專利名稱：圖案化雙折射產(chǎn)品的制造方法和雙折射圖案制作材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用于防偽手段或光學(xué)器件等的圖案化雙折射產(chǎn)品的制造方法。此 外，本發(fā)明涉及可用于前述方法中的雙折射圖案制作材料。
背景技術(shù)：
利用光學(xué)各向異性的特殊圖像被用作介質(zhì)來(lái)識(shí)別(辨別)真實(shí)性，例如證券、信用 卡和文件。在使用這些介質(zhì)時(shí)，希望進(jìn)一步改善防偽性或設(shè)計(jì)性。作為利用光學(xué)各向異性來(lái)影響圖像的視覺(jué)狀態(tài)或圖像本身狀態(tài)的技術(shù)之一，存在 下述技術(shù)其中膽留型液晶用作識(shí)別(辨別)介質(zhì)，并且膽留型液晶的反射光通過(guò)目視觀察 或光學(xué)儀器檢測(cè)。膽留型液晶是連續(xù)的。不過(guò)，在假定膽留型液晶具有多層結(jié)構(gòu)時(shí)，液晶的各分子長(zhǎng) 軸方向相互平行，并平行于層面。通過(guò)逐漸旋轉(zhuǎn)各層相互重疊，由此形成立體螺旋結(jié)構(gòu)。由 于具有該結(jié)構(gòu)，膽留型液晶具有選擇性反射特定顏色(波長(zhǎng))的性質(zhì)。也就是說(shuō)，膽留型液 晶具有選擇性反射由下式確定的波長(zhǎng)λ的圓偏振光的特性λ = η · ρ其中，ρ表示膽留型螺距，這是螺旋結(jié)構(gòu)的方向因子通過(guò)旋轉(zhuǎn)360°而繞回的距 離；η表示各層的平均折射率。由于具有該特性，膽留型液晶顯示出特殊的美麗顏色。關(guān)于通過(guò)使用膽留型液晶 的選擇性反射而獲得的圖像，在通常狀態(tài)下感受到的圖像借由規(guī)定操作(在圖像上放置濾 光器或傾斜圖像等)顯示預(yù)定變化。關(guān)于低分子的膽留型液晶，其膽留型螺距根據(jù)溫度而變化。相反，高分子的 膽甾型液晶選擇性反射特定波長(zhǎng)的圓偏振光而與溫度無(wú)關(guān)。鑒于此，高分子的膽甾型 液晶用于傳統(tǒng)的識(shí)別介質(zhì)。作為使用了高分子膽甾型液晶的識(shí)別介質(zhì)，例如，已知有 JP-A-63-51193( “JP-A”表示未經(jīng)審查的已公開的日本專利申請(qǐng))中記載的防偽卡片。然 而，問(wèn)題在于高分子的膽留型液晶的取向需要時(shí)間。此外，在制造防偽卡片時(shí)耐熱性也是問(wèn) 題，這是因?yàn)橐讶∠虻哪懥粜筒牧峡焖倮鋮s而使取向固定化。此外，JP-A-63-51193中記載 的防偽卡片沒(méi)有圖案，結(jié)果在設(shè)計(jì)性等方面也是不足的。在JP-A-2002-127647中記載的識(shí)別介質(zhì)中，高分子的膽留型液晶的圖案化通過(guò) 刻蝕、圖案樣熱處理或激光加工完成。不過(guò)，通過(guò)刻蝕進(jìn)行圖案化受到基材的限制。圖案樣 熱處理得到的圖案的分辨率有限。此外，激光加工的加工速度受限?？紤]到上述情況，在使用高分子的膽留型液晶制造識(shí)別介質(zhì)時(shí)，希望有一種能夠 有效形成大面積圖案的新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于一種制造圖案化雙折射產(chǎn)品的方法，所述方法至少依次包括步驟 [1] [3]
[1]制造包含至少一個(gè)光學(xué)各向異性層的雙折射圖案制作材料，所述制作材料通 過(guò)包括下列步驟的過(guò)程形成涂布并干燥包含至少一種棒狀液晶化合物和至少一種手性試劑的組合物以形成 膽甾型液晶相，所述棒狀液晶化合物具有至少兩個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)；然后對(duì)所述膽留型液晶相進(jìn)行加熱或放射線照射以形成所述光學(xué)各向異性層，所述光 學(xué)各向異性層包含通過(guò)聚合固定化而固定的聚合物；[2]對(duì)所述雙折射圖案制作材料進(jìn)行圖案化曝光；和[3]將步驟[2]之后得到的層積體在50°C 400°C烘烤。此外，本發(fā)明在于一種用作防偽手段的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品能夠由以上條目所述的方 法獲得。此外，本發(fā)明在于一種光學(xué)元件，所述光學(xué)元件能夠由以上條目所述的方法獲得。此外，本發(fā)明在于一種雙折射圖案制作材料，所述雙折射圖案制作材料具有至少 一個(gè)包含聚合物材料的光學(xué)各向異性層，所述制作材料通過(guò)包括下列步驟的過(guò)程形成通過(guò)涂布并干燥包含至少一種棒狀液晶化合物和至少一種手性試劑的組合物而 形成膽留型液晶相，所述棒狀液晶化合物具有至少兩種各自具有不同的聚合條件的反應(yīng)性 基團(tuán)；然后對(duì)所述膽留型液晶相進(jìn)行加熱或放射線照射以形成所述光學(xué)各向異性層，所述光 學(xué)各向異性層包含通過(guò)聚合固定化而固定的聚合物。本發(fā)明的其他和更多的特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)下列適當(dāng)參照附圖的描述而更為充分 地展現(xiàn)。


圖1中(a) (f)是顯示本發(fā)明的雙折射圖案制作材料的層結(jié)構(gòu)的實(shí)例的示意性 截面圖。圖2中(a) (f)是顯示用作轉(zhuǎn)印材料的雙折射圖案制作材料的實(shí)例的示意性截 面圖。圖3中(a) (e)是顯示可通過(guò)本發(fā)明的方法獲得的圖案化雙折射產(chǎn)品的實(shí)例的 示意性截面圖。圖4中(a) (c)是顯示用于實(shí)施例5的三個(gè)光掩模的形狀的視圖。圖5是表示了顯示實(shí)施例5所制備的樣品中的不同顏色的特征反射的范圍的視 圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，提供下列手段(1) 一種用于制造圖案化雙折射產(chǎn)品的方法，所述方法至少依次包括步驟[1] [3][1]制造包含至少一個(gè)光學(xué)各向異性層的雙折射圖案制作材料，所述制作材料通 過(guò)包括下列步驟的過(guò)程形成涂布并干燥包含至少一種棒狀液晶化合物和至少一種手性試劑的組合物以形成膽甾型液晶相，所述棒狀液晶化合物具有至少兩個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)；然后對(duì)所述膽留型液晶相進(jìn)行加熱或放射線照射以形成所述光學(xué)各向異性層，所述光 學(xué)各向異性層包含通過(guò)聚合固定化而固定的聚合物；[2]對(duì)所述雙折射圖案制作材料進(jìn)行圖案化曝光；和[3]將步驟[2]之后得到的層積體在50°C 400°C烘烤。(2)如以上條目(1)所述的方法，其中，所述光學(xué)各向異性層顯示出源自膽甾型結(jié) 構(gòu)的特征反射，所述特征反射的峰值波長(zhǎng)為50nm 3000nm，峰值反射率為20Z0 100%。(3)如以上條目(2)所述的方法，其中，所述特征反射的峰值波長(zhǎng)為300nm 1600nm。(4)如以上條目⑴ (3)中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述光學(xué)各向異性層的膽 甾型螺距為100nm 2000nm。(5)如以上條目⑴ ⑷中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述光學(xué)各向異性層的特 征反射消失溫度處于高于20°C的溫度范圍。(6)如以上條目(5)所述的方法，其中，所述步驟[3]在等于或高于所述特征反射 消失溫度的溫度進(jìn)行。(7)如以上條目(1) (6)中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述聚合物具有作為未反
應(yīng)基團(tuán)保留的反應(yīng)性基團(tuán)。(8)如以上條目(1) (7)中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述棒狀液晶化合物具有 兩種以上的各自具有不同的聚合條件的反應(yīng)性基團(tuán)。(9)如以上條目(8)所述的方法，其中，所述棒狀液晶化合物至少具有自由基反應(yīng) 性基團(tuán)和陽(yáng)離子反應(yīng)性基團(tuán)。(10)如以上條目(9)所述的方法，其中，所述自由基反應(yīng)性基團(tuán)是丙烯?；?或 甲基丙烯酰基，所述陽(yáng)離子反應(yīng)性基團(tuán)是乙烯基醚基、氧雜環(huán)丁基或環(huán)氧基。(11)如以上條目(1) (10)中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述組合物中的所述至 少一種手性試劑的濃度以固體含量計(jì)為0. 5質(zhì)量％ 20質(zhì)量％。(12)如以上條目(1) (11)中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述至少一種手性試劑 中的至少一種具有至少一個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)。(13)如以上條目(1) (12)中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述光學(xué)各向異性層在 被聚合固定化之后進(jìn)行改性。(14)如以上條目(13)所述的方法，其中，所述改性是通過(guò)接觸或浸漬包含至少一 種補(bǔ)充添加劑的溶液進(jìn)行的。(15)如以上條目(14)所述的方法，其中，所述至少一種補(bǔ)充添加劑是光聚合引發(fā) 劑。(16)如以上條目(13) (15)中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述改性是結(jié)合在所述 光學(xué)各向異性層上層積另一功能層的步驟進(jìn)行的。(17)如以上條目(1) (16)中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述步驟[1]是通過(guò)將 包含所述至少一個(gè)光學(xué)各向異性層的轉(zhuǎn)印材料轉(zhuǎn)印至目標(biāo)轉(zhuǎn)印材料上進(jìn)行的，所述轉(zhuǎn)印材 料通過(guò)包括下列步驟的過(guò)程形成通過(guò)涂布并干燥包含至少一種棒狀液晶化合物和至少一種手性試劑的組合物而形成膽留型液晶相，所述棒狀液晶化合物具有至少兩種各自具有不同的聚合條件的反應(yīng)性 基團(tuán)；然后對(duì)所述膽留型液晶相進(jìn)行加熱或放射線照射以形成所述光學(xué)各向異性層，所述光 學(xué)各向異性層包含通過(guò)聚合固定化而固定的聚合物。(18)如以上條目(17)所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)印材料至少具有依次層積在臨時(shí) 支持體上的[A]光學(xué)各向異性層和[B]轉(zhuǎn)印粘合層。(19) 一種用作防偽手段的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品能夠通過(guò)以上條目(1) (18)中任一項(xiàng) 所述的方法獲得。(20) 一種光學(xué)元件，所述光學(xué)元件能夠通過(guò)以上條目(1) (18)中任一項(xiàng)所述的
方法獲得。(21) 一種雙折射圖案制作材料，所述雙折射圖案制作材料具有至少一個(gè)包含聚合 物材料的光學(xué)各向異性層，所述雙折射圖案制作材料通過(guò)包括下列步驟的過(guò)程獲得通過(guò)涂布并干燥包含至少一種棒狀液晶化合物和至少一種手性試劑的組合物而 形成膽留型液晶相，所述棒狀液晶化合物具有至少兩種各自具有不同的聚合條件的反應(yīng)性 基團(tuán)；然后對(duì)所述膽留型液晶相進(jìn)行加熱或放射線照射以形成所述光學(xué)各向異性層，所述光 學(xué)各向異性層包含通過(guò)聚合固定化而固定的聚合物。用于本發(fā)明的“特征反射消失溫度”是指特征反射的峰值反射率變?yōu)?0°C的峰值 反射率的30%以下時(shí)的溫度。在本說(shuō)明書中，“ ”表示的是包括其前述及后述的數(shù)值作為最小值和最大值的范圍。下面詳細(xì)描述本發(fā)明。不過(guò)，本發(fā)明并不限于此。(雙折射圖案制作材料)圖1中(a) (f)是顯示雙折射圖案制作材料的若干實(shí)例的示例性截面圖。所述 雙折射圖案制作材料是用于制備雙折射圖案的材料，和通過(guò)履行預(yù)定步驟可由其制備圖案 化雙折射產(chǎn)品的材料。圖1中(a)所示的雙折射圖案制作材料是在支持體(基板)11上具 有光學(xué)各向異性層12的一個(gè)實(shí)例。圖1中(b)所示的雙折射圖案制作材料是具有取向?qū)?13的一個(gè)實(shí)例。在使用包含棒狀液晶化合物和手性試劑的組合物(涂布液)涂布基板然后 干燥所述液體而由此形成膽留型液晶相，隨后通過(guò)對(duì)所述液晶相進(jìn)行加熱或離子化放射線 照射來(lái)將化合物聚合固定化，將由此形成的層用作光學(xué)各向異性層12時(shí)，取向?qū)?3作為支 持液晶化合物的取向(定向)的層發(fā)揮作用。圖1中(c)所示的雙折射圖案制作材料是具有位于支持體11下的用于在形成雙 折射圖案后貼附于另一個(gè)產(chǎn)品的后粘合層16和剝離層17以及位于支持體11上的用于控 制反射的反射層35的一個(gè)實(shí)例。圖1中(d)所示的雙折射圖案制作材料是在支持體11和 光學(xué)各向異性層12之間具有轉(zhuǎn)印粘合層14的一個(gè)實(shí)例，因?yàn)樵撝谱鞑牧贤ㄟ^(guò)使用轉(zhuǎn)印材 料制得。圖1中(e)所示的雙折射圖案制作材料是具有多個(gè)光學(xué)各向異性層(12F、12S ；此 處，F(xiàn)表示第一，S表示第二 )和轉(zhuǎn)印粘合層(14A、14B ；此處，A表示第一，B表示第二 )的 一個(gè)實(shí)例。圖1中(f)所示的雙折射圖案制作材料是為了在形成圖案后貼附于另一個(gè)產(chǎn)品 而具有后粘合層16和剝離層17的一個(gè)實(shí)例。
(用作轉(zhuǎn)印材料的雙折射圖案制作材料)圖2中(a) (f)是顯示可用作轉(zhuǎn)印材料的本發(fā)明中的雙折射圖案制作材料的若 干實(shí)例的示意性截面圖。通過(guò)使用雙折射圖案制作材料作為轉(zhuǎn)印材料，容易形成在所希望 的支持體上具有光學(xué)各向異性層的雙折射圖案制作材料、具有多個(gè)光學(xué)各向異性層的雙折 射圖案制作材料或具有多個(gè)具有雙折射圖案的層的產(chǎn)品。圖2中(a)所示的雙折射圖案制作材料是在臨時(shí)支持體21上具有光學(xué)各向異性 層12的一個(gè)實(shí)例。圖2中(b)所示的雙折射圖案制作材料是在光學(xué)各向異性層12上還 具有轉(zhuǎn)印粘合層14的一個(gè)實(shí)例。圖2中(c)所示的雙折射圖案制作材料是在轉(zhuǎn)印粘合層 14上還具有表面保護(hù)層18的一個(gè)實(shí)例。圖2中(d)所示的雙折射圖案制作材料是在臨時(shí) 支持體21和光學(xué)各向異性層12之間還具有臨時(shí)支持體上的取向?qū)?2的一個(gè)實(shí)例。圖2 中(e)所示的雙折射圖案制作材料是在臨時(shí)支持體21和取向?qū)?2之間還具有力學(xué)性質(zhì)控 制層23的一個(gè)實(shí)例。圖2中(f)所示的雙折射圖案制作材料是具有多個(gè)光學(xué)各向異性層 (12F、12S)和多個(gè)在臨時(shí)支持體上的取向?qū)?22F、22S;此處，F(xiàn)表示第一，S表示第二)的 一個(gè)實(shí)例。(圖案化雙折射產(chǎn)品)圖3中(a) (e)是顯示使用雙折射圖案制作材料通過(guò)本發(fā)明的制造方法可以獲 得的圖案化雙折射產(chǎn)品的若干實(shí)例的示意性截面圖?？赏ㄟ^(guò)本發(fā)明的方法得到的圖案化 雙折射產(chǎn)品具有至少一層的圖案化光學(xué)各向異性層112。在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“圖案化光學(xué) 各向異性層”是指“在圖案化方式上具有兩個(gè)以上雙折射性彼此不同的區(qū)域的光學(xué)各向異 性層”?！半p折射性不同”的實(shí)施方式包括其中一個(gè)具有雙折射性而另一個(gè)不具有雙折射性 (另一個(gè)是光學(xué)各向同性區(qū)域)的實(shí)施方式。雙折射性彼此相同的區(qū)域可以以連續(xù)或不連 續(xù)的狀態(tài)或形狀排列。由于各區(qū)域的雙折射性不同，優(yōu)選的是由各區(qū)域顯示的特征反射的 峰值反射率和/或峰值波長(zhǎng)彼此不同。圖3中(a)所示的圖案化雙折射產(chǎn)品是僅由一個(gè)圖案化光學(xué)各向異性層112構(gòu)成 的一個(gè)實(shí)例。本發(fā)明的方法制造的圖案化雙折射產(chǎn)品具有多個(gè)在彼此互異的曝光條件下 曝光(進(jìn)行圖案化曝光)的曝光區(qū)域(圖3(a)中的第一曝光區(qū)域112-A和第二曝光區(qū)域 112-B)，并且“多個(gè)在彼此互異的曝光條件下曝光的曝光區(qū)域”具有彼此不同的雙折射性。 圖3中(b)所示的圖案化雙折射產(chǎn)品是具有多個(gè)在不同曝光條件下曝光的曝光區(qū)域(第一 曝光區(qū)域112-A和第二曝光區(qū)域112-B)以及未曝光區(qū)域112-N的產(chǎn)品的一個(gè)實(shí)例。在該 情況中，未曝光區(qū)域112-N顯示出與任何曝光區(qū)域均不同的雙折射性。圖3中(c)所示的 圖案化雙折射產(chǎn)品是具有支持體U和從支持體起依次在支持體上布置的反射層35、轉(zhuǎn)印 粘合層14和圖案化光學(xué)各向異性層112的一個(gè)實(shí)例。所述圖案化雙折射產(chǎn)品可具有多個(gè)圖案化光學(xué)各向異性層，因此其能夠通過(guò)多個(gè) 光學(xué)各向異性層展示出各種各樣的其他功能。圖3中(d)所示的圖案化雙折射產(chǎn)品是通 過(guò)層積多個(gè)光學(xué)各向異性層然后進(jìn)行圖案化曝光而形成的產(chǎn)品的一個(gè)實(shí)例。這樣的產(chǎn)品 例如可用于制造包含各光學(xué)各向異性層所具有的膽留型顏色的混合色的反射的圖案。圖3 中(e)所示的圖案化雙折射產(chǎn)品是通過(guò)重復(fù)由“制備光學(xué)各向異性層(包括轉(zhuǎn)印)、圖案化 曝光和烘烤”構(gòu)成的步驟多次而使多個(gè)光學(xué)各向異性層具有彼此相互獨(dú)立的圖案的一個(gè)實(shí) 例。例如，在包含多種特征反射顏色的圖像是通過(guò)形成至少兩個(gè)各自的特征反射顏色不同的光學(xué)各向異性層，然后使各光學(xué)各向異性層具有獨(dú)立圖案而形成時(shí)，該類型的圖案化雙 折射產(chǎn)品是可用的實(shí)例。在圖3的(d)和(e)中，層112F表示第一圖案化光學(xué)各向異性層， 層112S表示第二圖案化光學(xué)各向異性層。另外，A、B和N分別表示第一曝光區(qū)域、第二曝 光區(qū)域和未曝光區(qū)域。下面，將詳細(xì)描述雙折射圖案制作材料、使用所述雙折射圖案制作材料制造圖案 化雙折射產(chǎn)品的方法、圖案化雙折射產(chǎn)品的材料及其制造方法。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)注意本發(fā)明并不 限于以下的實(shí)施方式。參照以下的描述和已知的方法還可以進(jìn)行任何其他的實(shí)施方式。[光學(xué)各向異性層]用于本發(fā)明的雙折射圖案制作材料的光學(xué)各向異性層具有源自膽留型結(jié)構(gòu)的雙 折射性。結(jié)果，所述光學(xué)各向異性層是對(duì)由下式確定的波長(zhǎng)λ的圓偏振光顯示選擇性反射 (特征反射)的層λ = n · ρ其中，ρ表示膽留型螺距，η表示各層的平均折射率。雙折射圖案制作材料中的光學(xué)各向異性層包含聚合物。通過(guò)包含聚合物，所述光 學(xué)各向異性層能夠滿足諸如雙折射性、透明度、耐溶劑性、韌性和柔軟性等各種要求。光學(xué) 各向異性層中的聚合物優(yōu)選具有未反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)。通過(guò)加熱光學(xué)各向異性層，可以改 變其峰值反射率和/或峰值波長(zhǎng)。尤其是，當(dāng)所述光學(xué)各向異性層具有特征反射消失溫度 時(shí)，會(huì)造成反射率的明顯下降。不過(guò)，加熱所導(dǎo)致的特征反射的峰值反射率和/或峰值波長(zhǎng) 的變化程度可通過(guò)預(yù)先進(jìn)行曝光處理以使作為未反應(yīng)基團(tuán)而保留的反應(yīng)性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng) 而得到控制。此外，在該情況中，通過(guò)進(jìn)行圖案化曝光，特征反射的峰值反射率和/或峰值 波長(zhǎng)的變化能夠以圖案方式控制。因此，通過(guò)適當(dāng)組合曝光處理與熱處理，可以在本發(fā)明的雙折射圖案制作材料中 所用的光學(xué)各向異性層上有效地描繪光學(xué)各向異性圖案。用于本發(fā)明的雙折射圖案制作材料的光學(xué)各向異性層中所包含的聚合物是指能 夠通過(guò)將許多原子結(jié)合在一起而制得的大分子，例如，分子量為3000以上的化合物。所述 聚合物的具體實(shí)例包括丙烯酸類聚合物、硅酮類聚合物、聚酯、聚氨酯、聚醚和這些聚合物 的共聚物。此外，各種單體可以共聚在這些聚合物中。所述單體的實(shí)例包括羧酸末端的丙 烯酸類單體和液晶性丙烯酸類單體。(未反應(yīng)的)反應(yīng)性基團(tuán)的實(shí)例包括乙烯基、丙烯酰 基、甲基丙烯?；h(huán)氧基和氧雜環(huán)丁基。光學(xué)各向異性層中的聚合物的含量?jī)?yōu)選為5質(zhì) 量％ 99質(zhì)量％，更優(yōu)選為10質(zhì)量％ 95質(zhì)量％。所述光學(xué)各向異性層可以在20 V，優(yōu)選在30 V，更優(yōu)選在40°C為固體，這是因?yàn)?在20°C為固體的光學(xué)各向異性層能夠容易地涂布至另一功能層，或者轉(zhuǎn)印或貼附至支持 體。為了以另一功能層涂布，所述光學(xué)各向異性層優(yōu)選具有耐溶劑性。在本說(shuō)明書中， “具有耐溶劑性”是指浸漬在對(duì)象溶劑中2分鐘后的特征反射的峰值反射率相對(duì)于浸漬前的 特征反射的峰值反射率為30% 170%，更優(yōu)選為50% 150%，最優(yōu)選為80% 120%。 作為對(duì)象溶劑，其實(shí)例包括水、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮、丙二醇單甲 醚乙酸酯、N-甲基吡咯烷酮、己烷、氯仿和乙酸乙酯。其中，優(yōu)選丙酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮、 丙二醇單甲醚乙酸酯和N-甲基吡咯烷酮，最優(yōu)選甲基乙基酮、環(huán)己酮和丙二醇單甲醚乙酸酯，以及它們的混合物。優(yōu)選的是，用于本發(fā)明的光學(xué)各向異性層顯示出源自膽留型結(jié)構(gòu)的特征反射，其 峰值波長(zhǎng)為50nm 3000nm，其峰值反射率為2% 100%。通過(guò)形成光學(xué)各向異性層以具 有這樣范圍的峰值波長(zhǎng)和峰值反射率，可觀察到作為紅外光、可見光或紫外光的特征反射， 由此所述光學(xué)各向異性層可用于認(rèn)證和裝飾，或通訊。峰值波長(zhǎng)更優(yōu)選為300nm 1600nm。光學(xué)各向異性層的膽甾型螺距優(yōu)選為IOOnm 2000nm，更優(yōu)選為150nm 1200nm。具有這樣的膽甾型螺距使得能夠制得峰值波長(zhǎng)約為300nm 1600nm的光學(xué)各向 異性層。優(yōu)選的是，所述光學(xué)各向異性層的特征反射消失溫度優(yōu)選為高于20°C，更優(yōu)選為 40°C 245°C，進(jìn)而更優(yōu)選為80°C 240°C。具有該溫度范圍的特征反射消失溫度使得能夠 在不會(huì)實(shí)質(zhì)上損害圖案化步驟的效率的情況下制得耐久的圖案。用于本發(fā)明的光學(xué)各向異性層是通過(guò)包括下列步驟的過(guò)程形成的通過(guò)涂布并干 燥包含至少一種棒狀液晶化合物和至少一種手性試劑的組合物而形成膽留型液晶相，所述 棒狀液晶化合物具有至少兩個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)；然后對(duì)所述膽留型液晶相進(jìn)行加熱或放射線照 射以進(jìn)行聚合固定化。此外，如后所述，本發(fā)明的光學(xué)各向異性層還可以通過(guò)轉(zhuǎn)印形成。所述光學(xué)各向異性層的厚度優(yōu)選為0. Iym 20 μm，更優(yōu)選為0.5 ym 10 μm。[棒狀液晶化合物]液晶化合物可依據(jù)分子形狀通常分成棒狀和圓盤狀。各類別還包括低分子型和高 分子型。此處，“高分子”通常指的是聚合度為100以上的化合物("高分子物理-相轉(zhuǎn)移 動(dòng)力學(xué)〃(Polymer Physics-Phase TransitionDynamics)，土井正男著，第 2 頁(yè)，巖波書店 出版，1992)。在本發(fā)明中，使用低分子棒狀液晶化合物，這是因?yàn)榫酆瞎潭ɑ窃谛纬赡戠?型液晶相之后進(jìn)行。在本發(fā)明中，使用在單個(gè)液晶分子中具有兩個(gè)以上反應(yīng)性基團(tuán)的化合 物，因?yàn)檫@樣的化合物能夠減少溫度相關(guān)或濕度相關(guān)的變化。所述棒狀液晶化合物還可以 是兩種以上的混合物。此外還優(yōu)選的是，棒狀液晶化合物具有兩種以上的具有彼此不同的聚合條件的反 應(yīng)性基團(tuán)。在該情況中，包含具有未反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)的聚合物的光學(xué)各向異性層可以通 過(guò)選擇聚合條件在多種反應(yīng)性基團(tuán)中僅僅聚合一種反應(yīng)性基團(tuán)而制造。使用的聚合條件可 以是用于聚合固定化的離子化放射線照射的波長(zhǎng)范圍，或聚合機(jī)制。優(yōu)選的是，所述條件可 以是能夠控制具有自由基聚合性基團(tuán)和陽(yáng)離子聚合性基團(tuán)的組合的化合物的聚合的聚合 引發(fā)劑。作為自由基聚合性基團(tuán)的丙烯酰基和/或甲基丙烯?；c作為陽(yáng)離子聚合性基團(tuán) 的乙烯基醚基、氧雜環(huán)丁基和/或環(huán)氧基的組合是特別優(yōu)選的，因?yàn)槿菀卓刂品磻?yīng)性。棒狀液晶化合物的實(shí)例包括甲亞胺化合物、氧化偶氮化合物、氰基聯(lián)苯化合物、氰 基苯基酯、苯甲酸酯、環(huán)己烷羧酸苯基酯、氰基苯基環(huán)己烷化合物、氰基取代的苯基嘧啶化 合物、烷氧基取代的苯基嘧啶化合物、苯基二氧六環(huán)化合物、二苯乙炔化合物和烯基環(huán)己基 芐腈化合物。在具有至少兩個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)的這些低分子量棒狀液晶化合物中，優(yōu)選由式(I) 表示的棒狀液晶化合物。式(I)Q1-L1-A1-L3-M-L4-A2-L2-Q2式(I)中，Q1和Q2各自獨(dú)立地表示反應(yīng)性基團(tuán)；L1、L2、L3和L4各自獨(dú)立地表示單鍵或二價(jià)連接基團(tuán)；A1和A2各自獨(dú)立地表示具有2 20個(gè)碳原子的間隔基團(tuán)；M表示介晶基團(tuán)。以下將更詳細(xì)地描述式(I)表示的具有反應(yīng)性基團(tuán)的棒狀液晶化合物。式(I)中， Q1和Q2各自獨(dú)立地表示反應(yīng)性基團(tuán)。反應(yīng)性基團(tuán)的聚合反應(yīng)優(yōu)選加聚(包括開環(huán)聚合)或 縮聚。換言之，所述反應(yīng)性基團(tuán)優(yōu)選是能夠進(jìn)行加聚反應(yīng)或縮聚反應(yīng)的反應(yīng)性基團(tuán)。反應(yīng) 性基團(tuán)的實(shí)例如下所示。在本說(shuō)明書中，“Et”表示乙基，“Pr”表示丙基。
權(quán)利要求
一種制造圖案化雙折射產(chǎn)品的方法，所述方法至少依次包括步驟[1]～[3][1]制造包含至少一個(gè)光學(xué)各向異性層的雙折射圖案制作材料，所述制作材料通過(guò)包括下列步驟的過(guò)程形成涂布并干燥包含至少一種棒狀液晶化合物和至少一種手性試劑的組合物以形成膽甾型液晶相，所述棒狀液晶化合物具有至少兩個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)；然后對(duì)所述膽甾型液晶相進(jìn)行加熱或放射線照射以形成所述光學(xué)各向異性層，所述光學(xué)各向異性層包含通過(guò)聚合固定化而固定的聚合物；[2]對(duì)所述雙折射圖案制作材料進(jìn)行圖案化曝光；和[3]將步驟[2]之后得到的層積體在50℃～400℃烘烤。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光學(xué)各向異性層顯示出源自膽留型結(jié)構(gòu)的特 征反射，所述特征反射的峰值波長(zhǎng)為50nm 3000nm，峰值反射率為2% 100%。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述特征反射的峰值波長(zhǎng)為300nm 1600nm。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述光學(xué)各向異性層的膽留型螺距為 1OOnm 2000nm。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述光學(xué)各向異性層的特征反射消失 溫度處于高于20°C的溫度范圍。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述步驟[3]在等于或高于所述特征反射消失溫度 的溫度進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述聚合物具有作為未反應(yīng)基團(tuán)保留 的反應(yīng)性基團(tuán)。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述棒狀液晶化合物具有兩種以上的 各自具有不同的聚合條件的反應(yīng)性基團(tuán)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述棒狀液晶化合物至少具有自由基反應(yīng)性基團(tuán) 和陽(yáng)離子反應(yīng)性基團(tuán)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述自由基反應(yīng)性基團(tuán)是丙烯酰基和/或甲基丙 烯?；?，所述陽(yáng)離子反應(yīng)性基團(tuán)是乙烯基醚基、氧雜環(huán)丁基或環(huán)氧基。
11.如權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述組合物中的所述至少一種手性 試劑的濃度以固體含量計(jì)為0. 5質(zhì)量％ 20質(zhì)量％。
12.如權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述至少一種手性試劑中的至少一 種具有至少一個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)。
13.如權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述光學(xué)各向異性層在被聚合固定 化之后進(jìn)行改性。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述改性是通過(guò)接觸或浸漬包含至少一種補(bǔ)充 添加劑的溶液進(jìn)行的。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述至少一種補(bǔ)充添加劑是光聚合引發(fā)劑。
16.如權(quán)利要求13 15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述改性是結(jié)合在所述光學(xué)各向 異性層上層積另一功能層的步驟進(jìn)行的。
17.如權(quán)利要求1 16中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述步驟[1]是通過(guò)將包含所述至 少一個(gè)光學(xué)各向異性層的轉(zhuǎn)印材料轉(zhuǎn)印至目標(biāo)轉(zhuǎn)印材料上進(jìn)行的，所述轉(zhuǎn)印材料通過(guò)包括下列步驟的過(guò)程形成通過(guò)涂布并干燥包含至少一種棒狀液晶化合物和至少一種手性試劑的組合物而形成 膽甾型液晶相，所述棒狀液晶化合物具有至少兩種各自具有不同的聚合條件的反應(yīng)性基 團(tuán)；然后對(duì)所述膽留型液晶相進(jìn)行加熱或放射線照射以形成所述光學(xué)各向異性層，所述光學(xué)各 向異性層包含通過(guò)聚合固定化而固定的聚合物。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述轉(zhuǎn)印材料至少具有依次層積在臨時(shí)支持體 上的[A]光學(xué)各向異性層和[B]轉(zhuǎn)印粘合層。
19.一種用作防偽手段的產(chǎn)品，所述產(chǎn)品能夠通過(guò)權(quán)利要求1 18中任一項(xiàng)所述的方 法獲得。
20.一種光學(xué)元件，所述光學(xué)元件能夠通過(guò)權(quán)利要求1 18中任一項(xiàng)所述的方法獲得。
21.一種雙折射圖案制作材料，所述雙折射圖案制作材料具有至少一個(gè)包含聚合物材 料的光學(xué)各向異性層，所述雙折射圖案制作材料通過(guò)包括下列步驟的過(guò)程獲得通過(guò)涂布并干燥包含至少一種棒狀液晶化合物和至少一種手性試劑的組合物而形成 膽甾型液晶相，所述棒狀液晶化合物具有至少兩種各自具有不同的聚合條件的反應(yīng)性基 團(tuán)；然后對(duì)所述膽留型液晶相進(jìn)行加熱或放射線照射以形成所述光學(xué)各向異性層，所述光學(xué)各 向異性層包含通過(guò)聚合固定化而固定的聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖案化雙折射產(chǎn)品的制造方法和雙折射圖案制作材料。本發(fā)明提供了一種制造圖案化雙折射產(chǎn)品的方法，所述方法至少依次包括步驟[1]～[3][1]制造包含至少一個(gè)光學(xué)各向異性層的雙折射圖案制作材料，所述制作材料通過(guò)包括下列步驟的過(guò)程形成涂布并干燥包含至少一種棒狀液晶化合物和至少一種手性試劑的組合物以形成膽甾型液晶相，所述棒狀液晶化合物具有至少兩個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)；然后對(duì)所述膽甾型液晶相進(jìn)行加熱或放射線照射以形成所述光學(xué)各向異性層，所述光學(xué)各向異性層包含通過(guò)聚合固定化而固定的聚合物；[2]對(duì)所述雙折射圖案制作材料進(jìn)行圖案化曝光；和[3]將步驟[2]之后得到的層積體在50℃～400℃烘烤。
文檔編號(hào)G02B5/30GK101988974SQ20101024503
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者兼巖秀樹, 網(wǎng)盛一郎 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社