JP2000347033A - 偏光回折素子 - 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
の偏光を生じうる偏光回折素子を提供する。 【解決手段】 支持基板／接着剤層／コレステリック液
晶層／保護層から構成され、コレステリック液晶層が、
温度４０〜３００℃、圧力０．０５〜８０ＭＰａの加温
加圧条件下において回折素子基板の回折パターンを転写
し、一部に回折能を示す領域を形成したコレステリック
液晶フィルムから少なくとも構成され、保護層が紫外線
吸収性および／またはハードコート性を有する偏光回折
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偏光回折素子に関する。

【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、液晶層構造を制御することで、コ
レステリック液晶層の一部の領域に回折能を付与するこ
とに成功した。さらに詳しくは、コレステリック液晶に
特有な選択反射特性および円偏光特性に併せて回折能と
いう新たな特性を付与したコレステリック液晶フィルム
を開発することにより本発明に到達した。

【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／接着剤層／コレステリック液晶層／保護層から構
成され、コレステリック液晶層が、温度４０〜３００
℃、圧力０．０５〜８０ＭＰａの加温加圧条件下におい
て回折素子基板の回折パターンを転写し、一部に回折能
を示す領域を形成したコレステリック液晶フィルムから
少なくとも構成され、保護層が紫外線吸収性および／ま
たはハードコート性を有する偏光回折素子に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明の偏光回折素子は、支持基板／接着剤層／コ
レステリック液晶層／保護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／コレステリッ
ク液晶層／保護層とは、支持基板、接着剤層、コレステ
リック液晶層、保護層の順に積層された構成を意味す
る。

【０００７】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
ノール樹脂等のシート、フィルムあるいは基板、または
紙、合成紙等の紙類、金属箔、ガラス板等から適宜選択
して用いることができる。また支持基板としては、その
表面に凹凸が施されているものであってもよい。

【０００８】本発明の構成要素である接着剤層として
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、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。

【０００９】反応性接着剤としては、光または電子線重
合性を有するプレポリマーおよび／またはモノマーに必
要に応じて他の単官能、多官能性モノマー、各種ポリマ
ー、安定剤、光重合開始剤、増感剤等を配合したものを
用いることができる。

【００１０】光または電子線重合性を有するプレポリマ
ーとしては、具体的にはポリエステルアクリレート、ポ
リエステルメタクリレート、ポリウレタンアクリレー
ト、ポリウレタンメタクリレート、エポキシアクリレー
ト、エポキシメタクリレート、ポリオールアクリレー
ト、ポリオールメタクリレート等を例示することができ
る。また光または電子線重合性を有するモノマーとして
は、単官能アクリレート、単官能メタクリレート、２官
能アクリレート、２官能メタクリレート、３官能以上の
多官能アクリレート、多官能メタクリレート等が例示で
きる。またこれらは市販品を用いることもでき、例えば
アロニックス（アクリル系特殊モノマー、オリゴマー；
東亞合成社製）、ライトエステル（共栄社化学社製）、
ビスコート（大阪有機化学工業社製）等を用いることが
できる。

【００１１】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。

【００１２】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くなる。また２０００ｍＰ
ａ・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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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
る本発明の偏光回折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支持基板上等に形成すること
ができる。

【００１９】次いで本発明の構成要素であるコレステリ
ック液晶層は、温度４０〜３００℃、圧力０．０５〜８
０ＭＰａの加温加圧条件下において回折素子基板の回折
パターンを転写し、一部に回折能を示す領域を形成した
コレステリック液晶フィルムから少なくとも構成される
ものである。該コレステリック液晶フィルムは、コレス
テリック配向フィルムに温度４０〜３００℃、圧力０．
０５〜８０ＭＰａの加温加圧条件下において回折素子基
板の回折パターンを転写することにより得ることができ
る。

【００２０】コレステリック配向フィルムに回折パター
ンを転写する際に用いられる回折素子基板の材質として
は、金属や樹脂のような材料であっても良く、あるいは
フィルム表面に回折機能を付与したもの、あるいはフィ
ルムに回折機能を有する薄膜を転写したもの等、およそ
回折機能を有するものであれば如何なる材質であっても
良い。なかでも取り扱いの容易さや量産性を考えた場
合、回折機能を有するフィルムまたはフィルム積層体が
より望ましい。

【００２１】またここでいう回折素子とは、平面型ホロ
グラムの原版等の回折光を生じる回折素子全てをその定
義として含む。またその種類については、表面形状に由
来する回折素子、いわゆる膜厚変調ホログラムのタイプ
であってもよいし、表面形状に因らない、または表面形
状を屈折率分布に変換した位相素子、いわゆる屈折率変
調ホログラムのタイプであっても良い。本発明において
は、回折素子の回折パターン情報をより容易に液晶に付
与することができる点から、膜厚変調ホログラムのタイ
プがより好適に用いられる。また屈折率変調のタイプで
あっても、表面形状に回折を生じる起伏を有したもので
あれば本発明に好適に用いることができる。

【００２２】回折パターンをコレステリック配向フィル
ムに転写する際の加温加圧条件は、通常、温度４０〜３
００℃、好ましくは７０〜１８０℃、圧力０．０５〜８
０ＭＰａ、好ましくは０．１〜２０ＭＰａの条件下で行
う。温度が４０℃未満の場合、室温で十分安定な配向状
態を有するコレステリック配向フィルムにおいては回折
パターンの転写が不十分となる恐れがある。また３００
℃を越えるとコレステリック配向フィルムの分解や劣
化、また配向乱れ等が起こる恐れがある。また圧力が
０．０５ＭＰａより低い場合、回折パターンの転写が不
十分となる恐れがある。さらに８０ＭＰａより高い場合
には、コレステリック配向フィルムや他の基材の破壊等
が起こりうる可能性があり望ましくない。

【００２３】また転写に要する時間は、コレステリック
配向フィルムを形成しているフィルム材料の種類、フィ
ルム形態、回折パターン型の材質などにより異なるため
一概には言えないが、通常０．０１秒以上、好ましくは
０．０５秒〜１分である。処理時間が０．０１秒より短
い場合、回折パターンの転写が不十分となる恐れがあ
る。また１分を越えるような処理時間は生産性の観点か
ら望ましいとは言えない。

【００２４】具体的な転写方法としては、上記諸条件を
満足する例えば一般の圧縮成型機、圧延機、カレンダー
ローラー、ヒートローラー、ラミネーター、ホットスタ
ンプ、電熱板、サーマルヘッド等を用い、コレステリッ
ク配向フィルムの液晶面と回折パターン面が接するよう
にした状態で成型機等に供することにより、回折素子基
板の回折パターンをコレステリック配向フィルムに転写
することができる。また回折パターンの転写は、コレス
テリック配向フィルムの片面のみに限られるものではな
く、同様の方法により、コレステリック配向フィルム両
面に回折パターンを転写することもできる。

【００２５】上記の如くして得られるコレステリック液
晶フィルムは、コレステリック配向フィルムに回折パタ
ーンを転写することにより、転写された領域におけるコ
レステリック液晶フィルムの配向状態が、螺旋軸方位が
膜厚方向に一様に平行ではないコレステリック配向、好
ましくは螺旋軸方位が膜厚方向に一様に平行でなく、か
つ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔ではないコレス
テリック配向を形成する。またそれ以外の領域において
は、回折パターンを転写する前のコレステリック配向フ
ィルムが通常形成している配向状態、すなわち螺旋軸方
位が膜厚方向に一様に平行で、かつ螺旋ピッチが膜厚方
向に一様に等間隔な螺旋構造を形成している。このよう
な特異なコレステリック配向状態を形成・固定化するこ
とによってフィルムの一部に回折能を示す領域を形成す
ることができる。ここで回折能を示す領域とは、その領
域を透過した光またはその領域で反射された光が、幾何
学的には影になる部分に回り込むような効果を生じる領
域を意味する。また回折能を有する領域の有無は、例え
ばレーザー光等を前記領域に入射し、直線的に透過また
は反射する光（０次光）以外に、ある角度をもって出射
する光（高次光）の有無により確認することができる。
また別法としては、原子間力顕微鏡や透過型電子顕微鏡
などで液晶層の表面形状や断面形状を観察することによ
り回折能を示す領域が形成されているか否か確認するこ
とができる。また回折能を示す領域は、フィルム表面お
よび／またはフィルム内部のいずれの領域であってもよ
く、例えばフィルム表面の一部（フィルム表面領域）、
フィルム内部の一部（フィルム内部領域）に形成するこ
とができる。また当該領域は、コレステリック液晶フィ
ルムの複数領域、例えばフィルム表裏面領域、複数のフ
ィルム内部領域にそれぞれに形成することもできる。な
お本発明で言うフィルム表面とは、コレステリック液晶
フィルム単体において外部に接する部分を、またフィル
ム内部とは、外部に接する以外の部分をそれぞれ意味す
る。

【００２６】またコレステリック液晶フィルムの一部に
形成された回折能を示す領域は、例えばフィルム表面や
内部に均一な厚さを持った層状態として形成されている
ことは必ずしも必要とせず、フィルム表面やフィルム内
部の少なくとも一部に回折能を示す領域が形成されてい
ればよい。例えば回折能を示す領域が、所望の図形、絵
文字、数字等の型を象るように有したものであってもよ
い。さらに回折能を示す領域を複数有する場合、全ての
前記領域が同じ回折能を示す必要性はなく、それぞれの
領域において異なった回折能を示すものであってもよ
い。

【００２７】また回折能を示す領域が層状態として形成
されている場合、回折能を示す層（領域）の厚みとして
は、コレステリック液晶フィルムの膜厚に対して通常５
０％以下、好ましくは３０％以下、さらに好ましくは１
０％以下の厚みを有する層状態で形成されていることが
望ましい。回折能を示す層（領域）の厚さが５０％を超
えると、コレステリック液晶相に起因する選択反射特
性、円偏光特性等の効果が低下し、本発明の効果を得る
ことができない恐れがある。

【００２８】さらに上記の如き方法で得られるコレステ
リック液晶フィルムにおいて、回折能を示す領域が一方
のフィルム表面領域に有する際、そのフィルムの表裏、
すなわち回折能を示す領域を有するフィルム面とその面
とは反対のフィルム面とは多少異なった光学効果、呈色
効果等を示すものである。したがって用途や目的とする
機能等に応じ、コレステリック液晶フィルムのフィルム
面の配置位置等を選択することが望ましい。

【００２９】回折パターンを転写するコレステリック配
向フィルムは、高分子液晶および／または低分子液晶を
フィルム材料として、均一でモノドメインなコレステリ
ック配向が固定化されたフィルム状物、シート状物、板
状物等であり、コレステリック配向フィルム自体の製法
等には何ら限定されるものではない。

【００３０】コレステリック配向フィルムのフィルム材
料となる高分子液晶としては、コレステリック配向が固
定化できるものであれば特に制限はなく、主鎖型、側鎖
型高分子液晶等いずれでも使用することができる。具体
的にはポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、
ポリエステルイミドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるい
はポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリマロネ
ート、ポリシロキサンなどの側鎖型液晶ポリマーなどが
挙げられる。なかでもコレステリック配向を形成する上
で配向性が良く、合成も比較的容易である液晶性ポリエ
ステルが望ましい。ポリマーの構成単位としては、例え
ば芳香族あるいは脂肪族ジオール単位、芳香族あるいは
脂肪族ジカルボン酸単位、芳香族あるいは脂肪族ヒドロ
キシカルボン酸単位を好適な例として挙げられる。

【００３１】またコレステリック配向フィルムのフィル
ム材料となる低分子液晶としては、例えばアクリロイル
基、ビニル基やエポキシ基等の官能基を導入したビフェ
ニル誘導体、フェニルベンゾエート誘導体、スチルベン
誘導体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。

【００３２】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。

【００３３】また最終的に得られるコレステリック液晶
フィルムの耐熱性等を向上させるために、フィルム材料
中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。さらにフィルム材料には、コレス
テリック液晶相の発現を妨げない範囲において二色性色
素、染料や顔料等を適宜添加することもできる。

【００３４】上記の如きフィルム材料、製法等によって
得られるコレステリック配向フィルムに特定の加温加圧
条件で回折素子基板の回折パターンを転写することによ
り、本発明の構成要素であるコレステリック液晶層を構
成するコレステリック液晶フィルムを得ることができ
る。

【００３５】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、上記の方法によって得られたコレ
ステリック液晶フィルム１層からなる。また用途や要求
される光学特性等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、またコレステリック液晶フ
ィルム１層または複数層と回折能を示す領域を有しない
コレステリック配向フィルム等を１層または複数層とを
積層した構成等であってもよい。さらにコレステリック
液晶フィルムおよび回折能を示す領域を有しないコレス
テリック配向フィルムをそれぞれ２層以上積層する場
合、コレステリック液晶フィルムとコレステリック配向
フィルムを交互に積層した構成とすることもできる。

【００３６】コレステリック液晶層の厚さは、通常０．
３〜３０μｍ、好ましくは０．５〜２０μｍ、さらに好
ましくは０．７〜１０μｍ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。
なお複数層の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。

【００３７】本発明の構成要素である保護層としては、
紫外線吸収性および／またはハードコート性を有するも
のであれば特に限定されるものではない。例えば紫外線
吸収剤およびハードコート剤を含有した保護層形成材料
をフィルム状物、シート状物、薄膜状物、板状物に形成
したものが挙げられる。また紫外線吸収剤を含有した保
護層形成材料からなる紫外線吸収性を有した保護層（以
下、紫外線吸収層）と、ハードコート剤を含有した保護
層形成材料からなるハードコート性を有した保護層（以
下、ハードコート層）との積層物を本発明でいう保護層
として用いることもできる。また一般に市販されている
紫外線カットフィルムとハードコートフィルムとの積層
物を保護層として用いることができる。また紫外線吸収
層に各種ハードコート剤を塗布して成膜した積層物も保
護層として用いることができる。ここで紫外線吸収層お
よびハードコート層は、それぞれ２層以上から形成され
てもよく、各層はそれぞれ接着剤層等を介して積層する
ことができる。

【００３８】保護層形成材料としては、光透過性が高い
ものが望ましく、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ（４−メチル−ペンテン−１）、ポリスチレ
ン、アイオノマー、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタク
リレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、
ポリスルフォン、セルロース系樹脂等に紫外線吸収剤お
よび／またはハードコート剤を添加したものを用いるこ
とができる。また保護層としては、熱、光または電子線
硬化型の反応性接着剤に紫外線吸収剤および／またはハ
ードコート剤を添加した接着剤組成物を用いることもで
き、その接着剤組成物の硬化物を保護層とすることもで
きる。

【００３９】紫外線吸収剤としては、保護層形成材料に
相溶または分散できるものであれば特に制限はなく、例
えばベンゾフェノン系化合物、サルシレート系化合物、
ベンゾトリアゾール系化合物、シュウ酸アニリド系化合
物、シアノアクリレート系化合物等の有機系紫外線吸収
剤、酸化セシウム、酸化チタン、酸化亜鉛等の無機系紫
外線吸収剤を用いることができる。なかでも紫外線吸収
効率が高いベンゾフェノン系化合物が好適に用いられ
る。また紫外線吸収剤は、１種単独または複数種添加す
ることができる。保護層中の紫外線吸収剤の配合割合
は、使用する保護層形成材料により異なるが、通常０．
１〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％であ
る。

【００４０】ハードコート剤としては、保護層形成材料
に相溶または分散できるものであれば特に制限はなく、
例えばオルガノポリシロキサン系、光硬化型樹脂系のア
クリルオリゴマー系、ウレタンアクリレート系、エポキ
シアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、熱硬
化型樹脂系のアクリル−シリコン系、またはセラミック
ス等の無機系化合物等を用いることができる。なかでも
成膜性等の観点からオルガノポリシロキサン系、光硬化
型樹脂系であるアクリルオリゴマー系のハードコート剤
が好適に用いられる。なおこれらのハードコート剤は、
無溶媒型、溶媒型のいずれであっても使用することがで
きる。

【００４１】保護層形成材料には、紫外線吸収剤および
ハードコート剤の他に必要に応じてヒンダードアミンや
消光剤等の光安定剤、帯電防止剤、スベリ性改良剤、染
料、顔料、界面活性剤、微細なシリカやジルコニア等の
充填剤等の各種添加剤を配合することもできる。これら
各種添加剤の配合割合は、本発明の効果を損なわない範
囲であれば特に制限はないが、通常０．０１〜１０重量
％、好ましくは０．０５〜５重量％である。

【００４２】また保護層を構成する紫外線吸収層は、先
に説明した保護層形成材料に紫外線吸収剤、必要に応じ
て光安定剤等を適宜配合したものを用いて形成すること
ができる。さらに一般に市販されている紫外線カットフ
ィルム等を紫外線吸収層として本発明に用いることもで
きる。

【００４３】また保護層を構成するハードコート層は、
先に説明した保護層形成材料にハードコート剤、場合に
より各種添加剤を配合したものを用いて形成することが
できる。またハードコート層としては、上記ハードコー
ト剤を透明な支持フィルム上に塗布して形成したもので
あってもよい。透明な支持フィルムとしては、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、
ポリエーテルスルフォン、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。

【００４４】紫外線吸収層とハードコート層とは接着剤
等を介して積層し、本発明でいう保護層とすることがで
きる。接着剤としては、熱、光または電子線硬化型の反
応性接着剤等を用いることができる。また接着剤として
紫外線吸収剤を含有したものを用い、別に用意したハー
ドコート層をコレステリック液晶フィルムに積層するこ
とにより保護層を形成することもできる。また接着剤に
は必要に応じて染料、顔料、界面活性剤等を適宜添加し
てもよい。

【００４５】さらにハードコート層としては、グラビア
インキ用ビヒクル樹脂等も好適に用いることができる。
グラビアインキ用ビヒクル樹脂としては、例えばニトロ
セルロース、エチルセルロース、ポリアミド樹脂、塩化
ビニル、塩素化ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリウ
レタン、ポリエステル等が挙げられる。またグラビアイ
ンキ用ビヒクル樹脂中に接着性向上や皮膜強度向上の為
に、例えばエステルガム、ダンマルガム、マレイン酸樹
脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ケトン樹脂、キ
シレン樹脂、テルペン樹脂、石油樹脂等のハードレジン
を配合してもよい。

【００４６】またハードコート層の構成は、要求される
耐候性等に応じてハードコート層１層または複合層にす
ることができる。複合層としては、例えばオルガノポリ
シロキサンを含むハードコート層、光硬化型樹脂を含む
ハードコート層、熱硬化型樹脂を含むハードコート層、
無機化合物を含むハードコート層等、それぞれを組み合
わせて２層以上からなる複合層をハードコート層として
用いることもできる。

【００４７】さらにハードコート性の度合い、すなわち
硬度としては偏光回折素子を構成する材質により一概に
決定できないが、ＪＩＳ Ｌ ０８４９記載の試験法に
準じて評価を行った場合、変色の判定基準として少なく
とも３以上、好ましくは４以上であることが望ましい。

【００４８】コレステリック液晶フィルム面に形成され
る保護層、また保護層を構成する紫外線吸収層およびハ
ードコート層の成膜法は、通常ロールコート法、ディッ
ピング法、グラビアコート法、バーコード法、スピンコ
ート法、スプレーコート法、プリント法等の公知の方法
を採用することができる。これら方法によりコレステリ
ック液晶フィルム上、または支持フィルム上に成膜した
後、使用した保護層形成材料に応じた後処理を施すこと
により保護層を形成することができる。また紫外線吸収
層とハードコート層との複合層からなる保護層の形成方
法としては、例えば紫外線吸収層に直接ハードコート剤
を塗布形成する方法、接着剤等を介して積層する方法等
が挙げられる。

【００４９】保護層の膜厚は、紫外線吸収性やハードコ
ート性のそれぞれが求められる性能に応じて異なるため
一概には言えないが、通常０．１〜１００μｍ、好まし
くは１〜５０μｍである。また保護層が紫外線吸収層お
よびハードコート層との複合層から形成される場合も、
各層の全膜厚が上記範囲に入ることが望ましい。

【００５０】本発明の偏光回折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。

【００５１】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フィルム層を、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
ステリック液晶フィルム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。次いでコレステリ
ック液晶フィルム層に保護層を形成する方法、（２）配
向基板上に形成したコレステリック液晶フィルムを配向
基板とは異なる別の第２の基板上に紫外線吸収剤または
ハードコート剤を含有した接着剤層を介して転写し、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フィルムに接
着剤層を形成して、支持基板にコレステリック液晶フィ
ルムを転写し、コレステリック液晶フィルムから第２の
基板のみ剥離除去する方法、（３）配向基板上に形成し
たコレステリック液晶フィルム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
去する。次いで第３の基板上に紫外線吸収剤を含有した
接着剤層を介してコレステリック液晶フィルムを転写
し、第２の基板を剥離除去する。次いであらかじめ接着
剤層が形成された支持基板にコレステリック液晶フィル
ムを転写し、第３の基板を剥離除去する。第３の基板を
剥離した紫外線吸収剤含有の接着剤層表面にハードコー
ト層を形成する方法、等が挙げられる。

【００５２】ここで上記第２および第３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フィルム層と再剥離性基板
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
板の材料としては、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。これら材料から
形成されるプラスチックフィルムはプラスチックフィル
ム自身を再剥離性基板として用いてもよいし、適度な再
剥離性を持たせるためにプラスチックフィルム表面に、
シリコーンやフッ素系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。

【００５３】またコレステリック液晶フィルムを再剥離
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。

【００５４】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、再剥離
性基板とコレステリック液晶フィルムとの熱膨張係数の
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。

【００５５】なお上記製造方法は、あくまでも例示であ
り本発明の偏光回折素子はこれらに限定されるものでは
ない。

【００５６】このようにして得られる本発明の偏光回折
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。この効果により、例
えばエリプソメーターのような偏光を必要とする分光光
学機器に用いることにより、光の利用効率を極めて高く
することが可能となる。従来の偏光を必要とする分光光
学機器では、光源より発した光を回折格子やプリズム等
の分光素子を用いて波長ごとに分光した後に偏光子を透
過させる、または偏光子を透過させた後に分光する必要
があり偏光子が必須であった。この偏光子は、入射した
光の約５０％を吸収してしまい、また界面での反射が生
じるために光の利用効率が極めて悪いといった問題があ
ったが、本発明の偏光回折素子を用いることにより光の
利用効率を極めて高く、理論的には約１００％利用する
ことが可能となる。また本発明の偏光回折素子は、通常
の偏光板を用いることによって容易に回折光の透過およ
び遮断をコントロールすることが可能である。通常、偏
光性を有していない回折光では、どのような偏光板と組
み合わせても完全に遮断することはできない。すなわち
本発明の偏光回折素子では、例えば右偏光性を有する回
折光は、左円偏光板を用いた時にのみ完全に遮断するこ
とができ、それ以外の偏光板を用いても完全な遮断を実
現することができないものである。このような効果を有
することから、例えば観察者が偏光板越しに回折像を観
察する環境において、偏光板の状態を変化させることに
よって、回折像を暗視野から突然浮かび上がらせたり、
また突然消失させたりすることが可能となる。

【００５７】以上のように本発明の偏光回折素子は、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。

【００５８】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（富士写真フィルム社製）、
コニカタック（コニカ社製）などのトリアセチルセルロ
ースフィルム、ＴＰＸフィルム（三井化学社製）、アー
トンフィルム（日本合成ゴム社製）、ゼオネックスフィ
ルム（日本ゼオン社製）、アクリプレンフィルム（三菱
レーヨン社製）等を用いて本発明の偏光回折素子を得る
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。例えば前記偏光回折素子を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。また前記偏光回折素子を上記したよ
うに分光された偏光を必要とする分光光学機器、回折現
象により特定の波長を得る偏光光学素子、光学フィルタ
ー、円偏光板、光拡散板等として用いることも可能であ
り、さらに１／４波長板と組み合わせることによって直
線偏光板を得ることもできる等、光学用素子や光エレク
トロニクス素子として従来にない光学効果を発現しうる
様々な光学部材を提供することができる。

【００５９】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
み込んだ本発明の偏光回折素子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たものとなる。また明る
い外部からは内部が見え難く、それにもかかわらず内部
からは外部の視認性がよい窓とすることができる。

【００６０】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偏光回折素子
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、本発明の偏光回
折素子をカード基板、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
込むことにより、偽造防止としての効果を発揮すること
ができる。また本発明の偏光回折素子は、回折能を示す
領域がコレステリック液晶層の一部に有すると共に保護
層で覆われており、またコレステリック液晶の波長選択
反射性、円偏光選択反射性、色の視角依存性、コレステ
リックカラーの美しい色を呈する効果を併せ持ったもの
である。したがって本発明の偏光回折素子を偽造防止用
素子として用いた場合には、該積層体の偽造は困難であ
り、より具体的には本発明の偏光回折素子を構成する回
折能を一部に有したコレステリック液晶層の偽造は極め
て困難であるといえる。また偽造防止効果とあわせて、
回折素子の虹色呈色効果、コレステリック液晶の色鮮や
かな呈色効果を有することから意匠性にも優れたもので
ある。これらのことから本発明の偏光回折素子は偽造防
止用素子として非常に有用である。

【００６１】これらの用途はほんの一例であり、本発明
の偏光回折素子は、従来、回折素子単体、コレステリッ
ク液晶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。

【００６２】

【実施例】以下に実施例について述べるが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。

【００６３】（参考例１）フェノール／テトラクロロエ
タン（重量比６０／４０）混合溶媒、濃度０．５ｇ／ｄ
ｌ、温度３０℃での対数粘度が０．１４４、ガラス転移
温度（Ｔｇ）８５℃の液晶性ポリエステルのＮ−メチル
−２−ピロリドン溶液を調製した（溶液濃度２０重量
％）。この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製膜し、２００℃
で５分間熱処理したところ、金色の鏡面反射を呈するフ
ィルムが得られた。得られた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、中心波長約６００ｎｍ、選択反
射波長帯域幅約１００ｎｍの選択反射を示すコレステリ
ック配向フィルムが形成されていることが確認された。

【００６４】（実施例１）エドモンド・サイエンティフ
ィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム（９００
本／ｍｍ）の回折面と参考例１で得たコレステリック配
向フィルムの液晶面が向き合うように重ね、伸栄産業社
製２６トンプレスのプレート上に乗せ、９５℃、５ＭＰ
ａの条件で加熱加圧し１分間保持した。保持した後、プ
レスから取り出し、刻線式回折格子フィルムを取り除い
た。

【００６５】回折格子フィルムが重ねられていたコレス
テリック配向フィルム面を観察したところ、回折パター
ンに起因する虹色とコレステリック液晶に特有の選択反
射とが明瞭に認められた。また回折格子フィルムを取り
除いたコレステリック配向フィルム面の配向状態を偏光
顕微鏡観察および液晶層断面の透過型電子顕微鏡観察を
したところ、コレステリック相における螺旋軸方位が膜
厚方向に一様に平行ではなく、かつ螺旋ピッチが膜厚方
向に一様に等間隔ではないコレステリック配向が液晶層
の表面領域に形成されていることが確認された。またそ
れ以外の領域においては、螺旋軸方位が膜厚方向に一様
に平行で、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔な
コレステリック配向が形成していることが確認された。
またコレステリック配向フィルム面内に垂直にＨｅ−Ｎ
ｅレーザー（波長６３２．８ｎｍ）を入射したところ、
０゜および約±３５゜の出射角にレーザー光が観察され
た。さらに偏光特性を確認するために、通常の室内照明
下に得られた積層体をおき、右円偏光板（右円偏光のみ
透過）を介して観察したところ、虹色の反射回折光が観
察され、偏光板なしで観察した場合の明るさとほぼ同じ
であった。これに対し左円偏光板（左円偏光のみ透過）
を介して観察したところ、暗視野となり、虹色の反射回
折光は観察されなかった。

【００６６】以上の観察結果から、コレステリック配向
フィルムに回折パターンを転写することによって回折能
を示す領域が形成されたコレステリック液晶フィルムが
得られたことを確認した。

【００６７】この得られたコレステリック液晶フィルム
のコレステリック液晶面にバーコーターを使用して紫外
線吸収剤およびハードコート剤を配合した市販の光硬化
型アクリル系オリゴマーからなる接着剤を厚さ５μｍと
なるように塗布した。次に塗布面にポリエチレンテレフ
タレートフィルムを卓上ラミネーターを用いて貼り合わ
せ、紫外線照射し、接着剤を硬化させた。接着剤を硬化
させた後、配向基板として用いたポリフェニレンスルフ
ィドフィルムの端部を手で持ち、１８０°方向にポリフ
ェニレンスルフィドフィルムをポリフェニレンスルフィ
ドフィルムとコレステリック液晶層との界面で剥離させ
た。

【００６８】次いでポリフェニレンスルフィドフィルム
を剥離したコレステリック液晶層に紫外線硬化型の接着
剤を介してトリアセチルセルロースフィルムを卓上ラミ
ネーターを用いて貼り合わせ、紫外線を照射し、接着剤
を硬化させた後、ポリエチレンテレフタレートフィルム
を紫外線吸収剤およびハードコート剤を配合した接着剤
層との界面で剥離し、保護層（接着剤層（紫外線吸収剤
およびハードコート剤含有））／コレステリック液晶フ
ィルム／接着剤層／トリアセチルセルロースフィルムか
らなる積層体を得た。

【００６９】得られた積層体は、回折パターンに起因す
る虹色とコレステリック液晶に特有な選択反射とが明瞭
に認められた。また通常の室内照明下に得られた積層体
をおき、右円偏光板を介して観察したところ、虹色の反
射回折光が観察され、偏光板無しで観察した場合の明る
さとほぼ同じであった。これに対し左円偏光板を介して
観察したところ、暗視野となり、虹色の反射回折光は観
察されなかった。以上のことより、得られた積層体が偏
光回折素子としての機能を有することが判明した。

【００７０】（実施例２）エドモンド・サイエンティフ
ィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム（９００
本／ｍｍ）を東京ラミネックス社製ラミネーターＤＸ−
３５０のラミネートロールに巻き付け固定し、１２０
℃、０．３ＭＰａ、ロール接触時間１秒の条件下、回折
格子フィルムの回折面と参考例１で得たコレステリック
配向フィルムの液晶面が接する向きで加熱加圧した。

【００７１】回折格子フィルムが重ねられていたコレス
テリック配向フィルム面を観察したところ、回折パター
ンに起因する虹色とコレステリック液晶に特有の選択反
射とが明瞭に認められた。また回折格子フィルムを取り
除いたコレステリック配向フィルム面の配向状態を偏光
顕微鏡観察および液晶層断面の透過型電子顕微鏡観察を
したところ、コレステリック相における螺旋軸方位が膜
厚方向に一様に平行ではなく、かつ螺旋ピッチが膜厚方
向に一様に等間隔ではないコレステリック配向が液晶層
の表面領域に形成されていることが確認された。またそ
れ以外の領域においては、螺旋軸方位が膜厚方向に一様
に平行で、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔な
コレステリック配向が形成していることが確認された。
またコレステリック配向フィルム面内に垂直にＨｅ−Ｎ
ｅレーザー（波長６３２．８ｎｍ）を入射したところ、
０゜および約±３５゜の出射角にレーザー光が観察され
た。さらに偏光特性を確認するために、通常の室内照明
下に得られた積層体をおき、右円偏光板（右円偏光のみ
透過）を介して観察したところ、虹色の反射回折光が観
察され、偏光板なしで観察した場合の明るさとほぼ同じ
であった。これに対し左円偏光板（左円偏光のみ透過）
を介して観察したところ、暗視野となり、虹色の反射回
折光は観察されなかった。

【００７２】以上の観察結果から、コレステリック配向
フィルムに回折パターンを転写することによって回折能
を示す領域が形成されたコレステリック液晶フィルムが
得られたことを確認した。

【００７３】この得られたコレステリック液晶フィルム
のコレステリック液晶面にバーコーターを使用して市販
の光硬化型アクリル系オリゴマーからなる接着剤を厚さ
５μｍとなるように塗布した。次に塗布面にトリアセチ
ルセルロースフィルム（支持基板）を卓上ラミネーター
を用いて貼り合わせ、紫外線照射し、接着剤を硬化させ
た。接着剤を硬化させた後、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の端部を手で持ち、１８
０°方向にポリフェニレンスルフィドフィルムをポリフ
ェニレンスルフィドフィルムとコレステリック液晶層と
の界面で剥離させた。

【００７４】次いでポリフェニレンスルフィドフィルム
を除去したコレステリック液晶面にトリアゾール系紫外
線吸収剤ＳＥＥＳＯＲＢ７０２（シプロ化成（株）製）
を５．０重量％添加した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）を同社
製Ｍ−１１１（商品名）で希釈し、粘度を２５０ｍＰａ
・ｓに調製したもの）をバーコーターで厚さ５μｍとな
るように塗布し、紫外線を照射、硬化させ積層体を得
た。

【００７５】得られた積層体は、回折パターンに起因す
る虹色とコレステリック液晶に特有な選択反射とが明瞭
に認められた。また通常の室内照明下に得られた積層体
をおき、右円偏光板を介して観察したところ、虹色の反
射回折光が観察され、偏光板無しで観察した場合の明る
さとほぼ同じであった。これに対し左円偏光板を介して
観察したところ、暗視野となり、虹色の反射回折光は観
察されなかった。以上のことより、得られた積層体が偏
光回折素子としての機能を有することが判明した。

【００７６】（実施例３）参考例１で得られたコレステ
リック配向フィルムの液晶面にバーコーターを使用して
紫外線吸収剤ＣｙａｓｏｒｂＵＶ−２４（サイテック社
製）を５．０重量％添加した紫外線硬化型接着剤（東亞
合成（株）製アロニックスＵＶー３６３０（商品名）を
同社製Ｍ−１１１（商品名）で希釈し、粘度を２５０ｍ
Ｐａ・ｓに調製したもの）をバーコーターで厚さ５μｍ
となるように塗布した。次に塗布面にポリエチレンテレ
フタレートフィルム（支持基板）を卓上ラミネーターを
用いて貼り合わせ、紫外線を照射し、接着剤を硬化させ
た。接着剤を硬化させた後、ポリフェニレンスルフィド
フィルム（配向基板）の端部を手で持ち、１８０°方向
にポリフェニレンスルフィドフィルムを当該フィルムと
コレステリック配向フィルムとの界面で剥離させた。以
上の工程により、トリアセチルセルロース／接着剤層／
コレステリック配向フィルムの積層体が得られた。

【００７７】次いでエドモンド・サイエンティフィック
・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム（９００本／ｍ
ｍ）を東京ラミネックス社製ラミネーターＤＸ−３５０
のラミネートロールに巻き付け固定し、１２０℃、０．
３ＭＰａ、ロール接触時間１秒の条件下、回折格子フィ
ルムの回折面と当該積層体の液晶面が接する向きで加熱
加圧した。

【００７８】回折格子フィルムが重ねられていたコレス
テリック配向フィルム面を観察したところ、回折パター
ンに起因する虹色とコレステリック液晶に特有の選択反
射とが明瞭に認められた。また回折格子フィルムを取り
除いたコレステリック配向フィルム面の配向状態を偏光
顕微鏡観察および液晶層断面の透過型電子顕微鏡観察を
したところ、コレステリック相における螺旋軸方位が膜
厚方向に一様に平行ではなく、かつ螺旋ピッチが膜厚方
向に一様に等間隔ではないコレステリック配向が液晶層
の表面領域に形成されていることが確認された。またそ
れ以外の領域においては、螺旋軸方位が膜厚方向に一様
に平行で、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔な
コレステリック配向が形成していることが確認された。
またコレステリック配向フィルム面内に垂直にＨｅ−Ｎ
ｅレーザー（波長６３２．８ｎｍ）を入射したところ、
０゜および約±３５゜の出射角にレーザー光が観察され
た。さらに偏光特性を確認するために、通常の室内照明
下に得られた積層体をおき、右円偏光板（右円偏光のみ
透過）を介して観察したところ、虹色の反射回折光が観
察され、偏光板なしで観察した場合の明るさとほぼ同じ
であった。これに対し左円偏光板（左円偏光のみ透過）
を介して観察したところ、暗視野となり、虹色の反射回
折光は観察されなかった。

【００７９】以上の観察結果から、コレステリック配向
フィルムに回折パターンを転写することによって回折能
を示す領域が形成されたコレステリック液晶フィルムが
得られたことを確認した。

【００８０】この得られたコレステリック液晶フィルム
のコレステリック液晶面にバーコーターを使用して市販
の光硬化型アクリル系オリゴマーからなる接着剤を厚さ
５μｍとなるように塗布した。次に塗布面にトリアセチ
ルセルロースフィルム（支持基板）を卓上ラミネーター
を用いて貼り合わせ、紫外線照射し、接着剤を硬化させ
た。接着剤を硬化させた後、ポリエチレンテレフタレー
トフィルムの端部を手で持ち、１８０°方向にポリエチ
レンテレフタレートフィルムをコレステリック液晶層と
の界面で剥離し、積層体（保護層（接着剤硬化物層）／
コレステリック液晶層／接着剤層／トリアセチルセルロ
ースフィルム）を得た。

【００８１】得られた積層体は、回折パターンに起因す
る虹色とコレステリック液晶に特有な選択反射とが明瞭
に認められた。また通常の室内照明下に得られた積層体
をおき、右円偏光板を介して観察したところ、虹色の反
射回折光が観察され、偏光板無しで観察した場合の明る
さとほぼ同じであった。これに対し左円偏光板を介して
観察したところ、暗視野となり、虹色の反射回折光は観
察されなかった。以上のことより、得られた積層体が偏
光回折素子としての機能を有することが判明した。

【００８２】（比較例１）エドモンド・サイエンティフ
ィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム（９００
本／ｍｍ）の回折面と参考例１で得たコレステリック配
向フィルムの液晶面が向き合うように重ね、伸栄産業社
製２６トンプレスのプレート上に乗せ、３０℃、３０Ｍ
Ｐａの条件で加熱加圧し、１分間保持した。

【００８３】プレスから取り出し刻線式回折格子フィル
ムを取り除いて、コレステリック配向フィルム面を観察
したところ、回折パターンに起因する虹色を呈していな
かった。

【００８４】（比較例２）エドモンド・サイエンティフ
ィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム（９００
本／ｍｍ）を東京ラミネックス社製ラミネーターＤＸ−
３５０のラミネートロールに巻き付け固定し、１３０
℃、０．０２ＭＰａ、ロール接触時間０．５秒の条件
下、回折格子フィルムの回折面と参考例１で得たコレス
テリック配向フィルムの液晶面が接するようにして加熱
加圧した。加熱加圧後のコレステリック配向フィルム
は、僅かな回折光を呈していたが、実用上十分な回折光
を有する回折パターンは転写されてなかった。

【００８５】（比較例３）参考例１で得たコレステリッ
ク配向フィルムの液晶面とエドモンド・サイエンティフ
ィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム（９００
本／ｍｍ）の回折面とが向き合うように重ね、水圧プレ
スのプレート上に乗せ、１３０℃、１００ＭＰａの条件
で加熱加圧し、３０秒間保持した。プレスから取り出
し、刻線式回折格子フィルムを取り除いたところ、コレ
ステリック液晶層に割れが発生し、配向の乱れが生じて
いた。

【００８６】

【発明の効果】本発明の偏光回折素子は、容易にかつ精
度良く回折素子基板の回折パターンが転写されたコレス
テリック液晶フィルムを構成要素として有するものであ
る。また当該素子は回折光が円偏光性を示すとい従来の
光学素子にはない特異な光学特性を有する。またこのよ
うな光学特性を有することから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／接着剤層／コレステリック
   液晶層／保護層から構成され、コレステリック液晶層
   が、温度４０〜３００℃、圧力０．０５〜８０ＭＰａの
   加温加圧条件下において回折素子基板の回折パターンを
   転写し、一部に回折能を示す領域を形成したコレステリ
   ック液晶フィルムから少なくとも構成され、保護層が紫
   外線吸収性および／またはハードコート性を有する偏光
   回折素子。