JPH10158268A - 光学活性モノマー、液晶ポリマー及び光学素子 - Google Patents
光学活性モノマー、液晶ポリマー及び光学素子Info
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- JPH10158268A JPH10158268A JP9124899A JP12489997A JPH10158268A JP H10158268 A JPH10158268 A JP H10158268A JP 9124899 A JP9124899 A JP 9124899A JP 12489997 A JP12489997 A JP 12489997A JP H10158268 A JPH10158268 A JP H10158268A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 捩じり力の大きいモノマーを得て、成膜性に
優れコレステリック相の螺旋ピッチを容易に制御でき、
良好なモノドメイン状態のグランジャン配向を数分間等
の短時間の配向処理で形成できて、ガラス状態に安定し
て固定化できる液晶ポリマーを得ること、また液晶ポリ
マーの固化物からなる薄くて軽く、ピッチ等の配向状態
が実用温度で変化しにくくて耐久性や保存安定性に優れ
る円偏光二色性の光学素子を得ること。 【解決手段】 一般式 （ただし、Ｒ1は水素又はメチル基であり、Ａ、Ｂは有
機基である。）で表される光学活性モノマー、及びその
モノマーからなる構造単位を有する側鎖型の液晶ポリマ
ー、並びにそのポリマーからなるグランジャン配向した
コレステリック液晶相の固化層を有して円偏光二色性を
示す光学素子。
優れコレステリック相の螺旋ピッチを容易に制御でき、
良好なモノドメイン状態のグランジャン配向を数分間等
の短時間の配向処理で形成できて、ガラス状態に安定し
て固定化できる液晶ポリマーを得ること、また液晶ポリ
マーの固化物からなる薄くて軽く、ピッチ等の配向状態
が実用温度で変化しにくくて耐久性や保存安定性に優れ
る円偏光二色性の光学素子を得ること。 【解決手段】 一般式 （ただし、Ｒ1は水素又はメチル基であり、Ａ、Ｂは有
機基である。）で表される光学活性モノマー、及びその
モノマーからなる構造単位を有する側鎖型の液晶ポリマ
ー、並びにそのポリマーからなるグランジャン配向した
コレステリック液晶相の固化層を有して円偏光二色性を
示す光学素子。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、液晶表示装置の形成など
に好適な光学活性モノマーとその液晶ポリマー及びそれ
を用いた円偏光二色性の光学素子に関する。
に好適な光学活性モノマーとその液晶ポリマー及びそれ
を用いた円偏光二色性の光学素子に関する。
【０００２】
【背景技術】ポリビニルアルコール等の延伸フィルムに
二色性染料等を吸着させてなる偏光板では、入射光の５
０％以上が吸収されて有効利用できず、液晶表示装置等
の高輝度化や低消費電力化が困難であることから、円偏
光二色性の光学素子に期待が寄せられている。これは、
液晶分子の螺旋軸が光学素子に対して垂直なグランジャ
ン配向したもので、当該螺旋軸に対して平行に入射する
（入射角０度）自然光の内、ある波長の光の約半分を右
（又は左）円偏光として反射し、残りの約半分を左（又
は右）円偏光として透過し、その波長λは、式：λ＝ｎ
・ｐで決定され（式中、ｎは液晶の平均屈折率、ｐはコ
レステリック相の螺旋ピッチである）、かつ反射円偏光
の左右はコレステリック相の螺旋状態で決定されて螺旋
の旋回方向と一致するものであり、前記の分離による透
過光に加えて反射光も利用できる可能性があることによ
る。
二色性染料等を吸着させてなる偏光板では、入射光の５
０％以上が吸収されて有効利用できず、液晶表示装置等
の高輝度化や低消費電力化が困難であることから、円偏
光二色性の光学素子に期待が寄せられている。これは、
液晶分子の螺旋軸が光学素子に対して垂直なグランジャ
ン配向したもので、当該螺旋軸に対して平行に入射する
（入射角０度）自然光の内、ある波長の光の約半分を右
（又は左）円偏光として反射し、残りの約半分を左（又
は右）円偏光として透過し、その波長λは、式：λ＝ｎ
・ｐで決定され（式中、ｎは液晶の平均屈折率、ｐはコ
レステリック相の螺旋ピッチである）、かつ反射円偏光
の左右はコレステリック相の螺旋状態で決定されて螺旋
の旋回方向と一致するものであり、前記の分離による透
過光に加えて反射光も利用できる可能性があることによ
る。
【０００３】従来、円偏光二色性の光学素子としては、
低分量体からなる液状のコレステリック液晶をガラス等
の基板間に配向状態で封入したものや、コレステリック
液晶相を呈する液晶ポリマーからなるものが知られてい
た（特開昭５５−２１４７９号公報、米国特許明細書第
５３３２５２２号）。しかしながら、前者の低分量体で
は基板を用いるため厚くて重いものとなり、液晶表示装
置の軽量性や薄型性等を阻害する問題点があった。また
液晶の配向状態、例えばピッチが温度等で変化しやすい
問題点もあった。
低分量体からなる液状のコレステリック液晶をガラス等
の基板間に配向状態で封入したものや、コレステリック
液晶相を呈する液晶ポリマーからなるものが知られてい
た（特開昭５５−２１４７９号公報、米国特許明細書第
５３３２５２２号）。しかしながら、前者の低分量体で
は基板を用いるため厚くて重いものとなり、液晶表示装
置の軽量性や薄型性等を阻害する問題点があった。また
液晶の配向状態、例えばピッチが温度等で変化しやすい
問題点もあった。
【０００４】一方、後者の液晶ポリマーを用いたもので
は、低分子量体の如くに良好な配向状態のフィルム等の
固化物を得ることが困難であったり、配向処理に数時間
等の長時間を要したり、ガラス転移温度が低く耐久性不
足で実用性に乏しかったりして、いずれの場合にも固化
状態の円偏光二色性光学素子、特に可視光用のものを得
ることが困難であった。
は、低分子量体の如くに良好な配向状態のフィルム等の
固化物を得ることが困難であったり、配向処理に数時間
等の長時間を要したり、ガラス転移温度が低く耐久性不
足で実用性に乏しかったりして、いずれの場合にも固化
状態の円偏光二色性光学素子、特に可視光用のものを得
ることが困難であった。
【０００５】固化状態の改善を目的に、モノマーの組合
せ、特にコレステリック相付与性のモノマーを変える試
みが種々なされているが、液晶配向性や耐熱性に乏しい
問題点が克服されていない現状である。ちなみに選択反
射波長が可視光領域にあるコレステリック型の液晶ポリ
マーを得るためにはコレステリック相付与性のモノマー
の共重合割合を約１５重量％以上とする必要があり、得
られるポリマーの液晶性や耐熱性が大きく低下する。
せ、特にコレステリック相付与性のモノマーを変える試
みが種々なされているが、液晶配向性や耐熱性に乏しい
問題点が克服されていない現状である。ちなみに選択反
射波長が可視光領域にあるコレステリック型の液晶ポリ
マーを得るためにはコレステリック相付与性のモノマー
の共重合割合を約１５重量％以上とする必要があり、得
られるポリマーの液晶性や耐熱性が大きく低下する。
【０００６】
【発明の技術的課題】本発明は、１０4／〔選択反射波
長（nm）×共重合比（モル％）〕で定義される捩じり力
の大きいモノマーを得てそれにより、成膜性に優れてコ
レステリック相の螺旋ピッチを容易に制御でき、良好な
モノドメイン状態のグランジャン配向を数分間等の短時
間の配向処理で形成できて、それをガラス状態に安定し
て固定化できる液晶ポリマーを得ること、またそれによ
り液晶ポリマーの固化物からなる薄くて軽く、ピッチ等
の配向状態が実用温度で変化しにくくて耐久性や保存安
定性に優れる円偏光二色性の光学素子を得ることを課題
とする。
長（nm）×共重合比（モル％）〕で定義される捩じり力
の大きいモノマーを得てそれにより、成膜性に優れてコ
レステリック相の螺旋ピッチを容易に制御でき、良好な
モノドメイン状態のグランジャン配向を数分間等の短時
間の配向処理で形成できて、それをガラス状態に安定し
て固定化できる液晶ポリマーを得ること、またそれによ
り液晶ポリマーの固化物からなる薄くて軽く、ピッチ等
の配向状態が実用温度で変化しにくくて耐久性や保存安
定性に優れる円偏光二色性の光学素子を得ることを課題
とする。
【０００７】
【課題の解決手段】本発明は、一般式（ａ）： （ただし、Ｒ1は水素又はメチル基であり、Ａ、Ｂは有
機基である。）で表されることを特徴とする光学活性モ
ノマー、及びその光学活性モノマーからなる構造単位を
有してコレステリック液晶相を呈することもある側鎖型
の液晶ポリマー、並びにその液晶ポリマーからなるグラ
ンジャン配向したコレステリック液晶相の固化層を有し
て円偏光二色性を示すことを特徴とする光学素子を提供
するものである。
機基である。）で表されることを特徴とする光学活性モ
ノマー、及びその光学活性モノマーからなる構造単位を
有してコレステリック液晶相を呈することもある側鎖型
の液晶ポリマー、並びにその液晶ポリマーからなるグラ
ンジャン配向したコレステリック液晶相の固化層を有し
て円偏光二色性を示すことを特徴とする光学素子を提供
するものである。
【０００８】
【発明の効果】本発明の光学活性モノマーによれば、そ
の大きい捩じり力により少ない使用量で配向性と耐熱性
に優れる液晶ポリマーを得ることができる。また得られ
た液晶ポリマーは、良好なモノドメイン状態のグランジ
ャン配向の膜を成膜性よく容易に形成でき、その配向処
理も数分間等の短時間で達成できてガラス状態に安定し
て固定化することができる。その結果、薄くて軽い液晶
ポリマーの固化物からなり、ピッチ等の配向状態が実用
温度で変化しにくい耐久性や保存安定性に優れる円偏光
二色性の光学素子を効率よく形成でき、そのコレステリ
ック相の螺旋ピッチの制御も容易で可視光領域で円偏光
二色性を示す光学素子も容易に得ることができる。
の大きい捩じり力により少ない使用量で配向性と耐熱性
に優れる液晶ポリマーを得ることができる。また得られ
た液晶ポリマーは、良好なモノドメイン状態のグランジ
ャン配向の膜を成膜性よく容易に形成でき、その配向処
理も数分間等の短時間で達成できてガラス状態に安定し
て固定化することができる。その結果、薄くて軽い液晶
ポリマーの固化物からなり、ピッチ等の配向状態が実用
温度で変化しにくい耐久性や保存安定性に優れる円偏光
二色性の光学素子を効率よく形成でき、そのコレステリ
ック相の螺旋ピッチの制御も容易で可視光領域で円偏光
二色性を示す光学素子も容易に得ることができる。
【０００９】
【発明の実施形態】本発明の光学活性モノマーは、下記
の一般式（ａ）で表されるものである。 （ただし、Ｒ1は水素又はメチル基であり、Ａ、Ｂは有
機基である。）
の一般式（ａ）で表されるものである。 （ただし、Ｒ1は水素又はメチル基であり、Ａ、Ｂは有
機基である。）
【００１０】捩じり力の点より特に好ましい光学活性モ
ノマーは、下記の一般式（ｂ）で表されるものである。
ノマーは、下記の一般式（ｂ）で表されるものである。
【００１１】従って一般式（ｂ）で表される光学活性モ
ノマーは、前記した一般式（ａ）におけるＡが、一般式
（ａ１）：ＣＯＯ（ＣＨ2）mＲ2Ｚで表されるものであ
り、Ｂが下記の一般式（ａ２）で表されるものである。
ノマーは、前記した一般式（ａ）におけるＡが、一般式
（ａ１）：ＣＯＯ（ＣＨ2）mＲ2Ｚで表されるものであ
り、Ｂが下記の一般式（ａ２）で表されるものである。
【００１２】前記の一般式（ｂ）において、ｍは１〜６
の整数であり、Ｒ2は下記の化学式で表されるものであ
り、ＺはＣＯＯ−又はＯ−である。
の整数であり、Ｒ2は下記の化学式で表されるものであ
り、ＺはＣＯＯ−又はＯ−である。
【００１３】またＹはＯＣＯ−又はＯ−、ｎは０≦ｎ≦
３、Ｒ3は、ｎ＝０のとき−ＣdＨ2d+1で、１≦ｎ≦３の
とき−ＯＣdＨ2d+1、−ＣＮ又は−Ｃｌであり、前記の
ｄは０≦ｄ≦３である。
３、Ｒ3は、ｎ＝０のとき−ＣdＨ2d+1で、１≦ｎ≦３の
とき−ＯＣdＨ2d+1、−ＣＮ又は−Ｃｌであり、前記の
ｄは０≦ｄ≦３である。
【００１４】特に好ましいものは、一般式（ｂ）におけ
るＲ2が下記のものであり、 かつ一般式（ａ）におけるＢが下記のものであるもので
ある。
るＲ2が下記のものであり、 かつ一般式（ａ）におけるＢが下記のものであるもので
ある。
【００１５】前記の一般式（ｂ）、従って一般式（ａ）
で表わされる光学活性モノマーは、適宜な方法で合成す
ることができる。ちなみに、式（ｂ１）で表わされるモ
ノマーの合成例を下記に示した。
で表わされる光学活性モノマーは、適宜な方法で合成す
ることができる。ちなみに、式（ｂ１）で表わされるモ
ノマーの合成例を下記に示した。
【００１６】すなわち下記の反応式の如く、先ずエチレ
ンクロロヒドリンと４−ヒドロキシ安息香酸を、ヨウ化
カリウムを触媒としてアルカリ水溶液中で加熱還流させ
て４−（２−ヒドロキシエトキシ）安息香酸を得た後、
それをリパーゼＰＳと少量のｐ−メトキシフェノールを
添加したＴＨＦ（テトラヒドロフラン）中で（メタ）ア
クリル酸ビニルと反応させて（メタ）アクリレート（４
−（２−プロペノイルオキシエトキシ安息香酸）とし、
その（メタ）アクリレートを塩化メチレン中でＤＣＣ
（ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（ジメ
チルアミノピリジン）の存在下にイソソルビド誘導体に
よりエステル化することにより目的物の（ｂ１）を得る
ことができる。
ンクロロヒドリンと４−ヒドロキシ安息香酸を、ヨウ化
カリウムを触媒としてアルカリ水溶液中で加熱還流させ
て４−（２−ヒドロキシエトキシ）安息香酸を得た後、
それをリパーゼＰＳと少量のｐ−メトキシフェノールを
添加したＴＨＦ（テトラヒドロフラン）中で（メタ）ア
クリル酸ビニルと反応させて（メタ）アクリレート（４
−（２−プロペノイルオキシエトキシ安息香酸）とし、
その（メタ）アクリレートを塩化メチレン中でＤＣＣ
（ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（ジメ
チルアミノピリジン）の存在下にイソソルビド誘導体に
よりエステル化することにより目的物の（ｂ１）を得る
ことができる。
【００１７】なお前記において、最終工程で加えるイソ
ソルビド誘導体の調製は、例えばイソソルビドと少量の
ｐ−トルエンスルホン酸（ＴｓＯＨ）・水和物を溶解し
たＴＨＦ中に、ＤＨＰ（３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラ
ン）を加えて片側のヒドロキシル基をＴＨＰ（テトラヒ
ドロピラニル）で保護した後、そのイソソルビドを酢酸
エチル中でＤＣＣとＤＭＡＰの存在下に４−シアノ安息
香酸と反応させ、反応液よりＤＣＣウレアを濾別した濾
液からＴＨＰ保護エステルを分離し、それを塩酸等で処
理してＴＨＰの保護基を除去する方法などにより得るこ
とができる。その反応過程を下記に例示した。
ソルビド誘導体の調製は、例えばイソソルビドと少量の
ｐ−トルエンスルホン酸（ＴｓＯＨ）・水和物を溶解し
たＴＨＦ中に、ＤＨＰ（３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピラ
ン）を加えて片側のヒドロキシル基をＴＨＰ（テトラヒ
ドロピラニル）で保護した後、そのイソソルビドを酢酸
エチル中でＤＣＣとＤＭＡＰの存在下に４−シアノ安息
香酸と反応させ、反応液よりＤＣＣウレアを濾別した濾
液からＴＨＰ保護エステルを分離し、それを塩酸等で処
理してＴＨＰの保護基を除去する方法などにより得るこ
とができる。その反応過程を下記に例示した。
【００１８】
【００１９】従って、一般式（ａ）で表わされる他の光
学活性モノマーも、目的の導入基を有する適宜な原料を
用いて上記に準じて合成することができる。
学活性モノマーも、目的の導入基を有する適宜な原料を
用いて上記に準じて合成することができる。
【００２０】本発明の液晶ポリマーは、少なくとも一般
式（ａ）で表わされる光学活性モノマーを用いて調製し
たものである。従って少なくとも一般式（ａ）で表わさ
れる光学活性モノマーからなる構造単位、すなわち下記
の一般式（ｃ）で表わされる構造単位を有して、少なく
ともかかるモノマー単位に基づく側鎖型の液晶ポリマ
ー、就中コレステリック液晶相を呈する液晶ポリマーと
したものである。
式（ａ）で表わされる光学活性モノマーを用いて調製し
たものである。従って少なくとも一般式（ａ）で表わさ
れる光学活性モノマーからなる構造単位、すなわち下記
の一般式（ｃ）で表わされる構造単位を有して、少なく
ともかかるモノマー単位に基づく側鎖型の液晶ポリマ
ー、就中コレステリック液晶相を呈する液晶ポリマーと
したものである。
【００２１】一般式（ｃ）： （ただし、Ｒ1、Ａ、Ｂは、一般式（ａ）の場合に準じ
る。）
る。）
【００２２】よって本発明の液晶ポリマーは、一般式
（ａ）で表わされる光学活性モノマーの１種又は２種以
上を用いたホモポリマーや共重合体、他のモノマー、例
えばネマチック液晶相を呈するポリマーを形成するモノ
マーや他種の光学活性モノマー等の１種又は２種以上を
併用した共重合体、それらのポリマーを適宜な組合せで
混合した混合ポリマーなどとして得ることができる。
（ａ）で表わされる光学活性モノマーの１種又は２種以
上を用いたホモポリマーや共重合体、他のモノマー、例
えばネマチック液晶相を呈するポリマーを形成するモノ
マーや他種の光学活性モノマー等の１種又は２種以上を
併用した共重合体、それらのポリマーを適宜な組合せで
混合した混合ポリマーなどとして得ることができる。
【００２３】本発明の液晶ポリマーは、位相差板やノッ
チフィルタや円偏光二色性を示すフィルム（偏光板）等
の種々の光学機能を示す光学素子の形成に好ましく用い
ることができる。特にコレステリック液晶相を呈するも
のは、それをグランジャン配向させて円偏光二色性の光
学素子の形成に好ましく用いうる。
チフィルタや円偏光二色性を示すフィルム（偏光板）等
の種々の光学機能を示す光学素子の形成に好ましく用い
ることができる。特にコレステリック液晶相を呈するも
のは、それをグランジャン配向させて円偏光二色性の光
学素子の形成に好ましく用いうる。
【００２４】円偏光二色性の光学素子、就中、選択反射
波長が可視光領域にあるものの形成に好ましく用いうる
液晶ポリマーは、上記した一般式（ｂ）で表わされる光
学活性モノマーの１種又は２種以上と、ネマチック液晶
相を呈するポリマーを形成するモノマーの１種又は２種
以上とを成分とする共重合体、特に当該光学活性モノマ
ー単位を１〜４０重量％、ネマチック系モノマーを９９
〜６０重量％含有する共重合体である。
波長が可視光領域にあるものの形成に好ましく用いうる
液晶ポリマーは、上記した一般式（ｂ）で表わされる光
学活性モノマーの１種又は２種以上と、ネマチック液晶
相を呈するポリマーを形成するモノマーの１種又は２種
以上とを成分とする共重合体、特に当該光学活性モノマ
ー単位を１〜４０重量％、ネマチック系モノマーを９９
〜６０重量％含有する共重合体である。
【００２５】共重合体における前記光学活性モノマー単
位の含有率が過少ではコレステリック液晶相の形成性に
乏しくなり、過多では液晶性に乏しくなる。かかる点よ
り好ましい当該光学活性モノマー単位の共重合割合は、
２〜３８重量％、就中３〜３５重量％、特に５〜３０重
量％である。
位の含有率が過少ではコレステリック液晶相の形成性に
乏しくなり、過多では液晶性に乏しくなる。かかる点よ
り好ましい当該光学活性モノマー単位の共重合割合は、
２〜３８重量％、就中３〜３５重量％、特に５〜３０重
量％である。
【００２６】また上記一般式（ｂ）で表わされる光学活
性モノマーを全モノマー成分とするポリマーと、ネマチ
ック液晶相を呈するポリマーを形成するモノマーを全モ
ノマー成分とするポリマーの混合物も円偏光二色性の光
学素子、就中、選択反射波長が可視光領域にあるものの
形成に好ましく用いうる。その混合割合は、前記の共重
合体の場合に準じうる。
性モノマーを全モノマー成分とするポリマーと、ネマチ
ック液晶相を呈するポリマーを形成するモノマーを全モ
ノマー成分とするポリマーの混合物も円偏光二色性の光
学素子、就中、選択反射波長が可視光領域にあるものの
形成に好ましく用いうる。その混合割合は、前記の共重
合体の場合に準じうる。
【００２７】前記においてネマチック液晶相を呈するポ
リマーを形成するモノマーとしては、特に限定はなく、
適宜なものを用いうる。就中、光学特性等の点より下記
の一般式（ｄ）で表されるものが好ましく用いうる。 （ただし、Ｒ4は水素又はメチル基、ｅは１〜６の整
数、ＸはＣＯ2−又はＯＣＯ−であり、ｐ及びｑは１又
は２で、かつｐ＋ｑ＝３を満足する。）
リマーを形成するモノマーとしては、特に限定はなく、
適宜なものを用いうる。就中、光学特性等の点より下記
の一般式（ｄ）で表されるものが好ましく用いうる。 （ただし、Ｒ4は水素又はメチル基、ｅは１〜６の整
数、ＸはＣＯ2−又はＯＣＯ−であり、ｐ及びｑは１又
は２で、かつｐ＋ｑ＝３を満足する。）
【００２８】なお前記の一般式（ｄ）で表わされるモノ
マーも、目的の導入基を有する適宜な原料を用いて上記
した一般式（ａ）の場合に準じて合成することができ
る。
マーも、目的の導入基を有する適宜な原料を用いて上記
した一般式（ａ）の場合に準じて合成することができ
る。
【００２９】光学素子、就中、液晶ポリマーをコレステ
リック液晶相等からなる固化層として有するものの形成
に好ましく用いうる液晶ポリマーの分子量は、重量平均
分子量に基づき２千〜１０万、就中２．５千〜５万であ
る。その分子量が過少では成膜性に乏しい場合があり、
過多では液晶としての配向性、特にラビング配向膜を介
したモノドメイン化に乏しくなって均一な配向状態を形
成しにくくなる場合がある。また光学素子の形成には、
素子の耐久性や、ピッチ等の配向特性の実用時における
温度変化等に対する安定性、ないし無変化性などの点よ
りガラス転移温度が８０℃以上の液晶ポリマーが好まし
く用いうる。
リック液晶相等からなる固化層として有するものの形成
に好ましく用いうる液晶ポリマーの分子量は、重量平均
分子量に基づき２千〜１０万、就中２．５千〜５万であ
る。その分子量が過少では成膜性に乏しい場合があり、
過多では液晶としての配向性、特にラビング配向膜を介
したモノドメイン化に乏しくなって均一な配向状態を形
成しにくくなる場合がある。また光学素子の形成には、
素子の耐久性や、ピッチ等の配向特性の実用時における
温度変化等に対する安定性、ないし無変化性などの点よ
りガラス転移温度が８０℃以上の液晶ポリマーが好まし
く用いうる。
【００３０】ホモ型や共重合体等の液晶ポリマーの調製
は、例えばラジカル重合方式やカチオン重合方式やアニ
オン重合方式などの通例のアクリル系モノマーの重合方
式に準じて行うことができる。なおラジカル重合方式を
適用する場合、各種の重合開始剤を用いうるが、就中ア
ゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどの分
解温度が高くもなく、かつ低くもない中間的温度で分解
するものが合成の安定性等の点より好ましく用いうる。
は、例えばラジカル重合方式やカチオン重合方式やアニ
オン重合方式などの通例のアクリル系モノマーの重合方
式に準じて行うことができる。なおラジカル重合方式を
適用する場合、各種の重合開始剤を用いうるが、就中ア
ゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどの分
解温度が高くもなく、かつ低くもない中間的温度で分解
するものが合成の安定性等の点より好ましく用いうる。
【００３１】本発明の液晶ポリマーにおいては、その共
重合体や混合物における一般式（ａ）で表わされるモノ
マー単位の含有率に基づいてコレステリック液晶のピッ
チが変化する。円偏光二色性を示す波長は、当該ピッチ
で決定されることより、一般式（ａ）、特に一般式
（ｂ）で表わされるモノマー単位の含有率の制御で円偏
光二色性を示す波長を調節することができる。
重合体や混合物における一般式（ａ）で表わされるモノ
マー単位の含有率に基づいてコレステリック液晶のピッ
チが変化する。円偏光二色性を示す波長は、当該ピッチ
で決定されることより、一般式（ａ）、特に一般式
（ｂ）で表わされるモノマー単位の含有率の制御で円偏
光二色性を示す波長を調節することができる。
【００３２】また円偏光二色性を示す波長域は、円偏光
二色性を示す波長域の異なる２種以上の液晶ポリマーを
混合することによっても調節することができる。従って
後記する実施例の如く、可視光領域の光に対して円偏光
二色性を示す光学素子も容易に得ることができる。
二色性を示す波長域の異なる２種以上の液晶ポリマーを
混合することによっても調節することができる。従って
後記する実施例の如く、可視光領域の光に対して円偏光
二色性を示す光学素子も容易に得ることができる。
【００３３】光学素子の形成は、従来の配向処理に準じ
た方法で行いうる。ちなみにその例としては、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
の上に液晶ポ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、液晶ポリマー分子が配向し
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など
があげられる。その場合、円偏光二色性を示す光学素子
は、液晶ポリマー分子をグランジャン配向させることに
より形成することができる。
た方法で行いうる。ちなみにその例としては、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
の上に液晶ポ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、液晶ポリマー分子が配向し
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など
があげられる。その場合、円偏光二色性を示す光学素子
は、液晶ポリマー分子をグランジャン配向させることに
より形成することができる。
【００３４】前記の基板としては、例えばトリアセチル
セルロースやポリビニルアルコール、ポリイミドやポリ
アリレート、ポリエステルやポリカーボネート、ポリス
ルホンやポリエーテルスルホン、エポキシ系樹脂の如き
プラスチックからなるフイルム、あるいはガラス板など
の適宜なものを用いうる。基板上に形成した液晶ポリマ
ーの固化層は、基板との一体物としてそのまま光学素子
に用いうるし、基板より剥離してフィルム等からなる光
学素子として用いることもできる。
セルロースやポリビニルアルコール、ポリイミドやポリ
アリレート、ポリエステルやポリカーボネート、ポリス
ルホンやポリエーテルスルホン、エポキシ系樹脂の如き
プラスチックからなるフイルム、あるいはガラス板など
の適宜なものを用いうる。基板上に形成した液晶ポリマ
ーの固化層は、基板との一体物としてそのまま光学素子
に用いうるし、基板より剥離してフィルム等からなる光
学素子として用いることもできる。
【００３５】液晶ポリマーの展開は、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。その溶剤としては、例えば塩化メチレンやシクロ
ヘキサノン、トリクロロエチレンやテトラクロロエタ
ン、Ｎ−メチルピロリドンやテトラヒドロフランなどの
適宜なものを用いうる。展開は、バーコーターやスピナ
ー、ロールコーターなどの適宜な塗工機にて行うことが
できる。
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。その溶剤としては、例えば塩化メチレンやシクロ
ヘキサノン、トリクロロエチレンやテトラクロロエタ
ン、Ｎ−メチルピロリドンやテトラヒドロフランなどの
適宜なものを用いうる。展開は、バーコーターやスピナ
ー、ロールコーターなどの適宜な塗工機にて行うことが
できる。
【００３６】形成する液晶ポリマーの固化層の厚さは、
薄すぎると円偏光二色性等の光学機能を示しにくくな
り、厚すぎると均一配向性に劣って円偏光二色性等の光
学機能を示さなかったり、配向処理に長時間を要するこ
となどより、０．１〜３０μm、就中０．３〜２０μm、
特に０．５〜１０μmが好ましい。なお光学素子の形成
に際しては、本発明による液晶ポリマー以外のポリマー
や安定剤、可塑剤などの無機や有機、あるいは金属類な
どからなる種々の添加剤を必要に応じて配合することが
できる。
薄すぎると円偏光二色性等の光学機能を示しにくくな
り、厚すぎると均一配向性に劣って円偏光二色性等の光
学機能を示さなかったり、配向処理に長時間を要するこ
となどより、０．１〜３０μm、就中０．３〜２０μm、
特に０．５〜１０μmが好ましい。なお光学素子の形成
に際しては、本発明による液晶ポリマー以外のポリマー
や安定剤、可塑剤などの無機や有機、あるいは金属類な
どからなる種々の添加剤を必要に応じて配合することが
できる。
【００３７】本発明の円偏光二色性を示す光学素子にお
いて、単層の液晶ポリマー固化層では通例、円偏光二色
性を示す波長域に限界がある。その限界は通常、約１０
０nmの波長域に及ぶ広いものであるが、液晶表示装置等
に適用する場合には可視光領域の全域ないし広い領域で
円偏光二色性を示すことが望まれる。
いて、単層の液晶ポリマー固化層では通例、円偏光二色
性を示す波長域に限界がある。その限界は通常、約１０
０nmの波長域に及ぶ広いものであるが、液晶表示装置等
に適用する場合には可視光領域の全域ないし広い領域で
円偏光二色性を示すことが望まれる。
【００３８】本発明においては、異なる波長の光に対し
て円偏光二色性を示す液晶ポリマーの固化層を積層する
ことで、円偏光二色性を示す波長域を拡大することがで
きる。かかる積層化は、当該波長域の拡大のほか、斜め
入射光の波長シフトに対処する点などにも有利である。
積層化は、反射円偏光の中心波長が異なる組合せで２層
又は３層以上積層することができる。
て円偏光二色性を示す液晶ポリマーの固化層を積層する
ことで、円偏光二色性を示す波長域を拡大することがで
きる。かかる積層化は、当該波長域の拡大のほか、斜め
入射光の波長シフトに対処する点などにも有利である。
積層化は、反射円偏光の中心波長が異なる組合せで２層
又は３層以上積層することができる。
【００３９】ちなみに、反射円偏光の中心波長が３００
〜９００nmの液晶ポリマー固化層を同じ方向の円偏光を
反射する組合せで、かつ選択反射の中心波長が異なる、
就中それぞれ５０nm以上異なる組合せで用いて、その２
〜６種類を積層することで可視光領域の広い波長域で円
偏光二色性を示す光学素子を形成することができる。積
層に際しては、粘着剤などを用いて各界面での表面反射
損の低減を図ることが好ましい。
〜９００nmの液晶ポリマー固化層を同じ方向の円偏光を
反射する組合せで、かつ選択反射の中心波長が異なる、
就中それぞれ５０nm以上異なる組合せで用いて、その２
〜６種類を積層することで可視光領域の広い波長域で円
偏光二色性を示す光学素子を形成することができる。積
層に際しては、粘着剤などを用いて各界面での表面反射
損の低減を図ることが好ましい。
【００４０】なお前記において同じ方向の円偏光を反射
するものの組合せとする点は、各層で反射される円偏光
の位相状態を揃えて各波長域で異なる偏光状態となるこ
とを防止し、反射層等を介して反射円偏光を再利用する
場合にその効率の向上を目的とする。
するものの組合せとする点は、各層で反射される円偏光
の位相状態を揃えて各波長域で異なる偏光状態となるこ
とを防止し、反射層等を介して反射円偏光を再利用する
場合にその効率の向上を目的とする。
【００４１】本発明の円偏光二色性を示す光学素子は、
その円偏光二色性に基づいて入射光を左右の円偏光に分
離して透過光及び反射光として供給し、その反射光を反
射層等を介し再利用することで光の利用効率の向上を図
ることができるので直視型等の液晶表示装置などの種々
の装置における偏光板やバックライト等の照明装置など
として好ましく用いることができる。
その円偏光二色性に基づいて入射光を左右の円偏光に分
離して透過光及び反射光として供給し、その反射光を反
射層等を介し再利用することで光の利用効率の向上を図
ることができるので直視型等の液晶表示装置などの種々
の装置における偏光板やバックライト等の照明装置など
として好ましく用いることができる。
【００４２】前記の照明装置は、例えば側面よりの入射
光を上下面の一方より出射させるようにしたサイドライ
ト型の導光板における光出射側に、円偏光二色性を示す
光学素子を配置する方式などにより得ることができる。
またかかる導光板の裏面に反射層を配置することで、光
学素子を介し反射された円偏光を当該裏面の反射層を介
し反射させて再度、光学素子に入射させることができ
る。
光を上下面の一方より出射させるようにしたサイドライ
ト型の導光板における光出射側に、円偏光二色性を示す
光学素子を配置する方式などにより得ることができる。
またかかる導光板の裏面に反射層を配置することで、光
学素子を介し反射された円偏光を当該裏面の反射層を介
し反射させて再度、光学素子に入射させることができ
る。
【００４３】一方、直線偏光を得るための偏光板として
用いる場合には、円偏光二色性を示す光学素子を介した
円偏光を直線偏光化する位相差層と組合せた光学素子と
される。位相差層は、円偏光二色性を示す光学素子の透
過側又は反射側のいずれの側に設けてもよいが、前記し
た照明装置では透過側に設けられる。
用いる場合には、円偏光二色性を示す光学素子を介した
円偏光を直線偏光化する位相差層と組合せた光学素子と
される。位相差層は、円偏光二色性を示す光学素子の透
過側又は反射側のいずれの側に設けてもよいが、前記し
た照明装置では透過側に設けられる。
【００４４】円偏光を直線偏光化するための位相差層
は、光学素子より出射した円偏光の位相を変化させて、
直線偏光成分の多い状態に変換することを目的とするも
のである。直線偏光成分の多い状態に変換することよ
り、液晶セルへの直接入射による明るい表示や、液晶セ
ルに付設した偏光板への入射を介した明るい表示が可能
となる。
は、光学素子より出射した円偏光の位相を変化させて、
直線偏光成分の多い状態に変換することを目的とするも
のである。直線偏光成分の多い状態に変換することよ
り、液晶セルへの直接入射による明るい表示や、液晶セ
ルに付設した偏光板への入射を介した明るい表示が可能
となる。
【００４５】従って位相差層としては、光学素子を介し
た円偏光を、１／４波長の位相差に相当して直線偏光を
多く形成しうると共に、他の波長の光を前記直線偏光と
可及的にパラレルな方向に長径方向を有し、かつ可及的
に直線偏光に近い扁平な楕円偏光に変換しうるものが好
ましく用いうる。
た円偏光を、１／４波長の位相差に相当して直線偏光を
多く形成しうると共に、他の波長の光を前記直線偏光と
可及的にパラレルな方向に長径方向を有し、かつ可及的
に直線偏光に近い扁平な楕円偏光に変換しうるものが好
ましく用いうる。
【００４６】位相差層は、適宜な材質で形成でき、透明
で均一な位相差を与えるものが好ましい。一般には、ポ
リカーボネートの如きプラスチックの延伸フィルムから
なる位相差板、ネマチック液晶ポリマーの一方向配向物
や捻じれ配向物などが用いられる。位相差層の位相差
は、光学素子による円偏光の波長域などに応じて適宜に
決定しうる。ちなみに可視光領域では波長特性や実用性
等の点より、殆どの位相差板がその材質特性より正の複
屈折の波長分散を示すものであることも加味して、その
位相差が小さいもの、就中１００〜２００nmの位相差を
与えるものが好ましく用いうる場合が多い。
で均一な位相差を与えるものが好ましい。一般には、ポ
リカーボネートの如きプラスチックの延伸フィルムから
なる位相差板、ネマチック液晶ポリマーの一方向配向物
や捻じれ配向物などが用いられる。位相差層の位相差
は、光学素子による円偏光の波長域などに応じて適宜に
決定しうる。ちなみに可視光領域では波長特性や実用性
等の点より、殆どの位相差板がその材質特性より正の複
屈折の波長分散を示すものであることも加味して、その
位相差が小さいもの、就中１００〜２００nmの位相差を
与えるものが好ましく用いうる場合が多い。
【００４７】位相差層は、１層又は２以上の層として形
成することができる。１層からなる位相差層の場合に
は、複屈折の波長分散が小さいものほど波長毎の偏光状
態の均一化をはかることができて好ましい。一方、位相
差層の重畳層化は、波長域における波長特性の改良に有
効であり、その組合せは波長域などに応じて適宜に決定
してよい。
成することができる。１層からなる位相差層の場合に
は、複屈折の波長分散が小さいものほど波長毎の偏光状
態の均一化をはかることができて好ましい。一方、位相
差層の重畳層化は、波長域における波長特性の改良に有
効であり、その組合せは波長域などに応じて適宜に決定
してよい。
【００４８】なお可視光領域を対象に２層以上の位相差
層とする場合、上記の如く１００〜２００nmの位相差を
与える層を１層以上の奇数層として含ませることが直線
偏光成分の多い光を得る点より好ましい。１００〜２０
０nmの位相差を与える層以外の層は、通例２００〜４０
０nmの位相差を与える層で形成することが波長特性の改
良等の点より好ましいが、これに限定するものではな
い。
層とする場合、上記の如く１００〜２００nmの位相差を
与える層を１層以上の奇数層として含ませることが直線
偏光成分の多い光を得る点より好ましい。１００〜２０
０nmの位相差を与える層以外の層は、通例２００〜４０
０nmの位相差を与える層で形成することが波長特性の改
良等の点より好ましいが、これに限定するものではな
い。
【００４９】
実施例１ 水酸化カリウム３００部（重量部、以下同じ）をエタノ
ール７００mlと水３００mlの混合液で溶解し、その溶液
に４−ヒドロキシ安息香酸２７６部と触媒量のヨウ化カ
リウムを溶解させた後、加温状態でエチレンクロロヒド
リン１７７部を徐々に添加して約１５時間還流させた。
得られた反応液よりエタノールを留去して水２リットル
中に入れ、この水溶液をジエチルエーテルで２回洗浄
後、塩酸を添加して酸性液とし、沈殿物を濾別乾燥して
エタノールで再結晶させて、４−（２−ヒドロキシエト
キシ）安息香酸２９８部（収率８２％）を得た。
ール７００mlと水３００mlの混合液で溶解し、その溶液
に４−ヒドロキシ安息香酸２７６部と触媒量のヨウ化カ
リウムを溶解させた後、加温状態でエチレンクロロヒド
リン１７７部を徐々に添加して約１５時間還流させた。
得られた反応液よりエタノールを留去して水２リットル
中に入れ、この水溶液をジエチルエーテルで２回洗浄
後、塩酸を添加して酸性液とし、沈殿物を濾別乾燥して
エタノールで再結晶させて、４−（２−ヒドロキシエト
キシ）安息香酸２９８部（収率８２％）を得た。
【００５０】次に、前記の４−（２−ヒドロキシエトキ
シ）安息香酸１８．２部をＴＨＦ３００mlに溶解させた
後、それにアクリル酸ビニル１９．５部とリパーゼＰＳ
１８部と少量のｐ−メトキシフェノールを添加して４０
℃で３時間撹拌した。得られた反応液よりリパーゼＰＳ
を濾別後、その濾液を減圧留去し、生成の固体を２−ブ
タノン／ヘキサン：２／１混合液で再結晶させて、（４
−（２−プロペノイルオキシエトキシ安息香酸）１７．
５部（収率７４％）を得た。
シ）安息香酸１８．２部をＴＨＦ３００mlに溶解させた
後、それにアクリル酸ビニル１９．５部とリパーゼＰＳ
１８部と少量のｐ−メトキシフェノールを添加して４０
℃で３時間撹拌した。得られた反応液よりリパーゼＰＳ
を濾別後、その濾液を減圧留去し、生成の固体を２−ブ
タノン／ヘキサン：２／１混合液で再結晶させて、（４
−（２−プロペノイルオキシエトキシ安息香酸）１７．
５部（収率７４％）を得た。
【００５１】一方、イソソルビド１０．０部をｐ−トル
エンスルホン酸・水和物０．５部とＴＨＦ１００mlと共
に室温で撹拌して溶解させた後、その溶液にＴＨＦ５０
mlで希釈したＤＨＰ５．７６部を９０分間をかけて滴下
し、ついで室温で９０分間撹拌し、得られた反応液より
溶媒を留去してそれを塩化メチレン２５０mlに溶解さ
せ、各１５０mlの飽和食塩水、１Ｎ−ＨＣｌ水溶液、飽
和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水
で順次洗浄した後その有機層を硫酸マグネシウムで乾燥
し、溶媒を留去後シリカゲルカラムクロマト精製（塩化
メチレン／ジエチルエーテル：１／１）を行い、片側の
ヒジロキシル基をＴＨＰで保護したイソソルビド４．７
９部を得た。
エンスルホン酸・水和物０．５部とＴＨＦ１００mlと共
に室温で撹拌して溶解させた後、その溶液にＴＨＦ５０
mlで希釈したＤＨＰ５．７６部を９０分間をかけて滴下
し、ついで室温で９０分間撹拌し、得られた反応液より
溶媒を留去してそれを塩化メチレン２５０mlに溶解さ
せ、各１５０mlの飽和食塩水、１Ｎ−ＨＣｌ水溶液、飽
和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水
で順次洗浄した後その有機層を硫酸マグネシウムで乾燥
し、溶媒を留去後シリカゲルカラムクロマト精製（塩化
メチレン／ジエチルエーテル：１／１）を行い、片側の
ヒジロキシル基をＴＨＰで保護したイソソルビド４．７
９部を得た。
【００５２】次に、前記のＴＨＰ片側保護イソソルビド
４．２１部、４−シアノ安息香酸２．９６部、ＤＣＣ
４．５２部、ＤＭＡＰ０．２８部及び酢酸エチル１１０
mlを室温で約２時間撹拌後、析出したＤＣＣウレアを濾
別し、その濾液が１５０mlとなるように酢酸エチルを加
え、ついで各１５０mlの飽和炭酸水素ナトリウム水溶
液、飽和食塩水、１Ｎ−ＨＣｌ水溶液、飽和食塩水で順
次洗浄して硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去して
ＴＨＰ保護エステル７．８１部を得た。その液体クロマ
トグラフィーによる純度は、８３％であった。
４．２１部、４−シアノ安息香酸２．９６部、ＤＣＣ
４．５２部、ＤＭＡＰ０．２８部及び酢酸エチル１１０
mlを室温で約２時間撹拌後、析出したＤＣＣウレアを濾
別し、その濾液が１５０mlとなるように酢酸エチルを加
え、ついで各１５０mlの飽和炭酸水素ナトリウム水溶
液、飽和食塩水、１Ｎ−ＨＣｌ水溶液、飽和食塩水で順
次洗浄して硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去して
ＴＨＰ保護エステル７．８１部を得た。その液体クロマ
トグラフィーによる純度は、８３％であった。
【００５３】前記で得た無精製のＴＨＰ保護エステル
７．４４部を３００ml容のナス型フラスコ中で、ＴＨＦ
７５mlに溶解させて還流させ、それに１２Ｎ−ＨＣｌ３
mlを添加し１５分間還流した後ＴＨＦを留去して塩化メ
チレン２００mlに溶解させ、飽和食塩水２００mlで２回
洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥して溶媒を留去後カラ
ムクロマト精製（塩化メチレン／ジエチルエーテル：６
／１〜０／１）を行い、上記した末端シアノ化イソソル
ビド誘導体４．６３部（純度９７％、収率９１％）を得
た。
７．４４部を３００ml容のナス型フラスコ中で、ＴＨＦ
７５mlに溶解させて還流させ、それに１２Ｎ−ＨＣｌ３
mlを添加し１５分間還流した後ＴＨＦを留去して塩化メ
チレン２００mlに溶解させ、飽和食塩水２００mlで２回
洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥して溶媒を留去後カラ
ムクロマト精製（塩化メチレン／ジエチルエーテル：６
／１〜０／１）を行い、上記した末端シアノ化イソソル
ビド誘導体４．６３部（純度９７％、収率９１％）を得
た。
【００５４】最後に、上記で得た（４−（２−プロペノ
イルオキシエトキシ安息香酸）２．５５部、末端シアノ
化イソソルビド誘導体２．８３部、ＤＣＣ２．３３部及
びＤＭＡＰ０．１３８部を塩化メチレン７０ml中、室温
で４．５時間撹拌した後、析出したＤＣＣウレアを濾別
し、その濾液が２００mlとなるように塩化メチレンを加
え、ついで各２００mlの１Ｎ−ＨＣｌ水溶液、飽和食塩
水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次
洗浄して硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去してカ
ラムクロマト精製（塩化メチレン／ジエチルエーテル：
６／１）を行い、上記した式（ｂ１）で表される光学活
性モノマー１．３９部（純度９０％、収率２３％）を得
た。
イルオキシエトキシ安息香酸）２．５５部、末端シアノ
化イソソルビド誘導体２．８３部、ＤＣＣ２．３３部及
びＤＭＡＰ０．１３８部を塩化メチレン７０ml中、室温
で４．５時間撹拌した後、析出したＤＣＣウレアを濾別
し、その濾液が２００mlとなるように塩化メチレンを加
え、ついで各２００mlの１Ｎ−ＨＣｌ水溶液、飽和食塩
水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次
洗浄して硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去してカ
ラムクロマト精製（塩化メチレン／ジエチルエーテル：
６／１）を行い、上記した式（ｂ１）で表される光学活
性モノマー１．３９部（純度９０％、収率２３％）を得
た。
【００５５】前記で得た光学活性モノマーのプロトンＮ
ＭＲ及びＩＲによる分析結果を図１、図２に示した。
ＭＲ及びＩＲによる分析結果を図１、図２に示した。
【００５６】実施例２ 式（ｂ１）で表わした光学活性モノマー０．１６８部
（０．３１ミリモル）と上記の式（ｄ１）で表わしたモ
ノマー１．５６部（３．７８ミリモル）をテトラヒドロ
フラン１６．５mlに加熱溶解させ、５５〜６０℃に安定
させて反応器内部を窒素ガスで置換し、酸素不存在下に
アゾビスイソブチロニトリル０．５部を溶解したテトラ
ヒドロフラン溶液０．５mlを滴下して３時間重合処理
し、その反応液をジエチルエーテル１５０ml中に撹拌下
に徐々に注いで白色ポリマーの沈殿物を得、それを濾別
乾燥して共重合体を得た（収率５８％）。この共重合体
は、ガラス転移温度が９０℃で、等方相転移温度が２６
０℃のコレステリック構造を示すものであった。
（０．３１ミリモル）と上記の式（ｄ１）で表わしたモ
ノマー１．５６部（３．７８ミリモル）をテトラヒドロ
フラン１６．５mlに加熱溶解させ、５５〜６０℃に安定
させて反応器内部を窒素ガスで置換し、酸素不存在下に
アゾビスイソブチロニトリル０．５部を溶解したテトラ
ヒドロフラン溶液０．５mlを滴下して３時間重合処理
し、その反応液をジエチルエーテル１５０ml中に撹拌下
に徐々に注いで白色ポリマーの沈殿物を得、それを濾別
乾燥して共重合体を得た（収率５８％）。この共重合体
は、ガラス転移温度が９０℃で、等方相転移温度が２６
０℃のコレステリック構造を示すものであった。
【００５７】実施例３ 実施例２に準じ、式（ｂ１）で表わした光学活性モノマ
ー０．１５部（０．２８ミリモル）と式（ｄ１）で表わ
したモノマー１．６４部（３．９８ミリモル）を用いて
ガラス転移温度が９２℃で、等方相転移温度が２７５℃
のコレステリック構造を示す共重合体を得た。
ー０．１５部（０．２８ミリモル）と式（ｄ１）で表わ
したモノマー１．６４部（３．９８ミリモル）を用いて
ガラス転移温度が９２℃で、等方相転移温度が２７５℃
のコレステリック構造を示す共重合体を得た。
【００５８】実施例４ 実施例２に準じ、式（ｂ１）で表わした光学活性モノマ
ー０．１３部（０．２４ミリモル）と式（ｄ１）で表わ
したモノマー１．９６部（４．７６ミリモル）を用いて
ガラス転移温度が９５℃で、等方相転移温度が２８２℃
のコレステリック構造を示す共重合体を得た。
ー０．１３部（０．２４ミリモル）と式（ｄ１）で表わ
したモノマー１．９６部（４．７６ミリモル）を用いて
ガラス転移温度が９５℃で、等方相転移温度が２８２℃
のコレステリック構造を示す共重合体を得た。
【００５９】実施例５ ガラス板に厚さ約０．１μm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、その処理
面に実施例２で得た共重合体の３０重量％シクロヘキサ
ノン溶液をスピナーにて塗工し、乾燥後１５０℃で５分
間加熱配向処理して室温にて放冷し液晶ポリマーの配向
をガラス状態に固定化した。この液晶ポリマーの厚さは
２μmであり、ガラス板との一体物からなる光学素子
は、鏡面的に青紫色光を反射する円偏光二色性を示し、
この反射光は波長４０５〜４８５nmであった。なお当該
光学素子の透過特性を図３に示した。
を設け、それをレーヨン布でラビング処理し、その処理
面に実施例２で得た共重合体の３０重量％シクロヘキサ
ノン溶液をスピナーにて塗工し、乾燥後１５０℃で５分
間加熱配向処理して室温にて放冷し液晶ポリマーの配向
をガラス状態に固定化した。この液晶ポリマーの厚さは
２μmであり、ガラス板との一体物からなる光学素子
は、鏡面的に青紫色光を反射する円偏光二色性を示し、
この反射光は波長４０５〜４８５nmであった。なお当該
光学素子の透過特性を図３に示した。
【００６０】実施例６ 実施例３で得た共重合体を用いたほかは実施例５に準じ
て、鏡面的に緑色光を反射する円偏光二色性を示し、反
射光の波長が４８０〜５５５nmの光学素子を得た。その
光学素子の透過特性を図４に示した。
て、鏡面的に緑色光を反射する円偏光二色性を示し、反
射光の波長が４８０〜５５５nmの光学素子を得た。その
光学素子の透過特性を図４に示した。
【００６１】実施例７ 実施例４で得た共重合体を用いたほかは実施例５に準じ
て、鏡面的に赤色光を反射する円偏光二色性を示し、反
射光の波長が６４２〜７４０nmの光学素子を得た。その
光学素子の透過特性を図５に示した。
て、鏡面的に赤色光を反射する円偏光二色性を示し、反
射光の波長が６４２〜７４０nmの光学素子を得た。その
光学素子の透過特性を図５に示した。
【００６２】実施例８ 実施例５，６，７に準じて得た光学素子をアクリル系粘
着層を介し積層して、反射光に基づき波長４０５〜５５
５nm及び６４２〜７４０nmの範囲で円偏光二色性を示す
光学素子を得た。
着層を介し積層して、反射光に基づき波長４０５〜５５
５nm及び６４２〜７４０nmの範囲で円偏光二色性を示す
光学素子を得た。
【００６３】実施例９ 実施例２に準じて調製した、式（ｂ１）で表わした光学
活性モノマーのホモポリマー１６．８部と、式（ｄ１）
で表わしたモノマーのホモポリマー１５６部の混合物を
用いて実施例５に準じて光学素子を得た。この光学素子
は、鏡面的に青紫色光を反射する円偏光二色性を示し、
反射光の波長が４１５〜４９５nmであった。
活性モノマーのホモポリマー１６．８部と、式（ｄ１）
で表わしたモノマーのホモポリマー１５６部の混合物を
用いて実施例５に準じて光学素子を得た。この光学素子
は、鏡面的に青紫色光を反射する円偏光二色性を示し、
反射光の波長が４１５〜４９５nmであった。
【００６４】なお前記において、式（ｂ１）のモノマー
によるホモポリマーは、ガラス転移温度が８０℃で、等
方相転移温度が２１０℃であり、液晶の配向特性はコレ
ステリック構造を示すものであった。また式（ｄ１）の
モノマーによるホモポリマーは、ガラス転移温度が８５
℃で、等方相転移温度が２８７℃であり、液晶の配向特
性はネマチック構造を示すものであった。そして前記の
混合ポリマーは、ガラス転移温度が９０℃で、等方相転
移温度が２３２℃であり、液晶の配向特性はコレステリ
ック構造を示すものであった。
によるホモポリマーは、ガラス転移温度が８０℃で、等
方相転移温度が２１０℃であり、液晶の配向特性はコレ
ステリック構造を示すものであった。また式（ｄ１）の
モノマーによるホモポリマーは、ガラス転移温度が８５
℃で、等方相転移温度が２８７℃であり、液晶の配向特
性はネマチック構造を示すものであった。そして前記の
混合ポリマーは、ガラス転移温度が９０℃で、等方相転
移温度が２３２℃であり、液晶の配向特性はコレステリ
ック構造を示すものであった。
【００６５】実施例１０ イソソルビド５０．０部、ｐ−クロロ安息香酸５３．５
部及びＤＭＡＰ１．４部を塩化メチレン５００mlと共に
氷浴上で撹拌し、それに塩化メチレンに溶解のＤＣＣ７
７．６部を滴下して、氷浴上で２．５時間、室温で終夜
撹拌し析出したＤＣＣウレアを濾別し、その濾液が１０
００mlとなるように塩化メチレンを加え、ついで各１０
００mlの１Ｎ−ＨＣｌ水溶液、飽和食塩水、飽和炭酸水
素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄して硫酸マ
グネシウムで乾燥し、溶媒を留去後シリカゲルカラムク
ロマト精製（塩化メチレン／ジエチルエーテル：１／
１）を行い、末端クロロフェニル化イソソルビド誘導体
１４．２部を得た。
部及びＤＭＡＰ１．４部を塩化メチレン５００mlと共に
氷浴上で撹拌し、それに塩化メチレンに溶解のＤＣＣ７
７．６部を滴下して、氷浴上で２．５時間、室温で終夜
撹拌し析出したＤＣＣウレアを濾別し、その濾液が１０
００mlとなるように塩化メチレンを加え、ついで各１０
００mlの１Ｎ−ＨＣｌ水溶液、飽和食塩水、飽和炭酸水
素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄して硫酸マ
グネシウムで乾燥し、溶媒を留去後シリカゲルカラムク
ロマト精製（塩化メチレン／ジエチルエーテル：１／
１）を行い、末端クロロフェニル化イソソルビド誘導体
１４．２部を得た。
【００６６】次に、前記の末端クロロフェニル化イソソ
ルビド誘導体１４．２部と４−（２−プロペノイルオキ
シエトキシ）安息香酸１２．９部を塩化メチレン１８０
mlと共に氷浴上で撹拌し、それにＤＭＡＰ０．５部と微
量のジブチルヒドロキシトルエンを添加した後、塩化メ
チレン１０mlに溶解のＤＣＣ１１．３部を少量ずつ加え
て氷浴を除去し、室温に徐々に戻しながら終夜撹拌して
析出したＤＣＣウレアを濾別し、その濾液が５００mlと
なるように塩化メチレンを加え、ついで各５００mlの１
Ｎ−ＨＣｌ水溶液、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウ
ム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄して硫酸マグネシウム
で乾燥し溶媒を留去して、生成の固体をトルエン／ヘキ
サン：７０ml／５０ml混合液で再結晶させて、下式（ｂ
２）で表される光学活性モノマー９．３４を得た（純度
９５％）。その光学活性モノマーのプロトンＮＭＲ及び
ＩＲによる分析結果を図６、図７に示した。
ルビド誘導体１４．２部と４−（２−プロペノイルオキ
シエトキシ）安息香酸１２．９部を塩化メチレン１８０
mlと共に氷浴上で撹拌し、それにＤＭＡＰ０．５部と微
量のジブチルヒドロキシトルエンを添加した後、塩化メ
チレン１０mlに溶解のＤＣＣ１１．３部を少量ずつ加え
て氷浴を除去し、室温に徐々に戻しながら終夜撹拌して
析出したＤＣＣウレアを濾別し、その濾液が５００mlと
なるように塩化メチレンを加え、ついで各５００mlの１
Ｎ−ＨＣｌ水溶液、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウ
ム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄して硫酸マグネシウム
で乾燥し溶媒を留去して、生成の固体をトルエン／ヘキ
サン：７０ml／５０ml混合液で再結晶させて、下式（ｂ
２）で表される光学活性モノマー９．３４を得た（純度
９５％）。その光学活性モノマーのプロトンＮＭＲ及び
ＩＲによる分析結果を図６、図７に示した。
【００６７】
【００６８】実施例１１ 前記の式（ｂ２）で表わした光学活性モノマー１．５０
部（２．９８ミリモル）と上記の式（ｄ１）で表わした
モノマー１３．３部（３２．１ミリモル）をジメチルア
セトアミド４部／テトラヒドロフラン１部の混合溶媒９
５部に加熱溶解させ、５５〜６０℃に安定させて反応器
内部を窒素ガスで置換し、酸素不存在下にアゾビスイソ
ブチロニトリル０．２９部を溶解した前記混合溶媒溶液
２．０mlを滴下して４．５時間重合処理し、その反応液
を自然濾過後、濾液を激しく撹拌しながらメタノール１
２０mlを速やかに添加して白色ポリマーの沈殿物を得、
それをメタノール３部／テトラヒドロフラン２部の混合
溶媒５０mlで２回洗浄後、乾燥して共重合体を得た。こ
の共重合体は、ガラス転移温度が９９℃で、等方相転移
温度が２６２℃のコレステリック構造を示すものであっ
た。
部（２．９８ミリモル）と上記の式（ｄ１）で表わした
モノマー１３．３部（３２．１ミリモル）をジメチルア
セトアミド４部／テトラヒドロフラン１部の混合溶媒９
５部に加熱溶解させ、５５〜６０℃に安定させて反応器
内部を窒素ガスで置換し、酸素不存在下にアゾビスイソ
ブチロニトリル０．２９部を溶解した前記混合溶媒溶液
２．０mlを滴下して４．５時間重合処理し、その反応液
を自然濾過後、濾液を激しく撹拌しながらメタノール１
２０mlを速やかに添加して白色ポリマーの沈殿物を得、
それをメタノール３部／テトラヒドロフラン２部の混合
溶媒５０mlで２回洗浄後、乾燥して共重合体を得た。こ
の共重合体は、ガラス転移温度が９９℃で、等方相転移
温度が２６２℃のコレステリック構造を示すものであっ
た。
【００６９】実施例１２ 実施例１１で得た共重合体を用いたほかは実施例５に準
じて、鏡面的に青紫光を反射する円偏光二色性を示し、
反射光の波長が３８５〜４６０nmの光学素子を得た。そ
の光学素子の透過特性を図８に示した。
じて、鏡面的に青紫光を反射する円偏光二色性を示し、
反射光の波長が３８５〜４６０nmの光学素子を得た。そ
の光学素子の透過特性を図８に示した。
【図１】実施例１で得た光学活性モノマーのプロトンＮ
ＭＲによる分析図
ＭＲによる分析図
【図２】実施例１で得た光学活性モノマーのＩＲによる
分析図
分析図
【図３】実施例５で得た光学素子の透過特性を示したグ
ラフ
ラフ
【図４】実施例６で得た光学素子の透過特性を示したグ
ラフ
ラフ
【図５】実施例７で得た光学素子の透過特性を示したグ
ラフ
ラフ
【図６】実施例１０で得た光学活性モノマーのプロトン
ＮＭＲによる分析図
ＮＭＲによる分析図
【図７】実施例１０で得た光学活性モノマーのＩＲによ
る分析図
る分析図
【図８】実施例１２で得た光学素子の透過特性を示した
グラフ
グラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｆ 1/1333 Ｇ０２Ｆ 1/1333 1/1335 ５１０ 1/1335 ５１０
Claims (9)
- 【請求項１】 一般式（ａ）： （ただし、Ｒ1は水素又はメチル基であり、Ａ、Ｂは有
機基である。）で表されることを特徴とする光学活性モ
ノマー。 - 【請求項２】 請求項１において、一般式（ａ）におけ
るＡが、一般式（ａ１）：ＣＯＯ（ＣＨ2）mＲ2Ｚ（た
だし、ｍは１〜６の整数、Ｒ2は下記の化学式で表され
るもの、 ＺはＣＯＯ−又はＯ−である。）で表されるものであ
り、Ｂが下記の一般式（ａ２）で表されるものである光
学活性モノマー。 （ただし、ＹはＯＣＯ−又はＯ−、ｎは０≦ｎ≦３、Ｒ
3は、ｎ＝０のとき−ＣdＨ2d+1で、１≦ｎ≦３のとき−
ＯＣdＨ2d+1、−ＣＮ又は−Ｃｌであり、前記のｄは０
≦ｄ≦３である。） - 【請求項３】 請求項１に記載の光学活性モノマーから
なる構造単位を有することを特徴とする側鎖型の液晶ポ
リマー。 - 【請求項４】 請求項２に記載の光学活性モノマーとネ
マチック液晶相を呈するポリマーを形成するモノマーを
成分とし、前記の光学活性モノマー単位を１〜４０重量
％含有する共重合体を用いてなり、コレステリック液晶
相を呈することを特徴とする液晶ポリマー。 - 【請求項５】 請求項２に記載の光学活性モノマーを全
モノマー成分とするポリマー１〜４０重量％と、ネマチ
ック液晶相を呈するポリマーを形成するモノマーを全モ
ノマー成分とするポリマー９９〜６０重量％の混合物か
らなり、コレステリック液晶相を呈することを特徴とす
る液晶ポリマー。 - 【請求項６】 請求項３〜５に記載の液晶ポリマーから
なるグランジャン配向したコレステリック液晶相の固化
層を有して円偏光二色性を示すことを特徴とする光学素
子。 - 【請求項７】 請求項６において、可視光領域の光に対
して円偏光二色性を示す光学素子。 - 【請求項８】 請求項６又は７において、異なる波長の
光に対して円偏光二色性を示す液晶ポリマーの固化層の
積層体からなる光学素子。 - 【請求項９】 請求項６〜８において、円偏光を直線偏
光化する位相差層を有する光学素子。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12489997A JP3996235B2 (ja) | 1996-10-02 | 1997-04-28 | 光学活性モノマー、液晶ポリマー及び光学素子 |
| CN98806665A CN1122034C (zh) | 1997-04-28 | 1998-04-27 | 光学活性单体、液晶聚合物和光学元件 |
| PCT/JP1998/001934 WO1998049171A1 (en) | 1997-04-28 | 1998-04-27 | Optically active monomer, liquid crystalline polymer, and optical element |
| US09/402,539 US6248259B1 (en) | 1997-04-28 | 1998-04-27 | Optically active monomer, liquid crystal polymer, and optical element |
| KR10-1999-7009991A KR100517006B1 (ko) | 1997-04-28 | 1998-04-27 | 광학 활성 단량체를 포함하는 측쇄형 액정 중합체, 및 이를 포함하는 광학 소자 |
| EP98917703A EP0980868A4 (en) | 1997-04-28 | 1998-04-27 | OPTICALLY ACTIVE MONOMER, LIQUID CRYSTALLINE POLYMER AND OPTICAL ELEMENT |
| US09/769,335 US20010003359A1 (en) | 1997-04-28 | 2001-01-26 | Optically active monomer, liquid crystal polymer, and optical element |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-281800 | 1996-10-02 | ||
| JP28180096 | 1996-10-02 | ||
| JP12489997A JP3996235B2 (ja) | 1996-10-02 | 1997-04-28 | 光学活性モノマー、液晶ポリマー及び光学素子 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10158268A true JPH10158268A (ja) | 1998-06-16 |
| JP3996235B2 JP3996235B2 (ja) | 2007-10-24 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003027119A1 (en) * | 2001-09-24 | 2003-04-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Isosorbide derivatives |
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| US6876427B2 (en) | 2001-09-21 | 2005-04-05 | 3M Innovative Properties Company | Cholesteric liquid crystal optical bodies and methods of manufacture and use |
| US6917399B2 (en) | 2001-02-22 | 2005-07-12 | 3M Innovative Properties Company | Optical bodies containing cholesteric liquid crystal material and methods of manufacture |
| JP2007169178A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Asahi Glass Co Ltd | カイラル剤、液晶組成物、高分子液晶、回折素子、及び光情報記録再生装置 |
| JP2007176870A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Nippon Zeon Co Ltd | キラル剤 |
| US7303695B2 (en) | 2003-10-02 | 2007-12-04 | Nippon Oil Corporation | Process for producing optically active liquid crystalline polymer compound |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP12489997A patent/JP3996235B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6573963B2 (en) | 2001-02-22 | 2003-06-03 | 3M Innovativeproperties Company | Cholesteric liquid crystal optical bodies and methods of manufacture |
| US6917399B2 (en) | 2001-02-22 | 2005-07-12 | 3M Innovative Properties Company | Optical bodies containing cholesteric liquid crystal material and methods of manufacture |
| US7277141B2 (en) | 2001-02-22 | 2007-10-02 | 3M Innovative Properties Company | Optical bodies containing cholesteric liquid crystal material and methods of manufacture |
| US6876427B2 (en) | 2001-09-21 | 2005-04-05 | 3M Innovative Properties Company | Cholesteric liquid crystal optical bodies and methods of manufacture and use |
| US7298442B2 (en) | 2001-09-21 | 2007-11-20 | 3M Innovative Properties Company | Cholesteric liquid crystal optical bodies and methods of manufacture and use |
| WO2003027119A1 (en) * | 2001-09-24 | 2003-04-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Isosorbide derivatives |
| US7303695B2 (en) | 2003-10-02 | 2007-12-04 | Nippon Oil Corporation | Process for producing optically active liquid crystalline polymer compound |
| JP2007169178A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Asahi Glass Co Ltd | カイラル剤、液晶組成物、高分子液晶、回折素子、及び光情報記録再生装置 |
| JP2007176870A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Nippon Zeon Co Ltd | キラル剤 |
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