JP2003227929A - 広帯域反射偏光子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広帯域反射偏光子の非流動液晶配向層を、広
帯域反射偏光子に要求される一定以上の厚膜とした場合
にも、簡便な方法により、単層で片側配向できる広帯域
反射偏光子を提供すること。 【解決手段】 光学活性基を含有するコレステリック液
晶材料をグランジャン配向して形成された非流動層であ
って、かつ前記光学活性基の有効成分含有率が前記非流
動層の厚み方向に連続的に異なる反射領域が形成された
非流動層を有する広帯域反射偏光子において、光学活性
基を含有するコレステリック液晶材料が、光学活性基を
含有する部分構造を有するコレステリック液晶デンドリ
マーであることを特徴とする広帯域反射偏光子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広帯域反射偏光子
及びその製造方法に関する。本発明の広帯域反射偏光子
はコレステリック液晶材料の螺旋ピッチを液晶相の厚み
方向に変化させて選択反射波長帯域を広帯域化させてお
り、液晶表示装置に好適に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶表示装置の分野では、消
費電力の低減と明るさの向上の両立が課題となってい
る。消費電力を増やすことなく明るさを増大させる方法
として、コレステリック液晶の選択反射特性（円偏光
性）を利用した広帯域反射偏光子の利用が提案されてい
る。このような偏光子は、従来の偏光子より光の透過率
が大きいため、駆動電力に限界のある液晶表示装置等を
備えた携帯機器には好適な材料となる。

【０００３】従来の選択反射波長を広帯域化させた広帯
域反射偏光子の製造方法としては、反応性の異なる重合
性コレステリック液晶と重合性ネマチック液晶モノマ
ー、およびＵＶ光線に対応する色素を混合し、液晶層内
にＵＶ強度の勾配をつけ、各モノマーの反応性の差異を
利用して厚み方向に組成比を変化させながら光重合する
製造法が提案されている（ヨーロッパ特許０６０６９４
０ Ａ２号公報など）。しかし、この方法では、液状の
液晶を用いるため製造の際にはガラス基板間等に挟持し
た構造とする必要があり、かつ光重合に必要なエネルギ
ーが大きいため、大面積化や量産性、作業面などの点で
不利であった。

【０００４】その他、一定の波長帯域幅を持ち、かつ中
心波長の異なるコレステリック液晶層を多層重畳させる
方法が提案されている（特開平１−１３３００３号公報
など）。しかし、この方法で十分な広帯域化を達成する
ためには、選択反射波長、すなわち組成の異なるコレス
テリック液晶ポリマーを別々に合成し、少なくとも３層
以上の積層重畳が必要となることから、工程が多段階に
なり、生産効率の点で好ましいものではなかった。

【０００５】また特開２００１−５６４０９号公報には
広帯域反射偏光子の簡便な製造方法が提案されている。
しかし、広帯域反射偏光子では、非流動液晶配向層とし
て一定以上の厚みが必要であるが、従来の側鎖型のコレ
ステリック液晶ポリマーを、広帯域反射偏光子の非流動
液晶配向層に要求される一定以上の厚みとすると片側配
向ができない。そのため、好適な非流動液晶配向層の厚
みを有する広帯域反射偏光子を達成するには同一のコレ
ステリック液晶ポリマーを薄膜で配向させ、それを多重
積層する方法や、２枚の配向板間にコレステリック液晶
ポリマーを挟持して配向させ、配向後に一方の配向板を
剥離する方法等が用いられている。これらの方法は煩雑
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、広帯域反射
偏光子の非流動液晶配向層を、広帯域反射偏光子に要求
される一定以上の厚膜とした場合にも、簡便な方法によ
り、単層で片側配向できる広帯域反射偏光子およびその
製造方法を提供することを目的とする。さらには広帯域
反射偏光子を用いた液晶表示装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく、鋭意研究したところ、以下に示す広帯域
反射偏光子およびその製造方法により上記目的が達成で
きることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち本発明は、光学活性基を含有する
コレステリック液晶材料をグランジャン配向して形成さ
れた非流動層であって、かつ前記光学活性基の有効成分
含有率が前記非流動層の厚み方向に連続的に異なる反射
領域が形成された非流動層を有する広帯域反射偏光子に
おいて、光学活性基を含有するコレステリック液晶材料
が、光学活性基を含有する部分構造を有するコレステリ
ック液晶デンドリマーであることを特徴とする広帯域反
射偏光子、に関する。

【０００９】上記本発明の広帯域反射偏光子は、光学活
性基の有効成分の含有率に基づいてコレステリック液晶
のピッチが変化し、反射波長特性は当該ピッチで決定さ
れるため、非流動層の厚み方向に有効成分含有率が異な
ることにより、反射波長特性が広帯域化している。その
際、有効成分含有率が連続的に異なっているため、反射
波長特性が滑らかに広帯域化しており、波長に対して均
一な広帯域化が可能になる。

【００１０】また上記本発明の広帯域反射偏光子は、非
流動液晶配向層の形成にコレステリック液晶材料として
コレステリック液晶デンドリマーを用いている。デンド
リマーは高度に分岐した三次元構造を有するポリマーで
あり、末端を機能性低分子で修飾することにより、様々
な機能を持たせることが可能であり、線状のポリマーと
は異なる性質を持つと考えられる。コレステリック液晶
性デンドリマーは、コレステリック液晶材料とデンドリ
マーを利用したサーモトロピック液晶であり、その構造
上、側鎖型液晶ポリマーとは異なる特性を有する。特に
デンドリマーは溶液および溶融粘度が低いことから、分
子鎖の絡み合いが少なく分子鎖が比較的自由に動くと考
えられる。そのためコレステリック液晶性デンドリマー
は高配向性を示し、メソゲンを容易に配向させることが
できる。したがって、広帯域反射偏光子における非流動
液晶配向層を、広帯域反射偏光子に要求される一定以上
の厚膜とした場合にも、単層で片側配向でき、側鎖型液
晶ポリマーに比して広帯域反射偏光子を簡便に製造可能
である。

【００１１】また本発明は、光学活性基を含有するコレ
ステリック液晶材料をグランジャン配向して形成された
非流動層を、前記光学活性基またはその連結基に対する
活性物質で複数回繰り返し暴露して、前記光学活性基の
有効成分含有率を前記非流動層の厚み方向に連続的に異
ならせる暴露工程を含む広帯域反射偏光子の製造方法に
おいて、光学活性基を含有するコレステリック液晶材料
が、光学活性基を含有する部分構造を有するコレステリ
ック液晶デンドリマーであることを特徴とする広帯域反
射偏光子の製造方法、に関する。

【００１２】本発明の製造方法によると、非流動層を活
性物質で複数回繰り返し暴露することにより、光学活性
基が変性ないし失活する割合が非流動層の表面は多く、
表面からの深度が大きくなるにしたがって少なくなり、
光学活性基の有効成分含有率を非流動層の厚み方向に連
続的に異ならせることができ、反射波長特性を広帯域化
することができる。

【００１３】前記広帯域反射偏光子の製造方法におい
て、前記光学活性基を含有する部分構造が、シッフ塩基
を有することが好ましい。シッフ塩基は、前記非流動層
に悪影響を与えにくい酸性物質を用いて切断等すること
ができ、上記の如き有効成分含有率の制御を好適に行う
ことができる。

【００１４】さらには本発明は前記広帯域反射偏光子を
用いた液晶表示装置、に関する。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明のコレステリック液晶性デ
ンドリマーは、デンドリマーである多官能性アミン化合
物をコアとして、光学活性基含有のメソゲン成分とネマ
チック性のメソゲンとを同一分子内に有し、光学活性基
含有のメソゲン部分に基づいてコレステリック液晶性を
示すものであり、そのグランジャン配向の螺旋軸に対し
て平行に入射する自然光の内、ある特定の波長の光の約
半分を右（または左）円偏光として反射し、残りの約半
分を左（または右）円偏光として透過する特性を示すも
のを、特に制限なく使用することができる。

【００１６】コレステリック液晶性デンドリマーとして
は、たとえば、デンドリマーである多官能性アミン化合
物をコアとして、その末端アミノ基に、ネマチック成分
となる液晶性アクリル酸エステル誘導体とコレステリッ
ク成分となる液晶性アクリル酸エステル誘導体の混合物
を付加したものが用いられる。

【００１７】デンドリマーとしては、たとえば、ポリプ
ロピレンイミンデンドリマーＤＡＢ−Ａｍ−４，ポリ
（プロピレンイミン）デンドリマー第１世代（Ｐｏｌｙ
（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ）Ｄｅｎｄｒｉｍｅ
ｒ，Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ１．０）、ポリプロピレンイ
ミンデンドリマーＤＡＢ−Ａｍ−８，ポリ（プロピレン
イミン）デンドリマー第２世代（Ｐｏｌｙ（Ｐｒｏｐｙ
ｌｅｎｅｉｍｉｎｅ）Ｄｅｎｄｒｉｍｅｒ，Ｇｅｎｅｒ
ａｔｉｏｎ２．０）（いずれもＤＳＭ社製）等を用いる
ことができる。

【００１８】具体的なデンドリマーは、たとえば、一般
式（１）、（２）：

【化１】

【化２】 （ただし、式中、Ｒ¹ は炭素数２〜１０のアルキレン基
を示す）で表される多官能アミン化合物で表される。な
お、前記一般式（１）、（２）において、Ｒ¹ は炭素数
２〜４のアルキレン基であれば特に制限はないが、１，
２−エチレン基、１，３−プロピレン基、１，４−ブチ
レン基等が好適である。

【００１９】なお、デンドリマーの調製法は特に制限さ
れず、たとえば、一または二以上の末端一級アミノ基
（活性基）を有する化合物に、末端一級アミノ基の１当
量に対し、２当量のアクリロニトリルをマイケル付加し
た後にニトリル基を還元するなどの各種の手段により、
末端に一級アミノ基（活性基）を枝のように二世代、三
世代、さらにはそれ以上に亘って複数本付加することに
より得られる。

【００２０】デンドリマーの末端を修飾する液晶性アク
リル酸エステル誘導体としては、たとえば、ネマチック
成分となる一般式（Ａ）：

【化３】 （式中、Ｒ³ は水素原子またはメチル基を、ｍは１〜６
の整数を、Ｘ¹ は−ＣＯ ₂ −基、−ＯＣＯ−基、−ＣＯ
−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−を、Ｒ⁴ は炭素数
１〜６のアルコキシ基、シアノ基、フルオロ基または炭
素数１〜６のアルキル基を、ｐおよびｑは１または２を
示す。）で表される液晶性アクリル酸エステル誘導体
と、コレステリック成分となる一般式（Ｂ）：

【化４】 （式中、Ｒ⁵ は水素原子またはメチル基を、ｎは１〜６
の整数を、Ｘ² は−ＣＯ ₂ −基、−ＯＣＯ−基、−ＣＯ
−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−を、Ｒ⁶ は一般式
（ｃ）：

【化５】 （各式中、Ｒ⁷ は、フェニル基、１−ナフチル基、２−
ナフチル基またはビフェニル基を、Ｒ⁸ は、メチル基、
フェニル基またはカルボキシメチル基を、Ｒ⁹ はメチル
基、ベンジル基またはｔ−ブチル基を示す。＊は不斉炭
素原子を示す。）で表される置換基を示す。)で表され
る光学活性基を有する液晶性アクリル酸エステル誘導体
の混合物を用いる。

【００２１】一般式（Ａ）で表される液晶性アクリル酸
エステル誘導体において、ｐ＝１が好ましく、ｑ＝２が
好ましく、Ｒ³ としては水素原子が好ましく、Ｒ⁴ とし
てはシアノ基が好ましく、Ｘ¹ としては−ＣＯＯ−基が
好ましい。一般式（Ａ）で表される液晶性アクリル酸エ
ステル誘導体の具体例としては、たとえば、４−（４−
シアノビフェニルオキシカルボニル）フェノキシエチル
アクリレート、４−（４−シアノビフェニルオキシカル
ボニル）フェノキシプロピルアクリレート、４−（４−
シアノビフェニルオキシカルボニル）フェノキシブチル
アクリレート、４−（４−シアノビフェニルオキシカル
ボニル）フェノキシペンチルアクリレート、４−（４−
シアノビフェニルオキシカルボニル）フェノキシヘキシ
ルアクリレート等があげられる。これらは単独でまたは
混合して用いることができる。

【００２２】一般式（Ｂ）で表される液晶性アクリル酸
エステル誘導体において、Ｒ⁵ としては水素原子が好ま
しく、Ｒ⁶ としてはシッフ塩基構造を有するもの（特に
Ｒ⁷がフェニル基のもの）が好ましく、Ｘ² としては−
ＣＯＯ−基が好ましい。一般式（Ｂ）で表される光学活
性基を有する液晶性アクリル酸エステル誘導体の具体例
としては、たとえば、（（３−フェニル−３−メチル−
２−アザプロペニルフェニル）オキシカルボニル）フェ
ノキシエチルアクリレート、（（３−フェニル−３−メ
チル−２−アザプロペニルフェニル）オキシカルボニ
ル）フェノキシプロピルアクリレート、（（３−フェニ
ル−３−メチル−２−アザプロペニルフェニル）オキシ
カルボニル）フェノキシブチルアクリレート、（（３−
フェニル−３−メチル−２−アザプロぺニルフェニル）
オキシカルボニル）フェノキシベンチルアクリレート、
（（３−フェニル−３−メチル−２−アザプロペニルフ
ェニル）オキシカルボニル）フェノキシヘキシルアクリ
レート等があげられる。これらは単独でまたは混合して
用いることができる。

【００２３】前記一般式（Ａ）で表される液晶性アクリ
ル酸エステル誘導体と、一般式（Ｂ）で表される液晶性
アクリル酸エステル誘導体の混合物は、これら液晶性ア
クリル酸エステル誘導体が、得られるコレステリック液
晶性デンドリマーに、平均して少なくとも１つ導入され
る割合で混合する。

【００２４】一般に、光学活性基の有効成分の含有率に
基づいてコレステリック液晶のピッチが変化し、反射波
長は当該ピッチで決定されるため、含有率の制御で反射
波長に基づく色を調節することができる。なお当該含有
率が高いほどピッチが小さくなり、反射光が短波長側に
シフトする。一方、当該含有率が過多では液晶性に乏し
くなり、過少ではコレステリック液晶に乏しくなる傾向
にある。

【００２５】従って、前記の反射波長調節性やコレステ
リック液晶性等の点より好ましく用いうるコレステリッ
ク液晶性デンドリマーは、前記一般式（Ａ）で表される
液晶性アクリル酸エステル誘導体と、一般式（Ｂ）で表
される液晶性アクリル酸エステル誘導体の混合物は、一
般式（Ｂ）で表される液晶性アクリル酸エステル誘導体
の割合が、３〜５０モル％、さらには５〜４５モル％、
特に１０〜４０モル％となるように調製するのが好まし
い。

【００２６】デンドリマーと液晶性アクリル酸エステル
誘導体の混合物は、通常、有機溶剤中で反応させる。反
応溶媒としては、各種のものを特に制限なく使用でき
る。具体的には、テトラクロロエチレン、１，２−ジク
ロロエタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素系溶
媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル系溶媒、トル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、Ｎ−メチル
−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性溶
媒等を用いることができる。これらは単独で用いてもよ
く、２種以上を混合して用いてもよい。

【００２７】反応温度は、通常、−５０〜１５０℃程
度、好ましくは２５℃〜８０℃である。−５０℃未満の
反応温度の場合には反応速度が著しく低下するので好ま
しくない。また１５０℃を超える反応温度では、デンド
リマーや液晶性アクリル酸エステル誘導体の安定性の点
で好ましくない。反応時間は、通常、２〜２００時間程
度、好ましくは１８〜９０時間である。反応時間が短い
と反応が完全に進行しないので好ましくない。

【００２８】反応に際しては、触媒を存在させることが
できる。触媒としては、たとえば、ランタン（III ）ト
リフラート等を例示できる。

【００２９】反応終了後は溶剤を濃縮して除去すること
により、目的とする液晶性デンドリマーを得ることがで
きる。前記一般式（１）で表されるデンドリマーを用い
た場合には、一般式（３）で表されるコレステリック液
晶性デンドリマーが得られる。前記一般式（２）で表さ
れるデンドリマーを用いた場合には、一般式（４）で表
されるコレステリック液晶性デンドリマーが得られる。

【００３０】一般式（３）：

【化６】 、一般式（４）：

【化７】 ただし、式中、Ｒ¹ は炭素数２〜１０のアルキレン基を
示し、Ｒ² は、一般式（ａ）：

【化８】 （式中、Ｒ³ は水素原子またはメチル基を、ｍは１〜６
の整数を、Ｘ¹ は−ＣＯ ₂ −基、−ＯＣＯ−基、−ＣＯ
−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−を、Ｒ⁴ は炭素数
１〜６のアルコキシ基、シアノ基、フルオロ基または炭
素数１〜６のアルキル基を、ｐおよびｑは１または２を
示す。）で表される置換基または一般式（ｂ）：

【化９】 （式中、Ｒ⁵ は水素原子またはメチル基を、ｎは１〜６
の整数を、Ｘ² は−ＣＯ ₂ −基、−ＯＣＯ−基、−ＣＯ
−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−を、Ｒ⁶ は一般式
（ｃ）：

【化１０】 （各式中、Ｒ⁷ は、フェニル基、１−ナフチル基、２−
ナフチル基またはビフェニル基を、Ｒ⁸ は、メチル基、
フェニル基またはカルボキシメチル基を、Ｒ⁹ はメチル
基、ベンジル基またはｔ−ブチル基を示す。＊は不斉炭
素原子を示す。）で表される置換基を示す。)で表され
る置換基であり、かつＲ² の少なくともは１つ前記一般
式（ａ）で表される置換基であり、Ｒ² の少なくともは
１つ前記一般式（ｂ）で表される置換基である。

【００３１】得られたコレステリック液晶性デンドリマ
ーは、メタノール、エタノール、インプロピルアルコー
ル、ヘキサン、トルエンなどの貧溶媒を加えて加熱し、
上澄みを除去することにより精製してもよい。

【００３２】コレステリック液晶性デンドリマーは、そ
の１種または２種以上を混合して広帯域反射偏光子の形
成に用いることができる。得られる広帯域反射偏光子の
耐久性や、ピッチ等の配向特性の実用時における温度変
化などに対する安定性、ないし無変化性などの点よりガ
ラス転移温度が８０℃以上のコレステリック液晶性デン
ドリマーが好ましく使用される。

【００３３】コレステリック液晶性デンドリマーからな
るグランジャン配向の非流動層の形成は、従来の配向処
理に準じた方法で行いうる。その具体的な例としては、
基板上にポリイミドやポリビニルアルコール等からなる
配向膜を形成してそれをレーヨン布等でラビング処理し
た後、その上にコレステリック液晶性デンドリマーを展
開してガラス転移温度以上、等方相転移温度未満に加熱
し、コレステリック液晶性デンドリマー分子がグランジ
ャン配向した状態でガラス転移温度未満に冷却してガラ
ス状態とし、当該配向が固定化された固化層を形成する
方法等が挙げられる。処理効率の点より、ガラス転移湿
度よりも３０〜７０℃、特に、約５０℃高い温度に加熱
して配向処理することが好ましい。

【００３４】前記基板としては、例えばトリアセチルセ
ルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリア
リレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスル
ホン、ポリエーテルスルホン、エポキシ系樹脂等の樹脂
を原料としたフィルム、あるいはガラス板などを適宜に
選択できる。基板上に形成したコレステリック液晶性デ
ンドリマーの非流動層は、基板との一体物としてそのま
ま広帯域反射偏光子の形成に使用してもよく、また基板
より剥離してフィルムなどからなる広帯域反射偏光子の
形成に用いることもできる。

【００３５】コレステリック液晶性デンドリマーの基板
上への展開は、加熱溶融方式によってもよいし、溶剤に
よる溶液として展開することもできる。溶液として展開
する際に使用する溶剤としては、例えば塩化メチレン、
トリクロロエチレン、テトラクロロエタン等のハロゲン
化炭化水素、シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、Ｎ−メチルピ
ロリドンが例示される。これら溶剤は使用するコレステ
リック液晶性デンドリマーに応じて適宜選択して単独で
もしくは２種以上を混合して使用することができる。展
開は、バーコーター、スピナー、ロールコーターなどの
公知の塗工機を適宜選択して行うことができる。

【００３６】なお広帯域反射偏光子の形成に際しては、
当該コレステリック液晶性デンドリマー以外のポリマー
や安定剤、可塑剤などの無機化合物や有機化合物、金属
やその化合物などの１種以上の添加剤を必要に応じて配
合することができる。

【００３７】本発明の広帯域反射偏光子の製造法は、上
記のようにコレステリック液晶性デンドリマーを展開固
化させてなる非流動層を、光学活性基またはその連結基
に対する活性物質で複数回繰り返し暴露して、光学活性
基の有効成分含有率を非流動層の厚み方向に連続的に異
ならせる暴露工程を含む。

【００３８】従って広帯域反射偏光子の形成は、有効に
機能する光学活性基の含有率を相違させることで達成で
きる。量産性、大面積物の容易形成性や光学活性基含有
率の制御性ないし再現性などの点より好ましい形成方式
は、あらかじめ厚く配向させておいたコレステリック液
晶性デンドリマーに、その光学活性基が変性ないし失活
する活性物質を複数回繰り返し暴露して、光学活性基が
変性ないし失活する割合がコレステリック液晶性デンド
リマーからなる非流動層の表面は多く、表面からの深度
が大きくなるにしたがって少なくさせる方式である。

【００３９】前記において、光学活性基の変性ないし失
活とは、光学活性基の結合基の切断や構造変化、異性化
や転移などにより光学活性基がグランジャン配向におけ
る螺旋ピッチの形成に有効に寄与しない状態となること
を意味する。従って本発明にいう活性物質とは、光学活
性基の結合基を変性ないし失活させうる物質を意味し、
具体的には、例えば光学活性基をコレステリック液晶性
デンドリマーに結合する結合基が、たとえば、シッフ塩
基、ウレタン結合、またはカーボネート結合であれば、
程度の差があるものの酸性の液体ないし酸性の気体が使
用できる。酸性液体及び酸性気体は、前記非流動層に悪
影響を与えにくく、また、上記の結合基の切断等を好適
に行うことができる。

【００４０】コレステリック液晶性デンドリマーからな
る非流動層の好適な厚みは３〜２０μｍ、特に５〜１０
μｍが好ましい。非流動層の厚みが３μｍ未満だと、活
性物質が全体に浸透することにより全ての光学活性部位
が失活し、単一の選択反射波長をもつ液晶相が形成され
てしまう傾向がある。また、厚みが２０μｍを超えると
液晶相の初期配向に悪影響が出る傾向がある。

【００４１】上記の好適な非流動層の厚みを達成する手
法としては、同一のコレステリック液晶性デンドリマー
を薄膜で配向させ、それを多重積層する方法や、２枚の
配向板間にコレステリック液晶性デンドリマーを挟持し
て配向させ、配向後に一方の配向板を剥離する方法など
の従来の手法を用いることができる他、本発明では単一
層の片側配向により１０μｍ程度の配向層を形成するこ
とができる。

【００４２】一方、活性物質の暴露により光学活性基の
連結基が変性ないし失活するものとしては、上記した一
般式（ｃ）で表されるメグメントを有するものなどが挙
げられる。その場合、一般式（ｃ）において−ＣＨ＝Ｎ
−構造を有するシッフ塩基では、酸性液体または気体の
暴露で光学活性基の結合基を容易に切断でき、この切断
は不可逆であることより状態の安定性に優れ、その結果
広帯域反射偏光子の変色防止性に優れている。なお、一
般式（ｃ）で例示した置換基は、いずれも光学活性基ま
たはその連結基に、シッフ塩基、ウレタン結合、カーボ
ネート結合を有している。

【００４３】前記において、酸性物質としては、例えば
塩酸や硫酸などの無機酸、カルボン酸類やシアン酸類、
スルホン酸類などの有機酸の適宜なものを用いうる。取
扱の容易さや液晶配向への無影響性などの点より、塩酸
やカルボン酸類、スルホン酸類の使用が特に好ましい。

【００４４】前記したカルボン酸類の具体例としては、
ぎ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、安息香酸、
トルイル酸、フタル酸などが挙げられ、またスルホン酸
類の具体例としては、メタンスルホン酸、トシル酸など
が挙げられる。これらの酸性物質は２種以上を併用して
もよい。

【００４５】これらの酸性物質の溶媒としては、これを
容易に溶かしうるもので、コレステリック液晶デンドリ
マーおよび基材に対する溶解性が低いものまたは溶解し
ないものは限定なく使用でき、例えば水、メタノール、
エタノール、イソプロピルアルコール等が例示される。
これらの溶剤も必要に応じて２種以上を併用してもよ
い。

【００４６】液体の酸性物質を使用して処理を行う方法
は、公知の方法が使用でき、例えば溶液に浸漬する方法
や、噴霧器により吹き付ける方法などが挙げられるが、
これらに限定されるものではない。

【００４７】酸性液体処理を行った場合には、処理後に
酸性液体の調製に用いた溶媒もしくはその他の溶媒で処
理面をすすぐことが望ましい。酸性物質が処理面に残っ
たまま加熱配向処理を行うと、溶媒の蒸発により酸が結
晶化したり、酸が高濃度になりすぎたりしてコレステリ
ック液晶性デンドリマー自身やその配向性に悪影響を与
える恐れがある。すすぎに使うことのできる溶媒は、酸
性液体の調製のための溶媒と同様に、使用している酸性
物質の溶解性が高く、かつ使用しているコレステリック
液晶デンドリマーおよび基材に対し難溶もしくは不溶で
あるものが使用され、例えば水、メタノール、エタノー
ル、イソプロピルアルコール等が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。また、酸性液体処理の時に
用いた溶媒と同じものでもよく、異なっていてもよい。

【００４８】また、酸性液体の使用に代えて、酸性気体
を用いて非流動層を処理してもよい。処理方法は公知の
方法が使用可能であり、例えば酸性気体を密閉容器内に
充填し、その中にコレステリック液晶性デンドリマーを
保持して処理する方法、噴射器にて吹き付ける方法が例
示されるが、これらに限定されるものでもない。酸性気
体の発生方法は、公知の方法で行うことができる。具体
的には高濃度の酸性液体を処理容器内に入れて揮発させ
る方法、別途容器内で酸性気体を合成ないし発生させて
処理系内に送り込む方法、市販のボンベ入りの酸性気体
を圧力や流量を制御して使用する方法が例示されるが、
もちろんこれらに限定されるものでもない。

【００４９】前記した酸性気体については、例えば塩化
水素、臭化水素、硫化水素、シアン化水素など任意の気
体酸を用いることができるが、中でも安全性や取扱の容
易性の面から塩化水素が好ましく用いられる。

【００５０】上述のように、本発明に好適な活性物質で
ある酸性物質は、非流動層中に残存するとコレステリッ
ク液晶性デンドリマー自身やその配向性に悪影響を与え
る恐れがあり、あらかじめコレステリック液晶性デンド
リマー中に混入されていないことが好ましい。

【００５１】非流動層の選択反射特性の広帯域化は、上
記した如く光学活性基の有効成分含有率の相違に基づい
て反射波長の異なる領域を非流動層の厚み方向に形成す
ることにより行うことができる。その場合、酸性物質を
暴露する方式では、光学活性基の有効成分を減少させる
処理となるので反射光を長波長化する処理となる。な
お、反射波長の異なる領域は、非流動層の厚み方向の一
部に形成されていればよく、厚み方向の全体に形成され
ていなくてもよい。

【００５２】従って、本発明の広帯域反射偏光子の製造
の場合には、当該短波長寄りの反射波長を示すコレステ
リック液晶性デンドリマーをベースに使用して、それを
活性物質により所定の選択反射波長帯域となるように非
流動層表面側を中心に長波長化処理するのが好ましい。

【００５３】なお上記した活性物質の暴露方式におい
て、暴露対象の非流動層は、配向処理されていないもの
であってもよいが、配向の再現性による発色精度などの
点より、予め配向処理して所定の単色反射を示す非流動
層に対して選択反射波長帯域を広帯域化するための暴露
処理を施すことが好ましい。

【００５４】前記の暴露処理を施した非流動層における
所定の選択反射は、上記した加熱配向処理を行うことに
より発現させることができる。加熱配向処理前の状態、
従つて暴露処理を終えた状態のままでは目的の選択反射
が発現せず、暴露処理前の状態を維持する。加熱配向処
理は、広帯域化するための暴露処理と同時に施すことも
できるが、装置が煩雑になったり、安全性が低下するな
どの点から暴露処理後に施す方が望ましい。

【００５５】上記の選択反射波長帯域の広帯域化処理を
少量の暴露量で効率よく行うためには、暴露処理−加熱
配向処理を交互に繰り返し行うことが好適である。これ
により、上記の選択反射波長帯域の広帯域化をより少量
の暴露量で効率よく行うことができる。繰り返し回数お
よび１回あたりの活性物質の暴露量は、光学活性基の結
合基などの種類や活性物質の種類、濃度、解離定数など
により異なるが、回数で言えばおおむね２〜５０回、１
回あたりの活性物質の暴露量は例えば室温−飽和条件下
では５０００秒以下が好ましい。回数−暴露量が過少で
あれば、十分な広帯域化が得られず好ましくない。一
方、回数−暴露量が過多であれば配向性やコレステリッ
ク液晶性デンドリマー自身に悪影響を与えるので好まし
くない。

【００５６】本発明の製造法により得られる広帯域反射
偏光子は、短波長寄りの反射波長を示すコレステリック
液晶性デンドリマーをベースに用いて、光学活性基に対
する活性物質の暴露処理を行い、非流動層の表面から厚
み方向に光学活性基を変性ないし失活させ、その後加熱
配向処理することによって、選択反射波長帯域の広い目
的の広帯域反射偏光子を短時間に高品質で得ることが出
来る。

【００５７】本発明の広帯域反射偏光子は、そのままで
或いは１／４波長板等と積層して、液晶表示装置、偏光
発生装置、防眩フィルタ等に使用される高光透過性の偏
光子として、またその他の従来の偏光子の用途にも使用
することができる。また、広帯域反射板、輝度向上フィ
ルム等の用途に使用することができる。その際、各種用
途に応じた機能を有する層を更に積層することが可能で
ある。

【００５８】

【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。

【００５９】実施例１ 一般式（３）で表されるコレステリック液晶性デンドリ
マーを使用した。ただし、Ｒ¹ ＝１，４−ブチレン基、
Ｒ² は一般式（ａ）と一般式（ｂ）の混在（一般式
（ａ）と一般式（ｂ）の合計に対し一般式（ｂ）が２０
モル％）であり、一般式（ａ）中のＲ³ ＝水素原子、ｍ
＝２、Ｘ¹ ＝−ＣＯ₂ −基、Ｒ⁴ ＝シアノ基、ｐ＝１、
ｑ＝２であり、一般式（ｂ）中のＲ⁵ ＝水素原子、ｎ＝
２、Ｘ² ＝−ＣＯ₂ −基、Ｒ⁶ は一般式（ｃ）中の−Ｃ
Ｈ＝Ｎ− ^*ＣＨ（ＣＨ₃ ）−Ｒ⁷ であり、Ｒ⁷ ＝フェニ
ル基である。

【００６０】このコレステリック液晶デンドリマーを溶
解させた３０重量％シクロヘキサノン溶液を、厚さ５０
μｍのトリアセチルセルロースフィルムに厚さ約０．１
μｍのポリビニルアルコール層を設け、それをレーヨン
布でラビング処理した処理面にバーコータにて塗工し、
乾燥後、１６０℃で５分間加熱配向処理して室温にて放
冷し、厚さが１０μｍで反射光の中心波長が４５５ｎｍ
の液晶デンドリマ−からなる非流動層がトリアセチルセ
ルロースフィルムと一体化したフィルムを得た。次にこ
のフィルムを、塩化水素を室温にて飽和充填した密閉可
能な容器内に６００秒間保持し暴露した後、１６０℃で
５分間加熱配向処理して室温にて放冷した。これを再
度、同様に塩化水素を６００秒間暴露し、１６０℃で５
分間加熱配向処理して室温にて放冷し、広帯域反射偏光
子を得た。この偏光子の反射光範囲は４３５〜５６５ｎ
ｍであった。

【００６１】

【発明の効果】コレステリック液晶デンドリマーを用い
ることで従来の側鎖型液晶ポリマーよりも安定した成膜
性と配向状態を得ることができる。またコレステリック
液晶デンドリマーを用いることで、従来の側鎖型液晶ポ
リマーと異なり、配向させた薄膜の多重積層や両側配向
処理などの煩雑な工程が不要となり、極めて簡便に広帯
域反射特性をもつ広帯域反射偏光子を製造できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 秀作 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 望月 周 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA05 BA07 BA08 BA20 BA42 BA43 BC02 BC04 2H091 FA05Z FA08X FA08Z FB02 LA12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学活性基を含有するコレステリック液
   晶材料をグランジャン配向して形成された非流動層であ
   って、かつ前記光学活性基の有効成分含有率が前記非流
   動層の厚み方向に連続的に異なる反射領域が形成された
   非流動層を有する広帯域反射偏光子において、光学活性
   基を含有するコレステリック液晶材料が、光学活性基を
   含有する部分構造を有するコレステリック液晶デンドリ
   マーであることを特徴とする広帯域反射偏光子。
2. 【請求項２】 光学活性基を含有するコレステリック液
   晶材料をグランジャン配向して形成された非流動層を、
   前記光学活性基またはその連結基に対する活性物質で複
   数回繰り返し暴露して、前記光学活性基の有効成分含有
   率を前記非流動層の厚み方向に連続的に異ならせる暴露
   工程を含む広帯域反射偏光子の製造方法において、光学
   活性基を含有するコレステリック液晶材料が、光学活性
   基を含有する部分構造を有するコレステリック液晶デン
   ドリマーであることを特徴とする広帯域反射偏光子の製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記光学活性基を含有する部分構造が、
   シッフ塩基を有することを特徴とする請求項２記載の広
   帯域反射偏光子の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の広帯域反射偏光子を用い
   た液晶表示装置。