JP2000309195A - 転写用素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回折光自体が円偏光や直線偏光のような特定
の偏光を生じうる新たな光学素子から構成される転写用
素子を提供する。 【解決手段】 支持基板／コレステリック液晶層／接着
剤層１／回折素子層／接着剤層２から少なくとも構成さ
れる転写用素子である。

Description

【発明の詳細な説明】

【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新規光学素子から構成された
転写用素子に関する。

【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。

【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。

【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、コレステリック液晶層および回折
素子層からなる光学素子が偏光回折素子として機能する
ことを見出すと共に、該光学素子を被転写物に対して容
易に転写することができる転写用素子を発明するに至っ
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、支持
基板／コレステリック液晶層／接着剤層１／回折素子層
／接着剤層２から少なくとも構成された転写用素子に関
する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明の光学積層体は、支持基板／コレステリック
液晶層／接着剤層１／回折素子層／接着剤層２から少な
くとも構成されるものである。ここで支持基板／コレス
テリック液晶層／接着剤層１／回折素子層／接着剤層２
とは、支持基板、コレステリック液晶層、接着剤層１、
回折素子層、接着剤層２の順に積層された構成を意味す
る。なお支持基板とコレステリック液晶層との間には、
中間層を有することもでき、例えば接着剤、剥離層等を
中間層として用いることができる。以下、順に本発明の
構成要素について説明する。

【０００７】本発明の構成要素である支持基板とは、コ
レステリック液晶層の支持体として機能するものであ
り、コレステリック液晶層と回折素子層とからなる光学
素子が被転写物に転写された後、コレステリック液晶層
から支持基板は剥離除去される。このような機能を有す
る支持基板としては、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、ポリアセター
ル、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコ
ール、セルロース系プラスチックスや、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ(４−メチル−１−ペンテン)、ノ
ルボルネン系樹脂などの鎖式または脂環式ポリオレフィ
ン等から形成されたプラスチックフィルムやシート等が
挙げられる。また支持基板としては、後述するコレステ
リック液晶性フィルム形成の際に用いることができる各
種配向基板をそのまま支持基板として利用することもで
きる。

【０００８】また支持基板としては、プラスチックフィ
ルムやシートの表面にシリコン処理等の表面処理、また
アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂あるいは
パラフィン系のワックスをコーティングしたもの等も支
持基板として使用することができる。さらには支持基板
となるプラスチックフィルムやシートに対して、エンボ
ス加工等の物理的変形処理、親水化処理、疎水化処理等
を行ったものも本発明の構成要素である支持基板として
使用することができる。

【０００９】支持基板の膜厚は、通常８〜２００μｍ、
好ましくは１５〜１５０μｍ、さらに好ましくは２０〜
１００μｍである。８μｍより薄い場合、得られる転写
用素子のハンドリング性を悪化させる恐れがある。また
２００μｍより厚い場合には、剥離転写操作がスムーズ
に行えない可能性がある。

【００１０】なお支持基板は、被転写物にコレステリッ
ク液晶層と回折素子層とからなる光学素子が転写された
際には除去されるものであり、その剥離界面は通常、支
持基板とコレステリック液晶層との界面間である。

【００１１】本発明の構成要素であるコレステリック液
晶層とは、コレステリック配向が固定化された例えばコ
レステリック液晶フィルム、シート、板状物であれば特
に制限されるものではない。またコレステリック液晶フ
ィルムは、高分子液晶、低分子液晶またはこれら混合物
等を主成分とするフィルム材料から形成することができ
る。

【００１２】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。

【００１３】また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
ベン誘導体など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。

【００１４】コレステリック配向を固定化する方法は公
知の方法、例えば高分子液晶をフィルム材料として用い
る場合には、配向基板上に高分子液晶を配した後、熱処
理等によっ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を
用いることができる。また低分子液晶をフィルム材料と
して用いる場合には、配向基板上に低分子液晶を配した
後、熱処理等によっ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、熱または電子線等によ
り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。配向基板としては、コレス
テリック配向阻害になるものでなければ特に限定され
ず、例えばガラス基板またはプラスチックフィルム、プ
ラスチックシート等のプラスチック基板を例示すること
ができる。ガラス基板としては、ソーダガラス、シリカ
コートソーダガラス、ホウケイ酸ガラス基板等を例示と
して挙げることができる。またプラスチック基板として
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、ポリフェニレン
サルファイド、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基板等を例示することができる。こ
れらの配向基板には必要に応じて一軸または二軸延伸操
作を適宜加えることもできる。さらに配向基板として、
本発明の構成要素である回折素子層を配向基板として用
いることもできる。

【００１５】またコレステリック液晶層の耐熱性等を向
上させるために、フィルム材料に高分子液晶や低分子液
晶の他に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相を発現させた状
態で架橋させることもできる。さらにフィルム材料に
は、二色性色素、染料、顔料等の各種添加剤を適宜添加
することもできる。

【００１６】本発明の構成要素であるコレステリック液
晶層の構成は、通常、コレステリック配向が固定化され
たコレステリック液晶フィルム１層からなる。また用途
や要求される光学特性に応じてコレステリック液晶フィ
ルムを複数層積層してなる構成であってもよい。

【００１７】コレステリック液晶層の厚さは、通常０．
３〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１０μｍ、さらに好
ましくは０．７〜３μｍである。この範囲を外れた場
合、後述する回折素子層との積層体における特異な光学
特性効果を発現できない恐れがある。なお複数層のコレ
ステリック液晶フィルムから構成される場合には、その
全フィルムの膜厚の合計が上記範囲に入ることが望まし
い。

【００１８】本発明の構成要素である接着剤層１として
は、特に限定されるものではなく、従来公知の様々な
熱、光または電子線硬化型の反応性接着剤等を適宜用い
ることができる。中でも光または電子線硬化型の反応性
接着剤が好ましく用いられる。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
を配合して用いることができる。

【００１９】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（株）製）、ライトエステル（共栄社化学
（株）製）、ビスコート（大阪有機化学工業（株）製）
等も本発明に用いることができる。

【００２０】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。

【００２１】本発明に用いることができる光または電子
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１０〜２０００ｍＰａ・ｓ、好ましくは５０
〜１０００ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは１００〜５０
０ｍＰａ・ｓである。粘度が１０ｍＰａ・ｓより低い場
合、所望の厚さが得られ難くなる。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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】接着剤層１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。

【００２５】また接着剤層１の形成方法としては、後述
する本発明の転写用素子の製造方法により異なるが、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コレステリック液晶層または回
折素子層上等に形成することができる。

【００２６】本発明の構成要素である回折素子層として
は、層に透過率、厚み、屈折率の差等を設けることで回
折効果を持たせたものであれば特に限定されるものでは
ない。例えば表面に凹凸を設けたレリーフホログラムや
内部に屈折率差を設けた体積位相ホログラム等を好適に
用いることができる。また一般に市販されている例えば
Ｅｄｍｕｎｄ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製Ｃｏｍｍｅｒ
ｃｉａｌ Ｇｒａｄｅ刻線式回折格子、透過型回折格子
フィルム、ＪＯＢＩＮ ＹＶＯＮ社製Ｒｕｌｅｄ Ｇｒ
ａｔｉｎｇ等などを用いることもできる。

【００２７】レリーフホログラムを形成する材料として
は、例えば塩化ビニル、ポリエステル、アクリル系樹
脂、セルロース系樹脂等の熱可塑性樹脂や、アクリル系
等の光硬化性樹脂などが挙げられる。またレリーフホロ
グラムには、回折像の見映えを良くするために、アルミ
ニウムの薄膜を蒸着等で設ける場合がある。このような
レリーフホログラムも回折素子層として用いることがで
きる。

【００２８】体積位相ホログラムを形成する材料も特に
限定されるものではなく、例えば銀塩フィルム、重クロ
ム酸ゼラチン、感光性樹脂等を材料として用いることが
できる。

【００２９】回折素子層の厚さは、通常０．３〜２０μ
ｍ、好ましくは０．５〜１０μｍ、さらに好ましくは
０．７〜３μｍである。この範囲を外れた場合、コレス
テリック液晶層との積層体における特異な光学特性効果
を有効に発現できない恐れがある。本発明の構成要素で
ある接着剤層２は、被転写物と回折素子層との間の接着
を目的として形成されるものである。接着剤層２として
は、特に限定されるものではなく、従来公知の様々な粘
・接着剤、具体的にはホットメルト型接着剤、また本発
明の構成要素である接着剤層１で説明した光または電子
線硬化型の反応性接着剤等を適宜用いることができる。
なかでも転写時の作業性の観点からホットメルト型接着
剤が本発明では好適に用いられる。

【００３０】ホットメルト型接着剤としては特に制限は
ないが、ホットメルトの作業温度が２５０℃以下、好ま
しくは８０〜２００℃、さらに好ましくは１００〜１６
０℃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するホット
メルト接着剤を用いることができる。

【００３１】接着剤層２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。

【００３２】また接着剤層２の形成方法としては、後述
する本発明の転写用素子の製造方法により異なるが、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回折素子層上等に形成するこ
とができる。

【００３３】本発明の転写用素子を構成する支持基板と
コレステリック液晶層との間には中間層を有することも
できる。中間層としては、例えば接着剤層、離型層等を
挙げることができる。

【００３４】接着剤層としては、特に制限されるもので
はないが、例えば先に説明した光または電子線硬化型の
反応性接着剤を適宜用いることができる。また離型層と
しては、例えば熱により流動性を示すワックス、シリコ
ーン、フッ素系離型剤等から形成することができる。な
お本発明の転写用素子を構成する支持基板とコレステリ
ック液晶層との間には、接着剤層および離型層の２層を
中間層として構成することもできる。

【００３５】本発明の転写用素子の製造方法としては、
（１）支持基板上に順次本発明の構成となるように積層
する、（２）表面にあらかじめ接着剤層を形成した支持
基板に、別途作製した残りの積層体を、加圧、加熱、硬
化等の手段を単独または組み合わせて貼合する、（３）
支持基板に、別途作製した残りの積層体を剥離性基板上
に用意しておき、支持基板側へ加圧、加熱、硬化等の手
段を単独または組み合わせて転写して剥離性基板を取り
除く、といった方法等が挙げられる。

【００３６】ここで剥離性基板とは、剥離性を有し、自
己支持性を具備する基板であれば特に限定されず、該基
板としては、通常剥離性を有するプラスチックフィルム
が望ましく用いられる。またここでいう剥離性とは、接
着剤を介しコレステリック液晶性フィルム層と剥離性基
板を接着した状態において、接着剤と剥離性基板との界
面で剥離できることを意味する。このような剥離性基板
としては、具体的にはポリエチレン、ポリプロピレン、
４−メチルペンテン−１樹脂等のオレフィン系樹脂、ポ
リアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテ
ルイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリケトンサルファイド、ポリスルフォン、ポリス
チレン、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、ポリアリレート、ポリアセタール、
ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セルロース
系プラスチック等が挙げられる。これらのプラスチック
フィルムはそれ自身を用いてもよいし、適度な剥離性を
持たせるためにこれらのプラスチックフィルム表面に、
シリコーンやフッ素樹脂をコートしたもの、有機薄膜ま
たは無機薄膜を形成したもの、化学的処理を施したも
の、蒸着や表面研磨等の物理的処理を施したものも用い
ることができる。

【００３７】またコレステリック液晶層を剥離性基板に
転写する際に用いられる接着剤としては、特に限定され
るものではないが、望ましくは上述にて説明した熱、光
または電子線硬化型の反応性接着剤等を適宜用いること
ができる。

【００３８】さらに上記製法例における剥離除去方法と
しては、例えば配向基板や剥離性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
る貧溶媒に浸積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、配向基板または剥離
性基板とコレステリック液晶層との熱膨張係数の差を利
用し、温度変化を与えて剥離する方法等を適宜採用する
ことができる。

【００３９】なお上記製造方法は、あくまでも例示であ
り本発明の転写用素子はこれらに限定されるものではな
い。

【００４０】また本発明の転写用素子は、該素子を構成
する接着剤層２の種類にもよるが、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、フィルムあるいは各種成型品、または紙、合
成紙等の紙類、金属箔、ガラス等の様々な被転写物に対
して支持基板からコレステリック液晶層と回折素子層と
からなる光学素子を転写することができる。また本発明
の構成要素である接着剤としてホットメルト型接着剤を
用いた場合には、加熱、加圧、衝撃を瞬時に加えること
ができるいわゆるホットスタンプ装置を用いた際には、
転写、剥離、除去の一連の操作が同時に、また瞬時に行
うことが可能である。

【００４１】本発明の転写用素子は、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
有するコレステリック液晶層および回折素子層からなる
光学素子を被転写物に転写することができ、また転写さ
れた光学素子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。

【００４２】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、例えば支持基板として透明かつ等方なフ
ィルム、例えばフジタック（富士写真フィルム（株）
製）、コニカタック（コニカ（株）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
（株）製）、アートンフィルム（日本合成ゴム（株）
製）、ゼオネックスフィルム（日本ゼオン（株）製）、
アクリプレンフィルム（三菱レーヨン（株）製）等に本
発明の転写用素子を用いてコレステリック液晶層および
回折素子層からなる光学素子を転写し、光学積層体を得
ることによって様々な光学用途への展開を図ることが可
能である。例えば前記光学積層体をＴＮ（ｔｗｉｓｔｅ
ｄ ｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙ
ｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔ
ｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣＤ、ＥＣＢ（Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉ
ｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）−ＬＣＤ、ＯＭＩ（Ｏｐｔｉ
ｃａｌ Ｍｏｄｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）−ＬＣ
Ｄ、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔ
ｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）−ＬＣＤ、ＨＡＮ
（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）−
ＬＣＤ、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎ
ｇ）−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。また前記光学積層体を上記したよう
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。

【００４３】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部材として、さまざまな製品等に
コレステリック液晶層と回折素子層とからなる光学素子
を転写することができる。また容易に該光学素子を転写
することが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層と回
折素子層とからなる光学素子をガラス窓等に転写する
と、外部からはその視角によって回折素子層に起因する
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るものと
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。

【００４４】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転写用素子を
用い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、台紙等にコレ
ステリック液晶層と回折素子層からなる光学素子を転写
することによって、該光学素子をカード基板、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
明の転写用素子を構成する該光学素子は、回折素子層の
視角特性による偽造防止効果とコレステリック液晶層の
波長選択反射性、円偏光選択反射性、色の視角依存性お
よびコレステリックカラーの美しい色による偽造防止効
果とを併せ持ったものである。したがって本発明の転写
用素子を構成するコレステリック液晶層と回折素子層か
らなる光学素子の偽造は非常に困難である。

【００４５】これらの用途はほんの一例であり、本発明
の転写用素子は、従来、回折素子単体、コレステリック
液晶性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、その特異な光学効果を発現
するコレステリック液晶層と回折素子層からなる光学素
子を容易に被転写物に転写することができることから、
様々な用途において応用展開が可能である。

【００４６】

【実施例】以下に本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００４７】（参考例１：アクリロイル基を有する低分
子液晶の合成）蒸留精製したテトラヒドロフラン１８０
ｇ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
（５４３ｍｍｏｌ）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滴
下した。滴下終了後、該反応液を０℃まで昇温してさら
に攪拌した後、メチルヒドロキノン２９．８７ｇ（２４
６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液を滴下した。さ
らに反応液を攪拌し、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時間攪拌後、室温に昇温して５時
間攪拌した。反応終了後、反応液を１０００ｍｌの酢酸
エチルで希釈し、分液ロートに移した後、１規定塩酸で
分液し、さらに有機層を１規定塩酸、飽和炭酸水素ナト
リウム水溶液、飽和硫酸マグネシウム水溶液で洗浄し
た。有機層に１００ｇの無水硫酸マグネシウムを加えて
室温で１時間攪拌することにより脱水・乾燥し、硫酸マ
グネシウムを濾別後、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−アクリロイロキシヘキシルオキシ）安息香
酸）エステルを１４６．９ｇを白色結晶として得た（収
率８５．２％）。化合物Ｉ−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。

【００４８】得られたメチルヒドロキノン−ビス（４−
（６−アクリロイロキシヘキシルオキシ）安息香酸）エ
ステルを偏光顕微鏡下メトラーホットステージで観察す
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。

【００４９】（参考例２）参考例１と同様の手法を用
い、４−（６−アクリロイロキシヘキシルオキシ）安息
香酸３２．５ｇ（１１１ｍｍｏｌ）、４−シアノフェノ
ール１２．６ｇ（１０６ｍｍｏｌ）から３４．８ｇの４
−シアノフェノール−４−（６−アクリロイロキシヘキ
シルオキシ）安息香酸エステル（収率８４％）を得た。
４−シアノフェノール−４−（６−アクリロイロキシヘ
キシルオキシ）安息香酸エステルのＧＰＣによる純度は
９９．３％であった。

【００５０】（参考例３：高分子液晶の合成）テレフタ
ル酸４９ｍｍｏｌ、メチルヒドロキノン２４ｍｍｏｌ、
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２
５０℃で２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（芳香族系ポリエステル）を得た。得られたポリマ
ーの対数粘度は０．１５０、ガラス転移点は９０℃であ
った。

【００５１】得られたポリマーの各分析方法は以下の通
りである。 （１）ポリマーの対数粘度 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℃で測定した。 （２）ガラス転移点（Ｔｇ） Du Pont 990 Thermal Analizer を使用して測定した。 （３）液晶相の同定 オリンパス光学（株）製ＢＨ２偏光顕微鏡を用いて観察
した。

【００５２】（実施例１）参考例１で得たメチルヒドロ
キノン−ビス（４−（６−アクリロイロキシヘキシルオ
キシ）安息香酸）エステルを７．０ｇ、参考例２で得ら
れた４−シアノフェノール−４−（６−アクリロイロキ
シヘキシルオキシ）安息香酸エステルを１．０７ｇ、キ
ラルドーパント液晶Ｓ−８１１（ロディック社製）１．
９３ｇ、フッ素系界面活性剤Ｓ−３８３（旭硝子社製）
を１．５ｍｇおよび光重合開始剤であるイルガキュア９
０７（チバ−ガイギー社商品名）をアクリロイル基結合
化合物に対して３重量％を、Ｎ−メチル−２−ピロリド
ンの１０重量％溶液を調製した。このＮ−メチル−２−
ピロリドン溶液をラビング処理した厚さ７５μｍのポリ
エチレンテレフタレートフィルム(東レ（株）製)に、塗
布し、溶媒を乾燥させ、８０℃で熱処理して液晶分子を
配向させた後、室温下において紫外線を照射して、ポリ
エチレンテレフタレートフィルム上のフィルムを得た。

【００５３】得られたフィルムを分光器Ｖ−５００（日
本分光製）により透過スペクトルを評価したところ、赤
外線領域に近い７８０ｎｍ近辺に選択反射に由来する透
過光の低下領域が見られ、このフィルムが赤色光の選択
反射を示すコレステリック液晶性フィルムであることが
確認できた。

【００５４】得られたコレステリック液晶性フィルム上
に、アクリル系フォトポリマーを用いて作製した厚み１
０μｍの体積位相ホログラムからなる回折フィルム層
を、紫外線硬化型接着剤（東亞合成（株）製アロニック
スＵＶ−３６３０(商品名)）で接着し、回折フィルム／
接着剤層／コレステリック液晶性フィルム／ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムからなる積層体を得た。次い
で回折フィルム上にホットメルト接着剤層を形成し、転
写用素子を得た。得られた転写用素子を、１０ｃｍ角、
厚さ１ｍｍのポリ塩化ビニル製のプラスチックシートの
上に、ホットスタンプ装置を用いて１４０℃で転写し
た。

【００５５】その結果、ポリ塩化ビニルシートの右隅に
約１ｃｍ角の、コレステリック液晶性フィルムと回折フ
ィルムとからなる光学素子を転写することができた。な
お転写用素子の支持基板であるポリエチレンテレフタレ
ートフィルムは、ホットスタンプ時にコレステリック液
晶性フィルムとの界面で剥離された。またホットメルト
接着剤層は、ポリ塩化ビニルシートと強固に接着されて
いた。転写後、コレステリック液晶性フィルムと回折フ
ィルムとからなる光学素子に光を当てると、鮮やかな選
択反射光と回折光が観察された。

【００５６】（実施例２）ラビング処理した厚さ７５μ
ｍのポリフェニレンサルファイドフィルム(東レ（株）
製)の上に、参考例３で得た芳香族系ポリエステルの２
０重量％Ｎ−メチル−２−ピロリドン溶液をスピンコー
ト法で塗布、乾燥し、２００℃で５分間熱処理して、金
色の選択反射を呈するフィルムを得た。同フィルムの反
射光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１００ｎｍであるコレステリック液晶性
フィルムであることが確認された。

【００５７】得られたコレステリック液晶性フィルム上
に、アクリル系フォトポリマーを用いて作製した厚み１
０μｍの体積位相ホログラムからなる回折フィルム層
を、紫外線硬化型接着剤（東亞合成（株）製アロニック
スＵＶ−３６３０(商品名)）で接着し、回折フィルム／
接着剤層／コレステリック液晶性フィルム／ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムからなる積層体を得た。

【００５８】次いで回折フィルム上にホットメルト接着
剤層を形成し、転写用素子を得た。この転写用素子を、
１０ｃｍ角、厚さ１ｍｍのポリ塩化ビニル製のプラスチ
ックシート上に、ホットスタンプ装置を用いて１４０℃
で転写した。その結果、ポリ塩化ビニル製のプラスチッ
クシートの右隅に約１ｃｍ角の、コレステリック液晶性
フィルムと回折フィルムとからなる光学素子を転写する
ことができた。なお転写用素子の支持基板であるポリフ
ェニレンサルファイドフィルムは、ホットスタンプ時に
コレステリック液晶性フィルムから剥離した。また接着
層は、ポリ塩化ビニルシートと強固に接着されていた。

【００５９】転写後、コレステリック液晶性フィルムと
回折フィルムとからなる光学素子に光を当てると、転写
前と同様に鮮やかな選択反射光と回折光が観察された。
また転写用素子を用いて、Ａ４サイズの紙の上に光学素
子を転写することを試みたところ、ポリ塩化ビニルシー
トを被転写物としたときと同様、コレステリック液晶層
に配向乱れや割れ等、また回折フィルムにも割れ等が生
じることなく転写を行うことができた。また転写された
コレステリック液晶性フィルムと回折フィルムとからな
る光学素子は、鮮やかな選択反射光と回折光が観察され
た。

【００６０】（実施例３）実施例２と同様に、ラビング
したポリフェニレンサルファイドフィルム上に金色の選
択反射を呈するコレステリックフィルムを得た。得られ
たコレステリック液晶性フィルム上に、アクリル系フォ
トポリマーを用いて作製した厚み１０μｍの体積位相ホ
ログラムからなる回折フィルム層を、紫外線硬化型接着
剤（東亞合成（株）製アロニックスＵＶ−３６３０(商
品名)）で接着し、回折フィルム／接着剤層／コレステ
リック液晶性フィルム／ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムからなる積層体を得た。次いで回折フィルム上に
アクリル樹脂からなる粘着層を形成し、転写用素子を作
製した。

【００６１】得られた転写用素子を、１ｃｍ角のサイズ
に切り出し、粘着層を介してガラス板に貼り合わせた。
次いで、転写用素子の支持基板であるポリフェニレンサ
ルファイドフィルムにセロテープ（登録商標）を貼り、
ポリフェニレンサルファイドフィルムを剥離除去した。
転写後のコレステリック液晶性フィルムと回折フィルム
とからなる光学素子に光を当てると、選択反射光と同時
に、回折光も観察された。また得られた転写用素子を用
い、同様にしてポリ塩化ビニルシートや紙へ該光学素子
を転写することができることを確認した。

【００６２】

【発明の効果】本発明は、回折光が円偏光性を有すると
いった従来の光学素子には無い特異な特徴を有するコレ
ステリック液晶層と回折素子層とからなる光学素子を構
成要素とするものであり、該光学素子は新たな回折機能
素子としてその応用範囲は極めて広く、例えば光学用素
子、光エレクトロニクス素子、装飾用材料、偽造防止用
素子等として有用である。また本発明の転写用素子は、
特異な光学特性を示す該光学素子の特性を損なうことな
く、被転写物に容易に転写でき、またその作業性にも優
れている。このようなことから本発明の転写用素子は、
種々の材料に特異な光学特性を付与できる等、工業的価
値が極めて高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持基板／コレステリック液晶層／接
   着剤層１／回折素子層／接着剤層２から少なくとも構成
   された転写用素子。