JP2743117B2 - 旋光性光学素子の製造法 - Google Patents
旋光性光学素子の製造法Info
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- JP2743117B2 JP2743117B2 JP2303804A JP30380490A JP2743117B2 JP 2743117 B2 JP2743117 B2 JP 2743117B2 JP 2303804 A JP2303804 A JP 2303804A JP 30380490 A JP30380490 A JP 30380490A JP 2743117 B2 JP2743117 B2 JP 2743117B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （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
野等で有用な新規旋光性光学素子の製造法に関し、特に
高効率、大面積で製造可能にして取り扱い容易な新規旋
光性光学素子の製造法に関する。
野等で有用な新規旋光性光学素子の製造法に関し、特に
高効率、大面積で製造可能にして取り扱い容易な新規旋
光性光学素子の製造法に関する。
（従来の技術） 偏光方向が光の伝搬に従って回転する性質は旋光性と
呼ばれ、この様な性質を示す物質は旋光性物質として知
られている。光学分野あるいは光エレクトロニクス分野
などでは、これらの旋光性物質を利用して直線偏光の方
位を回転させたり、楕円偏光の方位を回転させる目的で
旋光子と呼ばれる光学素子が用いられており、例えば1/
2波長板、旋光性結晶板、各種位相差板などが代表的な
ものである。これらは水晶などの旋光性結晶あるいは方
解石などの複屈折性結晶を研磨してつくられており、高
精度であるが製作に高度な技術を要し、コストも高くま
た大面積なものは製作不可能で、汎用用途に用いること
は難しい。一方低コストのものとしてはプラスチックシ
ートを延伸して作る各種位相差フィルムがある。これら
は大面積のものが製作可能であるが、精度が悪いという
問題点がある。また複屈折性結晶を用いるものおよび延
伸プラスチックシートを用いるものともに、原理的に高
効率で機能を発揮するのは定められた単一波長において
のみである。
呼ばれ、この様な性質を示す物質は旋光性物質として知
られている。光学分野あるいは光エレクトロニクス分野
などでは、これらの旋光性物質を利用して直線偏光の方
位を回転させたり、楕円偏光の方位を回転させる目的で
旋光子と呼ばれる光学素子が用いられており、例えば1/
2波長板、旋光性結晶板、各種位相差板などが代表的な
ものである。これらは水晶などの旋光性結晶あるいは方
解石などの複屈折性結晶を研磨してつくられており、高
精度であるが製作に高度な技術を要し、コストも高くま
た大面積なものは製作不可能で、汎用用途に用いること
は難しい。一方低コストのものとしてはプラスチックシ
ートを延伸して作る各種位相差フィルムがある。これら
は大面積のものが製作可能であるが、精度が悪いという
問題点がある。また複屈折性結晶を用いるものおよび延
伸プラスチックシートを用いるものともに、原理的に高
効率で機能を発揮するのは定められた単一波長において
のみである。
ディスプレイ分野、光エレクトロニクス分野、光学分
野において、高精度、大面積化が可能でかつすべての波
長に対応できる旋光性光学素子が得られるならばその有
用性ははかりしれない。
野において、高精度、大面積化が可能でかつすべての波
長に対応できる旋光性光学素子が得られるならばその有
用性ははかりしれない。
これらの要件を満たすものとして、本発明者らはガラ
ス、ポリマーフィルムなどをベースとする透光性配向基
板上にねじれネマチック液晶構造を固定化せしめた旋光
性光学素子を見いだし先に提案した（特願平2-126962
号）。この発明は１枚の高分子液晶の薄膜に高度な旋光
性を具備せしめた画期的なものであったが、高分子液晶
を配向さすために用いる配向基板と一体化した形で用い
るものであった。世の中のすべての分野における軽量
化、薄型化の流れの中で、より汎用性を高めるために
は、配向基板を除いて高分子液晶の薄膜単体で用いるこ
とができれば、その工業的価値は一層増大するものと期
待された。
ス、ポリマーフィルムなどをベースとする透光性配向基
板上にねじれネマチック液晶構造を固定化せしめた旋光
性光学素子を見いだし先に提案した（特願平2-126962
号）。この発明は１枚の高分子液晶の薄膜に高度な旋光
性を具備せしめた画期的なものであったが、高分子液晶
を配向さすために用いる配向基板と一体化した形で用い
るものであった。世の中のすべての分野における軽量
化、薄型化の流れの中で、より汎用性を高めるために
は、配向基板を除いて高分子液晶の薄膜単体で用いるこ
とができれば、その工業的価値は一層増大するものと期
待された。
（発明が解決しようとする課題） 本発明者らは配向基板一体型でなく高分子液晶薄膜単
体のみを使用する方法について鋭意検討した結果、配向
基板上に形成された高分子液晶より成る旋光層だけを、
他の基板上あるいは旋光子を用いる他の装置、デバイス
上に転写することによって、従来品では不可能であった
高精度で大面積化が可能で、かつそのねじれ構造の旋光
性によりすべての波長に対応できる汎用性の高い旋光性
光学素子を製造できることを見いだし本発明を完成し
た。
体のみを使用する方法について鋭意検討した結果、配向
基板上に形成された高分子液晶より成る旋光層だけを、
他の基板上あるいは旋光子を用いる他の装置、デバイス
上に転写することによって、従来品では不可能であった
高精度で大面積化が可能で、かつそのねじれ構造の旋光
性によりすべての波長に対応できる汎用性の高い旋光性
光学素子を製造できることを見いだし本発明を完成し
た。
（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は、配向基板上に形成された液晶性
高分子より成る旋光性を有する層を、透光性基板上に転
写することを特徴とする旋光性光学素子の製造法に関す
る。
高分子より成る旋光性を有する層を、透光性基板上に転
写することを特徴とする旋光性光学素子の製造法に関す
る。
本発明の方法で製造される旋光性光学素子は、均一で
モノドメインなねじれネマチック配向性を示し、かつそ
の配向状態を容易に固定化できる液晶性高分子を、配向
膜上で熱処理し、均一、モノドメインなねじれネマチッ
ク構造を形成させたのち冷却することによって、液晶状
態における配向を損なうことなく固定化して製造される
ものである。
モノドメインなねじれネマチック配向性を示し、かつそ
の配向状態を容易に固定化できる液晶性高分子を、配向
膜上で熱処理し、均一、モノドメインなねじれネマチッ
ク構造を形成させたのち冷却することによって、液晶状
態における配向を損なうことなく固定化して製造される
ものである。
ベースとなる液晶性高分子は、以下のような性質を有
することが必須である。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、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液晶性高分子
は、界面効果による良好な配向性を有するばかりでな
く、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。
することが必須である。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、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液晶性高分子
は、界面効果による良好な配向性を有するばかりでな
く、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。
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。
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。
用いられるポリマーとしては、液晶状態ではねじれネ
マチック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態となる
ものはすべて使用でき、例えば光学活性なポリエステ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミ
ドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるいはポリアクリレー
ト、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシロキ
サンなどの側鎖型液晶ポリマーなどを例示することがで
きる。また光学活性でないポリエステル、ポリアミド、
ポリカーボネート、ポリエステルイミドなどの主鎖型液
晶ポリマー、あるいはポリアクリレート、ポリメタクリ
レート、ポリマロネート、ポリシロキサンなどの側鎖型
液晶ポリマーなどに、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。これらの例とし
ては、 （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。
マチック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態となる
ものはすべて使用でき、例えば光学活性なポリエステ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミ
ドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるいはポリアクリレー
ト、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシロキ
サンなどの側鎖型液晶ポリマーなどを例示することがで
きる。また光学活性でないポリエステル、ポリアミド、
ポリカーボネート、ポリエステルイミドなどの主鎖型液
晶ポリマー、あるいはポリアクリレート、ポリメタクリ
レート、ポリマロネート、ポリシロキサンなどの側鎖型
液晶ポリマーなどに、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。これらの例とし
ては、 （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。
本発明で用い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。
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。
族および脂肪族のジオールを挙げることができる。
−０−(CH2)n−０− （ｎは２から12の整数を表わす） −０−CH2CH2−０−、−0(CH2)40−、 −0(CH2)60−、 などが好ましく用いられる。
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。
することができる。
なかでも、 などが好ましい。
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。
な単位を例示することができる。
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。
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。
の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー。
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。
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。
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。
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。
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。また溶液重合法を
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。
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。また溶液重合法を
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。
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。
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。
コレステロール誘導体、など。
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。
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。
の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 0(CH2)n0 （ｎ＝２〜12）の構造単位から構成さ
れるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 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。
れるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 の構造単位から構成されるポリマー、 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。
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。
本発明の旋光性光学素子はまた、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、ポリカーボネート、ポリエス
テルイミドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるいはポリア
クリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサンなど
の側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） 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）混合溶媒中、3
0℃で測定した対数粘度が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0.0
5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。
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、ポリカーボネート、ポリエス
テルイミドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるいはポリア
クリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサンなど
の側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） 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）混合溶媒中、3
0℃で測定した対数粘度が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0.0
5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。
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、 Ch;コレステリル基、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） 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） で示されるポリマー（m/n＝通常99.9/0.1〜70/30、好ま
しくは99.5/0.5〜90/10、さらに好ましくは99/1〜95/
5、ｐ、q;2〜20の整数） で示されるポリマー（m/n＝通常99.9/0.1〜70/30、好ま
しくは99.5/0.5〜90/10、さらに好ましくは99/1〜95/
5、ｐ、q;2〜20の整数） 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） で示されるポリマー（m/n＝0.5/99.5〜10/90、好ましく
は1/99〜5/95） で示されるポリマー（m/n＝0.5/99.5〜10/90、好ましく
は1/99〜5/95） で示されるポリマー（Ｋ＝ｌ＋ｍ＋n,K/n＝99.5/0.5〜9
0/10、好ましくは、99/1〜95/5、l/m＝5/95〜95/55） で示されるポリマー（Ｋ＝ｌ＋ｍ＋n,K/n＝99.5/0.5〜9
0/10、好ましくは、99/1〜95/5、l/m＝5/95〜95/55） 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） （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、ｍ＝Ｋ＋ｌ、K/l＝80/20〜20/
80） 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。
しては、具体的には、 Ch;コレステリル基、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） 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） で示されるポリマー（m/n＝通常99.9/0.1〜70/30、好ま
しくは99.5/0.5〜90/10、さらに好ましくは99/1〜95/
5、ｐ、q;2〜20の整数） で示されるポリマー（m/n＝通常99.9/0.1〜70/30、好ま
しくは99.5/0.5〜90/10、さらに好ましくは99/1〜95/
5、ｐ、q;2〜20の整数） 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） で示されるポリマー（m/n＝0.5/99.5〜10/90、好ましく
は1/99〜5/95） で示されるポリマー（m/n＝0.5/99.5〜10/90、好ましく
は1/99〜5/95） で示されるポリマー（Ｋ＝ｌ＋ｍ＋n,K/n＝99.5/0.5〜9
0/10、好ましくは、99/1〜95/5、l/m＝5/95〜95/55） で示されるポリマー（Ｋ＝ｌ＋ｍ＋n,K/n＝99.5/0.5〜9
0/10、好ましくは、99/1〜95/5、l/m＝5/95〜95/55） 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） （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、ｍ＝Ｋ＋ｌ、K/l＝80/20〜20/
80） 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。
本発明で用いられる配向基板としては、液晶性高分子
を配向させる能力、所定の耐熱性、耐溶剤性を有し、か
つ旋光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、用いる液晶性高分子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、ガラスなどのフィルム状、シート状あるいは板状
の基板の上に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
などを有する配向基板が挙げられる。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ラビンクした
ポリイミド膜、ラビングしたポリビニルアルコール膜な
どを有する配向基板も挙げられる。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
ままで配向基板となりうる。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。
を配向させる能力、所定の耐熱性、耐溶剤性を有し、か
つ旋光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、用いる液晶性高分子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、ガラスなどのフィルム状、シート状あるいは板状
の基板の上に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
などを有する配向基板が挙げられる。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ラビンクした
ポリイミド膜、ラビングしたポリビニルアルコール膜な
どを有する配向基板も挙げられる。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
ままで配向基板となりうる。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。
転写の工程における作業性からは柔軟性の高い配向基
板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
基板が特に好ましい。
板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
基板が特に好ましい。
これらの配向基板上に液晶性高分子を塗布、乾燥、熱
処理し、均一でモノドメインなねじれネマチック構造を
形成させたのち冷却して、液晶状態における配向を損な
うことなく固定化することにより本発明の旋光子を製造
する。
処理し、均一でモノドメインなねじれネマチック構造を
形成させたのち冷却して、液晶状態における配向を損な
うことなく固定化することにより本発明の旋光子を製造
する。
まず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30％の範囲である。この溶液を次に配向基板上に塗
布する。
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30％の範囲である。この溶液を次に配向基板上に塗
布する。
塗布の方法としては、スピンコート法、ロールコート
法、プリント法、浸積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ねじれネマチック配向を完成させ
る。界面効果による配向を助ける意味でポリマーの粘性
は低いほうが良く、したがって温度は高いほうが好まし
いが、あまり温度が高いとコストの増大と作業性の悪化
を招き好ましくない。またポリマーの種類によっては、
ねじれネマチック相より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。以上のよ
うに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1
00℃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を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。本発明の高分子液晶を用い
てこれらの処理を行うことによって、まず液晶状態で配
向基板上全面にわたって均一なねじれネマチック配向を
得ることができる。この時のねじれ角あるいはねじれの
方向は、ポリマー中の光学活性単位の比率あるいは混合
する光学活性化合物の量を調節することによって調節す
ることができる。
法、プリント法、浸積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ねじれネマチック配向を完成させ
る。界面効果による配向を助ける意味でポリマーの粘性
は低いほうが良く、したがって温度は高いほうが好まし
いが、あまり温度が高いとコストの増大と作業性の悪化
を招き好ましくない。またポリマーの種類によっては、
ねじれネマチック相より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。以上のよ
うに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1
00℃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を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。本発明の高分子液晶を用い
てこれらの処理を行うことによって、まず液晶状態で配
向基板上全面にわたって均一なねじれネマチック配向を
得ることができる。この時のねじれ角あるいはねじれの
方向は、ポリマー中の光学活性単位の比率あるいは混合
する光学活性化合物の量を調節することによって調節す
ることができる。
こうして得られた配向状態を、次に該液晶性高分子の
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、完全にねじれネマチック配向を固定化でき
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、冷水などの強制冷
却を行っても良い。
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、完全にねじれネマチック配向を固定化でき
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、冷水などの強制冷
却を行っても良い。
固定化後の高分子液晶層の膜厚は、高分子液晶層がね
じれネマチック構造に基づく光導波路として機能する範
囲であれば特に制限はない。この範囲（特に下限）は一
般にモーガンリミットとして知られており、モーガンリ
ミットは光の波長によって異なる。例えばディスプレイ
用途などの可視光が重要である分野においては、モーガ
ンリミットはリターデーション値（複屈折と膜厚の積、
Δｎ×ｄ）で約２μｍ以上であり、高分子液晶自身の複
屈折が1.0を越えることがないと考えれば、固定化後の
膜厚は２μｍ以上であることが好ましく、特に３μｍを
越える値であることが好ましい。２μｍ以上の膜厚であ
ればきわめて厳密な旋光性が得られる。ただし多少精度
が落ちても良い用途においては２μｍ以下の膜厚であっ
ても十分使用可能で、その場合は0.5μｍ以上であるこ
とが好ましい。膜厚の上限は特に制限はないが、あまり
厚くなると配向膜の規制力が弱まり好ましくない。その
意味で1000μｍまでの範囲が好ましく、特に500μｍま
での範囲が好ましい。
じれネマチック構造に基づく光導波路として機能する範
囲であれば特に制限はない。この範囲（特に下限）は一
般にモーガンリミットとして知られており、モーガンリ
ミットは光の波長によって異なる。例えばディスプレイ
用途などの可視光が重要である分野においては、モーガ
ンリミットはリターデーション値（複屈折と膜厚の積、
Δｎ×ｄ）で約２μｍ以上であり、高分子液晶自身の複
屈折が1.0を越えることがないと考えれば、固定化後の
膜厚は２μｍ以上であることが好ましく、特に３μｍを
越える値であることが好ましい。２μｍ以上の膜厚であ
ればきわめて厳密な旋光性が得られる。ただし多少精度
が落ちても良い用途においては２μｍ以下の膜厚であっ
ても十分使用可能で、その場合は0.5μｍ以上であるこ
とが好ましい。膜厚の上限は特に制限はないが、あまり
厚くなると配向膜の規制力が弱まり好ましくない。その
意味で1000μｍまでの範囲が好ましく、特に500μｍま
での範囲が好ましい。
偏光の方位の回転角および回転方向を決める高分子液
晶相のねじれ角あるいはねじれの方向は、前述したよう
にポリマー中の光学活性単位の比率あるいは混合する光
学活性化合物の量を調節することによって調節すること
ができる。自身が光学活性なポリマーの場合、光学活性
単位の比率は0.1から50モル％の範囲が好ましく、特に
0.5から30モル％の範囲が好ましい。また光学不活性な
ポリマーと光学活性な化合物との混合物の場合は、0.1
から50wt％の範囲が好ましく、特に0.5から30wt％の範
囲が好ましい。これらの量により偏光の方位の回転角を
０°より大きく180°までの任意の値に調節できる。
晶相のねじれ角あるいはねじれの方向は、前述したよう
にポリマー中の光学活性単位の比率あるいは混合する光
学活性化合物の量を調節することによって調節すること
ができる。自身が光学活性なポリマーの場合、光学活性
単位の比率は0.1から50モル％の範囲が好ましく、特に
0.5から30モル％の範囲が好ましい。また光学不活性な
ポリマーと光学活性な化合物との混合物の場合は、0.1
から50wt％の範囲が好ましく、特に0.5から30wt％の範
囲が好ましい。これらの量により偏光の方位の回転角を
０°より大きく180°までの任意の値に調節できる。
以上のようにして配向基板上に本発明の旋光性光学素
子の層を有するフィルムが得られる。次に透光性基板上
への転写の方法について説明する。まずこのフィルムの
液晶性高分子層（旋光層）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
と旋光層の界面で旋光層を剥離し、旋光層のみを他の透
光性基板上に転写する。
子の層を有するフィルムが得られる。次に透光性基板上
への転写の方法について説明する。まずこのフィルムの
液晶性高分子層（旋光層）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
と旋光層の界面で旋光層を剥離し、旋光層のみを他の透
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、
そのような使用方法が最も本発明の旋光子の特徴を活か
せる。
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、
そのような使用方法が最も本発明の旋光子の特徴を活か
せる。
透光性基板と旋光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。さらに詳しくは、剥離の方法として、ロ
ールなどを用いて機械的に剥離する方法、構成材料すべ
てに対する貧溶媒に浸漬したのち機械的に剥離する方
法、貧溶媒中で超音波を当てて剥離する方法、配向基板
と補償層との熱膨張係数の差を利用して温度変化を与え
て剥離する方法、配向基板そのものまたは配向基板上の
配向膜を溶解除去する方法などを例示することができ
る。剥離性は用いる液晶性高分子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。
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。さらに詳しくは、剥離の方法として、ロ
ールなどを用いて機械的に剥離する方法、構成材料すべ
てに対する貧溶媒に浸漬したのち機械的に剥離する方
法、貧溶媒中で超音波を当てて剥離する方法、配向基板
と補償層との熱膨張係数の差を利用して温度変化を与え
て剥離する方法、配向基板そのものまたは配向基板上の
配向膜を溶解除去する方法などを例示することができ
る。剥離性は用いる液晶性高分子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。
この様にして転写された旋光層を保護するために、透
明プラスチックの保護層を設けてもよいし、適当なオー
バーコート剤を用いてもよい。
明プラスチックの保護層を設けてもよいし、適当なオー
バーコート剤を用いてもよい。
以上のようにして製造される本発明の旋光性光学素子
は、ねじれネマチック構造の固定化が完全にできるため
旋光子としての精度は極めてたかく、また容易に大面積
のものが製造できる。転写される側の透光性基板の種類
を自由に選べるため、基板の選択の幅が増し、さらに転
写という簡単な手段で各種デバイスへの組み込みも容易
にでき光学系の軽量化、薄型化、あるいは製造コストの
低下に役立ち、各種表示素子、プロジェクション型液晶
表示素子などの性能向上、コントラストの改良、明るさ
の向上などに寄与し、さらにCRTフィルターなどにも好
適に用いることができ、きわめて工業的価値の高いもの
である。
は、ねじれネマチック構造の固定化が完全にできるため
旋光子としての精度は極めてたかく、また容易に大面積
のものが製造できる。転写される側の透光性基板の種類
を自由に選べるため、基板の選択の幅が増し、さらに転
写という簡単な手段で各種デバイスへの組み込みも容易
にでき光学系の軽量化、薄型化、あるいは製造コストの
低下に役立ち、各種表示素子、プロジェクション型液晶
表示素子などの性能向上、コントラストの改良、明るさ
の向上などに寄与し、さらにCRTフィルターなどにも好
適に用いることができ、きわめて工業的価値の高いもの
である。
（実施例） 実施例１ 上式で示した混合ポリマーの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の大きさで厚さが100μｍ
の直接ラビング処理したポリフェニレンサルファイド
（PPS）フィルム板上に、スクリーン印刷機を用いてキ
ャストしたのち乾燥し、200℃×30分熱処理を行い、次
に冷却して固定化した。この高分子液晶層の上にアクリ
ル系の光学用接着剤を用いて、同じサイズの厚さ100μ
ｍのポリエーテルスルホン（PES）フィルムを貼付けて
接着した。次に配向基板として用いたPPSフィルムを静
かに剥がし、高分子液晶層をPESフィルム上に転写し
た。この高分子液晶から成る旋光層の膜厚は8.8μｍ、
ねじれ角は90°、Δｎ・ｄは2.1μｍであった。こうし
て転写により作製した旋光子を、下側偏光板の透過軸方
向と旋光子の下側偏光板に接する旋光層の面の分子配向
方向のなす角度が０°、下偏光板と上偏光板の透過軸の
なす角度が90°になるように３層に配置した。
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の大きさで厚さが100μｍ
の直接ラビング処理したポリフェニレンサルファイド
（PPS）フィルム板上に、スクリーン印刷機を用いてキ
ャストしたのち乾燥し、200℃×30分熱処理を行い、次
に冷却して固定化した。この高分子液晶層の上にアクリ
ル系の光学用接着剤を用いて、同じサイズの厚さ100μ
ｍのポリエーテルスルホン（PES）フィルムを貼付けて
接着した。次に配向基板として用いたPPSフィルムを静
かに剥がし、高分子液晶層をPESフィルム上に転写し
た。この高分子液晶から成る旋光層の膜厚は8.8μｍ、
ねじれ角は90°、Δｎ・ｄは2.1μｍであった。こうし
て転写により作製した旋光子を、下側偏光板の透過軸方
向と旋光子の下側偏光板に接する旋光層の面の分子配向
方向のなす角度が０°、下偏光板と上偏光板の透過軸の
なす角度が90°になるように３層に配置した。
次に下偏光板側から白色光を入射し上偏光板から出射
してくる透過光の透過スペクトルを測定した。２枚の偏
光板を偏光軸が平行になるよう配置し、その間に100μ
のPESフィルムをはさみ、偏光板面に白色光を入射した
ときの透過光量をリファレンスとして求めた透過率は図
１に示すようにほぼ100％であり、本実施例の旋光子は
入射した直線偏光の方位を全波長域において高精度で90
°回転させていることが分かった。
してくる透過光の透過スペクトルを測定した。２枚の偏
光板を偏光軸が平行になるよう配置し、その間に100μ
のPESフィルムをはさみ、偏光板面に白色光を入射した
ときの透過光量をリファレンスとして求めた透過率は図
１に示すようにほぼ100％であり、本実施例の旋光子は
入射した直線偏光の方位を全波長域において高精度で90
°回転させていることが分かった。
実施例２ 上式で示した混合ポリマーの20wt％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のサイズで厚さが50μｍの
直接ラビング処理したポリエーテルエーテルケトン（PE
EK）フィルム上に、グラビアロールコーターを使用して
塗布したのち乾燥し、さらに180℃×20分熱処理を行
い、次に冷却して固定化した。この高分子液晶層（旋光
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のトリアセチルセルロース（TAC）フィ
ルムを貼付けて接着した。次に配向基板として用いたPE
EKフィルムを静かに剥がし、旋光層をTACフィルム上に
転写した。
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のサイズで厚さが50μｍの
直接ラビング処理したポリエーテルエーテルケトン（PE
EK）フィルム上に、グラビアロールコーターを使用して
塗布したのち乾燥し、さらに180℃×20分熱処理を行
い、次に冷却して固定化した。この高分子液晶層（旋光
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のトリアセチルセルロース（TAC）フィ
ルムを貼付けて接着した。次に配向基板として用いたPE
EKフィルムを静かに剥がし、旋光層をTACフィルム上に
転写した。
この転写された旋光層の膜厚は8.6μｍ、ねじれ角は8
8°、Δｎ・ｄは2.0μｍであった。この旋光子を、下側
偏光板の透過軸方向と下側偏光板に接する面の旋光層の
分子配向軸方向のなす角度が０°、下側偏光板と上側偏
光板のなす角度が90°に成るように２枚の偏光板の間に
はさみ、下偏光板側から白色光を入射した。２枚の偏光
板を偏光軸が平行になるように配置し、その間に厚さ50
μｍのTACフィルムをはさみ、偏光板面に白色光を入射
したときの透過光量をリファレンスとして求めた透過率
は、図２に示したようにほぼ100％であり、本実施例の
旋光子は入射した直線偏光の方位を調べた全波長域で90
°回転させていることが分かった。
8°、Δｎ・ｄは2.0μｍであった。この旋光子を、下側
偏光板の透過軸方向と下側偏光板に接する面の旋光層の
分子配向軸方向のなす角度が０°、下側偏光板と上側偏
光板のなす角度が90°に成るように２枚の偏光板の間に
はさみ、下偏光板側から白色光を入射した。２枚の偏光
板を偏光軸が平行になるように配置し、その間に厚さ50
μｍのTACフィルムをはさみ、偏光板面に白色光を入射
したときの透過光量をリファレンスとして求めた透過率
は、図２に示したようにほぼ100％であり、本実施例の
旋光子は入射した直線偏光の方位を調べた全波長域で90
°回転させていることが分かった。
実施例３ 上式のポリマーを20wt％含むジメチルホルムアミド溶
液を用いて、15cm×23cmのサイズで厚さが100μｍのラ
ビング処理したポリイミド層を有する２軸延伸ポリエチ
レンテレフタレート（PET）フィルム上に、グラビアロ
ールコーターを用いて塗布し乾燥したのち、100℃×15
分熱処理を行い、次に冷却した。得られた高分子液晶層
（旋光層）の膜厚は20μｍ、ねじれ角は70°、Δｎ・ｄ
は3.1μｍであった。この旋光層の面と同サイズで厚さ
1.1mmのガラス面とを粘着剤を用いて貼付け２時間放置
したのち、配向基板のPETフィルムのみを静かに剥が
し、旋光層をガラス板上に転写した。
液を用いて、15cm×23cmのサイズで厚さが100μｍのラ
ビング処理したポリイミド層を有する２軸延伸ポリエチ
レンテレフタレート（PET）フィルム上に、グラビアロ
ールコーターを用いて塗布し乾燥したのち、100℃×15
分熱処理を行い、次に冷却した。得られた高分子液晶層
（旋光層）の膜厚は20μｍ、ねじれ角は70°、Δｎ・ｄ
は3.1μｍであった。この旋光層の面と同サイズで厚さ
1.1mmのガラス面とを粘着剤を用いて貼付け２時間放置
したのち、配向基板のPETフィルムのみを静かに剥が
し、旋光層をガラス板上に転写した。
こうして得られた旋光子を、下側偏光板の透過軸方向
と下側偏光板に接する面の旋光層の分子配向軸方向のな
す角度が０°、下側偏光板と上側偏光板のなす角度が70
°に成るように２枚の偏光板の間にはさみ、下偏光板側
から白色光を入射した。２枚の偏光板を偏光軸が平行に
なるように配置し、その間に厚さ1.1mmのガラス板をは
さみ、偏光板面に白色光を入射したときの透過光量をリ
ファレンスとして求めた透過率はほぼ100％であり、本
実施例の旋光子は入射した直線偏光の方位を調べた全波
長域で70°回転させていることが分かった。
と下側偏光板に接する面の旋光層の分子配向軸方向のな
す角度が０°、下側偏光板と上側偏光板のなす角度が70
°に成るように２枚の偏光板の間にはさみ、下偏光板側
から白色光を入射した。２枚の偏光板を偏光軸が平行に
なるように配置し、その間に厚さ1.1mmのガラス板をは
さみ、偏光板面に白色光を入射したときの透過光量をリ
ファレンスとして求めた透過率はほぼ100％であり、本
実施例の旋光子は入射した直線偏光の方位を調べた全波
長域で70°回転させていることが分かった。
実施例４ 上式のポリマーを18wt％含むテトラクロロエタン溶液
を用いて、15cm×23cmのサイズで厚さが100μｍの直接
ラビングしたPEEKフィルム上に、グラビアロールコータ
ーを用いて塗布し乾燥したのち、200℃×25分熱処理を
行い、次に冷却した。得られた高分子液晶層（旋光層）
の膜厚は5.3μｍ、ねじれ角は55°、Δｎ・ｄは1.1μｍ
であった。この旋光層の面と同サイズで厚さ1.1mmのガ
ラス面とを粘着剤を用いて貼付け２時間放置したのち、
配向基板のPEEKフィルムのみを静かに剥がし、旋光層を
ガラス板上に転写した。
を用いて、15cm×23cmのサイズで厚さが100μｍの直接
ラビングしたPEEKフィルム上に、グラビアロールコータ
ーを用いて塗布し乾燥したのち、200℃×25分熱処理を
行い、次に冷却した。得られた高分子液晶層（旋光層）
の膜厚は5.3μｍ、ねじれ角は55°、Δｎ・ｄは1.1μｍ
であった。この旋光層の面と同サイズで厚さ1.1mmのガ
ラス面とを粘着剤を用いて貼付け２時間放置したのち、
配向基板のPEEKフィルムのみを静かに剥がし、旋光層を
ガラス板上に転写した。
こうして得られた旋光子を、下側偏光板の透過軸方向
と下側偏光板に接する面の旋光層の分子配向軸方向のな
す角度が０°、下側偏光板と上側偏光板のなす角度が55
°に成るように２枚の偏光板の間にはさみ、下偏光板側
から白色光を入射した。２枚の偏光板を偏光軸が平行に
なるように配置し、その間に厚さ1.1mmのガラス板をは
さみ、偏光板面に白色光を入射したときの透過光量をリ
ファレンスとして求めた透過率は、95％以上であり、本
実施例の旋光子は入射した直線偏光の方位を調べた全波
長域で55°回転させていることが分かった。
と下側偏光板に接する面の旋光層の分子配向軸方向のな
す角度が０°、下側偏光板と上側偏光板のなす角度が55
°に成るように２枚の偏光板の間にはさみ、下偏光板側
から白色光を入射した。２枚の偏光板を偏光軸が平行に
なるように配置し、その間に厚さ1.1mmのガラス板をは
さみ、偏光板面に白色光を入射したときの透過光量をリ
ファレンスとして求めた透過率は、95％以上であり、本
実施例の旋光子は入射した直線偏光の方位を調べた全波
長域で55°回転させていることが分かった。
（発明の効果） 本発明の製造法で得られる旋光性光学素子はねじれネ
マチック液晶構造を完全に固定化して製作されるため
に、すべての波長において高精度な旋光性を示し、偏光
の方位の回転角を自在に設定でき、かつ大面積化が容易
である。さらに旋光層のみを他の基板上に転写できるた
め、基板の選択の幅が広く他の光学系への組み込みが極
めて容易で、製造コストの低下、軽量化、薄型化に役立
ち、各種表示素子、光学、光エレクトロニクスなどの分
野において工業的価値が高い。
マチック液晶構造を完全に固定化して製作されるため
に、すべての波長において高精度な旋光性を示し、偏光
の方位の回転角を自在に設定でき、かつ大面積化が容易
である。さらに旋光層のみを他の基板上に転写できるた
め、基板の選択の幅が広く他の光学系への組み込みが極
めて容易で、製造コストの低下、軽量化、薄型化に役立
ち、各種表示素子、光学、光エレクトロニクスなどの分
野において工業的価値が高い。
第１図は本発明の実施例１の旋光性光学素子の転写後の
旋光能を示す図である。 第２図は本発明の実施例２の旋光性光学素子の転写後の
旋光能を示す図である。
旋光能を示す図である。 第２図は本発明の実施例２の旋光性光学素子の転写後の
旋光能を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−102204（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−140921（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−227124（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−291631（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−168613（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】配向基板上に形成された液晶性高分子より
成る旋光性を有する層を、透光性基板上に転写すること
を特徴とする旋光性光学素子の製造法。 - 【請求項２】液晶性高分子が液晶状態ではねじれネマチ
ック配向し、液晶転移点以下の温度ではガラス状態とな
る液晶性高分子であることを特徴とする請求項第１項記
載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303804A JP2743117B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 旋光性光学素子の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2303804A JP2743117B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 旋光性光学素子の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04177216A JPH04177216A (ja) | 1992-06-24 |
| JP2743117B2 true JP2743117B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=17925502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2303804A Expired - Lifetime JP2743117B2 (ja) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | 旋光性光学素子の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743117B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000171633A (ja) * | 1998-12-08 | 2000-06-23 | Ricoh Co Ltd | 偏光変換素子及び該偏光変換素子を用いた表示装置 |
| JP4626026B2 (ja) * | 2000-07-28 | 2011-02-02 | 旭硝子株式会社 | 光ヘッド装置 |
| JP4740091B2 (ja) * | 2006-11-07 | 2011-08-03 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 潜像形成フィルム、潜像識別キット及び潜像識別方法 |
| JP5274929B2 (ja) * | 2008-08-05 | 2013-08-28 | 日東電工株式会社 | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
| JP5274928B2 (ja) * | 2008-08-05 | 2013-08-28 | 日東電工株式会社 | 液晶パネル及び液晶表示装置 |
-
1990
- 1990-11-13 JP JP2303804A patent/JP2743117B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04177216A (ja) | 1992-06-24 |
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