JP2000310709A - 光学積層体 - 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回折機能素子を提供する。 【解決手段】 支持基板／接着剤層１／コレステリック
液晶層／接着剤層２／回折素子層／ハードコート層から
少なくとも構成される光学積層体である。

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
光学積層体に関する。

【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】また大きい面積を有する回折素子は、上記
の光学機器とは全く別の分野、例えば様々な意匠を組み
込み装飾や真偽識別手段等に利用されている。これらの
用途では、外光に曝されることが多く耐光性等の改良が
求められている。

【０００５】

【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
素子層からなる積層体を利用することによって偏光回折
素子として好適に機能する光学積層体を発明するに至っ
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち本発明は、支
持基板／接着剤層１／コレステリック液晶層／接着剤層
２／回折素子層／ハードコート層から少なくとも構成さ
れる光学積層体に関する。

【０００７】

【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／接着剤層１／コ
レステリック液晶層／接着剤層２／回折素子層／ハード
コート層から少なくとも構成されるものである。ここで
支持基板／接着剤層１／コレステリック液晶層／接着剤
層２／回折素子層／ハードコート層とは、支持基板、接
着剤層１、コレステリック液晶層、接着剤層２、回折素
子層、ハードコート層の順に積層された構成を意味す
る。

【０００８】本発明の構成要素である支持基板とは、シ
ート状物、フィルム状物、板状物等の形状を有するもの
であれば特に限定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
ノール樹脂等のプラスチックシート、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。また前記支持基
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。

【０００９】本発明の構成要素である接着剤層（接着剤
層１および接着剤層２）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、ホットメルト型接着
剤、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。また接着剤層１と接
着剤層２とは同一でも良く、また異なるものであっても
良く、要求される光学特性等に応じ異なる種類の粘・接
着剤を適宜使い分けて用いることができる。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】また本発明における接着剤層としてホット
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。

【００１７】さらに本発明における接着剤層として粘着
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。接着剤層の厚さ
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。

【００１８】また接着剤層の形成方法としては、後述す
る本発明の光学積層体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支持基板上等に形成することが
できる。

【００１９】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
等から形成することができる。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。また配向基
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。

【００２３】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、高分子液晶や低分子液晶にコレステリ
ック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
レステリック相を発現させた状態で架橋させることもで
きる。さらに高分子液晶や低分子液晶には、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、顔料等の各種添加剤を本発明の効果を損なわない
範囲において適宜添加してもよい。

【００２４】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。

【００２５】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であり、前記範囲を外れた場合
には本発明の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。

【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には本発
明の効果を有効に発現できない恐れがある。次いで本発
明の構成要素であるハードコート層とは、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く、
ハードコート剤を含有したハードコート層形成材料をフ
ィルム状物、シート状物、薄膜状物、板状物に形成しも
のが挙げられる。また市販されている各種ハードコート
フィルム等も本発明のハードコート層として用いること
ができる。ハードコート層形成材料としては、光学的に
透明な層を形成することができ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等にハー
ドコート剤を添加したものを用いることができる。また
ハードコート層としては上述において説明した熱、光ま
たは電子線硬化型の反応性接着剤に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
成物の硬化物をハードコート層とすることもできる。

【００３０】ハードコート剤としては、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、セラミックス等の無機化合物系のものが
例示できる。なかでも成膜性や前記コレステリック液晶
層との親和性などから、オルガノポリシロキサン系また
は光硬化型のアクリルオリゴマー系が好ましい。またハ
ードコート剤は、無溶媒型、溶媒型いずれであっても使
用することができる。さらに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、例えば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等から形成されるフィ
ルムを挙げることができる。

【００３１】ハードコート層の成膜法としては、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
法など公知の方法が例示できる。これらの方法によって
回折素子層上や支持フィルム上に成膜した後、使用した
ハードコート剤に応じた硬化処理を施すことによりハー
ドコート層を形成することができる。

【００３２】またハードコート層として一般に市販され
ているハードコートフィルム等を用いる場合には、接着
剤等を介して回折素子層に積層することができる。接着
剤としては先に説明した例えばホットメルト型接着剤、
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。

【００３３】本発明の構成要素であるハードコート層の
硬度は、本発明の各構成要素の材料等によって異なるた
め一概にはいえないが、ＪＩＳ Ｌ ０８４９試験法に
準じて評価を行った際に、変色の判定基準として通常、
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。

【００３４】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
ることもできる。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
用いることができる。

【００３５】ハードコート層の厚みは、目的とするハー
ドコート性により一概には決定されないが、通常０．１
〜１００μｍ、好ましくは１〜２０μｍである。またハ
ードコート層が複合層からなる場合、また市販のハード
コートフィルム等を接着剤層を介して積層する場合にお
いては、複合層の膜厚またはフィルムと接着剤層の膜厚
の合計が上記範囲に入ることが望ましい。

【００３６】本発明の光学積層体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。

【００３７】より具体的な製法例としては、（１）配向
基板上に形成したコレステリック液晶層を、表面にあら
かじめ接着剤層を形成した支持基板またはコレステリッ
ク液晶層に接着剤層を形成して支持基板に転写し、配向
基板を剥離除去する。次いで別に用意した回折素子層を
接着剤を介してコレステリック液晶層に積層した後、回
折素子層にハードコート層を形成する方法、（２）配向
基板上に形成したコレステリック液晶層を回折素子層に
転写し、配向基板を剥離除去する。次いであらかじめ接
着剤層を形成した支持基板またはコレステリック液晶層
に接着剤層を形成して、支持基板にコレステリック液晶
層／接着剤層／回折素子層からなる積層体を積層する。
次いで回折素子層にハードコート層を形成する方法、
（３）配向基板上に形成したコレステリック液晶層を配
向基板とは異なる第２の基板に接着剤層を介して転写
し、配向基板を剥離除去し、あらかじめ接着剤層を形成
した支持基板にコレステリック液晶層を転写し、第２の
基板を剥離除去する。次いで接着剤層を介して回折素子
層をコレステリック液晶層に積層し、回折素子層に接着
剤層を介してハードコート層を積層する方法、等が挙げ
られる。

【００３８】ここで上記第２の基板（以下、再剥離性基
板という。）とは、再剥離性を有し、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。またここでいう再剥離性とは、接着剤を介しコ
レステリック液晶層と再剥離性基板を接着した状態にお
いて、接着剤と再剥離性基板との界面で剥離できること
を意味する。このような再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、適度な再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。

【００３９】またコレステリック液晶層を再剥離性基板
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。

【００４０】さらに上記製法例における剥離除去方法と
しては、例えば配向基板や再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、配向基板または再
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。

【００４１】なお上記製造方法は、あくまでも例示であ
り本発明の光学積層体はこれらに限定されるものではな
い。このようにして得られる本発明の光学積層体は、回
折光が円偏光性を有するという、従来の光学素子には無
い特異な特徴を有することから新たな回折機能素子とし
て応用範囲は極めて広く、例えば偏光板を始めとする種
々の光学用素子、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使用することができる。

【００４２】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）等を用いて本発明の光
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
（ｔｗｉｓｔｅｄｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣＤ（Ｌｉｑｕ
ｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＳＴＮ（Ｓ
ｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣ
Ｄ、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏ
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。また本発明の光学積
層体を分光された偏光を必要とする光学機器、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
み込んだ本発明の光学積層体をガラス窓等に張り付ける
と、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るものとなる。また明るい
外部からは内部が見えにくく、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光学積層体を
構成する支持基板として、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、本発明の光学積層
体をカード基板、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。また本発明の光学積層体は、回折素子
の視角特性やハードコート層で覆われたことによりハー
ドコート層を破壊しないと回折素子の偽造が困難という
偽造防止効果と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光学積層体の偽造は非
常に困難である。また本発明の光学積層体は、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ている等、偽造防
止用素子として非常に有用である。

【００４５】これらの用途はほんの一例であり、本発明
の光学積層体は、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も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：液晶性ポリエステルの合成）
テレフタル酸５０ｍｍｏｌ、ヒドロキシ安息香酸２０ｍ
ｍｏｌ、カテコール２０ｍｍｏｌ、（Ｒ）−２−メチル
−１，４−ブタンジオール１０ｍｍｏｌおよび酢酸ナト
リウム１００ｍｇを用いて窒素雰囲気下、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反応を行った。

【００４８】次いで窒素を流しながら２５０℃で２時間
重縮合反応を続け、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、液晶性ポリエステル
を得た。

【００４９】得られた液晶性ポリエステルのＮ−メチル
−２−ピロリドン溶液（２０重量％）を調製し、該溶液
をラビング処理したポリフェニレンスルフィドフィルム
上にスピンコート法で塗布した。塗布した後、乾燥処理
を行いＮ−メチル−２−ピロリドンを除去し、ポリフェ
ニレンスルフィドフィルム上に液晶性ポリエステルの塗
布膜を形成した。

【００５０】次いで該液晶性フィルムの塗布膜を２００
℃の加熱雰囲気において５分間熱処理を行い、室温下に
冷却することによって、ポリフェニレンスルフィドフィ
ルム上に金色の鏡面反射を呈する液晶性ポリエステルフ
ィルムを得た。

【００５１】同フィルムを日本分光（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の選択反射を示すコレステリック配向
が固定化されたコレステリック配向フィルムであること
が確認された。またコレステリック配向フィルムの配向
状態を偏光顕微鏡観察およびフィルム断面の透過型電子
顕微鏡観察したところ、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、また螺旋ピッチが膜
厚方向に一様に等間隔なコレステリック配向を形成して
いることが確認できた。

【００５２】なお得られたポリエステルの各分析方法は
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。

【００５３】（参考例２〜１０）参考例１と同様な方法
によって各種組成の液晶性ポリエステルを合成した。結
果を表１に示す。また参考例１と同様に各種液晶性ポリ
エステルをＮ−メチル−２−ピロリドン溶液を調製し、
熱処理を行うことによって配向基板として用いたポリフ
ェニレンスルフィドフィルム上にコレステリック液晶フ
ィルムを得た。得られたフィルムの選択反射色を表１に
示した。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１中、各記号は次の化合物を意味する。 TPA：テレフタル酸，MHQ：メチルヒドロキノン，CT：カ
テコール，MBD：(R)-2-メチル-1,4-ブタンジオール，BP
DA：4,4'-ビフェニルジカルボン酸，CHQ：クロロヒドロ
キノン，MHD：(R)-3-メチル-1,6-ヘキサンジオール，HB
A：ヒドロキシ安息香酸，NDCA：2,6-ナフタレンジカル
ボン酸，HQ：ヒドロキノン，CCT：3-クロロカテコー
ル，DMBD：(R) (R)-2,3-ジメチル-1,4-ブタンジオー
ル，t-BHQ：t-ブチルヒドロキノン，PA：フタル酸

【００５６】（実施例１）表面にポリシロキサン系ハー
ドコート層を設けた厚み２５μｍのポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）フィルム（東レ製Ｔタイプ）上に、
アクリル系フォトポリマーを用いて作製した厚み１０μ
ｍの体積位相ホログラムからなる回折フィルム層を、紫
外線硬化型の接着剤（東亞合成（株）製アロニックスＵ
Ｖ−３６３０(商品名)）を介し、積層体（回折フィルム
／接着剤層／ハードコート層／ＰＥＴフィルム）を得
た。

【００５７】次いで積層体の回折フィルム層と参考例１
で得られたコレステリック液晶フィルムとをアロニック
スＵＶ−３６３０を用いて接着した後、ＰＰＳフィルム
を剥離除去した（コレステリック液晶フィルム／接着剤
層／回折フィルム層／接着剤／ハードコート層／ＰＥＴ
フィルム）。

【００５８】次いでコレステリック液晶フィルム上にエ
チレン・酢酸ビニル（ＥＶＡ）系ホットメルト接着剤を
塗布し接着剤層を設けた。

【００５９】この積層体（ホットメルト接着剤層／コレ
ステリック液晶フィルム／接着剤層／回折フィルム／接
着剤層／ハードコート層／ＰＥＴフィルム）のホットメ
ルト接着剤層を、１ｍｍ厚のポリ塩化ビニルシートから
なる支持基板に重ね、ホットスタンプ機を用いて接着さ
せた。室温に冷却後、ＰＥＴフィルムを剥離除去するこ
とで、ポリ塩化ビニルシート／ホットメルト接着剤層／
コレステリック液晶フィルム／接着剤層／回折フィルム
／ハードコート層からなる光学積層体を得た。得られた
光学積層体は、回折パターンに特有の虹色呈色効果とコ
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。

【００６０】得られた光学積層体の耐摩耗性試験をスガ
試験機（株）製摩擦試験機ＦＲ−I型を用いて行った。
試験はＪＩＳ Ｌ ０８４９の記載に準じて行った。た
だし摩擦回数は５０秒間に５０往復とした。

【００６１】試験の結果、ハードコート層に傷は見られ
ず、また変色判定基準は４−５であった。また試験後の
コレステリック液晶層の反射色と試験前の液晶層の反射
色とを目視にて比較観察したところ、反射色に差異が見
られず、耐摩耗性試験後でも回折パターンに起因する虹
色呈色特性とコレステリック液晶に特有な選択反射特性
が保たれていた。

【００６２】（実施例２）光硬化型のアクリル系オリゴ
マーであるアロニックスＭ−２４０（東亞合成（株）製
商品名）２０．０重量％およびＭ−３２０（東亞合成
（株）製商品名）１０．０重量％をそれぞれ添加した紫
外線硬化型の接着剤（東亞合成（株）製アロニックスＵ
Ｖ−３６３０）をバーコーターで厚さ５μｍとなるよう
に表面に塗布し、紫外線を照射、硬化させた光硬化型ハ
ードコート層を設けた厚み２５μｍのポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）フィルム（東レ製Ｔタイプ）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、接着剤（アロニックスＵＶ−３６３０）を介し、積
層体（回折フィルム／接着剤層／ハードコート層／ＰＥ
Ｔフィルム）を得た。

【００６３】次いで積層体の回折フィルム層と参考例２
で得られたコレステリック液晶フィルムとを接着剤（ア
ロニックスＵＶ−３６３０）を用いて接着した後、ＰＰ
Ｓフィルムを剥離除去した（コレステリック液晶フィル
ム／接着剤層／回折フィルム層／接着剤／ハードコート
層／ＰＥＴフィルム）。

【００６４】次いでコレステリック液晶フィルム上にエ
チレン・酢酸ビニル（ＥＶＡ）系ホットメルト接着剤を
塗布し接着剤層を設けた。

【００６５】この積層体（ホットメルト接着剤層／コレ
ステリック液晶フィルム／接着剤層／回折フィルム／接
着剤層／ハードコート層／ＰＥＴフィルム）のホットメ
ルト接着剤層を、１ｍｍ厚の合成紙に重ね、ホットスタ
ンプ機を用いて接着させた。室温に冷却後、ＰＥＴフィ
ルムを剥離除去することで、ポリ塩化ビニルシート／ホ
ットメルト接着剤層／コレステリック液晶フィルム／接
着剤層／回折フィルム／ハードコート層からなる光学積
層体を得た。得られた光学積層体は、回折パターンに特
有の虹色呈色効果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。

【００６６】得られた光学積層体の耐摩耗性試験をスガ
試験機（株）製摩擦試験機ＦＲ−I型を用いて行った。
試験はＪＩＳ Ｌ ０８４９の記載に準じて行った。た
だし摩擦回数は５０秒間に５０往復とした。

【００６７】試験の結果、ハードコート層に傷は見られ
ず、また変色判定基準は３−４であった。また試験後の
コレステリック液晶層の反射色と試験前の液晶層の反射
色とを目視にて比較観察したところ、反射色に差異が見
られず、耐摩耗性試験後でも回折パターンに起因する虹
色呈色特性とコレステリック液晶に特有な選択反射特性
が保たれていた。

【００６８】（実施例３〜１０）参考例３から１０で得
られたコレステリック液晶フィルムを用いて、実施例
１、２と同様に積層体を得た。

【００６９】得られた積層体は、いずれも回折パターン
による虹色とコレステリック液晶に特有な選択反射とが
明瞭に認められた。また耐摩耗性試験後も同様に回折パ
ターンによる虹色とコレステリック液晶に特有な選択反
射とが明瞭に認められた。

【００７０】

【発明の効果】本発明の光学積層体は、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ない特異な光学
特性を有するものであり、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、偽造防止用素子等の光学部材と
して好適に用いることができる。

【００７１】また本発明の光学積層体は、特異な光学特
性を損なうことなく、耐摩耗性をはじめとする各種耐性
にも優れたものであることから、様々な用途に応用展開
できる等、工業的価値が極めて高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 AA02 AA12 AA64 AA70 BA24 BB16 BB51 BB62 4F100 AK15A AK25C AK41B AK52D AR00B AR00C AR00D AT00A BA04 BA07 BA10A BA10D CC00D GB71 GB90 JA11B JK12D JL09 JN18C JN30C

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持基板／接着剤層１／コレステリッ
   ク液晶層／接着剤層２／回折素子層／ハードコート層か
   ら少なくとも構成される光学積層体。