JP4666614B2 - Optical element manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置に好適に用いられる位相差板等の光学素子の製造方法及び光学素子に関し、特に、重合性液晶又は液晶ポリマーを用いた液晶層を具備する光学素子について、液晶層の光学特性を損なうことなく且つ液晶層の表面保護機能を具備するように製造することが可能な方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an optical element such as a retardation plate suitably used for a liquid crystal display device and the optical element, and particularly to an optical element comprising a liquid crystal layer using a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer. about the way that can be manufactured to and including a surface protection of the liquid crystal layer without impairing the optical properties.

従来より、液晶表示装置用として、重合性液晶又は液晶ポリマーを用いた液晶層を具備する位相差板が広く用いられている。この位相差板は、フィルムを延伸することによって得られる位相差板に比べて厚みを薄くできることから、液晶表示装置の薄型化に寄与するものである。   Conventionally, a retardation plate having a liquid crystal layer using a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer has been widely used for a liquid crystal display device. Since this retardation plate can be made thinner than a retardation plate obtained by stretching a film, it contributes to thinning of a liquid crystal display device.

前記液晶層は、配向処理した基材上に製膜して作製されるのが一般的である。ここで、液晶層の支持体として用いられる前記基材が、位相差を有する（非等方性）ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の汎用の樹脂製である場合、そのままでは液晶表示装置に用いることができない。そこで、位相差を有さない（等方性）トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）やノルボルネン系樹脂等からなる他の光学フィルムに液晶層を接着させ、基材を液晶層から剥離して、液晶層を光学フィルムに転写することにより、液晶層と光学フィルムとが積層された位相差板を作製している。また、液晶層の強度によっては、上記のような剥離転写が行えない場合もあるため、前記光学フィルム上に液晶層を直接製膜して位相差板を作製することもある。   The liquid crystal layer is generally produced by forming a film on an alignment-treated substrate. Here, when the base material used as a support for the liquid crystal layer is made of a general-purpose resin such as a (anisotropy) polyethylene terephthalate (PET) having a phase difference, it can be used as it is for a liquid crystal display device. Can not. Therefore, the liquid crystal layer is bonded to another optical film made of triacetyl cellulose (TAC) or norbornene resin that does not have a phase difference, and the base material is peeled off from the liquid crystal layer. By transferring to an optical film, a retardation plate in which a liquid crystal layer and an optical film are laminated is produced. Further, depending on the strength of the liquid crystal layer, the above-described peeling transfer may not be performed. Therefore, the liquid crystal layer may be directly formed on the optical film to produce a retardation plate.

ここで、上記のような基材或いは光学フィルム（以下、これらを総称して基材フィルムという）に液晶層を製膜する場合、基材フィルム表面の微小な凹凸や傷が液晶の配向特性に悪影響を与える場合が多いという問題がある。液晶の配向の乱れは位相差板の光学特性（例えば均一性）の劣化に通じ、商品価値が得られなくなるため、回避することが必要である。より具体的に説明すれば、従来の位相差板に用いられている一般的な基材フィルムは、長尺の基材フィルムをロールに巻回した状態から引き出して使用されている。この際、ロールに巻回した状態で基材フィルムにブロッキング（基材フィルム同士が光学的に界面を有さずに密着する現象）が生じることを回避するため、基材フィルムにタルクのような滑剤を混合し、これにより基材フィルム表面に微小な凹凸を生じさせている。このような要因で生じる基材フィルム表面の微小な凹凸等により、製膜される液晶が弾かれ、均一な配向状態が得られないという問題があった。   Here, when a liquid crystal layer is formed on the above-mentioned base material or optical film (hereinafter collectively referred to as a base film), minute irregularities and scratches on the surface of the base material film cause liquid crystal alignment characteristics. There is a problem that it often has an adverse effect. Disturbance of the alignment of the liquid crystal leads to deterioration of optical characteristics (for example, uniformity) of the phase difference plate, so that commercial value cannot be obtained. If it demonstrates more concretely, the common base film used for the conventional phase difference plate will be used, drawing from the state which wound the long base film on the roll. At this time, in order to avoid the occurrence of blocking (a phenomenon in which the base films adhere to each other without having an optical interface) in a state of being wound on a roll, the base film is like talc. A lubricant is mixed, thereby causing minute irregularities on the surface of the base film. Due to the minute irregularities on the surface of the base film caused by such factors, there is a problem that the liquid crystal to be formed is repelled and a uniform alignment state cannot be obtained.

また、液晶は一般的に光学特性を最も重視して設計される分子であるため、その機械的特性は汎用の樹脂に比べて強固で無い場合が多い。このため、液晶層の表面を保護する表面保護層を具備しない位相差板には、搬送時のロールによる接触傷や、折り曲げによる割れ等の欠陥が生じる場合があるという問題があった。さらに、液晶層は、一般的に数μｍ以下の厚みしかないため、液晶層単独でのハンドリングは困難であった。   In addition, since liquid crystals are molecules that are generally designed with the highest emphasis on optical properties, their mechanical properties are often not as strong as those of general-purpose resins. For this reason, the retardation plate that does not include the surface protective layer that protects the surface of the liquid crystal layer has a problem in that defects such as contact scratches caused by rolls during conveyance and cracks caused by bending may occur. Furthermore, since the liquid crystal layer generally has a thickness of several μm or less, it is difficult to handle the liquid crystal layer alone.

上記の問題点は、位相差板に限らず、重合性液晶又は液晶ポリマーを用いた液晶層を具備する各種光学素子に共通する問題である。   The above problem is not limited to the retardation plate, but is a problem common to various optical elements including a liquid crystal layer using a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer.

本発明は、斯かる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、重合性液晶又は液晶ポリマーを用いた液晶層を具備する光学素子について、液晶層の光学特性を損なうことなく且つ液晶層の表面保護機能を具備するように製造することが可能な方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an optical element having a liquid crystal layer using a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer can be used without impairing the optical characteristics of the liquid crystal layer. and to provide a way which can be manufactured to include a surface protection layer.

前記課題を解決するべく、本発明は、基材上に光透過性の等方性樹脂を塗布して等方性樹脂層を形成するステップと、前記等方性樹脂層上に重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層を形成するステップと、前記基材を前記等方性樹脂層から剥離除去するステップとを含むことを特徴とする光学素子の製造方法を提供するものである。   In order to solve the above problems, the present invention comprises a step of applying a light-transmitting isotropic resin on a substrate to form an isotropic resin layer, and a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal on the isotropic resin layer. An optical element manufacturing method comprising: applying and aligning a liquid crystal polymer to form a liquid crystal layer; and peeling and removing the substrate from the isotropic resin layer. .

斯かる発明によれば、基材上に光透過性の等方性樹脂を塗布して等方性樹脂層を形成し、この等方性樹脂層上に重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層を形成する構成であるため、従来のようにロールに巻回した状態から引き出した基材フィルムに液晶層を製膜する場合と異なり、等方性樹脂層のブロッキングを考慮する必要が無く（従って、等方性樹脂層に滑剤を混合して微小な凹凸を生じさせる必要が無く）、平滑な等方性樹脂層表面に液晶層を形成することが可能である。これにより、等方性樹脂層上で液晶が弾かれることもなく、均一な配向状態を得ることが可能である。また、液晶層を形成した後、基材を等方性樹脂層から剥離除去する構成であるため、たとえ基材として汎用の非等方性基材を用いたとしても、基材を剥離除去した後に得られる光学素子（等方性樹脂層と液晶層の積層体）は、液晶層の配向状態等に応じた設計通りの光学特性（位相差等）を得ることが可能である。さらに、本発明によって製造された光学素子は、液晶層表面が等方性樹脂層で覆われることになるため、この等方性樹脂層が液晶層の表面保護機能を奏することになる他、等方性樹脂層と液晶層とが積層された一体品として容易にハンドリング可能である。以上のように、本発明に係る製造方法によれば、液晶層の光学特性を損なうことなく且つ液晶層の表面保護機能を具備するように光学素子を製造することが可能である。   According to such an invention, an isotropic resin layer is formed by applying a light-transmitting isotropic resin on a substrate, and a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer is applied on the isotropic resin layer for alignment. Unlike the case where the liquid crystal layer is formed on the base film drawn out from the state wound around the roll as in the conventional case, it is necessary to consider blocking of the isotropic resin layer because the liquid crystal layer is formed. Therefore, it is possible to form a liquid crystal layer on the surface of the smooth isotropic resin layer without the need to mix a lubricant with the isotropic resin layer to produce minute irregularities. Thereby, it is possible to obtain a uniform alignment state without repelling the liquid crystal on the isotropic resin layer. In addition, since the base material is peeled off from the isotropic resin layer after the liquid crystal layer is formed, even if a general-purpose anisotropic base material is used as the base material, it is obtained after the base material is peeled off. The optical element (laminated body of the isotropic resin layer and the liquid crystal layer) to be obtained can obtain optical characteristics (phase difference and the like) as designed according to the alignment state of the liquid crystal layer. Furthermore, in the optical element manufactured according to the present invention, the surface of the liquid crystal layer is covered with an isotropic resin layer, so that the isotropic resin layer has a function of protecting the surface of the liquid crystal layer, etc. It can be easily handled as an integrated product in which an anisotropic resin layer and a liquid crystal layer are laminated. As described above, according to the manufacturing method of the present invention, an optical element can be manufactured without impairing the optical characteristics of the liquid crystal layer and having a surface protecting function for the liquid crystal layer.

また、前記課題を解決するべく、本発明は、基材上に光透過性の等方性樹脂を塗布して等方性樹脂層を形成するステップと、前記等方性樹脂層上に重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層を形成するステップと、前記液晶層上に光学フィルムを積層するステップと、前記基材を前記等方性樹脂層から剥離除去するステップとを含むことを特徴とする光学素子の製造方法としても提供される。   In order to solve the above problems, the present invention includes a step of applying an optically transparent isotropic resin on a substrate to form an isotropic resin layer, and a polymerizable property on the isotropic resin layer. Applying a liquid crystal or a liquid crystal polymer and aligning to form a liquid crystal layer; laminating an optical film on the liquid crystal layer; and peeling and removing the substrate from the isotropic resin layer. It is provided also as a manufacturing method of an optical element characterized by the above.

斯かる発明によれば、等方性樹脂層上に液晶層を形成し、さらに液晶層上に光学フィルムを積層した後に基材を剥離除去する構成であるため、液晶層の両面が等方性樹脂層及び光学フィルムでそれぞれ覆われることになり、液晶層の表面保護機能をより一層高めることが可能である。なお、前記光学フイルムとしては、単なる中間部材としての表面保護フィルムではなく、位相差フィルムや偏光フィルム等、本発明によって製造される光学素子（等方性樹脂層と液晶層と光学フィルムの積層体）の光学特性を決定付ける役割を担う各種フィルムが好適に用いられる。   According to such an invention, the liquid crystal layer is formed on the isotropic resin layer, the optical film is further laminated on the liquid crystal layer, and then the substrate is peeled and removed. Therefore, both surfaces of the liquid crystal layer are isotropic. It will be covered with the resin layer and the optical film, respectively, and the surface protection function of the liquid crystal layer can be further enhanced. The optical film is not a surface protective film as a simple intermediate member, but an optical element manufactured by the present invention (a laminate of an isotropic resin layer, a liquid crystal layer, and an optical film) such as a retardation film and a polarizing film. Various films that play a role in determining the optical properties of () are preferably used.

液晶層の表面保護機能と、液晶層の支持体としての機械的強度を保持するため、好ましくは、前記等方性樹脂層の厚みは、０．１〜１００μｍとされ、より好ましくは１〜５０μｍとされる。   In order to maintain the surface protection function of the liquid crystal layer and the mechanical strength as a support for the liquid crystal layer, the thickness of the isotropic resin layer is preferably 0.1 to 100 μm, more preferably 1 to 50 μm. It is said.

また、液晶層の表面保護機能を保持すると共に、等方性樹脂層自体の傷の発生を防止するため、好ましくは、前記等方性樹脂層の表面硬度は、鉛筆硬度でＨ以上とされ、より好ましくは２Ｈ以上とされる。なお、本発明における鉛筆硬度は、ＪＩＳ Ｋ５４００に依る鉛筆硬度試験によって測定した鉛筆硬度を意味する。   Further, in order to maintain the surface protection function of the liquid crystal layer and prevent the occurrence of scratches on the isotropic resin layer itself, preferably, the surface hardness of the isotropic resin layer is H or more in pencil hardness, More preferably, it is 2H or more. In addition, the pencil hardness in this invention means the pencil hardness measured by the pencil hardness test by JISK5400.

好ましくは、前記等方性樹脂層は２層以上形成される。   Preferably, two or more isotropic resin layers are formed.

斯かる好ましい構成によれば、例えば、最外面の（液晶層から最も離間した）等方性樹脂層に対して、前述した鉛筆硬度Ｈ以上の表面硬度を付与する一方、他の等方性樹脂層に対して、可撓性や応力緩和機能を付与したり、液晶配向特性を付与することができ、より一層機械的特性に優れた光学素子を製造することが可能である。   According to such a preferable configuration, for example, the isotropic resin layer on the outermost surface (most spaced from the liquid crystal layer) is given a surface hardness equal to or higher than the pencil hardness H described above, while other isotropic resins. The layer can be provided with flexibility and a stress relaxation function, or can be provided with liquid crystal alignment characteristics, and an optical element having further excellent mechanical characteristics can be produced.

以上に説明した製造方法を用いれば、例えば、光透過性の等方性樹脂層と、前記等方性樹脂層上に垂直配向性の重合性液晶又は液晶ポリマーによって形成された液晶層とを備えることを特徴とする光学素子を製造することが可能である。   By using the manufacturing method described above, for example, a light-transmitting isotropic resin layer and a liquid crystal layer formed of a vertically-aligned polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer on the isotropic resin layer are provided. It is possible to manufacture an optical element characterized by this.

本発明によれば、液晶層の光学特性を損なうことなく且つ液晶層の表面保護機能を具備するように光学素子を製造することが可能である。   According to the present invention, it is possible to manufacture an optical element so as to have a function of protecting the surface of the liquid crystal layer without impairing the optical characteristics of the liquid crystal layer.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造方法における製造工程を概略的に示す縦断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る光学素子１０は、図１（ａ）〜（ｅ）の工程を順次経て作製される。すなわち、まず最初に、図１（ａ）に示す基材１上に光透過性の等方性樹脂を塗布して等方性樹脂層２を形成する（図１（ｂ））。次に、等方性樹脂層２上に配向膜３を形成する（図１（ｃ））。次に、配向膜３上に重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層４を形成する（図１（ｄ））。最後に、基材１を等方性樹脂層２から剥離除去し、これにより等方性樹脂層２、配向膜３及び液晶層４の積層体からなる光学素子１０が作製される。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a manufacturing process in the method for manufacturing an optical element according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the optical element 10 according to the present embodiment is manufactured through the steps of FIGS. That is, first, an isotropic resin layer 2 is formed by applying a light-transmitting isotropic resin on the substrate 1 shown in FIG. 1 (a) (FIG. 1 (b)). Next, an alignment film 3 is formed on the isotropic resin layer 2 (FIG. 1C). Next, a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer is applied on the alignment film 3 and aligned to form the liquid crystal layer 4 (FIG. 1D). Finally, the substrate 1 is peeled and removed from the isotropic resin layer 2, whereby the optical element 10 composed of a laminate of the isotropic resin layer 2, the alignment film 3 and the liquid crystal layer 4 is produced.

基材１の材料は、等方性樹脂層２と剥離し得る性状を有する限りにおいて、特に限定されるものではなく、汎用の非等方性基材を用いることも可能である。例えば、基材１の材料として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ナイロン、塩化ビニル、メラミン、エポキシ、ノルボルネン系樹脂等を例示することができる。これらの樹脂の内、コストや品質の点から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）及びポリエチレン（ＰＥ）の何れかを用いるのが好ましく、例えば、市販されている東レ製トレファン（ＰＰ）や、日本ポリエチレン製ノバテック（ＰＥ）等を好適に用いることができる。   The material of the base material 1 is not particularly limited as long as it has properties that can be peeled off from the isotropic resin layer 2, and a general-purpose anisotropic base material can also be used. For example, as the material of the substrate 1, polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyethylene naphthalate (PEN), nylon, vinyl chloride, melamine, epoxy, norbornene resin, etc. Can be illustrated. Among these resins, it is preferable to use one of polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP) and polyethylene (PE) from the viewpoint of cost and quality. Moreover, Novatec (PE) made from Japanese polyethylene can be suitably used.

また、等方性樹脂層２からの剥離性を改善するために、基材１に離型処理を施しても良い。離型剤としては、例えば、フッ素系カップリング剤、シリコン系カップリング剤、界面活性剤等を好適に用いることができる。また、離型処理を施した基材としては、例えば、オクタデシルシランで処理したフィルムや、市販品では帝人デュポンフィルム製のビューレックス、三菱化学ポリエステルフィルム製のダイヤホイル、東レフィルム加工製セラピール等を好適に用いることができる。   Moreover, in order to improve the peelability from the isotropic resin layer 2, the substrate 1 may be subjected to a mold release treatment. As the release agent, for example, a fluorine-based coupling agent, a silicon-based coupling agent, a surfactant and the like can be preferably used. In addition, as the base material subjected to the release treatment, for example, a film treated with octadecylsilane, a commercially available product such as Burex made of Teijin DuPont Film, Diafoil made of Mitsubishi Chemical Polyester Film, Toray Film Processing Therapy, etc. It can be used suitably.

等方性樹脂層２を形成する等方性樹脂は、等方性を有し且つ光透過性を有する限りにおいて、その種類は特に限定されるものではないが、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等を好適に用いることができる。   The isotropic resin forming the isotropic resin layer 2 is not particularly limited as long as it is isotropic and has light transmission properties, but is not limited to acrylic resins, epoxy resins, Urethane resins and the like can be suitably used.

等方性樹脂層２の厚みは、特に限定されるものではないが、液晶層４の表面保護機能と、液晶層４の支持体としての機械的強度を保持するため、０．１〜１００μｍとするのが好ましい。より好ましくは１〜５０μｍとされる。また、等方性樹脂層２の表面硬度は、液晶層４の表面保護機能を保持すると共に、等方性樹脂層２自体の傷の発生を防止するため、鉛筆硬度（ＪＩＳ Ｋ５４００）でＨ以上とするのが好ましい。より好ましくは２Ｈ以上とされる。   The thickness of the isotropic resin layer 2 is not particularly limited, but is 0.1 to 100 μm in order to maintain the surface protection function of the liquid crystal layer 4 and the mechanical strength as a support for the liquid crystal layer 4. It is preferable to do this. More preferably, the thickness is 1 to 50 μm. Further, the surface hardness of the isotropic resin layer 2 is not less than H in pencil hardness (JIS K5400) in order to maintain the surface protection function of the liquid crystal layer 4 and prevent the isotropic resin layer 2 itself from being scratched. Is preferable. More preferably, it is 2H or more.

配向膜３を形成する材料は、特に限定されるものではないが、ポリイミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂等を好適に用いることができる。なお、光学素子１０を使用する際に、配向膜３及び等方性樹脂層２を一体品として残しておく場合には、等方性樹脂層２と配向膜３との間、及び、配向膜３と液晶層４との間の密着力を十分に高めておくことが好ましい。これら層間の密着力を高めるには、後述する配向膜を用いない第２実施形態において等方性樹脂層２及び液晶層４を形成する各材料にカップリング剤等を配合して両層間の密着力を高める場合と同様に、等方性樹脂層２、配向膜３及び液晶層４を形成する各材料にカップリング剤等を配合すればよい。   Although the material which forms the alignment film 3 is not specifically limited, A polyimide resin, a polyvinyl alcohol-type resin, etc. can be used suitably. When the optical element 10 is used, when the alignment film 3 and the isotropic resin layer 2 are left as an integrated product, the alignment film 3 is disposed between the isotropic resin layer 2 and the alignment film 3. It is preferable to sufficiently increase the adhesion between the liquid crystal layer 4 and the liquid crystal layer 4. In order to increase the adhesion between these layers, a coupling agent or the like is added to each material forming the isotropic resin layer 2 and the liquid crystal layer 4 in the second embodiment that does not use an alignment film, which will be described later. As in the case of increasing the force, a coupling agent or the like may be added to each material forming the isotropic resin layer 2, the alignment film 3, and the liquid crystal layer 4.

液晶層４を形成する重合性液晶又は液晶ポリマーは、特に限定されるものではないが、例えば、ＢＡＳＦ製ＬＣ２４２のような重合性液晶等が好適に用いられる。   The polymerizable liquid crystal or liquid crystal polymer that forms the liquid crystal layer 4 is not particularly limited, but for example, a polymerizable liquid crystal such as LC242 manufactured by BASF is preferably used.

以上に説明した本実施形態に係る光学素子１０の製造方法によれば、従来のようにロールに巻回した状態から引き出した基材フィルムに液晶層を製膜する場合と異なり、等方性樹脂層２のブロッキングを考慮する必要が無く、平滑な等方性樹脂層２表面に（本実施形態では配向膜３を介して）液晶層４を形成することが可能である。これにより、等方性樹脂層２上（本実施形態では配向膜３上）で液晶が弾かれることもなく、均一な配向状態を得ることが可能である。また、たとえ基材１として汎用の非等方性基材を用いたとしても、基材１を剥離除去した後に得られる光学素子１０は、液晶層４の配向状態等に応じた設計通りの光学特性（位相差等）を得ることが可能である。さらに、光学素子１０は、液晶層４表面が等方性樹脂層２で覆われることになるため、この等方性樹脂層２が液晶層４の表面保護機能を奏することになる他、等方性樹脂層２と液晶層４とが積層された一体品として容易にハンドリング可能である。なお、従来のように液晶層の表面を保護するために、表面保護フィルムを粘着材を用いて液晶層表面に貼り付ける場合、粘着材による液晶層表面の汚染が問題となるが、本実施形態に係る光学素子１０にはこのような問題が生じない。   According to the manufacturing method of the optical element 10 according to the present embodiment described above, the isotropic resin is different from the conventional case where the liquid crystal layer is formed on the base film drawn from the state wound around the roll. It is not necessary to consider the blocking of the layer 2, and the liquid crystal layer 4 can be formed on the surface of the smooth isotropic resin layer 2 (through the alignment film 3 in this embodiment). Thereby, the liquid crystal is not repelled on the isotropic resin layer 2 (on the alignment film 3 in this embodiment), and a uniform alignment state can be obtained. Even if a general-purpose anisotropic base material is used as the base material 1, the optical element 10 obtained after the base material 1 is peeled and removed has optical characteristics as designed according to the orientation state of the liquid crystal layer 4 ( Phase difference) can be obtained. Furthermore, since the surface of the liquid crystal layer 4 is covered with the isotropic resin layer 2 in the optical element 10, the isotropic resin layer 2 performs the surface protecting function of the liquid crystal layer 4, and isotropic. The resin layer 2 and the liquid crystal layer 4 can be easily handled as an integrated product. In addition, in order to protect the surface of the liquid crystal layer as in the past, when the surface protective film is attached to the surface of the liquid crystal layer using an adhesive material, contamination of the liquid crystal layer surface by the adhesive material becomes a problem. Such a problem does not occur in the optical element 10 according to the above.

なお、光学素子１０を使用する際には、等方性樹脂層２及び配向膜３を一体品として積層体に残しておいても良いし、他の光学部材と貼り合わせる直前に剥離除去しても良い。一体品として残しておく場合には、前述のように、等方性樹脂層２と配向膜３との間、及び、配向膜３と液晶層４との間の密着力を十分に高めておくことが好ましい。一方、他の光学部材と貼り合わせる直前に剥離除去する場合には、上記層間の密着力は、基材１と等方性樹脂２との間の密着力よりも大きければ十分である。   When the optical element 10 is used, the isotropic resin layer 2 and the alignment film 3 may be left in the laminate as an integrated product, or may be peeled and removed immediately before being bonded to another optical member. Also good. When left as an integrated product, as described above, the adhesion between the isotropic resin layer 2 and the alignment film 3 and between the alignment film 3 and the liquid crystal layer 4 is sufficiently increased. It is preferable. On the other hand, when peeling and removing immediately before bonding with another optical member, it is sufficient that the adhesion between the layers is larger than the adhesion between the substrate 1 and the isotropic resin 2.

＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造方法における製造工程を概略的に示す縦断面図である。図２に示すように、本実施形態に係る光学素子１０Ａは、図２（ａ）〜（ｄ）の工程を順次経て作製され、配向膜を形成することなく等方性樹脂層２上に液晶層４を直接形成する点が第１実施形態と異なる。すなわち、まず最初に、図２（ａ）に示す基材１上に光透過性の等方性樹脂を塗布して等方性樹脂層２を形成する（図２（ｂ））。次に、等方性樹脂層２上に垂直配向性の重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層４を形成する（図２（ｃ））。最後に、基材１を等方性樹脂層２から剥離除去し、これにより等方性樹脂層２及び液晶層４の積層体からなる光学素子１０Ａが作製される。 <Second Embodiment>
FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a manufacturing process in the method for manufacturing an optical element according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the optical element 10A according to this embodiment is manufactured through the steps of FIGS. 2A to 2D in order, and the liquid crystal is formed on the isotropic resin layer 2 without forming an alignment film. The point which forms the layer 4 directly differs from 1st Embodiment. That is, first, an isotropic resin layer 2 is formed by applying a light-transmitting isotropic resin on the substrate 1 shown in FIG. 2A (FIG. 2B). Next, a vertically aligned polymerizable liquid crystal or liquid crystal polymer is applied on the isotropic resin layer 2 and aligned to form the liquid crystal layer 4 (FIG. 2C). Finally, the base material 1 is peeled and removed from the isotropic resin layer 2, thereby producing an optical element 10 </ b> A composed of a laminate of the isotropic resin layer 2 and the liquid crystal layer 4.

以下、基材１の材料、等方性樹脂層２の好ましい厚みや表面硬度など、第１実施形態と同様の内容については具体的な説明を省略し、主として第１実施形態と相違する点を説明する。   Hereinafter, specific description of the same contents as those in the first embodiment, such as the material of the base material 1 and the preferred thickness and surface hardness of the isotropic resin layer 2, will be omitted, and the main differences from the first embodiment will be described. explain.

本実施形態においては、前述のように、垂直配向性の重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層４を形成している。ここで、垂直配向性の重合性液晶又は液晶ポリマーとは、長軸方向に屈折率が大きいネマチック液晶又はスメクティックネマチック液晶であって、長軸が基材面に垂直に配向するものをいう。このような垂直配向性の重合性液晶又は液晶ポリマーとしては、垂直配向性を有する限りにおいて特に限定されるものではないが、例えば、メルク製垂直配向性ＲＭＳ０５−０１５液晶を用いることができる。そして、等方性樹脂層２を形成する等方性樹脂の種類を適宜選択すれば、第１実施形態のように配向膜を形成することなく、等方性樹脂層２上に液晶層４を直接形成することが可能である。   In the present embodiment, as described above, the liquid crystal layer 4 is formed by applying and aligning a vertically aligned polymerizable liquid crystal or liquid crystal polymer. Here, the vertically alignable polymerizable liquid crystal or liquid crystal polymer refers to a nematic liquid crystal or a smectic nematic liquid crystal having a large refractive index in the major axis direction and having the major axis aligned perpendicular to the substrate surface. The vertical alignment polymerizable liquid crystal or liquid crystal polymer is not particularly limited as long as it has vertical alignment, but, for example, Merck vertical alignment RMS05-015 liquid crystal can be used. If the kind of isotropic resin for forming the isotropic resin layer 2 is appropriately selected, the liquid crystal layer 4 is formed on the isotropic resin layer 2 without forming an alignment film as in the first embodiment. It can be formed directly.

なお、重合性液晶又は液晶ポリマーの垂直配向性を向上させるには、等方性樹脂層２を形成する等方性樹脂にレベリング剤を添加し、表面エネルギーを調整することが好ましい。レベリング剤としては、アクリル系、シリコン系、ビニル系、フッ素系等の添加物が好適に用いられる。市販品では、例えば、大日本インキ製メガファックや、ビックケミジャパン製ＢＹＫ等を用いることができる。   In order to improve the vertical alignment of the polymerizable liquid crystal or the liquid crystal polymer, it is preferable to adjust the surface energy by adding a leveling agent to the isotropic resin forming the isotropic resin layer 2. As the leveling agent, additives such as acrylic, silicon, vinyl, and fluorine are preferably used. In a commercial item, for example, MegaFac made by Dainippon Ink or BYK made by Bicchemi Japan can be used.

光学素子１０Ａを使用する際に、等方性樹脂層２を一体品として残しておく場合には、等方性樹脂層２と液晶層４との間の密着力を十分に高めておくことが好ましい。この層間の密着力を高めるには、等方性樹脂層２及び液晶層４を形成する各材料にカップリング剤等を配合すればよい。例えば、等方性樹脂層２を形成する等方性樹脂にカップリング剤を配合する一方、液晶層４を形成する重合性液晶又は液晶ポリマーに前記カップリング剤と選択的に重合する官能基を有するカップリング剤（化合物）を配合すればよい。カップリング剤としては、例えば、アクリロキシ基やメタクリロキシ基、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、メルカプト基、イソシアネート基等を有するシランカップリング剤を用いることができる。市販品としては、例えば、信越化学製ＫＡ、ＫＢＭ、ＫＢＥシリーズ等のシラン系や、昭和電工製カレンズＡＯＩ、ＭＯＩやアクリルアミドのようなアミド系を用いることができる。   When the isotropic resin layer 2 is left as an integral product when using the optical element 10A, the adhesion between the isotropic resin layer 2 and the liquid crystal layer 4 should be sufficiently increased. preferable. In order to increase the adhesion between the layers, a coupling agent or the like may be added to each material forming the isotropic resin layer 2 and the liquid crystal layer 4. For example, a functional group that selectively polymerizes with the coupling agent on the polymerizable liquid crystal or liquid crystal polymer that forms the liquid crystal layer 4 while the coupling agent is blended with the isotropic resin that forms the isotropic resin layer 2. What is necessary is just to mix | blend the coupling agent (compound) which has. As the coupling agent, for example, a silane coupling agent having an acryloxy group, a methacryloxy group, an epoxy group, an amino group, a vinyl group, a mercapto group, an isocyanate group, or the like can be used. Examples of commercially available products include silanes such as KA, KBM and KBE series manufactured by Shin-Etsu Chemical, and amides such as Karenz AOI, MOI and acrylamide manufactured by Showa Denko.

具体的には、例えば、等方性樹脂に信越化学製ＫＢＭ１００３（ビニルトリメトキシシラン）を添加して等方性樹脂層２を形成し、重合性液晶又は液晶ポリマーにアクリルアミドを添加して等方性樹脂層２上に液晶層４を形成した後、これら積層体に熱硬化処理を施せば、熱によるカップリング剤の反応促進により両層間の密着力を向上させることが可能である。   Specifically, for example, isotropic resin KBM1003 (vinyltrimethoxysilane) is added to an isotropic resin to form the isotropic resin layer 2, and acrylamide is added to the polymerizable liquid crystal or the liquid crystal polymer. After the liquid crystal layer 4 is formed on the conductive resin layer 2, if these laminates are subjected to thermosetting treatment, the adhesion between the two layers can be improved by promoting the reaction of the coupling agent by heat.

以上に説明した本実施形態に係る光学素子１０Ａの製造方法によっても、前述した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、光学素子１０Ａを使用する際には、等方性樹脂層２を一体品として積層体に残しておいても良いし、他の光学部材と貼り合わせる直前に或いは貼り合わせ後に剥離除去しても良い。一体品として残しておく場合には、前述のように、等方性樹脂層２と液晶層４との間の密着力を十分に高めておくことが好ましい。一方、他の光学部材と貼り合わせる直前に或いは貼り合わせ後に剥離除去する場合には、上記等方性樹脂層２と液晶層４との間の密着力は、基材１と等方性樹脂２との間の密着力よりも大きければ十分である。   Also by the manufacturing method of the optical element 10A according to the present embodiment described above, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be obtained. When the optical element 10A is used, the isotropic resin layer 2 may be left in the laminate as an integrated product, or may be peeled off immediately before or after being bonded to another optical member. Also good. When it is left as an integral product, it is preferable to sufficiently increase the adhesion between the isotropic resin layer 2 and the liquid crystal layer 4 as described above. On the other hand, when peeling off immediately before or after bonding to another optical member, the adhesion between the isotropic resin layer 2 and the liquid crystal layer 4 is such that the substrate 1 and the isotropic resin 2 are bonded. It is sufficient if it is larger than the adhesion between the two.

＜第３実施形態＞
図３は、本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造方法における製造工程を概略的に示す縦断面図である。図３に示すように、本実施形態に係る光学素子１０Ｂは、図３（ａ）〜（ｆ）の工程を順次経て作製され、液晶層４を形成した後、さらに液晶層４上に光学フィルム５を積層する点が第１実施形態と異なる。すなわち、まず最初に、図３（ａ）に示す基材１上に光透過性の等方性樹脂を塗布して等方性樹脂層２を形成する（図３（ｂ））。次に、等方性樹脂層２上に配向膜３を形成する（図３（ｃ））。次に、配向膜３上に重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層４を形成する（図３（ｄ））。そして、液晶層４上に光学フィルム５を積層する（図３（ｅ））。最後に、基材１を等方性樹脂層２から剥離除去し、これにより等方性樹脂層２、配向膜３、液晶層４及び光学フィルム５の積層体からなる光学素子１０Ｂが作製される。 <Third Embodiment>
FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a manufacturing process in the method for manufacturing an optical element according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the optical element 10 </ b> B according to this embodiment is manufactured through the steps of FIGS. 3A to 3F in order, and after forming the liquid crystal layer 4, the optical film is further formed on the liquid crystal layer 4. The point which laminates | stacks 5 differs from 1st Embodiment. That is, first, an isotropic resin layer 2 is formed by applying a light-transmitting isotropic resin on the substrate 1 shown in FIG. 3A (FIG. 3B). Next, the alignment film 3 is formed on the isotropic resin layer 2 (FIG. 3C). Next, a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer is applied on the alignment film 3 and aligned to form the liquid crystal layer 4 (FIG. 3D). And the optical film 5 is laminated | stacked on the liquid crystal layer 4 (FIG.3 (e)). Finally, the substrate 1 is peeled and removed from the isotropic resin layer 2, whereby an optical element 10 </ b> B composed of a laminate of the isotropic resin layer 2, the alignment film 3, the liquid crystal layer 4 and the optical film 5 is produced. .

光学フィルム５としては、単なる中間部材としての表面保護フィルムではなく、位相差フィルムや偏光フィルム等、本実施形態に係る方法よって製造される光学素子１０Ｂの光学特性を決定付ける役割を担う各種フィルムが好適に用いられる。光学フィルム５と液晶層４とは、例えば、接着材又は粘着材を介在させて積層され、これにより両者は一体化されることになる。   The optical film 5 is not a surface protective film as a simple intermediate member, but various films that play a role in determining the optical characteristics of the optical element 10B manufactured by the method according to the present embodiment, such as a retardation film and a polarizing film. Preferably used. For example, the optical film 5 and the liquid crystal layer 4 are laminated with an adhesive or a pressure-sensitive adhesive interposed therebetween, whereby both are integrated.

なお、上記以外の内容については、第１実施形態と同様であるため、その具体的な説明は省略する。また、第２実施形態と同様に、垂直配向性の重合性液晶又は液晶ポリマーを用いることにより、配向膜を形成することなく、等方性樹脂層２上に液晶層４を直接形成することも可能である。   Since the contents other than the above are the same as those in the first embodiment, the detailed description thereof will be omitted. Similarly to the second embodiment, the liquid crystal layer 4 may be directly formed on the isotropic resin layer 2 without forming an alignment film by using a vertically aligned polymerizable liquid crystal or liquid crystal polymer. Is possible.

以上に説明した本実施形態に係る光学素子１０Ｂの製造方法によっても、前述した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施形態に係る製造方法によれば、等方性樹脂層２上に液晶層４を形成し、さらに液晶層４上に光学フィルム５を積層した後に基材１を剥離除去する構成であるため、液晶層４の両面が等方性樹脂層２及び光学フィルム５でそれぞれ覆われることになり、液晶層４の表面保護機能をより一層高めることが可能である。   Also by the manufacturing method of the optical element 10B according to the present embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained. Furthermore, according to the manufacturing method according to the present embodiment, the liquid crystal layer 4 is formed on the isotropic resin layer 2, and the optical film 5 is further laminated on the liquid crystal layer 4, and then the substrate 1 is peeled and removed. Therefore, both surfaces of the liquid crystal layer 4 are covered with the isotropic resin layer 2 and the optical film 5, respectively, and the surface protection function of the liquid crystal layer 4 can be further enhanced.

＜第４実施形態＞
図４は、本発明の第４実施形態に係る光学素子の製造方法における製造工程を概略的に示す縦断面図である。図４に示すように、本実施形態に係る光学素子１０Ｃは、図４（ａ）〜（ｅ）の工程を順次経て作製され、等方性樹脂層を２層以上（本実施形態では第１等方性樹脂層２ａ及び第２等方性樹脂層２ｂの２層）形成する点が第２実施形態と異なる。すなわち、まず最初に、図４（ａ）に示す基材１上に光透過性の等方性樹脂を塗布して第１等方性樹脂層２ａを形成する（図４（ｂ））。次に、第１等方性樹脂層２ａ上にさらに光透過性の等方性樹脂を塗布して第２等方性樹脂層２ｂを形成する（図４（ｃ））。次に、第２等方性樹脂層２ｂ上に垂直配向性の重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層４を形成する（図４（ｄ））。最後に、基材１を第１等方性樹脂層２ａから剥離除去し、これにより第１等方性樹脂層２ａ、第２等方性樹脂層２ｂ及び液晶層４の積層体からなる光学素子１０Ｃが作製される。 <Fourth embodiment>
FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing a manufacturing process in the method for manufacturing an optical element according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the optical element 10 </ b> C according to the present embodiment is manufactured through the steps of FIGS. 4A to 4E sequentially, and has two or more isotropic resin layers (the first in the present embodiment is the first). The isotropic resin layer 2a and the second isotropic resin layer 2b) are different from the second embodiment in that they are formed. That is, first, a light-transmitting isotropic resin is applied on the substrate 1 shown in FIG. 4A to form the first isotropic resin layer 2a (FIG. 4B). Next, a light-transmitting isotropic resin is further applied on the first isotropic resin layer 2a to form a second isotropic resin layer 2b (FIG. 4C). Next, a vertically aligned polymerizable liquid crystal or liquid crystal polymer is applied and aligned on the second isotropic resin layer 2b to form the liquid crystal layer 4 (FIG. 4D). Finally, the substrate 1 is peeled off from the first isotropic resin layer 2a, whereby an optical element comprising a laminate of the first isotropic resin layer 2a, the second isotropic resin layer 2b, and the liquid crystal layer 4 10C is produced.

なお、上記以外の内容については、第２実施形態と同様であるため、その具体的な説明は省略する。また、第１実施形態と同様に、第２等方性樹脂層２ｂ上に配向膜を形成し、この配向膜上に重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層４を形成することも可能である。さらに、第３実施形態と同様に、液晶層４上に光学フィルム５を積層することも可能である。   Since the contents other than the above are the same as those in the second embodiment, the detailed description thereof will be omitted. Similarly to the first embodiment, an alignment film is formed on the second isotropic resin layer 2b, and a liquid crystal layer 4 is formed by applying and aligning a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer on the alignment film. Is also possible. Furthermore, as in the third embodiment, the optical film 5 can be laminated on the liquid crystal layer 4.

以上に説明した本実施形態に係る光学素子１０Ｂの製造方法によっても、前述した第１実施形態と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施形態に係る製造方法によれば、例えば、第１等方性樹脂層２ａに対して、前述した鉛筆硬度Ｈ以上の表面硬度を付与する一方、第２等方性樹脂層２ｂに対して、可撓性や応力緩和機能を付与したり、液晶配向特性を付与することができ、より一層機械的特性に優れた光学素子１０Ｃを製造することが可能である。   Also by the manufacturing method of the optical element 10B according to the present embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained. Furthermore, according to the manufacturing method according to the present embodiment, for example, the first isotropic resin layer 2a is given a surface hardness equal to or higher than the pencil hardness H described above, while the second isotropic resin layer 2b is given. On the other hand, it is possible to provide flexibility and stress relaxation function, or to impart liquid crystal alignment characteristics, and it is possible to manufacture an optical element 10C that is further excellent in mechanical characteristics.

以下、実施例及び比較例を示すことにより、本発明の特徴をより一層明らかにする。   Hereinafter, the features of the present invention will be further clarified by showing examples and comparative examples.

＜実施例１＞（図２に示す光学素子の製造工程に対応）
基材１として、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム（東レ製トレファン２５００Ｓ、厚み４０μｍ）を用いた。光透過性の等方性樹脂としてのＤＩＣ製ユニディック１７−８１３ウレタンアクリレート（２０重量％トルエン溶液）に、チバガイギー製光反応開始剤イルガキュア９０７を３重量％混合し、この混合物をワイヤーバー＃７によって基材１上に塗布した後、１００℃で２分間乾燥させた。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み６μｍの硬化膜からなる等方性樹脂層２を形成した。 <Example 1> (corresponding to the optical element manufacturing process shown in FIG. 2)
As the substrate 1, a polypropylene (PP) film (Toray Industries, Inc. 2500S, thickness 40 μm) was used. DIC Unidic 17-813 urethane acrylate (20% by weight toluene solution) as a light-transmitting isotropic resin was mixed with 3% by weight of Ciba Geigy photoinitiator Irgacure 907, and this mixture was mixed with wire bar # 7. After coating on the substrate 1, the substrate was dried at 100 ° C. for 2 minutes. Next, the isotropic resin layer 2 made of a cured film having a thickness of 6 μm was formed by irradiating the ultraviolet ray with an accumulated light amount of 500 mJ / cm 2 by an ultraviolet irradiator.

次に、垂直配向性の重合性液晶又は液晶ポリマーとしてのメルク製垂直配向性ＲＭＳ０５−０１５液晶（２５重量％キシレン溶液）を、ワイヤーバー＃３によって等方性樹脂層２上に塗布した後、５分間風乾させ、さらに９０℃で１分間乾燥させた。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み約１μｍの硬化膜からなる液晶層４を形成した。液晶層４の厚み方向の位相差値Ｒｔｈは、約１３０ｎｍであった。 Next, after applying a vertically aligned polymerizable liquid crystal or a vertically aligned RMS05-015 liquid crystal (25% by weight xylene solution) as a liquid crystal polymer onto the isotropic resin layer 2 by the wire bar # 3, It was air-dried for 5 minutes and further dried at 90 ° C. for 1 minute. Next, ultraviolet rays were irradiated by an ultraviolet irradiator for an accumulated light amount of 500 mJ / cm 2 to form a liquid crystal layer 4 made of a cured film having a thickness of about 1 μm. The thickness direction retardation value Rth of the liquid crystal layer 4 was about 130 nm.

上記液晶層４を日東電工製ＮＯ．７粘着剤によってガラス基板に貼り合わせた後、基材１を剥離除去し、液晶層４を前記ガラス基板に転写した。以上の工程によって作製された光学素子１０Ａは、液晶層４において液晶が弾かれることなく均一な配向状態が得られた。また、等方性樹脂層２の表面硬度は２Ｈ以上の鉛筆硬度であった。   The liquid crystal layer 4 is made of Nitto Denko NO. After bonding to a glass substrate with 7 adhesives, the base material 1 was peeled and removed, and the liquid crystal layer 4 was transferred to the glass substrate. In the optical element 10A manufactured by the above steps, a uniform alignment state was obtained without the liquid crystal being repelled in the liquid crystal layer 4. The surface hardness of the isotropic resin layer 2 was a pencil hardness of 2H or more.

＜実施例２＞（図３に示す光学素子の製造工程に対応）
基材１として、東レフィルム加工製セラピールＨＰ１０（重剥離グレード、厚み３８μｍ）を用いた。光透過性の等方性樹脂としてのＪＳＲ製Ｚ７５０１（２０重量％メチルエーテルケトン溶液）をワイヤーバー＃７によって基材１の離型処理面に塗布した後、１００℃で２分間乾燥させた。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み約６μｍの硬化膜からなる等方性樹脂層２を形成した。 <Example 2> (corresponding to the optical element manufacturing process shown in FIG. 3)
As the base material 1, Toray film processed therapy HP10 (heavy release grade, thickness 38 μm) was used. ZSR made by JSR (20% by weight methyl ether ketone solution) as a light-transmitting isotropic resin was applied to the release treatment surface of the substrate 1 with a wire bar # 7, and then dried at 100 ° C. for 2 minutes. Next, the isotropic resin layer 2 made of a cured film having a thickness of about 6 μm was formed by irradiating the ultraviolet ray with an accumulated light amount of 500 mJ / cm 2 with an ultraviolet irradiator.

次に、クラレ製ポリビニルアルコール樹脂ＰＶＡ２２４（１重量％水溶液）をワイヤーバー＃４によって等方性樹脂層２上に塗布し、乾燥させて配向膜３を形成した。この配向膜３を、吉川加工製ラビング布ＹＡ−２０−Ｒ（レーヨン）によって、３０度傾斜した方向に５回ラビングした。   Next, Kuraray polyvinyl alcohol resin PVA224 (1 wt% aqueous solution) was applied onto the isotropic resin layer 2 by the wire bar # 4 and dried to form the alignment film 3. This alignment film 3 was rubbed five times in a direction inclined by 30 degrees with a rubbing cloth YA-20-R (rayon) manufactured by Yoshikawa processing.

次に、重合性液晶又は液晶ポリマーとしてのＢＡＳＦ製重合性液晶ＬＣ２４２（チバガイギー製光反応開始剤イルガキュア９０７を５重量％、レベリング剤としてのビックケミジャパン製ＢＹＫ３９１を０．０１重量％含む）の２０重量％トルエン溶液を、ワイヤーバー＃５によって配向膜３上に塗布した後、乾燥させ、さらに９０℃で２分間加熱処理した。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み約１μｍの硬化膜からなる液晶層４を形成した。 Next, 20 of BASF polymerizable liquid crystal LC242 as a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer (containing 5% by weight of Ciba Geigy photoinitiator Irgacure 907 and 0.01% by weight of BYK 391 manufactured by BYK Japan as a leveling agent). A weight% toluene solution was applied on the alignment film 3 by the wire bar # 5, dried, and further heat-treated at 90 ° C. for 2 minutes. Next, ultraviolet rays were irradiated by an ultraviolet irradiator for an accumulated light amount of 500 mJ / cm 2 to form a liquid crystal layer 4 made of a cured film having a thickness of about 1 μm.

次に、上記液晶層４の表面をコロナ処理した後、三井武田ケミカル製イソシアネート（タケネート６３１Ｎ、２０重量％酢酸エチル溶液）をワイヤーバー＃１２によって液晶層４上に塗布し、８０℃で２分間乾燥させた。そして、光学フィルム（位相差板）５としての日東電工製ＮＲＦ２７０（ポリカーボネート）に貼り合わせ、さらに８０℃で２分間乾燥させた。そして、基材１を剥離除去し、光学素子１０Ｂを作製した。以上の工程によって作製された光学素子１０Ｂは、液晶層４において液晶が弾かれることなく均一な配向状態が得られた。また、等方性樹脂層２の表面硬度はＨ以上の鉛筆硬度であった。   Next, after the surface of the liquid crystal layer 4 is subjected to corona treatment, an isocyanate (Takenate 631N, 20 wt% ethyl acetate solution) made by Mitsui Takeda Chemical is applied onto the liquid crystal layer 4 with a wire bar # 12, and the mixture is applied at 80 ° C. for 2 minutes Dried. And it bonded together to NRF270 (polycarbonate) by Nitto Denko as the optical film (retardation plate) 5, and also it was made to dry at 80 degreeC for 2 minutes. And the base material 1 was peeled and removed, and the optical element 10B was produced. In the optical element 10B manufactured by the above steps, a uniform alignment state was obtained without the liquid crystal being repelled in the liquid crystal layer 4. The surface hardness of the isotropic resin layer 2 was a pencil hardness of H or higher.

なお、光学素子１０Ｂの等方性樹脂層２に日東電工製ＮＯ．３１Ｂ粘着テープを貼り合わせ、当該粘着テープを引っ張ることで等方性樹脂層２を剥離除去し、さらに６０℃の温水によって液晶層４の下面に残存する配向膜３を洗浄除去することにより、２層（液晶層４及び光学フィルム５）異軸の積層位相差板を作製することができた。   Note that Nitto Denko NO.1 is applied to the isotropic resin layer 2 of the optical element 10B. By sticking the 31B adhesive tape and pulling the adhesive tape, the isotropic resin layer 2 is peeled and removed, and the alignment film 3 remaining on the lower surface of the liquid crystal layer 4 is washed and removed with hot water at 60 ° C. Layers (liquid crystal layer 4 and optical film 5) with different axes could be produced.

＜実施例３＞（図２に示す光学素子の製造工程に対応）
基材１として、東レフィルム加工製セラピールＨＰ１０（重剥離グレード、厚み３８μｍ）を用いた。光透過性の等方性樹脂としてのＤＩＣ製ユニディック１７−８１３ウレタンアクリレート（２０重量％トルエン溶液）に、チバガイギー製光反応開始剤イルガキュア９０７を３重量％、信越化学製シランカップリング剤ＫＢＭ１００３を２重量％混合し、この混合物をワイヤーバー＃７によって基材１上に塗布した後、１００℃で１分間乾燥させた。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み６μｍの硬化膜からなる等方性樹脂層２を形成した。 <Example 3> (corresponding to the optical element manufacturing process shown in FIG. 2)
As the base material 1, Toray film processed therapy HP10 (heavy release grade, thickness 38 μm) was used. DIC Unidic 17-813 urethane acrylate (20% by weight toluene solution) as a light-transmitting isotropic resin, 3% by weight of Ciba Geigy photoinitiator Irgacure 907, and Shinetsu Chemical's silane coupling agent KBM1003 2% by weight was mixed, and this mixture was applied onto the substrate 1 by the wire bar # 7, and then dried at 100 ° C. for 1 minute. Next, the isotropic resin layer 2 made of a cured film having a thickness of 6 μm was formed by irradiating the ultraviolet ray with an accumulated light amount of 500 mJ / cm 2 by an ultraviolet irradiator.

次に、垂直配向性の重合性液晶又は液晶ポリマーとしてのメルク製垂直配向性ＲＭＳ０５−０１５液晶（２５重量％キシレン溶液）に、昭和電工製カレンズＭＯＩを２重量％添加したものを、ワイヤーバー＃３によって等方性樹脂層２上に塗布した後、５分間風乾させ、さらに９０℃で１分間乾燥させた。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み約１μｍの硬化膜からなる液晶層４を形成した。液晶層４の厚み方向の位相差値Ｒｔｈは、約１３０ｎｍであった。 Next, a product obtained by adding 2% by weight of Karenz MOI manufactured by Showa Denko to Merck's vertically aligned RMS05-015 liquid crystal (25% by weight xylene solution) as a vertically aligned polymerizable liquid crystal or liquid crystal polymer is used as a wire bar # 3 was applied onto the isotropic resin layer 2 and then air-dried for 5 minutes and further dried at 90 ° C. for 1 minute. Next, ultraviolet rays were irradiated by an ultraviolet irradiator for an accumulated light amount of 500 mJ / cm 2 to form a liquid crystal layer 4 made of a cured film having a thickness of about 1 μm. The thickness direction retardation value Rth of the liquid crystal layer 4 was about 130 nm.

そして、液晶層４に１３０℃で２分間の熱硬化処理を施すことにより、等方性樹脂層２と液晶層４との間の密着力を向上させた。上記液晶層４を日東電工製ＮＯ．７粘着剤によってガラス基板に貼り合わせた後、基材１を剥離除去し、液晶層４を前記ガラス基板に転写した。以上の工程によって作製された光学素子１０Ａは、液晶層４において液晶が弾かれることなく均一な配向状態が得られた。また、等方性樹脂層２の表面硬度は２Ｈ以上の鉛筆硬度であった。さらに、等方性樹脂層２と液晶層４との間の密着力が高いため、実施例１に比べて基材１を容易に剥離除去することが可能であった。   And the adhesive force between the isotropic resin layer 2 and the liquid crystal layer 4 was improved by performing the thermosetting process for 2 minutes at 130 degreeC to the liquid crystal layer 4. FIG. The liquid crystal layer 4 is made of Nitto Denko NO. After bonding to a glass substrate with 7 adhesives, the base material 1 was peeled and removed, and the liquid crystal layer 4 was transferred to the glass substrate. In the optical element 10A manufactured by the above steps, a uniform alignment state was obtained without the liquid crystal being repelled in the liquid crystal layer 4. The surface hardness of the isotropic resin layer 2 was a pencil hardness of 2H or more. Furthermore, since the adhesive force between the isotropic resin layer 2 and the liquid crystal layer 4 is high, the substrate 1 can be easily peeled and removed as compared with Example 1.

＜実施例４＞（図４に示す光学素子の製造工程に対応）
基材１として、東レフィルム加工製セラピールＨＰ１０（重剥離グレード、厚み３８μｍ）を用いた。光透過性の等方性樹脂としてのＤＩＣ製ユニディック１７−８１３ウレタンアクリレート（２０重量％トルエン溶液）に、チバガイギー製光反応開始剤イルガキュア９０７を３重量％混合し、この混合物をワイヤーバー＃３によって基材１上に塗布した後、１００℃で１分間乾燥させた。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み約２μｍの硬化膜からなる第１等方性樹脂層２ａを形成した。 <Example 4> (corresponding to the optical element manufacturing process shown in FIG. 4)
As the base material 1, Toray film processed therapy HP10 (heavy release grade, thickness 38 μm) was used. DIC Unidic 17-813 urethane acrylate (20% by weight toluene solution) as a light-transmitting isotropic resin was mixed with 3% by weight of Ciba Geigy photoinitiator Irgacure 907, and this mixture was mixed with wire bar # 3. After coating on the substrate 1, the substrate was dried at 100 ° C. for 1 minute. Next, ultraviolet rays were irradiated with an integrated light quantity of 500 mJ / cm 2 by an ultraviolet irradiator to form a first isotropic resin layer 2a made of a cured film having a thickness of about 2 μm.

次に、光透過性の等方性樹脂としてのＤＩＣ製ユニディックＶ４２００ウレタンアクリレート（２０重量％トルエン溶液）に、チバガイギー製光反応開始剤イルガキュア９０７を３重量％混合し、この混合物をワイヤーバー＃２０によって第１等方性樹脂層２ａ上に塗布した後、９０℃で３分間乾燥させた。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み約１８μｍ（第１、第２等方性樹脂層の総合厚み約２０μｍ）の硬化膜からなる第２等方性樹脂層２ｂを形成した。 Next, 3% by weight of Ciba-Geigy photoinitiator Irgacure 907 was mixed with Unidic V4200 urethane acrylate (20% by weight toluene solution) made by DIC as a light-transmitting isotropic resin. After coating on the first isotropic resin layer 2 a by 20, it was dried at 90 ° C. for 3 minutes. Next, a second isotropic resin comprising a cured film having a thickness of about 18 μm (total thickness of the first and second isotropic resin layers is about 20 μm) is irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet irradiator for an accumulated light amount of 500 mJ / cm 2. Layer 2b was formed.

さらに、光透過性の等方性樹脂としてのＤＩＣ製ユニディック１７−８１３ウレタンアクリレート（２０重量％トルエン溶液）に、チバガイギー製光反応開始剤イルガキュア９０７を３重量％混合し、この混合物をワイヤーバー＃３によって第２等方性樹脂層２ｂ上に塗布した後、１００℃で１分間乾燥させた。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み約２μｍ（第１〜第３等方性樹脂層の総合厚み約２２μｍ）の硬化膜からなる第３等方性樹脂層（図４には図示せず）を形成した。 Further, 3% by weight of Ciba Geigy photoinitiator Irgacure 907 was mixed with Unidic 17-813 urethane acrylate (20% by weight toluene solution) made by DIC as a light-transmitting isotropic resin. After coating on the second isotropic resin layer 2b by # 3, it was dried at 100 ° C. for 1 minute. Next, a third isotropic resin comprising a cured film having a thickness of about 2 μm (total thickness of the first to third isotropic resin layers is about 22 μm) is irradiated with ultraviolet rays by an ultraviolet light irradiator for an integrated light amount of 500 mJ / cm 2. A layer (not shown in FIG. 4) was formed.

以上のようにして形成した等方性樹脂層（第１〜第３等方性樹脂層の積層体）は、厚み方向に対象型となっており、カール等が生じることもなく、均一なコート層であった。   The isotropic resin layer (laminated body of the first to third isotropic resin layers) formed as described above is a target mold in the thickness direction, and does not cause curling or the like, and is a uniform coating It was a layer.

次に、垂直配向性の重合性液晶又は液晶ポリマーとしてのメルク製垂直配向性ＲＭＳ０５−０１５液晶（２５重量％キシレン溶液）を、ワイヤーバー＃３によって第３等方性樹脂層上に塗布した後、５分間風乾させ、さらに９０℃で１分間乾燥させた。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み約１μｍの硬化膜からなる液晶層４を形成した。液晶層４の厚み方向の位相差値Ｒｔｈは、約１３０ｎｍであった。 Next, after applying vertically aligned polymerizable liquid crystal or Merck vertically aligned RMS05-015 liquid crystal (25 wt% xylene solution) as a liquid crystal polymer onto the third isotropic resin layer by wire bar # 3. It was air-dried for 5 minutes and further dried at 90 ° C. for 1 minute. Next, ultraviolet rays were irradiated by an ultraviolet irradiator for an accumulated light amount of 500 mJ / cm 2 to form a liquid crystal layer 4 made of a cured film having a thickness of about 1 μm. The thickness direction retardation value Rth of the liquid crystal layer 4 was about 130 nm.

そして、基材１を剥離除去し、光学素子１０Ｃを作製した。以上の工程によって作製された光学素子１０Ｃは、液晶層４において液晶が弾かれることなく均一な配向状態が得られた。また、第１等方性樹脂層２ａの表面硬度は２Ｈ以上の鉛筆硬度であった。   And the base material 1 was peeled and removed, and the optical element 10C was produced. In the optical element 10 </ b> C manufactured through the above steps, a uniform alignment state was obtained without the liquid crystal being repelled in the liquid crystal layer 4. The surface hardness of the first isotropic resin layer 2a was a pencil hardness of 2H or more.

＜比較例＞
基材としての東レフィルム加工製ＰＥＴフィルム（ルミラーＴ６００）を、吉川加工製ラビング布ＹＡ−２０−Ｒ（レーヨン）によって、３０度傾斜した方向に５回ラビングした。 <Comparative example>
A Toray film processed PET film (Lumirror T600) as a base material was rubbed 5 times in a direction inclined by 30 degrees with a Yoshikawa processed rubbing cloth YA-20-R (rayon).

次に、ＢＡＳＦ製重合性液晶ＬＣ２４２（チバガイギー製光反応開始剤イルガキュア９０７を５重量％、レベリング剤としてのビックケミジャパン製ＢＹＫ３９１を０．０１重量％含む）の２０重量％トルエン溶液を、ワイヤーバー＃５によって前記基材上に塗布した後、乾燥させ、さらに９０℃で２分間加熱処理した。次に、紫外線照射器によって紫外線を積算光量５００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射し、厚み約１μｍの硬化膜からなる液晶層を形成した。 Next, a 20 wt% toluene solution of BASF polymerizable liquid crystal LC242 (5 wt% Ciba Geigy photoinitiator Irgacure 907 and 0.01 wt% BYK391 as a leveling agent) was added to the wire bar. After coating on the substrate by # 5, it was dried and further heat-treated at 90 ° C. for 2 minutes. Next, ultraviolet rays were irradiated by an ultraviolet irradiator for an accumulated light amount of 500 mJ / cm 2 to form a liquid crystal layer made of a cured film having a thickness of about 1 μm.

以上の工程によって形成された液晶層の表面硬度はＢ相当の鉛筆硬度であった。また、基材表面の微小な凹凸等により、液晶層において液晶が弾かれ、均一な配向状態が得られなかった。   The surface hardness of the liquid crystal layer formed by the above steps was a pencil hardness equivalent to B. Further, the liquid crystal was repelled in the liquid crystal layer due to minute irregularities on the surface of the substrate, and a uniform alignment state could not be obtained.

図１は、本発明の第１実施形態に係る光学素子の製造方法における製造工程を概略的に示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a manufacturing process in the method for manufacturing an optical element according to the first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第２実施形態に係る光学素子の製造方法における製造工程を概略的に示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing a manufacturing process in the method for manufacturing an optical element according to the second embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第３実施形態に係る光学素子の製造方法における製造工程を概略的に示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view schematically showing a manufacturing process in the method for manufacturing an optical element according to the third embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第４実施形態に係る光学素子の製造方法における製造工程を概略的に示す縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing a manufacturing process in the method for manufacturing an optical element according to the fourth embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・基材
２・・・等方性樹脂層
２ａ・・・第１等方性樹脂層
２ｂ・・・第２等方性樹脂層
３・・・配向膜
４・・・液晶層
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ・・・光学素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... Isotropic resin layer 2a ... 1st isotropic resin layer 2b ... 2nd isotropic resin layer 3 ... Alignment film 4 ... Liquid crystal layer 10 10A, 10B, 10C... Optical element

Claims (5)

基材上に光透過性の等方性樹脂を塗布して等方性樹脂層を形成するステップと、
前記等方性樹脂層上に重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層を形成するステップと、
前記基材を前記等方性樹脂層から剥離除去するステップとを含むことを特徴とする光学素子の製造方法。 Applying an optically transparent isotropic resin on the substrate to form an isotropic resin layer;
Applying and aligning a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer on the isotropic resin layer to form a liquid crystal layer;
And a step of peeling and removing the substrate from the isotropic resin layer. 基材上に光透過性の等方性樹脂を塗布して等方性樹脂層を形成するステップと、
前記等方性樹脂層上に重合性液晶又は液晶ポリマーを塗布し配向させて液晶層を形成するステップと、
前記液晶層上に光学フィルムを積層するステップと、
前記基材を前記等方性樹脂層から剥離除去するステップとを含むことを特徴とする光学素子の製造方法。 Applying an optically transparent isotropic resin on the substrate to form an isotropic resin layer;
Applying and aligning a polymerizable liquid crystal or a liquid crystal polymer on the isotropic resin layer to form a liquid crystal layer;
Laminating an optical film on the liquid crystal layer;
And a step of peeling and removing the substrate from the isotropic resin layer. 前記等方性樹脂層の厚みが０．１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子の製造方法。   The method of manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the isotropic resin layer has a thickness of 0.1 to 100 μm. 前記等方性樹脂層の表面硬度が鉛筆硬度でＨ以上であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の光学素子の製造方法。   The method of manufacturing an optical element according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface hardness of the isotropic resin layer is H or more in pencil hardness. 前記等方性樹脂層を２層以上形成することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の光学素子の製造方法。 The method for manufacturing an optical element according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to form the isotropic resin layer two or more layers.
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