JP2002341126A - Selective reflection film and liquid crystal color filter - Google Patents
Selective reflection film and liquid crystal color filterInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、円偏光反射板等に
使用される選択反射膜、及び液晶カラーフィルターに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a selective reflection film used for a circularly polarized light reflection plate and the like, and a liquid crystal color filter.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、螺旋構造を有し、該螺旋の捻れ力
(捻れ角)により多彩な選択反射色を示すコレステリッ
ク液晶等の液晶材料が注目され、しかも該材料がその選
択反射性や選択反射光の色純度に優れることから、光学
フィルム、液晶カラーフィルター、あるいは記録媒体等
に広く使用されている。例えば、カラー液晶ディスプレ
ー等に用いられるカラーフィルターは、一般に、赤色
(R)、緑色(G)、青色(B)の各画素と、その間隙
に表示コントラスト向上を目的とするブラックマトリク
スとが形成されて構成される。このようなカラーフィル
ターは、従来、樹脂中に顔料を分散させたものや染料を
染着させたものが主流であり、その製造方法も、着色樹
脂液をスピンコート等によりガラス基板上に塗布して着
色レジスト層を形成しフォトリソグラフィ法によるパタ
ーニングを行ってカラーフィルター画素を形成したり、
着色画素を基板に直接印刷したりする方法が一般的であ
った。2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal materials such as cholesteric liquid crystals having a helical structure and exhibiting various selective reflection colors due to the twisting force (twist angle) of the spiral have attracted attention. Because of its excellent color purity of reflected light, it is widely used for optical films, liquid crystal color filters, recording media, and the like. For example, a color filter used for a color liquid crystal display or the like generally includes red (R), green (G), and blue (B) pixels, and a black matrix for the purpose of improving display contrast is formed between the pixels. It is composed. Conventionally, such a color filter is mainly one in which a pigment is dispersed in a resin or a dye is dyed, and the manufacturing method is also to apply a colored resin liquid onto a glass substrate by spin coating or the like. Forming a colored resist layer and patterning by photolithography to form color filter pixels,
A method of printing colored pixels directly on a substrate has been common.
【0003】しかし、例えば、印刷法による製造方法で
は、画素の解像度が低く高精細な画像パターンの形成に
は対応が難しいという欠点があり、スピンコート法によ
る製造方法では材料ロスが大きく、また大面積の基板に
塗布する場合の塗布ムラが大きいといった欠点があっ
た。また、電着法による製造方法によると、比較的解像
度が高く、着色層のムラも少ないカラーフィルターを得
ることができる反面、製造工程が煩雑であり液管理も難
しいといった難点を有していた。以上より、カラーフィ
ルターの製造工程としては、材料ロスが少なく高効率
に、かつ簡便に高品質なカラーフィルターを製造しうる
製造方法が要望されていた。[0003] However, for example, the manufacturing method by the printing method has a disadvantage that it is difficult to form a high-definition image pattern with a low pixel resolution, and the manufacturing method by the spin coating method causes a large material loss and a large loss. There is a drawback that coating unevenness when coating on a substrate having a large area is large. Further, according to the production method by the electrodeposition method, it is possible to obtain a color filter having relatively high resolution and less unevenness of the colored layer, but has a disadvantage that the production process is complicated and liquid management is difficult. As described above, as a process for manufacturing a color filter, a manufacturing method capable of easily and easily manufacturing a high-quality color filter with little material loss has been demanded.
【0004】一方、カラーフィルターの性能としては、
透過率、色純度が高いことが求められ、近年、染料を用
いた方法では染料の種類や染着樹脂を最適化したり、顔
料を用いる方法ではより微細分散した顔料を用いること
により上記要求に対する向上が図られてきた。しかしな
がら、最近の液晶ディスプレイ(LCD)パネルにおけ
る、カラーフィルターの透過率、色純度に対する要求は
極めて高く、特に反射型LCD用カラーフィルターにお
いては、ペーパーホワイトの白表示とコントラスト、及
び色再現性の両立が難しい一方、従来の製造方法におけ
る、樹脂中に染料を染着させ、或いは、顔料を分散させ
て製造されるカラーフィルターは、いずれも光吸収型の
カラーフィルターであるため、透過率の更なる向上によ
る色純度の改善はほぼ限界に達していた。On the other hand, the performance of a color filter is as follows.
High transmittance and high color purity are required.In recent years, the method using dyes has improved the above-mentioned requirements by optimizing the type of dye and the dyeing resin, and using the pigments by using finely dispersed pigments. Has been planned. However, in recent liquid crystal display (LCD) panels, there is an extremely high demand for the transmittance and color purity of a color filter. In particular, in a color filter for a reflective LCD, compatibility between white display of paper white, contrast, and color reproducibility is high. On the other hand, in the conventional manufacturing method, the color filter manufactured by dyeing the dye in the resin or dispersing the pigment is a light absorption type color filter. The improvement of color purity by the improvement has almost reached the limit.
【0005】以上のような状況に対して、コレステリッ
ク液晶を主成分とする偏光利用型カラーフィルター(コ
レステリック膜)が知られている。この偏光利用型カラ
ーフィルターは、一定の光量を反射しそれ以外を透過し
て画像表示を行うため、光の利用効率が高く、透過率、
色純度の点でも光吸収型のカラーフィルターよりも卓越
した性能を有する。他方、その製造方法には、均一厚が
得られる観点から、スピンコート法等を用いて基板上に
成膜する方法が一般に行われてきたが、材料ロスが大き
いといった問題がありコストの点で不利であった。[0005] Under such circumstances, a polarization type color filter (cholesteric film) mainly composed of cholesteric liquid crystal is known. This color filter using polarized light reflects a certain amount of light and transmits the rest to display an image, so that the light use efficiency is high, the transmittance,
In terms of color purity, it has more excellent performance than light absorption type color filters. On the other hand, in the manufacturing method, from the viewpoint of obtaining a uniform thickness, a method of forming a film on a substrate by using a spin coating method or the like has been generally performed. Was disadvantageous.
【0006】上記問題を解決し、カラーフィルター膜の
色純度等の均一性を確保することができ、しかも製造工
程数の低減をも実現しうる手段として、光反応型キラル
化合物を用いる方法が有用である。この方法は、光反応
型のキラル化合物を含む液晶組成物に該キラル化合物の
反応波長の光をパターン状に照射すると、その照射エネ
ルギーの強度に応じてキラル化合物の反応が進行し、液
晶化合物の螺旋ピッチ(螺旋の捻れ角)が変化するの
で、光量差のあるパターン露光のみにより画素ごとに選
択反射色が形成されるという原理を用いている。つま
り、カラーフィルタ形成時におけるパターニングの回数
は透過光量の異なるマスクを用いた一回のマスク露光で
完了しうるといったメリットがある。従って、画像様に
光照射してパターニングした後、パターニングされたコ
レステリック液晶化合物を固定化することにより、カラ
ーフィルターとして機能する膜を形成できる。これは、
光学用のフィルムや画像の記録等にも応用することがで
きる。A method using a photoreactive chiral compound is useful as a means for solving the above problems, ensuring uniformity of the color purity and the like of the color filter film, and reducing the number of manufacturing steps. It is. In this method, when a liquid crystal composition containing a photoreactive chiral compound is irradiated with light having a reaction wavelength of the chiral compound in a pattern, the reaction of the chiral compound proceeds according to the intensity of the irradiation energy, and Since the helical pitch (helical twist angle) changes, the principle is used that a selective reflection color is formed for each pixel only by pattern exposure with a light amount difference. That is, there is an advantage that the number of times of patterning at the time of forming the color filter can be completed by one mask exposure using masks having different transmitted light amounts. Therefore, a film functioning as a color filter can be formed by immobilizing the patterned cholesteric liquid crystal compound after patterning by imagewise light irradiation. this is,
It can also be applied to optical films and image recording.
【0007】以上のようなコレステリック膜の選択反射
スペクトルの形状は膜厚が厚くなるに従い、選択反射強
度が強くなり、ある一定の膜厚までその傾向が続く。そ
して、その後は膜厚が厚くなってもスペクトル形状は変
化しない。その一定の膜厚は液晶の屈折率の異方性が大
きいものほど薄くなる。従って、理論上は、コレステリ
ック膜をカラーフィルターなどに応用した場合には、そ
の一定の膜厚以上で使用すれば、光学特性が厚みのムラ
の影響を受けにくい優れたものになる。しかし、実際に
は、その一定の膜厚以上で使用した場合においてもコレ
ステリック膜に多数の色ムラが現れることがあり、ある
場合には、色ムラが縞模様状に現れ著しく表示品質の劣
化を招くことがある。この色ムラは、垂直入射の円偏光
では見えにくくなり、また斜め入射の円偏光や自然光で
見やすくなる。また、このコレステリックをクロスニコ
ル状態での偏光顕微鏡で観察してもこの色ムラを認める
ことができる。The shape of the selective reflection spectrum of the cholesteric film as described above increases as the film thickness increases, and the selective reflection intensity increases, and this tendency continues up to a certain film thickness. After that, the spectral shape does not change even when the film thickness increases. The constant film thickness becomes smaller as the liquid crystal has larger anisotropy of the refractive index. Therefore, in theory, when a cholesteric film is applied to a color filter or the like, if the cholesteric film is used at a certain film thickness or more, the optical characteristics are excellent in being hardly affected by unevenness in the thickness. However, in practice, even when the cholesteric film is used at a certain film thickness or more, many color unevenness may appear on the cholesteric film, and in some cases, the color unevenness appears in a striped pattern and the display quality is significantly deteriorated. May be invited. This color unevenness is difficult to see with vertically incident circularly polarized light, and is more easily seen with obliquely incident circularly polarized light or natural light. Further, even when this cholesteric is observed with a polarizing microscope in a crossed Nicols state, the color unevenness can be recognized.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける諸問題に鑑みてなされたものであり、その目的
は、選択反射光の反射率ムラや色ムラのない選択反射
膜、それを含む液晶カラーフィルターを提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a selective reflection film having no reflectance unevenness or color unevenness of selectively reflected light, and a selective reflection film including the same. It is to provide a liquid crystal color filter.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明らは、上述のよう
な色ムラがコレステリック液晶のピッチのムラによるも
のではないことを、相転移温度の詳細な観察から見出し
た。そして、該色ムラは、コレステリック膜の膜厚(光
学厚さ)のムラと関連性があることを見出して本発明に
至った。即ち、本発明は、 <1> 螺旋構造をもつ有機物質を有してなり、該螺旋
構造の螺旋軸が、法線と略平行となるように配向した状
態で、重合若しくは架橋又はガラス状態に転移すること
によって固定化され、紫外線から赤外線の範囲で選択反
射を示す選択反射膜であって、該選択反射膜における、
最大膜厚部と最小膜厚部との膜厚の差の光学距離が、選
択反射波長の1/2以下であることを特徴とする選択反
射膜である。The present inventors have found from the detailed observation of the phase transition temperature that the above-mentioned color unevenness is not due to the unevenness of the pitch of the cholesteric liquid crystal. The inventors have found that the color unevenness is related to the unevenness of the film thickness (optical thickness) of the cholesteric film, and have reached the present invention. That is, the present invention provides <1> an organic substance having a helical structure, in a state in which the helical axis of the helical structure is oriented so as to be substantially parallel to the normal line, in a polymerized or crosslinked state or in a glassy state. It is a selective reflection film that is fixed by being transferred and exhibits selective reflection in a range from ultraviolet light to infrared light, and in the selective reflection film,
The selective reflection film is characterized in that the optical distance of the difference in film thickness between the maximum film thickness part and the minimum film thickness part is 1 / or less of the selective reflection wavelength.
【0010】<2> 前記選択反射膜における、最大膜
厚部と最小膜厚部との膜厚の差の光学距離が、選択反射
波長の1/4以下であることを特徴とする前記<1>に
記載の選択反射膜である。 <3> 前記有機物質が、液晶性化合物又は液晶組成物
であることを特徴とする前記<1>または<2>に記載
の選択反射膜である。 <4> 前記液晶組成物が、少なくとも1つの重合性基
を有する液晶性化合物、キラル化合物、及び重合開始剤
を含有する前記<3>に記載の選択反射膜である。 <5> 前記液晶組成物が、少なくとも1つの重合性基
を有する液晶性化合物、光反応型キラル化合物、及び重
合開始剤を含有する前記<3>に記載の選択反射膜であ
る。 <6> 前記液晶組成物が、さらに、空気界面側に分布
する排除体積効果を有する界面活性剤を含有することを
特徴とする前記<3>から<5>のいずれかに記載の選
択反射膜である。<2> In the selective reflection film, the optical distance of the difference in film thickness between the maximum film thickness part and the minimum film thickness part is 1 / or less of the selective reflection wavelength. > Is a selective reflection film. <3> The selective reflection film according to <1> or <2>, wherein the organic substance is a liquid crystal compound or a liquid crystal composition. <4> The selective reflection film according to <3>, wherein the liquid crystal composition contains a liquid crystal compound having at least one polymerizable group, a chiral compound, and a polymerization initiator. <5> The selective reflection film according to <3>, wherein the liquid crystal composition contains a liquid crystal compound having at least one polymerizable group, a photoreactive chiral compound, and a polymerization initiator. <6> The selective reflection film according to any one of <3> to <5>, wherein the liquid crystal composition further contains a surfactant having an excluded volume effect distributed on the air interface side. It is.
【0011】<7> 前記<1>から<6>のいずれか
に記載の選択反射膜を有することを特徴とする液晶カラ
ーフィルターである。<7> A liquid crystal color filter comprising the selective reflection film according to any one of <1> to <6>.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の選択反射膜、及び
液晶カラーフィルターについて説明する。本発明の選択
反射膜は、螺旋構造をもつ有機物質を有してなり、該螺
旋構造の螺旋軸が、選択反射膜の法線と略平行となるよ
うに配向した状態で、重合若しくは架橋又はガラス状態
に転移することによって固定化され、紫外線から赤外線
の範囲で選択反射を示し、該選択反射膜における、最大
膜厚部と最小膜厚部との膜厚の差の光学距離(各膜厚の
差×選択反射膜の屈折率、以下、「厚みムラ」とい
う。)が、選択反射波長の1/2以下であることに特徴
を有する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a selective reflection film and a liquid crystal color filter according to the present invention will be described. The selective reflection film of the present invention comprises an organic substance having a helical structure, and the helical axis of the helical structure is oriented so as to be substantially parallel to the normal line of the selective reflection film, so that polymerization or crosslinking or It is fixed by transition to a glass state and exhibits selective reflection in the range from ultraviolet light to infrared light. In the selective reflection film, the optical distance of the difference in film thickness between the maximum film thickness portion and the minimum film thickness portion (each film thickness) Of the selective reflection film, hereinafter referred to as “thickness unevenness”) is 1 / or less of the selective reflection wavelength.
【0013】図1は、螺旋ピッチ(約0.39μm)が
同一であるコレステリック膜の反射色の色度図上におけ
るxの値を、コレステリック膜の膜厚の関数として示し
たグラフ図である。これは、右捻れのコレステリック液
晶に右円偏光を35度の入射角度で照射したものであ
る。図1より、xの値は膜厚約0.2μmの周期で増減
しており、これは、コレステリック膜の選択反射スペク
トルが膜厚によって変化することを示している。同様
に、明るさも膜厚によって異なるから、コレステリック
膜に厚みムラがある場合にはそれに対応して明暗の縞模
様が出現する。理由は明らかではないが、この周期は、
この場合の選択反射のピークが約530nmであること
を考慮すると、厚みムラの約1/2である。そこで、本
発明においては、縞模様の出現をなくすため、厚みムラ
を選択反射波長の1/2以下としたのである。該厚みム
ラとしては、より好ましくは、選択反射波長の1/4以
下である。FIG. 1 is a graph showing the value of x on the chromaticity diagram of the reflection color of a cholesteric film having the same helical pitch (about 0.39 μm) as a function of the thickness of the cholesteric film. In this case, right-handed cholesteric liquid crystal is irradiated with right-handed circularly polarized light at an incident angle of 35 degrees. From FIG. 1, the value of x increases and decreases in a cycle of the film thickness of about 0.2 μm, which indicates that the selective reflection spectrum of the cholesteric film changes with the film thickness. Similarly, since the brightness varies depending on the film thickness, if the cholesteric film has uneven thickness, a bright and dark stripe pattern appears correspondingly. For unknown reasons, this cycle is
Considering that the peak of the selective reflection in this case is about 530 nm, it is about 1/2 of the thickness unevenness. Therefore, in the present invention, in order to eliminate the appearance of the striped pattern, the thickness unevenness is set to 1 / or less of the selective reflection wavelength. The thickness unevenness is more preferably 1 / or less of the selective reflection wavelength.
【0014】本発明の選択反射膜においては、有機物質
は、液晶性化合物又は液晶組成物とすることが好まし
く、該液晶組成物の場合は、少なくとも1つの重合性基
を有する液晶性化合物、キラル化合物又は光反応型キラ
ル化合物、及び重合開始剤を含有することが好ましい。In the selective reflection film of the present invention, the organic substance is preferably a liquid crystal compound or a liquid crystal composition. In the case of the liquid crystal composition, a liquid crystal compound having at least one polymerizable group, a chiral compound, It preferably contains a compound or a photoreactive chiral compound and a polymerization initiator.
【0015】液晶組成物は、さらに空気界面側に分布す
る排除体積効果を有する界面活性剤を含有させることが
好ましい。例えば、塗布液状の液晶組成物を塗布し層形
成する場合など、層表面の空気界面における配向状態を
立体的に制御でき、特にコレステリック液晶相の場合に
は、より色純度の高い選択反射波長を得ることができ
る。この界面活性剤についての詳細は後述する。The liquid crystal composition preferably further contains a surfactant having an excluded volume effect distributed on the air interface side. For example, in the case of applying a liquid crystal composition in the form of a coating liquid to form a layer, the alignment state at the air interface on the layer surface can be controlled three-dimensionally. Obtainable. Details of this surfactant will be described later.
【0016】(光反応型キラル化合物)前記液晶組成物
に含まれる光反応型キラル化合物は、液晶性化合物の配
向を制御し、光照射により液晶の螺旋ピッチを変化させ
得る。より詳細には、光反応型キラル化合物は、液晶、
好ましくはネマティック液晶性化合物と併用した場合
に、該液晶の螺旋構造を変化させ、ある波長の光が照射
されると、該波長域に感応波長を持つ光反応型キラル化
合物が感応して液晶性化合物の螺旋構造の捻れ力(HT
P:ヘリカルツイスティングパワー)を変化させること
ができる特質を有する。即ち、液晶相に誘起する螺旋構
造の捻れ力の変化を光照射(紫外線〜可視光線〜赤外
線)によって起こさせる化合物であり、同一分子内にキ
ラル部位と光の照射によって構造変化を生じる部位とを
備える。(Photoreactive Chiral Compound) The photoreactive chiral compound contained in the liquid crystal composition can control the orientation of the liquid crystal compound and change the helical pitch of the liquid crystal by light irradiation. More specifically, the photoreactive chiral compound is a liquid crystal,
Preferably, when used in combination with a nematic liquid crystal compound, the helical structure of the liquid crystal is changed, and when light of a certain wavelength is irradiated, a photoreactive chiral compound having a wavelength sensitive to the wavelength region is sensitive to the liquid crystal. Compound twisting force (HT)
P: helical twisting power). That is, it is a compound that causes a change in the twisting force of the helical structure induced in the liquid crystal phase by light irradiation (ultraviolet light to visible light to infrared light), and a chiral part and a part that undergoes structural change by light irradiation within the same molecule. Prepare.
【0017】しかも、光反応型キラル化合物は、特に液
晶相がコレステリック液晶相の場合は、そのHTPに応
じ、液晶の示す選択反射を任意に変化させることがで
き、B(青色)、G(緑色)、R(赤色)の3原色を含む広範
囲の波長領域にわたる選択反射を得ることができる。光
の波長の選択反射特性は、液晶分子の螺旋構造の捻れ角
により決まり、その角度が大きく変化するほど選択反射
する色幅が広範となり有用といえる。In addition, when the liquid crystal phase is a cholesteric liquid crystal phase, the selective reflection of the liquid crystal can be arbitrarily changed according to the HTP of the photoreactive chiral compound, and B (blue), G (green) ) And R (red) can be selectively reflected over a wide wavelength range including the three primary colors. The selective reflection characteristic of the light wavelength is determined by the torsion angle of the helical structure of the liquid crystal molecules. As the angle changes greatly, the color width of the selective reflection becomes wider and useful.
【0018】尚、前記HTPは、液晶の螺旋構造の捻れ
力、即ち、HTP=1/(ピッチ×キラル化合物濃度
〔質量分率〕)を表し、例えば、ある温度での液晶分子
の螺旋ピッチ(螺旋構造の一周期;μm)を測定し、こ
の値をキラル化合物の濃度から換算〔μm-1〕して求め
ることができる。光反応型キラル化合物により光の照度
により選択反射色を形成する場合、前記HTPの変化率
(=照射前のHTP/照射後のHTP)としては、照射
後にHTPがより小さくなる場合には1.5以上が好ま
しく、更に2.5以上がより好ましく、照射後にHTP
がより大きくなる場合には0.7以下が好ましく、更に
0.4以下がより好ましい。The HTP represents the twisting force of the helical structure of the liquid crystal, that is, HTP = 1 / (pitch × concentration of chiral compound [mass fraction]). For example, the helical pitch of liquid crystal molecules at a certain temperature (HTP) One period of the helical structure; μm) is measured, and this value can be calculated by converting [μm −1 ] from the concentration of the chiral compound. In the case where a selective reflection color is formed by illuminance of light using a photoreactive chiral compound, the rate of change of HTP (= HTP before irradiation / HTP after irradiation) is as follows. 5 or more is preferable, and 2.5 or more is more preferable.
Is preferably 0.7 or less, more preferably 0.4 or less.
【0019】また、前記光反応型キラル化合物がその同
一分子内に重合性の結合基が1以上導入された構造であ
る場合には、該光反応型キラル化合物を含む液晶組成物
や、例えば液晶カラーフィルタ、光学フィルム等の耐熱
性を向上させることができる。When the photoreactive chiral compound has a structure in which one or more polymerizable bonding groups are introduced in the same molecule, a liquid crystal composition containing the photoreactive chiral compound, for example, a liquid crystal Heat resistance of a color filter, an optical film, and the like can be improved.
【0020】以下、光反応型キラル化合物の具体例を示
すが、本発明においてはこれらに限定されるものではな
い。Hereinafter, specific examples of the photoreactive chiral compound will be shown, but the present invention is not limited thereto.
【0021】[0021]
【化1】 Embedded image
【0022】式中、R1、R2は、アルキル基、アルコキ
シ基、アニケニル基、アクリロイルオキシ基を表す。In the formula, R 1 and R 2 represent an alkyl group, an alkoxy group, an anenyl group or an acryloyloxy group.
【0023】キラル部位としては、光照射によって、分
解や付加反応、異性化、2量化反応等が起こり、不可逆
的に構造変化をするものであってもよい。さらに、キラ
ル部位としては、例えば、以下に例示する化合物の*印
を付した炭素原子のような、4つの結合にそれぞれ異な
った基が結合した不斉炭素等が相当する(液晶の化学、
No.22、野平博之、化学総説、p.73、199
4)。The chiral site may be one which undergoes a decomposition, an addition reaction, an isomerization, a dimerization reaction, or the like upon irradiation with light and undergoes an irreversible structural change. Further, as the chiral site, for example, an asymmetric carbon in which different groups are bonded to four bonds, such as a carbon atom marked with * in the compounds exemplified below, corresponds to (the chemistry of liquid crystal,
No. 22, Hiroyuki Nohira, Chemistry Review, p. 73, 199
4).
【0024】[0024]
【化2】 Embedded image
【0025】また、キラル部位と光異性化部を併せ持つ
光反応型キラル化合物としては、下記化合物を一例とし
て挙げることができる。As the photoreactive chiral compound having both a chiral moiety and a photoisomerizable moiety, the following compounds can be exemplified.
【0026】[0026]
【化3】 Embedded image
【0027】前記光反応型キラル化合物の添加量として
は、液晶組成物の固形分量に対して5〜20質量%が好
ましい。The addition amount of the photoreactive chiral compound is preferably 5 to 20% by mass based on the solid content of the liquid crystal composition.
【0028】(キラル化合物)前記キラル化合物として
は、液晶化合物の色相、色純度改良の観点から、イソマ
ニード、カテキン、イソソルビド、フェンコン、カルボ
ン等を挙げることができる。その他、例えば、特開20
00−44451号公報、特表平10−509726号
公報、WO98/00428、特表2000−5068
73号公報、特表平9−506088号公報、Liqu
id Crystals 1996,21,327、L
iquid Crystals 1998,24,21
9等に記載のキラル化合物が挙げられる。(Chiral compound) As the chiral compound, from the viewpoint of improving the hue and color purity of the liquid crystal compound, there can be mentioned isomanide, catechin, isosorbide, fencon, carvone and the like. In addition, for example,
JP-A-00-44451, JP-T-10-509726, WO98 / 00428, JP-T-2000-5068
No. 73, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-506088, Liqu
id Crystals 1996, 21, 327, L
liquid Crystals 1998, 24, 21
9 and the like.
【0029】前記キラル化合物の添加量としては、液晶
組成物の固形分量に対して5〜30質量%が好ましい。The amount of the chiral compound is preferably 5 to 30% by mass based on the solid content of the liquid crystal composition.
【0030】また、以上のキラル化合物は、前記光反応
型キラル化合物と併用することもできる。The above-mentioned chiral compounds can be used in combination with the above-mentioned photoreactive chiral compounds.
【0031】(液晶性化合物)前記液晶性化合物は、そ
の屈折率異方性Δnが、0.10〜0.40の低分子液
晶化合物、高分子液晶化合物、重合性液晶化合物の中か
ら適宜選択することができる。中でもネマティック液晶
性化合物が好ましい。これらの液晶性化合物は溶融時の
液晶状態にある間に、例えば、ラビング処理等の配向処
理を施した配向基板を用いる等により配向させることが
できる。また、液晶状態を固相にして固定化する場合に
は、冷却、重合等の手段を用いることができる。(Liquid Crystal Compound) The liquid crystal compound is appropriately selected from low molecular liquid crystal compounds, high molecular liquid crystal compounds and polymerizable liquid crystal compounds having a refractive index anisotropy Δn of 0.10 to 0.40. can do. Among them, a nematic liquid crystal compound is preferable. These liquid crystalline compounds can be aligned while in a liquid crystal state at the time of melting, for example, by using an alignment substrate that has been subjected to an alignment treatment such as a rubbing treatment. In the case where the liquid crystal state is solid phase and immobilized, means such as cooling and polymerization can be used.
【0032】前記液晶性化合物の具体例としては、下記
化合物を挙げることができる。但し、本発明において
は、これらに制限されるものではない。Specific examples of the liquid crystal compound include the following compounds. However, the present invention is not limited to these.
【0033】[0033]
【化4】 Embedded image
【0034】[0034]
【化5】 Embedded image
【0035】[0035]
【化6】 Embedded image
【0036】前記式中、nは、1〜1000の整数を表
す。前記各例示化合物においては、芳香環の連結基が以
下の構造に変わったものも同様に好適なものとして挙げ
ることができる。In the above formula, n represents an integer of 1 to 1000. In each of the above exemplified compounds, those in which the connecting group of the aromatic ring is changed to the following structure can also be mentioned as suitable compounds.
【0037】[0037]
【化7】 Embedded image
【0038】上記のうち、液晶性化合物としては、十分
な硬化性を確保し、層の耐熱性を確保する観点からは、
分子内に少なくとも1つの重合性基あるいは架橋性基を
有する液晶性化合物が好ましい。Among the above, as the liquid crystal compound, from the viewpoint of ensuring sufficient curability and ensuring the heat resistance of the layer,
Liquid crystalline compounds having at least one polymerizable group or crosslinkable group in the molecule are preferred.
【0039】液晶性化合物の含有量としては、液晶組成
物の固形分重量に対して、30〜99.9質量%が好ま
しく、50〜95質量%がより好ましい。The content of the liquid crystal compound is preferably from 30 to 99.9% by mass, more preferably from 50 to 95% by mass, based on the solid content of the liquid crystal composition.
【0040】(光重合開始剤)光照射による捻れ力を変
化させた後の液晶の螺旋構造を固定化するために、重合
性基を有する液晶化合物による重合反応を利用する場合
には、光重合開始剤を添加することが好ましい。また、
所望の螺旋構造を形成した後、該構造を固定化するに
は、液晶組成物の重合硬化反応が迅速であることが好ま
しい。(Photopolymerization Initiator) In order to fix the helical structure of the liquid crystal after changing the torsional force by light irradiation, when a polymerization reaction by a liquid crystal compound having a polymerizable group is used, photopolymerization is required. It is preferred to add an initiator. Also,
After the formation of the desired helical structure, the polymerization and curing reaction of the liquid crystal composition is preferably rapid in order to fix the structure.
【0041】前記光重合開始剤としては、公知のものの
中から適宜選択することができ、例えば、p−メトキシ
フェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)−s−ト
リアジン、2−(p−ブトキシスチリル)−5−トリク
ロロメチル−1,3,4−オキサジアゾール、9−フェ
ニルアクリジン、9,10−ジメチルベンズフェナジ
ン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン、ヘキサアリー
ルビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール、ベ
ンジルジメチルケタール、チオキサントン/アミン、ト
リアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、
ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニル
ホスフィンオキシド等の特開平10−29997号公報
等に記載のビスアシルホスフィンオキシド類、Luci
rin TPOのDE4230555等に記載のアシル
ホスフィンオキシド類等が挙げられる。The photopolymerization initiator can be appropriately selected from known ones, for example, p-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-butoxy) (Styryl) -5-trichloromethyl-1,3,4-oxadiazole, 9-phenylacridine, 9,10-dimethylbenzphenazine, benzophenone / Michler's ketone, hexaarylbiimidazole / mercaptobenzimidazole, benzyldimethylketal, thioxanthone / Amines, triarylsulfonium hexafluorophosphate,
Bisacylphosphine oxides such as bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide described in JP-A-10-29997; Luci;
acyl phosphine oxides described in DE 4230555 of rin TPO and the like.
【0042】前記光重合開始剤としては、後述する光反
応型キラル化合物の感光波長領域とは異なる感光波長領
域を持つものを選択することが好ましい。ここで、異な
る感光波長を持つとは、両者の感光中心波長が重なら
ず、例えば、画像の表示特性や選択反射による色相純度
の低下等を起こさない程度に画像露光時又は重合硬化時
に互いに液晶配向を変化させないことをいう。感光中心
波長が重ならないようにするためには、両者の分子構造
によることの他に、バンドパスフィルター等を通して照
射する光の波長を制御することでも行われ得る。As the photopolymerization initiator, it is preferable to select a photopolymerization initiator having a photosensitive wavelength range different from the photosensitive wavelength range of a photoreactive chiral compound described later. Here, having different photosensitive wavelengths means that the photosensitive central wavelengths of the two do not overlap and, for example, the liquid crystals are not mutually exposed at the time of image exposure or polymerization curing so as not to cause a decrease in hue purity due to image display characteristics and selective reflection. This means that the orientation is not changed. In order to prevent the photosensitive central wavelengths from overlapping each other, the wavelengths of light irradiated through a band-pass filter or the like may be controlled in addition to the molecular structures of the two.
【0043】前記光重合開始剤の添加量としては、液晶
組成物の固形分重量に対して、0.1〜20質量%が好
ましく、0.5〜5質量%がより好ましい。The amount of the photopolymerization initiator to be added is preferably from 0.1 to 20% by mass, more preferably from 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the liquid crystal composition.
【0044】(重合性モノマー)前記液晶組成物には、
重合性モノマーを併用してもよい。該重合性モノマーを
併用すると、光照射による液晶の捻れ力を変化させて選
択反射波長の分布を形成(パターニング)した後、その
螺旋構造(選択反射性)を固定化し、固定化後の液晶組
成物の強度をより向上させることができる。但し、前記
ネマティック液晶性化合物が同一分子内に不飽和結合を
有する場合には、必ずしも添加する必要はない。(Polymerizable monomer) The liquid crystal composition includes:
A polymerizable monomer may be used in combination. When the polymerizable monomer is used in combination, the distribution of the selective reflection wavelength is formed (patterned) by changing the torsional force of the liquid crystal by light irradiation, and then the helical structure (selective reflectivity) is fixed, and the liquid crystal composition after fixing is fixed. The strength of the object can be further improved. However, when the nematic liquid crystalline compound has an unsaturated bond in the same molecule, it is not always necessary to add the compound.
【0045】前記重合性モノマーとしては、例えば、エ
チレン性不飽和結合を持つモノマー等が挙げられ、具体
的には、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能モ
ノマーが挙げられる。前記エチレン性不飽和結合を持つ
モノマーの具体例としては、以下に示す化合物を挙げる
ことができる、但し、本発明においては、これらに限定
されるものではない。The polymerizable monomer includes, for example, a monomer having an ethylenically unsaturated bond, and specifically, a polyfunctional monomer such as pentaerythritol tetraacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate. Specific examples of the monomer having an ethylenically unsaturated bond include the following compounds, but are not limited to these in the present invention.
【0046】[0046]
【化8】 Embedded image
【0047】前記重合性モノマーの添加量としては、液
晶組成物の固形分重量に対して、0.5〜50質量%が
好ましい。The amount of the polymerizable monomer to be added is preferably 0.5 to 50% by mass based on the weight of the solid content of the liquid crystal composition.
【0048】(他の成分)更に、他の成分として、バイ
ンダー樹脂、溶媒、界面活性剤、重合禁止剤、増粘剤、
色素、顔料、紫外線吸収剤、ゲル化剤等を添加すること
もできる。前記バインダー樹脂としては、例えば、ポリ
スチレン、ポリ−α−メチルスチレン等のポリスチレン
化合物、メチルセルロース、エチルセルロース、アセチ
ルセルロース等のセルロース樹脂、側鎖にカルボキシル
基を有する酸性セルロース誘導体、ポリビニルフォルマ
ール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、特開
昭59−44615号、特公昭54−34327号、特
公昭58−12577号、特公昭54−25957号、
特開昭59−53836号、特開昭59−71048号
に記載のメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、
イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸
共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が挙げ
られる。(Other Components) Further, other components include a binder resin, a solvent, a surfactant, a polymerization inhibitor, a thickener,
Dyes, pigments, ultraviolet absorbers, gelling agents and the like can also be added. Examples of the binder resin include polystyrene, polystyrene compounds such as poly-α-methylstyrene, cellulose resins such as methyl cellulose, ethyl cellulose and acetyl cellulose, acidic cellulose derivatives having a carboxyl group in a side chain, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, and the like. Acetal resin of JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12577, JP-B-54-25957,
Methacrylic acid copolymers and acrylic acid copolymers described in JP-A-59-53836 and JP-A-59-71048;
Examples include an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, a partially esterified maleic acid copolymer, and the like.
【0049】アクリル酸アルキルエステルのホモポリマ
ー及びメタアクリル酸アルキルエステルのホモポリマー
も挙げられ、これらについては、アルキル基がメチル
基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、iso
−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−
エチルヘキシル基等のものを挙げることができる。その
他、水酸基を有するポリマーに酸無水物を添加させたも
の、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタアクリル酸
のホモポリマータ)アクリル酸共重合体やベンジル(メ
タ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノマー
の多元共重合体等が挙げられる。The homopolymer of an alkyl acrylate and the homopolymer of an alkyl methacrylate are also mentioned. In these, the alkyl group is a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an
-Butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, 2-
Examples thereof include an ethylhexyl group. In addition, a polymer having a hydroxyl group to which an acid anhydride is added, a benzyl (meth) acrylate / (homopolymer of methacrylic acid) acrylic acid copolymer or benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / other monomer And the like.
【0050】前記液晶組成物中におけるバインダー樹脂
の含有量としては、0〜50質量%が好ましく、0〜3
0質量%がより好ましい。前記含有量が50質量%を超
えると、液晶性化合物の配向が不十分となることがあ
る。The content of the binder resin in the liquid crystal composition is preferably from 0 to 50% by mass,
0 mass% is more preferable. If the content exceeds 50% by mass, the orientation of the liquid crystalline compound may be insufficient.
【0051】前記液晶組成物においては、光反応性キラ
ル化合物及び液晶、好ましくはネマティック液晶性化合
物と共に界面活性剤を併用することが好ましい。該界面
活性剤としては、排除体積効果を及ぼす界面活性剤が好
ましい。ここで、排除体積効果を及ぼすとは、例えば塗
布により液晶組成物を含む層を形成した際の、該層表面
の空気界面での空間的な配向状態を立体的に制御するこ
とをいう。具体的には、ノニオン系の界面活性剤が好ま
しく、公知のノニオン系界面活性剤の中から適宜選択し
て使用することができる。In the liquid crystal composition, it is preferable to use a surfactant together with a photoreactive chiral compound and a liquid crystal, preferably a nematic liquid crystal compound. As the surfactant, a surfactant having an excluded volume effect is preferable. Here, exerting the excluded volume effect means, for example, when a layer containing a liquid crystal composition is formed by coating, three-dimensionally controlling the spatial alignment state at the air interface on the surface of the layer. Specifically, a nonionic surfactant is preferable, and a nonionic surfactant can be appropriately selected from known nonionic surfactants.
【0052】前記重合禁止剤は、保存性の向上の目的で
添加され得る。例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノ
ンモノメチルエーテル、フェノチアジン、ベンゾキノ
ン、及びこれらの誘導体等が挙げられる。該重合禁止剤
の添加量としては、前記重合性モノマーに対して0〜1
0質量%が好ましく、0〜5質量%がより好ましい。The polymerization inhibitor may be added for the purpose of improving the storage stability. Examples include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, phenothiazine, benzoquinone, and derivatives thereof. The addition amount of the polymerization inhibitor is 0 to 1 with respect to the polymerizable monomer.
0 mass% is preferable, and 0 to 5 mass% is more preferable.
【0053】前記液晶組成物は、前記各成分を適当な溶
媒に溶解、分散して調製でき、これを任意の形状に成形
し、あるいは支持体等の上に形成して用いることができ
る。ここで、前記溶媒としては、例えば、2−ブタノ
ン、シクロヘキサノン、塩化メチレン、クロロホルム等
が挙げられる。The liquid crystal composition can be prepared by dissolving and dispersing the above-mentioned components in an appropriate solvent. The liquid crystal composition can be formed into an arbitrary shape or formed on a support or the like. Here, examples of the solvent include 2-butanone, cyclohexanone, methylene chloride, chloroform and the like.
【0054】本発明の選択反射膜の形成は、基板表面
に、以上の液晶組成物の塗布液を塗布することによって
行うが、厚みムラを選択反射波長の1/2以下とするに
は、例えば、適当な粘度を有する溶媒を選択して塗布液
を調製し塗布すればよい。その他、塗布液を、沸点が8
0℃以上の溶媒を用いて調製し、乾燥速度を調整する手
法が挙げられる。この場合、厚みムラを小さくするに
は、乾燥速度を小さくする。The selective reflection film of the present invention is formed by applying a coating solution of the above liquid crystal composition on the substrate surface. To make the thickness unevenness less than 以下 of the selective reflection wavelength, for example, A coating solution may be prepared and applied by selecting a solvent having an appropriate viscosity. In addition, if the coating liquid has a boiling point of
A method of adjusting the drying rate by using a solvent at 0 ° C. or higher is used. In this case, the drying speed is reduced to reduce the thickness unevenness.
【0055】<液晶の螺旋構造の変化>前述の通り、本
発明の液晶組成物は、光反応型キラル化合物を含んでな
り、本発明の液晶組成物に光量を変えてパターン状に光
照射し液晶の捻れ力を変化させ、液晶の捻れ構造、即
ち、螺旋の捻れの程度(捻れ力;HTP)の異なる領域
を形成することができる。<Change in Helical Structure of Liquid Crystal> As described above, the liquid crystal composition of the present invention contains a photoreactive chiral compound, and the liquid crystal composition of the present invention is irradiated with light in a pattern by changing the amount of light. By changing the twisting force of the liquid crystal, it is possible to form a twisted structure of the liquid crystal, that is, regions having different degrees of twisting of the spiral (twisting force; HTP).
【0056】特に、液晶相がコレステリック液晶相の場
合は、その捻れ力に応じ液晶の示す選択反射色を任意に
変化させることができる。この捻れ力の変化率(捻れ変
化率)が大きい場合は、液晶が選択反射し得る選択反射
色の色幅が拡く、3原色(B,G,R)を含む広範な波長
域の選択反射を得ることが可能である。In particular, when the liquid crystal phase is a cholesteric liquid crystal phase, the selective reflection color of the liquid crystal can be arbitrarily changed according to the twisting force. When the change rate of the twisting force (torsion change rate) is large, the color width of the selective reflection color that the liquid crystal can selectively reflect is widened, and the selective reflection in a wide wavelength range including the three primary colors (B, G, R) is performed. It is possible to obtain
【0057】具体的には、以下のようにして行える。即
ち、液晶組成物にある波長の光を照射すると、その照射
強度に応じて共存する光反応型キラル化合物が感応して
液晶の螺旋構造(捻れ角)を変化させ、この構造変化に
より異なる選択反射色を示し画像様のパターンが形成さ
れる(パターニング)。従って、所望の領域ごとに照射
強度を変えて光照射すれば、照射強度に対応して複数色
を呈し、例えば、画像様に光透過率を変えて作成された
露光用マスクを介して露光することにより、一回の光照
射によって画像を、即ち異なる選択反射をする有色領域
を同時形成することができる。この光の照射は、露光用
マスクによる方法のほか、所望の領域ごとに照射強度を
変え得る方法であれば、特に制限なく行える。後述の液
晶カラーフィルタ、光学フィルム等を形成する場合に
は、前述のようにしてある波長の光を画像様に露光して
パターニングした後、更に光照射して液晶組成物中の重
合性基を光重合させて硬化し、所望の選択反射色に液晶
の螺旋構造を固定化する。これらの形成方法の詳細は後
述する。Specifically, it can be performed as follows. That is, when the liquid crystal composition is irradiated with light of a certain wavelength, the co-existing photoreactive chiral compound responds to the irradiation intensity to change the helical structure (twist angle) of the liquid crystal, and this selective change causes a different selective reflection. An image-like pattern showing a color is formed (patterning). Therefore, if light irradiation is performed while changing the irradiation intensity for each desired region, a plurality of colors are presented in accordance with the irradiation intensity, for example, exposure is performed through an exposure mask created by changing the light transmittance like an image. Thus, an image, that is, a colored region having different selective reflection can be simultaneously formed by one light irradiation. This light irradiation can be performed without any particular limitation as long as the irradiation intensity can be changed for each desired region, in addition to the method using an exposure mask. In the case of forming a liquid crystal color filter, an optical film, or the like described below, after patterning by exposing the light of a certain wavelength imagewise as described above, the polymerizable group in the liquid crystal composition is further irradiated with light. The polymer is cured by photopolymerization, and the helical structure of the liquid crystal is fixed to a desired selective reflection color. Details of these forming methods will be described later.
【0058】光照射に用いる光源としては、エネルギー
が高く、液晶化合物の構造変化及び重合反応が迅速に行
える点で、紫外線を発する光源が好ましく、例えば、高
圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、Hg−Xeラン
プ等が挙げられる。また、光量可変機能を備えることが
好ましい。The light source used for light irradiation is preferably a light source that emits ultraviolet light because it has a high energy and can rapidly change the structure of a liquid crystal compound and rapidly perform a polymerization reaction. Examples thereof include a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and an Hg-Xe lamp. And the like. Further, it is preferable to have a light quantity variable function.
【0059】<液晶の螺旋構造の固定化>前述の通り、
光反応型キラル化合物に特定波長の光を照射することに
よって、共存する液晶の捻れ力を変化させ螺旋構造を変
化させることができる。本発明の液晶組成物は、重合性
基を有する液晶性化合物、光重合開始剤、及び光反応型
キラル化合物を少なくとも1つ含んでなる。そして、該
液晶性化合物を重合又は架橋することによって、変化さ
せた螺旋構造を固定化することができるとともに、固定
化後の液晶組成物の強度をより向上させることができ
る。なお、光重合開始剤と光反応型キラル化合物は、そ
れぞれ異なる感応波長領域を有するものを用いることが
好ましい。<Immobilization of spiral structure of liquid crystal>
By irradiating light of a specific wavelength to the photoreactive chiral compound, the twisting force of the coexisting liquid crystal can be changed to change the helical structure. The liquid crystal composition of the present invention comprises at least one liquid crystal compound having a polymerizable group, a photopolymerization initiator, and a photoreactive chiral compound. Then, by polymerizing or cross-linking the liquid crystal compound, the changed helical structure can be fixed, and the strength of the liquid crystal composition after the fixing can be further improved. It is preferable that the photopolymerization initiator and the photoreactive chiral compound have different sensitive wavelength ranges.
【0060】具体的には、以下のようにして行うことが
できる。即ち、まず、前述の「液晶の螺旋構造の変化」
において説明したパターニングと同様に、液晶組成物中
の光学活性化合物の感光波長領域にある光を画像様に照
射する。この光照射により、光学活性化合物が感応して
液晶の螺旋構造を変化させ、画像様のパターンが形成さ
れる(パターニング)。このパターニングの後に、液晶
組成物中の光重合開始剤の感応波長領域にある光を照射
する。すると、光重合開始剤によって液晶性化合物が重
合し、変化後の螺旋構造を保持した状態で固定化され
る。この工程の前に、例えば、窒素置換等の工程を設け
てもよい。Specifically, it can be performed as follows. That is, first, the above-mentioned “change in the helical structure of liquid crystal”
As in the case of the patterning described in 1 above, light in the photosensitive wavelength region of the optically active compound in the liquid crystal composition is irradiated imagewise. By this light irradiation, the optically active compound responds and changes the helical structure of the liquid crystal to form an image-like pattern (patterning). After this patterning, light in the sensitive wavelength region of the photopolymerization initiator in the liquid crystal composition is irradiated. Then, the liquid crystal compound is polymerized by the photopolymerization initiator, and is fixed while maintaining the changed helical structure. Before this step, for example, a step such as nitrogen substitution may be provided.
【0061】光学活性化合物の感光波長領域と光重合開
始剤の感光波長領域とが異なる場合は、HTPを変化さ
せるための光照射と光重合のための光照射が、互いに影
響を及ぼすことがない。したがって、HTPを変化させ
るために画像様に露光する際、光重合が進行しないた
め、設定どおりのHTP変化率を有するパターニングが
可能となる一方、螺旋構造を固定化するために光重合さ
せる際には、光学活性化合物が光に反応せず、形成され
たHTP変化パターンを確実に固定化することができ
る。When the photosensitive wavelength region of the optically active compound is different from the photosensitive wavelength region of the photopolymerization initiator, light irradiation for changing HTP and light irradiation for photopolymerization do not affect each other. . Therefore, when imagewise exposed to change the HTP, photopolymerization does not proceed, so that patterning with the HTP change rate as set becomes possible, while photopolymerization to fix the helical structure is performed. The optically active compound does not react to light, and the formed HTP change pattern can be reliably immobilized.
【0062】後述の液晶カラーフィルタ、光学フィルム
等を形成する場合には、前述のようにして光学活性化合
物が感応する波長の光を画像様に露光してパターニング
した後、更に光重合開始剤が感応する波長の光を照射し
て液晶組成物中の重合性基を光重合させて硬化し、所望
の選択反射色に液晶の螺旋構造を固定化する。これらの
形成方法の詳細は後述する。In the case of forming a liquid crystal color filter, an optical film or the like to be described later, after light is imagewise exposed to light having a wavelength to which the optically active compound is sensitive as described above, a photopolymerization initiator is further added. The polymerizable group in the liquid crystal composition is photopolymerized and cured by irradiation with light having a sensitive wavelength, and the helical structure of the liquid crystal is fixed to a desired selective reflection color. Details of these forming methods will be described later.
【0063】光照射に用いる光源としては、前述の「液
晶の螺旋構造の変化」の説明において例示した光源と同
様である。The light source used for light irradiation is the same as the light source exemplified in the above description of the “change in the helical structure of the liquid crystal”.
【0064】以上は、重合による固定化する方法である
が、例えば加硫することによる架橋、あるいはガラス状
態に転移することによって固定化してもよい。The above is a method of immobilization by polymerization. For example, it may be immobilized by crosslinking by vulcanization or by transition to a glassy state.
【0065】<液晶カラーフィルター>本発明の液晶カ
ラーフィルタは、前記本発明のを有してなる。前述の
「液晶の螺旋構造の変化」又は、「液晶の螺旋構造の固
定化」に基づいて適宜選択された所望のパターン及び光
量で光照射することによって作製することができる。<Liquid Crystal Color Filter> The liquid crystal color filter of the present invention has the above-mentioned structure of the present invention. It can be manufactured by irradiating light with a desired pattern and light amount appropriately selected based on the above-mentioned “change of the helical structure of the liquid crystal” or “fixation of the helical structure of the liquid crystal”.
【0066】以下、液晶カラーフィルタの製造方法の説
明を通じて、本発明の液晶カラーフィルタについて詳述
する。本発明の液晶カラーフィルタは、前述の本発明の
液晶組成物から作製することができ、前述の本発明の選
択反射膜を有する。Hereinafter, the liquid crystal color filter of the present invention will be described in detail through the description of the method of manufacturing the liquid crystal color filter. The liquid crystal color filter of the present invention can be produced from the above-mentioned liquid crystal composition of the present invention, and has the above-mentioned selective reflection film of the present invention.
【0067】液晶カラーフィルタを製造する方法として
は、特に制限はなく、例えば、第一の光により画像様に
露光してパターニングした後、第二の光により光重合さ
せて硬化する工程(以下、「露光工程」ということがあ
る。)を少なくとも一工程含んでなる製造方法であって
もよい。また、選択する製造態様に応じて、適宜液晶組
成物との接触面に配向処理を施す工程(配向処理工
程)、密着・剥離により液晶層を転写形成する工程(転
写工程)、ネマティック液晶組成物を塗布して液晶層を
形成する工程(塗布工程)などを経て形成されてもよ
い。The method for producing the liquid crystal color filter is not particularly limited. For example, a step of imagewise exposing with a first light and patterning, followed by photopolymerization with a second light and curing (hereinafter, referred to as a step). The manufacturing method may include at least one step of “exposure step”. In addition, a step of appropriately subjecting the contact surface with the liquid crystal composition to an alignment treatment (alignment treatment step), a step of transferring and forming a liquid crystal layer by adhesion / peeling (transfer step), and a nematic liquid crystal composition according to a selected production mode. May be formed through a step of applying a liquid crystal layer to form a liquid crystal layer (coating step).
【0068】以下に、前記露光工程を含む製造方法の例
として、その具体的な一態様を示す。 −露光工程− 露光工程では、液晶性化合物のパターニング及び固定化
(重合硬化)のいずれをも光の照射によって行う。即
ち、光反応型キラル化合物が高感度に感応しうる波長の
第一の光により画像様に露光してパターニングした後、
重合開始剤が高感度に感応しうる第二の光により光重合
させて硬化し、所望の選択反射色に液晶化合物の螺旋構
造を固定化する。Hereinafter, a specific embodiment will be described as an example of the manufacturing method including the above-mentioned exposure step. -Exposure Step- In the exposure step, both patterning and fixing (polymerization curing) of the liquid crystalline compound are performed by light irradiation. That is, after the photoreactive chiral compound is imagewise exposed and patterned by the first light having a wavelength sensitive to high sensitivity,
The polymerization initiator is photopolymerized and cured by the second light which can be sensitively sensitive, and the helical structure of the liquid crystal compound is fixed to a desired selective reflection color.
【0069】前記第一の光が液晶組成物に照射される
と、その照度に応じて、共存する光反応型キラル化合物
が感応して液晶の螺旋構造が変化し、この構造変化によ
り異なる選択反射色を示し画像様のパターンが形成され
る。従って、所望の領域ごとに照射強度を変えて光照射
すれば、照射強度に対応して複数色を呈し、例えば、画
像様に光透過率を変えて作成された露光用マスクを介し
て露光することにより、一回の光照射によって画像を、
即ち異なる選択反射をする有色領域を同時形成すること
ができる。これに更に、第二の光を照射して硬化(固定
化)させることにより液晶カラーフィルタを作製でき
る。When the liquid crystal composition is irradiated with the first light, the coexisting photoreactive chiral compound responds to the illuminance to change the helical structure of the liquid crystal. A color-like image-like pattern is formed. Therefore, if light irradiation is performed while changing the irradiation intensity for each desired region, a plurality of colors are presented in accordance with the irradiation intensity, for example, exposure is performed through an exposure mask created by changing the light transmittance like an image. By doing so, the image can be
That is, colored regions that perform different selective reflections can be formed simultaneously. Further, a liquid crystal color filter can be manufactured by irradiating second light and curing (fixing) the second light.
【0070】前記第一の光の波長としては、光反応型キ
ラル化合物の光感応波長域、特に光感応ピーク波長に近
接する波長に設定することが、十分なパターニング感度
が得られる点で好ましい。また、第二の光の波長として
は、重合開始剤の光感応波長域、特に光感応ピーク波長
に近接する波長に設定することが、十分な光重合感度が
得られる点で好ましい。また、第一及び第二の光の照度
(照射強度)には特に制限はなく、パターニング時及び
重合硬化時の光感度が十分得られるように、使用する材
料に応じて適宜選択できる。前記第一及び第二の光の照
射に用いる光源としては、前記液晶組成物の光照射に使
用可能なものと同様の光源が使用できる。The wavelength of the first light is preferably set in the light-sensitive wavelength range of the photoreactive chiral compound, particularly in a wavelength close to the light-sensitive peak wavelength, in that sufficient patterning sensitivity can be obtained. Further, it is preferable that the wavelength of the second light be set in a light-sensitive wavelength range of the polymerization initiator, in particular, a wavelength close to the light-sensitive peak wavelength, in that sufficient photopolymerization sensitivity can be obtained. The illuminance (irradiation intensity) of the first and second lights is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the material to be used so that sufficient photosensitivity can be obtained during patterning and polymerization curing. As the light source used for the irradiation of the first and second lights, the same light sources as those usable for the light irradiation of the liquid crystal composition can be used.
【0071】更に具体的には、下記第1、第2の態様の
製造方法であってもよく、これら2態様によって、より
好適に作製することができる。 〔第1の態様〕 (1)仮支持体上に塗布液状の液晶組成物を設け、液晶
層を少なくとも有する転写材料を形成する工程。 前記塗布液状の液晶組成物は、各成分を適当な溶媒に溶
解、分散して調製できる。ここで、前記溶媒としては、
例えば、2−ブタノン、シクロヘキサノン、塩化メチレ
ン、クロロホルム等が挙げられる。前記液晶層と仮支持
体との間には、被転写体上に異物等がある場合など、転
写時における密着性を確保する観点から、熱可塑性樹脂
等を含んでなるクッション層を設けることもでき、該ク
ッション層等の表面には、ラビング処理等の配向処理
(配向処理工程)を施すことも好ましい。 (2)前記転写材料を光透過性の基板上にラミネートす
る工程。 前記光透過性の基板のほか、基体上に受像層を有する受
像材料を用いてもよい。また、前記転写材料を用いず
に、基板上に直接液晶組成物を塗布形成してもよい(塗
布工程)。塗布は、バーコーターやスピンコーター等を
用いた公知の塗布方法の中から適宜選択して行える。但
し、材料ロス及びコストの点で転写による方法が好まし
い。More specifically, the manufacturing method according to the first and second embodiments described below may be used, and the manufacturing method can be more suitably performed according to these two embodiments. [First Embodiment] (1) A step of providing a coating liquid crystal composition on a temporary support to form a transfer material having at least a liquid crystal layer. The liquid crystal composition in the coating liquid can be prepared by dissolving and dispersing each component in an appropriate solvent. Here, as the solvent,
For example, 2-butanone, cyclohexanone, methylene chloride, chloroform and the like can be mentioned. Between the liquid crystal layer and the temporary support, a cushion layer containing a thermoplastic resin or the like may be provided from the viewpoint of ensuring adhesion during transfer, such as when there is a foreign substance or the like on the transfer target. Preferably, the surface of the cushion layer or the like is preferably subjected to an orientation treatment (orientation treatment step) such as a rubbing treatment. (2) a step of laminating the transfer material on a light transmissive substrate; In addition to the light transmitting substrate, an image receiving material having an image receiving layer on a base may be used. Further, the liquid crystal composition may be formed directly on the substrate without using the transfer material (coating step). Coating can be appropriately selected from known coating methods using a bar coater, a spin coater, or the like. However, the transfer method is preferable in terms of material loss and cost.
【0072】(3)光透過性の基板から転写材料を剥離
して、前記基板上にコレステリック液晶層を形成する工
程(転写工程)。 該液晶層は、下記(4)を経た後、更に積層して複数層
より構成することもできる。 (4)コレステリック液晶層に露光マスクを介して画像
様に照度ν1の紫外線を照射し選択反射色を示す画素パ
ターンを形成し、これに更に照度ν2の紫外線を照射し
て層を硬化させる工程(露光工程)。(3) A step of removing the transfer material from the light-transmitting substrate to form a cholesteric liquid crystal layer on the substrate (transfer step). The liquid crystal layer may be formed of a plurality of layers by further laminating after the following (4). (4) A step of irradiating the cholesteric liquid crystal layer with an imagewise ultraviolet ray through an exposure mask to form a pixel pattern showing a selective reflection color through an exposure mask, and further irradiating the pixel pattern with an ultraviolet ray of illuminance ν2 to cure the layer ( Exposure step).
【0073】〔第2の態様〕 (1)カラーフィルタを構成する支持体上に直接液晶組
成物を設けて液晶層を形成する工程。 ここで、液晶層は、上記同様に塗布液状に調製した液晶
組成物をバーコーターやスピンコーター等を用いた公知
の塗布方法により塗布形成することができる。また、前
記コレステリック液晶層と仮支持体との間には、上記同
様の配向膜が形成されていてもよい。該配向膜等の表面
には、ラビング処理等の配向処理(配向処理工程)を施
すことも好ましい。[Second Aspect] (1) A step of providing a liquid crystal composition directly on a support constituting a color filter to form a liquid crystal layer. Here, the liquid crystal layer can be formed by applying a liquid crystal composition prepared as a coating liquid in the same manner as described above by a known coating method using a bar coater, a spin coater, or the like. Further, an alignment film similar to the above may be formed between the cholesteric liquid crystal layer and the temporary support. The surface of the alignment film or the like is preferably subjected to an alignment treatment (alignment treatment step) such as a rubbing treatment.
【0074】(2)前記第1の態様の工程(4)と同様
の露光工程。 液晶カラーフィルタとして機能する液晶層(シート状の
液晶組成物)の厚みとしては、1.5〜4μmが好まし
い。(2) An exposure step similar to step (4) of the first embodiment. The thickness of the liquid crystal layer (sheet-like liquid crystal composition) functioning as a liquid crystal color filter is preferably 1.5 to 4 μm.
【0075】更に、図2から図4を用いて以下に説明す
る。図2〜4は、本発明の液晶カラーフィルタを製造す
る工程の一形態を示す概略図である。まず、既述の各成
分を適当な溶媒に溶解し、塗布液状コレステリック液晶
組成物を調製する。ここで、各成分及び溶媒は既述の通
りである。Further, a description will be given below with reference to FIGS. 2 to 4 are schematic views showing one embodiment of a process for manufacturing the liquid crystal color filter of the present invention. First, the components described above are dissolved in an appropriate solvent to prepare a coating liquid cholesteric liquid crystal composition. Here, each component and solvent are as described above.
【0076】図2−(A)のように、支持体10(以
下、「仮支持体」ともいう)を準備し、該支持体10上
に、例えばアクリル樹脂、ポリエステル、ポリウレタン
等を塗布形成してクッション層(熱可塑性樹脂層)12
を設け、更にポリビニルアルコール等よりなる配向膜1
4を積層する。この配向膜には、図2−(B)に示すよ
うにしてラビング処理が施される。このラビング処理
は、必ずしも必要ではないが、ラビング処理した方がよ
り配向性を向上させることができる。次に、図2−
(C)に示すように、前記配向膜14上に、塗布液状の
コレステリック液晶組成物を塗布、乾燥しコレステリッ
ク液晶層16を形成した後、このコレステリック液晶層
16上にカバーフィルム18を設けて、転写材料を作製
する。以下、該転写材料を転写シート20と称する。As shown in FIG. 2A, a support 10 (hereinafter, also referred to as a “temporary support”) is prepared, and an acrylic resin, polyester, polyurethane, or the like is formed on the support 10 by coating. Cushion layer (thermoplastic resin layer) 12
And an alignment film 1 made of polyvinyl alcohol or the like.
4 is laminated. The alignment film is subjected to a rubbing treatment as shown in FIG. This rubbing treatment is not always necessary, but the rubbing treatment can further improve the orientation. Next, FIG.
As shown in (C), a coating liquid cholesteric liquid crystal composition is applied on the alignment film 14 and dried to form a cholesteric liquid crystal layer 16, and then a cover film 18 is provided on the cholesteric liquid crystal layer 16, Create a transfer material. Hereinafter, the transfer material is referred to as a transfer sheet 20.
【0077】一方、図2−(D)に示すように、別の支
持体22を準備し、該支持体上に上記と同様にして配向
膜24を形成し、その表面にラビング処理を施す。以
下、これをカラーフィルタ用基板26と称する。On the other hand, as shown in FIG. 2D, another support 22 is prepared, an alignment film 24 is formed on the support in the same manner as described above, and the surface is subjected to a rubbing treatment. Hereinafter, this is referred to as a color filter substrate 26.
【0078】次いで、転写シート20のカバーフィルム
18を剥がした後、図3−(E)に示すように、該転写
シート20のコレステリック液晶層16の表面と、カラ
ーフィルタ用基板26の配向膜24の表面とが接触する
ように重ね合わせ、図中の矢印方向に回転するロールを
通してラミネートされる。その後、図3−(F)に示す
ように、転写シート20の配向膜14とクッション層1
2との間で剥離され、カラーフィルタ用基板上に、コレ
ステリック液晶層が配向膜14と共に転写される。この
場合、クッション層12は、必ずしも仮支持体10と共
に剥離されなくてもよい。Next, after the cover film 18 of the transfer sheet 20 is peeled off, as shown in FIG. 3E, the surface of the cholesteric liquid crystal layer 16 of the transfer sheet 20 and the alignment film 24 of the color filter substrate 26 are removed. Are laminated so that they come into contact with the surface of each other, and laminated through a roll rotating in the direction of the arrow in the figure. Thereafter, as shown in FIG. 3F, the orientation film 14 of the transfer sheet 20 and the cushion layer 1 are formed.
2 and the cholesteric liquid crystal layer is transferred together with the alignment film 14 on the color filter substrate. In this case, the cushion layer 12 does not necessarily have to be peeled off together with the temporary support 10.
【0079】転写後、図4−(G)に示すように、配向
膜14の上方に、光の透過率の異なる領域を複数有する
露光マスク28が配置され、このマスク28を介して第
一の光をコレステリック液晶層16にパターン状に照射
される。コレステリック液晶層16には、光照射量によ
って螺旋ピッチが異なるように液晶化合物、キラル化合
物等が含まれており、螺旋ピッチが異なる構造が各パタ
ーン毎に、例えば、緑色(G)を反射し、青色(B)及
び赤色(R)を透過させる領域、青色(B)を反射し、
緑色(G)及び赤色(R)を透過させる領域、赤色
(R)を反射し、緑色(G)及び青色(B)を透過させ
る領域を形成するように形成される。After the transfer, as shown in FIG. 4G, an exposure mask 28 having a plurality of regions having different light transmittances is arranged above the alignment film 14, and the first mask 28 is provided through the mask 28. The cholesteric liquid crystal layer 16 is irradiated with light in a pattern. The cholesteric liquid crystal layer 16 contains a liquid crystal compound, a chiral compound, or the like so that the helical pitch varies depending on the amount of light irradiation, and a structure having a different helical pitch reflects, for example, green (G) for each pattern. An area that transmits blue (B) and red (R), reflects blue (B),
It is formed to form a region that transmits green (G) and red (R) and a region that reflects red (R) and transmits green (G) and blue (B).
【0080】次に、図4−(H)に示すように、コレス
テリック液晶層16に対して、上記工程(G)における
光照射と異なる照射強度で更に紫外線照射して、パター
ンを固定化する。その後、2−ブタノン、クロロホルム
等を用いて、コレステリック液晶層16上の不要部分
(例えば、クッション層、中間層等の残存部、未露光
部)を除去することにより、図4−(I)に示すよう
に、BGRの反射領域を有するコレステリック液晶層を
形成できる。Next, as shown in FIG. 4H, the cholesteric liquid crystal layer 16 is further irradiated with ultraviolet rays at an irradiation intensity different from the light irradiation in the step (G) to fix the pattern. Thereafter, unnecessary portions (for example, remaining portions of the cushion layer, the intermediate layer, and the like, and unexposed portions) on the cholesteric liquid crystal layer 16 are removed using 2-butanone, chloroform, or the like, so that the structure shown in FIG. As shown, a cholesteric liquid crystal layer having a BGR reflection region can be formed.
【0081】図2〜4に示す方法は、ラミネート方式に
よるカラーフィルタの製造方法の一形態であるが、カラ
ーフィルタ用基板上に直接液晶層を塗布形成する塗布方
式による製造方法であってもよい。この場合、上記態様
に当てはめると、図2−(D)に示すカラーフィルタ用
基板26の配向膜24上にコレステリック液晶層を塗
布、乾燥した後、上記同様の図4−(G)〜(I)に示
す工程が順次実施される。The method shown in FIGS. 2 to 4 is an embodiment of a method for manufacturing a color filter by a lamination method, but may be a method by a coating method in which a liquid crystal layer is directly formed on a color filter substrate. . In this case, when applied to the above embodiment, a cholesteric liquid crystal layer is applied on the alignment film 24 of the color filter substrate 26 shown in FIG. The steps shown in ()) are sequentially performed.
【0082】これらの工程及び使用する転写材料、支持
体等の材料については、本発明者らが先に提出した特願
平11−342896号及び特願平11−343665
号の各明細書に詳細に記載されている。These processes and materials used for the transfer material and the support are described in Japanese Patent Application Nos. 11-342896 and 11-343665 filed by the present inventors.
The details are described in each specification of the item.
【0083】一方、カラーフィルタの製造において液晶
組成物を含む層(カラーフィルタ形成層)を塗布形成す
る場合、特に低分子液晶では、基板側で液晶分子が(基
板と)水平になるように配向処理を施しても、カラーフ
ィルタ形成層の片側が空気界面にあるので空気界面側で
液晶分子が垂直に立ち、カラーフィルタ形成層の厚み方
向に向かって液晶分子の傾斜角度(プレチルト角度)が
連続的に変化する状態が生じる。このため通常は、層の
両側を配向膜で挟みこむ必要があるが、液晶性組成物を
重合して光学膜として利用する場合には、軽量化や薄型
化のために重合後少なくとも片側の配向膜を剥がす必要
があり、配向膜の設置、除去といった工程の増大や廃材
の増大を伴う。そこで、以下に示す、空気界面側に分布
する排除体積効果を有する界面活性剤(以下、「空気界
面配向剤」と呼ぶ。)を用いることが好ましい。On the other hand, when a layer containing a liquid crystal composition (color filter forming layer) is formed by coating in the production of a color filter, especially in the case of a low-molecular liquid crystal, the liquid crystal molecules are aligned so as to be horizontal (to the substrate) on the substrate side. Even after the treatment, one side of the color filter forming layer is at the air interface, so that the liquid crystal molecules stand vertically on the air interface side, and the tilt angle (pretilt angle) of the liquid crystal molecules is continuous toward the thickness direction of the color filter forming layer. Changes occur. For this reason, it is usually necessary to sandwich both sides of the layer with an alignment film. However, when the liquid crystal composition is polymerized and used as an optical film, at least one side of the alignment is required after polymerization to reduce the weight and thickness. It is necessary to peel off the film, which entails an increase in steps such as installation and removal of the alignment film and an increase in waste material. Therefore, it is preferable to use the following surfactant having an excluded volume effect distributed on the air interface side (hereinafter, referred to as “air interface aligning agent”).
【0084】(空気界面配向剤)空気界面配向剤とは、
排除体積効果を有する界面活性剤である。ここで、排除
体積効果を有するとは、液晶(分子)の空気界面側の配
向制御、即ち、例えば塗布により液晶性組成物を含む層
を形成した際の、該層表面の空気界面での液晶の空間的
な配向状態を立体的に制御することをいう。具体的に
は、空気界面側の液晶分子のプレチルト角を制御するこ
とをいう。(Air Interface Orienting Agent)
A surfactant having an excluded volume effect. Here, having the excluded volume effect means controlling the alignment of the liquid crystal (molecule) on the air interface side, that is, the liquid crystal at the air interface on the layer surface when, for example, a layer containing the liquid crystal composition is formed by coating. Is to control the spatial orientation state of the three-dimensionally. Specifically, this means controlling the pretilt angle of liquid crystal molecules on the air interface side.
【0085】好ましい空気界面配向剤の分子構造的な要
件としては、フレキシブルな疎水性部位と環状ユニット
を1つ以上備えた分子的にみて剛性を有するユニット
(以下、剛直部位という。)とを有することである。な
お、用いる液晶性化合物の種類によって、フレキシブル
な疎水性部位をパーフルオロ鎖とすることもでき、長い
アルキル鎖とすることもできる。疎水性部位がフレキシ
ブルであることにより、効果的に疎水性部位を空気側に
配置することができる。また、空気界面配向剤は、分子
数が数百程度の短分子であってもよく、それらが連結し
たポリマーやオリゴマーであってもよい。また、目的に
よって重合性の官能基を付与することも可能である。The molecular structure requirements of the preferred air interface aligning agent include a flexible hydrophobic portion and a molecularly rigid unit having one or more cyclic units (hereinafter referred to as a rigid portion). That is. Note that, depending on the type of the liquid crystalline compound used, the flexible hydrophobic portion can be a perfluoro chain or a long alkyl chain. Since the hydrophobic portion is flexible, the hydrophobic portion can be effectively arranged on the air side. Further, the air interface alignment agent may be a short molecule having a number of molecules of about several hundreds, or may be a polymer or an oligomer in which the molecules are linked. It is also possible to add a polymerizable functional group depending on the purpose.
【0086】このような空気界面配向剤を含有する場合
には、空気界面配向剤のフレキシブルな疎水的部位が空
気界面方向に存在し、かつ剛直部位が液晶分子方向に存
在し、更に、剛直部位が平面的でそれが空気界面と平行
に配列していることにより、液晶分子を空気界面に平行
に配列させることが可能となる。一方、剛直部位が空気
界面と垂直に配列していれば、液晶分子を空気界面に垂
直に配列させることが可能となる。具体的には、ノニオ
ン系の界面活性剤が好ましく、例えば下記化合物が好適
に挙げられる。When such an air interface aligning agent is contained, the flexible hydrophobic portion of the air interface aligning agent exists in the air interface direction, the rigid portion exists in the liquid crystal molecule direction, and the rigid portion further exists. Are planar and are arranged parallel to the air interface, so that the liquid crystal molecules can be arranged parallel to the air interface. On the other hand, if the rigid portions are arranged perpendicular to the air interface, it becomes possible to arrange the liquid crystal molecules perpendicular to the air interface. Specifically, nonionic surfactants are preferable, and for example, the following compounds are preferable.
【0087】[0087]
【化9】 Embedded image
【0088】[0088]
【化10】 Embedded image
【0089】前記空気界面配向剤の添加量としては、液
晶組成物を含む層の空気界面側の表面を一分子ほど覆う
程度が好ましく、液晶組成物全体に対して、0.05〜
5質量%が好ましく、0.1〜1.0質量%がより好ま
しい。前記添加量が、0.05質量%未満であると、そ
の効果を発揮しないことがあり、5質量%を越えると、
空気界面配向剤自体が会合を起こして液晶と相分離を起
こすことがある。なお、空気界面配向剤を含有すること
により表面張力の低下が図られるが、さらに表面張力を
低下させ、塗布性の向上を図る目的で、前記空気界面配
向剤以外の界面活性剤を併用することもできる。The amount of the air interface aligning agent added is preferably such that it covers the surface of the layer containing the liquid crystal composition on the air interface side by about one molecule.
5 mass% is preferable, and 0.1 to 1.0 mass% is more preferable. If the amount is less than 0.05% by mass, the effect may not be exhibited. If the amount exceeds 5% by mass,
In some cases, the air interface alignment agent itself associates to cause phase separation with the liquid crystal. Although the surface tension is reduced by containing the air interface aligning agent, a surfactant other than the air interface aligning agent may be used in combination for the purpose of further lowering the surface tension and improving coating properties. Can also.
【0090】[0090]
【実施例】以下に、本発明の実施例を示すが本発明はこ
れに限定されるものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
【0091】[実施例1] 1.基板の準備 ガラス基板上にポリイミド配向膜(LX−1400、日
立化成デュポン(株)製)塗布液をスピンコーターによ
り塗布し、100℃のオーブンで5分間乾燥させた後、
250℃のオーブンで1時間加熱焼成して配向膜を形成
した。さらに、この膜の表面をラビング処理によって配
向処理して配向膜付きガラス基板を作製した。[Example 1] 1. Preparation of Substrate A polyimide alignment film (LX-1400, manufactured by Hitachi Chemical DuPont) is applied on a glass substrate by a spin coater and dried in an oven at 100 ° C. for 5 minutes.
The resultant was heated and baked in an oven at 250 ° C. for 1 hour to form an alignment film. Further, the surface of this film was subjected to an orientation treatment by a rubbing treatment to produce a glass substrate with an orientation film.
【0092】2.コレステリック液晶層の形成 上記より得られた配向膜付きガラス基板の配向膜側の面
に、下記処方により調製したコレステリック液晶層用塗
布液1をスピンコーターにより塗布した。これを、10
0℃のオーブンで3分間乾燥してコレステリック液晶層
を形成した。[0092] 2. Formation of Cholesteric Liquid Crystal Layer The cholesteric liquid crystal layer coating liquid 1 prepared according to the following formulation was applied to the surface on the alignment film side of the glass substrate provided with an alignment film obtained above by a spin coater. This is 10
It was dried in an oven at 0 ° C. for 3 minutes to form a cholesteric liquid crystal layer.
【0093】[0093]
【化11】 Embedded image
【0094】3.カラーフィルターの固定化 次いで、この前記ガラス基板を100℃のホットプレー
ト上で3分間保持し、コレステリック液晶層を配向させ
た。その後、80℃で3分間保持した後、窒素雰囲気下
で312nmに透過の中心波長を有する干渉フィルター
を介して超高圧水銀灯により100mW/cm2の照射
強度で5秒間照射を行った。この固定化された選択反射
膜の色は緑であった。この選択反射膜の膜厚を共焦点顕
微鏡により測定したところ、2.3μm±0.1μmで
あった。つまり、選択反射膜における厚みムラは0.2
μmであった。選択反射波長は530nmであり、厚み
ムラは選択反射波長の約2/5であった。3. Next, the glass substrate was kept on a hot plate at 100 ° C. for 3 minutes to align the cholesteric liquid crystal layer. Then, after holding at 80 ° C. for 3 minutes, irradiation was performed for 5 seconds at an irradiation intensity of 100 mW / cm 2 by an ultra-high pressure mercury lamp through an interference filter having a central wavelength of transmission at 312 nm in a nitrogen atmosphere. The color of the fixed selective reflection film was green. When the film thickness of this selective reflection film was measured with a confocal microscope, it was 2.3 μm ± 0.1 μm. That is, the thickness unevenness in the selective reflection film is 0.2
μm. The selective reflection wavelength was 530 nm, and the thickness unevenness was about 2/5 of the selective reflection wavelength.
【0095】[比較例1]実施例1の塗布溶媒をシクロ
ヘキサンからクロロホルムに変更した以外は、実施例1
の組成と同様の組成物を調製して、実施例1と同様に、
塗布、配向、固定化を行った。固定化された選択反射膜
の色は緑であった。そして、この選択反射膜の膜厚を共
焦点顕微鏡により測定したところ2.3μm±0.3μ
mであった。つまり、選択反射膜における厚みムラは
0.6μmであった。選択反射波長は535nmであ
り、厚みムラは選択反射波長の約6/5であった。Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that the coating solvent in Example 1 was changed from cyclohexane to chloroform.
A composition similar to the composition of was prepared, and as in Example 1,
Coating, orientation, and immobilization were performed. The color of the fixed selective reflection film was green. When the film thickness of this selective reflection film was measured by a confocal microscope, it was 2.3 μm ± 0.3 μm.
m. That is, the thickness unevenness in the selective reflection film was 0.6 μm. The selective reflection wavelength was 535 nm, and the thickness unevenness was about / of the selective reflection wavelength.
【0096】[0096]
【表1】 [Table 1]
【0097】[実施例2] 1.基板の準備 ガラス基板上にポリイミド配向膜(LX−1400、日
立化成デュポン(株)製)塗布液をスピンコーターによ
り塗布し、100℃のオーブンで5分間乾燥させた後、
250℃のオーブンで1時間加熱焼成して配向膜を形成
した。さらに、この膜の表面をラビング処理によって配
向処理して配向膜付きガラス基板を作製した。[Embodiment 2] Preparation of Substrate A polyimide alignment film (LX-1400, manufactured by Hitachi Chemical DuPont) is applied on a glass substrate by a spin coater and dried in an oven at 100 ° C. for 5 minutes.
The resultant was heated and baked in an oven at 250 ° C. for 1 hour to form an alignment film. Further, the surface of this film was subjected to an orientation treatment by a rubbing treatment to produce a glass substrate with an orientation film.
【0098】2.コレステリック液晶層の形成 上記より得られた配向膜付きガラス基板のこの配向膜上
に下記処方にて調製したコレステリック液晶層用塗布液
2をスピンコーターにより塗布した。これを、100℃
のオーブンで2分間乾燥してコレステリック液晶層を形
成した。2. Formation of Cholesteric Liquid Crystal Layer Coating liquid 2 for cholesteric liquid crystal layer prepared according to the following formulation was applied on the alignment film of the glass substrate provided with the alignment film obtained above by a spin coater. 100 ℃
And dried in an oven for 2 minutes to form a cholesteric liquid crystal layer.
【0099】[0099]
【化12】 Embedded image
【0100】次いで、前記ガラス基板を80℃で2分間
保持した。この温度でこのコレステリック液晶層に、開
口部がストライプ状で線幅80μmで開口部のピッチが
270μmのフォトマスクと365nmに透過の中心波
長を有する干渉フィルターとを介して超高圧水銀灯によ
り、15mW/cm2の照射強度で1.5秒間照射し
た。次いで、このマスクを90μm線幅方向にステップ
移動させて同様な干渉フィルターと光源とを用いて4秒
間照射した。この温度で窒素雰囲気下で超高圧水銀灯に
より、40mW/cm2の照射強度で10秒間照射し
た。この膜厚を共焦点顕微鏡で測定したところ、2.2
μm±0.1μmであった。つまり、カラーフィルター
における厚みムラは0.2μmであった。選択反射波長
は、青部450nm、緑部535nm、赤部650nm
であり、各厚みムラはそれぞれ、選択反射波長の4/
9、約2/5、4/13であった。マスク露光を全く行
わなかった部分は青色、1.5秒間行った部分は緑色、
4秒間行った部分は赤色の選択反射を示し、カラーフィ
ルターとして良好なものであることが確認できた。この
フィルター部には何ら濃淡模様もなく、良好な光学特性
を示した。Next, the glass substrate was kept at 80 ° C. for 2 minutes. At this temperature, an ultrahigh-pressure mercury lamp was applied to the cholesteric liquid crystal layer through an ultrahigh-pressure mercury lamp through a photomask having a stripe-shaped opening, a line width of 80 μm, and a pitch of the opening of 270 μm and an interference filter having a central wavelength of transmission at 365 nm. Irradiation was performed for 1.5 seconds at an irradiation intensity of cm 2 . Next, the mask was moved stepwise in the line width direction of 90 μm and irradiated for 4 seconds using the same interference filter and light source. Irradiation was performed for 10 seconds at an irradiation intensity of 40 mW / cm 2 by an ultra-high pressure mercury lamp under a nitrogen atmosphere at this temperature. When this film thickness was measured with a confocal microscope, it was 2.2.
μm ± 0.1 μm. That is, the thickness unevenness of the color filter was 0.2 μm. The selective reflection wavelength is 450 nm for the blue part, 535 nm for the green part, and 650 nm for the red part.
And each thickness unevenness is 4/4 of the selective reflection wavelength.
9, about 2/5, 4/13. The area where no mask exposure was performed was blue, the area where 1.5 seconds was performed was green,
The portion subjected to 4 seconds showed selective reflection of red, and it was confirmed that the portion was good as a color filter. This filter portion had no optical pattern and showed good optical characteristics.
【発明の効果】本発明によれば、選択反射光の反射率ム
ラや色ムラのない選択反射膜、及び液晶カラーフィルタ
ーを提供することができる。According to the present invention, it is possible to provide a selective reflection film and a liquid crystal color filter which are free from unevenness in reflectance and color unevenness of selectively reflected light.
【図1】 色度図上のxの値とコレステリック膜の膜厚
との関係をグラフで示す図である。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the value of x on a chromaticity diagram and the thickness of a cholesteric film.
【図2】 本発明の液晶カラーフィルタを製造する工程
の一部を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a part of a process of manufacturing a liquid crystal color filter of the present invention.
【図3】 本発明の液晶カラーフィルタを製造する工程
の一部を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a part of a process of manufacturing a liquid crystal color filter of the present invention.
【図4】 本発明の液晶カラーフィルタを製造する工程
の一部を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing a part of a process of manufacturing a liquid crystal color filter of the present invention.
10 支持体(仮支持体) 12 クッション層(熱可塑性樹脂層) 14 24 配向膜 16 液晶層(液晶組成物) 18 カバーフィルム 20 転写シート 22 基板 26 カラーフィルタ用基板 28 露光マスク Reference Signs List 10 support (temporary support) 12 cushion layer (thermoplastic resin layer) 14 24 alignment film 16 liquid crystal layer (liquid crystal composition) 18 cover film 20 transfer sheet 22 substrate 26 substrate for color filter 28 exposure mask
Claims (7)
該螺旋構造の螺旋軸が、法線と略平行となるように配向
した状態で、重合若しくは架橋又はガラス状態に転移す
ることによって固定化され、紫外線から赤外線の範囲で
選択反射を示す選択反射膜であって、 該選択反射膜における、最大膜厚部と最小膜厚部との膜
厚の差の光学距離が、選択反射波長の1/2以下である
ことを特徴とする選択反射膜。1. An organic material having a helical structure,
In a state where the helical axis of the helical structure is oriented so as to be substantially parallel to the normal, the helical structure is fixed by polymerization or crosslinking or transition to a glassy state, and is a selective reflection film showing selective reflection in a range from ultraviolet rays to infrared rays. Wherein the optical distance of the difference in film thickness between the maximum film thickness portion and the minimum film thickness portion in the selective reflection film is 以下 or less of the selective reflection wavelength.
最小膜厚部との膜厚の差の光学距離が、選択反射波長の
1/4以下であることを特徴とする請求項1に記載の選
択反射膜。2. The selective reflection film according to claim 1, wherein an optical distance of a difference in film thickness between a maximum thickness portion and a minimum thickness portion is equal to or less than 4 of a selective reflection wavelength. The selective reflection film according to the above.
組成物であることを特徴とする請求項1または2に記載
の選択反射膜。3. The selective reflection film according to claim 1, wherein the organic substance is a liquid crystal compound or a liquid crystal composition.
合性基を有する液晶性化合物、キラル化合物、及び重合
開始剤を含有する請求項3に記載の選択反射膜。4. The selective reflection film according to claim 3, wherein the liquid crystal composition contains a liquid crystal compound having at least one polymerizable group, a chiral compound, and a polymerization initiator.
合性基を有する液晶性化合物、光反応型キラル化合物、
及び重合開始剤を含有する請求項3に記載の選択反射
膜。5. The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the liquid crystal composition has at least one polymerizable group, a photoreactive chiral compound,
The selective reflection film according to claim 3, further comprising: a polymerization initiator.
に分布する排除体積効果を有する界面活性剤を含有する
ことを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載
の選択反射膜。6. The selective reflection according to claim 3, wherein the liquid crystal composition further contains a surfactant having an excluded volume effect distributed on the air interface side. film.
選択反射膜を有することを特徴とする液晶カラーフィル
ター。7. A liquid crystal color filter comprising the selective reflection film according to claim 1. Description:
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