JP4225372B2 - 多色反射板の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コレステリック液晶ポリマーの組成物層に、複数の領域ごとに制御された活性光線を照射し、その後又はそれと同時に加熱配向させて前記領域ごとに反射波長の異なる反射領域を形成する多色化処理工程を有する多色反射板の製造方法、並びに当該製造方法により製造される多色反射板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置は、透過型液晶表示装置と比較するとバックライトが不要であるという大きな特徴を有し、従って、表示装置が薄く、軽くすることが可能であり、しかもバックライトに必要な電力消費を削減することができる。かかる特徴は、液晶表示装置を備え、電源の容量が限られた携帯用の機器類、とりわけ携帯用のノートパソコンの表示装置としての利用価値が大きい。
【０００３】
この反射型液晶表示装置においては、透過型液晶表示装置に準じてカラー表示化を達成することが要求されており、これまでは透過型液晶表示装置で使用のカラーフィルターを用いたカラー化技術が使用されていた。しかるに、かかるカラー反射型液晶表示装置では表示が暗くなって視認性に乏しいものであることから、別個のカラー化技術が求められている。
【０００４】
このような、反射型液晶表示装置における新たなカラー化技術としては、液晶の複屈折による着色変化（ＥＣＢモード）を利用したものが提案されている。しかしながら、表示色やその色数が限定されて多色カラー性に乏しく、また色純度にも劣って鮮明性に乏しいという難点があった。
【０００５】
一方、低分子量の液状コレステリック液晶による選択反射性を利用したカラー化技術も提案されている（Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｄ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．８，１４４１；１９７５）。しかしながら、液状の液晶を用いるためガラス基板間等に挟持した構造とする必要があるので、重くて厚いものとなり、反射型の液晶表示装置には不向きであると共に、液晶の流動性が色区画の固定性を低下させ、また熱により色特性が変化しやすいという問題があった。
【０００６】
他方、リオトロピック型の液晶ポリマーをモノマーに溶解させてそれを温度制御下に活性光線を使用して重合固定化したフィルムも提案されている（特開昭５９−８３１１３号公報）。しかしながら、この技術では、色制御を温度によって行う必要があること、また液晶ポリマーがリオトロピック性のためにフィルム形成時に基板挟持構造とすることが必要であること等のため、赤色領域、緑色領域、青色領域等の色区画を微細化することが困難であると共に大面積化や量産化も困難であった。
【０００７】
そこで、上記の問題を解消すべく、特開平１０−５４９０５号公報には、シッフ塩基を有するコレステリック液晶ポリマーに光酸発生剤を添加し、紫外線等の活性光線の照射にて発生した酸により、シッフ塩基を切断等してコレステリック液晶ポリマーの面内でのコレステリックピッチを制御した多色反射板、並びにその製造方法が提案されている。この技術により、表示色や色数の制御が容易で色純度に優れ、反射型液晶表示装置における鮮明で豊富な多色カラーによる良視認性の表示が達成でき、しかも軽くて薄く、色区画の固定性に優れ、色特性が実用温度で変化しにくい光学素子を製造することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の技術では、多色化を行うための活性光線の照射の際、多色反射板として十分な多色化を行うためには、大量の活性光線を照射する必要があった。このため、エネルギーコスト的に有利とは言えず、またそのような大量の照射ではコレステリック液晶ポリマー自身にまで損傷が及ぶこともあり、量産化および品質の点でも改善の余地があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、多色化処理工程における活性光線の照射量を大幅に低減することができる多色反射板の製造方法、並びに当該製造方法により製造される、量産性や品質に優れる多色反射板を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、活性光線を照射する液晶ポリマー組成物層に添加する各種成分について鋭意研究した結果、意外にもアクリロイル基を両末端に有する特定構造の化合物を添加することにより、活性光線の照射量を大幅に低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
即ち、本発明の多色反射板の製造方法は、光学活性基を有するコレステリック液晶ポリマーを含有する液晶ポリマー組成物層に、複数の領域ごとに制御された活性光線を順次又は同時に照射して、前記光学活性基の有効含有量が異なる複数の領域を形成し、その後又はそれと同時に、前記コレステリック液晶ポリマーを加熱配向させて前記領域ごとに反射波長の異なる反射領域を形成する多色化処理工程を有する多色反射板の製造方法において、前記液晶ポリマー組成物層が、下記の一般式（化２）で表される化合物を含有することを特徴とする。
【化２】

（式中、ＡおよびＤはそれぞれ独立して１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基を、Ｂは１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、４，４' −ビフェニレン基または４，４' −ビシクロヘキシレン基を、Ｘ¹ およびＸ² はそれぞれ独立して−ＣＯＯ−基、−ＯＣＯ−基または−Ｏ−基を、ｇおよびｈはそれぞれ独立して２〜６の整数を示す）。
【００１２】
本発明の製造方法では、実施例の結果が示すように、一般式（化２）で表される化合物の添加によって、活性光線照射による光学活性基の変性ないし失活が効率良く行われるため、活性光線の照射量を大幅に低減することができる。
【００１３】
上記において、前記活性光線が紫外線であり、かつその照射量が最大となる領域でも総照射量で１００ｍＪ／ｃｍ² 以下であることが好ましい。活性光線を紫外線にすることで、上記化合物の添加効果がより確実に得られ、また、最大照射量を１００ｍＪ／ｃｍ² 以下にすることで、コレステリック液晶ポリマーの損傷をより生じにくくすることができる。
【００１４】
また、前記コレステリック液晶ポリマーが側鎖に前記光学活性基を有すると共に、その側鎖がシッフ塩基、ウレタン結合、またはカーボネート結合の１種以上を有するものであることが好ましい。これらの結合を有することにより、光学活性基全体の又は部分的な切断等が容易に行え、光学活性基の変性ないし失活をより確実に効率良く生じさせることができる。
【００１５】
更に、前記液晶ポリマー組成物層が、光酸発生剤を含有するものであることが好ましい。光酸発生剤を含有させることにより、活性光線の照射で発生する酸により、光学活性基の切断等がより容易に行えるため、照射量を更に低減することができる。
【００１６】
前記反射領域は、赤色反射領域、緑色反射領域、及び青色反射領域であり、これらの反射領域が規則的に形成されたものであることが好ましい。これにより、特に反射型液晶表示装置等のカラー表示化に有効な多色反射板を得ることができる。
【００１７】
一方、本発明の多色反射板は、上記いずれかに記載の多色反射板の製造方法により製造されるものである。従って、上記の如く活性光線の照射量を低減できるため、コレステリック液晶ポリマーの損傷も少なく、また、エネルギーコスト的に有利なため量産性や品質が優れたものになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法は、光学活性基を有するコレステリック液晶ポリマーを含有する液晶ポリマー組成物層に、複数の領域ごとに制御された活性光線を順次又は同時に照射して、前記光学活性基の有効含有量が異なる複数の領域を形成し、その後又はそれと同時に、前記コレステリック液晶ポリマーを加熱配向させて前記領域ごとに反射波長の異なる反射領域を形成する多色化処理工程を有するものである。
【００１９】
用いられる光学活性基を有するコレステリック液晶ポリマーとしては、光学活性基に基づいてコレステリック液晶性を示し、そのグランジャン配向の螺旋軸に対して平行に入射する自然光の内、ある特定波長の光の約半分を右（又は左）円偏光として反射し、残りの約半分を左（又は右）円偏光として透過する特性を示すものであれば、特に限定なく使用しうる。なお、前記の波長λは、式：λ＝ｎ・ｐで決定され（式中、ｎは液晶の平均屈折率、ｐはコレステリック相の螺旋ピッチである）、また反射円偏光の左右は、コレステリック相の螺旋状態で決定され、螺旋の旋回方向と一致する。従って、上記の螺旋ピッチを調節することにより、液晶ポリマーの反射波長を制御することができる。
【００２０】
このようなコレステリック液晶ポリマーには、側鎖型のものと主鎖型のものが存在するが、本発明においては側鎖型の方が、配向性が良好で螺旋ピッチの調節も容易なため好ましい。側鎖型と主鎖型のコレステリック液晶ポリマーは、何れも、光学活性基を有するセグメントとネマチック液晶性を付与するセグメントを有しており、例えば光学活性基含有モノマーとネマチック液晶性モノマーとの共重合体が例示される。以下、本発明に好適な側鎖型コレステリック液晶ポリマー（以下、液晶ポリマーと略称する場合がある）について詳細に説明するが、本発明は主鎖型のものについても同様に適用できる。
【００２１】
ネマチック液晶性を付与するセグメントとしては、下記の一般式（化３）で表されるものが例示される。
【００２２】
【化３】

ここで、Ｒ¹ は水素又はメチル基、ｍは１〜６の整数、Ｘ³ はエステル結合（ＣＯＯ基又はＯＣＯ基）であり、ｐおよびｑは１又は２で、かつｐ＋ｑ＝３を満足する。
【００２３】
一方、光学活性基を有するセグメントとしては、下記の一般式（化４）で表されるものが例示される。
【００２４】
【化４】

ここで、Ｒ² は水素又はメチル基、ｎは１〜６の整数、Ｘ⁴ はエステル結合（ＣＯＯ基又はＯＣＯ基）である。また、Ｒ³ は下記の一般式（化５）に示される置換基から選択される置換基である。
【００２５】
【化５】

なお、一般式（化５）におけるＲ⁴ は、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、又はビフェニル基から選択され、Ｒ⁵ はメチル基、フェニル基、又はカルボキシメチル基から選択され、Ｒ⁶ はメチル基、ベンジル基、又はｔ−ブチル基から選択される置換基である。
【００２６】
前記の一般式（化３）、一般式（化４）で表されるセグメントに対応するアクリル系モノマーは、公知の方法で合成することができる。具体例として、化学式（ａ１）で表されるアクリル系モノマーの合成例を下記（化６）に示した。
【００２７】
【化６】

すなわち反応式に示したごとく、まずエチレンクロロヒドリンと４−ヒドロキシ安息香酸を、ヨウ化カリウムを触媒としてアルカリ水溶液中で加熱還流させてヒドロキシカルボン酸を得た後、そのヒドロキシカルボン酸をアクリル酸又はメタクリル酸と脱水反応させて（メタ）アクリレートとし、その（メタ）アクリレートを４−シアノ−４’−ヒドロキシビフエニルでＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（ジメチルアミノピリジン）の存在下にエステル化することにより目的物の（ａ１）を得ることができる。
【００２８】
また、式（ｂ１）で表される光学活性基を含有するアクリル系モノマーの具体的な合成例を下記（化７）に示した。
【００２９】
【化７】

すなわち反応式に示したごとく、まずヒドロキシアルキルハライドと４−ヒドロキシ安息香酸を、ヨウ化カリウムを触媒としてアルカリ水溶液中で加熱還流させてヒドロキシカルボン酸を得た後、このヒドロキシカルボン酸をアクリル酸又はメタクリル酸と脱水反応させて（メタ）アクリレートとし、その（メタ）アクリレートを、４位に不斉炭素基を有するフェノール化合物でＤＣＣとＤＭＡＰの存在下にエステル化することにより目的物の（ｂ１）を得ることができる。
【００３０】
なお４位に不斉炭素基を有するフェノール化合物は、例えば下記（化８）の如く、４−ヒドロキシベンズアルデヒドと（Ｓ）−（−）−１−フェニルエチルアミンをトルエン中で共沸脱水することにより得ることができる。
【００３１】
【化８】

従って一般式（化３）、一般式（化４）で表されるセグメントに対応する他のアクリル系モノマーも、目的の導入基を有する適宜な原料を用いて上記に準じて公知の方法で合成することができる。
【００３２】
液晶ポリマーである共重合体の調製は、例えばラジカル重合方式、カチオン重合方式、アニオン重合方式などの公知のアクリル系モノマーの重合方式に準じて行うことができる。なおラジカル重合方式を適用する場合、各種の重合開始剤を用いうるが、そのうちアゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどの分解温度が高くもなく、かつ低くもない中間的温度（６０〜１２０℃程度）で分解するものが好ましく用いられる。なお、共重合の方法も、ランダム共重合、ブロック共重合等のいずれであってもよい。
【００３３】
液晶ポリマー（共重合体）は、光学活性基を有するセグメント（モノマー単位）の含有量に基づいてコレステリック液晶のピッチが変化し、反射波長は当該ピッチで決定されることより、前記含有量の制御で反射波長に基づく色を調節することができる。なお当該含有量が高いほどピッチが小さくなり、反射光が短波長側にシフトする。一方、当該含有量が過多では液晶性に乏しくなり、過少ではコレステリック液晶性に乏しくなる傾向にある。
【００３４】
従って、前記の反射波長調節性やコレステリック液晶性等の点より好ましく用いうる液晶ポリマーは、ネマチック液晶性モノマーの１種又は２種以上と、光学活性基含有モノマーの１種又は２種以上とを光学活性基含有モノマーの共重合割合が３〜５０モル％、好ましくは５〜４５モル％であり、特に１０〜４０モル％となるように共重合したものが好ましい。
【００３５】
また、同時に末端に架橋基を有するモノマーを共重合することも可能である。この場合、多色化処理の後に架橋処理を行うことによって、液晶非流動層の配向やピッチを固定でき、多色反射板の熱的耐久性を向上させることができる。架橋基含有モノマーは、末端に架橋基を持つものであれば何れも使用可能であり、例えばアクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、不飽和炭素環基など、公知の架橋基をもつモノマーが挙げられる。中でも、配向性への影響の低さから同時にメソゲン骨格を有するものが有効である。もちろん、これらの架橋基含有モノマーは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００３６】
架橋基をもつモノマーの共重合割合は、そのモノマーの骨格にもよるが、おおむね１〜３０モル％、好ましくは５〜２０モル％が適当である。架橋基含有モノマーの共重合割合が過多であれば、配向性やコレステリック液晶としての選択反射特性に影響を与える恐れがあり、過少であれば、後架橋による熱的耐久性の向上が十分期待されない傾向がある。
【００３７】
液晶ポリマーの分子量は、重量平均分子量に基づき２ｋ〜１００ｋであることが好ましい。２ｋ未満では非流動層としての成膜性に乏しくなり、１００ｋを超えると液晶としての配向性、特にラビング配向膜等を介したモノドメイン化に乏しくなって均一な配向状態を形成しにくくなる傾向がある。安定した成膜性と配向状態を得ることができる点で、２．５ｋ〜５０ｋであることが、更に好ましい。
【００３８】
液晶ポリマーは、その１種、又は２種以上を混合して多色反射板の形成に用いることができる。得られる多色反射板の耐久性や、ピッチ等の配向特性の実用時における温度変化などに対する安定性、ないし無変化性などの点よりガラス転移温度が８０℃以上の液晶ポリマーを使用することが好ましい。
【００３９】
本発明における多色化処理工程は、上述の如き液晶ポリマーを含有する液晶ポリマー組成物層に、複数の領域ごとに制御された活性光線を照射して、光学活性基の有効含有量が異なる複数の領域を形成し、それを加熱配向させて前記領域ごとに反射波長の異なる反射領域を形成するものである。すなわち、螺旋ピッチの制御に寄与する有効な光学活性基含有量を調節して、その光学活性基含有量の相違により、反射波長の異なる反射領域を形成するものである。
【００４０】
従って、多色化処理は、有効に機能する光学活性基の含有量を相違させうる適宜な方式で行うことができる。但し、各色領域（色区画）の微細性や量産性、大面積物の容易形成性や色の制御性ないし再現性などの点より、好ましい形成方式は、液晶ポリマーとして活性光線の照射によりその光学活性基が変性ないし失活するものを使用し、所定の配色パターンを形成したフォトマスク等を介して活性光線を照射する方式である。
【００４１】
前記において、光学活性基の変性ないし失活とは、光学活性基の結合基の切断や構造変化、異性化や転移などにより光学活性基がグランジャン配向における螺旋ピッチの形成に有効に寄与しない状態となることを意昧する。従って活性光線としては、光学活性基を変性ないし失活させうる、例えば可視光線、紫外線、電子線、ガンマ線などの適宜な放射線を用いることができる。特に、照射エネルギー等の点より水銀灯やエキシマレーザー等による紫外線の使用が好ましい。
【００４２】
一方、活性光線の照射により光学活性基が変性ないし失活する液晶ポリマーとしては、上記一般式（化４）で表されるセグメントを有するものが使用される。その場合、一般式（化４）におけるＲ³ として−ＣＨ＝Ｎ−構造を有するシッフ塩基を使用した場合は、活性光線の照射で光学活性基の結合基を切断できる。
【００４３】
このようにＲ³ としてシッフ塩基を有するもの使用した場合、液晶ポリマー組成物に、さらに光酸発生剤を配合して非流動層とすることにより、結合基の切断に必要な活性光線の照射量を減量できる。また、かかる光酸発生剤を添加した場合には、ウレタン結合やカーボネート結合においても切断が可能となる。なお、一般式（化４）のＲ³ を例示した（化５）の置換基は、いずれもシッフ塩基、ウレタン結合、カーボネート結合を有している。
【００４４】
光酸発生剤の配合量は、液晶ポリマー１００重量部に対し２５重量部以下が好ましく、０．１〜２０重量部がより好ましく、０．５〜１０重量部が特に好ましい。
【００４５】
光酸発生剤としては、例えばトリアジン類、芳香族スルホニウム塩類、芳香族ジアゾニウム塩類、シアン酸エステル類、芳香族スルホン酸エステル類、ニトロベンジルエステル類、芳香族スルファミド類などの適宜なものを用いうる。これらの中でも特に、配合効果や液晶配向への無影響性などの点より、トリアジン類や芳香族スルホニウム塩類が好ましく用いうる。
【００４６】
前記したトリアジン類の具体例としては、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（３’，４’−ジメトキシフェニル）トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４’−メトキシナフチル）トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ピペロニルトリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４’−メトキシ−β−スチリル）トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（３’−クロロ−４’−メトキシ−β−スチリル）トリアジンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４７】
また、芳香族スルホニウム塩類の具体例としては、下記の化学式（化９）で表されるものなどが挙げられる。
【００４８】
【化９】

また、上記の光酸発生剤と併用して、あるいは単独で、下記一般式（化１０）で表される化合物を予め液晶ポリマー組成物に配合して非流動層とすることにより、光学活性基の結合基の切断に必要な活性光線の照射量を大幅に減量できる。
【化１０】

（式中、ＡおよびＤはそれぞれ独立して１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基を、Ｂは１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、４，４' −ビフェニレン基または４，４' −ビシクロヘキシレン基を、Ｘ¹ およびＸ² はそれぞれ独立して−ＣＯＯ−基、−ＯＣＯ−基または−Ｏ−基を、ｇおよびｈはそれぞれ独立して２〜６の整数を示す）。なお、一般式（化１０）で表される化合物は、公知の方法により容易に製造することができる。
【００４９】
上記化合物の配合量は、液晶ポリマー１００重量部に対し１〜１００重量部の適宜の配合量とするのが好ましい。前記化合物を１００重量部を超えて配合すると、加熱配向の際に析出するなど配向性に悪影響を与える傾向がある。また１重量部未満では、願性光線照射量の低減効果が十分に発現しない傾向がある。最適な配合量は、用いる液晶ポリマーや上記化合物の種類にもよるが、おおむね３〜５０重量部が、特に５〜２０重量部がより好ましい。
【００５０】
本発明の多色化処理工程において、反射波長の異なる反射領域を形成するには、活性光線の照射後等に、コレステリック液晶ポリマーを加熱配向させる必要があり、配向後の液晶ポリマーはグランジャン配向した状態となる。また、活性光線の照射前に配向処理を行って、液晶ポリマーをグランジャン配向させた液晶ポリマー組成物層を照射に用いる場合がある。このような配向処理は、従来の配向処理に準じた方法で行うことができる。その具体的な例としては、基板上にポリイミドやポリビニルアルコール等からなる配向膜を形成してそれをレーヨン布等でラビング処理した後、その上に液晶ポリマーを展開してガラス転移温度以上、等方相転移温度未満に加熱し、液晶ポリマー分子がグランジャン配向した状態でガラス転移温度未満に冷却してガラス状態とし、当該配向が固定化された固化層を形成する方法等が挙げられる。処理効率の点より、ガラス転移温度よりも３０〜７０℃、特に好ましくは、約５０℃高い温度に加熱して配向処理することが好ましい。
【００５１】
前記の基板としては、例えばトリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ボリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、エポキシ系樹脂の如き樹脂からなるフィルム、あるいはガラス板などの適宜なものを用いうる。基板上に形成した液晶ポリマーの非流動層は、基板との一体物としてそのまま多色反射板の形成に使用してもよく、また基板より剥離してフィルムなどからなる多色反射板の形成に用いることもできる。
【００５２】
液晶ポリマーの展開は、加熱溶融方式によってもよいし、溶剤による溶液として展開することもできる。溶液として展開する際に使用する溶剤としては、例えば塩化メチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、シクロヘキサノン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、Ｎ−メチルピロリドンなどが例示され、使用する液晶ポリマーに応じて適宜選択して、単独でもしくは２種以上混合して使用することができる。展開は、バーコーター、スピナー、ロールコーターなどの公知の塗工機を適宜選択して行うことができる。
【００５３】
形成する液晶ポリマーの非流動層の厚さは、薄すぎると選択反射特性（色特性）を示しにくくなり、厚すぎると均一配向性に劣って選択反射特性を示さなかったり、配向処理に長時間を要することなどの理由により、０．５〜２０μｍであることが好ましく、特に１〜１０μｍであることが好ましい。なお多色化処理工程に用いる液晶ポリマー組成物層には、前記液晶ポリマー以外のポリマーや安定剤、可塑剤などの無機化合物、有機化合物、金属やその化合物などの１種以上の添加剤を必要に応じて配合することができる。
【００５４】
非流動層の多色化処理は、上記した如く光学活性基の有効成分含有量の相違に基づいて反射波長の異なる反射領域を形成することにより行うことができる。その場合、活性光線を照射する方式では、一般的に光学活性基の有効成分を減少させる処理となるので反射光を長波長化する処理となる。
【００５５】
従って、反射型液晶表示装置のカラー表示化においては、反射領域は、赤色領域、緑色領域、青色領域（ＲＧＢ）からなることが好ましく、且つこれらの反射領域が規則的に形成されていることが好ましい。このような反射領域を有する多色反射板を形成する場合には、最も短波長の青以下の反射波長を示す液晶ポリマーをべースに用いて、それに活性光線を照射して所定の配色パターンとなるように長波長化処理するのが好ましい。その場合、活性光線の照射は、各反射領域ごとに分けて順次行ってもよく、また、透過率の異なる複数の領域を有するフォトマスク等を用いて同時に行ってもよい。
【００５６】
多色反射板における色の数は、使用目的に応じた２色以上の適宜な数に設定でき、その配色パターンや色区画の大きさなどについても使用目的に応じて適宜に決定することができる。ちなみに反射型液晶表示装置に好適なＲＧＢ反射板では、例えばトライアングル状やストライプ状、格子状や市松模様状などの配置パターンが一般的である。また活性光線の照射方式では、フォトマスク等を使用して照射量を精度よくコントロールできることより、色区画の大きさを数ミクロンオーダーとすることも可能である。なお、多色化処理工程において、照射対象となる液晶ポリマー組成物層は、配向処理されていないものであってもよいが、配向の再現性による発色精度などの点より、予め配向処理して所定の単色反射を示す非流動層に対して多色化するための活性光線照射を施すことが好ましい。
【００５７】
前記の活性光線照射を施した非流動層における所定の配色は、上記した加熱配向処理を行うことにより発現させることができる。加熱配向処理前の状態、従って活性光線照射を終えた状態のままでは目的の配色が発現せず、活性光線照射前の状態を維持する。加熱配向処理は、多色化するための活性光線照射処理と同時に施すことも出来るし、活性光線照射処理後に施すことも出来る。
【００５８】
本発明の製造方法によれば、上記の多色化処理における活性光線照射量を極めて少量に抑えることができる。紫外線を用いて一般的に行われている多色化処理では、液晶ポリマーの種類などにもよるが、おおよそ１０００〜２００００ｍＪ／ｃｍ² もの照射量を必要とするのに対し、本発明の製造方法では１００ｍＪ／ｃｍ² 以下の照射量で達成できる。このように活性光線の照射量を低減できれば、製造に必要なエネルギーが減少し短時間で多色化できるなどの生産効率の点で有利なばかりでなく、活性光線が液晶ポリマーの配向性や基材に与える影響も最低限に抑えることができるため、極めて有利である。
【００５９】
本発明の多色反射板は、以上のような本発明の製造方法により製造されるものである。即ち、光学活性基を有するコレステリック液晶ポリマーがグランジャン配向して形成され、前記光学活性基の有効成分含有量の相違に基づいて反射波長の異なる複数の反射領域が形成された非流動層を有する多色反射板であって、前記非流動層が前記の一般式（化１０）で表される化合物及び／又はその変性物を含有するものである。
【００６０】
本発明の製造方法により得られる多色反射板は、多色カラーの反射板として種々の目的に用いることができ、特にＲＧＢ等の配色パターンからなる色区画の精度や微細性に優れるものも容易に得られることより、反射型液晶表示装置の多色カラー表示等に好ましく用いることができる。
【００６１】
【実施例】
以下、本発明の構成及び効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００６２】
（実施例１）
【化１１】

【化１２】

【化１３】

ネマチック液晶性を付与するモノマーとして（化１１）に示されるモノマーが８２モル％、光学活性基を含有するモノマーとして（化１２）に示されるモノマーが１８モル％の共重合体からなる重量平均分子量が７０００、ガラス転移温度が８０℃、等方相転移温度が２７０℃でその間の温度でコレステリック構造を示す側鎖型コレステリック液晶ポリマーを使用した。
【００６３】
この側鎖型コレステリック液晶ポリマー１００重量部と（化１３）で示される化合物を５重量部、光酸発生剤として２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（３’−クロロ−４’−メトキシ−β−スチリル）トリアジンを５重量部を溶解させた３０重量％シクロヘキサノン溶液を、厚さ５０μｍのトリアセチルセルロースフィルムに厚さ約０．１μｍのポリビニルアルコール層を設け、それをレーヨン布でラビング処理した処理面にスピンコータにて塗工し、乾燥させた。
【００６４】
次に、透過率が１００％、５０％、０％の３領域をそれぞれ１００μｍピッチでストライプ状に配列したフォトマスクを介してＤｅｅｐ紫外線を６０ｍＪ／ｃｍ² 照射し、１６０℃で５分間加熱配向処理して室温にて放冷し、反射光の中心波長が６２０ｎｍ、５５０ｎｍおよび４５０ｎｍからなる３領域を１００μｍピッチのストライプ状配列で有する多色反射板を得た。この多色反射板の各反射色領域の反射スペクトルを図１に示した。
【００６５】
（実施例２）
【化１４】

【化１５】

実施例１において、化学式（化１２）にて表されるモノマーに代えて、上記化学式（化１４）で表されるモノマーを用い、さらに上記化学式（化１５）で表されるモノマーを共重合してなる、（化１１）に示されるモノマーが７０モル％、（化１４）に示されるモノマーが２５モル％、（化１５）に示されるモノマーが５モル％の共重合体からなる重量平均分子量が８０００、ガラス転移温度が８５℃、等方相転移温度が２８０℃の側鎖型コレステリック液晶ポリマーを使用した以外は、実施例１に準じて、反射光の中心波長が６２０ｎｍ、５５０ｎｍおよび４５０ｎｍからなる３領域を１００μｍピッチのストライプ状配列で有する多色反射板を得た。この多色反射板の各反射色領域の反射スペクトルを図２に示した。なお、この多色反射板を用い室温で電子線を１２０Ｍｒａｄ／ｃｍ² 照射して架橋処理を行ったことろ、反射特性は殆ど変化せずに、耐熱性が向上した。
【００６６】
（比較例１）
実施例１において、化学式（化１３）で表される化合物を添加しない他は実施例１に準じて、反射光の中心波長が５３０ｎｍ、４８０ｎｍおよび４３０ｎｍからなる３領域を所定ピッチで有する多色反射板を得た。この多色反射板の各反射色領域の反射スペクトルを図３に示した。
【００６７】
（比較例２）
実施例２において、化学式（化１３）で表される化合物を添加せずに、多色化処理工程としてＤｅｅｐ紫外線を５０００ｍＪ／ｃｍ² 照射した他は実施例２に準じて、反射光の中心波長が５７０ｎｍ、５１０ｎｍおよび４４０ｎｍからなる３領域を所定ピッチで有する多色反射板を得た。この多色反射板の各反射色領域の反射スペクトルを図４に示した。
【００６８】
これら４種の反射スペクトルの比較から、実施例１と比較例１との対比より、化学式（化１３）で表される化合物を添加した実施例１のほうが同一の照射量で反射光の中心波長の変化量がかなり大きく、光学活性基の有効含有量の制御に有利なことが分かる。また、実施例２と比較例２との対比より、実施例２のほうが極めて少ない照射量で反射光の中心波長の変化量を同等以上にすることができることが分かる。これらの結果より、本発明の製造方法が有利であり、品質等にも優れた多色反射板が得られることが明らかである。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によると、活性光線の照射量を大幅に低減することができ、処理時間の短縮や工程数の削減が達成でき、低コスト化が可能になる。さらに活性光線の照射量が多すぎることによる液晶ポリマーの配向性に対する悪影響や、液晶ポリマー自身へ与える損傷をより低く抑えることができるので、配向性を保持したままで効率良く光学活性基の有効成分の含有量を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１において得られた多色反射板の反射スペクトルを示した図
【図２】実施例２において得られた多色反射板の反射スペクトルを示した図
【図３】比較例１において得られた多色反射板の反射スペクトルを示した図
【図４】比較例２において得られた多色反射板の反射スペクトルを示した図

Claims (6)

1. 光学活性基を有するコレステリック液晶ポリマーを含有する液晶ポリマー組成物層に、複数の領域ごとに制御された活性光線を順次又は同時に照射して、前記光学活性基の有効含有量が異なる複数の領域を形成し、その後又はそれと同時に、前記コレステリック液晶ポリマーを加熱配向させて前記領域ごとに反射波長の異なる反射領域を形成する多色化処理工程を有する多色反射板の製造方法において、
   前記液晶ポリマー組成物層が、下記の一般式（化１）で表される化合物を含有することを特徴とする多色反射板の製造方法。
   

   

   （式中、ＡおよびＤはそれぞれ独立して１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基を、Ｂは１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、４，４' −ビフェニレン基または４，４' −ビシクロヘキシレン基を、Ｘ¹ およびＸ² はそれぞれ独立して−ＣＯＯ−基、−ＯＣＯ−基または−Ｏ−基を、ｇおよびｈはそれぞれ独立して２〜６の整数を示す）。
2. 前記活性光線が紫外線であり、かつその照射量が最大となる領域でも総照射量で１００ｍＪ／ｃｍ² 以下である請求項１に記載の多色反射板の製造方法。
3. 前記コレステリック液晶ポリマーが側鎖に前記光学活性基を有すると共に、その側鎖がシッフ塩基、ウレタン結合、またはカーボネート結合の１種以上を有するものである請求項１または２に記載の多色反射板の製造方法。
4. 前記液晶ポリマー組成物層が、光酸発生剤を含有するものである請求項１〜３のいずれかに記載の多色反射板の製造方法。
5. 前記反射領域は、赤色反射領域、緑色反射領域、及び青色反射領域であり、これらの反射領域が規則的に形成されたものである請求項１〜４のいずれかに記載の多色反射板の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の多色反射板の製造方法により製造される多色反射板。

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