JP2001004836A - 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
の偏光を生じる非鏡面性の偏光回折素子の製造方法を提
供する。 【解決手段】 配向支持基板上に正反射除去反射率（Ｓ
ＣＥ）と正反射込み反射率（ＳＣＩ）の比（（ＳＣＥ／
ＳＣＩ）×１００）で定義される拡散率が１５％以上の
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非鏡面性の偏光回折素子の製
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
支持基板上に正反射除去反射率（ＳＣＥ）と正反射込み
反射率（ＳＣＩ）の比（（ＳＣＥ／ＳＣＩ）×１００）
で定義される拡散率が１５％以上の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。

【０００７】本発明の第１工程は、配向支持基板上に正
反射除去反射率（ＳＣＥ）と正反射込み反射率（ＳＣ
Ｉ）の比（（ＳＣＥ／ＳＣＩ）×１００）で定義される
拡散率が１５％以上のコレステリック配向フィルムを形
成する工程である。ここで正反射込み反射率（ＳＣＩ）
とは、被測定物を拡散照明により均一照明した際の全反
射率のことをいう。また、正反射除去反射率（ＳＣＥ）
とは、被測定物を拡散照明により均一照明した際の全反
射率より正反射光成分を除いた（被測定物表面で拡散し
た光の成分からなる）拡散反射率のことをいう（全反射
率＝正反射率＋拡散反射率）。これら正反射除去反射率
および正反射込み反射率は、ＪＩＳ−Ｚ−８７２２「色
の測定方法−反射及び透過物体」に準拠して測定するこ
とにより求めることができる。具体的な測定方法として
は、ｄ／８（拡散照明８゜受光）照明・受光光学系を持
つ測定器、ミノルタ社製分光測色計ＣＭ−３５００ｄを
用いて測定することができる。

【０００８】第１工程で配向支持基板上に形成されるコ
レステリック配向フィルムは、上記定義に基づいて求め
られる拡散率が通常１５％以上、好ましくは２０％以上
９０％以下、さらに好ましくは３０％以上８０％以下で
ある。拡散率が１５％より低い場合、フィルム表面が鏡
面反射する可能性があり、非鏡面性を示す本発明の偏光
回折素子を得ることができない恐れがある。

【０００９】上記の如きコレステリック配向フィルムを
形成するフィルム材料としては、高分子液晶、低分子液
晶またはこれら混合物を用いることができる。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。

【００１０】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。

【００１１】また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
ク液晶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
コレステリック液晶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。

【００１２】上記の如きフィルム材料を用いてコレステ
リック配向を固定化する方法としては、公知の方法、例
えば高分子液晶を用いる場合には、配向支持基板上に高
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、配向支持基板上に低分子液
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。

【００１３】コレステリック配向フィルムの拡散率は、
コレステリック配向を形成する際の熱処理温度、熱処理
時間およびフィルム膜厚を適宜調節することにより、所
望の拡散率を得ることができる。熱処理温度、熱処理時
間およびフィルム膜厚は、フィルム材料となる高分子液
晶や低分子液晶の種類、組成比、諸物性等によって異な
るため一概には言えないが、熱処理温度としては通常３
０〜２５０℃、好ましくは４０〜２００℃、特に好まし
くは５０〜１７０℃の範囲、また熱処理時間は、通常５
秒〜２時間、好ましくは１０秒〜１時間、特に好ましく
は２０秒〜３０分の範囲、さらにフィルム膜厚として
は、通常０．３〜３０μｍ、好ましくは０．５〜２０μ
ｍ、特に好ましくは０．７〜１０μｍの範囲で適宜調節
することにより、所望の拡散率を有するフィルムを得る
ことができる。

【００１４】また本発明の第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、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、ポリイミド、ポリ
アミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂等の基板等を用いることができ
る。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。

【００１５】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。

【００１６】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フ
ィルム材料の種類（組成比等）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３〜４
０重量％で適宜調節される。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】塗布後溶媒を乾燥により除去し、配向支持
基板上に形成したフィルム材料の塗布膜を上述において
説明した熱処理条件にてコレステリック配向させた後、
当該配向を固定化することにより所望の拡散率を有する
コレステリック配向フィルムを当該基板上に形成するこ
とができる。コレステリック配向の固定化方法として
は、高分子液晶を主とするフィルム材料を用いた場合に
は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。また低分子液晶を主とするフ
ィルム材料を用いた場合には、液晶状態においてコレス
テリック配向を形成した後、電子線、紫外線、可視光線
または赤外線（熱線）を照射して低分子液晶を架橋させ
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。

【００２０】配向支持基板上に形成されたコレステリッ
ク配向フィルムの光学パラメーターとして、コレステリ
ック配向における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。さらに当該フィルムに
おけるコレステリック選択反射の波長帯域幅としては、
通常３０〜１５０ｎｍが望ましく、またコレステリック
選択反射の中心波長としては、通常３８０〜７８０ｎ
ｍ、好ましくは４２０〜７００ｎｍの可視域、または８
００〜２０００ｎｍ、好ましくは８５０〜１１００の近
赤外域の範囲であることが望ましい。可視域で本発明の
偏光回折素子を用いる際においてコレステリック選択反
射の中心波長が上記範囲から外れた場合には、反射色が
薄れ鮮やかさに欠ける等の恐れがある。また近赤外域で
当該素子を用いる際においては適切な光源および／また
は検出器を用いてコレステリック選択反射を利用するこ
とになるが、中心波長が上記範囲から外れると汎用の光
源では光量が不足する、あるいは汎用の検出器では感度
が不足する等の恐れがある。

【００２１】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。

【００２２】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。また回折素
子基板における回折パターンの格子間隔としては、特に
制限されるものではないが、通常０．５６μｍ〜６．３
０μｍ、好ましくは０．５９μｍ〜３．２０μｍ，さら
に好ましくは０．７２μｍ〜２．１０μｍであることが
実用的に本発明の偏光回折素子を用いる際に望ましい。

【００２３】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
等が起こる恐れがあり望ましくない。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】コレステリック配向フィルムの回折能を示
す領域における回折角としては、特に制限されるもので
はないが、１次回折光の回折角が、通常５゜〜８０゜、
好ましくは１０゜〜７０゜、さらに好ましくは １５゜
〜６０゜の範囲である。回折角が５゜より小さい場合、
回折による効果を確認できない恐れがある。また回折角
が８０゜より大きい場合には、回折効果を目視にて確認
する際にフィルムのほぼ真横から観察しないと確認でき
ない等の意匠性用途等に用いた場合に不都合を生じる恐
れがある。

【００３２】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。

【００３３】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。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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。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。

【００４２】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機器類から適宜選
定する等により積層することができる。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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、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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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、
バーコート法、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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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
線偏光板等のカラー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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】

【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。

【００６５】（実施例１）テレフタル酸５０ｍｍｏｌ、
ヒドロキシ安息香酸２０ｍｍｏｌ、カテコール２０ｍｍ
ｏｌ、（Ｒ）−２−メチル−１，４−ブタンジオール１
０ｍｍｏｌ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、２
５０℃で１時間と段階状に昇温しながら重縮合反応を行
った。

【００６６】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。

【００６７】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。触針型膜厚計にて測定した乾燥後の膜
厚は約２．０μｍであった。

【００６８】次いで液晶性ポリエステルの塗布膜を１８
５℃の加熱雰囲気において３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
ィルム上に金色の反射色を呈する液晶性ポリエステルフ
ィルムを得た。

【００６９】同フィルムを日本分光社製紫外可視近赤外
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６０２ｎｍ、選択反射波長帯域幅が約
１１０ｎｍ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。次いで得られたフィルムに関して、ミノルタ社
製分光測色計ＣＭ−３５００ｄを用いて正反射除去反射
率（ＳＣＥ）と正反射込み反射率（ＳＣＩ）を測定した
ところ、ＳＣＥ１９％、ＳＣＩ４５％であり、拡散率は
約４２％であった。また目視によるフィルム観察では、
梨地のような質感を帯びた金色の反射光を呈し、あらゆ
る角度から観察しても同様の反射光を確認することがで
きた。またフィルムに視認者が写り込むこともなく、視
認性に非常に優れていた。

【００７０】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）の回折面と前記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、９０℃、５ＭＰａの条件で加熱加
圧し１分間保持した後、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。

【００７１】次いで回折格子フィルムを除去したコレス
テリック配向フィルム面にバーコーターにより市販の光
硬化型アクリル系接着剤を５μｍとなるように塗布し、
塗布面にトリアセチルセルロースフィルムをラミネータ
ーを用いて貼り合わせ、紫外線照射により接着剤を硬化
させ積層体を得た。

【００７２】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除去したコレス
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。

【００７３】またコレステリック配向フィルム面内に垂
直となるように得られた積層体に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。

【００７４】これらのことより得られた積層体は、回折
光が右円偏光である偏光回折素子として機能することが
確認された。

【００７５】（実施例２）実施例１で得られた積層体か
ら、コレステリック配向フィルムの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を除去し、除
去したコレステリック配向フィルム面に市販の粘着剤を
５μｍとなるように塗布し、塗布面に市販の紫外線カッ
トフィルムをラミネーターを用いて貼り合わせトリアセ
チルセルロースフィルム／接着剤層／コレステリック配
向フィルム／粘着剤層／紫外線カットフィルムの構成を
有する偏光回折素子を得た。

【００７６】（実施例３）実施例１で調製した液晶性ポ
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
ィルム上に乾燥後の塗布膜の膜厚が約１．６μｍとなる
ようにスピンコート法で塗布し、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。

【００７７】次いで液晶性ポリエステルの塗布膜を１７
５℃の加熱雰囲気において４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
ィルム上に金色の反射色を呈する液晶性ポリエステルフ
ィルムを得た。

【００７８】同フィルムを日本分光社製紫外可視近赤外
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５９３ｎｍ、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。次いで得られたフィルムに関して、ミノルタ社
製分光測色計ＣＭ−３５００ｄを用いて正反射除去反射
率（ＳＣＥ）と正反射込み反射率（ＳＣＩ）を測定した
ところ、ＳＣＥ９％、ＳＣＩ４５％であり、拡散率は約
２０％であった。また目視によるフィルム観察では、鏡
面反射は示さないものの若干の金属光沢を帯びた金色の
反射光を呈し、あらゆる角度から観察しても同様の反射
光を確認することができた。またフィルムに視認者が写
り込むこともなく、視認性に非常に優れていた。

【００７９】得られたコレステリック配向フィルムの上
に、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（刻線９００本／ｍｍ）を、液
晶面と回折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、１５０℃、０．
３ＭＰａ、ロール接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を
行った後、室温まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを
取り除いた。

【００８０】次いで回折格子フィルムを除去したコレス
テリック配向フィルム面にバーコーターにより市販の光
硬化型アクリル系接着剤を５μｍとなるように塗布し、
塗布面にポリ塩化ビニルシートをラミネーターを用いて
貼り合わせ、紫外線照射により接着剤を硬化させた。硬
化後、当該積層体からコレステリック配向フィルムの配
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
ルムを除去した。

【００８１】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配向フィルム面に紫外線吸収剤Ｃｙ
ａｓｏｒｂＵＶ−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（東亞合成社製アロニッ
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に調整したも
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、硬化させ紫外線吸収層を形成した。次い
で紫外線吸収層面に、微細シリカ（日本アエロジル社
製、アエロジルＲ８１２（商品名））を分散せしめた光
硬化型アクリル系オリゴマーからなる接着剤をバーコー
ターで厚さ５μｍとなるように塗布し、紫外線を照射、
硬化させてハードコート層を形成し、ポリ塩化ビニルシ
ート／接着剤層／コレステリック配向フィルム／保護層
（紫外線吸収層／ハードコート層）からなる積層体を得
た。

【００８２】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除去したコレス
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。

【００８３】またコレステリック配向フィルム面内に垂
直となるように得られた積層体に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。

【００８４】これらのことより得られた積層体は、回折
光が右円偏光である偏光回折素子として機能することが
確認された。

【００８５】（実施例４）実施例１で調製した液晶性ポ
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
ィルム上に乾燥後の塗布膜の膜厚が約２．４μｍとなる
ようにスピンコート法で塗布し、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。

【００８６】次いで液晶性ポリエステルの塗布膜を１７
５℃の加熱雰囲気において４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
ィルム上に黄色の反射色を呈する液晶性ポリエステルフ
ィルムを得た。

【００８７】同フィルムを日本分光社製紫外可視近赤外
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５８５ｎｍ、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。次いで得られたフィルムに関して、ミノルタ社
製分光測色計ＣＭ−３５００ｄを用いて正反射除去反射
率（ＳＣＥ）と正反射込み反射率（ＳＣＩ）を測定した
ところ、ＳＣＥ３４％、ＳＣＩ３８％であり、拡散率は
約８９％であった。また目視によるフィルム観察では、
鏡面反射を示さない梨地のような黄色の反射光を呈し、
あらゆる角度から観察しても同様の反射光を確認するこ
とができた。またフィルムに視認者が写り込むこともな
く、視認性に非常に優れていた。

【００８８】得られたコレステリック配向フィルムの上
に、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（刻線９００本／ｍｍ）を、液
晶面と回折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、１５０℃、０．
３ＭＰａ、ロール接触時間０．５秒の条件で加熱加圧を
行った後、室温まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを
取り除いた。

【００８９】次いで回折格子フィルムを除去したコレス
テリック配向フィルム面にバーコーターにより市販の光
硬化型アクリル系接着剤を５μｍとなるように塗布し、
塗布面にトリアセチルセルロースフィルムをラミネータ
ーを用いて貼り合わせ、紫外線照射により接着剤を硬化
させ積層体を得た。

【００９０】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除去したコレス
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。

【００９１】またコレステリック配向フィルム面内に垂
直となるように得られた積層体に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。

【００９２】これらのことより得られた積層体は、回折
光が右円偏光である偏光回折素子として機能することが
確認された。

【００９３】（実施例５）正の一軸ネマチック液晶性化
合物であるメチルヒドロキノン ビス（４−（６−アク
リロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸）エステルを
６．４２ｇ、４−シアノフェノール ４−（６−アクリ
ロイロキシオヘキシルオキシ）安息香酸エステルを０．
９８ｇ、市販のキラルドーパント液晶Ｓ−８１１（ロデ
ィック社製）２．６０ｇを量り取り、蒸留精製したＮ−
メチル−２−ピロリドン９０ｇに溶解した。該溶液にフ
ッ素系界面活性剤Ｓ−３８３（旭硝子社製）を０．５ｍ
ｇ、光反応開始剤イルガキュアー９０７（チバガイギー
社製） ０．３ｇ、増感剤ジエチルチオキサントン０．
１ｇを添加し、表面をレーヨン布によりラビング処理し
たポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム（三菱
ダイヤホイル社製）上にバーコーターを用いて塗布し
た。塗布後、該フィルムごと６０℃に設定したクリーン
オーブンに投入し１５分乾燥を行った後、さらに７５℃
に設定したオーブン中で４分熱処理し、その温度から約
１℃／分で５０℃まで冷却することにより液晶層のコレ
ステリック配向を完了させた。コレステリック液晶層の
膜厚を触針膜厚で測定したところ３．２μｍであった。
次いでコレステリック液晶層をＰＥＮフィルム上に形成
した状態のまま５０℃に設定したオーブンに投入し、酸
素濃度２５０ｐｐｍ以下の窒素雰囲気下、オーブン設定
温度まで放冷した後、その温度にてＵＶ照射を行った。
ＵＶ光源としては高圧水銀灯を使用し、照射強度は最大
１２０Ｗ／ｃｍ²、照射時間５秒間、積算照射量１３５
ｍＪで照射した。照射後の液晶層はある程度硬化してお
り、硬化前に見られた流動性はなかったが、その表面硬
度は鉛筆硬度にして６Ｂよりも低く、正確な硬度は測る
ことができなかった。

【００９４】ＰＥＮフィルム上に形成したコレステリッ
ク液晶層を日本分光社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５８０ｎｍ、選択反射波長帯域幅が約４０ｎｍの選
択反射を示すコレステリック配向が形成されていること
が確認された。また当該液晶層をミノルタ社製分光測色
計ＣＭ−３５００ｄにて、正反射除去反射率（ＳＣＥ）
と正反射込み反射率（ＳＣＩ）を測定したところ、ＳＣ
Ｅ２８％、ＳＣＩ４４％であり、拡散率は約６４％であ
った。オーブンから取り出したＰＥＮフィルム上のコレ
ステリック液晶層をラビング方向が長手になるような１
０ｃｍ×３ｃｍの長方形に切り出し、また市販のエンボ
ス版フィルムＪ５２，９８９（エドモンド・サイエンテ
ィフィック・ジャパン社製）を、回折格子の格子方位が
長手になるような１２ｃｍ×５ｃｍの長方形に切り出し
た。次いで、切り出したＰＥＮフィルム上のコレステリ
ック液晶層の液晶層側とエンボス版フィルムの回折格子
面とが接するように重ね合わせて、一方の短辺をセロテ
ープで固定し、該短辺を先頭にして熱ラミネート装置Ｄ
Ｘ−３５０（東ラミ社製）に通した。熱ラミネートは、
ラミネートロールの温度が７２℃で行い、サンプルの移
動速度は毎秒３０ｍｍであった。熱ラミネート後、コレ
ステリック液晶層とエンボス版フィルムは一体となって
密着し積層体を成していた。当該積層体を室温まで冷却
し、室温にてコレステリック液晶層側にエレクトロンビ
ーム（ＥＢ）照射を行った。ＥＢ照射は、アイエレクト
ロンビーム社製のＥＢ照射装置を用い、室温下、酸素濃
度０．２０％の雰囲気において、加速電圧３０ｋＶにて
照射を行った。ＥＢ照射後に、当該積層体からフィルム
長手方向に沿ってエンボス版フィルムを剥離除去した。
支持ＰＥＮフィルム上に残されたＥＢ照射後のコレステ
リック液晶層は硬化しており、その表面硬度は鉛筆硬度
にして２Ｈ程度であった。

【００９５】次いで回折格子フィルムを除去したコレス
テリック配向フィルム面にバーコーターにより市販の光
硬化型アクリル系接着剤を５μｍとなるように塗布し、
塗布面にトリアセチルセルロースフィルムをラミネータ
ーを用いて貼り合わせ、紫外線照射により接着剤を硬化
させ積層体を得た。

【００９６】得られた積層体を目視観察したところ、鏡
面反射を示さない金属光沢を帯びた金色で、美術品等に
用いられる金箔に似た質感を有していた。また当該液晶
層は、コレステリック配向に起因する反射光とは別に、
フィルム長手方向を１２時方位に見たときに３時、９時
の方位から斜めに見た場合に、回折格子に特徴的な虹色
の光が観察された。当該積層体のコレステリック液晶層
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。またコレステリック液晶層にＰＥＮフィルム
側から垂直にＨｅ／Ｎｅレーザーを入射したところ、０
゜および約±９゜の出射角に０次および±１次の回折光
が観察された。次いで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ＰＥＮフィルム上のコレステリ
ック液晶層をおき、左円偏光板（左円偏光のみ透過）を
介して観察したところ、虹色の反射回折光とコレステリ
ック液晶に起因する鮮やかな金色の反射色が同時に観察
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。これに対し右円偏光板（右円偏光のみ透過）を
介して観察したところ、暗視野となり、虹色の反射回折
光もコレステリック液晶に起因する黄色の反射色も観察
されなかった。

【００９７】

【発明の効果】本発明では、複雑な工程や処理等を行う
ことなく、回折光が円偏光性を示す非鏡面性の偏光回折
素子を製造することができる。また非鏡面性であること
から写り込み等による視認性低下といった問題が生じる
ことなく、視認性および意匠性に非常に優れた偏光回折
素子を得ることができる。さらには偏光回折素子を構成
する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。このような光学特性を有することから、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】 配向支持基板上に正反射除去反射率
   （ＳＣＥ）と正反射込み反射率（ＳＣＩ）の比（（ＳＣ
   Ｅ／ＳＣＩ）×１００）で定義される拡散率が１５％以
   上の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記載の偏光回折素子
   の製造方法。