der dünnen Flüssigkristallschicht 24B, welche die Haftoberfläche 22B bildet, mit der die Flüssigkristallschicht 22 an einen Empfangsgegenstand 16 geklebt wird. Wenn die dünnen Flüssigkristallschichten 24A und 24B aus polymerisierbaren Flüssigkristallmolekülen hergestellt werden, wird das Verhältnis der Härte der dünnen Flüssigkristallschicht 24A zur Härte der dünnen Flüssigkristallschicht 24B durch das Verhältnis der Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht 24A zu der Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht 24B bestimmt, wie dies bei der Flüssigkristallschicht 12 des Flüssigkristall-Transferblatts 10 gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform der Fall ist. Beispielsweise kann die Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht 24A, die auf der Seite der Trennoberfläche 22A bereitgestellt ist, auf 60 % oder weniger der Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht 24B, die auf der Seite der Haftoberfläche 22B bereitgestellt ist, eingestellt werden.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 4 ein Verfahren zur Herstellung des in der 3 gezeigten Flüssigkristall-Transferblatts 20 erläutert. Die Erläuterung erfolgt hier mit einem Beispiel, bei dem ein cholesterisches Flüssigkristallmonomer, das durch die Anwendung von Ultraviolettlicht polymerisierbar ist, zur Bildung der Flüssigkristallschicht 22 verwendet wird.
Zuerst wird eine cholesterische Flüssigkristallmonomerlösung hergestellt, die einen Photopolymerisationsinitiator enthält. Diese Lösung wird, wie es durch das Bezugszeichen 21A in der 4(A) angegeben ist, auf die Oberfläche eines Substrats 14 aufgebracht, das aus der gleichen orientierten PET-Folie hergestellt ist, wie sie in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet worden ist, und dann zur Entfernung des Lösungsmittels getrocknet, wodurch eine ungehärtete dünne Flüssigkristallschicht 23A gebildet wird, wie sie in der 4(B) gezeigt ist.
Als nächstes wird gemäß der 4(B) Ultraviolettlicht auf diese ungehärtete dünne Flüssigkristallschicht 23A in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration: 0,5 % oder weniger) angewandt, um diese Schicht zu härten. Auf diese Weise wird eine gehärtete dünne Flüssigkristallschicht 24A gebildet, wie es in der 4(C) gezeigt ist.
Danach wird die gleiche cholesterische Flüssigkristallmonomerlösung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, gemäß dem Bezugszeichen 21B in der 4(D), auf die Oberfläche der gehärteten dünnen Flüssigkristallschicht 24A in der gleichen Weise aufgebracht, wie es vorstehend beschrieben worden ist, wodurch eine ungehärtete dünne Flüssigkristallschicht 23B gebildet wird, wie es in der 4(E) gezeigt ist.
Gemäß der 4(E) wird Ultraviolettlicht auf diese ungehärtete dünne Flüssigkristallschicht 238 in einer Luftatmosphäre (Sauerstoffkonzentration: 0,5 % oder mehr) angewandt, um die se Schicht zu härten, wodurch eine gehärtete dünne Flüssigkristallschicht 24B erhalten wird, wie es in der 4(F) gezeigt ist. Auf diese Weise wird schließlich ein Flüssigkristall-Transferblatt 20 erhalten, das eine Flüssigkristallschicht 22 umfasst, die aus den gehärteten dünnen Flüssigkristallschichten 24A und 24B zusammengesetzt ist, die laminiert sind.
Zur Bildung einer Flüssigkristallschicht, die aus drei oder mehr dünnen Flüssigkristallschichten zusammengesetzt ist, werden die vorstehend beschriebenen Schritte (4(D) bis 4(F)) wiederholt, um nacheinander dünne Flüssigkristallschichten in einer gewünschten Anzahl zu laminieren.
Die dünne Flüssigkristallschicht 24A wird durch die ausrichtende Wirkung des Substrats 14, das aus einer orientierten PET-Folie hergestellt ist, orientiert. Andererseits wird die dünne Flüssigkristallschicht 24B orientiert, wenn sie in direkten Kontakt mit der dünnen Flüssigkristallschicht 24A gebracht wird, die im Zustand der aufrechterhaltenen Orientierung gehärtet worden ist.
Die dünne Flüssigkristallschicht 24A wird in einer Stickstoffatmosphäre gehärtet, während die dünne Flüssigkristallschicht 24B in einer Luftatmosphäre gehärtet wird. Daher wird der Härtungsgrad der dünnen Flüssigkristallschicht 24B geringer als der Härtungsgrad der dünnen Flüssigkristallschicht 24A. Mit anderen Worten: Die Härte der dünnen Flüssigkristallschicht 24A, welche die Trennoberfläche 22A der Flüssigkristallschicht 22 bildet, an der die Flüssigkristallschicht 22 von dem Substrat 14 getrennt wird, wird größer als die Härte der dünnen Flüssigkristallschicht 24B, welche die Haftoberfläche 22B der Flüssigkristallschicht 22 bildet, mit der die Flüssigkristallschicht 22 an einen Empfangsgegenstand 16 geklebt wird. Folglich wird die Haftung zwischen der dünnen Flüssigkristallschicht 24B und dem Empfangsgegenstand 16 stärker als die Haftung zwischen der dünnen Flüssigkristallschicht 24A und dem Substrat 14.
Es ist möglich, den Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht 24A oder 24B durch Einstellen der Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre, in der Ultraviolettlicht auf die dünne Flüssigkristallschicht 24A oder 24B angewandt wird, zu steuern. Alternativ kann der Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht 24A oder 24B auch durch Einstellen der Menge des zuzusetzenden Photopolymerisationsinitiators, der Menge des anzuwendenden Ultraviolettlichts oder eine Kombination dieser beiden gesteuert werden.
Wenn der Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht 24A oder 24B durch Einstellen der Menge des zuzusetzenden Photopolymerisationsinitiators gesteuert wird, wird nach dem aufeinanderfolgenden Laminieren einer Vielzahl ungehärteter dünner Flüssigkristallschichten 23A und 23B (5(A) und 5(B)) Ultraviolettlicht nur einmal auf diese dünnen laminierten Flüssigkristallschichten 23A und 23B angewandt, wie es in der 5 gezeigt ist. Auf diese Weise kann ein Flüssigkristall-Transferblatt 20 erhalten werden, das eine Flüssigkristallschicht 22 umfasst, die aus den gehärteten dünnen Flüssigkristallschichten 24A und 24B, die laminiert sind, zusammengesetzt ist.
Wenn der Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht 24A oder 24B durch Einstellen der Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre, in der Ultraviolettlicht angewandt wird, oder durch Einstellen der Menge an anzuwendendem Ultraviolettlicht eingestellt wird, kann eine Strahlung wie z.B. ein Elektronenstrahl anstelle von Ultraviolettlicht eingesetzt werden. In diesem Fall kann der cholesterischen Flüssigkristallmonomerlösung, die auf die Oberfläche des Substrats 14 aufgebracht wird, kein Photopolymerisationsinitiator zugesetzt werden.
Gemäß dem Flüssigkristall-Transferblatt 20 der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die Härte der dünnen Flüssigkristallschicht 24A, welche die Trennoberfläche 22A der Flüssigkristallschicht 22 auf der Seite des Substrats 14 bildet, und die Härte der dünnen Flüssigkristallschicht 24B, welche die Haftoberfläche 22B der Flüssigkristallschicht 22 auf der Seite des Empfangsgegenstands 16 bildet, so eingestellt, dass die Haftung zwischen der Haftoberfläche 22B der Flüssigkristallschicht 22 und dem Empfangsgegenstand 16 stärker ist als die Haftung zwischen der Trennoberfläche 22A der Flüssigkristallschicht 22 und dem Substrat 14. Es ist daher möglich, die Flüssigkristallschicht 22, die aus der Vielzahl von dünnen Flüssigkristallschichten 24A und 24B zusammengesetzt ist, sicher an den Empfangsgegenstand 16 zu kleben, und gleichzeitig das Substrat 14 leicht von der Flüssigkristallschicht 22 abzulösen. Es ist folglich möglich, die Flüssigkristallschicht 22 sicher und einfach auf den Empfangsgegenstand 16 zu transferieren, ohne die Flüssigkristallschicht 22 zu beschädigen, und zwar selbst dann, wenn eine Trennschicht, eine leicht trennbare Haftschicht oder eine Haftschicht nicht eingesetzt wird.
In der vorstehend genannten ersten und zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird Ultraviolettlicht von der Seite der Flüssigkristallschicht her auf die auf dem Substrat 14 ausgebildete Flüssigkristallschicht angewandt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und Ultraviolettlicht kann auf die Flüssigkristallschicht auch durch das Substrat 14 angewandt werden, wenn das Substrat 14 Ultraviolettlicht durchlässt oder kaum absorbiert. In diesem Fall kann durch Steuern der Dicke der Flüssigkristallschicht, der Menge des zuzusetzenden Photopolymerisationsinitiators, der Menge an Ultraviolettlicht, die durch den Flüssigkristall selbst absorbiert wird, oder gegebenenfalls der Menge an zuzusetzendem Ultravio lettlichtabsorptionsmittel die Menge an Ultraviolettlicht, die auf die Trennoberfläche der Flüssigkristallschicht angewandt wird, von der Menge an Ultraviolettlicht verschieden gemacht werden, die auf die Haftoberfläche der Flüssigkristallschicht angewandt wird, so dass das Verhältnis der erstgenannten Menge zur letztgenannten Menge etwa 10:6 beträgt.
Ferner werden in der vorstehend genannten ersten und zweiten Ausführungsform cholesterische Flüssigkristalle mit einer cholesterischen Phase, die aus Flüssigkristallmolekülen zusammengesetzt ist, zur Bildung der Flüssigkristallschichten 12 und 22 verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und Flüssigkristalle einer anderen Art, wie z.B. chirale nematische Flüssigkristalle oder nematische Flüssigkristalle können ebenfalls verwendet werden. Darüber hinaus sind die Materialien für das Substrat 14 nicht auf orientierte Folien wie z.B. orientierte PET-Folien beschränkt, und es können auch andere folienartige Blätter verwendet werden. Wenn ein Blatt, das anders als eine orientierte PET-Folie keine ausrichtende Wirkung auf dessen Oberfläche aufweist, als Substrat verwendet wird, ist es erforderlich, auf einer Oberfläche des Blatts eine Ausrichtungsschicht zu bilden, die mit der Trennoberfläche 12A oder 22A der Flüssigkristallschicht 12 oder 22 in Kontakt gebracht wird.
Die erste und zweite erfindungsgemäße Ausführungsform wurden als Beispiel mit einem Fall erläutert, bei dem die Flüssigkristallschicht durch die Verwendung von Flüssigkristallmolekülen (Flüssigkristallmonomer oder -oligomer) gebildet wird, die durch die Anwendung von Ultraviolettlicht polymerisierbar sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt und die Erfindung ist auch auf einen Fall anwendbar, bei dem die Flüssigkristallschicht durch die Verwendung eines polymeren Flüssigkristalls gebildet wird. Zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts, das eine Flüssigkristallschicht umfasst, die aus einem polymeren Flüssigkristall hergestellt ist, wird ein polymerer Flüssigkristall zuerst auf die Oberfläche eines Substrats mit einer Ausrichtungswirkung aufgebracht und zur Bildung einer Flüssigkristallschicht getrocknet, und ein Lösungsmittel wird auf die Haftoberfläche dieser Flüssigkristallschicht gesprüht, um die Lösungsmittelkonzentration der Haftoberfläche zu erhöhen, wodurch diese Oberfläche weich gemacht wird. Auf diese Weise kann ein Flüssigkristall-Transferblatt erhalten werden, bei dem die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht auf der Seite der Haftoberfläche niedriger ist als auf der Seite der Trennoberfläche.
Beispiele
Beispiel 1
Eine Toluollösung (cholesterische Flüssigkristalllösung), die 33 % eines cholesterischen Flüssigkristallmonomers mit einer helikalen Molekülstruktur (cholesterische Phase) enthielt, die durch Mischen eines nematischen Flüssigkristalls mit einem chiralen Mittel erhalten wurde, wurde zuerst hergestellt.
Dieser cholesterischen Flüssigkristalllösung wurden 5 % eines Photopolymerisationsinitiators, wie z.B. Irg 184, Irg 369 oder Irg 651 (von Ciba Specialty Chemicals K.K., Japan, erhältlich), zugesetzt.
Diese cholesterische Flüssigkristalllösung wurde unter Verwendung einer Schleudervorrichtung auf eine 50 μm dicke orientierte PET-Folie als Substrat aufgebracht und bei einer Temperatur zwischen Normaltemperatur (21°C) und 80°C getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen, wodurch eine 10 μm dicke ungehärtete cholesterische Flüssigkristallschicht gebildet wurde.
Auf diese ungehärtete cholesterische Flüssigkristallschicht und das Substrat wurden 20 mJ/cm² Ultraviolettlicht von der Seite der cholesterischen Flüssigkristallschicht her in einer Luftatmosphäre (Sauerstoffkonzentration: etwa 20 %) bei einer Temperatur von 21°C angewandt, wodurch die cholesterische Flüssigkristallschicht gehärtet wurde. Auf diese Weise wurde ein in der 1 gezeigtes Flüssigkristall-Transferblatt hergestellt. Als Lichtquelle für das angewandte Ultraviolettlicht wurde eine Ultrahochdruckquecksilberdampflampe verwendet. Die vorstehend genannte Intensität des Ultraviolettlichts ist ein Wert, der durch eine Messung unter Verwendung eines Photodetektors bei 365 nm erhalten wurde.
Das so erzeugte Flüssigkristall-Transferblatt wurde auf eine Glasplatte als Empfangsgegenstand gelegt, wobei sich die Haftoberfläche der Flüssigkristallschicht auf der Seite befand, die der orientierten PET-Folie als Substrat gegenüber liegt, und auf die Oberfläche der Glasplatte gerichtet war. Diese Anordnung wurde in eine Laminiervorrichtung eingebracht, um ein Thermokompressionsbinden unter Laminierungsbedingungen durchzuführen, die derart waren, dass die Walzentemperatur 150°C, die Geschwindigkeit 0,5 m/min und der Walzendruck 0,3 MPa betrug.
Danach wurde das an die Glasplatte geklebte Flüssigkristall-Transferblatt durch Verteilen der Wärme auf Normaltemperatur (21°C) abgekühlt und die orientierte PET-Folie als Substrat wurde abgelöst. Es war einfach, die orientierte PET-Folie als Substrat von der cholesterischen Flüssigkristallschicht abzulösen. Die cholesterische Flüssigkristallschicht wurde folglich sicher auf die Glasplatte transferiert. Im Verlauf der Trennung wurde kein Phänomen dahingehend festgestellt, dass die cholesterische Flüssigkristallschicht teilweise auf der orientierten PET-Folie verblieb oder dass die cholesterische Flüssigkristallschicht beschädigt wurde.
Beispiele 2 und 3
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde die Dicke der cholesterischen Flüssigkristallschicht geändert. Im Beispiel 2 wurde ein Flüssigkristall-Transferblatt hergestellt, das eine 1 μm dicke cholesterische Flüssigkristallschicht umfasste, und im Beispiel 3 wurde ein Flüssigkristall-Transferblatt hergestellt, das eine 5 μm dicke cholesterische Flüssigkristallschicht umfasste.
Jedes so erhaltene Flüssigkristall-Transferblatt wurde durch Thermokompressionsbinden in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 an eine Glasplatte geklebt. Die cholesterische Flüssigkristallschicht jedes Flüssigkristall-Transferblatts wurde erfolgreich auf die Glasplatte transferiert.
Beispiel 4
Die gleiche cholesterische Flüssigkristalllösung, wie sie im Beispiel 1 hergestellt worden ist, wurde auf die Oberfläche der gleichen orientierten PET-Folie aufgebracht, wie sie im Beispiel 1 verwendet worden ist, um eine ungehärtete cholesterische Flüssigkristallschicht zu bilden. Auf diese ungehärtete cholesterische Flüssigkristallschicht wurden 10 mJ/cm² Ultraviolettlicht von der Seite der ungehärteten cholesterischen Flüssigkristallschicht her in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration: 0,5 % oder weniger) bei einer Temperatur von 21 °C angewandt, wodurch die cholesterische Flüssigkristallschicht gehärtet wurde. Auf diese Weise wurde eine erste dünne Flüssigkristallschicht gebildet.
Als nächstes wurde auf der Oberfläche dieser ersten gehärteten dünnen Flüssigkristallschicht direkt eine entsprechende cholesterische Flüssigkristallschicht in der gleichen Weise ausgebildet, wie es vorstehend beschrieben worden ist. Auf die so gebildete cholesterische Flüssigkristallschicht wurden 0,4 mJ/cm² Ultraviolettlicht von der Seite der ungehärteten cholesterischen Flüssigkristallschicht her in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration: 0,5 % oder weniger) bei einer Temperatur von 21°C angewandt, um diese Schicht zu härten, wodurch eine zweite dünne gehärtete Flüssigkristallschicht erhalten wurde. Auf diese Weise wurde schließlich ein Flüssigkristall-Transferblatt erhalten, das eine cholesterische Flüssig kristallschicht umfasste, die aus einem Laminat der gehärteten ersten und zweiten dünnen Flüssigkristallschicht bestand.
Obwohl in dem vorstehenden Verfahren die Atmosphäre, in der das Ultraviolettlicht angewandt wurde, um die erste dünne Flüssigkristallschicht zu erhalten, mit der Atmosphäre identisch war, in der das Ultraviolettlicht zur Erzeugung der zweiten dünnen Flüssigkristallschicht angewandt wurde, wurde die Menge des Ultraviolettlichts, die zur Erzeugung der ersten Flüssigkristallschicht angewandt wurde, mehr als 20 Mal größer gemacht als die Menge des Ultraviolettlichts, die zur Erzeugung der zweiten Flüssigkristallschicht angewandt wurde.
Das so erhaltene Flüssigkristall-Transferblatt wurde durch Thermokompressionsbinden, das unter den gleichen Laminierungsbedingungen durchgeführt wurde, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, an eine Glasplatte geklebt. Nach dem Abkühlen dieses Laminats wurde die orientierte PET-Folie abgelöst. Die cholesterische Flüssigkristallschicht wurde sukzessive auf die Glasplatte transferiert. Im Verlauf der Trennung wurde kein Phänomen dahingehend festgestellt, dass die erste cholesterische dünne Flüssigkristallschicht teilweise auf der orientierten PET-Folie verblieb oder dass die erste oder die zweite cholesterische dünne Flüssigkristallschicht beschädigt wurde.
Beispiel 5
Eine cholesterische Flüssigkristalllösung wurde auf eine Glasplatte als Empfangsgegenstand aufgebracht und gehärtet, um einen cholesterischen Flüssigkristallfilm zu bilden. Jedes der in den Beispielen 1 bis 4 hergestellten Flüssigkristall-Transferblätter wurde auf die vorstehend genannte Glasplatte, die mit dem cholesterischen Flüssigkristallfilm beschichtet war, aufgelegt, wobei die cholesterische Flüssigkristallschicht des Flüssigkristall-Transferblatts auf den cholesterischen Flüssigkristallfilm auf der Glasplatte gerichtet war. Diese Anordnung wurde in eine Laminiervorrichtung eingebracht, um ein Thermokompressionsbinden unter Laminierungsbedingungen durchzuführen, die derart waren, dass die Walzentemperatur 150°C, die Geschwindigkeit 0,5 m/min und der Walzendruck 0,3 MPa betrug.
Danach wurde jedes so erhaltene Laminat durch Verteilen der Wärme auf Normaltemperatur (21°C) abgekühlt und die orientierte PET-Folie als Substrat wurde abgelöst. Es war einfach, die orientierte PET-Folie als Substrat von der cholesterischen Flüssigkristallschicht jedes Flüssigkristall-Transferblatts abzulösen. Die cholesterische Flüssigkristallschicht selbst wurde sicher auf die mit dem cholesterischen Flüssigkristallfilm bedeckte Glasplatte als Empfangsgegenstand transferiert.
Vergleichsbeispiel
Um einen Vergleich mit dem im Beispiel 1 hergestellten Flüssigkristall-Transferblatt durchzuführen, wurde ein Vergleichs-Flüssigkristall-Transferblatt in der folgenden Weise hergestellt: Die gleiche cholesterische Flüssigkristalllösung, wie sie im Beispiel 1 hergestellt worden ist, wurde auf die Oberfläche der gleichen orientierten PET-Folie aufgebracht, wie sie im Beispiel 1 verwendet worden ist, um eine ungehärtete cholesterische Flüssigkristallschicht zu bilden, und 10 mJ/cm² Ultraviolettlicht wurden in einer Stickstoffatmosphäre (Sauerstoffkonzentration: 0,5 % oder weniger) bei einer Temperatur von 21°C angewandt, um die cholesterische Flüssigkristallschicht zu härten.
Das so hergestellte Flüssigkristall-Transferblatt wurde unter den gleichen Laminierungsbedingungen wie im Beispiel 1 an eine Glasplatte geklebt, jedoch war es unmöglich, die Flüssigkristallschicht auf die Glasplatte zu transferieren.
Bezüglich des Flüssigkristall-Transferblatts von Beispiel 1 und des Vergleichs-Flüssigkristall-Transferblatts wurden die Ablösefestigkeit zwischen dem Substrat (orientierte PET-Folie) und der cholesterischen Flüssigkristallschicht und die Ablösefestigkeit zwischen der cholesterischen Flüssigkristallschicht und der Glasplatte gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Wie es aus den in der Tabelle 1 gezeigten Daten deutlich wird, ist in dem Fall, bei dem das Vergleichs-Flüssigkristall-Transferblatt an der Glasplatte haftet, die Ablösefestigkeit zwischen dem Substrat und der cholesterischen Flüssigkristallschicht gleich der Ablösefestigkeit zwischen der cholesterischen Flüssigkristallschicht und der Glasplatte. Im Fall des Flüssigkristall-Transferblatts von Beispiel 1, das an der Glasplatte haftet, besteht andererseits ein großer Unterschied zwischen den beiden Ablösefestigkeiten, und die Ablösefestigkeit zwischen der cholesterischen Flüssigkristallschicht und der Glasplatte ist höher. Dies zeigt, dass die cholesterische Flüssigkristallschicht leicht auf die Glasplatte transferiert wurde, ohne eine ungünstige Trennung von der Glasplatte zu verursachen.
Ferner wurden bezüglich des Flüssigkristall-Transferblatts von Beispiel 1 und des Vergleichs-Flüssigkristall-Transferblatts die Umwandlungsrate (Polymerisationsgrad) der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Trennoberfläche der Flüssigkristallschicht und die Umwandlungsrate der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Haftoberfläche der Flüssigkristallschicht bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle 2 gezeigt. (Es sollte beachtet werden, dass die erstgenannte Umwandlungsrate und die letztgenannte Umwandlungsrate proportional zum Härtungsgrad der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Trennoberfläche der Flüssigkristallschicht bzw. zum Härtungsgrad der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Haftoberfläche der Flüssigkristallschicht sind.)
Tabelle 2
Bei dieser Messung wurde die Umwandlungsrate von C=C-Bindungen, die in dem Bereich vorlagen, der sich von der Oberfläche jeder cholesterischen Flüssigkristallschicht in eine Tiefe von 2 bis 3 μm erstreckte, unter Verwendung von IR-Spektren (Infrarotspektren) bestätigt.
Die cholesterischen Flüssigkristallmoleküle weisen Acrylgruppen auf und die Anwendung von ultraviolettem Licht verursacht die Spaltung von C=C-Bindungen. Die Reaktion schreitet folglich fort und die Moleküle werden gehärtet.
Die in der Tabelle 2 gezeigten Daten zeigen folgendes: In dem Vergleichs-Flüssigkristall-Transferblatt ist die Umwandlungsrate (d.h. der Härtungsgrad) der Flüssigkristallmoleküle auf der Seite der Trennoberfläche nahezu identisch mit der Umwandlungsrate der Flüssigkristallmoleküle auf der Seite der Haftoberfläche, während bei dem Flüssigkristall-Transferblatt von Beispiel 1 die Umwandlungsrate der Flüssigkristallmoleküle auf der Seite der Haftoberfläche 59 % der Umwandlungsrate der Flüssigkristallmoleküle auf der Seite der Trennoberfläche beträgt.
Bezüglich des Flüssigkristall-Transferblatts von Beispiel 1 und des Vergleichs-Flüssigkristall-Transferblatts wurde der Zustand der Oberfläche (Haftoberfläche), mit welcher das Flüssigkristall-Transferblatt an dem Empfangsgegenstand haftete, unter Verwendung eines Pendelschlagtestgeräts für starre Körper (von A & D Company hergestellt) analysiert. Die Ergebnisse sind in den 6 bzw. 7 gezeigt.
Die 6 und 7 zeigen die Beziehung zwischen dem logarithmischen Dekrement, einem Index der Oberflächenhärte einer Testprobe, und der Temperatur, wobei dann, wenn das logarithmische Dekrement größer ist, die Oberfläche weicher ist und bessere Hafteigenschaften aufweist.
Aus den 6 und 7 ist ersichtlich, dass das Flüssigkristall-Transferblatt von Beispiel 1 im Vergleich zu dem Vergleichs-Flüssigkristall-Transferblatt eine starke Haftung an dem Empfangsgegenstand und auch eine hohe Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle aufweist.
Ferner ist aus einem Vergleich zwischen der 6 und der 7 ersichtlich, dass das logarithmische Dekrement des Flüssigkristall-Transferblatts von Beispiel 1 auf der Seite mit niedriger Temperatur signifikant groß ist. Dies bedeutet, dass selbst bei niedrigen Temperaturen auf der Oberfläche der cholesterischen Flüssigkristallschicht des Flüssigkristall-Transferblatts von Beispiel 1 eine Fluidkomponente vorliegt. Eine solche cholesterische Flüssigkristallschicht zeigt eine Fluidität über einen breiten Temperaturbereich, so dass eine Tendenz dahingehend besteht, dass die Verformung der Flüssigkristallschicht im Verlauf des Transfers der Flüssigkristallschicht auf einen Empfangsgegenstand ausgeschlossen wird. Die Haftung zwischen der Flüssigkristallschicht und dem Empfangsgegenstand wird folglich verbessert. Es sollte beachtet werden, dass die Fluidkomponente hier für ungehärtete cholesterische Flüssigkristallmoleküle steht und sich auf ein Monomer oder Oligomer mit einem relativ niedrigen Molekulargewicht bezieht.

Claims

Flüssigkristall-Transferblatt, umfassend: ein Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die auf einer Oberfläche des Substrats gebildet ist, wobei die Flüssigkristallschicht eine Haftoberfläche, die auf einer Seite gegenüber dem Substrat angeordnet ist und bereitgestellt ist, um an einem Empfangsgegenstand anzuhaften, und eine Trennoberfläche, die auf einer Seite des Substrats angeordnet ist und bereitgestellt ist, um von dem Substrat getrennt zu werden, aufweist, wobei die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht an der Haftoberflächenseite niedriger als an der Trennoberflächenseite ist.
Flüssigkristall-Transferblatt nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristallschicht aus polymerisierbaren Flüssigkristallmolekülen hergestellt ist und eine Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Haftoberfläche der Flüssigkristallschicht höher als die der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Trennoberfläche der Flüssigkristallschicht ist.
Flüssigkristall-Transferblatt nach Anspruch 2, wobei die Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Trennoberfläche der Flüssigkristallschicht 60% oder weniger von der der Flüssigkristallmoleküle in der Nähe der Haftoberfläche der Flüssigkristallschicht ist.
Flüssigkristall-Transferblatt nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristallschicht aus einer Vielzahl dünner Flüssigkristallschichten, die nacheinander laminiert sind, aufgebaut ist.
Flüssigkristall-Transferblatt nach Anspruch 4, wobei jede dünne Flüssigkristallschicht aus polymerisierbaren Flüssigkristallmolekülen aufgebaut ist und eine Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Haftoberfläche höher als die der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Trennoberfläche ist.
Flüssigkristall-Transferblatt nach Anspruch 5, wobei die Rate restlicher Doppelbindungen der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht, welche die Trennoberfläche bildet, 60% oder weniger von der der Flüssigkristallmoleküle in der dünnen Flüssigkristallschicht, welche die Haftoberfläche bildet, ist.
Flüssigkristall-Transferblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Flüssigkristallschicht, die aus Flüssigkristallmolekülen hergestellt ist, cholesterisch ist.
Flüssigkristall-Transferblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Substrat eine orientierte Folie ist.
Flüssigkristall-Transferblatt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Ausrichtungsschicht auf einer Oberfläche des Substrats gebildet ist, wobei die Oberfläche in Kontakt mit der Trennoberfläche der Flüssigkristallschicht gebracht ist.
Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts, umfassend ein Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die auf einer Oberfläche des Substrats gebildet ist, wobei die Flüssigkristallschicht eine Haftoberfläche, die auf einer Seite gegenüber dem Substrat angeordnet ist und bereitgestellt ist, um an einem Empfangsgegenstand anzuhaften, und eine Trennoberfläche, die auf einer Seite des Substrats angeordnet ist und bereitgestellt ist, um von dem Substrat getrennt zu werden, aufweist, wobei das Verfahren die Schritte: des Bildens, auf einem Substrat, einer Flüssigkristallschicht durch Verwenden von Flüssigkristallmolekülen, die durch Anwenden von Strahlung polymerisierbar sind, und des Härtens der Flüssigkristallschicht durch Anwenden von Strahlung in einer Luftatmosphäre, so daß die Oberflächenhärte der Flüssigkristallschicht an der Haftoberflächenseite niedriger als an der Trennoberflächenseite ist, umfaßt.
Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts nach Anspruch 10, wobei die Luftatmosphäre eine Atmosphäre mit einer Sauerstoffkonzentration von 0,5 % oder mehr ist.
Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts, umfassend ein Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die aus einer Vielzahl dünner Flüssigkristallschichten aufgebaut ist, die auf der Oberfläche des Substrats gebildet ist, wobei die gesamte Flüssigkristallschicht eine Haftoberfläche, die auf einer Seite gegenüber dem Substrat angeordnet ist und bereitgestellt ist, um an einem Empfangsgegenstand anzuhaften, und eine Trennoberfläche, die auf einer Seite des Substrats angeordnet ist und bereitgestellt ist, um von dem Substrat getrennt zu werden, aufweist, wobei das Verfahren die Schritte: des Bildens, auf einem Substrat, einer dünnen Flüssigkristallschicht durch Verwenden von Flüssigkristallmolekülen, die durch Anwenden von Strahlung polymerisierbar sind, des Härtens der dünnen Flüssigkristallschicht durch Anwenden von Strahlung, des Bildens einer zusätzlichen dünnen Flüssigkristallschicht auf der gehärteten dünnen Flüssigkristallschicht durch Verwenden von Flüssigkristallmolekülen, die durch Anwenden von Strahlung polymerisierbar sind, und des Härtens der zusätzlichen dünnen Flüssigkristallschicht durch Anwenden von Strahlung umfaßt, wobei der Schritt des Bildens der zusätzlichen dünnen Flüssigkristallschicht und der Schritt des Härtens der zusätzlichen dünnen Flüssigkristallschicht ein- oder mehrmals wiederholt werden, um die gewünschte Anzahl dünner Flüssigkristallschichten nacheinander zu laminieren, und wobei ein Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht derart gesteuert wird, daß die Härte der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Haftoberfläche niedriger als die der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Trennoberfläche ist.
Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts nach Anspruch 12, wobei der Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht durch Einstellen der Sauerstoffkonzentration der Atmosphäre, in der Strahlung auf die dünne Flüssigkristallschicht angewendet wird, gesteuert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts nach Anspruch 12, wobei der Härtungsgrad jeder Flüssigkristallschicht durch Einstellen der Strahlungsmenge, die auf die dünne Flüssigkristallschicht angewendet wird, gesteuert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristall-Transferblatts, umfassend ein Substrat und eine Flüssigkristallschicht, die aus einer Vielzahl dünner Flüssigkristallschichten aufgebaut ist, die auf der Oberfläche des Substrats gebildet ist, wobei die gesamte Flüssigkristallschicht eine Haftoberfläche, die auf einer Seite gegenüber dem Substrat angeordnet ist und bereitgestellt wird, um an einem Empfangsgegenstand anzuhaften, und eine Trennoberfläche, die auf einer Seite des Substrats angeordnet ist und bereitgestellt wird, um von dem Substrat getrennt zu werden, aufweist, wobei das Verfahren die Schritte: des Laminierens, auf einem Substrat, einer gewünschten Anzahl dünner Flüssigkristallschichten durch Verwenden von Flüssigkristallmolekülen, die durch Anwenden von Ultraviolettlicht polymerisierbar sind, und des Härtens der laminierten dünnen Flüssigkristallschichten durch Anwenden von Ultraviolettlicht umfaßt, wobei der Härtungsgrad jeder dünnen Flüssigkristallschicht durch Einstellen der Menge an Photopolymerisationsinitiator gesteuert wird, die zu der dünnen Flüssigkristallschicht zuzugeben ist, so daß die Härte der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Haftoberfläche niedriger als die der dünnen Flüssigkristallschicht in der Nähe der Trennoberfläche ist.