JP4327811B2 - 液晶性フィルム - Google Patents
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Description
本発明者等は、液晶分子の配向状態を精密に制御することでコレステリック液晶層およびカイラルスメクチックC液晶層中に拡散効果の高い領域を形成することに成功した。さらに詳しくは、液晶相における螺旋軸方位が、膜厚方向に一様に平行ではない(即ち膜厚方向に平行でない部分を有する)コレステリック配向およびカイラルスメクチックC配向を形成することにより、鏡面反射を抑制し、視認性に優れた光拡散性コレステリック液晶性フィルムおよびカイラルスメクチックC液晶性フィルムを得ることに成功した。
まず本発明のコレステリックおよびカイラルスメクチックC液晶性フィルムについてコレステリック液晶性フィルムを例に説明する。
本発明のコレステリック液晶フィルムの一態様としては、上記のような指紋状組織を有し、かつオイリーストリークを形成した層を有するフィルムが挙げられる。当該フィルムについてさらに詳細に説明する。
配向膜上にコレステリック液晶性高分子を塗布する手段としては、溶融塗布、溶液塗布が挙げられるが、プロセス上溶液塗布が望ましい。
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(即ち処理の温度と時間を制限して熱処理して)指紋状組織を有し、かつオイリーストリーク形成層を有するコレステリック配向を完成させる。こうして得られたコレステリック配向を、コレステリック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り当該配向を損なうことなく固定化することができる。
本発明のこの液晶性フィルムは、螺旋軸方が膜厚方向に一様に平行ではなく、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔でない。このような液晶性フィルムの一例としては、通常のコレステリック配向またはカイラルスメクチックC配向における螺旋軸構造を疑似層構造とみなしたとき、当該層構造が規則的に湾曲、屈曲したような状態に配向したものが挙げられるが、本発明はこれに限られるものではなく、またこのような構造を形成するための手段も特に制限されない。
このようにして得られた液晶性フィルムの液晶高分子面には、液晶面を保護するためのオーバーコート層を形成することもできる。オーバーコート層は、特に制限されるものではないが、例えば硬化後光学的に等方性を示す接着剤等を用いることができる。オーバーコート層に接着剤を用いる場合、液晶性フィルムの液晶面を再剥離性基板の接着剤を介して接着し、接着剤硬化後、再剥離性基板を剥離することによりオーバーコート層を形成することができる。
以下に実施例を述べるが、本発明の液晶性フィルムはこれらに限定されるものではない。
ガラス転移温度が80℃のR体光学活性を有する下記の組成式をもつ液晶性ポリエステル組成物をラビングポリイミド層を有するトリアセチルセルロースフィルム上にスピンコート法で成膜し、150℃で10分間熱処理したところ、緑色の鏡面反射を呈するモノドメインなフィルムが得られた。偏光顕微鏡観察およびフィルム断面のTEM観察(図2)から、コレステリック液晶層の均一な螺旋ピッチが確認できた。同フィルムを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570にて透過スペクトル測定したところ、中心波長λsが約550nm、選択反射波長帯域幅Δλが約90nmの選択反射を示すコレステリック液晶層が形成されていることが確認された。
ガラス転移温度が77℃のS体光学活性を有する下記の組成式をもつ液晶性ポリエステル組成物をトリアセチルセルロースフィルム上にスピンコート法で成膜し、145℃で10分間熱処理したところ、黄色の鏡面反射を呈するモノドメインなフィルムが得られた。偏光顕微鏡観察およびフィルム断面のTEM観察から、コレステリック液晶層の均一な螺旋ピッチが確認できた。同フィルムを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570にて透過スペクトルを測定したところ、中心波長λsが約590nm、選択反射波長帯域幅Δλが約110nmの選択反射を示すコレステリック液晶層が形成されていることが確認された。
ガラス転移温度が77℃のR体光学活性を有する下記の組成式をもつ液晶性ポリエステル組成物をラビングポリイミド層を有するトリアセチルセルロースフィルム上にスピンコート法で成膜し、130℃5分間熱処理したところ、青色の鏡面反射を呈するフィルムが得られた。偏光顕微鏡観察およびフィルム断面のTEM観察から、カイラルスメクチックC相における螺旋軸方位が、膜厚方向に一様に平行で、螺旋ピッチも膜厚方向に一様に等間隔であることが確認できた。同フィルムを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570にて透過スペクトル測定したところ、中心波長λsが約500nm、選択反射波長帯域幅Δλが約90nmの選択反射が確認された。さらに、サンプルを30°傾斜させた場合の透過スペクトルを測定したところ、中心波長Δλが約920nmのところにフルピッチバンドに相当する選択反射が確認されたことから、カイラルスメクチックC液晶相が形成されていることが確認された。
以上のことにより当該液晶性フィルムによって、右円偏光の回折光が得られることが判明した。
以上のことから、上記の如くとして得られた液晶性フィルムから右円偏光の回折光が得られることが判明した。
ガラス転移温度が120℃のR体光学活性化合物を含有する液晶性ポリエステル組成物をラビングポリイミド層を有するトリアセテートフィルム上にスピンコート法で成膜し、150℃5分間熱処理したところ、金色の鏡面反射を呈するフィルムが得られた。偏光顕微鏡観察およびフィルム断面のTEM観察から、コレステリック相における螺旋軸方位が、膜厚方向に一様に平行で、螺旋ピッチも膜厚方向に一様に等間隔であることが確認できた。同フィルムを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570にて透過スペクトル測定したところ、中心波長λsが約600nm、選択反射波長帯域幅Δλが約100nmの選択反射を示すコレステリック液晶層が形成されていることが確認された。
R体光学活性な基を有するアクリル系コレステリック液晶性化合物をラビングポリイミド層を有するポリエチレンナフタレートフィルム上にスピンコート法で成膜し、140℃5分間熱処理したところ、金色の鏡面反射を呈するフィルムが得られた。このフィルムを窒素雰囲気下で紫外線照射することにより架橋したところ、ガラス転移温度の150℃のコレステリック配向を保持したフィルムが得られた。偏光顕微鏡観察およびフィルム断面のTEM観察から、コレステリック相における螺旋軸方位が、膜厚方向に一様に平行で、螺旋ピッチも膜厚方向に一様に等間隔であることが確認できた。同フィルムを日本分光(株)製紫外可視近赤外分光光度計V−570にて透過スペクトル測定したところ、中心波長λsが約610nm、選択反射波長帯域幅Δλが約100nmの選択反射を示すコレステリック液晶層が形成されていることが確認された。
エドモンド・サイエンティフィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム(900本/mm)の回折面と比較例2で得たコレステリック液晶性フィルムの液晶ポリマー面が向き合うように重ね、伸栄産業社製26トンプレスのプレート上に乗せ、参考例1で用いた液晶性高分子のガラス転移点以下の温度で100kg/cm2の条件で加熱加圧し、5分間保持した。次に、プレスから取り出し、室温まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを取り除いたところコレステリック液晶高分子層に回折パターンは転写しなかった。刻線式回折格子フィルムを取り除いた後の液晶性フィルムは、偏光顕微鏡観察およびフィルム断面のTEM観察から、コレステリック相における螺旋軸方位が一様に平行であり、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔であるコレステリック配向に変化がないことが確認された。
エドモンド・サイエンティフィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム(900本/mm)の回折面と比較例2で得たコレステリック液晶性フィルムの液晶ポリマー面が向き合うように重ね、伸栄産業社製26トンプレスのプレート上に乗せ、参考例1で用いた液晶性高分子の等方相転移温度以上の温度、100kg/cm2の条件で加熱加圧し、5分間保持した。次に、プレスから取り出し、室温まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを取り除いたところコレステリック配向は、コレステリック液晶相より高温部にある等方相に変化し、コレステリック配向は保持されなかった。
エドモンド・サイエンティフィック・ジャパン社製刻線式回折格子フィルム(900本/mm)の回折面と参考例2で得たコレステリック液晶性フィルムの液晶ポリマー面が向き合うように重ね、東京ラミネックス社製ラミネーターDX−350を用い、135℃、0.2kg/cm2、ロール接触時間0.5秒の条件で加熱加圧を行った。次に、室温まで冷却後、刻線式回折格子フィルムを取り除くとコレステリック液晶高分子層に回折パターンが僅かに転写した液晶性フィルムが得られた。この液晶高分子面にアクリル性オーバーコート剤(屈折率1.53)によりオーバーコート層(膜厚:約5μm)を形成し、液晶ポリマー表面に形成された凹凸面を埋めたところ回折パターンは見られなくなった。刻線式回折格子フィルムを取り除いた後の液晶性フィルムは、偏光顕微鏡観察およびフィルム断面のTEM観察から、コレステリック相における螺旋軸方位が一様に平行であり、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔であるコレステリック配向に変化ないことが確認できた。
Claims (2)
- コレステリック液晶層もしくはカイラルスメクチックC液晶層に回折パターンを転写することにより、螺旋軸方位が膜厚方向に一様に平行ではなく、かつ螺旋ピッチが膜厚方向に一様に等間隔でないコレステリック配向またはカイラルスメクチックC配向を固定化し、偏光性を有する回折光を生ずる機能を付与したことを特徴とする液晶性フィルム。
- 請求項1記載の液晶性フィルムを製造する方法であって、コレステリック液晶層もしくはカイラルスメクチックC液晶層が、液晶性高分子から形成されており、回折パターンの転写が、液晶性高分子のガラス転移点以上、等方相転移温度以下の温度範囲、0.3〜500kgf/cm2の圧力範囲で行われることを特徴とする、液晶性フィルムの製造方法。
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