JP2003160540A - 四員環化合物、それを用いた複屈折媒体および光学部材 - Google Patents

四員環化合物、それを用いた複屈折媒体および光学部材

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複屈折媒体の波長分散性の調整に有用な四員
環化合物を提供する。 【解決手段】 下記一般式(I)で表される四員環化合
物である。X1およびX2はそれぞれ独立して酸素原子、
硫黄原子、置換もしくは非置換のイミノ基を表し、Y1
およびY2はそれぞれ独立して単結合、酸素原子、置換
もしくは非置換のイミノ基を表し、B1およびB2はそれ
ぞれ独立して置換基を有していてもよい炭素数1〜20
の、脂肪族基、脂肪族カルボニル基、芳香族基または芳
香族カルボニル基を表す。A1およびA2はそれぞれ独立
して下記一般式(II)で表される基を表す。Ar1、A
2およびAr3はそれぞれ独立して炭素数5〜14の環
状基を表し、L1およびL2はそれぞれ独立して、単結合
または二価の連結基を表し、pは0〜2のいずれかの整
数を表す。 【化1】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相差板、位相差
膜、楕円偏光板、円偏光板、偏光面回転板、PS変換プ
リズム等の光学要素の作製に有用な新規な四員環化合
物、及び該四員環化合物を利用した複屈折媒体および光
学部材、具体的には、光分析装置、光計測装置や光学実
験等に用いられる位相差板、位相差膜、楕円偏光板、円
偏光板、偏光面回転板、PS変換プリズム、光ピックア
ップデバイス、反射型液晶デバイス、半透過型液晶デバ
イス、透過型液晶デバイス、タッチパネルおよび反射防
止膜等の種々の光学部材に関する。
【0002】
【従来の技術】位相差板としては、方解石、雲母、水晶
などの無機材料から構成される薄板、または固有複屈折
性の高い高分子の延伸フィルムなどが知られている。こ
の位相差板の種類には、直線偏光を円偏光に変換する1
/4波長板(以下、「1/4λ板」と略す)、および直
線偏光の偏光振動面を90°変換する1/2波長板(以
下、「1/2λ板」と略す)等がある。しかし、従来の
位相差板は、単色光に対しては、光線波長の1/4λま
たは1/2λの位相差に調整可能であるが、可視光域の
光線が混在している合成波である白色光に対しては、各
波長での偏光状態に分布が生じ、有色の偏光に変換され
るという問題がある。これは、位相差板を構成する材料
が、位相差について波長分散性を有することに起因す
る。
【0003】この様な問題を解決するため、広い波長域
の光に対して均一な位相差を与え得る広帯域位相差板が
種々検討されている。例えば、特開平10−68816
号公報記載の位相差板は、複屈折光の位相差が1/4波
長である1/4波長板と、複屈折光の位相差が1/2波
長である1/2波長板とを、それぞれの光軸が交差した
状態で貼り合わせた位相差板が開示されている。また、
特開平10−90521号公報には、光学的位相差値が
160〜320nmである位相差板を少なくとも2枚、
それぞれの遅相軸が互いに平行でも直交でもない角度で
積層してなる位相差板が開示されている。さらに、特開
平11−52131号公報には、少なくとも一つがホモ
ジニアス配向した分子配向状態にある液晶化合物からな
る複屈折媒体Aと複屈折媒体Bとを、それぞれの遅相軸
が直交する方位に積層した構成の、波長分散値αが1よ
り小さい積層型位相差板が開示されている。この位相差
板は、複屈折媒体Aと複屈折媒体Bの各々の複屈折率Δ
nの波長分散値α(α=Δn(450nm)/Δn(6
50nm))をαAおよびαBとしたとき、αA<αBの関
係を満たし、かつ各複屈折媒体の位相差RをそれぞれR
AおよびRBとしたとき、RA>RBの関係を満たす。ま
た、特開2000−284126号公報には波長550
nmにおけるレタデーション値が210〜300nmで
ある光学異方層と、115〜150nmである光学異方
層とを積層した位相差板であって、一方の光学異方層が
ポリマーフイルムであり、もう一方が液晶分子からなる
ことを特徴とする位相差板が開示されている。また、特
開2001−4837号公報には長尺状の透明支持体上
に、液晶分子を含有するとともに位相差が実質的にπで
ある第一光学異方性層と、液晶分子を含有するとともに
位相差が実質的にπ/2である第二の光学異方層とを、
第一光学異方性層の面内の遅層軸と透明支持体の長手方
向との角度を実質的に75度とし、第二光学異方性層の
面内の遅層軸と第一光学異方性層の面内の遅層軸との角
度を実質的に15度として積層してなる位相差板が開示
されている。これらの位相差板は、いずれも二以上の複
屈折媒体を積層してなる積層体であり、広帯域λ/4板
として提案されたものである。
【0004】しかしながら、特開平10−68816号
および同10−90521号の各公報に記載の位相差板
を製造するには、二枚の高分子フイルムの光学的向き
(光軸や遅相軸)を調節するという煩雑な工程が必要に
なる。高分子フイルムの光学的向きは、一般にシート状
あるいはロール状フイルムの縦方向または横方向に相当
する。シートあるいはロールの斜め方向に光軸や遅相軸
を有する高分子フイルムは、大量に工業的に生産するの
が困難である。さらに、特開平10−68816号およ
び同10−90521号の各公報記載の位相差板では、
二つの高分子フイルムの光学的向きを平行でも直交でも
ない角度に設定する必要がある。従って、これらの位相
差板を製造するためには、二種類の高分子フイルムを所
定の角度にカットしてチップを得、このチップを貼り合
わせる工程を経て製造しなければならない。チップの貼
り合わせ工程等は、操作が煩雑であり、軸ズレによる品
質低下が起きやすく、歩留まりが低くなり、コストが増
大し、汚染による劣化も起きやすい。また、高分子フイ
ルムの光学的位相差値を厳密に調節することも困難であ
り、品質の低下等がより起きやすい。
【0005】一方、特開平11−52131号公報およ
び特開2000−284126号公報に記載の位相差板
においても、少なくとも一つの複屈折媒体にホモジニア
ス配向した液晶化合物を用いているものの、二種の複屈
折媒体を遅相軸を直行する方位に積層する必要があり、
また特開2001−4837号公報に記載の発明におい
ても各層の角度の制御が必要であり、煩雑な製造工程を
必要とする。さらに、近年、反射型液晶表示装置に用い
る位相差板の薄層化が求められており、積層型の位相差
板は膜厚の観点からその改良が望まれている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記諸問題に
鑑みなされたものであって、複屈折媒体の波長分散性の
調整に有用な四員環化合物、特に、ある波長域の光に対
して、波長によらずに一様な位相差を与えるように、複
屈折媒体の波長分散性を調整するのに有用な四員環化合
物を提供することを課題とする。また、本発明は、ある
波長域の光に対して一様な位相差を与えることができ、
且つ容易に製造可能な複屈折媒体、ならびにこれを用い
た位相差板、位相差膜、楕円偏光板、円偏光板、偏光面
回転板、PS変換プリズム、タッチパネル、反射防止
膜、光ピックアップデバイス、反射型液晶デバイス、半
透過型液晶デバイス、透過型液晶デバイス等の光学部材
を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、下記一般式(I)で表される四員環化合
物が提供される。
【0008】一般式(I)
【化3】
【0009】式中、X1およびX2はそれぞれ独立して酸
素原子、硫黄原子、置換もしくは非置換のイミノ基を表
し、Y1およびY2はそれぞれ独立して単結合、酸素原
子、置換もしくは非置換のイミノ基を表し、B1および
2はそれぞれ独立して置換基を有していてもよい炭素
数1〜20の、脂肪族基、脂肪族カルボニル基、芳香族
基または芳香族カルボニル基を表す。シクロブタン環に
直結している二つのベンゼン環はそれぞれ環上に置換基
を有していてもよい。A1およびA2はそれぞれ独立して
下記一般式(II)で表される基を表す。
【0010】一般式(II)
【化4】
【0011】式中、Ar1、Ar2およびAr3はそれぞ
れ独立して炭素数5〜14の環状基を表し、それぞれ環
上に置換基を有していてもよい。L1およびL2はそれぞ
れ独立して、単結合または二価の連結基を表す。pは0
〜2のいずれかの整数を表し、pが2の場合、2つのA
2およびL2は各々同一であっても異なっていてもよ
い。
【0012】本発明の好ましい態様として、Ar1、A
2およびAr3でそれぞれ表される環状基の環が、ベン
ゼン環、チオフェン環およびナフタレン環から選択され
る環である上記の四員環化合物;L1およびL2はそれぞ
れ独立して、単結合またはアセチレン基、ビスアセチレ
ン基、カルボニルオキシ基およびオキシカルボニル基か
ら選択される二価の連結基を表す上記の四員環化合物;
1およびL2はそれぞれ独立して、アセチレン基または
ビスアセチレン基を表す上記の四員環化合物;Y1およ
びY2はそれぞれ独立して、酸素原子または置換もしく
は非置換のイミノ基である上記の四員環化合物;B1
よびB2はそれぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子、カ
ルボニル基、置換もしくは非置換のイミノ基またはこれ
らの組み合わせからなる二価基を含む置換基で置換され
た脂肪族基または脂肪族カルボニル基を表す上記の四員
環化合物;B1およびB2はそれぞれ独立して、重合性基
を含む置換基で置換された脂肪族基または脂肪族カルボ
ニル基を表す上記の四員環化合物;B1およびB2はそれ
ぞれ独立して、アクリロイル基もしくはメタクリロイル
基で置換された脂肪族基または脂肪族カルボニル基を表
す上記の四員環化合物;が提供される。
【0013】また、本発明の他の態様として、上記四員
環化合物を含有する複屈折媒体;少なくとも一種の液晶
化合物を含有し、該液晶化合物が配向状態に固定されて
いる前記複屈折媒体;少なくとも一種の重合性液晶化合
物を含有し、該液晶化合物が重合により配向状態に固定
されている前記複屈折媒体;前記複屈折媒体を有する光
学部材;位相差板、位相差膜、楕円偏光板、円偏光板、
偏光面回転板、PS変換プリズム、反射防止膜、タッチ
パネル、光ピックアップデバイス、反射型液晶デバイ
ス、半透過型液晶デバイスおよび透過型液晶デバイスか
ら選ばれる前記光学部材が提供される。
【0014】なお、前記一般式(I)で表される化合物
に関連する化合物として、J. Chem. So
c., Perkin Trans.2誌、109頁
(1993年)等に記載のヒドロキシ桂皮酸誘導体の光
二量化物、および特開2001−199884号公報に
記載の鎮痛作用剤の薬効成分としての置換ジフェニル基
含有シクロブタンジカルボン酸誘導体があるが、いずれ
も本発明の四員環化合物の具体的な例示はなく、本発明
を具体的に示唆するものではない。
【0015】
【発明の実施の形態】まず、下記一般式(I)で表され
る化合物について説明する。
【0016】一般式(I)
【化5】
【0017】前記一般式(I)において、X1およびX2
はそれぞれ独立して酸素原子、硫黄原子または置換もし
くは非置換のイミノ基を表す。中でも、酸素原子または
イミノ(−NH−)基であることが好ましい。イミノ基
の置換基の例としては、低級アルキル基(直鎖状、分岐
鎖状および環状のアルキル基を含む。以下、「アルキル
基」という場合は同様である)および低級アルカノイル
基(直鎖状、分岐鎖状および環状のアルキル基を含むア
ルカノイル基のいずれも含まれる。以下、「アルカノイ
ル基」という場合は同様である)が挙げられる。
【0018】前記一般式(I)において、Y1およびY2
はそれぞれ独立して単結合、酸素原子または置換もしく
は非置換のイミノ基を表す。中でも、単結合、酸素原子
またはイミノ(−NH−)基であることが好ましい。イ
ミノ基の置換基の例としては、低級アルキル基および低
級アルカノイル基が挙げられる。
【0019】前記一般式(I)において、B1およびB2
それぞれ独立して置換基を有していてもよい炭素数1〜
20の、脂肪族基、脂肪族カルボニル基、芳香族基また
は芳香族カルボニル基を表すが、脂肪族基または脂肪族
カルボニル基が好ましい。前記脂肪族基および脂肪族カ
ルボニル基の炭素数は4〜18であることが好ましく、
8〜12であることがより好ましい。前記脂肪族および
脂肪族カルボニル基に含まれる脂肪族基には、直鎖状、
分岐鎖状および環状の脂肪族基のいずれもが含まれ(以
下、「脂肪族基」という場合は同様である。)、アルキ
ル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基
などが含まれる。前記脂肪族基および脂肪族カルボニル
基は置換基を有していてもよい。該置換基の例として
は、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、置換もしくは
非置換のイミノ基またはこれらの組み合わせからなる二
価基を含む置換基が挙げられる。より具体的には、酸素
原子(−O−)、カルボニルイミノ(−CONH−)
基、イミノカルボニル(−NHCO−)基、オキシカル
ボニル(−OCO−)基、カルボニルオキシ(−COO
−)基が挙げられる。前記芳香族基および芳香族カルボ
ニル基の炭素数は6〜20であることが好ましく、10
〜18であることがより好ましい。前記芳香族基および
芳香族カルボニル基に含まれる芳香族基の例としては置
換基を有してもよいフェニル基が挙げられる。該置換基
の例としてはアルキル基、およびアルコキシ基が挙げら
れる。
【0020】前記一般式(I)中のシクロブタン環に直
結している二つのベンゼン環はそれぞれ独立して、置換
基を有していてもよい。好ましい置換基の例としては、
炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ
基(直鎖状、分岐鎖状および環状のアルキル基を含むア
ルコキシ基のいずれも含む。以下、「アルコキシ基」と
いう場合は同様である)、炭素数1〜6のアルキルチオ
基(直鎖状、分岐鎖状および環状のアルキル基を含むア
ルキルチオ基のいずれも含む。以下、「アルキルチオ
基」という場合は同様である)、およびハロゲン原子で
あり、具体的にはメチル基、メトキシ基、メチルチオ
基、フッ素原子、塩素原子、および臭素原子等が挙げら
れる。
【0021】前記一般式(I)において、A1およびA2
はそれぞれ独立して下記一般式(II)で表される基を表
す。
【0022】一般式(II)
【化6】
【0023】前記一般式(II)において、Ar1、Ar2
およびAr3はそれぞれ独立して、炭素数5〜14の環
状基を表す。前記環状基としては、炭素原子数5〜14
の芳香族環または炭素数5〜10の脂肪族環が好まし
い。前記環状基は、5員環、6員環、7員環またはこれ
らの縮合環の基であることが好ましく、5員環、6員環
またはこれらの縮合環の基であることがより好ましい。
前記環状基の環には、芳香族環(炭素芳香族環および複
素芳香族環の双方を含む。以下、「芳香族環」という場
合は同様である)、脂肪族環および複素環のいずれも含
まれるが、中でも芳香族環が好ましく、その具体例とし
ては、ベンゼン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリミ
ジン環、ナフタレン環、シクロヘキサン環、ピペリジン
環、ジオキサン環等が挙げられる。中でも、ベンゼン
環、ナフタレン環またはチオフェン環が特に好ましい。
また、Ar1、Ar2およびAr3はそれぞれ環上に置換
基を有していてもよい。該置換基としては、炭素数1〜
6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数
1〜6のアルキルチオ基またはハロゲン原子が好まし
く、具体的にはメチル基、メトキシ基、メチルチオ基、
フッ素原子、塩素原子または臭素原子等が好ましい。ま
た、Ar1、Ar2およびAr3の環上の置換基は互いに
結合して環を形成していてもよい。
【0024】前記一般式(II)において、L1およびL2
はそれぞれ独立して、単結合または二価の連結基を表
す。前記連結基としては、酸素原子、硫黄原子、カルボ
ニル基、エチレン(−C=C−)基、アセチレン(−C
≡C−)基、置換もしくは非置換のイミノ基、またはこ
れらの組み合わせからなる二価の連結基が好ましい。中
でも、単結合、アセチレン基、ビスアセチレン(−C≡
C−C≡C−)基、カルボニルオキシ(−COO−)
基、オキシカルボニル(−OCO−)基がより好まし
く、アセチレン基またはビスアセチレン基がさらに好ま
しい。前記イミノ基の置換基の例としては、低級アルキ
ル基および低級アルカノイル基が挙げられる。
【0025】前記一般式(II)において、pは0〜2の
いずれかの整数を表すが、0または1が好ましく、0が
さらに好ましい。なお、pが2の時、2つのAr2およ
びL2は各々同一でも異なっていてもよい。
【0026】前記一般式(I)で表される化合物は、シ
クロブタン環の置環基の立体配置によって複数の立体異
性体を有するが、いずれの立体異性体も本発明に含まれ
る。中でも、1位と3位の置換基である−CO−X1
1と−CO−X2−A2が各々異なる立体配置であるの
が好ましく、即ち、一方がα配置で他方がβ配置である
のが好ましい。同様に、2位と4位の置換基である−P
h−Y1−B1と−Ph−Y2−B2(Phはフェニレン
基)は、一方がα配置で他方がβ配置であるのが好まし
い。
【0027】以下に、本発明の化合物の特に好ましい例
を示すが、本発明は以下の具体例に限定されるものでは
ない。
【0028】
【化7】
【0029】
【化8】
【0030】
【化9】
【0031】
【化10】
【0032】
【化11】
【0033】
【化12】
【0034】
【化13】
【0035】
【化14】
【0036】
【化15】
【0037】
【化16】
【0038】
【化17】
【0039】
【化18】
【0040】
【化19】
【0041】
【化20】
【0042】前記一般式(1)で表される化合物は、以
下に示すスキーム1〜4の方法に従って合成できる。た
だし、本発明はこれに限定されるものではない。
【0043】スキーム1
【化21】
【0044】式中、X1、X2、A1、A2、B1およびB2
は前述と同義である。Y1およびY2はそれぞれ、−NH
−、−NR−(Rはアルキル基、以下同様である)、−
O−または−S−を表し、Xは脱離基を表す。また、ス
キーム中、IBCFはイソブチルクロロホルメートを示
し、化合物(I)は前記一般式(I)で表される化合物
を示す。
【0045】スキーム1の方法では、式(III)で表さ
れる化合物を出発物質とし、塩基存在下において、B1
−X、B2−Xで表される化合物を反応させる。ここ
で、脱離基Xの例としては、ハロゲン原子、アルキルス
ルホニルオキシ基またはアリールスルホニルオキシ基が
挙げられる。ここで、用いる塩基としては無機および有
機塩基のいずれであってもよい。好ましい塩基の例とし
ては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミ
ン、ジイソプロピルエチルアミンなどが挙げられる。次
に、加水分解処理することにより、前記一般式(IV)で
表される化合物が得られる。前記一般式(IV)で表され
る化合物とA1−X1−HおよびA2−X2−Hでそれぞれ
表される化合物とを縮合させ、目的とする前記一般式
(I)で表される化合物を得ることができる。ここで用
いる塩基としてはトリエチルアミン、ジイソプロピルエ
チルアミンなどの有機塩基が好ましい。また、前記一般
式(IV)で表される化合物とA1−X1−HおよびA2
2−Hでそれぞれ表される化合物の縮合に関しては、
混合酸無水物法が好ましく利用できるが、それ以外の方
法として、例えばジシクロヘキシルカルボジイミド(D
CC)やカルボニルジイミダゾール(CDI)を縮合剤
として用いる方法なども好ましく利用できる。
【0046】スキーム2
【化22】
【0047】式中、X1、X2、A1、A2、B1およびB2
は前述と同義である。Y1およびY2はそれぞれ、−NH
−、−NR−、−O−または−S−を表し、Xは脱離基
を表す。また、スキーム中、IBCFはイソブチルクロ
ロホルメートを、化合物(I)は前記一般式(I)で表
される化合物を、化合物(IV)は前記一般式(IV)で表
される化合物を示す。
【0048】スキーム2の方法では、式(III)で表さ
れる化合物とパラトルエンスルホン酸メチルとを、塩基
存在下で反応させて、ジメチルエステル体とする。ここ
で用いる塩基としてはトリエチルアミン、ジイソプロピ
ルエチルアミンなどの有機塩基が好ましい。次に、塩基
存在下においてB1−XおよびB2−Xでそれぞれ表され
る化合物を反応させて、式(V)で表される化合物に変
換する。ここで用いる塩基としては無機および有機塩基
のいずれであってもよい。好ましい塩基の例としては、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジ
イソプロピルエチルアミンなどが挙げられる。前記一般
式(V)で表される化合物を、加水分解処理することに
より式(IV)で表される化合物に変換し、その後は、ス
キーム1と同様にして縮合反応を行い、目的とする一般
式(I)で表される化合物を得ることができる。
【0049】スキーム3
【化23】
【0050】式中、A1、A2、B1およびB2は前述と同
義である。X1およびX2はそれぞれ、−NH−または−
NR−を表し、Y1およびY2はそれぞれ−O−または−
S−を表す。Xは脱離基を表す。スキーム中、化合物
(I)は前記一般式(I)で表される化合物を示す。
【0051】スキーム3の方法では、式(III)で表さ
れる化合物を、塩基存在下にて無水酢酸と反応させて式
(VI)で表される化合物に変換する。用いる塩基として
はトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミンなど
の有機塩基が好ましい。本工程では、無水酢酸の代わり
にアセチルハライドを用いる方法も採用できる。次に、
式(VI)で表される化合物と、A1−X1−HおよびA2
−X2−Hでそれぞれ表される化合物とを縮合させ、式
(VII)で表される化合物に変換する。ここで用いる塩
基としてはトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルア
ミンなどの有機塩基が好ましい。また、式(VI)で表さ
れる化合物とA1−X1−HおよびA2−X2−Hでそれぞ
れ表される化合物との縮合に関しては、混合酸無水物法
が好ましく利用できる。それ以外にも、例えばジシクロ
ヘキシルカルボジイミド(DCC)やカルボニルジイミ
ダゾール(CDI)を縮合剤として用いる方法なども好
ましく利用できる。最後に、式(VI)で表される化合物
を加水分解した後、塩基存在下においてB1−Xおよび
2−Xでそれぞれ表される化合物を反応させて、目的
とする一般式(I)で示される化合物を得ることができ
る。ここで用いる塩基としては無機および有機塩基のい
ずれであってもよい。好ましい塩基の例としては、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、ジイソ
プロピルエチルアミンなどが挙げられる。
【0052】スキーム4
【化24】
【0053】式中、A1、A2、B1およびB2は前述と同
義である。X1およびX2はそれぞれ−NH−または−N
R−を表し、Y1およびY2はそれぞれ−O−または−S
−を表す。Xは脱離基を表す。また、スキーム中、IB
CFはイソブチルクロロホルメートを、化合物(I)は
前記一般式(I)で表される化合物を、化合物(IV)は
前記一般式(IV)で表される化合物を示す。
【0054】スキーム4の方法では、式(III)で表さ
れる化合物を、塩基存在下でB1−XおよびB2−Xでそ
れぞれ表される化合物と反応させて、式(IV)で表され
る化合物に変換する。B1およびB2がアルキル基の場合
には、用いる塩基としては水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウムなどの無機塩基が好ましく、B1およびB2がアル
カノイル基の場合には、トリエチルアミン、ジイソプロ
ピルエチルアミンなどの有機塩基が好ましい。また、本
工程では、B1およびB2がアルカノイル基の場合には、
1−XおよびB2−Xの代わりに相当するカルボン酸無
水物無を用いることもできる。その後は、スキーム1と
同様にして縮合反応を行い、目的とする前記一般式
(I)で表される化合物を得ることができる。
【0055】尚、前記一般式(I)で表される化合物が
重合性基を含む場合には、必要に応じて反応系に重合禁
止剤を添加することが好ましい。重合禁止剤の例として
は、ニトロベンゼン、ハイドロキノンモノメチルエーテ
ルなどが挙げられる。
【0056】前記一般式(I)で表される四員環化合物
は、複屈折媒体の波長分散性を調整するのに用いること
ができる。従来の重合性棒状液晶化合物をホモジニアス
配向させて重合により固定した複屈折媒体、および延伸
処理した高分子フイルムからなる複屈折媒体は、一般的
にその光学的位相差(レタデーション)は波長が短くな
るにしたがって大きくなる。本発明の四員環化合物の存
在下で、例えば、液晶化合物を配向させると、前記四員
環化合物に含まれるA1−X1−およびA2−X2−で示さ
れる置換基は、液晶の遅相軸に対して垂直もしくは擬垂
直の方向に配向する。そのことにより、液晶の配向によ
って発現した複屈折性の波長分散性が補正され、入射す
る光線波長が長いほど大きな位相差を与えることができ
る。さらに詳細に説明すると、複屈折媒体(例えば、配
向状態に固定された液晶層)の遅相軸に対して垂直もし
くは擬垂直の方向に配向させたA1−X1−およびA2
2−で示される置換基より生じる位相差の波長分散性
を、該複屈折媒体の位相差の波長分散性より大きくする
ことにより、短波長で生じる位相差ほど相殺される位相
差量を大きくし、入射する光線波長が長いほど大きな位
相差を生じる広帯域位相差板を得ることができる。その
結果、複屈折媒体は、ある波長域(例えば、可視光域)
の光に対して、波長によらずに一様な位相差を与えるこ
とができる。
【0057】次に、本発明の四員環化合物を含有する複
屈折媒体は、前記一般式(I)で表される四員環化合物
を含有することを特徴とする。本発明の複屈折媒体の一
実施形態は、本発明の四員環化合物と液晶化合物とを含
有する液晶組成物を、液晶化合物を配向状態に固定する
ことによって形成された複屈折性の液晶層であり、好ま
しくは、本発明の四員環化合物と重合性液晶化合物とを
含有する液晶組成物を、重合により前記液晶化合物を配
向状態に固定することによって形成された複屈折性の液
晶層である。本発明の四員環化合物およびこれを利用し
た複屈折媒体は、種々の光学部材に適用することができ
る。
【0058】次に、本発明の複屈折媒体を位相差板に適
用した実施形態について説明する。本発明の位相差板の
一実施形態は、支持体と、該支持体上に配置された複屈
折層とを有し、前記複屈折層が液晶化合物と前記一般式
(I)で表される四員環化合物とを含有する液晶組成物
を用いて形成されたことを特徴とする位相差板である。
本実施形態では、前記複屈折層において液晶化合物は配
向状態に固定されているのが好ましい。例えば、重合性
液晶化合物を用いることによって、液晶化合物を配向さ
せた後、重合させることにより配向状態に固定すること
ができる。ここで、重合性液晶化合物については特に限
定されず、重合性基(架橋性基も含む)を有する液晶化
合物を用いることができるが、重合性棒状液晶化合物が
好ましい。また、前記複屈折層における前記一般式
(I)で表される四員環化合物と重合性液晶化合物との
混合比率は、重合性液晶化合物の屈折率異方性およびそ
の波長分散性によって決定され、通常、前記一般式
(I)で表される四員環化合物の含有量は0.5質量%
〜50質量%が好ましく、1質量%〜25質量%がより
好ましく、1質量%〜15質量%がさらに好ましい。
【0059】本実施形態では、複屈折層の層厚を調整す
ることによって、発現させる位相差を容易に所望の範囲
とすることができる。
【0060】本実施の形態の位相差板は、前記一般式
(I)で表される四員環化合物と重合性液晶化合物とを
含有する組成物を支持体上に塗布する工程と、前記重合
性液晶化合物をホモジニアス配向させる工程と、前記液
晶化合物を重合によってホモジニアス配向に固定する工
程とを含む製造方法によって製造することができる。
【0061】前記組成物には必要に応じて、重合開始
剤、重合禁止剤、光増感剤、表面処理剤、液晶配向助
剤、架橋剤等の補助剤を添加してもよい。加える補助剤
の量は特に限定されないが、構成する層の液晶性を損な
わないことが好ましい。構成成分全体における一般式
(I)で表される化合物と重合性液晶化合物とを合わせ
た混合比率は50質量%〜100質量%であり、65質
量%〜100質量%であることが好ましく、80質量%
〜100質量%であることがさらに好ましい。
【0062】前記支持体については特に限定されない
が、ガラス基板、高分子フイルム、反射板などを用いる
ことができる。該高分子フイルムの例としては、トリア
セチルセルロース(TAC)等の置換セルロース系高分
子フイルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)等の
ポリエステル系高分子フイルム、あるいはシクロオレフ
ィン系高分子フイルム等が挙げられる。これらの支持体
表面には、必要に応じて配向処理を施してもよい。配向
処理としては種々の一般的な方法が採用できるが、各種
ポリイミド系配向膜、ポリビニルアルコール系配向膜等
の液晶配向層を支持体上に設け、ラビングなどの配向処
理を行う方法が好ましい例として挙げられる。
【0063】前記組成物は溶媒等に溶解した状態で、支
持体(所望により配向膜)上に塗布することができる。
塗布方式としては、公知の方法、例えばカーテンコーテ
ィング法、押し出しコーティング法、ロールコーティン
グ法、スピンコーティング法、ディップコーティング
法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、ス
ライドコーティング法、印刷コーティング法等が採用さ
れる。
【0064】前記液晶化合物をホモジニアス配向させる
には、前記組成物を塗布した後、塗布層を加熱して熟成
させるのが好ましい。その後、前記液晶化合物を重合に
よってホモジニアス配向に固定する。重合反応には、熱
あるいは電磁波によって引き起こされる公知の種々の重
合反応を利用することができるが、組成物中に光重合開
始剤を含有させておき、紫外光を照射してラジカル重合
により重合させるのが好ましい。
【0065】本発明の位相差板は前記の実施形態の構成
に限定されず、例えば、形成した複屈折媒体を前記支持
層から剥離した複屈折媒体のみからなる位相差板(膜)
の態様、さらに、前記複屈折層を他の支持体等に転写し
て構成される位相差板の態様、一対の支持体から構成さ
れるセル中に注入、あるいは挟持される位相差板の様態
等いずれも含まれる。
【0066】本発明の複屈折媒体は、位相差板および位
相差膜のみならず、光学素子、偏光素子、光分析装置、
光計測装置や光学実験装置等に用いられる種々の光学部
材に適用することができる。また、その機能について
も、直線偏光、円偏光、楕円偏光を作り出すいずれの機
能を有する複屈折媒体として用いることができる。具体
的には、位相差板、位相差膜、楕円偏光板、円偏光板、
偏光面回転板、PS変換プリズム、反射防止膜およびタ
ッチパネル等の光学部材に適用することができる。ま
た、本発明の複屈折媒体は、光ピックアップデバイス、
反射型液晶デバイス、半透過型液晶デバイスおよび透過
型液晶デバイス等の素子に適用することができる。特
に、本発明の複屈折媒体は、可視光波長域等の所定の波
長域において一様な位相差を入射光に与え得るので、位
相差をλ/4に調整する広帯域1/4λ板として好適で
ある。また、本発明の複屈折媒体を有する広帯域1/4
λ板は、反射型液晶デバイスに好ましく用いられる。
【0067】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲は下記の実施例に限定される
ことはない。
【0068】(実施例1:化合物1の合成)(1α,2
α,3β,4β)−2,4−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)−1,3−シクロブタン−ジカルボン酸(3.2
8g)を、25mLのジメチルアセトアミドに溶解し、
6.9gの炭酸カリウム、5.48gの1−臭化ブチ
ル、600mgのよう化ナトリウムを添加した。100
℃において5時間攪拌した後、水を加え、ヘキサンで抽
出した。抽出液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減
圧下において濃縮した。得られた残留物に50mLのテ
トラヒドロフランと50mLのエタノールと、1mol
/L(1N)の水酸化ナトリウム水溶液とを添加し、還
流条件にて3日間攪拌した。反応液に水を加え、ヘキサ
ンで洗浄した後、塩酸を加え沈殿を得た。得られた沈殿
を集め、アセトニトリルで再結晶して3.22gの(1
α、2α、3β、4β)−2、4−ビス(4−ブトキシ
フェニル)−1、3−シクロブタン−ジカルボン酸を得
た。
【0069】次に、440mgの(1α,2α,3β,
4β)−2、4−ビス(4−ブトキシフェニル)−1、
3−シクロブタン−ジカルボン酸を10mLのテトラヒ
ドロフランに溶解し、260mgのジイソプロピルエチ
ルアミンを加えた。300mgのイソブチルクロロホル
メート(IBCF)を5mLのテトラヒドロフランに溶
解した混合液を氷冷下において滴下して20分間攪拌し
た後、390mgの1−(4−アミノフェニル)−2−
フェニル−エチンを5mLのテトラヒドロフランに溶解
した混合液を滴下した。6時間攪拌した後、反応液に水
を加えて酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥した後、減圧下において濃縮した。得られた
残留物をシリカゲルクロマトで精製(溶離液:ヘキサン
/ジクロロメタン=1/1(容積比))して、520m
gの化合物1を得た。 FAB−MS (M+H)+=7911 H−NMR(CDCl3、δ):0.94(t,6
H),1.35−1.5(m,4H),1.73(qu
intet,4H),3.87−3.9(m,6H),
4.55−4.65(m,2H),6.83(d,4
H),6.89(s,2H),7.08(d,4H),
7.25−7.4(m,14H),7.4−7.6
(m,4H)
【0070】(実施例2:化合物2の合成)(1α,2
α,3β,4β)−2、4−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)−1,3−シクロブタン−ジカルボン酸(9.7
g)を200mLのジメチルホルムアミドに溶解し、1
7.9gのパラトルエンスルホン酸メチルを加え40℃
で16時間攪拌した。反応液を水に加え、得られた固体
を濾取し、4.6gの(1α,2α,3β,4β)−
2、4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3−シ
クロブタン−ジカルボン酸ジメチルを得た。(1α,2
α,3β,4β)−2,4−ビス(4−ヒドロキシフェ
ニル)−1,3−シクロブタン−ジカルボン酸ジメチル
(710mg)を15mLのジメチルホルムアミドにテ
トラヒドロフランに溶解し、ヨウ化ナトリウム600m
g、炭酸カリウム1.38gと770mgの1−臭化オ
クチルを加え80℃で7時間攪拌した。反応液を水に加
え、酢酸エチルで抽出した。有機層を水で洗浄した後に
硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下で濃縮した。次に残留
物をシリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、40
0mgの(1α,2α,3β,4β)−2,4−ビス
(4−オクチルオキシフェニル)−1,3−シクロブタ
ン−ジカルボン酸ジメチルを得た。
【0071】(1α,2α,3β,4β)−2,4−ビ
ス(4−オクチルオキシフェニル)−1,3−シクロブ
タン−ジカルボン酸ジメチル(380mg)を10mL
のテトラヒドロフランに溶解し、1mol/L(1N)
水酸化ナトリウム水溶液10mLとエタノール10mL
を加え、還流条件にて1日半攪拌した。反応液を酢酸エ
チルで洗浄し、塩酸を加えて酸性とし、得られた沈殿を
ろ取して280mgの(1α,2α,3β,4β)−
2,4−ビス(4−オクチルオキシフェニル)−1,3
−シクロブタン−ジカルボン酸を得た。(1α,2α,
3β,4β)−2,4−ビス(4−オクチルオキシフェ
ニル)−1,3−シクロブタン−ジカルボン酸(900
mg)を15mLのテトラヒドロフランに溶解し、0.
43gのジイソプロピルエチルアミンを加えた後、45
0mgの IBCFを5mLのテトラヒドロフランに溶
解した混合液を−15℃において滴下した。20分間攪
拌した後、640mgの1−(4−アミノフェニル)−
2−フェニル−エチンを5mLのテトラヒドロフランに
溶解した混合液を滴下した。6時間攪拌した後、反応液
に水を加えて酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸ナ
トリウムで乾燥した後、減圧下において濃縮した。得ら
れた残留物をシリカゲルクロマトで精製(溶離液:ヘキ
サン/ジクロロメタン=1/1)して、310mgの化
合物2を得た。 FAB−MS (M+H)+=9031 H−NMR(CDCl3、δ):0.87(t,6
H),1.2−1.5(m,20H),1.73(qu
intet,4H),3.8−3.9(m,6H),
4.6−4.7(m,2H),6.82(s,2H),
6.83(d,4H),7.09(d,4H),7.2
5−7.4(m,14H),7.4−7.6(m,4
H)
【0072】(実施例3:化合物3の合成)実施例2に
おいて用いた1−臭化オクチルを1−臭化ドデシルに代
えた以外は実施例2の方法にしたがって化合物3を合成
した。 FAB−MS (M+H)+=10151 H−NMR(CDCl3、δ):0.88(t,6
H),1.2−1.5(m,36H),1.73(qu
intet,4H),3.8−3.9(m,6H),
4.6−4.7(m,2H),6.78(s,2H),
6.84(d,4H),7.10(d,4H),7.2
−7.4(m,14H),7.5−7.6(m,4H)
【0073】(実施例4:化合物4の合成)実施例2に
おいて用いた1−臭化オクチルを1−臭化ステアリルに
代えた以外は実施例2の方法にしたがって化合物4を合
成した。 FAB−MS (M+H)+=11831 H−NMR(CDCl3、δ):0.88(t,6
H),1.2−1.5(m,60H),1.73(qu
intet,4H),3.8−3.9(m,6H),
4.6−4.7(m,2H),6.78(s,2H),
6.84(d,4H),7.10(d,4H),7.2
−7.4(m,14H),7.5−7.6(m,4H)
【0074】(実施例5:化合物5の合成)実施例2に
おいて用いた1−(4−アミノフェニル)−2−フェニ
ル−エチンを4−アミノビフェニルに代えた以外は、実
施例2の方法にしたがって化合物5を合成した。 FAB−MS (M+H)+=855
【0075】(実施例6:化合物6の合成)実施例2に
おいて、1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル−
エチンを1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル−
ブタ−1,3−ジインに代え、且つ1−臭化オクチルを
1−臭化ドデシルに代えた以外は実施例2の方法にした
がって化合物6を合成した。 FAB−MS (M+H)+=1063
【0076】(実施例7:化合物7の合成)実施例2に
おいて1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル−エ
チンを4−アミノ安息香酸フェニルに代えた以外は、実
施例2の方法にしたがって化合物7を合成した。 FAB−MS (M+H)+=943
【0077】(実施例8:化合物8の合成)実施例2に
おいて1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル−エ
チンを安息香酸4−アミノフェニルに代えた以外は、実
施例2の方法にしたがって化合物8を合成した。 FAB−MS (M+H)+=943
【0078】(実施例9:化合物9の合成)実施例2に
おいて1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル−エ
チンを2−チオフェンカルボン酸4−アミノフェニルに
代えた以外は、実施例2の方法にしたがって化合物8を
合成した。 FAB−MS (M+H)+=955
【0079】(実施例10:化合物10の合成)実施例
2において1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル
−エチンを1−(4−アミノフェニル)−2−チエニル
−エチンに代えた以外は、実施例2の方法にしたがって
化合物10を合成した。 FAB−MS (M+H)+=915
【0080】(実施例11:化合物11の合成)実施例
4において1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル
−エチンを4−アミノ安息香酸ビフェニルに代えた以外
は、実施例4の方法にしたがって化合物11を合成し
た。 FAB−MS (M+H)+=1375
【0081】(実施例12:化合物12の合成)実施例
2において1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル
−エチンを4−メチルチオ安息香酸4−アミノフェニル
に代えた以外は、実施例2の方法にしたがって化合物7
を合成した。 FAB−MS (M+H)+=1035
【0082】(実施例13:化合物13の合成)実施例
2において1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル
−エチンを4−フェニルチオフェノールに代えた以外
は、実施例2の方法にしたがって化合物13を合成し
た。 FAB−MS (M+H)+=889
【0083】(実施例14:化合物14の合成)実施例
2において1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル
−エチンを4−ヒドロキシビフェニルに代えた以外は、
実施例2の方法にしたがって化合物14を合成した。 FAB−MS (M+H)+=857
【0084】(実施例15:化合物15の合成)実施例
2において1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル
−エチンを4−アミノ安息香酸−2−ナフチルに代えた
以外は、実施例2の方法にしたがって化合物15を合成
した。 FAB−MS (M+H)+=1043
【0085】(実施例16:化合物16の合成)実施例
2において1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル
−エチンを4−アミノ安息香酸フェニルアミドに代えた
以外は、実施例2の方法にしたがって化合物16を合成
した。 FAB−MS (M+H)+=941
【0086】(実施例17:化合物17の合成)実施例
2において1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル
−エチンを4−アミノ安息香酸−4−メトキシフェニル
チオエステルに代えた以外は、実施例2の方法にしたが
って化合物17を合成した。 FAB−MS (M+H)+=1035
【0087】(実施例18:化合物18の合成)実施例
2において1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル
−エチンを4−ヒドロキシスチルベンに代えた以外は、
実施例2の方法にしたがって化合物18を合成した。 FAB−MS (M+H)+=909
【0088】(実施例19:化合物19の合成)1−
(4−アミノフェニル)−2−フェニル−エチンを4−
アミノ安息香酸−4−メチルフェニチオエステルに代え
た以外は、実施例2の方法にしたがって化合物19を合
成した。 FAB−MS (M+H)+=1003
【0089】(実施例20:化合物20の合成)(1
α,2α,3β,4β)−2,4−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)−1,3−シクロブタン−ジカルボン酸
(3.28g)を25mLのジメチルアセトアミドに溶
解し、2.1gのトリエチルアミン、3.54gの塩化
ノナノイルのジメチルアセトアミド溶液(10mL)を
滴下した。室温において5時間攪拌した後、水を加え、
塩酸で酸性として酢酸エチルで抽出した。抽出液を無水
硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下において濃縮し、
アセトニトリルで再結晶して2.15gの(1α,2
α,3β,4β)−2,4−ビス(4−ノナノイルオキ
シフェニル)−1,3−シクロブタン−ジカルボン酸を
得た。次に、610mgの(1α,2α,3β,4β)
−2,4−ビス(4−ノナノイルオキシフェニル)−
1,3−シクロブタン−ジカルボン酸を10mLのテト
ラヒドロフランに溶解し、260mgのジイソプロピル
エチルアミンを加えた。300mgのイソブチルクロロ
ホルメート(IBCF)を5mLのテトラヒドロフラン
に溶解した混合液を氷冷下において滴下して20分間攪
拌した後、390mgの1−(4−アミノフェニル)−
2−フェニル−エチンを5mLのテトラヒドロフランに
溶解した混合液を滴下した。6時間攪拌した後、反応液
に水を加えて酢酸エチルで抽出し、抽出液を無水硫酸ナ
トリウムで乾燥した後、減圧下において濃縮した。得ら
れた残留物を酢酸エチルとアセトニトリルの混合液で再
結晶して、410mgの化合物20を得た。 FAB−MS (M+H)+=959
【0090】(実施例21:化合物21の合成)実施例
20で用いた(1α,2α,3β,4β)−2,4−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3−シクロブタン
−ジカルボン酸を(1α,2α,3β,4β)−2,4
−ビス(4−アミノフェニル)−1,3−シクロブタン
−ジカルボン酸に代えた以外は、実施例20の方法にし
たがって化合物22を合成した。 FAB−MS (M+H)+=957
【0091】(実施例22:化合物22の合成)(1
α,2α,3β,4β)−2,4−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)−1,3−シクロブタン−ジカルボン酸
(3.28g)を25mLのジメチルアセトアミドに溶
解し、2.1gのトリエチルアミンを加え、2.1gの
無水酢酸のジメチルアセトアミド溶液(10mL)を滴
下した。室温において8時間攪拌した後、水を加え、塩
酸で酸性として酢酸エチルで抽出した。抽出液を無水硫
酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下において濃縮し、
1.86gの(1α,2α,3β,4β)−2,4−ビ
ス(4−アセチルオキシフェニル)−1,3−シクロブ
タン−ジカルボン酸を得た。次に、410mgの(1
α,2α,3β,4β)−2,4−ビス(4−アセチル
オキシフェニル)−1,3−シクロブタン−ジカルボン
酸を10mLのテトラヒドロフランに溶解し、260m
gのジイソプロピルエチルアミンを加えた。300mg
のイソブチルクロロホルメート(IBCF)を5mLの
テトラヒドロフランに溶解した混合液を氷冷下において
滴下して20分間攪拌した後、390mgの1−(4−
アミノフェニル)−2−フェニル−エチンを5mLのテ
トラヒドロフランに溶解した混合液を滴下した。6時間
攪拌した後、反応液に水を加えて酢酸エチルで抽出し
た。抽出液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下
において濃縮した。得られた残留物を酢酸エチルとアセ
トニトリルの混合液で再結晶して、390mgの(1
α,2α,3β,4β)−2,4−ビス(4−アセチル
オキシフェニル)−1,3−シクロブタン−ジカルボン
酸ジ1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル−エチ
ンアミドを得た。
【0092】得られた390mgの(1α,2α,3
β,4β)−2,4−ビス(4−アセチルオキシフェニ
ル)−1,3−シクロブタン−ジカルボン酸ジ1−(4
−アミノフェニル)−2−フェニル−エチンアミドを5
0mLのテトラヒドロフランに溶解し、50mLのエタ
ノール、1mol/L(1N)の水酸化ナトリウム水溶
液を添加した。還流条件にて3時間攪拌した後、反応液
に水を加え、酢酸エチルで抽出した。抽出液を無水硫酸
ナトリウムで乾燥した後、減圧下において濃縮した。得
られた残留物を20mLのジメチルアセトアミドに溶解
し、250mgの炭酸カリウム、30mgのヨウ化ナト
リウム、0.2mLのニトロベンゼンを加えた後、26
1mgのアクリル酸8−クロロオクチルを5mLのジメ
チルアセトアミド溶解した混合液を滴下し、100℃で
6時間攪拌した。反応液に水を加えて酢酸エチルで抽出
した後、抽出液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減
圧下において濃縮した。得られた残留物をシリカゲルク
ロマト(溶離液:クロロホルム)で精製し、170mg
の化合物22を得た。 FAB−MS (M+H)+=10431 H−NMR(DMSO−d6、δ):1.2−1.5
(m,16H),1.7−1.8(m,8H),3.9
2(t,4H),3.96−4.02(m,2H),
4.12(t,4H),4.4−4.5(m,2H),
5.94(m,2H),6.18(m,2H),6.3
4(m,2H),6.83(d,4H),7.28
(d,4H),7.4−7.6(m,18H),10.
06(s,2H)
【0093】(実施例23:化合物23の合成)実施例
22で用いたアクリル酸8−クロロオクチルをメタクリ
ル酸8−クロロオクチルに代えた以外は、実施例22の
方法にしたがって化合物23を合成した。 FAB−MS (M+H)+=1071
【0094】(実施例24:化合物24の合成)実施例
22で用いたアクリル酸8−クロロオクチルをプロピオ
ンサン酸4−クロロブチルに代えた以外は、実施例22
の方法にしたがって化合物24を合成した。 FAB−MS (M+H)+=935
【0095】(実施例25:化合物25の合成)実施例
22で用いたアクリル酸8−クロロオクチルをプロピオ
ンサン酸4−クロロブチルアミドに代えた以外は、実施
例22の方法にしたがって化合物25を合成した。 FAB−MS (M+H)+=933
【0096】(実施例26:化合物26の合成)実施例
20で用いた塩化ノナノイルを塩化トランス−3−ヘキ
セノイルに代えた以外は、実施例20の方法にしたがっ
て化合物26を合成した。 FAB−MS (M+H)+=871
【0097】(実施例27:化合物27の合成)実施例
20で用いた塩化ノナノイルを塩化トランス−4ペンチ
ル−シクロヘキサイルに代えた以外は、実施例20の方
法にしたがって化合物27を合成した。 FAB−MS (M+H)+=1039
【0098】(実施例28:化合物28の合成)実施例
2で用いた1−(4−アミノフェニル)−2−フェニル
−エチンを4−フェニル安息香酸4−ヒドロキシビフェ
ニルに代えた以外は、実施例2の方法にしたがって化合
物28を合成した。 TOF−MS (M+H)+=1250
【0099】(実施例29:化合物29の合成)実施例
22で用いたアクリル酸8−クロロオクチルを酢酸4−
クロロブチルに代えた以外は、実施例22の方法にした
がって化合物29を合成した。 FAB−MS (M+H)+=9071 H−NMR(DMSO−d6、δ):1.7−1.8
(m,8H),1.97(s,6H),3.8−3.9
(m,6H),4.10(t,4H),4.35−4.
5(m,2H),6.84(d,4H),7.28
(d,4H),7.4−7.6(m,18H),10.
05(s,2H)
【0100】(実施例30:化合物30の合成)実施例
22で用いたアクリル酸8−クロロオクチルをアクリル
酸4−クロロブチルに代えた以外は、実施例22の方法
にしたがって化合物30を合成した。 FAB−MS (M+H)+=9311 H−NMR(DMSO−d6、δ):1.7−1.8
(m,8H),3.92(t,4H),3.96−4.
02(m,2H),4.12(t,4H),4.4−
4.5(m,2H),5.94(m,2H),6.18
(m,2H),6.34(m,2H),6.83(d,
4H),7.28(d,4H),7.4−7.6(m,
18H),10.06(s,2H)
【0101】(実施例31:化合物31の合成)実施例
2で用いた(1α,2α,3β,4β)−2,4−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)−1,3−シクロブタン−
ジカルボン酸を(1α,2α,3β,4β)−2,4−
ビス(3−メトキシ−4−ヒドロキシフェニル)−1,
3−シクロブタン−ジカルボン酸に代えた以外は、実施
例2の方法にしたがって化合物31を合成した。 FAB−MS (M+H)+=963
【0102】(実施例32:化合物32の合成)実施例
2において、1−(4−アミノフェニル)−2−フェニ
ル−エチンを1−(4−アミノフェニル)−2−(4−
ヘキシルオキシフェニル)−エチンに代え、且つ1−臭
化オクチルを1−臭化ドデシルに代えた以外は実施例2
の方法にしたがって化合物32を合成した。 FAB−MS (M+H)+=1215 (実施例33:化合物33の合成)実施例20で用いた
塩化ノナノイルを4−ヘプチル安息香酸クロリドに代え
た以外は、実施例20の方法にしたがって化合物33を
合成した。 FAB−MS (M+H)+=1083
【0103】(実施例34:化合物34の合成)実施例
20で用いた塩化ノナノイルを4−(4−アクリロイル
オキシブチルオキシ)安息香酸クロリドに代えた以外
は、実施例20の方法にしたがって化合物34を合成し
た。 FAB−MS (M+H)+=1171
【0104】(実施例35:位相差板の製造)ラビング
処理を施した日産化学(株)社製のポリイミド系配向膜
(SE−150)を塗付したガラス基盤に、下記の組成
の塗付液をスピンコート(1000rpm)により塗付
した。そして、連続的に乾燥および加熱(配向熟成)
し、さらに90℃において紫外線を照射して、位相差板
を作製した。 《液晶層塗布液組成》 化合物22 2.0質量% 下記の重合性棒状液晶化合物 20.0質量% フッ素系表面処理剤 0.3質量% 光重合開始剤(チバガイギー社製、イルガキュア907) 3.0質量% フェノチアジン 1.0質量% メチルエチルケトン 73.7質量%
【0105】重合性棒状液晶化合物
【化25】
【0106】(実施例36:位相差板の製造)下記の組
成の塗付液を用いて実施例35と同様にして位相差板を
作製した。 《液晶層塗布液組成》 化合物22 2.0質量% 下記の重合性棒状液晶化合物 20.0質量% フッ素系表面処理剤 0.3質量% 光重合開始剤(チバガイギー社製、イルガキュア907) 3.0質量% フェノチアジン 1.0質量% メチルエチルケトン 73.7質量%
【0107】重合性棒状液晶化合物
【化26】
【0108】(実施例37:位相差板の製造)下記の組
成の塗付液を用いて実施例35と同様にして位相差板を
作製した。 《液晶層塗布液組成》 化合物2 2.0質量% 下記の重合性棒状液晶化合物 20.0質量% 架橋材(大阪有機化学工業社製、ビスコート360) 3.0質量% フッ素系表面処理剤 0.3質量% 光重合開始剤(チバガイギー社製、イルガキュア907) 3.0質量% フェノチアジン 1.0質量% メチルエチルケトン 70.7質量%
【0109】重合性棒状液晶化合物
【化27】
【0110】(実施例38:光学的位相差の測定)実施
例35〜37で得られた位相差板の光学的性質を王子計
測機器(株)製KOBRAを用いて450nm〜750
nmの波長範囲の光学的位相差を測定した。実施例35
の位相差板の前記波長域(可視光域)における光学的位
相差の波長依存性を示すプロットを図1に、実施例36
の前記波長域(可視光域)における光学的位相差の波長
依存性を示すプロットを図2に、実施例37の前記波長
域(可視光域)における光学的位相差の波長依存性を示
すプロットを図3に示す。これらの結果から、それぞれ
広帯域のλ/4板として良好であった。
【0111】
【発明の効果】本発明によれば、複屈折媒体の波長分散
性の調整に寄与する新規な四員環化合物、特に、ある波
長域の光に対して、波長によらずに一様な位相差を与え
るように、波長分散性を調整するのに寄与する新規な四
員環化合物を提供することができる。また、本発明によ
れば、ある波長域の光に対して一様な位相差を与えるこ
とができ、且つ容易に製造可能な複屈折媒体、およびそ
れを用いた位相差板、位相差膜、楕円偏光板、円偏光
板、偏光面回転板、反射防止膜、タッチパネル、PS変
換プリズム、光ピックアップデバイス、反射型液晶デバ
イス、半透過型液晶デバイス、透過型液晶デバイス等の
光学部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例35で製造した膜の可視光域における
光学的位相差の波長依存性を示すプロットである。
【図2】 実施例36で製造した膜の可視光域における
光学的位相差の波長依存性を示すプロットである。
【図3】 実施例37で製造した膜の可視光域における
光学的位相差の波長依存性を示すプロットである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 1/04 G02B 1/04 5/30 5/30 Fターム(参考) 2H049 BA02 BA06 BA07 BA42 BB03 BB42 BC22 4H006 AA01 AA03 AB64 BJ50 BP30 BV64 TN60

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で表される四員環化合
    物。 一般式(I) 【化1】 (式中、X1およびX2はそれぞれ独立して酸素原子、硫
    黄原子、置換もしくは非置換のイミノ基を表し、Y1
    よびY2はそれぞれ独立して単結合、酸素原子、置換も
    しくは非置換のイミノ基を表し、B1およびB2はそれぞ
    れ独立して置換基を有していてもよい炭素数1〜20
    の、脂肪族基、脂肪族カルボニル基、芳香族基または芳
    香族カルボニル基を表す。シクロブタン環に直結してい
    る二つのベンゼン環はそれぞれ環上に置換基を有してい
    てもよい。A1およびA2はそれぞれ独立して下記一般式
    (II)で表される基を表す。) 一般式(II) 【化2】 (式中、Ar1、Ar2およびAr3はそれぞれ独立して
    炭素数5〜14の環状基を表し、それぞれ環上に置換基
    を有していてもよい。L1およびL2はそれぞれ独立し
    て、単結合または二価の連結基を表す。pは0〜2のい
    ずれかの整数を表し、pが2の場合、2つのAr2およ
    びL2は各々同一であっても異なっていてもよい。)
  2. 【請求項2】 Ar1、Ar2およびAr3でそれぞれ表
    される環状基の環が、ベンゼン環、チオフェン環および
    ナフタレン環から選択される環である請求項1に記載の
    化合物。
  3. 【請求項3】 L1およびL2はそれぞれ独立して、単結
    合またはアセチレン基、ビスアセチレン基、カルボニル
    オキシ基およびオキシカルボニル基から選択される二価
    の連結基である請求項1または2に記載の化合物。
  4. 【請求項4】 B1およびB2はそれぞれ独立して、酸素
    原子、硫黄原子、カルボニル基、置換もしくは非置換の
    イミノ基またはこれらの組み合わせからなる二価基を連
    結基として含む脂肪族基または脂肪族カルボニル基であ
    る請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物。
  5. 【請求項5】 B1およびB2はそれぞれ独立して、重合
    性基を含む置換基、アクリロイル基またはメタクリロイ
    ル基で置換された脂肪族基または脂肪族カルボニル基で
    ある請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の化
    合物を含有する複屈折媒体。
  7. 【請求項7】 少なくとも一種の液晶化合物を含有し、
    該液晶化合物が配向状態に固定されている請求項6に記
    載の複屈折媒体。
  8. 【請求項8】 請求項6または7に記載の複屈折媒体を
    有する光学部材。
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