JP6657941B2 - 液晶積層体、および、液晶積層体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示体の製造に用いることが可能な液晶積層体、および、液晶積層体の製造方法に関する。

有価証券や認証媒体には、これらの偽造を防止する目的で偽造の難しい表示体が付されている。こうした表示体には、ホログラムなどの回折構造を有する層である回折層と、回折層における凹凸面の一部に位置する金属層とを備える表示体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また例えば、コレステリック液晶の状態を示す化合物製の層であって、表示体を観察する角度、すなわち、観察者の視線の方向を含む平面と表示体の表面とが形成する角度によって、外観や色が変わる液晶層を有した表示体が提案されている。この表示体は、基材、液晶層、および、熱接着性の接着層を備える液晶積層体のうち、液晶層を含む液晶積層体の一部が、接着層を用いて他の基体に転写されることによって形成される（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−２５５１１５号公報 特開２００４−１４２１６７号公報

ところで、表示体が有する偽造を防止する効果を高める上では、上述した２つの表示体を組み合わせることも提案されている。

この場合には、回折層と液晶層とを備える表示体の形成に用いられる積層体の製造において、回折層を有した回折積層体の基材に対して、液晶積層体が備える接着層を用いて液晶層が転写され、接着層に対して熱が与えられることで接着層が硬化される。

回折積層体に対する液晶層の転写は、積層体の量産性を高めるために、ロールツーロール法を用いて行われる。一方で、接着層の硬化には、通常、接着層に対して数日間にわたって熱を与える必要があるため、回折層と液晶層とを備える積層体が、巻芯に巻き取られた状態で接着層に対して熱が与えられる。

硬化前の接着層は、巻芯の径方向に沿って巻芯に向かう圧力が加わることによって、金属層の形状に追従して変形する程度の硬さしか有しないため、接着層と金属層とに挟まれる液晶層も、接着層とともに変形してしまう。

なお、こうした事情は、回折層を有しない積層体であって、液晶層と、基材の一部に対向する金属層とが、接着層を挟んで対向する積層体においても共通している。
本発明は、液晶層の変形を抑えることができる液晶積層体、および、液晶積層体の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための液晶積層体は、第１面と第２面とを有し、光透過性を有する基材と、前記第１面の一部と対向する金属層と、前記第２面に位置する光硬化性樹脂製の接着層と、前記接着層のうち、前記基材に接する面とは反対側の面に位置する液晶層と、を備える。

上記課題を解決するための液晶積層体の製造方法は、第１面と第２面とを有し、光透過性を有する基材の第１面の一部と対向する金属層を形成することと、前記基材と液晶層との間に、前記基材と前記液晶層とに接するとともに、光硬化性樹脂を含む前駆層を位置させることと、前記前駆層に光を照射して前記前駆層を硬化させることによって、接着層を形成することと、を備える。

上記構成によれば、基材と液晶層とを接着する接着層が光硬化性樹脂で形成されているため、接着層が熱硬化性樹脂で形成される構成と比べて、接着層を形成するための前駆層の硬化速度が高く、前駆層の硬化に必要な時間が短い。それゆえに、硬化前の前駆層に対して、外力が働く可能性を低くでき、結果として、前駆層の変形に伴う液晶層の変形を抑えることができる。

上記液晶積層体において、前記基材と前記金属層との間に位置して、前記基材と前記金属層とに接するとともに、前記基材に接する面とは反対側の面の少なくとも一部に回折構造を有する回折層をさらに備えることが好ましい。
上記構成によれば、回折層を有する構成においても、液晶層の変形を抑えることができる。

上記液晶積層体において、前記接着層の形成材料は、第１の光硬化性樹脂と第２の光硬化性樹脂とを含み、前記接着層の中で、前記第１の光硬化性樹脂は、第１の架橋密度を有し、前記接着層の中で、前記第２の光硬化性樹脂は、前記第１の架橋密度よりも低い第２の架橋密度を有してもよい。

接着層を構成する光硬化性樹脂では、光硬化性樹脂の架橋密度が高いほど接着層の硬度が高くなる一方で、光硬化性樹脂の架橋密度が低いほど接着層と接着層に接する他の層との間の接着性が高まる。

この点で、上記構成によれば、接着層のうち、第１の光硬化性樹脂によって形成される部分によって接着層の硬度が高まり、かつ、第２の光硬化性樹脂によって形成される部分によって、接着層と基材との間の接着性、および、接着層と液晶層との間の接着性が高まる。

上記液晶積層体において、前記接着層のうち、前記接着層の厚さ方向において、前記金属層と重なる部分が第１部分であり、前記金属層とは重ならない部分が第２部分であり、前記接着層の中で、前記第１部分における光硬化性樹脂の架橋密度が、前記第２部分における前記光硬化性樹脂の架橋密度よりも高くてもよい。

上記構成によれば、架橋密度が互いに異なる第１部分と第２部分とを有するため、第１部分によって接着層の硬度が高まり、かつ、第２部分によって接着層と基材との間の接着性、および、接着層と液晶層との間の接着性が高まる。

上記液晶積層体において、前記液晶層の形成材料は、コレステリック液晶の状態を示す化合物であり、前記接着層の形成材料は、有機化合物を含み、前記有機化合物が、トルエン、メチルイソブチルケトン、および、イソプロピルアルコールから構成される群から選択されるいずれか１つであってもよい。

コレステリック液晶において、分子の並ぶピッチが変わると、液晶層において反射される光の有する色が変わる。接着層を形成するための前駆層は、光硬化性樹脂と、光硬化性樹脂を溶解あるいは分散させる液体状の有機化合物とを含む。前駆層が基材と液晶層との間に位置すると、前駆層に含まれる有機化合物の種類によっては、有機化合物が液晶層に拡散して、液晶層における分子の並ぶピッチを変える場合がある。

この点で、上記構成によれば、有機化合物がトルエン、メチルイソブチルケトン、および、イソプロピルアルコールのいずれかであるため、液晶層における分子の並ぶピッチが変わることが抑えられ、液晶層において反射される光の有する色が変わることが抑えられる。

上記液晶積層体の製造方法において、前記前駆層を硬化させることでは、前記前駆層に対して前記金属層とは反対側から、前記前駆層に向けて光を照射することが好ましい。

上記構成によれば、接着層のうち、第１面と対向する平面視にて、金属層と重なる部分に照射される光の光量を、他の部分に照射される光の光量よりも大きくすることが可能である。これにより、接着層のうち、金属層と重なる部分での架橋密度を、接着層における他の部分よりも高めることが可能である。そのため、接着層のうち、相対的に架橋密度が高い部分によって、接着層の硬度が高まり、相対的に架橋密度が低い部分によって、接着層と基材との接着性、および、接着層と液晶層との接着性を高めることができる。

本発明によれば、液晶層の変形を抑えることができる。

本発明の液晶積層体を具体化した１つの実施形態における液晶積層体の一部断面構造を示す部分断面図。 液晶積層体の断面構造における一部を拡大して示す部分拡大断面図。 基材の第１面と対向する平面構造を示す平面図。 液晶積層体の製造装置における概略構成を模式的に示す模式図。 液晶積層体の製造方法における第１積層体を形成する工程を示す工程図。 液晶積層体の製造方法における第２積層体を形成する工程を示す工程図。 液晶積層体の製造方法における第１積層体と第２積層体とを貼り合わせる工程を示す工程図。 液晶積層体の製造方法における前駆層に光を照射する工程を示す工程図。 液晶積層体の製造方法における第２基材を剥がす工程を示す工程図。 液晶積層体の作用を説明するための作用図。 液晶積層体の作用を説明するための作用図。 変形例の液晶積層体における断面構造を示す断面図。 変形例の液晶積層体における断面構造を示す断面図。

図１から図１１を参照して、本発明の液晶積層体、および、液晶積層体の製造方法を具体化した１つの実施形態を説明する。以下では、液晶積層体の構成、液晶積層体の製造方法、液晶積層体の作用、液晶積層体の形成材料、および、実施例を順番に説明する。

［液晶積層体の構成］
図１から図３を参照して液晶積層体の構成を説明する。
図１が示すように、液晶積層体１０は、基材１１、金属層１２、接着層１３、および、液晶層１４を備えている。基材１１は、第１面１１ａと第２面１１ｂとを有し、光透過性を有している。金属層１２は、基材１１の第１面１１ａの一部と対向し、接着層１３は、光硬化性樹脂製の層であって、基材１１の第２面１１ｂに位置している。液晶層１４は、接着層１３のうち、基材１１に接する面とは反対側の面に位置している。

液晶積層体１０によれば、基材１１と液晶層１４とを接着する接着層１３が光硬化性樹脂で形成されている。そのため、接着層が熱硬化性樹脂で形成される構成と比べて、接着層１３を形成するための前駆層の硬化速度が高く、前駆層の硬化に必要な時間が短い。それゆえに、硬化前の前駆層に対して、外力が働く可能性を低くでき、結果として、前駆層の変形に伴う液晶層１４の変形を抑えることができる。

液晶積層体１０は、回折層１５をさらに備えている。回折層１５は、基材１１と金属層１２との間に位置し、かつ、基材１１と金属層１２とに接している。回折層１５は、基材１１に接する面とは反対側の面の少なくとも一部に回折構造を有している。こうした液晶積層体１０によれば、回折層１５を有する構成においても、液晶層１４の変形を抑えることができる。

回折層１５のうち、基材１１に接する面とは反対側の面の少なくとも一部が、回折構造に含まれる凹凸面である。基材１１に接する面とは反対側の面のうち、一部のみが凹凸面であるときには、基材１１の第１面１１ａと対向する平面視において、金属層１２と重なる部分が凹凸面であることが好ましい。言い換えれば、金属層１２は、回折層１５が有する凹凸面に位置することが好ましい。

第１面１１ａと対向する平面視において、凹凸面と金属層１２とが重なることにより、回折層１５に入射した光が、凹凸面にて反射されやすくなり、回折層１５から射出される光の光量が大きくなる。

回折層１５が備える回折構造は、レリーフ型ホログラム、体積型ホログラム、および、回折格子のいずれかであってもよいし、これらのうち２つ以上の組み合わせであってもよい。

液晶積層体１０は、マスク層１６をさらに備え、マスク層１６は、金属層１２のうち、回折層１５に接する面とは反対側の面に位置している。マスク層１６は、エッチングによって金属層１２を形成するときに用いられるマスクであって、液晶積層体１０の厚さ方向において、金属層１２の全体にほぼ重なる形状を有している。

液晶積層体１０がマスク層１６を備えるため、マスク層１６を備えていない構成と比べて、金属層１２のうち、外部に露出する部分の面積が小さくなる。そのため、金属層１２が化学的に変性したり、物理的に損傷したりすることが抑えられる。

液晶積層体１０は、さらに保護層１７を備え、保護層１７は、液晶層１４のうち、接着層１３に接する面とは反対側の面に位置している。液晶積層体１０が保護層１７を備えるため、保護層１７を備えていない構成と比べて、液晶層１４のうち、外部に露出する部分の面積が小さくなる。そのため、液晶層１４が化学的に変性したり、物理的に損傷したりすることが抑えられる。

図２では、液晶積層体１０の断面構造のうち、一部を拡大して示している。なお、図２では、説明の便宜上から、接着層１３における架橋密度の違いをドットの密度で表現している。

図２が示すように、接着層１３のうち、接着層１３の厚さ方向において、金属層１２と重なる部分が第１部分１３ａであり、金属層１２とは重ならない部分が第２部分１３ｂである。接着層１３の中で、第１部分１３ａにおける光硬化性樹脂の架橋密度が、第２部分１３ｂにおける光硬化性樹脂の架橋密度よりも高くてもよい。

接着層１３を構成する光硬化性樹脂では、光硬化性樹脂の架橋密度が高いほど接着層１３の硬度が高くなる一方で、光硬化性樹脂の架橋密度が低いほど接着層１３と接着層１３に接する他の層との間の接着性が高まる。

そのため、接着層１３が、架橋密度が互いに異なる第１部分１３ａと第２部分１３ｂとを有していれば、第１部分１３ａによって接着層１３の硬度が高まり、かつ、第２部分１３ｂによって接着層１３と基材１１との間の接着性、および、接着層１３と液晶層１４との間の接着性が高まる。

図３は、液晶積層体１０の平面構造であって、マスク層１６と対向する方向から見た平面構造を示している。なお、先に説明した図１は、図３のうち、Ｉ−Ｉ線に沿う断面構造を示している。

図３が示すように、マスク層１６と対向する平面視において、マスク層１６と金属層１２との積層体は、回折層１５のうち、基材１１に接する面とは反対側の面の一部に位置している。金属層１２は、複数の金属部分１２ａから構成され、マスク層１６も、複数のマスク部分１６ａであって、金属部分１２ａと同数のマスク部分１６ａから構成されている。すなわち、金属層１２は、所定の形状にパターニングされたパターン状を有し、マスク層１６も、マスク層１６と対向する平面視において、金属層１２とほぼ同じパターン状を有している。

マスク層１６と対向する平面視において、各金属部分１２ａおよび各マスク部分１６ａは、例えば星形状を有しているが、直線状、円状、および、多角形状などの他の形状を有してもよい。あるいは、各金属部分１２ａおよび各マスク部分１６ａは、文字や記号を表現する形状を有してもよい。複数の金属部分１２ａ、および、複数のマスク部分１６ａは、互いに同じ形状に限らず、異なる形状を有してもよい。

［液晶積層体の製造方法］
図４から図９を参照して、液晶積層体１０の製造方法を説明する。
なお、図４が示すように、液晶積層体１０は、液晶積層体製造装置２０を用いて製造され、液晶積層体製造装置２０は、ロールツーロール装置である。液晶積層体製造装置２０は、複数のロール２１と、照射部２２とを備えている。液晶積層体製造装置２０は、第１巻芯Ｃ１に巻き取られた第１基材の一例である基材１１をロール２１によって搬送する間に、基材１１を含む第１積層体３０を形成する。また、液晶積層体製造装置２０は、第２巻芯Ｃ２によって巻き取られた第２基材４１をロール２１によって搬送する間に、第２基材４１を含む第２積層体４０を形成する。

そして、液晶積層体製造装置２０は、第１積層体３０と第２積層体４０とを貼り合わせ、第１積層体３０と第２積層体４０とが貼り合わされた積層体に対して、照射部２２から光を照射することによって、液晶積層体１０を製造する。

液晶積層体１０の製造方法は、第１面１１ａと第２面１１ｂとを有し、光透過性を有する基材１１の第１面１１ａの一部と対向する金属層１２を形成することと、基材１１と液晶層１４との間に、基材１１と液晶層１４とに接する光硬化性樹脂を含む前駆層を位置させることとを備える。そして、液晶積層体１０の製造方法は、前駆層に光を照射して前駆層を硬化させることによって、接着層１３を形成することを備える。

すなわち、図５が示すように、液晶積層体１０の製造方法では、液晶積層体１０を形成するための第１積層体３０を形成し、第１積層体３０を形成するときには、まず、基材１１の第１面１１ａに回折層１５を形成する。回折層１５は、例えば、基材１１の第１面１１ａに回折層１５の形成材料である各種樹脂を含む塗液を塗工して塗膜を形成する工程と、塗膜のうち、基材１１に接する面とは反対側の面に回折構造を形成するためのスタンパを押し当てつつ、塗膜を硬化させる工程とを経て形成される。

次いで、回折層１５のうち、基材１１に接する面とは反対側の面の全体に、金属層１２を形成するための金属膜を形成し、金属膜のうち、回折層１５とは反対側の面にマスク層１６を形成するためのレジスト材料層を形成する。そして、レジスト材料層をパターニングすることによってマスク層１６を形成し、マスク層１６を用いて金属層をエッチングすることによって、基材１１の第１面１１ａの一部と対向する金属層１２を形成する。

そして、基材１１の第２面１１ｂに、上述した接着層１３を形成するための前駆層３１を形成する。前駆層３１は、光硬化性樹脂と、光硬化性樹脂を分散または溶解させるための液体状の有機化合物とを含む塗液を、基材１１の第２面１１ｂに塗工することによって形成される。これにより、第１積層体３０を得る。

一方で、図６が示すように、液晶積層体１０を形成するための第２積層体４０を形成する。第２積層体４０を形成するときには、第２基材４１が有する１つの面に、液晶層１４を形成する。液晶層１４は、例えば、液晶材料を含む塗液を第２基材４１に塗工して塗膜を形成する工程と、塗膜を乾燥させる工程と、液晶材料を硬化させる工程を経て形成される。なお、液晶層１４を形成する液晶材料には、例えば、メソゲン基の両端にアクリレートを備える光硬化型液晶モノマー、電子線もしくは紫外線で硬化する高分子液晶、ポリマー主鎖にメソゲン基を提げた高分子液晶、および、分子主鎖自体が配向する液晶性高分子を用いることができる。これらの液晶は、塗液を塗工して塗膜を形成した後、相転移を起こすＮＩ点よりも少し下の温度で塗膜を熱処理することによって、配向を促進させることが可能である。

図７が示すように、第１積層体３０が備える前駆層３１と、第２積層体４０が備える液晶層１４とを対向させた状態で、第１積層体３０と第２積層体４０とを貼り合わせる。これにより、基材１１と液晶層１４との間に、基材１１と液晶層１４とに接する光硬化性樹脂を含む前駆層３１を位置させる。

図８が示すように、前駆層３１に対して光を照射し、これにより前駆層３１を硬化させることで、接着層１３を形成する。このとき、前駆層３１に対して金属層１２とは反対側に照射部２２を位置させることで、前駆層３１に対して金属層１２とは反対側から前駆層３１に向けて光を照射する。前駆層３１に対して、例えば数秒以上数分以下の間にわたって光を照射する。

これにより、基材１１の第１面１１ａと対向する平面視にて、接着層１３のうち、金属層１２と重なる部分において、金属層１２にて反射された光が照射される分だけ、他の部分よりも照射される光の光量を大きくすることが可能になる。そのため、接着層１３のうち、金属層１２と重なる部分での架橋密度を、接着層１３における他の部分よりも高めることが可能である。それゆえに、接着層１３のうち、相対的に架橋密度が高い部分によって、接着層１３の硬度を高め、相対的に架橋密度が低い部分によって、接着層１３と基材１１との接着性、および、接着層１３と液晶層１４との接着性を高めることができる。

なお、照射部２２は、光硬化性樹脂を硬化させることが可能な光の波長に応じて、紫外線を照射するランプ、および、可視光線を照射するランプなどから選択されればよい。

図９が示すように、液晶層１４から第２基材４１を剥離することによって、液晶層１４を基材１１に転写する。そして、液晶層１４のうち、接着層１３に接する面とは反対側の面に、保護層１７を形成する。保護層１７は、例えば、保護層１７を形成するための塗液を液晶層１４に塗工して塗膜を形成する工程と、塗膜を硬化させる工程とを経て形成される。これにより、図１を参照して先に説明された構成を有する液晶積層体１０を得る。

［液晶積層体の作用］
図１０および図１１を参照して、液晶積層体１０の作用を説明する。
上述した液晶積層体１０は、第１積層体３０に対して液晶層１４を接着させる接着層として光硬化性樹脂製の接着層１３を有する。そのため、硬化前の前駆層３１に対して数秒以上数分以下にわたって光を照射すれば、硬化した接着層１３を形成することができる。

ここで、液晶積層体１０の製造工程において、前駆層３１に対する光の照射の直後に、第１積層体３０と第２積層体４０との積層体が巻芯に巻き取られる場合もある。このとき、第１積層体３０と第２積層体４０との積層体は、例えば数ＭＰａの圧力が掛けられた状態で、巻芯に巻き付けられる。

これにより、図１０が示すように、第２基材４１の一部がマスク層１６に接するため、第２基材４１の一部のみに対して、マスク層１６と金属層１２との積層体が押し付けられる。上述したように、前駆層３１は、前駆層３１に対する光の照射が行われた時点でほぼ硬化が完了している。そのため、第２基材４１の一部のみに対してマスク層１６と金属層１２との積層体が押し付けられたとしても、接着層１３、ひいては液晶層１４と第２基材４１とに、マスク層１６と金属層１２とが押し付けられた痕が生じることが抑えられる。

これに対して、第１積層体３０に対して液晶層１４を接着させる接着層として、熱硬化性樹脂製の接着層を液晶積層体が有する構成では、前駆層を硬化させるためには、通常、数日間にわたって前駆層を加熱し続ける必要がある。そのため、第１積層体３０と第２積層体４０との積層体は、巻芯に巻き付けられた状態で加熱される。

これにより、第２基材４１の一部がマスク層１６に接する状態で、第１積層体３０と第２積層体４０との積層体が加熱される。そのため、硬化前の前駆層のうち、積層体の厚さ方向において、第２基材４１の中でマスク層１６に接する部分と重なる部分にのみ、マスク層１６と金属層１２とによる圧力が加えられる。

硬化前の前駆層は、マスク層１６と金属層１２とから加えられる圧力によって変形する程度に低い硬度を有する一方で、基材１１、回折層１５、金属層１２、および、マスク層１６は、前駆層よりも高い硬度を有する。それゆえに、前駆層が硬化するまでの間において、前駆層のうち、マスク層１６と金属層１２とによって基材１１に向けて押し付けられた部分に、マスク層１６と金属層１２とによって押し付けられた痕が生じる。

結果として、図１１が示すように、熱硬化性樹脂製の接着層５１を有する液晶積層体５０では、接着層５１が変形し、接着層５１に重なる液晶層１４および第２基材４１も、接着層５１に追従して変形する。

［液晶積層体の形成材料］
液晶積層体１０を形成するための各層の形成材料を説明する。
［基材］
基材１１は、回折層１５の形成時に基材１１に熱圧が与えられたとき、軟化することによって変形しない程度の耐熱性と機械的な強度とを有していればよい。基材１１は、押出加工やキャスト加工によって製造された無延伸フィルムであってもよいし、延伸加工によって製造された延伸フィルムであってもよい。また、基材１１は、延伸フィルムのうち、１軸延伸フィルムであってもよいし、２軸延伸フィルムであってもよい。

基材１１は、例えばセロハンであってもよいし、基材１１の形成材料は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリオレフィン（ＰＯ）、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリメタクリル酸メチル、および、ポリスチレンなどであってもよい。

なお、基材１１の形成材料は、上述した合成樹脂に限らず、光透過性を有していれば、天然樹脂、紙、および、合成紙などであってもよい。また、基材１１は、天然樹脂、紙、および、合成紙のいずれかから形成された１つの層のみから構成される単層構造を有してもよいし、２つ以上の層から構成される積層構造を有してもよい。
基材１１の厚さは、基材１１の操作性および加工性の各々を高める観点から、１２μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。

［回折層］
回折層１５の形成材料は、スタンパを用いた成形が可能な材料であればよく、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、および、電子線硬化性樹脂のいずれであってもよい。熱可塑性樹脂は、例えば、アクリル系樹脂、セルロース系樹脂、および、ビニル系樹脂などである。熱硬化性樹脂は、反応性を有した水酸基を有するアクリルポリオールやポリエステルポリオールなどにポリイソシアネートを架橋剤として添加または架橋したウレタン樹脂、メラミン系樹脂、および、フェノール樹脂などである。紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂は、エポキシ（メタ）アクリル、および、ウレタン（メタ）アクリルなどである。

なお、回折層１５の形成材料は、上述した材料のいずれか１つであってもよいし、２つ以上の組み合わせであってもよい。また、回折層１５の形成材料は、上述した材料に限らず、レリーフ型ホログラム、体積型ホログラム、および、回折格子などの回折構造であって、回折像を形成するための凹凸構造を有することが可能な材料であればよい。

［金属層］
金属層１２の形成材料には、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、スズ（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、および、金（Ａｕ）などの光を反射する効率の高い金属を用いることができる。金属層１２は、単層構造を有してもよいし、形成材料が互いに異なる複数の層から構成される積層構造を有してもよい。

上述した形成材料のうち、アルミニウムは、他の金属と比べて安価である点、および、エッチャントとして強酸や混酸を用いる必要のない点で好ましい。アルミニウムのエッチャントには、希釈によって濃度の低められた水酸化ナトリウムを用いることができる。

金属層１２を形成するための上述した金属膜は、例えば、真空蒸着法、および、スパッタ法などを用いて形成すればよい。金属膜の厚さ、すなわち、金属層１２の厚さは、外気から金属層１２に進入する水分や、回折層１５から金属層１２に拡散する腐食性の物質などに対する金属層１２の耐性を高める上で、５０Å以上１００００Å以下であることが好ましく、１００Å以上１０００Å以下であることがより好ましい。

［マスク層］
マスク層１６の形成材料は、金属膜のエッチャントに対する耐性を有し、かつ、金属膜に対して密着性を有する材料であればよい。金属膜の形成材料が、例えばアルミニウムであるときには、マスク層１６の形成材料には、例えば、塩化ビニル‐酢酸ビニル共重合体、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエチレンイミン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などを用いることができる。なお、マスク層１６は、単層構造を有してもよいし、各層の形成材料が互いに異なる複数の層から構成された積層構造を有してもよい。

［接着層］
接着層１３の形成材料は、光硬化性樹脂であればよく、紫外線硬化性樹脂であってもよいし、可視光硬化性樹脂であってもよい。

接着層１３の形成材料は、第１の光硬化性樹脂と第２の光硬化性樹脂とを含んでもよい。この場合には、第１の光硬化性樹脂は、接着層１３の中で第１の架橋密度を有し、第２の光硬化性樹脂は、接着層１３の中で、第１の架橋密度よりも低い第２の架橋密度を有することが好ましい。

接着層１３の形成材料が、架橋密度の互いに異なる第１の光硬化性樹脂と第２の光硬化性樹脂とを含んでいれば、接着層１３のうち、第１の光硬化性樹脂によって形成される部分によって接着層１３の硬度が高まる。これに対して、接着層１３のうち、第２の光硬化性樹脂によって形成される部分によって、接着層１３と基材１１との間の接着性、および、接着層１３と液晶層１４との間の接着性が高まる。

接着層１３の形成材料が第１の光硬化性樹脂と第２の光硬化性樹脂とを含む場合には、接着層１３のうち、第１の光硬化性樹脂製の部分が第１部分であり、第２の光硬化性樹脂製の部分が第２の部分である。接着層１３は、複数の第１部分と、複数の第２部分とを有し、接着層１３の中で、複数の第１部分と複数の第２部分とが分散していることが好ましい。

上述した光硬化性樹脂は、前駆層３１を形成するとき、液体状の有機化合物に分散あるいは溶解した状態で用いられる。液体状の有機化合物は、トルエン、メチルイソブチルケトン、および、イソプロピルアルコールから構成される群から選択されるいずれか１つであることが好ましい。

ここで、コレステリック液晶において、コレステリック液晶を構成する化合物すなわち液晶材料の分子が並ぶピッチが変わると、液晶層１４において反射される光の色が変わる。そして、前駆層３１が基材１１と液晶層１４との間に位置すると、前駆層３１に含まれる有機化合物の種類によっては、有機化合物が液晶層１４に拡散して、液晶層１４における分子の並ぶピッチを変える場合がある。これにより、液晶層１４が、所望とする色を有した光とは異なる色を有した光を反射する場合もある。

この点で、光硬化性樹脂を分散あるいは溶解する有機化合物が、トルエン、メチルイソブチルケトン、および、イソプロピルアルコールのいずれかであれば、液晶層１４における分子のピッチが変わることが抑えられ、液晶層１４において反射される光の有する色が変わることが抑えられる。

一方で、前駆層３１には、第２基材４１を通して光が照射される。そのため、前駆層３１を形成する光硬化性樹脂には、第２基材４１によって吸収される波長を有した光とは異なる波長を有した光によって硬化する樹脂が選択されることが必要である。また、照射部２２には、第２基材４１によって吸収される波長の光以外の波長を有した光であって、かつ、光硬化性樹脂を硬化させる波長を有した光を放射するように構成された照射部２２を用いることが必要である。

例えば、第２基材４１の形成材料がＰＥＴであり、かつ、紫外線を透過するＰＥＴであれば、光硬化性樹脂には、紫外線硬化性樹脂を用いることができる。また、第２基材４１の形成材料として、紫外線を吸収するＰＥＴを用いた場合には、光硬化性樹脂には、可視光硬化性樹脂を用いることができる。これらの場合には、照射部２２が高圧水銀ランプであればよい。

また例えば、第２基材４１の形成材料がＰＥＮである場合には、ＰＥＮが３６５ｎｍの波長を有した光を吸収するため、光硬化性樹脂が、３５６ｎｍよりも大きい波長を有した光によって硬化する樹脂であり、照射部２２が、３６５ｎｍよりも大きい波長を有した光を放射するように構成されていればよい。

また、液晶積層体１０が巻芯に巻き付けられたとき、接着層１３の変形を抑える上では、接着層１３の硬度は高いほど好ましく、そのため、接着層１３には、接着層１３の硬度が高くとも、基材１１と液晶層１４とに接着性を発現する程度に高い接着性を有することが好ましい。それゆえに、ガラス転移温度は、５０℃以上であることが好ましく、８０℃以上であることがより好ましい。

［第２基材］
第２基材４１は、可撓性を有し、かつ、光透過性を有する、言い換えれば透明である基材であることが好ましい。第２基材４１には、延伸加工を用いて製造された延伸フィルムを用いることができる。第２基材４１は、延伸フィルムのうち、１軸延伸フィルムであってもよいし、２軸延伸フィルムであってもよい。

延伸フィルムは、例えばセロハンであってもよいし、延伸フィルムの形成材料は、例えば、ＰＣ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＯ、ＥＶＯＨ、ＰＶＡ、ＰＶＣ、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ナイロン、アクリル樹脂、および、ＴＡＣなどであればよい。延伸フィルムの強度、延伸フィルムの取り扱いの容易さ、および、接着層１３の硬化に用いられる光の透過性の点から、延伸フィルムの形成材料は、ＰＥＴであることが好ましい。

［液晶層］
液晶層１４の形成材料は、コレステリック液晶の状態を示す液晶性化合物であればよく、コレステリック相を示す液晶性化合物でもよいし、ネマチック液晶を示す化合物に対してキラル化合物が添加された液晶性化合物であって、キラルネマチック相を示す液晶性化合物であってもよい。
液晶性化合物には、例えば、以下の構造式１から構造式５に示される化合物を用いることができる。

なお、構造式１において、ｍおよびｎは、それぞれ５から１２の整数のいずれかであり、構造式２において、ｍおよびｎは、それぞれ３から１０の整数のいずれかであり、構造式３において、ｍは６から２０の整数のいずれかである。構造式４において、ｌ、ｍ、および、ｎは、それぞれ３から１０の整数のいずれかであり、構造式５において、ｍおよびｎは、それぞれ５から１２の整数のいずれかである。
また、構造式１から構造式５の各々におけるＣｈは、以下の構造式６で示される構造である。

液晶層１４の形成材料として、構造式１から構造式５で示される化合物のうちの１つを用いてもよいし、２つ以上を用いてもよい。２つ以上の化合物を混合して用いる場合には、混合する化合物、および、混合物において各化合物が占める割合に応じて、液晶層１４が加熱されたときに、コレステリック液晶を示すことのできる期間が変わる。そのため、液晶層１４の形成材料として混合物を用いる場合には、コレステリック液晶を示すことのできる期間が所望の期間となるように、混合する化合物の種類、および、混合物において各化合物が占める割合を設定する必要がある。

構造式１から構造式５で示される化合物は、透明な樹脂バインダに分散させた状態で、液晶層１４の形成材料として用いてもよい。樹脂バインダは、例えば、ポリカーボネート、ＰＭＭＡ、ポリビニルアルコール、および、ポリアミドなどであればよい。

［保護層］
保護層１７は、光透過性を有し、液晶層１４を紫外線や摩耗などから保護する層である。保護層１７の形成材料には、保護層１７に発現させる機能に応じて、各種の樹脂を用いることができる。保護層１７は、単層構造を有してもよいし、形成材料の互いに異なる複数の層から構成される積層構造を有してもよい。また、保護層１７が単層構造および積層構造のいずれを有する場合であっても、保護層１７は、液晶層１４に接する面とは反対側の面を含む層として、インキおよび顔料などを受容することができる層を有してもよい。

［実施例］
［実施例１］
第２基材として２軸延伸のＰＥＴフィルムを準備し、第２基材の１つの面にコレステリック液晶組成物を乾燥後の厚さが２μｍとなるようにワイヤーバーを用いて塗工し、コレステリック液晶組成物を乾燥させることによって、液晶層を形成した。なお、コレステリック液晶組成物として、構造式１で示される化合物と、メチルケトン溶液とから構成され、組成物における固形分が３０質量％であるコレステリック液晶組成物を用いた。これにより、第２積層体を得た。

基材、回折層、金属層、および、マスク層から構成される積層体を準備し、基材のうち、回折層が位置する面とは反対側の面に、ワイヤーバーを用いて光硬化性接着剤（ユニディックＶ−９５１１、ＤＩＣ（株）製）（ユニディックは登録商標）を塗工した。塗工した光硬化性接着剤を１００℃にて３０秒間にわたって加熱た。これにより、光硬化性接着剤を乾燥させることによって前駆層を形成し、第１積層体を得た。

次いで、第１積層体における前駆層と、第２積層体における液晶層とを対向させ、第１積層体と第２積層体とをラミネーターにおける線圧を５０Ｎ／ｃｍに設定してラミネートした。そして、第１積層体と第２積層体とから構成された積層体に対して、前駆層に対する基材とは反対側から紫外線を照射した。このとき、ＵＶ照射装置において、紫外線のパワーを５００ｍＪ／ｃｍ^２に設定し、約１分間にわたって前駆層を露光した。これにより、接着層を形成した。

接着層を形成した後、第２基材を液晶層から剥離して、液晶層を基材に転写した。そして、液晶層のうち、接着層に接する面とは反対側の面に保護層を塗工することによって、紫外線に対して耐性を有する実施例１の液晶積層体を得た。

［比較例１］
第２基材として２軸延伸のＰＥＴフィルムを準備し、第２基材の１つの面にコレステリック液晶組成物を乾燥後の厚さが２μｍとなるようにワイヤーバーを用いて塗工し、コレステリック液晶組成物を乾燥させることによって、液晶層を形成した。なお、コレステリック液晶組成物として、構造式１で示される化合物と、メチルケトン溶液とから構成され、組成物における固形分が３０質量％であるコレステリック液晶組成物を用いた。これにより、第２積層体を得た。

基材、回折層、金属層、および、マスク層から構成される積層体を準備し、基材のうち、回折層が位置する面とは反対側の面に、接着剤を乾燥後の厚さが２μｍとなるようにワイヤーバーを用いて塗工した。なお、接着剤として、熱硬化性接着剤（コロネートＬ、東ソー（株）製）（コロネートは登録商標）とＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）とから構成され、熱硬化性接着剤とＨＤＩにおけるＮＣＯ／ＯＨ比が１．５である接着剤を用いた。塗工した接着剤を１００℃にて３０秒間にわたって加熱して、接着剤を乾燥させることによって、前駆層を形成した。これにより、第１積層体を得た。

次いで、第１積層体における前駆層と、第２積層体における液晶層とを対向させ、第１積層体と第２積層体とをラミネーターにおける線圧を５０Ｎ／ｃｍに設定してラミネートした。そして、第１積層体と第２積層体とから構成された積層体を６０℃にて３日間にわたってエージングした。

エージングによって前駆層を硬化することで接着層を形成した後、第２基材を液晶層から剥離して、液晶層を基材に転写した。そして、液晶層のうち、接着層に接する面とは反対側の面に保護層を塗工することによって、紫外線に対して耐性を有する比較例１の液晶積層体を得た。

［評価方法および評価結果］
実施例１の液晶積層体の製造工程のうち、第１積層体と第２積層体とをラミネートする工程までが完了した複数の積層体を準備し、各積層体を試験例１の積層体とした。また、比較例１の液晶積層体の製造方法のうち、第１積層体と第２積層体とをラミネートする工程までが完了した複数の積層体を準備し、各積層体を試験例２の積層体とした。

そして、複数の試験例１の積層体を重ねた状態で、複数の試験例１の積層体に対して５ＭＰａの圧力を加えながら、約１分間にわたって複数の積層体に対して紫外線を照射し、複数の試験例１の積層体に対して１日間にわたって圧力を加え続けた。これに対して、複数の試験例２の積層体を重ねた状態で、複数の試験例２の積層体に対して５ＭＰａの圧力を加えながら、６０℃の雰囲気に１日間にわたって静置した。

各試験例１の積層体では、基材のうち、他の積層体におけるマスク層と接する部分、および、液晶層および接着層のうち、積層体の厚さ方向において他の積層体におけるマスク層と重なる部分が、ほぼ変形していないことが認められた。

一方で、各試験例２の積層体では、基材のうち、他の積層体におけるマスク層と接する部分に、マスク層が押し付けられた痕が形成されていることが認められた。また、試験例２の積層体のうち、マスク層が押し付けられた痕を有する基材を備える積層体では、液晶層および接着層のうち、積層体の厚さ方向において基材が有する痕と重なる部分にも、マスク層が押し付けられた痕が形成されていることが認められた。このように、試験例１の積層体によれば、接着層における変形に伴う液晶層における変形が抑えられることが認められた。

以上説明したように、液晶積層体、および、液晶積層体の製造方法における１つの実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）基材１１と液晶層１４とを接着する接着層１３が光硬化性樹脂で形成されているため、接着層１３が熱硬化性樹脂で形成される構成と比べて、接着層１３を形成するための前駆層３１の硬化速度が高く、前駆層３１の硬化に必要な時間が短い。それゆえに、硬化前の前駆層３１に対して外力が働く可能性を低くでき、結果として、前駆層３１の変形に伴う液晶層１４の変形を抑えることができる。
（２）回折層１５を有する構成においても、液晶層１４の変形を抑えることができる。

（３）接着層１３が第１の光硬化性樹脂と第２の光硬化性樹脂とによって形成される構成であれば、接着層１３のうち、第１の光硬化性樹脂によって形成される部分によって接着層の硬度が高まる。加えて、接着層１３のうち、第２の光硬化性樹脂によって形成される部分によって、接着層１３と基材１１との間の接着性、および、接着層１３と液晶層１４との間の接着性が高まる。

（４）接着層１３が、架橋密度が互いに異なる第１部分１３ａと第２部分１３ｂとを有する構成であれば、第１部分１３ａによって接着層１３の硬度が高まり、かつ、第２部分１３ｂによって接着層１３と基材１１との間の接着性、および、接着層１３と液晶層１４との間の接着性が高まる。

（５）有機化合物がトルエン、メチルイソブチルケトン、および、イソプロピルアルコールのいずれかであれば、液晶層１４における分子の並ぶピッチが変わることが抑えられ、液晶層１４において反射される光の有する色が変わることが抑えられる。

（６）接着層１３のうち、第１面１１ａと対向する平面視にて、金属層１２と重なる部分に照射される光の光量を、他の部分に照射される光の光量よりも大きくすることが可能である。これにより、接着層１３のうち、金属層１２と重なる部分での架橋密度を、接着層１３における他の部分よりも高めることが可能である。そのため、接着層１３のうち、相対的に架橋密度が高い部分によって、接着層１３の硬度が高まり、相対的に架橋密度が低い部分によって、接着層１３と基材１１との接着性、および、接着層１３と液晶層１４との接着性を高めることができる。

なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・前駆層３１に光を照射する工程では、前駆層３１の全体において光硬化性樹脂の架橋反応を進めることが可能であれば、前駆層３１に対して液晶層１４とは反対側から、前駆層３１に向けて光を照射してもよい。あるいは、前駆層３１の厚さ方向と交差する方向のうち、前駆層３１と対向する方向から、前駆層３１に向けて光を照射してもよい。こうした構成であっても、光硬化性樹脂を含む前駆層３１を硬化させて接着層１３を形成する以上は、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。

・光硬化性樹脂を分散あるいは溶解する有機化合物は、トルエン、メチルイソブチルケトン、および、イソプロピルアルコール以外の有機化合物であってもよい。接着層１３に接する液晶層１４が、接着層１３から拡散した有機化合物によって、所定の波長を有した光を反射する機能が損なわれない範囲で、各種の有機化合物を用いることは可能である。

・液晶層１４の形成材料は、コレステリック相を示す化合物に限らず、他の液晶を示す化合物、例えば、ネマチック相、および、スメクチック相などを示す化合物であってもよい。

・接着層１３の全体において、光硬化性樹脂の架橋密度はほぼ一様であってもよい。前駆層３１に光を照射するときに、前駆層３１の全体に対して、前駆層３１を構成する光硬化性樹脂の架橋密度が飽和する以上の光を照射すれば、接着層１３の全体において、光硬化性樹脂の架橋密度をほぼ一様とすることは可能である。

・液晶積層体１０において、回折層１５は割愛されてもよく、こうした構成であっても、基材１１の第１面１１ａの一部と対向する金属層１２と、液晶層１４とを有し、光硬化性樹脂製の接着層１３が、基材１１と液晶層１４との間に位置する液晶積層体であれば、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。

・液晶積層体１０において、マスク層１６は割愛されてもよく、マスク層１６は、金属層１２を形成するための金属膜のエッチングが行われた後に、金属層１２から除去されてもよい。こうした構成であっても、回折層１５が割愛された構成と同様、基材１１の第１面１１ａの一部と対向する金属層１２と、液晶層１４とを有し、光硬化性樹脂製の接着層１３が、基材１１と液晶層１４との間に位置する液晶積層体であれば、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。

・液晶積層体１０において、保護層１７は割愛されてもよく、この場合には、液晶層１４から第２基材４１を剥離した後、液晶層１４のうち、接着層１３に接する面とは反対側の面に保護層１７を形成する工程も割愛されればよい。こうした構成であっても、回折層１５が割愛された構成と同様、基材１１の第１面１１ａの一部と対向する金属層１２と、液晶層１４とを有し、光硬化性樹脂性の接着層１３が、基材１１と液晶層１４との間に位置する液晶積層体であれば、上述した（１）と同等の効果を得ることはできる。

・図１２が示すように、液晶積層体６０は、さらに背景層６１を備えてもよい。背景層６１は、液晶積層体６０が保護層１７と対向する方向から視認されたときに、液晶層１４の視認性を高めるための層である。背景層６１は、光透過性を有し、かつ、液晶層１４が反射する光の色とは異なる色を有した着色層であってもよいし、基材１１に対して液晶層１４とは反対側から、液晶層１４に向けた光の透過を抑える遮光層であってもよい。背景層６１は、回折層１５のうち、基材１１に接する面とは反対側の面の中で、金属層１２によって覆われていない部分に位置し、かつ、マスク層１６のうち、金属層１２に接する面とは反対側の面に位置している。

あるいは、図１３が示すように、背景層６２は、回折層１５のうち、基材１１に接する面とは反対側の面の中で、金属層１２によって覆われていない部分に位置する一方で、マスク層１６のうち、金属層１２に接する面とは反対側の面には位置しなくてもよい。

・液晶積層体１０は粘着層を有してもよく、粘着層は、回折層１５のうち、基材１１に接する面とは反対側の面の中で、金属層１２によって覆われていない部分に位置し、かつ、マスク層１６のうち、金属層１２に接する面とは反対側の面に位置していればよい。

また、図１２を参照して先に説明された液晶積層体６０が粘着層を有してもよく、こうした構成では、粘着層は、背景層６１のうち、回折層１５およびマスク層１６に接する段差面とは反対側の面に位置していればよい。またあるいは、図１３を参照して先に説明された液晶積層体６０が粘着層を有してもよく、こうした構成では、粘着層は、背景層６２のうち、回折層１５に接する面とは反対側の面、および、マスク層１６のうち、金属層１２に接する面とは反対側の面に位置していればよい。

１０，５０，６０…液晶積層体、１１…基材、１１ａ…第１面、１１ｂ…第２面、１２…金属層、１２ａ…金属部分、１３…接着層、１３ａ…第１部分、１３ｂ…第２部分、１４…液晶層、１５…回折層、１６…マスク層、１６ａ…マスク部分、１７…保護層、２０…液晶積層体製造装置、２１…ロール、２２…照射部、３０…第１積層体、３１…前駆層、４０…第２積層体、４１…第２基材、５１…接着層、６１，６２…背景層、Ｃ１…第１巻芯、Ｃ２…第２巻芯。

Claims (7)

1. 第１面と第２面とを有し、光透過性を有する基材と、
   前記第２面に位置する光硬化性樹脂製の接着層と、
   前記接着層のうち、前記基材に接する面とは反対側の面に位置する液晶層と、
   前記基材に対して前記接着層とは反対側に位置し、かつ、前記第１面の一部と対向する金属層と、を備え、
   前記接着層の形成材料は、第１の光硬化性樹脂と第２の光硬化性樹脂とを含み、
   前記接着層の中で、前記第１の光硬化性樹脂は、第１の架橋密度を有し、
   前記接着層の中で、前記第２の光硬化性樹脂は、前記第１の架橋密度よりも低い第２の架橋密度を有する
   液晶積層体。
2. 第１面と第２面とを有し、光透過性を有する基材と、
   前記第２面に位置する光硬化性樹脂製の接着層と、
   前記接着層のうち、前記基材に接する面とは反対側の面に位置する液晶層と、
   前記基材に対して前記接着層とは反対側に位置し、かつ、前記第１面の一部と対向する金属層と、を備え、
   前記接着層のうち、前記接着層の厚さ方向において、前記金属層と重なる部分が第１部分であり、前記金属層とは重ならない部分が第２部分であり、
   前記接着層の中で、前記第１部分における光硬化性樹脂の架橋密度が、前記第２部分における前記光硬化性樹脂の架橋密度よりも高い
   液晶積層体。
3. 前記基材と前記金属層との間に位置して、前記基材と前記金属層とに接するとともに、前記基材に接する面とは反対側の面の少なくとも一部に回折構造を有する回折層をさらに備える
   請求項１または２に記載の液晶積層体。
4. 前記液晶層の形成材料は、コレステリック液晶の状態を示す化合物であり、
   前記接着層の形成材料は、有機化合物を含み、
   前記有機化合物が、トルエン、メチルイソブチルケトン、および、イソプロピルアルコールから構成される群から選択されるいずれか１つである
   請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶積層体。
5. 第１面と第２面とを有し、光透過性を有する基材の第１面の一部と対向する金属層を形成することと、
   前記基材と液晶層との間に、前記基材と前記液晶層とに接するとともに、光硬化性樹脂を含む前駆層を位置させることと、
   前記前駆層に光を照射して前記前駆層を硬化させることによって、接着層を形成することと、を備え、
   前記接着層の形成材料は、第１の光硬化性樹脂と第２の光硬化性樹脂とを含み、
   前記接着層の中で、前記第１の光硬化性樹脂は、第１の架橋密度を有し、
   前記接着層の中で、前記第２の光硬化性樹脂は、前記第１の架橋密度よりも低い第２の架橋密度を有する
   液晶積層体の製造方法。
6. 第１面と第２面とを有し、光透過性を有する基材の第１面の一部と対向する金属層を形成することと、
   前記基材と液晶層との間に、前記基材と前記液晶層とに接するとともに、光硬化性樹脂を含む前駆層を位置させることと、
   前記前駆層に光を照射して前記前駆層を硬化させることによって、接着層を形成することと、を備え、
   前記接着層のうち、前記接着層の厚さ方向において、前記金属層と重なる部分が第１部分であり、前記金属層とは重ならない部分が第２部分であり、
   前記接着層の中で、前記第１部分における光硬化性樹脂の架橋密度が、前記第２部分における前記光硬化性樹脂の架橋密度よりも高い
   液晶積層体の製造方法。
7. 前記前駆層を硬化させることでは、前記前駆層に対して前記金属層とは反対側から、前記前駆層に向けて光を照射する
   請求項５または６に記載の液晶積層体の製造方法。