JP2000226415A

JP2000226415A - 高分子膜の光学的異方性発現方法、リオトロピック液晶の配向方法、配向色素膜、及び、配向色素膜の製造方法

Info

Publication number: JP2000226415A
Application number: JP11028993A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Ichimura; 國宏市村
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】光反応性高分子膜を、光再配向現象を利用す
ることなく、その光学的異方性を発現させ、且つこれを
利用してリオトロピック液晶を配向させるとともに、配
向色素膜を形成する。【解決手段】側鎖あるいは主鎖に光反応基を有する光
反応性高分子膜に直線偏光を照射することにより、その
光反応性高分子のうち、直線偏光の偏光軸に平行な遷移
モーメントを持つ光反応性高分子に選択的に化学構造変
化を生起させる。このとき、直線偏光照射量は、偏光軸
に平行なモニタ直線偏光及び垂直なモニタ直線偏光の吸
光度の比である２色比がほぼ極大値となるように設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高分子膜の光学的
異方性発現方法、液晶の配向方法、配向色素膜、及び、
配向色素膜の製造方法に関する。さらに詳しくは、直線
偏光を照射することによって、側鎖あるいは主鎖に光反
応基を有する光反応性高分子の光学的異方性を発現させ
る方法、この光学的異方性を発現させた光反応性高分子
膜によりリオトロピック液晶を配向させる方法、この配
向により形成された配向色素膜、及び、この配向色素膜
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶の配向方法として、布などで基板表
面を機械的に擦るラビング処理法、斜め蒸着法、微細な
溝の形成法等の基板表面を物理的に変形させる方法があ
るが、これらの方法は、一方向にのみ液晶を配向させる
ものであるために、複数の配向方向を持つ複雑な配向パ
ターンを形成することは困難であった。

【０００３】他の液晶配向方法としては、例えば特開平
７−２６１０２４号公報等に開示されるように、光反応
性分子を結合あるいは分散した分子層や高分子層に直線
偏光を照射することによって、偏光軸で規定される方向
に液晶を配列する液晶の配向法があり、この方法によ
り、任意の方向に配向した複雑なパターンを形成するこ
とができる。

【０００４】異方性を示す液晶の一つとして、溶液状態
で液晶性を示すリオトロピック液晶がある。このリオト
ロピック液晶性組成物を配向制御する方法として、光活
性分子が吸収する波長を含む光を斜めから照射するか、
あるいは直線偏光を照射することにより配向した光活性
分子層にリオトロピック液晶を接触させて、これを配向
させる方法が提案されている。

【０００５】これは、直線偏光照射によって、遷移モ−
メントの方向が変化し、その結果として、分子軸の配向
方向が照射偏光軸に対して垂直方向に優先的に並び替え
を起こす光再配向現象を利用するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、直線偏光照射の最適条件が不明確であっ
たため、偏光照射量の過不足が生じ、且つ、光活性分子
の種類によっては、必ずしも光再配向を生起することが
できるものではなかった。

【０００７】本発明は、光再配向現象以外の現象を利用
してリオトロピック液晶を配向させるための高分子膜の
光学的異方性発現方法、リオトロピック液晶の配向方
法、配向色素膜、及び、配向色素膜の製造方法を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
重ねた結果、光活性分子の種類によって、光再配向を生
起することができない理由を解明し、且つ、この解明に
基づいて光再配向現象以外の現象を利用して、リオトロ
ピック液晶を配向させる方法、及び、直線偏光照射の最
適条件を開発した。

【０００９】本発明者の研究の結果、光反応性高分子に
おける光学的異方性発現に前記光再配向と異なる機序が
あることが分かった。

【００１０】これは、軸選択的な光化学反応であり、直
線偏光照射を行うと、その偏光軸に平行な遷移モーメン
トを持つ光反応性分子が選択的に構造変化を起こし、且
つ、直線偏光における照射偏光軸に対して平行でない遷
移モーメントを持つ光反応性分子の光吸収の度合いが、
偏光軸とその遷移モーメントがなす角度の大小に依存す
ることである。

【００１１】例えば膜状にされた光反応性分子は、その
分子軸の方向がランダムに存在するが、ここに、直線偏
光照射を行うと、直線偏光の偏光軸と、光反応性分子に
おける遷移モーメントの角度が小さい分子は速く、ま
た、角度が大きい分子ほどゆっくりと光反応を生起す
る。

【００１２】従って、直線偏光照射により、図１におい
て符号ａで示されるように、偏光軸に平行の遷移モーメ
ントを持つ光反応性分子の量を示す吸光度Ａ（平行）
が、偏光軸に垂直な遷移モーメントを持つ光反応性分子
の量を示す吸光度Ａ（垂直）に対して選択的に減少する
ために、Ａ（平行）／Ａ（垂直）の２色比は負の値が照
射量の増大と共に大きくなる。更に、直線偏光照射を続
けると、Ａ（垂直）も減少するので、Ａ（平行）／Ａ
（垂直）の２色比の値は極大値を経て小さくなる。図１
の符号ｂで示される曲線は光再配向の場合の２色比の変
化を示す。

【００１３】本発明は、請求項１のように、側鎖あるい
は主鎖に光反応基を有する光反応性高分子膜に直線偏光
を照射することにより、その光反応性高分子のうち、前
記直線偏光の偏光軸に平行な遷移モ−メントを持つ光反
応性高分子に選択的に化学構造変化を生起させる工程を
含み、この直線偏光照射時の前記光反応性高分子への入
射光子量を、該光反応性高分子における、前記偏光軸に
平行なモニタ−直線偏光及び垂直なモニタ−直線偏光の
吸光度の比である２色比がほぼ極大値となるようにした
ことを特徴とする高分子膜の光学的異方性発現方法によ
り上記目的を達成するものである。

【００１４】前記高分子膜の光学的異方性発現方法にお
いて、前記光反応性高分子は、Ｃ＝Ｃ，Ｃ＝Ｎ，Ｃ＝Ｏ
から選ばれた少なくとも一つの二重結合を含むものとし
てもよい。

【００１５】前記高分子膜の光学的異方性発現方法にお
いて、前記光反応性高分子は、Ｃ＝Ｃ結合を含む桂皮酸
やクマリンを結合した高分子、Ｃ＝Ｏ結合を含むポリイ
ミドのいずれかからなり、前記直線偏光は、その主たる
波長成分が２５０〜３５０ｎｍとしてもよい。

【００１６】前記高分子膜の光学的異方性発現方法にお
いて、前記直線偏光は、誘電体の板を積層してなる板層
偏光子により形成されるようにしてもよい。

【００１７】前記高分子膜の光学的異方性発現方法にお
いて、前記光反応性高分子が、Ｃ＝Ｃ結合を含むスチル
バゾ−ル、スチルバゾリウム、カルコンのいずれかから
なるとき、前記直線偏光は、その主たる波長成分が３５
０ｎｍを越えたその近傍であるようにしてもよい。

【００１８】前記高分子膜の光学的異方性発現方法にお
いて、前記スチルバゾ−ル、スチルバゾリウム、カルコ
ンは、その残基に、酸素原子、硫黄原子、窒素原子の少
なくとも一つを共役させてもよい。

【００１９】前記高分子膜の光学的異方性発現方法にお
いて、前記光反応性高分子は、Ｃ＝Ｃ結合を含む桂皮
酸、スチルバゾ−ル、スチルバゾリウム、カルコンのい
ずれかからなり、前記直線偏光は、その主たる波長成分
が３００〜３５０ｎｍであるようにしてもよい。

【００２０】リオトロピック液晶の配向方法の発明は、
請求項７のように、前記いずれかの方法により２色比が
ほぼ極大値となるように光学的異方性が発現された高分
子膜とリオトロピック液晶とを接触させることにより上
記目的を達成するものである。

【００２１】また、前記リオトロピック液晶の配向方法
において、前記高分子膜とリオトロピック液晶との接触
が高分子膜の光学的異方性を発現させる前又は後になさ
れるようにしてもよい。

【００２２】配向色素膜の発明は、請求項９のように、
前記のいずれかの方法により２色比がほぼ極大値となる
ように光学的異方性が発現された高分子膜と、この高分
子膜に接触されているリオトロピック液晶と、を有して
なることを特徴とする配向色素膜により上記目的を達成
するものである。

【００２３】配向色素膜の製造方法の発明は、請求項１
０のように、側鎖あるいは主鎖に光反応基を有する光反
応性高分子膜に、リオトロピック液晶相を示す溶液を接
触させる工程と、この接触の前又は後に、前記光反応性
高分子膜に直線偏光を照射することにより、前記光反応
性高分子のうち、前記直線偏光の偏光軸に平行な遷移モ
−メントを持つ光反応性高分子に選択的に構造変化を生
起させる工程と、前記２工程の次に、前記溶液における
溶媒を除去する工程とを含んでなり、前記直線偏光照射
時の前記光反応性高分子膜への入射光子量を、該光反応
性高分子における、前記偏光軸に平行なモニタ−直線偏
光及び垂直なモニタ−直線偏光の吸光度の比である２色
比がほぼ極大値となるようにしたことを特徴とする配向
色素膜の製造方法により上記目的を達成するものであ
る。

【００２４】又、前記リオトロピック液晶の液晶相がネ
マチック相であってもよい。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
詳細に説明する。

【００２６】本発明に用いられる光活性高分子は、その
側鎖あるいは主鎖に光反応性基を含有する高分子であ
り、例えば、その塗布膜中では、光反応性基の方向はラ
ンダムであるが、直線偏光照射によって、その偏光軸に
平行な遷移モーメント（光吸収が起こる電子系の配列方
向）に相当する光吸収帯を有する光反応性分子から選択
的に光を吸収し、化学構造変化を引き起こす。その結
果、光学的な異方性が発現する。

【００２７】前記のような光学的異方性を発現する光反
応性高分子として、具体的には、Ｃ＝Ｃ結合を含む式
（１）の桂皮酸、式（２）のクマリン、式（３）のスチ
ルバゾール、式（４）のスチルバゾリウム、式（５）の
カルコン等がある。これらはＣ＝Ｃの二重結合部分が光
を吸収し、構造的変化を起こす。更に、Ｃ＝Ｏの二重結
合を含む光反応性高分子としては、式（６）のポリイミ
ドがある。

【００２８】

【化１】

【００２９】

【化２】

【００３０】

【化３】

【００３１】

【化４】

【００３２】

【化５】

【００３３】

【化６】

【００３４】本発明において、上記のような光反応性高
分子は、通常、基板上に膜状に設けられる。基板として
は、前記光反応性高分子が結合し得るものであればよ
く、シリカ系ガラス、硬質ガラス、石英、各種プラスチ
ック等のシートあるいはそれらの表面に、酸化桂素、酸
化スズ、酸化インジウム、酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、酸化クロム、酸化亜鉛等の金属酸化物や、窒化珪
素、炭化珪素等を被覆したものが用いられる。あるいは
又、反射能の高い金属薄膜で表面を被覆した基板も用い
ることができる。

【００３５】上記のような光反応性高分子膜は、予め液
状の高分子を回転塗布法、ディップ法、グラビアコート
法、ラングミュアブロジェット法等によって形成する。
この場合、高分子薄膜の膜厚は１μｍ以下で十分なの
で、回転塗布法が好適である。

【００３６】直線偏光の光源としては、水銀灯、キセノ
ン灯、蛍光灯、ケミカルランプ、ヘリウムカドミウムレ
ーザ、アルゴンレーザ、クリプトンレーザ、ヘリウムネ
オンレーザ、半導体レーザ、太陽光等のいずれでもよ
く、これらを前述の偏光素子を通して所定の偏光軸を有
する直線偏光として、前記光活性高分子膜に照射する。

【００３７】又、照射する直線偏光の主たる波長領域
は、光反応性高分子の種類によって最適値を選択する。

【００３８】例えば、光反応性高分子がＣ＝０の二重結
合を持つポリイミドの場合は、照射すべき直線偏光の主
たる成分が２５０ｎｍ〜３００ｎｍとする。更に、桂皮
酸、置換桂皮酸あるいはクマリンの場合には、照射する
直線偏光の主たる波長成分は３００〜３５０ｎｍとす
る。スチルバゾールの場合には、直線偏光の主たる波長
成分は３００〜４００ｎｍ、特に好ましくは、３１０〜
３８０ｎｍとする。スチルバゾリウムあるいはカルコン
の場合は、照射する直線偏光の主たる波長成分は３５０
ｎｍを越える領域とする。

【００３９】更に、光反応性高分子がＣ＝Ｏの二重結合
を含むポリイミドの場合は、前記直線偏光はその主たる
波長成分が３００〜３５０ｎｍとする。

【００４０】本発明において用いる直線偏光は、光源か
らの光を偏光素子と組み合わせる方法によって得られ
る。

【００４１】偏光素子としては、公知の、反射型、散乱
型、屈折型、複屈折型、単結晶二色性型、多結晶二色性
型、高分子二色性型等があり、このうち、高分子二色性
型偏光素子は、大量生産に適し且つ大面積化が可能なた
め、最も広く使われている。

【００４２】この高分子二色性型偏光素子は、延伸した
ポリビニルアルコール膜にヨウ素イオンを染着させて構
成される。

【００４３】この偏光素子は、ヨウ素による光吸収及び
光劣化防止のために含まれる紫外線吸収剤による光吸収
があるため、約３５０ｎｍ以下の波長領域にある偏光紫
外線を取り出すことはできない。

【００４４】従って、このような高分子二色性型偏光素
子を用いた場合はポリイミドや、桂皮酸あるいはクマリ
ンを含む光活性高分子の照射には適しない。

【００４５】前記例示された他の光反応性高分子である
スチルバゾール、スチルバゾリウム、カルコン類には、
前記高分子二色性型偏光素子によって得られた直線偏光
を照射してもよい。

【００４６】特に、これらの光活性高分子における残基
に、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等を共役させること
によって、より長い波長領域の直線偏光を吸収させるこ
とが可能となる。従って、この場合は、３５０ｎｍ以上
の波長領域における直線偏光も利用することができる。

【００４７】前記３５０ｎｍ以下の波長領域のみを光吸
収する桂皮酸あるいはポリイミドの場合には、ゲラン・
トムソン型偏光子を用いることができる。また、誘電体
の板を積み重ねて非偏光を通過させ、反射光線を取り除
くようにした、比較的大面積の板層偏光子を用いること
ができる。例えば、ガラスのような透明性の高い板を用
いることによって、３５０ｎｍ以下の波長領域にある偏
光紫外線を取り出すことができる。

【００４８】上記のような直線偏光の照射量は、偏光の
強度及び時間の積、即ち、光反応性高分子膜に入射する
直線偏光の入射光子量によって決定する。

【００４９】ここで、光学的異方性を表現するパラメー
タの１つとして、２色比がある。これは、光反応を引き
起こす直線偏光の偏光軸に対して、平行あるいは垂直な
偏光軸を持つモニター光で測定した吸光度をＡ（平行）
あるいはＡ（垂直）とするとき、２色比をＡ（平行）／
Ａ（垂直）とする。

【００５０】前記図１において符号ａで示されるよう
に、直線偏光照射によって、その直線偏光の偏光軸に平
行な遷移モーメントを持つ光反応性分子が選択的に構造
変化を起こしていくが、照射量の増大と共に、Ａ（平
行）／Ａ（垂直）の２色比の値が極大値を経て小さくな
るので、その極大値近傍で照射を停止させるようにす
る。

【００５１】上記のような、軸選択的な光化学反応は、
不可逆的であるので、照射を停止したとき、光反応性分
子の光学的異方性が最大限に発現された状態で前記２色
比が固定される。

【００５２】次に、上記光学的異方性が発現された高分
子膜を用いてリオトロピック液晶を配向させる方法につ
いて説明する。

【００５３】上記のように、基板表面に形成するされた
高分子膜を、前述の手順で、２色比がほぼ極大値となる
ように光学的異方性を発現させる。

【００５４】次に、上記のように、直線偏光照射によっ
て光学的異方性が発現された光反応性高分子膜上に、リ
オトロピック液晶性化合物の溶液層を設けると、このリ
オトロピック液晶が、前記光反応性高分子膜の分子軸方
向に配列される。

【００５５】前記リオトロピック液晶としては、例えば
セルロース誘導体、ポリペプチド、核酸等、主鎖が棒状
骨格を持つ高分子を溶媒に溶解してなる高分子リオトロ
ピック液晶、両親媒性低分子化合物の濃厚水溶液からな
る両親媒性リオトロピック液晶、水溶性が付与された芳
香環を有する低分子化合物の水溶液からなるクロモニッ
ク液晶が挙げられ、中でもクロモニック液晶が好適であ
る。溶媒としては、水が好ましく、その濃度は５〜１５
％程度がよい。

【００５６】これらのリオトロピック液晶としては、ネ
マチック液晶相であることが好ましい。ネマチック液晶
相以外の液晶相をとるリオトロピック液晶の場合には、
ネマチック相を発現するために必要な量の、適切な水溶
性有機溶媒、水溶性無機塩、界面活性剤などを添加すれ
ばよい。

【００５７】なお、上記のように、リオトロピック液晶
を配向させるために、光反応性高分子膜に直線偏光を照
射した後にその上にリオトロピック液晶性化合物の溶液
層を設けているが、これは、予め、光反応性高分子膜に
リオトロピック液晶性化合物の溶液層を接触させた状態
で直線偏光照射し、この状態で光反応性高分子の光学的
異方性を発現させ、同時にリオトロピック液晶を配向す
るようにしてもよい。

【００５８】上記光学的異方性が発現された光反応性高
分子膜と、これに接触して配向されたリオトロピック液
晶の薄膜とにより配向色素膜が構成される。

【００５９】

【実施例】以下本発明の実施例を詳細に説明する。

【００６０】（実施例１）７−ヒドロキシクマリンとメ
タクリル酸クロリドをピリジン中で反応させて７−メタ
クロイルクマリンを得た。このモノマーをジメチルホル
ムアミドに溶解し、アゾビスイソプチロニトリルを重合
開始剤として６０℃で１０時間反応させた。高粘度の溶
液をメタノール中に注いでポリマーを分離し、十分にメ
タノールで洗浄してから乾燥し、ポリ（７−ヒドロキシ
クマリン）「式（７）参照」を得た。

【００６１】

【化７】

【００６２】この高分子をクロロホルムに溶解して１％
の溶液を調整し、この溶液を用いて回転塗布によってガ
ラス板状に薄膜を作製した。この高分子膜は２８０ｎｍ
と３１０ｎｍに吸収極大値を持っていた。高圧水銀灯か
らの３１３ｎｍの光をグラン・テーラー偏光子を通して
直線偏光とし、この膜に１０Ｊ/ｃｍ2の光を照射した。

【００６３】このようにして光照射した膜で塗布された
２枚のガラス板と厚さ２５μｍのフィルムスペーサーと
を用いて空セルを作成し、この空セルに１０重量％のバ
イオレット・ブルー（C.I.Direct blue）と１．０重量
％の界面活性剤の水溶液を充填した。このセルを偏光子
を通して観察して結果、色素分子は１軸方向に配向して
いた。このセルを５５℃に加熱したところ、色素の配向
は消失したが、室温の戻すことによって配向は再現し
た。この水溶液を偏光顕微鏡で観察したところ、ネマチ
ック相に相当するシュリーレン組織が観察され、リオト
ロピック液晶相であることを確認した。

【００６４】（実施例２）７−（２−ヒドロキエトキ
シ）クマリンとメタクリル酸クロリドをピリジン中で反
応させて７−（２−メタクロイルエトキシ）クマリンを
得た。このモノマーをジメチルホルムアミドに溶解し、
アゾビスイソプチロニトリルを重合開始剤として６０℃
で１０時間反応させた。高粘度の溶液をメタノール中に
注いでポリマーを分離し、十分にメタノールで洗浄して
から乾燥し、ポリ（７−（２−メタクロイルオキシエト
キシ）クマリン）「式（８）参照」を得た。

【００６５】

【化８】

【００６６】この高分子をクロロホルムに溶解して１％
の溶液を調整し、この溶液を用いて回転塗布によってガ
ラス板上に薄膜を作成した。この高分子膜は３２０ｎｍ
に吸収極大値を持っていた。高圧水銀灯からの３１３ｎ
ｍの光をグラン・テーラー偏光子を通して直線偏光と
し、この膜に１０Ｊ/ｃｍ2の光を照射した。

【００６７】このようにして光照射した膜で塗布された
２枚のガラス板と、厚さ２５μｍのフィルムスペーサー
とを用いて空セルを作成し、実施例１と同様にして１０
重量％のバイオレット・ブルー（C.I.Direct blue）と
１．０重量％のノニオン界面活性剤の水溶液を充填し
た。このセルを偏光子を通して観察した結果、色素分子
は１軸方向に配向していた。

【００６８】（実施例３）４−メタクロイルオキシ桂皮
酸メチルエステルをベンゼン中でアゾビスイソプチロニ
トリルを重合開始剤として６０℃で１０時間反応させ
た。高粘度の溶液をメタノール中に注いでポリマーを分
離し、十分にメタノールで洗浄してから乾燥し、式
（９）で示されるようなポリ（４−メタクロイルオキシ
桂皮酸メチルエステル）「桂皮酸系ポリマー」を得た。

【００６９】

【化９】

【００７０】この高分子を１：１のジクロロメタンとク
ロロベンゼンの混合溶媒に溶解して０．２重量％の溶液
とし、これをガラス板に回転塗布した。薄膜を乾燥させ
てから３１３ｎｍの直線偏光紫外線を２Ｊ/ｃｍ2の露光
量で照射した。こうして光照射した膜を設けた２枚のガ
ラス板で空セルを作製し、実施例１で用いた色素水溶液
を充填したところ、偏光子を通して観察すると、色素分
子は１軸方向に配向していた。また、その配向方向は照
射偏光軸に対して垂直であった。また、１０Ｊ/ｃｍ2の
直線偏光を照射したところ、配向はむしろ乱れることが
判明し、最適な露光量は１−５Ｊ/ｃｍ2の範囲にあるこ
とが分かった。

【００７１】（実施例４）実施例３で用いた高分子薄膜
に３１３ｎｍの直線偏光紫外線を２Ｊ/ｃｍ2の露光量で
照射した後に、この膜上に実施例１で用いた色素水溶液
を回転塗布した。乾燥した色素膜を偏光子を通して観察
したところ、色素分子は偏光照射軸に対して垂直に配向
していた。

【００７２】（実施例５）実施例３とまったく同様な操
作によって、２Ｊ/ｃｍ2の３１３ｎｍの直線偏光照射し
た実施例３の高分子薄膜を用いて空セルを作製した。こ
の空セルに、クロモグリック酸二ナトリウム塩の１１．
６重量％水溶液に０．１重量％の界面活性剤を添加した
水溶液を充填し、直交する２枚の偏光子の間で観察した
ところ、９０度の回転毎に明暗が認められた。これは１
軸配向による複屈折が発生した結果である。このクロモ
グリック酸二ナトリウム塩の水溶液を偏光顕微鏡で観察
したところ、ネマチック相に相当するシュリーレン組織
が観察され、リオトロピック液晶相であることを確認し
た。

【００７３】（実施例６）実施例５で調整された配向リ
オトロピック液晶セルに、はじめに照射した直線偏光の
照射偏光軸に対して４５度偏光軸を回転させた同じ３１
３ｎｍの直線偏光を５Ｊ/ｃｍ2の露光量で照射した。こ
のセルを直交した２枚の偏光子の間において配向の様子
を観察した結果、分子配向の結果生じた複屈折の方向
は、初期の方向に対して４５度回転していることが分か
った。

【００７４】（実施例７）４―メタクロイルオキシエト
キシ桂皮酸メチルエステルをベンゼン中でアゾビスイソ
プチロニトルを重合開始剤として６０℃で１０時間反応
させた。高粘度の溶液をメタノール中に注いでポリマー
を分離し、十分にメタノールで洗浄してから乾燥し、式
（１０）で示されるポリ（４―メタクロイルオキシエト
キシ桂皮酸メチルエステル）を得た。この高分子を１:
１のジクロロメタンとクロロベンゼンの混合溶媒に溶解
して０．２重量％の溶液とし、これをガラス板に回転塗
布した。薄膜を乾燥させてから３１３ｎｍの直線偏光紫
外線を２Ｊ／ｃｍ2の露光量で照射した。この膜上に実
施例１で用いた色素水溶液を回転塗布した。乾燥した色
素膜を偏光子を通して観察したところ、色素分子が配向
していることが確認された。

【００７５】

【化１０】

【００７６】（実施例８）２−（２−（４−メタクリロ
イルオキシフェニル）エテニル−５−エチルピリジンを
１：４のジメチルホルムアミドとベンゼンの混合溶媒に
溶解し、アゾビスイソプチロニトリルを重合開始剤に用
いて６０℃で１０時間反応させた。高粘度の溶液をメタ
ノール中に注いでポリマーを分離し、十分にメタノール
で洗浄してから乾燥し、式（１１）で示されるような目
的とする高分子（スチルバゾリウム系ポリマー）を得
た。

【００７７】

【化１１】

【００７８】この高分子の０．５重量％トルエン溶液を
ガラス板に回転塗布して薄膜としたところ、この膜の吸
収極大値は３２０ｎｍであった。この膜に３１３ｎｍの
直線偏光を０．５Ｊ/ｃｍ2照射してから、その上に実施
例３で用いた色素の水溶液を回転塗布して色素膜を得
た。この色素膜を偏光子を通して観察したところ、色素
分子が１軸配向していることが確認された。

【００７９】（実施例９）式（１２）で示されるよう
な、４−（２−（４−メタクリロイルオキシエトキシフ
ェニル）エテニルピリジンのホモポリマー（スチルバゾ
ール系ポリマー）の１重量％トルエン溶液から、薄膜を
ガラス板上に作製した。この薄膜を塩化水素ガスが充満
した容器中に５分間曝露したところ、吸収極大値は３６
０ｎｍにシフトしており、式（１３）で示される高分子
に相当するスチルバゾリウム塩に変換された構造を持つ
ことを確認した。ヨー素系偏光フィルムを通して得た３
６５ｎｍの光をこの薄膜に照射した後に水で洗浄し、こ
の膜の上に実施例３で用いた色素の水溶液を回転塗布し
て色素膜を得た。この色素膜を偏光子を通して観察した
結果、色素は１軸配向していることが確認された。

【００８０】

【化１２】

【００８１】

【化１３】

【００８２】（実施例１０）１−ベンゾイル−２−［４
−（２−メタクロイルオキシエトキシフェニル）］エチ
レンをベンゼン中でアゾビスイソブチロニトリルを重合
開始剤として６０℃で１０時間反応させた。高粘度の溶
液をメタノール中に注いでポリマーを分離し、十分にメ
タノールで洗浄してから乾燥し、式（１４）で示される
（１−ベンゾイル−２−［４−（２−メタクロイルオキ
シエトキシフェニル）］エチレン）を得た。この高分子
を１:１のジクロロメタンとクロロベンゼンの混合溶媒
に溶解して０．２重量％の溶液とし、これをガラス板に
回転塗布した。薄膜を乾燥させてから３５０ｎｍ以上の
直線偏光を１Ｊ／ｃｍ2の露光量で照射した。この膜上
に実施例１で用いた色素水溶液を回転塗布した。乾燥し
た色素膜を偏光子を通して観察したところ、色素分子が
配向していることが確認された。

【００８３】

【化１４】

【００８４】

【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、光
再配向を利用することなく、光反応性高分子膜の光学的
異方性を発現させることができると共に、この高分子膜
を利用してリオトロピック液晶を配向させると共に、該
リオトロピック液晶と共に配向色素膜を構成することが
できるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】光反応性高分子に直線偏光を照射した場合の、
照射量と２色比の変化の関係を示す線図

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】側鎖あるいは主鎖に光反応基を有する光反
応性高分子膜に直線偏光を照射することにより、その光
反応性高分子のうち、前記直線偏光の偏光軸に平行な遷
移モ−メントを持つ光反応性高分子に選択的に化学構造
変化を生起させる工程を含み、この直線偏光照射時の前
記光反応性高分子への入射光子量を、該光反応性高分子
における、前記偏光軸に平行なモニタ−直線偏光及び垂
直なモニタ−直線偏光の吸光度の比である２色比がほぼ
極大値となるようにしたことを特徴とする高分子膜の光
学的異方性発現方法。
【請求項２】請求項１において、前記光反応性高分子
は、Ｃ＝Ｃ，Ｃ＝Ｎ，Ｃ＝Ｏから選ばれた少なくとも一
つの二重結合を含むことを特徴とする高分子膜の光学的
異方性発現方法。
【請求項３】請求項２において、前記光反応性高分子
は、Ｃ＝Ｃ結合を含む桂皮酸やクマリンを結合した高分
子、Ｃ＝Ｏ結合を含むポリイミドのいずれかからなり、
前記直線偏光は、その主たる波長成分が２５０〜３５０
ｎｍであることを特徴とする高分子膜の光学的異方性発
現方法。
【請求項４】請求項３において、前記直線偏光は、誘電
体の板を積層してなる板層偏光子により形成されること
を特徴とする高分子膜の光学的異方性発現方法。
【請求項５】請求項２において、前記光反応性高分子
は、Ｃ＝Ｃ結合を含むスチルバゾ−ル、スチルバゾリウ
ム、カルコンのいずれかからなり、前記直線偏光は、そ
の主たる波長成分が３５０ｎｍを越えたその近傍である
ことを特徴とする高分子膜の光学的異方性発現方法。
【請求項６】請求項５において、前記スチルバゾ−ル、
スチルバゾリウム、カルコンは、その残基に、酸素原
子、硫黄原子、窒素原子の少なくとも一つを共役差せて
なることを特徴とする高分子膜の光学的異方性発現方
法。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかの方法により
２色比がほぼ極大値となるように光学的異方性が発現さ
れた高分子膜とリオトロピック液晶とを接触させること
を特徴とするリオトロピック液晶の配向方法。
【請求項８】請求項７において、前記高分子膜とリオト
ロピック液晶との接触が高分子膜の光学的異方性を発現
させる前又は後になされることを特徴とするリオトロピ
ック液晶の配向方法。
【請求項９】請求項７および８において、液晶相がネマ
チック相であることを特徴とするリオトロピック液晶の
配向方法。
【請求項１０】請求項１ないし６のいずれかの方法によ
り２色比がほぼ極大値となるように光学的異方性が発現
された高分子膜と、この高分子膜に接触されているリオ
トロピック液晶と、を有してなることを特徴とする配向
色素膜。
【請求項１１】請求項１０において、リオトロピック液
晶相がネマチック相であることを特徴とする配向色素
膜。
【請求項１２】側鎖あるいは主鎖に光反応基を有する光
反応性高分子膜に、リオトロピック液晶相を示す溶液を
接触させる工程と、この接触の前又は後に、前記光反応
性高分子膜に直線偏光を照射することにより、前記光反
応性高分子のうち、前記直線偏光の偏光軸に平行な遷移
モ−メントを持つ光反応性高分子に選択的に構造変化を
生起させる工程と、前記２工程の次に、前記溶液におけ
る溶媒を除去する工程と、を含んでなり、前記直線偏光
照射時の前記光反応性高分子膜への入射光子量を、該光
反応性高分子における、前記偏光軸に平行なモニタ−直
線偏光及び垂直なモニタ−直線偏光の吸光度の比である
２色比がほぼ極大値となるようにしたことを特徴とする
配向色素膜の製造方法。
【請求項１３】請求項１２において、リオトロピック液
晶相がネマチック相であることを特徴とする配向色素膜
の製造方法。