JP2000347034A - 偏光回折素子の製造方法 - 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
の偏光を生じる偏光回折素子の製造方法を提供する。 【解決手段】 配向支持基板上にＧＰＣ（ポリスチレン
換算）で測定した重量平均分子量Ｍｗが１０００〜１０
万、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ；Ｍｎは数平均分子量）が
５以下、対数粘度が０．０５〜２．０（フェノール／テ
トラクロロエタン（重量比６０／４０）混合溶媒におい
て濃度０．５ｇ／ｄｌ（温度３０℃））、ガラス転移温
度（Ｔｇ）が２００℃以下、かつ液晶相から等方相への
転移温度（Ｔｉ）が４０℃以上である高分子液晶を必須
成分とするフィルム材料からなるコレステリック配向フ
ィルムを形成する第１工程、該コレステリック配向フィ
ルム表面に回折素子基板の回折パターンを転写する第２
工程、及び回折パターンが転写されたコレステリック配
向フィルム面と支持基板とを接着剤層を介して積層する
第３工程、を含む偏光回折素子の製造方法である。

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の製造方法に関
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
レステリック配向フィルム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コレステリック配向フィルムに
容易に付与する方法を見出し、遂に本発明に到達した。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、配向
支持基板上にＧＰＣ（ポリスチレン換算）で測定した重
量平均分子量Ｍｗが１０００〜１０万、分子量分布（Ｍ
ｗ／Ｍｎ；Ｍｎは数平均分子量）が５以下、対数粘度が
０．０５〜２．０（フェノール／テトラクロロエタン
（重量比６０／４０）混合溶媒において濃度０．５ｇ／
ｄｌ（温度３０℃））、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０
０℃以下、かつ液晶相から等方相への転移温度（Ｔｉ）
が４０℃以上である高分子液晶を必須成分とするフィル
ム材料からなるコレステリック配向フィルムを形成する
第１工程、該コレステリック配向フィルム表面に回折素
子基板の回折パターンを転写する第２工程、及び回折パ
ターンが転写されたコレステリック配向フィルム面と支
持基板とを接着剤層を介して積層する第３工程、を含む
偏光回折素子の製造方法に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明の第１工程は、配向支持基板上にＧＰＣ（ポ
リスチレン換算）で測定した重量平均分子量Ｍｗが１０
００〜１０万、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ；Ｍｎは数平均
分子量）が５以下、対数粘度が０．０５〜２．０（フェ
ノール／テトラクロロエタン（重量比６０／４０）混合
溶媒において濃度０．５ｇ／ｄｌ（温度３０℃））、ガ
ラス転移温度（Ｔｇ）が２００℃以下、かつ液晶相から
等方相への転移温度（Ｔｉ）が４０℃以上である高分子
液晶を必須成分とするフィルム材料からなるコレステリ
ック配向フィルムを形成する工程である。

【０００７】第１工程に用いられるフィルム材料の必須
成分である高分子液晶のＧＰＣ（ポリスチレン換算）で
測定した重量平均分子量（Ｍｗ）が、１０００未満では
得られるコレステリック配向フィルムの機械的強度が低
く、各種後処理工程や実用性能面で望ましくない。また
第２工程において説明する回折パターンを転写する際
に、実用性に耐えうる程度の転写ができない恐れがあ
る。また１０万を越えると液晶の流動性が悪化し配向性
に悪影響を及ぼす恐れがあり、また第２工程において回
折パターンを転写する際にフィルムに割れ、亀裂等が入
る恐れがある。また分子量分布が５を越えると、コレス
テリック配向フィルム作製時の溶融性、溶液への溶解性
が悪くなり、コレステリック相への均一配向も得られ難
く実用上問題となる恐れがある。また第２工程において
回折パターンを転写する際にフィルムに割れ、亀裂等が
入る恐れがある。また対数粘度が０．０５未満ではコレ
ステリック配向フィルムの機械的強度が低くなる恐れが
あり、各種後工程や実用性能面で望ましくない。また第
２工程において回折パターンを転写する際に、実用性に
耐えうる程度の転写ができない恐れがある。また２．０
を越えると液晶の流動性が悪化しコレステリック相への
均一配向が得られ難くなる恐れがあり、また第２工程に
おいて説明する回折パターンを転写する際にフィルムに
割れ、亀裂等が入る恐れがある。またガラス転移温度
（Ｔｇ）が、２００℃より高い場合は液晶状態での流動
性が悪く均一配向が得られ難くなる恐れがあり、さらに
必要により配向時に使用される配向支持基板の選定が困
難という問題も生じる可能性がある。さらに液晶相から
等方相への転移温度（Ｔｉ）が４０℃より低い場合は室
温付近におけるコレステリック配向フィルムの配向安定
性が悪化する恐れ、また回折パターン転写後のコレステ
リック配向フィルムにおいては転写した回折パターンが
損なわれる恐れがある等、望ましくない。

【０００８】本発明に用いられる高分子液晶は、上記各
諸物性を満足する高分子液晶であれば何ら限定されるも
のではなく、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。またポリ
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。

【０００９】また最終的に得られるコレステリック配向
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中には、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することもできる。

【００１０】本発明の第１工程では、上記の如きフィル
ム材料を配向支持基板上に配し、コレステリック配向フ
ィルムを得る。第１工程に供することができる配向支持
基板としては、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例えばソーダ
ガラス、シリカコートソーダガラス、ホウケイ酸ガラス
基板等を用いることができる。またプラスチック基板と
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、ポリスチ
レン、ポリプロピレン、アモルファスポリオレフィン、
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、トリアセチルセルロー
ス等の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等から
適宜選択して用いることができる。またこれらの配向支
持基板に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。さらに上記基板に、親水化処理や疎
水化処理や易剥離性処理などの表面処理を施すこともで
きる。また配向支持基板としては１種単独、または２種
以上の基板を積層したものを配向支持基板として用いる
こともできる。

【００１１】また上記各配向支持基板上に配向膜を形成
したものも本発明では配向支持基板に包含するものであ
る。配向膜としては、ラビング処理したポリイミドフィ
ルムが好適に用いられるが、その他当該分野で公知の配
向膜も適宜使用することができる。またポリイミド等を
塗布することなく、直接ラビング処理によって配向能を
付与して得られるプラスチック基板等もコレステリック
配向フィルムを得る際の配向支持基板として使用するこ
とができる。なお配向処理の方法は特に制限されるもの
ではないが、液晶分子を配向処理界面と一様に平行に配
向させるものであればよい。

【００１２】次いで配向支持基板上にフィルム材料を塗
布する手段としては、溶融塗布、溶液塗布が挙げられる
が、プロセス上溶液塗布が望ましい。溶液塗布は、フィ
ルム材料を所定の割合で溶媒に溶解し、所定濃度の溶液
を調製する。溶媒としては、用いるフィルム材料の種類
により異なるが、通常トルエン、キシレン、ブチルベン
ゼン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン
等の炭化水素系、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレ
ングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等
のエーテル系、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン系、酢酸エチル、
酢酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルア
セテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステ
ル系、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系、ジクロロメ
タン、四塩化炭素、テトラクロロエタン、クロロベンゼ
ン等のハロゲン化炭化水素系、ブチルアルコール、トリ
エチレングリコール、ジアセトンアルコール、ヘキシレ
ングリコール等のアルコール系等を用いることができ
る。これらの溶媒は必要により２種以上を適宜混合して
使用することもできる。また溶液の濃度は用いられる高
分子液晶の分子量や溶解性、さらに最終的に目的とする
フィルムの膜厚等により異なるため一概には言えない
が、通常１〜６０重量％、好ましくは３〜４０重量％で
ある。

【００１３】また溶液中には、塗布を容易にするために
界面活性剤等を加えても良い。界面活性剤としては、例
えばイミダゾリン、第四級アンモニウム塩、アルキルア
ミンオキサイド、ポリアミン誘導体等の陽イオン系界面
活性剤、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮
合物、第一級あるいは第二級アルコールエトキシレー
ト、アルキルフェノールエトキシレート、ポリエチレン
グリコール及びそのエステル、ラウリル硫酸ナトリウ
ム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸アミン
類、アルキル置換芳香族スルホン酸塩、アルキルリン酸
塩、脂肪族あるいは芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物
等の陰イオン系界面活性剤、ラウリルアミドプロピルベ
タイン、ラウリルアミノ酢酸ベタイン等の両性系界面活
性剤、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、ポリ
オキシエチレンアルキルアミン等の非イオン系界面活性
剤、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロ
アルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルエチレン
オキシド付加物、パーフルオロアルキルトリメチルアン
モニウム塩、パーフルオロアルキル基・親水性基含有オ
リゴマー、パーフルオロアルキル・親油基含有オリゴマ
ーパーフルオロアルキル基含有ウレタン等のフッ素系界
面活性剤などが挙げられる。界面活性剤の添加量は、界
面活性剤の種類や溶剤、あるいは塗布する支持基板にも
よるが、通常、高分子液晶の重量に対する比率にして１
０ｐｐｍ〜１０％、好ましくは５０ｐｐｍ〜５％、さら
に好ましくは０．０１％〜１％の範囲である。

【００１４】上記の如くして調製したフィルム材料溶液
を配向支持基板上に塗布する。塗布方法としては、例え
ばロールコート法、ダイコート法、バーコート法、グラ
ビアロールコート法、スプレーコート法、ディップコー
ト法、スピンコート法等を採用することができる。

【００１５】塗布後溶媒を乾燥により除去し、コレステ
リック液晶相を呈する所定温度、所定時間熱処理してコ
レステリック配向を完成させる。次いで液晶状態におい
て形成したコレステリック配向を、高分子液晶のガラス
転移点以下の温度に急冷することによってコレステリッ
ク配向が固定化されたコレステリック配向フィルムを得
ることができる。

【００１６】コレステリック配向フィルムの厚さは、特
に制限されるものではないが、量産性、製造プロセスの
面から、通常０．３〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１
０μｍ、さらに好ましくは０．７〜３μｍであることが
望ましい。またコレステリック配向の螺旋巻き数として
は、通常２巻き以上１０巻き以下、好ましくは２巻き以
上６巻き以下であることが望ましい。螺旋巻き数が２巻
きより少ない場合、また１０巻きより多い場合には、偏
光回折素子としての効果を発現できない恐れがある。

【００１７】本発明の第２工程は、第１工程で得られた
コレステリック配向フィルム表面に回折素子基板の回折
パターンを転写する工程である。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。

【００１８】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。

【００１９】回折パターンをコレステリック配向フィル
ムに転写する際の諸条件は、コレステリック配向フィル
ムの諸物性、回折素子基板の材質等によって異なるため
一概には言えないが、通常、温度４０〜３００℃、好ま
しくは７０〜１８０℃、圧力０．０５〜８０ＭＰａ、好
ましくは０．１〜２０ＭＰａの加温および／または加圧
条件下で行うことができる。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が起こり恐れがある。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
等が起こる恐れがあり望ましくない。

【００２０】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、回折パターン型や回折素子基板の材質等によ
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。

【００２１】回折パターンをコレステリック配向フィル
ムに転写する具体的な方法としては、例えば上記諸条件
を満足する一般の圧縮成型機、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。

【００２２】上記の如き方法および条件にてコレステリ
ック配向フィルムに回折素子基板の回折パターンを転写
した後、当該回折素子基板はコレステリック配向フィル
ムから剥離除去する。

【００２３】回折素子基板が取り除かれたコレステリッ
ク配向フィルムは、回折パターンが転写された当該フィ
ルム面に回折能を示す領域を有することになる。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、コレステリック配向フィルムの複数領
域、例えばフィルム表裏面にそれぞれ形成することもで
きる。また回折能を示す領域は、例えばフィルム面に均
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、フィルム面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偏光回折素子としての
効果を発現することができる。また回折能を示す領域
を、所望の図形、絵文字、数字等の型を象るように形成
することもできる。さらに回折能を示す領域を複数有す
る場合、全ての当該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。

【００２４】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、コレステリック配向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、偏光回折素子として
の効果を得ることができない恐れがある。

【００２５】さらに本発明の第２工程において、回折素
子基板の回折パターンを転写されたコレステリック配向
フィルムは、その回折パターンを転写されたフィルム面
における配向状態、すなわち回折能を示す領域の配向状
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していることが
望ましい。またそれ以外の領域においては、通常のコレ
ステリック配向と同様の配向状態、すなわち螺旋軸方位
が膜厚方向に一様に平行で、かつ螺旋ピッチが膜厚方向
に一様に等間隔な螺旋構造を形成していることが望まし
い。

【００２６】また本発明のコレステリック配向フィルム
において、回折能を示す領域が一方のフィルム面領域に
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
テリック配向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。

【００２７】本発明の第３工程では、第２工程で得られ
た回折パターン転写後のコレステリック配向フィルムの
回折パターン転写面と支持基板とを接着剤層を介して積
層する工程である。第３工程において用いられる支持基
板としては、シート状物、フィルム状物、板状物等の形
状を有するものであれば特に制限されるものではなく、
例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポ
リエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
エーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテ
ルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリ塩化ビニル、
ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネ
ート、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリア
リレート、セルロース系プラスチックス、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂等のシート、フィルムあるいは基
板、または紙、合成紙等の紙類、金属箔、ガラス板等か
ら適宜選択して用いることができる。また支持基板とし
ては、その表面に凹凸が施されているものであってもよ
い。なお、これら基板は前述の配向支持基板と同一であ
ってもよい。

【００２８】またコレステリック配向フィルムと支持基
板との間に介される接着剤としては、特に制限されるも
のではなく、従来公知の様々な粘・接着剤、例えば光ま
たは電子線硬化型の反応性接着剤、ホットメルト型接着
剤等を適宜用いることができる。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】光または電子線硬化型の反応性接着剤の粘
度は、接着剤の加工温度等により適宜選択するものであ
り一概にはいえないが、通常２５℃で１０〜２０００ｍ
Ｐａ・ｓ、好ましくは５０〜１０００ｍＰａ・ｓ、さらに
好ましくは１００〜５００ｍＰａ・ｓである。粘度が１
０ｍＰａ・ｓより低い場合、所望の厚さが得られ難くく
なる。また２０００ｍＰａ・ｓより高い場合には、作業
性が低下する恐れがあり望ましくない。粘度が上記範囲
から外れている場合には、適宜、溶剤やモノマー割合を
調整し所望の粘度にすることが好ましい。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】また接着剤としてホットメルト型接着剤を
用いる場合、当該接着剤も特に制限はないが、ホットメ
ルトの作業温度が８０〜２００℃、好ましくは１００〜
１６０℃程度のものが作業性等の観点から望ましく用い
られる。具体的には、例えばエチレン・酢酸ビニル共重
合体系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹
脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ゴム系、ポリアクリル
系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルブチ
ラール等のポリビニルアセタール系樹脂、石油系樹脂、
テルペン系樹脂、ロジン系樹脂等をベース樹脂として製
造されているものが挙げられる。

【００３６】さらに接着剤として粘着剤を用いる場合も
特に制限されるものではなく、例えばゴム系、アクリル
系、シリコーン系、ポリビニルエーテル系粘着剤などを
用いることができる。接着剤の厚さは、用いられる用途
やその作業性等により異なるため一概にはいえないが、
通常０．５〜５０μｍ、好ましくは１〜１０μｍであ
る。

【００３７】また接着剤の形成方法としては、特に限定
されるものではないが、例えばロールコート法、ダイコ
ート法、バーコート法、、カーテンコート法、エクスト
ルージョンコート法、グラビアロールコート法、スプレ
ーコート法、スピンコート法等の公知の方法を用いて支
持基板またはコレステリック配向フィルムの回折パター
ンが転写されたフィルム面若しくは支持基板およびコレ
ステリック配向フィルムの両方に形成することができ
る。

【００３８】コレステリック配向フィルムの回折パター
ンが転写されたフィルム面と支持基板とを接着剤層を介
して積層する方法としては特に制限されるものではない
が、例えば前述の回折パターンをコレステリック配向フ
ィルムに転写する方法として例示した各種機器類から適
宜選定することにより積層することができる。

【００３９】本発明は、以上説明した第１工程から第３
工程を経ることにより配向支持基板／コレステリック配
向フィルム／接着剤層／支持基板の順に構成された偏光
回折素子を製造することができる。ここで第１工程で用
いた配向支持基板が光学的に透明でない当該基板を用い
た場合、また目的とする用途において望ましくない光学
特性を示す配向支持基板や偏光回折素子としての効果を
消失させてしまう配向支持基板等を用いた場合には、第
４工程として第１工程で用いた配向支持基板をコレステ
リック配向フィルムから除去し、コレステリック配向フ
ィルム／接着剤層／支持基板の順に構成された偏光回折
素子を製造することができる。

【００４０】配向支持基板をコレステリック配向フィル
ムから除去する方法としては、特に制限されるものでは
ないが、例えば配向支持基板を剥離除去する、または配
向支持基板を溶解する、といった方法等が挙げられる。
剥離除去方法としては、例えば配向支持基板のコーナー
端部に粘着テープを貼り付けて人為的に剥離する方法、
ロール等を用いて機械的に剥離する方法、構造材料全て
に対する貧溶媒に浸漬した後に機械的に剥離する方法、
貧溶媒中で超音波をあてて剥離する方法、配向支持基板
とコレステリック配向フィルムとの熱膨張係数の差を利
用して温度変化を与えて剥離する方法、配向支持基板そ
のもの、または配向支持基板上の配向膜を溶解除去する
方法等を例示することができる。剥離性については、コ
レステリック配向フィルムを形成しているフィルム材料
の諸物性や配向支持基板との密着性によって異なるた
め、その系にもっとも適した方法を採用すべきである。

【００４１】本発明では、第４工程において配向支持基
板を除去した後、コレステリック配向フィルムの表面保
護、強度増加、環境信頼性向上等の目的の為に第５工程
として、配向支持基板除去後のコレステリック配向フィ
ルム面に保護層を形成し、保護層／コレステリック配向
フィルム／接着剤層／支持基板の順に構成された偏光回
折素子を製造することができる。保護層としては、紫外
線吸収性および／またはハードコート性を有するもので
あれば特に限定されるものではない。例えば紫外線吸収
剤およびハードコート剤を含有した保護層形成材料をフ
ィルム状物、シート状物、薄膜状物、板状物に形成した
ものが挙げられる。また紫外線吸収剤を含有した保護層
形成材料からなる紫外線吸収性を有した保護層（以下、
紫外線吸収層）と、ハードコート剤を含有した保護層形
成材料からなるハードコート性を有した保護層（以下、
ハードコート層）との積層物を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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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配向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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】配向支持基板を除去したコレステリック配
向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配向フィルム上、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。

【００５３】保護層の膜厚は、紫外線吸収性およびハー
ドコート性のそれぞれが求められる性能に応じて異なる
ため一概には言えないが、通常０．１〜１００μｍ、好
ましくは１〜５０μｍである。また保護層が紫外線吸収
層およびハードコート層との複合層から形成される場合
も、各層の全膜厚が上記範囲に入ることが望ましい。

【００５４】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、本発明の製造方法によって得られる偏光回折素
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
明の製造方法によって得られる偏光回折素子は、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
発明の製造方法によって得られる偏光回折素子では、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。

【００５５】以上のように本発明の製造方法によって得
られる偏光回折素子は、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。

【００５６】具体的に光学用素子や光エレクトロニクス
素子としては、例えば透明かつ等方なフィルム、例えば
フジタック（富士写真フィルム社製）、コニカタック
（コニカ社製）などのトリアセチルセルロースフィル
ム、ＴＰＸフィルム（三井化学社製）、アートンフィル
ム（日本合成ゴム社製）、ゼオネックスフィルム（日本
ゼオン社製）、アクリプレンフィルム（三菱レーヨン社
製）等を第３工程の支持基板として偏光回折素子を得る
ことにより様々な光学用途への展開を図ることが可能で
ある。例えば当該偏光回折素子をＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ
ｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓ
ｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗ
ｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）−ＬＣＤ、ＥＣＢ（Ｅｌ
ｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒ
ｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）−ＬＣＤ、ＯＭＩ（Ｏｐｔｉｃ
ａｌ 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。また当該偏光回折素子を上記したよ
うに分光された偏光を必要とする分光光学機器、回折現
象により特定の波長を得る偏光光学素子、光学フィルタ
ー、円偏光板、光拡散板等として用いることも可能であ
り、さらに１／４波長板と組み合わせることによって直
線偏光板を得ることもできる等、光学用素子や光エレク
トロニクス素子として従来にない光学効果を発現しうる
様々な光学部材を提供することができる。

【００５７】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
み込んだ偏光回折素子をガラス窓等に張り付ける、また
は第３工程における支持基板としてガラス窓等を用いる
ことにより、外部からはその視角によって前記回折パタ
ーンを伴ったコレステリック液晶特有の選択反射が異な
った色に見え、ファッション性に優れたものとなる。ま
た明るい外部からは内部が見え難く、それにもかかわら
ず内部からは外部の視認性がよい窓とすることができ
る。

【００５８】偽造防止用素子としては、回折素子および
コレステリック液晶のそれぞれの偽造防止効果を併せ持
った新たな偽造防止フィルム、シール、ラベル等として
用いることができる。具体的には本発明の第３工程にお
ける支持基板として、例えば自動車運転免許証、身分証
明証、パスポート、クレジットカード、プリペイドカー
ド、各種金券、ギフトカード、有価証券等のカード基
板、台紙等を用いることによって、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がで
きる。また本発明の製造方法によって得られる偏光回折
素子は、回折能を示す領域がコレステリック配向フィル
ム表面に有するもので、かつそのフィルム面は接着剤層
を介して支持基板によって覆われており、さらにコレス
テリック液晶の波長選択反射性、円偏光選択反射性、色
の視角依存性、コレステリックカラーの美しい色を呈す
る効果を併せ持ったものである。したがって本発明の製
造方法によって得られる偏光回折素子は、偽造防止用素
子として用いた場合には、当該偏光回折素子の偽造が困
難であり、より具体的には回折能を示す領域をフィルム
表面に有するコレステリック配向フィルムの偽造は極め
て困難であるといえる。また偽造防止効果とあわせて、
回折素子の虹色呈色効果、コレステリック液晶の色鮮や
かな呈色効果を有することから意匠性にも優れたもので
ある。これらのことから本発明の製造方法によって得ら
れる偏光回折素子は偽造防止用素子として非常に好適で
ある。

【００５９】これらの用途はほんの一例であり、本発明
の製造方法によって得られる偏光回折素子は、従来、回
折素子単体、通常のコレステリック配向を固定化したコ
レステリック配向フィルム単体が使用されている各種用
途や、新たな光学的効果を発現することが可能であるこ
と等から前記用途以外の様々な用途にも応用展開が可能
である。

【００６０】

【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。本発明で使用した各種
測定法を記す。

【００６１】（ＧＰＣ測定法）東ソー製ＧＰＣ（ＣＰ８
０００、ＣＯ８０００、ＵＶ８０００）に、ＴＳＫＧ３
０００ＨＸＬ、Ｇ２０００ＨＸＬ、Ｇ１０００ＨＸＬの
構成のカラムを接続し、２５℃℃でテトラヒドロフラン
（ＴＨＦ）溶媒、流量０．７ｍｌ／分で測定を行った。
同条件で標準ポリスチレンを用いて検量線を別途作成
し、ポリスチレン換算の重量平均分子量Ｍｗ、数平均分
子量Ｍｎおよび分子量分布Ｍｗ／Ｍｎを求めた。 （ガラス転移温度（Ｔｇ）の測定）Ｄｕ Ｐｏｎｔ製Ｄ
ＳＣ９９０にて測定した。 （液晶相から等方相への転移温度（Ｔｉ）の測定）ホッ
トステージを設置したオリンパス（株）製偏光顕微鏡Ｂ
Ｘ５０にて測定を行った。

【００６２】（実施例１）Ｍｗが３０００、Ｍｗ／Ｍｎ
２．０、対数粘度が０．１２４ｄｌ／ｇ、Ｔｇが８０
℃、Ｔｉが２３０℃の液晶性ポリエステル（Ｒ体光学活
性化合物を含有）をラビング処理したポリイミド層付き
ポリエーテルスルホンフィルム上にスピンコート法で製
膜した。次いで１８０℃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。

【００６３】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が得
られていることが確認された。

【００６４】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）の回折面と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、東京ラミネックス社製ラミネータ
ーＤＸ−３５０を用い、１２０℃、０．３ＭＰａ、ロー
ル接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を行った。室温ま
で冷却後、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。
この領域のコレステリック配向の螺旋巻き数は４巻きで
あった。

【００６６】またコレステリック配向フィルム面内に垂
直にＨｅ−Ｎｅレーザー（波長６３２．８ｎｍ）を入射
したところ、０゜および約±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フィルムをおき、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。

【００６７】これらのことよりコレステリック配向フィ
ルムには、回折能を示す領域がフィルム表面領域に形成
され、またその回折光が右円偏光であることが確認され
た。コレステリック配向フィルムの回折パターンが転写
された面に、市販のアクリル系光硬化型接着剤をバーコ
ーターで厚さ５μｍとなるように塗布し、その上にトリ
アセチルセルロースフィルムをラミネーターで積層後、
紫外線照射して硬化させ、偏光回折素子を得た。得られ
た偏光回折素子のコレステリック配向の状態は、上述の
各種観察と全く同一の結果を示した。

【００６８】（実施例２）Ｍｗが７０００、Ｍｗ／Ｍｎ
２．０、対数粘度が０．１４４ｄｌ／ｇ、Ｔｇが８５
℃、Ｔｉが２３０℃の液晶性ポリエステル（Ｒ体光学活
性化合物を含有）をラビング処理したポリフェニレンス
ルフィド上にスピンコート法で製膜した。次いで２００
℃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。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フィルムが形成されていることが
確認された。

【００６９】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
回折面と前記で得られ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、東京ラミネックス社製ラ
ミネーターＤＸ−３５０を用い、１２０℃、０．３ＭＰ
ａ、ロール接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を行っ
た。室温まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを取り除
いた。

【００７０】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。
この領域のコレステリック配向の螺旋巻き数は５巻きで
あった。

【００７１】またコレステリック配向フィルム面内に垂
直にＨｅ−Ｎｅレーザー（波長６３２．８ｎｍ）を入射
したところ、０゜および約±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フィルムをおき、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。これらのこ
とよりコレステリック配向フィルムには、回折能を示す
領域がフィルム表面領域に形成され、またその回折光が
右円偏光であることが確認された。

【００７２】ついでコレステリック配向フィルムの回折
パターンが転写された面に、市販のアクリル系光硬化型
接着剤をバーコーターで厚さ５μｍとなるように塗布
し、その上にトリアセチルセルロースフィルムをラミネ
ーターで積層後、紫外線照射して硬化させてから、配向
支持基板であるポリフェニレンスルフィドフィルムを１
８０°方向に剥離して偏光回折素子を得た。得られた偏
光回折素子のコレステリック配向の状態は、上述の各種
観察と全く同一の結果を示した。

【００７３】（実施例３）Ｍｗが７０００、Ｍｗ／Ｍｎ
２．０、対数粘度が０．１４４ｄｌ／ｇ、Ｔｇが８５
℃、Ｔｉが２３０℃の液晶性ポリエステル（Ｒ体光学活
性化合物を含有）をラビング処理したポリフェニレンス
ルフィド上にスピンコート法で製膜した。次いで２００
℃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。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フィルムが形成されていることが
確認された。

【００７４】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素子フィルム（９００本／ｍｍ）の
回折面と前記で得られ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、東京ラミネックス社製ラ
ミネーターＤＸ−３５０を用い、１２０℃、０．１ＭＰ
ａ、ロール接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を行っ
た。室温まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを取り除
いた。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−Ｎｅ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
られたフィルムをおき、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。

【００７５】これらのことよりコレステリック配向フィ
ルムには、回折能を示す領域がフィルム表面領域に形成
され、またその回折光が右円偏光であることが確認され
た。このコレステリック配向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、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し、
偏光回折素子が得られた。得られた偏光回折素子のコレ
ステリック配向の状態は、上述の各種観察と全く同一の
結果を示した。

【００７６】（実施例４）Ｍｗが２００００、Ｍｗ／Ｍ
ｎ２．２、対数粘度が０．３４４ｄｌ／ｇ、Ｔｇが１０
２℃、Ｔｉが２５０℃の液晶性ポリエステル（Ｒ体光学
活性化合物を含有）をラビング処理したポリフェニレン
スルフィド上にスピンコート法で製膜した。次いで２２
０℃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。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フィルムが形成されていること
が確認された。

【００７７】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
回折面と前記で得られ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、油圧プレスにて１０５
℃、１５ＭＰａで３０秒間加熱加圧後水冷して室温まで
冷却後、刻線式回折格子フィルムを取り除いた。

【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。
この領域のコレステリック配向の螺旋巻き数は６巻きで
あった。

【００７９】またコレステリック配向フィルム面内に垂
直にＨｅ−Ｎｅレーザー（波長６３２．８ｎｍ）を入射
したところ、０゜および約±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フィルムをおき、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。

【００８０】これらのことよりコレステリック配向フィ
ルムには、回折能を示す領域がフィルム表面領域に形成
され、またその回折光が右円偏光であることが確認され
た。このコレステリック配向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、リポキシＳＰ−１５
０９（昭和高分子（株）製商品名）に微細シリカ（日本
アエロジル（株）製、アエロジルＲ８１２（商品名））
５重量％、紫外線吸収剤ＣｙａｓｏｒｂＵＶ−２４（サ
イテック社製）５重量％および４重量％のルシリンＴＰ
Ｏ（ＢＡＳＦ社商品名）を混合したイソプロピルアルコ
ールの２０重量％溶液をバーコーターで厚さ５μｍとな
るように塗布し乾燥後、塗布面にポリエチレンテレフタ
レートフィルムを卓上ラミネーターを用いて貼り合わ
せ、紫外線照射し、接着剤を硬化させた後、配向支持基
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。

【００８１】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
を微細シリカおよび紫外線吸収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））／コレステリック配向フィル
ム／接着剤層／トリアセチルセルロースフィルムからな
る偏光回折素子を得た。得られた偏光回折素子のコレス
テリック配向の状態は、上述の各種観察と全く同一の結
果を示した。

【００８２】（比較例１）Ｍｗが９５０、Ｍｗ／Ｍｎが
２、対数粘度が０．０６ｄｌ／ｇ、Ｔｇが６０℃、Ｔｉ
が２２０℃の液晶性ポリエステル（Ｒ体光学活性化合物
を含有）をラビング処理したポリフェニレンスルフィド
上にスピンコート法で製膜した。次いで１８０℃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。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
固定化されたフィルムが形成されていることが確認され
た。

【００８３】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
回折面と上記で得られ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、東京ラミネックス社製ラ
ミネーターＤＸ−３５０を用い、１２０℃、０．３ＭＰ
ａ、ロール接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を行っ
た。次に室温まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを取
り除いた。得られたフィルムは、フィルムの一部に割れ
が生じるとともに、コレステリック配向に乱れ配向ムラ
が発生していた。また回折パターンに起因する虹色も呈
していなかった。

【００８４】（比較例２）Ｍｗ（重量平均分子量）が約
１２万、Ｍｗ／Ｍｎが４．０、対数粘度が２．０ｄｌ／
ｇ、Ｔｇが１５０℃、Ｔｉが２４０℃の液晶性ポリエス
テル（Ｒ体光学活性化合物を含有）をラビング処理した
ポリフェニレンスルフィド上にスピンコート法で製膜
し、２２０℃２０分間熱処理したところ、淡黄色系の弱
い選択反射を呈するフィルムが得られた。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５
５０〜６００ｎｍで明確に特定できず、選択反射波長帯
域がブロードの弱い選択反射を示した。オリンパス
（株）製顕微鏡ＢＸ５０で観察したところ、液晶層に多
数の配向欠陥が観察された。

【００８５】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）の回折面と上記で得られたフィルムの液晶面が向き
合うように重ね、東京ラミネックス社製ラミネーターＤ
Ｘ−３５０を用い、１２０℃、０．０５ＭＰａ、ロール
接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を行った。次に室温
まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを取り除いた。回
折格子フィルムを取り除いた液晶面は、さらに多くの配
向欠陥が発生し、また回折パターンに起因する虹色も全
く呈していなかった。

【００８６】（比較例３）Ｍｗが９５０００、Ｍｗ／Ｍ
ｎが６．０、対数粘度が１．５ｄｌ／ｇ、Ｔｇが１４５
℃、Ｔｉが２４０℃の液晶性ポリエステル（Ｒ体光学活
性化合物を含有）をラビング処理したポリフェニレンス
ルフィド上にスピンコート法で製膜し、２２０℃２０分
間熱処理したところ、淡黄色系の弱い選択反射を呈する
フィルムが得られた。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５５０〜６００ｎｍで
明確に特定できず、選択反射波長帯域がブロードの弱い
選択反射を示した。オリンパス（株）製顕微鏡ＢＸ５０
で観察したところ、液晶層に多数の配向欠陥が観察され
た。

【００８７】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）の回折面と上記で得られたフィルムの液晶面が向き
合うように重ね、東京ラミネックス社製ラミネーターＤ
Ｘ−３５０を用い、１２０℃、０．０５ＭＰａ、ロール
接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を行った。次に室温
まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを取り除いた。回
折格子フィルムを取り除いた液晶面は、さらに多くの配
向欠陥が発生し、また回折パターンに起因する虹色も全
く呈していなかった。

【００８８】（比較例４）Ｍｗが９８０００、Ｍｗ／Ｍ
ｎが３．０、対数粘度が１．８ｄｌ／ｇ、Ｔｇが２０５
℃、Ｔｉが２５０℃の液晶性ポリエステル（Ｒ体光学活
性化合物を含有）をラビング処理したポリフェニレンス
ルフィド上にスピンコート法で製膜し、２３０℃２０分
間熱処理したところ、淡黄色系の弱い選択反射を呈する
フィルムが得られた。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５５０〜６００ｎｍで
明確に特定できず、選択反射波長帯域がブロードの弱い
選択反射を示した。またオリンパス（株）製顕微鏡ＢＸ
５０で観察したところ、液晶層に多数の配向欠陥が観察
された。

【００８９】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）の回折面と上記で得られたフィルムの液晶面が向き
合うように重ね、東京ラミネックス社製ラミネーターＤ
Ｘ−３５０を用い、１２０℃、３ＭＰａ、ロール接触時
間０．５秒の条件で加熱加圧を行った。次に室温まで冷
却後、刻線式回折格子フィルムを取り除いた。回折格子
フィルムを取り除いた液晶面は、さらに多くの配向欠陥
が発生し、また回折パターンに起因する虹色も全く呈し
ていなかった。

【００９０】（比較例５）Ｍｗ（重量平均分子量）が１
０４０、Ｍｗ／Ｍｎが２．１、対数粘度が０．０６ｄｌ
／ｇ、Ｔｇが１５℃、Ｔｉが３６℃の液晶性ポリエステ
ル（Ｒ体光学活性化合物を含有）をラビング処理したポ
リフェニレンスルフィド上にスピンコート法で製膜し、
３０℃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。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
リック液晶層が形成されていることが確認された。

【００９１】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素子フィルム（９００本／ｍｍ）の
回折面と上記で得られ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、東京ラミネックス社製ラ
ミネーターＤＸ−３５０を用い、４０℃、０．０５ＭＰ
ａ、ロール接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を行っ
た。次に室温まで冷却後、刻線式回折素子フィルムを取
り除いた。得られたフィルムは、コレステリック液晶相
の一部が等方相に転移するとともに、コレステリック配
向が乱れ、配向ムラが発生していた。また回折パターン
に起因する虹色も呈していなかった。

【００９２】（比較例６）Ｍｗが９８９００、Ｍｗ／Ｍ
ｎが４．０、対数粘度が２．５ｄｌ／ｇ、Ｔｇが１４８
℃、Ｔｉが２５０℃の液晶性ポリエステル（Ｒ体光学活
性化合物を含有）をラビング処理したポリフェニレンス
ルフィド上にスピンコート法で製膜し、２２０℃２０分
間熱処理したところ、淡黄色系の弱い選択反射を呈する
フィルムが得られた。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５５０〜６００ｎｍで
明確に特定できず、選択反射波長帯域がブロードの弱い
選択反射を示した。オリンパス（株）製顕微鏡ＢＸ５０
で観察したところ、液晶層に多数の配向欠陥が観察さ
れ、均一なコレステリック配向は得られていなかった。

【００９３】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）の回折面と上記で得られたフィルムの液晶面が向き
合うように重ね、東京ラミネックス社製ラミネーターＤ
Ｘ−３５０を用い、１２０℃、３ＭＰａ、ロール接触時
間０．５秒の条件で加熱加圧を行った。次に室温まで冷
却後、刻線式回折格子フィルムを取り除いた。回折格子
フィルムを取り除いた液晶面は、さらに多くの配向欠陥
が発生し、また回折パターンに起因する虹色も全く呈し
ていなかった。

【００９４】

【発明の効果】本発明では、特定物性の高分子液晶をフ
ィルム材料として用いることにより、当該材料で得られ
たコレステリック配向フィルムの配向に容易に回折素子
基板の回折パターンを複雑な工程や処理等を行うことな
く転写することができる。その結果、従来の光学素子で
は示さない特性、すなわち回折光が円偏光性を示すとい
う特異な光学特性を有する偏光回折素子を製造すること
ができるものである。また回折パターンが転写されたコ
レステリック配向フィルム面が支持基板側に接している
ために、コレステリック配向に基づく光学特性をより顕
著に発現することができる。さらに本発明の製造方法で
得られる偏光回折素子は、回折機能素子としてその応用
範囲は極めて広く、例えば液晶ディスプレー等の光学素
子、光エレクトロニクス素子、装飾用材料、偽造防止用
素子等の光学部材として好適に用いることができる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配向支持基板上にＧＰＣ（ポリスチレ
   ン換算）で測定した重量平均分子量Ｍｗが１０００〜１
   ０万、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ；Ｍｎは数平均分子量）
   が５以下、対数粘度が０．０５〜２．０（フェノール／
   テトラクロロエタン（重量比６０／４０）混合溶媒にお
   いて濃度０．５ｇ／ｄｌ（温度３０℃））、ガラス転移
   温度（Ｔｇ）が２００℃以下、かつ液晶相から等方相へ
   の転移温度（Ｔｉ）が４０℃以上である高分子液晶を必
   須成分とするフィルム材料からなるコレステリック配向
   フィルムを形成する第１工程、該コレステリック配向フ
   ィルム表面に回折素子基板の回折パターンを転写する第
   ２工程、及び回折パターンが転写されたコレステリック
   配向フィルム面と支持基板とを接着剤層を介して積層す
   る第３工程、を含む偏光回折素子の製造方法。
2. 【請求項２】 回折パターンが転写されたコレステリ
   ック配向フィルム面と支持基板とを接着剤層を介して積
   層した後、コレステリック配向フィルムから第１工程で
   用いた配向支持基板を剥離除去する第４工程を含む請求
   項１記載の偏光回折素子の製造方法。
3. 【請求項３】 配向支持基板を剥離除去した後、当該
   基板を剥離除去したコレステリック配向フィルム面に保
   護層を形成する第５工程を含む請求項２記載の偏光回折
   素子の製造方法。
4. 【請求項４】 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請求項３に記載の偏光回折素
   子の製造方法。