JP3213761B2 - Manufacturing method of heat resistant optical element - Google Patents

Manufacturing method of heat resistant optical element

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JP3213761B2
JP3213761B2 JP35420591A JP35420591A JP3213761B2 JP 3213761 B2 JP3213761 B2 JP 3213761B2 JP 35420591 A JP35420591 A JP 35420591A JP 35420591 A JP35420591 A JP 35420591A JP 3213761 B2 JP3213761 B2 JP 3213761B2
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heat treatment
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武裕 豊岡
宏之 伊藤
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日石三菱株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディスプレイ、光エレク
トロニクス、光学分野で有用な液晶性高分子よりなる耐
熱性光学素子の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a heat-resistant optical element made of a liquid crystalline polymer useful in displays, optoelectronics, and optics.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶性高分子は光学的に異方性を持ち、
一般の高分子と比較して多様な分子配向構造を取ること
が可能であるためこれらの構造を固定化して様々な光学
素子として利用できることが知られている。特にフィル
ムの内部にねじれ構造を有する光学素子は液晶性高分子
を使用した光学素子でのみ達成可能であり、これまでの
光学素子では得られない特性を有する光学素子の作製が
可能である。また、高分子液晶層を配向基板上で配向さ
せ、固定化した後に透光性基板上に転写することにより
様々な基板の上に光学素子を作製することも可能であ
る。
2. Description of the Related Art Liquid crystalline polymers have optical anisotropy,
It is known that various molecular orientation structures can be obtained as compared with general polymers, and these structures can be immobilized and used as various optical elements. In particular, an optical element having a twisted structure inside a film can be achieved only by an optical element using a liquid crystalline polymer, and an optical element having characteristics that cannot be obtained by conventional optical elements can be manufactured. Further, it is also possible to manufacture optical elements on various substrates by aligning the polymer liquid crystal layer on an alignment substrate, fixing the polymer liquid crystal layer, and then transferring the polymer liquid crystal layer onto a light-transmitting substrate.

【0003】本発明者らはこれまでに液晶性高分子を使
用した光学素子としてフィルム内部にねじれ構造を有す
る液晶表示素子用補償板(特開平3−87720)およ
び旋光性光学素子(特願平2−126962)を提案し
てきた。これらの光学素子はこれまでの光学素子ではな
しえなかった高い性能を持ち、高分子フィルムの上に作
製されたものは、軽く、薄く、可とう性に富むなどの高
分子フィルム特有の特性を合わせ持つ画期的なものであ
った。しかしながら、これらの光学素子は高温下では液
晶性高分子が流動性を持つため、外力が加わらないとき
には安定であるが、わずかでも外力が加わると高分子液
晶層の流動が生じ、液晶性高分子の配向構造が破壊され
所定の光学性能が保持できず、結果として光学素子の使
用環境条件、2次加工条件、機器への組み込み条件など
を制限していた。このため、これまでの液晶性高分子を
使用した光学素子は使用環境において高い耐熱性を要求
される車載用ディスプレイ素子、プロジェクション型液
晶表示素子などへの応用が困難であり、また液晶性高分
子を使用した光学素子を使用した光学機器やディスプレ
イ機器の製造プロセスにおいてプロセス内の最高温度が
制限されるなどの問題点があった。
The present inventors have heretofore described, as an optical element using a liquid crystalline polymer, a compensating plate for a liquid crystal display element having a twisted structure inside a film (JP-A-3-87720) and an optical rotatory optical element (Japanese Patent Application No. Hei. 2-126962). These optical elements have high performance that could not be achieved with conventional optical elements, and those fabricated on polymer films have properties unique to polymer films such as light, thin, and flexible. It was a revolutionary combination. However, these optical elements are stable when no external force is applied because the liquid crystalline polymer has fluidity at high temperatures. The alignment structure of the optical element was destroyed, and the predetermined optical performance could not be maintained, and as a result, the use environment conditions of the optical element, the secondary processing conditions, the incorporation conditions into the device, and the like were limited. For this reason, it has been difficult to apply conventional optical devices using liquid crystalline polymers to in-vehicle display devices and projection-type liquid crystal display devices that require high heat resistance in the usage environment. In the manufacturing process of an optical device or a display device using an optical element using the method, there is a problem that the maximum temperature in the process is limited.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは液晶性高
分子を用いた光学素子の有するかかる問題点を解決する
手段について鋭意検討した結果、かかる問題点が液晶性
高分子を使用した光学素子の作製時には液晶性高分子を
配向させなければならないために流動性の高い状態で使
用しなければならないのに対して、配向終了後には高分
子液晶の流動性を低く押さえなければならないために生
ずることに着目した。すなわち液晶性高分子の配向処理
時または配向固定後にまたは転写後に熱処理を行なえ
ば、液晶性高分子を配向させまた、配向構造を保ったま
ま高分子液晶の流動性を低下させ光学素子に耐熱性を付
与できることを見いだし、ついに本発明を完成した。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have conducted intensive studies on means for solving such a problem of an optical element using a liquid crystalline polymer, and as a result, it has been found that such a problem has been solved. Since the liquid crystalline polymer must be oriented during the fabrication of the device, it must be used in a state of high fluidity.On the other hand, after the alignment is completed, the fluidity of the polymer liquid crystal must be kept low. We focused on what would happen. In other words, if a heat treatment is performed during the alignment treatment of the liquid crystalline polymer, after the alignment is fixed, or after the transfer, the liquid crystalline polymer is aligned, and the flowability of the liquid crystal polymer is reduced while maintaining the alignment structure, and the heat resistance of the optical element is reduced. And finally completed the present invention.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、液晶
状態でネマチック配向またはねじれネマチック配向し、
液晶転移点以下ではガラス状態となる液晶性高分子であ
って熱によりさらに重合する性質を有する液晶性高分子
を配向基板上に塗布して該高分子よりなる層を形成し、
次いで該高分子層を透光性基板上に転写して作製する光
学素子において、該高分子層を少なくとも配向処理時、
配向固定後および転写後の1つの段階において液晶性高
分子の重合が進行する温度で熱処理することを特徴とす
る耐熱性光学素子の製造方法に関する。本発明の液晶性
高分子を使用した耐熱性光学素子の製造法は配向処理時
に液晶性高分子を流動性が高く、配向性の高い状態で使
用するため高い光学性能を保ったまま光学素子に耐熱性
を付与できる。
That is, the present invention provides a liquid crystal state in which nematic alignment or twisted nematic alignment is performed,
Liquid-crystalline polymer der ing and glassy state below the liquid crystal transition point
Liquid crystalline polymer having the property of being further polymerized by heat
Is coated on an alignment substrate to form a layer composed of the polymer,
Then the optical element produced by transferring the polymer layer on a transparent substrate, at least during the alignment process the polymer layer,
The present invention relates to a method for manufacturing a heat-resistant optical element, wherein a heat treatment is performed at a temperature at which polymerization of a liquid crystalline polymer proceeds in one stage after alignment fixation and transfer. The method for producing a heat-resistant optical element using the liquid crystalline polymer of the present invention has a high fluidity during the alignment treatment, and the liquid crystal polymer is used in a state of high alignment. Heat resistance can be imparted.

【0006】以下に本発明について詳しく説明する。光
学素子に用いられる高分子液晶は、以下のような性質を
有することが必須である。ネマチック配向またはねじれ
ネマチック配向の安定した固定化を行うためには、液晶
の相系列でみた場合、ネマチック相またはねじれネマチ
ック相より低温部に結晶相を持たないことが重要であ
る。結晶相が存在する場合固定化のために冷却するとき
必然的に結晶相を通過することになり、結果的に一度得
られたネマチック配向またはねじれネマチック配向が破
壊されてしまう。したがって本目的のために用いられる
高分子液晶は、界面効果による良好な配向性を有するば
かりでなく、ネマチック相またはねじれネマチック相よ
り低温部にガラス相を有することが必須である。また熱
処理により高分子液晶の流動を押さえ、耐熱性を向上さ
せるために高分子液晶は熱重合する必要がある。ここに
おいて熱重合とは、熱による重縮合およびまたは熱によ
る架橋のことである。ねじれネマチック配向する高分子
液晶には、自身が光学活性基を有するポリマーおよび光
学活性基を持たないベースポリマーと他の光学活性化合
物との混合物でねじれネマチック液晶性を示すポリマー
の二通りある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. It is essential that the polymer liquid crystal used for the optical element has the following properties. In order to stably fix the nematic alignment or the twisted nematic alignment, it is important not to have a crystal phase in a lower temperature part than the nematic phase or the twisted nematic phase in the liquid crystal phase series. If a crystalline phase is present, it will necessarily pass through the crystalline phase when cooled for immobilization, resulting in the destruction of the nematic or twisted nematic orientation once obtained. Therefore, it is essential that the polymer liquid crystal used for this purpose not only has good orientation due to the interface effect, but also has a glass phase in a lower temperature part than the nematic phase or the twisted nematic phase. Further, in order to suppress the flow of the polymer liquid crystal by the heat treatment and improve the heat resistance, the polymer liquid crystal needs to be thermally polymerized. Here, thermal polymerization refers to polycondensation by heat and / or crosslinking by heat. There are two types of polymer liquid crystals that undergo twisted nematic alignment: a polymer that has an optically active group itself and a polymer that exhibits twisted nematic liquid crystallinity in a mixture of a base polymer that does not have an optically active group and another optically active compound.

【0007】用いられるポリマーとしては、液晶状態で
はネマチック配向またはねじれネマチック配向し、液晶
転移点以下ではガラス状態となる熱重合性の高分子液晶
はすべて使用できる。ネマチック配向するものでは、例
えばポリエステル、ポリアミド、ポリエステルイミドな
どの主鎖型液晶ポリマーなどを例示することができる。
ねじれネマチック配向するものでは、光学活性なポリエ
ステル、ポリアミド、ポリエステルイミドなどの主鎖型
液晶ポリマー、あるいは光学活性でないポリエステル、
ポリアミド、ポリエステルイミドなどの主鎖型液晶ポリ
マーなどに、他の低分子あるいは高分子の光学活性化合
物を加えたポリマーなどを例示することができる。なか
でも合成の容易さ、配向性、ガラス転移点などからポリ
エステルが好ましい。用いられるポリエステルとしては
オルソ置換芳香族単位を構成成分として含むポリマーが
最も好ましいが、オルソ置換芳香族単位の代わりにかさ
高い置換基を有する芳香族、あるいはフッ素または含フ
ッ素置換基を有する芳香族などを構成成分として含むポ
リマーもまた使用することができる。本発明で言うオル
ソ置換芳香族単位とは、主鎖をなす結合を互いにオルソ
位とする構造単位を意味する。
As the polymer to be used, any thermopolymerizable high-molecular liquid crystal which is in a nematic alignment or twisted nematic alignment in a liquid crystal state and is in a glassy state at or below a liquid crystal transition point can be used. Examples of the nematic alignment include a main chain type liquid crystal polymer such as polyester, polyamide, and polyesterimide.
In a twisted nematic alignment, optically active polyester, polyamide, main chain type liquid crystal polymer such as polyester imide, or non-optically active polyester,
Examples thereof include polymers obtained by adding other low-molecular or high-molecular optically active compounds to a main-chain liquid crystal polymer such as polyamide or polyesterimide. Among them, polyester is preferred from the viewpoint of ease of synthesis, orientation, glass transition point and the like. As the polyester used, a polymer containing an ortho-substituted aromatic unit as a constituent component is most preferable, but an aromatic having a bulky substituent in place of the ortho-substituted aromatic unit, or an aromatic having a fluorine or fluorine-containing substituent, or the like. Polymers containing as a component can also be used. The ortho-substituted aromatic unit referred to in the present invention means a structural unit in which a bond constituting a main chain is ortho-positioned to each other.

【0008】これらの例としては、As an example of these,

【化1】(Xは水素、Cl、Br等のハロゲン、炭素数
が1から4のアルキル基もしくはアルコキシ基またはフ
ェニル基を示す。またkは0〜2である)などがある。
これらのなかでも特に好ましい例として次のようなもの
を例示することができる。
(X represents hydrogen, halogen such as Cl or Br, an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, and k is 0 to 2).
Of these, particularly preferred examples include the following.

【0009】[0009]

【化2】 (Me;メチル基、Et;エチル基、Bu;ブチル基)(Me; methyl group, Et; ethyl group, Bu; butyl group)

【0010】本発明で用いられるポリエステルとして
は、(a)ジオール類より誘導される構造単位(以下、
ジオール成分という)およびジカルボン酸類より誘導さ
れる構造単位(以下、ジカルボン酸成分という)および
/または(b)一つの単位中にカルボン酸と水酸基を同
時に含むオキシカルボン酸類より誘導される構造単位
(以下、オキシカルボン酸成分という)を構成成分とし
て含み、好ましくはさらに前記オルソ置換芳香族単位を
含むポリマーが例示できる。これらのうち、ジオール成
分としては次のような芳香族および脂肪族のジオールを
挙げることができる。
The polyester used in the present invention includes (a) a structural unit derived from a diol (hereinafter, referred to as a structural unit).
A structural unit derived from a diol component) and a dicarboxylic acid (hereinafter, referred to as a dicarboxylic acid component) and / or (b) a structural unit derived from an oxycarboxylic acid containing both a carboxylic acid and a hydroxyl group in one unit (hereinafter, referred to as a dicarboxylic acid component). Oxycarboxylic acid component) as a constituent component, and preferably further includes the above-mentioned ortho-substituted aromatic unit. Among these, examples of the diol component include the following aromatic and aliphatic diols.

【0011】[0011]

【化3】(Yは水素、Cl、Br等のハロゲン、炭素数
1から4のアルキル基もしくはアルコキシまたはフェニ
ル基を示す。lは0〜2である。)
(Y represents hydrogen, halogen such as Cl, Br, etc., an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy or phenyl group. L is 0 to 2.)

【化4】(nは2から12の整数を表わす)(N represents an integer of 2 to 12)

【化5】なかでもEmbedded image

【化6】などが好ましく用いられる。And the like are preferably used.

【0012】またジカルボン酸成分としては次のような
ものを例示することができる。
The following can be exemplified as the dicarboxylic acid component.

【化7】(Zは水素、Cl、Br等のハロゲン、炭素数
が1から4のアルキル基もしくはアルコキシまたはフェ
ニル基を示す。mは0〜2である。)、
(Z represents hydrogen, a halogen such as Cl or Br, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxy or phenyl group, and m is 0 to 2),

【化8】なかでも、Embedded image

【化9】などが好ましい。And the like.

【0013】オキシカルボン酸成分としては、具体的に
は次のような単位を例示することができる。
The following units can be specifically exemplified as the oxycarboxylic acid component.

【化10】ジカルボン酸とジオールのモル比は、一般の
ポリエステルと同様、大略1:1である(オキシカルボ
ン酸を用いている場合は、カルボン酸基と水酸基の割
合)。またポリエステル中に占めるオルソ置換芳香族単
位の割合は通常5モル%から40モル%の範囲が好まし
く、さらに好ましくは10モル%から30モル%の範囲
である。5モル%より少ない場合は、ネマチック相の下
に結晶相が現われる傾向があり好ましくない。また40
モル%より多い場合は、ポリマーが液晶性を示さなくな
る傾向があり好ましくない。代表的なポリエステルとし
ては次のようなポリマーを例示することができる。
The molar ratio of the dicarboxylic acid to the diol is approximately 1: 1 as in the case of a general polyester (when oxycarboxylic acid is used, the ratio of carboxylic acid groups to hydroxyl groups). The proportion of the ortho-substituted aromatic unit in the polyester is usually preferably in the range of 5 mol% to 40 mol%, and more preferably in the range of 10 mol% to 30 mol%. If the amount is less than 5 mol%, a crystal phase tends to appear below the nematic phase, which is not preferable. Also 40
If it is more than mol%, the polymer tends not to exhibit liquid crystallinity, which is not preferable. The following polymers can be exemplified as typical polyesters.

【0014】[0014]

【化11】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of the structural units of the formula:

【化12】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer comprising a structural unit of the following formula:

【化13】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化14】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化15】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化16】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化17】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化18】の構造単位から構成されるポリマー。A polymer comprising the structural unit of the formula:

【0015】オルソ置換芳香族単位に変えて次に示すよ
うなかさ高い置換基を含む芳香族単位、あるいはフッ素
または含フッ素置換基を含む芳香族単位を構成成分とす
るポリマーもまた好ましく用いられる。
In place of the ortho-substituted aromatic units, the following polymers having aromatic units containing bulky substituents or aromatic units containing fluorine or fluorine-containing substituents are also preferably used.

【化19】Embedded image

【化20】Embedded image

【0016】これらのポリマーの分子量は、各種溶媒中
たとえばフェノール/テトラクロロエタン(60/40
(重量比))混合溶媒中、30℃で測定した対数粘度が
通常0.05から3.0が好ましく、さらに好ましくは
0.07から2.0の範囲である。対数粘度が0.05
より小さい場合、得られた高分子液晶の強度が弱くなり
好ましくない。また3.0より大きい場合、液晶形成時
の粘性が高すぎて、配向性の低下や配向に要する時間の
増加など問題点が生じる。
The molecular weight of these polymers can be determined in various solvents such as phenol / tetrachloroethane (60/40
(Weight ratio) The logarithmic viscosity measured at 30 ° C in the mixed solvent is usually preferably from 0.05 to 3.0, more preferably from 0.07 to 2.0. Logarithmic viscosity is 0.05
If it is smaller, the strength of the obtained polymer liquid crystal becomes weak, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 3.0, the viscosity at the time of liquid crystal formation is too high, causing problems such as a decrease in alignment and an increase in the time required for alignment.

【0017】これらポリマーの合成法は特に制限される
ものではなく、当該分野で公知の重合法、例えば溶融重
合法あるいは対応するジカルボン酸の酸クロライドを用
いる酸クロライド法で合成される。溶融重合法で合成す
る場合、例えば対応するジカルボン酸と対応するジオー
ルのアセチル化物を、高温、高真空下で重合させること
によって製造でき、分子量は重合時間のコントロールあ
るいは仕込組成のコントロールによって容易に行える。
重合反応を促進させるためには、従来から公知の酢酸ナ
トリウムなどの金属塩を使用することもできる。また
クロライド法を用いる場合は、所定量のジカルボン酸ジ
クロライドとジオールとを溶媒に溶解し、ピリジンなど
の酸受容体の存在下に加熱することにより、容易に目的
のポリエステルを得ることができる。
The method for synthesizing these polymers is not particularly limited, and they are synthesized by a polymerization method known in the art, for example, a melt polymerization method or an acid chloride method using a corresponding acid chloride of dicarboxylic acid. In the case of synthesis by a melt polymerization method, for example, an acetylated product of the corresponding dicarboxylic acid and the corresponding diol can be produced by polymerizing under a high temperature and a high vacuum, and the molecular weight can be easily controlled by controlling the polymerization time or controlling the charged composition. .
In order to accelerate the polymerization reaction, a conventionally known metal salt such as sodium acetate can be used. Also acid
When the chloride method is used, the desired polyester can be easily obtained by dissolving a predetermined amount of dicarboxylic acid dichloride and diol in a solvent and heating in the presence of an acid acceptor such as pyridine.

【0018】これらネマチック液晶性ポリマーにねじれ
を与えるために混合される光学活性化合物について説明
すると、代表的な例としてまず光学活性な低分子化合物
をあげることができる。光学活性を有する化合物であれ
ばいずれも本発明に使用することができるが、ベースポ
リマーとの相溶性の観点から光学活性な液晶性化合物で
あることが望ましい。具体的には次のような化合物を例
示することができる。
The optically active compounds to be mixed to impart a twist to these nematic liquid crystalline polymers will be described. A typical example is an optically active low molecular compound. Any compound having optical activity can be used in the present invention, but an optically active liquid crystalline compound is desirable from the viewpoint of compatibility with the base polymer. Specifically, the following compounds can be exemplified.

【0019】[0019]

【化21】 Embedded image

【化22】 コレステロール誘導体、など。Embedded image Cholesterol derivatives, etc.

【0020】本発明で用いられる光学活性化合物とし
て、次に光学活性な高分子化合物をあげることができ
る。分子内に光学活性な基を有する高分子化合物であれ
ばいずれも使用することができるが、ベースポリマーと
の相溶性の観点から液晶性を示す高分子化合物であるこ
とが望ましい。例として光学活性な基を有する液晶性の
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、ポリエステル、ポリアミド、ポリ
エステルアミド、ポリカーボネート、あるいはポリペプ
チド、セルロースなどをあげることができる。なかでも
ベースとなるネマチック液晶性ポリマーとの相溶性か
ら、芳香族主体の光学活性なポリエステルが最も好まし
い。具体的には次のようなポリマーを例示することがで
きる。
The optically active compounds used in the present invention include the following optically active high molecular compounds. Any polymer compound having an optically active group in the molecule can be used, but a polymer compound exhibiting liquid crystallinity is desirable from the viewpoint of compatibility with the base polymer. Examples thereof include liquid crystalline polyacrylates, polymethacrylates, polymalonates, polysiloxanes, polyesters, polyamides, polyesteramides, polycarbonates, polypeptides, and celluloses having an optically active group. Above all, an aromatic-based optically active polyester is most preferable because of its compatibility with the base nematic liquid crystalline polymer. Specifically, the following polymers can be exemplified.

【0021】[0021]

【化23】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化24】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化25】(n=2〜12)の構造単位から構成される
ポリマー、
A polymer composed of structural units (n = 2 to 12),

【化26】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化27】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化28】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化29】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化30】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化31】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化32】の構造単位から構成されるポリマー、A polymer composed of structural units of the formula:

【化33】の構造単位から構成されるポリマー。A polymer comprising the structural unit of the formula:

【0022】これらのポリマー中に占める光学活性な基
の割合は、通常0.5モル%〜80モル%であり、好ま
しくは5モル%〜60モル%が望ましい。これらのポリ
マーの分子量は、たとえばフェノール/テトラクロロエ
タン中、30℃で測定した対数粘度が0.05から5.
0の範囲が好ましい。対数粘度が5.0より大きい場合
は粘性が高すぎて結果的に配向性の低下を招くので好ま
しくなく、また0.05より小さい場合は組成のコント
ロールが難しくなり好ましくない。
The proportion of the optically active group in these polymers is usually 0.5 mol% to 80 mol%, preferably 5 mol% to 60 mol%. The molecular weights of these polymers are, for example, 0.05 to 5. 5 logarithmic viscosities measured in phenol / tetrachloroethane at 30 ° C.
A range of 0 is preferred. If the logarithmic viscosity is greater than 5.0, the viscosity is too high, which results in a decrease in the orientation, which is not preferred. If the logarithmic viscosity is less than 0.05, control of the composition becomes difficult, which is not preferred.

【0023】本発明の耐熱性光学素子はまた、他の光学
活性化合物を用いることなく自身で均一でモノドメイン
なねじれネマチック配向をし、かつその配向状態を容易
に固定化できる高分子液晶を用いることによっても製造
できる。これらのポリマーは主鎖中に光学活性基を有し
自身が光学活性であることが必須であり、具体的には光
学活性なポリエステル、ポリアミド、ポリエステルイミ
ドなどの主鎖型液晶ポリマーなどを例示することができ
る。なかでも合成の容易さ、配向性、ガラス転移点など
からポリエステルが好ましい。用いられるポリエステル
としてはオルソ置換芳香族単位を構成成分として含むポ
リマーが最も好ましいが、オルソ置換芳香族単位の代わ
りにかさ高い置換基を有する芳香族、あるいはフッ素ま
たは含フッ素置換基を有する芳香族などを構成成分とし
て含むポリマーもまた使用することができる。これらの
光学活性なポリエステルは、今まで説明してきたネマチ
ック液晶性ポリエステルに、さらに光学活性なジオー
ル、ジカルボン酸、オキシカルボン酸を用いて次に示す
ような光学活性基を導入することにより得られる。(式
中,*印は光学活性炭素を示す)
The heat- resistant optical element of the present invention also uses a polymer liquid crystal which can form a uniform and monodomain twisted nematic alignment by itself without using other optically active compounds and can easily fix the alignment state. It can also be manufactured by: It is essential that these polymers have an optically active group in the main chain and are themselves optically active, and specific examples thereof include main chain type liquid crystal polymers such as optically active polyesters, polyamides, and polyesterimides. be able to. Among them, polyester is preferred from the viewpoint of ease of synthesis, orientation, glass transition point and the like. As the polyester used, a polymer containing an ortho-substituted aromatic unit as a constituent component is most preferable, but an aromatic having a bulky substituent in place of the ortho-substituted aromatic unit, or an aromatic having a fluorine or fluorine-containing substituent, or the like. Polymers containing as a component can also be used. These optically active polyesters can be obtained by introducing the following optically active groups into the nematic liquid crystalline polyester described so far using an optically active diol, dicarboxylic acid or oxycarboxylic acid. (In the formula, * indicates optically active carbon)

【0024】[0024]

【化34】Embedded image

【化35】など。And the like.

【0025】これらのポリマーの分子量は、各種溶媒中
たとえばフェノール/テトラクロロエタン(60/4
0)の混合溶媒中、30℃で測定した対数粘度が0.0
5から3.0が好ましく、さらに好ましくは0.07か
ら2.0の範囲である。対数粘度が0.05より小さい
場合、得られた高分子液晶の強度が弱くなり好ましくな
い。また3.0より大きい場合、液晶形成時の粘性が高
すぎて、配向性の低下や配向に要する時間の増加などの
問題が生じる。これらのポリマーの重合は溶融重縮合
法、あるいは酸クロライド法によって行うことができ
る。
The molecular weight of these polymers can be determined in various solvents such as phenol / tetrachloroethane (60/4
The logarithmic viscosity measured at 30 ° C in the mixed solvent of 0) is 0.0
It is preferably from 5 to 3.0, more preferably from 0.07 to 2.0. When the logarithmic viscosity is smaller than 0.05, the strength of the obtained polymer liquid crystal becomes weak, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 3.0, the viscosity at the time of forming the liquid crystal is too high, causing problems such as a decrease in the alignment and an increase in the time required for the alignment. Polymerization of these polymers can be carried out by a melt polycondensation method or an acid chloride method.

【0026】以上述べてきた本発明の液晶性高分子の代
表的な例としては、具体的には、
As representative examples of the liquid crystalline polymer of the present invention described above, specifically,

【化36】で示されるポリマー(m/n=通常、99.
9/0.1〜80/20、好ましくは99.5/0.5
〜90/10、さらに好ましくは99/1〜95/5)
(M / n = usually 99.
9 / 0.1-80 / 20, preferably 99.5 / 0.5
~ 90/10, more preferably 99/1 ~ 95/5)

【化37】で示されるポリマー(m/n=0.5/9
9.5〜10/90、好ましくは1/99〜5/95)
A polymer represented by the following formula (m / n = 0.5 / 9)
9.5 to 10/90, preferably 1/99 to 5/95)

【化38】で示されるポリマー(m/n=0.5/9
9.5〜10/90、好ましくは1/99〜5/95)
A polymer represented by the following formula (m / n = 0.5 / 9)
9.5 to 10/90, preferably 1/99 to 5/95)

【化39】で示されるポリマー(K=l+m+n,K/
n=99.5/0.5〜90/10、好ましくは、99
/1〜95/5、l/m=5/95〜95/55)
A polymer represented by the following formula (K = l + m + n, K /
n = 99.5 / 0.5 to 90/10, preferably 99
/ 1 to 95/5, 1 / m = 5/95 to 95/55)

【化40】で示されるポリマー(K=l+m+n,K/
n=99.5/0.5〜90/10、好ましくは、99
/1〜95/5、l/m=5/95〜95/55)
A polymer represented by the following formula (K = l + m + n, K /
n = 99.5 / 0.5 to 90/10, preferably 99
/ 1 to 95/5, 1 / m = 5/95 to 95/55)

【化41】で示されるポリマー混合物((A)/(B)
=通常99.9/0.1〜80/20(重量比)、好ま
しくは99.5/0.5〜85/5、さらに好ましくは
99/1〜95/5、K=l+m、l/m=75/25
〜25/75、P=q+r、p/q=80/20〜20
/80) (A)
A polymer mixture represented by the following formula ((A) / (B))
= Usually 99.9 / 0.1-80 / 20 (weight ratio), preferably 99.5 / 0.5-85 / 5, more preferably 99 / 1-95 / 5, K = 1 + m, l / m = 75/25
~ 25/75, P = q + r, p / q = 80/20 ~ 20
/ 80) (A)

【化42】(B)コレステリルベンゾエート で示されるポリマー混合物((A)/(B)=通常9
9.9/0.1〜70/30(重量比)、好ましくは9
9.5/0.5〜80/20、好ましくは99/1〜9
0/10、m=K+1、K/1=80/20〜20/8
0)
(B) Polymer mixture represented by cholesteryl benzoate ((A) / (B) = normally 9)
9.9 / 0.1 to 70/30 (weight ratio), preferably 9
9.5 / 0.5 to 80/20, preferably 99/1 to 9
0/10, m = K + 1, K / 1 = 80/20 to 20/8
0)

【化43】で示されるポリマー混合物((A)/(B)
=通常99.9/0.1〜70/30(重量比)、好ま
しくは99.5/0.5〜80/20、好ましくは99
/1〜90/10、K=l+m、l/m=25/75〜
75/25、P=q+r、p/r=20/80〜80/
20) (なお、*印は光学活性炭素を示す)などが挙げられ
る。
A polymer mixture represented by the following formula ((A) / (B))
= Usually 99.9 / 0.1-70 / 30 (weight ratio), preferably 99.5 / 0.5-80 / 20, preferably 99
/ 1 to 90/10, K = l + m, l / m = 25/75-
75/25, P = q + r, p / r = 20 / 80-80 /
20) (* indicates optically active carbon).

【0027】本発明の液晶性高分子よりなる耐熱性光学
素子の製造法は、基本的に配向基板上に形成された液晶
性高分子層を透光性基板上に転写して作製する光学素子
において、液晶性高分子層を少なくとも配向処理時、配
向固定後および転写後の1つの段階で液晶性高分子の重
合が進行する温度で熱処理することにより行なわれる。
本発明の光学素子の製造に用いられる配向基板として
は、高分子液晶を配向させる能力、所定の耐熱性、耐溶
剤性を有し、かつ高分子液晶層を剥離できる剥離性を持
つものであればすべて使用できる。配向能、要求される
耐熱性、耐溶剤性あるいは剥離性は、用いる高分子液晶
の種類と性質によって異なるため一概には言えないが、
代表例としては、まずアルミ、鉄、銅などの金属板、陶
磁器製の板、ほうろう板、ガラスなどのシート状あるい
は板状の基板の上に形成されたラビングしたポリイミド
膜、ラビングしたポリビニルアルコール膜あるいは酸化
珪素の斜め蒸着膜などが挙げられる。また他の例として
はポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエ
ーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテル
スルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセター
ル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリビニルアル
コール、セルロース系プラスチックス、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂などのプラスチックスフィルムまたはシ
ート表面を直接ラビング処理した基板そのものが挙げら
れる。あるいはこれらのフィルムまたはシート上に形成
された、ラビングしたポリイミド膜、ラビングしたポリ
ビニルアルコール膜なども配向膜の例である。またこれ
らのプラスチックスフィルムまたはシートの内、結晶性
の高いものについては1軸延伸するだけで高分子液晶の
配向能を持つものもあり、それらについては直接ラビン
グ処理またはラビングポリイミド配向膜を付けることを
せずともそのままで配向膜となりうる。例としてはポリ
イミド、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、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエチレンテレフタレートなどを挙げることがで
きる。
The method for producing a heat-resistant optical element comprising a liquid crystalline polymer according to the present invention is basically an optical element produced by transferring a liquid crystalline polymer layer formed on an alignment substrate onto a light transmitting substrate. In the method, the liquid crystal polymer layer is subjected to a heat treatment at a temperature at which polymerization of the liquid crystal polymer proceeds at least in one stage after the alignment treatment, after the alignment is fixed, and after the transfer.
The alignment substrate used in the production of the optical element of the present invention may be any one that has a capability of aligning a polymer liquid crystal, a predetermined heat resistance, a solvent resistance, and a peeling property capable of peeling a polymer liquid crystal layer. All can be used. Alignment ability, required heat resistance, solvent resistance or releasability, can not be said unconditionally because it depends on the type and properties of the polymer liquid crystal used,
Representative examples include a rubbed polyimide film and a rubbed polyvinyl alcohol film formed on a sheet-like or plate-like substrate such as a metal plate of aluminum, iron, or copper, a ceramic plate, an enamel plate, or glass. Alternatively, an oblique deposition film of silicon oxide or the like can be given. Other examples include polyimide, polyamide imide, polyether imide, polyamide, polyether ether ketone, polyether ketone, polyketone sulfide, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyacetal. , Polycarbonate, acrylic resin, polyvinyl alcohol, cellulosic plastics, epoxy resin,
Examples of the substrate include a plastic film such as a phenol resin or a substrate itself obtained by directly rubbing the surface of a sheet. Alternatively, a rubbed polyimide film, a rubbed polyvinyl alcohol film, and the like formed on these films or sheets are also examples of the alignment film. Among these plastic films or sheets, those with high crystallinity have the ability to align the polymer liquid crystal only by uniaxial stretching. For those, it is necessary to directly apply a rubbing treatment or a rubbing polyimide alignment film. It can be used as an alignment film as it is without performing. Examples include polyimide, polyether imide, polyether ether ketone, polyether ketone, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, and the like.

【0028】転写の工程における作業性からは柔軟性の
高い配向膜の方が好ましいので、これらの中でもポリイ
ミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサ
ルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテ
ルケトン、ポリエーテルイミド、ポリビニルアルコール
等のフィルムあるいはシートを直接ラビングして得られ
る配向膜が特に好ましい。これらの配向膜上に高分子液
晶を塗布、乾燥、熱処理し、均一でモノドメインなネマ
チック構造またはねじれネマチック構造を形成させ、高
分子液晶層に熱処理により十分な耐熱性を付与した後に
冷却して、液晶状態における配向を損なうことなく固定
化し、透光性基板上へ転写することにより本発明の光学
素子を製造する。
From the viewpoint of workability in the transfer step, an alignment film having high flexibility is more preferable. Among these, polyimide, polyethylene terephthalate, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, polyether ketone, polyether imide, polyvinyl alcohol An alignment film obtained by directly rubbing the above film or sheet is particularly preferable. A polymer liquid crystal is coated on these alignment films, dried and heat-treated to form a uniform, monodomain nematic structure or twisted nematic structure. Then, the optical element of the present invention is manufactured by immobilizing the alignment in the liquid crystal state without impairing it, and transferring it onto a light-transmitting substrate.

【0029】まずネマチック液晶性またはねじれネマチ
ック液晶性ポリマーを所定の割合で溶媒に溶かして溶液
を調製する。この際の溶媒はポリマーの種類によって異
なるが、通常はアセトン、メチルエチルケトン、シクロ
ヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、ジオ
キサンなどのエーテル類、クロロホルム、ジクロロエタ
ン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラ
クロロエチレン、オルソジクロロベンゼンなどのハロゲ
ン化炭化水素、これらとフェノールとの混合溶媒、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルス
ルホキシドN−メチルピロリドンなどを用いることがで
きる。溶液の濃度はポリマーの粘性によって大きく異な
るが、通常は5から50%の範囲で使用され、好ましく
は10から40%の範囲である。この溶液を次ぎに配向
基板上に塗布する。
First, a nematic liquid crystalline or twisted nematic liquid crystalline polymer is dissolved in a solvent at a predetermined ratio to prepare a solution. The solvent used at this time varies depending on the type of polymer, but usually, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, and halogenated carbonization such as chloroform, dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene and orthodichlorobenzene. Hydrogen, a mixed solvent thereof with phenol, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide N-methylpyrrolidone and the like can be used. The concentration of the solution varies greatly depending on the viscosity of the polymer, but is usually used in the range of 5 to 50%, preferably in the range of 10 to 40%. This solution is then applied on an alignment substrate.

【0030】塗布の方法としては、スピンコート法、ロ
ールコート法、スロットコート法、スライドコート法、
プリント法、浸漬引き上げ法などを採用できる。塗布後
溶媒を乾燥により除去し、所定温度で所定時間熱処理し
てモノドメインなネマチック配向またはねじれネマチッ
ク配向を完成させる。配向のための熱処理と、熱重合の
ための熱処理を同時に行う場合は、界面効果による配向
を助け、熱重合を促進させるために熱処理温度は高いほ
うが好ましく、特に、単なる配向のみのための熱処理に
比べ、より熱処理温度は高いほうが好ましいが、あまり
温度が高いとポリマーの種類によっては、高温部に等方
相を有するので、この温度域で熱処理しても配向は得ら
れない。すなわちそのポリマーの特性にしたがい、ガラ
ス転移点以上で等方相への転移点以下の温度でかつ高分
子液晶の重合が進行する温度で熱処理することが好まし
く、一般的には100℃から350℃の範囲が好適で、
特に150℃から300℃の範囲が好適である。配向膜
上で液晶状態において十分な配向を得るために必要な時
間および十分な耐熱性が付与されるのに必要な時間は、
ポリマーの組成、分子量および必要とされる耐熱性によ
って異なり一概にはいえないが、30秒から120分の
範囲が好ましく、特に60秒から100分の範囲が好ま
しい。30秒より短い場合は配向が不十分となり、また
十分な耐熱性が付与されない。また120分より長い場
合は生産性が低下し好ましくない。短い熱処理時間で十
分な耐熱性を付与するために、減圧下で熱処理を行なっ
たり、高分子液晶中に重合触媒を混入することも可能で
ある。またポリマーを溶融状態で、配向処理した基板上
に塗布したのち熱処理をすることによっても、同様の効
果を得ることができる。
The coating method includes spin coating, roll coating, slot coating, slide coating,
A printing method, an immersion pulling method, or the like can be employed. After the application, the solvent is removed by drying, and heat treatment is performed at a predetermined temperature for a predetermined time to complete a monodomain nematic alignment or a twisted nematic alignment. When the heat treatment for orientation and the heat treatment for thermal polymerization are performed at the same time, the heat treatment temperature is preferably higher in order to assist the orientation by the interface effect and to promote the thermal polymerization. In comparison, it is preferable that the heat treatment temperature is higher. However, if the temperature is too high, depending on the type of the polymer, the polymer has an isotropic phase in a high-temperature portion. That is, according to the characteristics of the polymer, the heat treatment is preferably performed at a temperature equal to or higher than the glass transition point and equal to or lower than the transition point to the isotropic phase, and at a temperature at which the polymerization of the high-molecular liquid crystal proceeds. Is preferable,
Particularly, the range of 150 ° C. to 300 ° C. is preferable. The time required to obtain sufficient alignment in the liquid crystal state on the alignment film and the time required to provide sufficient heat resistance are:
Although it depends on the composition, molecular weight and required heat resistance of the polymer and cannot be unconditionally determined, it is preferably in the range of 30 seconds to 120 minutes, particularly preferably in the range of 60 seconds to 100 minutes. When the time is shorter than 30 seconds, the orientation becomes insufficient and sufficient heat resistance is not provided. If the time is longer than 120 minutes, productivity is undesirably reduced. In order to provide sufficient heat resistance in a short heat treatment time, heat treatment can be performed under reduced pressure, or a polymerization catalyst can be mixed into the polymer liquid crystal. Similar effects can also be obtained by applying the polymer in a molten state on an oriented substrate and then performing a heat treatment.

【0031】こうして得られた配向状態を、次ぎに該高
分子液晶のガラス転移点以下の温度に冷却することによ
って、配向を全く損なわずに固定化できる。一般的に液
晶相より低温部に結晶相を持っているポリマーを用いた
場合、液晶状態における配向は冷却することによって壊
れてしまう。本発明の方法によれば、液晶相の下にガラ
ス相を有するポリマー系を使用するためにそのような現
象が生ずることなく、高分子液晶の配向を完全に固定化
できる。冷却速度は特に制限はなく、加熱雰囲気中から
ガラス転移点以下の雰囲気中に出すだけで固定化され
る。また生産の効率を高めるために、空冷、水冷などの
強制冷却を行っても良い。
The alignment state thus obtained is then cooled to a temperature lower than the glass transition point of the polymer liquid crystal, whereby the alignment can be fixed without impairing the alignment at all. Generally, when a polymer having a crystal phase in a lower temperature portion than a liquid crystal phase is used, the orientation in the liquid crystal state is broken by cooling. According to the method of the present invention, since a polymer system having a glass phase below a liquid crystal phase is used, such a phenomenon does not occur, and the orientation of the polymer liquid crystal can be completely fixed. There is no particular limitation on the cooling rate, and the cooling rate is fixed only by taking out from the heating atmosphere into an atmosphere below the glass transition point. In order to increase production efficiency, forced cooling such as air cooling or water cooling may be performed.

【0032】また本発明の液晶性高分子を使用した耐熱
性光学素子の製造法においては、耐熱性付与のための熱
処理を高分子液晶の配向のための熱処理と別に行なって
もよく、またこれらの熱処理を複数回行なってもよい。
すなわち、温度の異なる複数の熱処理槽を用意し、まず
始めに高分子液晶を配向させ、その後に高温槽で耐熱性
を付与させたり、高分子液晶を配向させた後、試料を一
旦冷却し、高分子液晶の配向を固定化した後に耐熱性付
与のための熱処理を行なうことによっても同様の効果を
得ることができる。また、配向基板上で耐熱性付与のた
めの熱処理を行なわなくとも、透光性基板上に高分子液
晶層を転写した後に耐熱性付与のための熱処理を行なう
ことによっても同様の効果を得ることができる。このよ
うな場合、配向処理時には界面効果による配向を助ける
ために熱処理温度は高いほうが好ましいが、あまり温度
が高いとポリマーの種類によっては、高温部に等方相を
有するので、そのポリマーの特性にしたがい、ガラス転
移点以上で等方相への転移点以下の温度で熱処理するこ
とが好ましく、一般的には50℃から300℃の範囲が
好適で、特に100℃から250℃の範囲が好適であ
る。配向膜上で液晶状態において十分な配向を得るため
に必要な時間は、ポリマーの組成、分子量によって異な
り一概にはいえないが、10秒から60分の範囲が好ま
しく、特に30秒から30分の範囲が好ましい。10秒
より短い場合は配向が不十分となり、また60分より長
い場合は生産性が低下し好ましくない。またポリマーを
溶融状態で、配向処理した基板上に塗布したのち熱処理
することによっても、同様の配向状態を得ることができ
る。
In the method for producing a heat-resistant optical element using the liquid crystalline polymer of the present invention, the heat treatment for imparting heat resistance may be performed separately from the heat treatment for aligning the polymer liquid crystal. May be performed plural times.
In other words, preparing a plurality of heat treatment tanks having different temperatures, first aligning the polymer liquid crystal, then imparting heat resistance in a high-temperature tank, orienting the polymer liquid crystal, and then cooling the sample once, A similar effect can be obtained by performing a heat treatment for imparting heat resistance after fixing the orientation of the polymer liquid crystal. In addition, the same effect can be obtained by performing a heat treatment for imparting heat resistance after transferring the polymer liquid crystal layer onto the translucent substrate without performing a heat treatment for imparting heat resistance on the alignment substrate. Can be. In such a case, it is preferable that the heat treatment temperature is high in order to assist the alignment by the interfacial effect at the time of the alignment treatment, but if the temperature is too high, depending on the type of the polymer, the polymer has an isotropic phase in a high-temperature portion. Accordingly, it is preferable to perform the heat treatment at a temperature equal to or higher than the glass transition point and equal to or lower than the transition point to the isotropic phase, generally in the range of 50 ° C to 300 ° C, and particularly preferably in the range of 100 ° C to 250 ° C. is there. The time required to obtain sufficient alignment in the liquid crystal state on the alignment film depends on the composition and molecular weight of the polymer and cannot be unconditionally determined, but is preferably in the range of 10 seconds to 60 minutes, and particularly preferably in the range of 30 seconds to 30 minutes. A range is preferred. If the time is shorter than 10 seconds, the orientation becomes insufficient, and if the time is longer than 60 minutes, the productivity is undesirably reduced. A similar orientation state can also be obtained by applying a polymer in a molten state on an oriented substrate and then performing a heat treatment.

【0033】こうして得られた配向試料を、次に該高分
子液晶の熱重合が進行する温度で熱処理することによ
り、試料の配向状態を損なうことなく耐熱性を付与する
ことができる。耐熱性付与のための熱処理は、配向処理
のための熱処理に引き続き行なってもよいし、配向処理
のための熱処理を行なった試料を一旦該高分子液晶のガ
ラス転移点以下の温度に冷却することによって、配向を
固定化した後に行なってもよい。この時の熱処理条件
は、一般的には、100℃〜350℃の範囲が好適で、
特に150℃〜300℃の範囲が好適であり、一般に、
配向処理のみのための熱処理温度よりも高いことが望ま
しいが、あまり温度が高いとポリマーの種類によっては
高温部に等方相を有するので、この温度域で処理すると
配向状態が保持されず好ましくなく、結果として、使用
した液晶性高分子(ポリマー)の特性にしたがい、等方
相への転移点以下の温度でかつ高分子液晶の重合が進行
する温度で熱処理することが望ましい。十分な耐熱性が
付与されるのに必要な時間は、ポリマーの組成、分子量
および必要とされる耐熱性によって異なり一概にはいえ
ないが、10秒から60分の範囲が好ましく、特に30
秒から30分の範囲が好ましい。10秒より短い場合は
十分な耐熱性が付与されず、また60分より長い場合は
生産性が低下し好ましくない。短い熱処理時間で十分な
耐熱性を付与するために、減圧下で熱処理を行なった
り、高分子液晶中に重合触媒を混入することも可能であ
る。また、配向基板上で耐熱性付与のための熱処理を行
なわなくとも、透光性基板上に高分子液晶層を転写した
後に耐熱性付与のための熱処理を行なってもよい(後
述)。
By subjecting the thus obtained oriented sample to a heat treatment at a temperature at which the thermal polymerization of the polymer liquid crystal proceeds, heat resistance can be imparted without impairing the orientation state of the sample. The heat treatment for imparting heat resistance may be performed subsequently to the heat treatment for the alignment treatment, or the sample that has been subjected to the heat treatment for the alignment treatment is once cooled to a temperature equal to or lower than the glass transition point of the polymer liquid crystal. May be performed after the orientation is fixed. In general, the heat treatment conditions at this time are preferably in the range of 100 ° C. to 350 ° C.
In particular, the range of 150 ° C to 300 ° C is suitable, and generally,
It is desirable that the temperature is higher than the heat treatment temperature only for the alignment treatment, but if the temperature is too high, depending on the type of the polymer, the polymer has an isotropic phase in a high temperature part. As a result, according to the characteristics of the used liquid crystalline polymer (polymer), it is desirable to perform the heat treatment at a temperature lower than the transition point to the isotropic phase and at a temperature at which the polymerization of the polymer liquid crystal proceeds. The time required for imparting sufficient heat resistance depends on the composition, molecular weight and required heat resistance of the polymer and cannot be determined unconditionally, but is preferably in the range of 10 seconds to 60 minutes, particularly preferably 30 minutes.
A range from seconds to 30 minutes is preferred. When the time is shorter than 10 seconds, sufficient heat resistance is not provided, and when the time is longer than 60 minutes, productivity is undesirably reduced. In order to provide sufficient heat resistance in a short heat treatment time, heat treatment can be performed under reduced pressure, or a polymerization catalyst can be mixed into the polymer liquid crystal. Further, the heat treatment for imparting heat resistance may be performed after transferring the polymer liquid crystal layer onto the translucent substrate without performing the heat treatment for imparting heat resistance on the alignment substrate (described later).

【0034】以上のようにして配向基板上に本発明の光
学素子の層を有するフィルムが得られる。次に他の透光
性基板上への転写の方法について説明する。まずこのフ
ィルムの高分子液晶層の面と他の透光性基板とを接着剤
または粘着剤を用いて貼り合わせる。次に配向基板と高
分子液晶層の界面で高分子液晶層を剥離し、高分子液晶
層のみを他の透光性基板上に転写する。用いられる透光
性基板の例としては、各種ガラスのほかに透明性、光学
的等方性を有するプラスチックフィルムが挙げられる。
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、ポリアリレート、ポリエチレンテレフ
タレート、アモルファスポリオレフィン、トリアセチル
セルロースあるいはエポキシ樹脂などを用いることがで
きる。なかでもポリメチルメタクリレート、ポリカーボ
ネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、トリ
アセチルセルロース、アモルファスポリオレフィン、偏
光フィルムなどが好ましく用いられる。またこれらの基
板を部材の一部として有する装置あるいはデバイスのそ
の基板部分に転写することもできる。
As described above, a film having a layer of the optical element of the present invention on an alignment substrate is obtained. Next, a method of transfer onto another translucent substrate will be described. First, the surface of the polymer liquid crystal layer of this film and another translucent substrate are bonded together using an adhesive or a pressure-sensitive adhesive. Next, the polymer liquid crystal layer is peeled off at the interface between the alignment substrate and the polymer liquid crystal layer, and only the polymer liquid crystal layer is transferred onto another translucent substrate. Examples of the translucent substrate to be used include, besides various types of glass, plastic films having transparency and optical isotropy.
For example, polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyethylene terephthalate, amorphous polyolefin, triacetyl cellulose, epoxy resin, or the like can be used. Among them, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyether sulfone, polyarylate, triacetyl cellulose, amorphous polyolefin, polarizing film and the like are preferably used. Further, it is also possible to transfer these substrates to the substrate portion of an apparatus or device having a part of the member.

【0035】透光性基板と高分子液晶層を貼りつける接
着剤または粘着剤は光学グレードのものであれば特に制
限はないが、アクリル系、エポキシ系、エチレン−酢ビ
共重合体系、ゴム系などを用いることができる。剥離の
方法はもちろん手作業でも良いし、機械的な手段によれ
ばより完全な転写が可能である。剥離性は用いる高分子
液晶と配向基板の性質によって異なるため、その系に最
も適した方法を採用するべきである。また、前にも述べ
たように透光性基板上に高分子液晶層を転写した後に耐
熱性付与の熱処理を行なうことも可能である。この場合
には、高分子液晶層の熱重合を促進させるために熱処理
温度は高いほうが好ましいが、熱重合を促進させるため
に熱処理温度は高いほうが好ましいが、あまり温度が高
いとポリマーの種類によっては、高温部に等方相を有す
るので、この温度域で熱処理すると配向状態が保持され
ない。したがって、使用したポリマーの特性にしたが
い、等方相への転移点以下の温度でかつ高分子液晶の重
合が進行する温度で熱処理することが好ましく、一般的
には100℃から350℃の範囲が好適で、特に150
℃から300℃の範囲が好適である。十分な耐熱性が付
与されるのに必要な時間は、ポリマーの組成、分子量お
よび必要とされる耐熱性によって異なり一概にはいえな
いが、10秒から60分の範囲が好ましく、特に30秒
から30分の範囲が好ましい。10秒より短い場合は十
分な耐熱性が付与されず、また60分より長い場合は生
産性が低下し好ましくない。短い熱処理時間で十分な耐
熱性を付与するために、減圧下で熱処理を行なったり、
高分子液晶中に重合触媒を混入することも可能である。
The adhesive or pressure-sensitive adhesive for adhering the translucent substrate and the polymer liquid crystal layer is not particularly limited as long as it is of an optical grade, but may be acrylic, epoxy, ethylene-vinyl acetate copolymer or rubber. Etc. can be used. The peeling method may of course be a manual operation, and more complete transfer is possible by mechanical means. Since the releasability differs depending on the properties of the polymer liquid crystal and the alignment substrate to be used, the method most suitable for the system should be adopted. Further, as described above, it is also possible to perform a heat treatment for imparting heat resistance after transferring the polymer liquid crystal layer onto the translucent substrate. In this case, the heat treatment temperature is preferably higher to promote the thermal polymerization of the polymer liquid crystal layer, but the heat treatment temperature is preferably higher to promote the thermal polymerization, but if the temperature is too high, depending on the type of the polymer, Since it has an isotropic phase in the high-temperature portion, the orientation state is not maintained when heat treatment is performed in this temperature range. Therefore, according to the characteristics of the polymer used, it is preferable to perform the heat treatment at a temperature lower than the transition point to the isotropic phase and at a temperature at which the polymerization of the high-molecular liquid crystal proceeds, generally in the range of 100 ° C. to 350 ° C. Preferred, especially 150
A range of from 300C to 300C is preferred. The time required for imparting sufficient heat resistance depends on the composition, molecular weight and required heat resistance of the polymer and cannot be unconditionally determined, but is preferably in the range of 10 seconds to 60 minutes, and particularly preferably in the range of 30 seconds. A range of 30 minutes is preferred. When the time is shorter than 10 seconds, sufficient heat resistance is not provided, and when the time is longer than 60 minutes, productivity is undesirably reduced. In order to provide sufficient heat resistance in a short heat treatment time, heat treatment under reduced pressure,
It is also possible to mix a polymerization catalyst in the polymer liquid crystal.

【0036】こうして得られた配向試料を、次ぎに該高
分子液晶のガラス転移点以下の温度に冷却することによ
って、配向を全く損なわずに固定化できる。一般的に液
晶相より低温部に結晶相を持っているポリマーを用いた
場合、液晶状態における配向は冷却することによって壊
れてしまう。本発明の方法によれば、液晶相の下にガラ
ス相を有するポリマー系を使用するためにそのような現
象が生ずることなく、高分子液晶の配向を完全に固定化
できる。冷却速度は特に制限はなく、加熱雰囲気中から
ガラス転移点以下の雰囲気中に出すだけで固定化され
る。また生産の効率を高めるために、空冷、水冷などの
強制冷却を行っても良い。
The alignment sample thus obtained is then cooled to a temperature lower than the glass transition point of the liquid crystal polymer, whereby the alignment can be fixed without impairing the alignment at all. Generally, when a polymer having a crystal phase in a lower temperature portion than a liquid crystal phase is used, the orientation in the liquid crystal state is broken by cooling. According to the method of the present invention, since a polymer system having a glass phase below a liquid crystal phase is used, such a phenomenon does not occur, and the orientation of the polymer liquid crystal can be completely fixed. There is no particular limitation on the cooling rate, and the cooling rate is fixed only by taking out from the heating atmosphere into an atmosphere below the glass transition point. In order to increase production efficiency, forced cooling such as air cooling or water cooling may be performed.

【0037】以上のようにして製造される本発明の光学
素子は、液晶性高分子を使用した光学素子の特性を維持
したまま、高い耐熱性を有しているため、使用環境、2
次加工、機器への組み込みなどの自由度が広がり、光学
あるいは光エレクトロニクスの分野できわめて有用であ
る。特にディスプレイの分野において車載用液晶表示素
子、プロジェクション型液晶表示素子などのコントラス
トの改良、明るさの向上などに寄与する。さらに本発明
の光学素子においては光学機器やディスプレイ機器への
組み込み時に製造プロセスの最高温度の制限が緩和され
るなどの特長を持ち、きわめて工業的価値の高いもので
ある。
The optical element of the present invention manufactured as described above has high heat resistance while maintaining the characteristics of the optical element using a liquid crystalline polymer.
The degree of freedom in the subsequent processing and incorporation into equipment is expanded, and it is extremely useful in the field of optics or optoelectronics. In particular, in the field of displays, it contributes to improvement of contrast and brightness of an in-vehicle liquid crystal display device and a projection type liquid crystal display device. Further, the optical element of the present invention has such features that the limitation on the maximum temperature of the manufacturing process is eased when the optical element is incorporated into an optical device or a display device, and is extremely high in industrial value.

【0038】[0038]

【実施例】以下に実施例を述べるが、本発明はこれらに
制限されるものではない。なお実施例で用いた各分析法
は以下の通りである。 (1)ポリマーの組成の決定 ポリマーを重水素化クロロホルムまたは重水素化トリフ
ルオロ酢酸に溶解し、400MHzのH−NMR(日
本電子製JNM−GX400)で測定し、決定した。
EXAMPLES Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples. In addition, each analysis method used in the Example is as follows. (1) Determination of composition of polymer The polymer was dissolved in deuterated chloroform or deuterated trifluoroacetic acid, and measured and determined by 400 MHz 1 H-NMR (JNM-GX400 manufactured by JEOL Ltd.).

【0039】(2)対数粘度の測定 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)混合溶媒中、30℃で測定
した。
(2) Measurement of logarithmic viscosity The viscosity was measured at 30 ° C. in a phenol / tetrachloroethane (60/40 weight ratio) mixed solvent using an Ubbelohde viscometer.

【0040】(3)液晶相系列の決定 DSC(DuPont 990 Thermal An
alizer)測定および光学顕微鏡(オリンパス光学
(株)製BH2偏光顕微鏡)観察により決定した。
(3) Determination of liquid crystal phase series DSC (DuPont 990 Thermal An)
aliza) measurement and observation with an optical microscope (BH2 polarizing microscope manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.).

【0041】(4)ねじれ角およびΔn・dの決定 ねじれ角は偏光解析法により、またΔn・dはエリプソ
メータにより測定したデータを解析処理して決定した。
(4) Determination of Torsion Angle and Δn · d The torsion angle was determined by ellipsometry, and Δn · d was determined by analyzing data measured with an ellipsometer.

【0042】実施例1Example 1

【化44】(1)式で示したポリマー(対数粘度0.1
8)を含む17wt%のフェノール/テトラクロロエタ
ン(60/40重量比)溶液を調製した。この溶液を用
いて、15cm×23cmの大きさで厚さ100μmの
直接ラビング処理したポリエーテルエーテルケトン(P
EEK)フィルム上に、グラビアロールコーターを用い
て塗膜を形成した後に乾燥し、270℃×60分熱処理
を行ない、次に冷却して均一なモノドメインのネマチッ
ク構造を固定化した。この高分子液晶層の上にUV硬化
型アクリル系接着剤を用いて、同サイズの厚さ50μm
のポリエーテルスルフォン(PES)フィルムを張り付
けて接着した。次に配向基板として用いたPEEKフィ
ルムを静かに剥し、高分子液晶層をPESフィルム上に
転写した。この光学素子のΔn・dは0.82μmであ
り、ポリマーの対数粘度は1.9に上昇していた。こう
して作製した光学素子の高分子液晶面にシリコーン系の
ハードコート材をスプレーコート法により塗布し、セッ
ティングした後、120℃×60分熱処理を行ないハー
ドコート材を硬化した。ハードコート材硬化のための熱
処理の後でも光学素子は均一なモノドメインのネマチッ
ク構造を有しており、光学パラメータの変化は認められ
なかった。
Embedded image The polymer represented by the formula (1) (logarithmic viscosity: 0.1
A 17% by weight phenol / tetrachloroethane (60/40 weight ratio) solution containing 8) was prepared. Using this solution, a directly rubbed polyetheretherketone having a size of 15 cm × 23 cm and a thickness of 100 μm (P
EEK) A film was formed on a film using a gravure roll coater, dried, heat-treated at 270 ° C. for 60 minutes, and then cooled to fix a uniform monodomain nematic structure. Using a UV-curable acrylic adhesive on this polymer liquid crystal layer, the same size 50 μm thick
Polyethersulfone (PES) film was attached and adhered. Next, the PEEK film used as the alignment substrate was gently peeled off, and the polymer liquid crystal layer was transferred onto the PES film. Δn · d of this optical element was 0.82 μm, and the logarithmic viscosity of the polymer was increased to 1.9. A silicone-based hard coat material was applied to the polymer liquid crystal surface of the optical element thus manufactured by a spray coating method, set, and then heat-treated at 120 ° C. for 60 minutes to cure the hard coat material. Even after the heat treatment for hardening the hard coat material, the optical element had a uniform monodomain nematic structure, and no change in optical parameters was observed.

【0043】実施例2 (1)式で示したポリマー(対数粘度0.18)を含む
17wt%のフェノール/テトラクロロエタン(60/
40重量比)溶液を調製した。この溶液を用いて、15
cm×23cmの大きさで厚さ75μmの直接ラビング
処理したポリイミド(PI)フィルム上に、グラビアロ
ールコーターを用いて塗膜を形成した後に乾燥し、18
0℃×30分熱処理を行ない、次に冷却して均一なモノ
ドメインのネマチック構造を固定化した後、さらにもう
一度290℃×45分の熱処理を行なった。この高分子
液晶層をエポキシ系接着剤を用いてガラス上に接着し、
次に配向基板として用いたPIフィルムを静かに剥し、
高分子液晶層をガラス上に転写した。この光学素子のΔ
n・dは0.80μmであり、ポリマーの対数粘度は
2.9に上昇していた。こうして作製した光学素子をポ
リビニルブチラールシートを中間層としてもう一枚のガ
ラスと140℃×14kgf/cmで20分間熱圧着
を行なった。得られた合わせガラスは高い透明性を有し
ており、また光学パラメータの変化は見られなかった。
Example 2 17% by weight of phenol / tetrachloroethane (60/60%) containing the polymer represented by the formula (1) (logarithmic viscosity: 0.18)
(40 weight ratio) solution was prepared. Using this solution, 15
A gravure roll coater was used to form a coating film on a directly rubbed polyimide (PI) film having a size of cm × 23 cm and a thickness of 75 μm, followed by drying.
A heat treatment was performed at 0 ° C. for 30 minutes, and then, after cooling to fix a uniform monodomain nematic structure, another heat treatment was performed at 290 ° C. for 45 minutes. This polymer liquid crystal layer is adhered on glass using an epoxy-based adhesive,
Next, gently peel off the PI film used as the alignment substrate,
The polymer liquid crystal layer was transferred onto glass. Δ of this optical element
n · d was 0.80 μm, and the logarithmic viscosity of the polymer was increased to 2.9. The optical element thus produced was subjected to thermocompression bonding with another glass sheet at 140 ° C. × 14 kgf / cm 2 for 20 minutes using a polyvinyl butyral sheet as an intermediate layer. The obtained laminated glass had high transparency and no change in optical parameters was observed.

【0044】実施例3Embodiment 3

【化45】(2)式で示した混合ポリマー(ベースポリ
マーの対数粘度0.18、光学活性ポリマーの対数粘度
0.15)を含む15wt%のフェノール/テトラクロ
ロエタン(60/40重量比)溶液を調製した。この溶
液を用いて、15cm×23cmの大きさで直接ラビン
グ処理した厚さ50μmのPEEKフィルム上に、ロー
ルコーターを用いて製膜した後に乾燥し、180℃×3
0分熱処理を行ない、次に冷却して均一なモノドメイン
のねじれネマチック構造を固定化した。この高分子液晶
層をエポキシ系接着剤を用いてポリアリレート(PA)
フィルム上に接着し、次に配向基板として用いたPEE
Kフィルムを静かに剥し、高分子液晶層をPAフィルム
上に転写した。次にもう1度転写したフィルムを減圧下
(0.05mmHg)で190℃×60分の熱処理を行
なった。この光学素子のねじれ角は−230°であり、
Δn・dは0.84μmであった。またポリマーの対数
粘度は1.6に上昇していた。こうして作製した光学素
子の高分子液晶面にシリコーン系のハードコート材をス
プレーコート法により塗布し、セッティングした後、1
20℃×60分熱処理を行ないハードコート材を硬化し
た。ハードコート材硬化のための熱処理の後でも試料は
均一なモノドメインのねじれネマチック構造を保持して
おり、光学パラメータの変化も認められなかった。
(2) A 15 wt% phenol / tetrachloroethane (60/40 weight ratio) solution containing the mixed polymer represented by the formula (logarithmic viscosity of base polymer 0.18, logarithmic viscosity of optically active polymer 0.15) Was prepared. Using this solution, a film was formed on a 50 μm-thick PEEK film directly rubbed with a size of 15 cm × 23 cm using a roll coater, and then dried, and dried at 180 ° C. × 3.
A heat treatment was performed for 0 minutes, followed by cooling to fix a uniform monodomain twisted nematic structure. This polymer liquid crystal layer is made of polyarylate (PA) using an epoxy adhesive.
PEE adhered on film and then used as alignment substrate
The K film was gently peeled off, and the polymer liquid crystal layer was transferred onto the PA film. Next, the transferred film was heat-treated at 190 ° C. for 60 minutes under reduced pressure (0.05 mmHg). The twist angle of this optical element is -230 °,
Δn · d was 0.84 μm. The logarithmic viscosity of the polymer was increased to 1.6. A silicone-based hard coat material was applied to the polymer liquid crystal surface of the optical element thus manufactured by a spray coating method, and after setting,
Heat treatment was performed at 20 ° C. for 60 minutes to harden the hard coat material. Even after the heat treatment for hardening the hard coat material, the sample retained a uniform monodomain twisted nematic structure, and no change in optical parameters was observed.

【0045】比較例1 (1)式で示したポリマー(対数粘度0.18)を含む
17wt%のフェノール/テトラクロロエタン(60/
40重量比)溶液を調製した。この溶液を用いて、15
cm×23cmの大きさで厚さ100μmの直接ラビン
グ処理したポリエーテルエーテルケトン(PEEK)フ
ィルム上に、グラビアロールコーターを用いて塗膜を形
成した後に乾燥し、180℃×60分熱処理を行ない、
次に冷却して均一なモノドメインのネマチック構造を固
定化した。この高分子液晶層の上にUV硬化型アクリル
系接着剤を用いて、同サイズの厚さ50μmのポリエー
テルスルフォン(PES)フィルムを張り付けて接着し
た。次に配向基板として用いたPEEKフィルムを静か
に剥し、高分子液晶層をPESフィルム上に転写した。
この光学素子のΔn・dは0.84μmであり、ポリマ
ーの対数粘度はほとんど変化していなかった。こうして
作製した光学素子の高分子液晶面にシリコーン系のハー
ドコート材をスプレーコート法により塗布し、セッティ
ングした後、120℃×60分熱処理を行ないハードコ
ート材を硬化した。ハードコート材硬化のための熱処理
の後では高分子液晶層の配向が乱れ、モノドメイン構造
は保持されなかった。
Comparative Example 1 17% by weight of phenol / tetrachloroethane (60/60%) containing the polymer represented by the formula (1) (logarithmic viscosity: 0.18)
(40 weight ratio) solution was prepared. Using this solution, 15
A gravure roll coater was used to form a coating film on a directly rubbed polyetheretherketone (PEEK) film having a size of cm × 23 cm and a thickness of 100 μm, followed by drying and heat treatment at 180 ° C. for 60 minutes.
Next, it was cooled to immobilize a uniform monodomain nematic structure. A 50 μm-thick polyethersulfone (PES) film of the same size was adhered to and bonded to the polymer liquid crystal layer using a UV-curable acrylic adhesive. Next, the PEEK film used as the alignment substrate was gently peeled off, and the polymer liquid crystal layer was transferred onto the PES film.
Δn · d of this optical element was 0.84 μm, and the logarithmic viscosity of the polymer was hardly changed. A silicone-based hard coat material was applied to the polymer liquid crystal surface of the optical element thus manufactured by a spray coating method, set, and then heat-treated at 120 ° C. for 60 minutes to cure the hard coat material. After the heat treatment for hardening the hard coat material, the orientation of the polymer liquid crystal layer was disturbed, and the monodomain structure was not maintained.

【0046】比較例2 (1)式で示したポリマー(対数粘度0.18)を含む
17wt%のフェノール/テトラクロロエタン(60/
40重量比)溶液を調製した。この溶液を用いて、15
cm×23cmの大きさで厚さ75μmの直接ラビング
処理したポリイミド(PI)フィルム上に、グラビアロ
ールコーターを用いて塗膜を形成した後に乾燥し、18
0℃×30分熱処理を行ない、次に冷却して均一なモノ
ドメインのネマチック構造を固定化した。この高分子液
晶層をエポキシ系接着剤を用いてガラス上に接着し、次
に配向基板として用いたPIフィルムを静かに剥し、高
分子液晶層をガラス上に転写した。この光学素子のΔn
・dは0.80μmであり、ポリマーの対数粘度はほと
んど変化していなかった。こうして作製した光学素子を
ポリビニルブチラールシートを中間層としてもう一枚の
ガラスと140℃×14kgf/cmで20分間熱圧
着を行なった。得られた合わせガラスは不透明であり、
均一なモノドメインのネマチック構造は完全に破壊され
ていた。
Comparative Example 2 17% by weight of phenol / tetrachloroethane (60/60) containing the polymer represented by the formula (1) (logarithmic viscosity: 0.18)
(40 weight ratio) solution was prepared. Using this solution, 15
A gravure roll coater was used to form a coating film on a directly rubbed polyimide (PI) film having a size of cm × 23 cm and a thickness of 75 μm, followed by drying.
Heat treatment was performed at 0 ° C. for 30 minutes, and then cooling was performed to fix a uniform monodomain nematic structure. This polymer liquid crystal layer was adhered on glass using an epoxy adhesive, and then the PI film used as an alignment substrate was gently peeled off, and the polymer liquid crystal layer was transferred onto glass. Δn of this optical element
D was 0.80 μm, and the logarithmic viscosity of the polymer was hardly changed. The optical element thus produced was subjected to thermocompression bonding with another glass sheet at 140 ° C. × 14 kgf / cm 2 for 20 minutes using a polyvinyl butyral sheet as an intermediate layer. The resulting laminated glass is opaque,
The nematic structure of the homogeneous monodomain was completely destroyed.

【0047】比較例3 (2)式で示した混合ポリマー(ベースポリマーの対数
粘度0.18、光学活性ポリマーの対数粘度0.15)
を含む15wt%のフェノール/テトラクロロエタン
(60/40重量比)溶液を調製した。この溶液を用い
て、15cm×23cmの大きさで直接ラビング処理し
た厚さ50μmのPEEKフィルム上に、ロールコータ
ーを用いて製膜した後に乾燥し、180℃×30分熱処
理を行ない、次に冷却して均一なモノドメインのねじれ
ネマチック構造を固定化した。この高分子液晶層をエポ
キシ系接着剤を用いてポリアリレート(PA)フィルム
上に接着し、次に配向基板として用いたPEEKフィル
ムを静かに剥し、高分子液晶層をPAフィルム上に転写
した。この光学素子のねじれ角は−225°であり、Δ
n・dは0.85μmであった。またポリマーの対数粘
度はほとんど変化していなかった。こうして作製した光
学素子の高分子液晶面にシリコーン系のハードコート材
をスプレーコート法により塗布し、セッティングした
後、120℃×60分の熱処理を行ないハードコート材
を硬化した。ハードコート材硬化のための熱処理の後で
は試料は均一なモノドメインのねじれネマチック構造を
保持していなかった。
Comparative Example 3 Mixed polymer represented by formula (2) (logarithmic viscosity of base polymer: 0.18, logarithmic viscosity of optically active polymer: 0.15)
A phenol / tetrachloroethane (60/40 weight ratio) solution containing 15% by weight was prepared. Using this solution, a film was formed on a 50 μm-thick PEEK film directly rubbed in a size of 15 cm × 23 cm using a roll coater, dried, heat-treated at 180 ° C. for 30 minutes, and then cooled. To immobilize a uniform monodomain twisted nematic structure. This polymer liquid crystal layer was adhered on a polyarylate (PA) film using an epoxy adhesive, and then the PEEK film used as an alignment substrate was gently peeled off, and the polymer liquid crystal layer was transferred onto the PA film. The twist angle of this optical element is -225 °, Δ
n · d was 0.85 μm. The logarithmic viscosity of the polymer was hardly changed. A silicone-based hard coat material was applied to the polymer liquid crystal surface of the optical element thus manufactured by a spray coating method, and after setting, a heat treatment was performed at 120 ° C. for 60 minutes to cure the hard coat material. After the heat treatment for hard coating material hardening, the sample did not retain a uniform monodomain twisted nematic structure.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明の液晶性高分子を使用した耐熱性
光学素子の製造法は、液晶性高分子を使用した光学素子
の特性を維持したまま、高い耐熱性を付与できるため、
本法により作製した光学素子の使用環境、2次加工、機
器への組み込みなどの自由度が広がり、光学、光エレク
トロニクスなどの分野においてきわめて工業的価値が高
い。
According to the method for producing a heat-resistant optical element using a liquid crystalline polymer of the present invention, high heat resistance can be imparted while maintaining the characteristics of an optical element using a liquid crystalline polymer.
The degree of freedom in the use environment, secondary processing, and incorporation into equipment of the optical element produced by this method is widened, and the industrial value is extremely high in fields such as optics and optoelectronics.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13363 G02F 1/1335 G02F 1/13 101 G02F 1/13 505 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/13363 G02F 1/1335 G02F 1/13 101 G02F 1/13 505

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 液晶状態でネマチック配向またはねじれ
ネマチック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態とな
る液晶性高分子であって熱によりさらに重合する性質を
有する液晶性高分子を配向基板上に塗布して該高分子よ
りなる層を形成し、次いで該高分子層を透光性基板上に
転写して作製する光学素子において、該高分子層を少な
くとも配向処理時、配向固定後および転写後の1つの段
階において液晶性高分子の重合が進行する温度で熱処理
することを特徴とする耐熱性光学素子の製造方法。
1. A to nematic orientation or a twisted nematic orientation in a liquid crystal state, it a glassy state below the liquid crystal transition point
The property of further polymerized by a liquid-crystalline polymer heat that
Having a liquid crystalline polymer on an alignment substrate
Forming a Li Cheng layer, then the optical element produced by transferring the polymer layer on a transparent substrate, at least during the alignment process the polymer layer, the liquid crystal in one stage and after post-transcriptional orientation fixed A method for producing a heat-resistant optical element, comprising performing heat treatment at a temperature at which polymerization of a conductive polymer proceeds.
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