JPWO2019181247A1 - コレステリック液晶層、積層体、光学異方体、反射膜、コレステリック液晶層の製造方法、偽造防止媒体、および、判定方法 - Google Patents
コレステリック液晶層、積層体、光学異方体、反射膜、コレステリック液晶層の製造方法、偽造防止媒体、および、判定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2019181247A1 JPWO2019181247A1 JP2020507411A JP2020507411A JPWO2019181247A1 JP WO2019181247 A1 JPWO2019181247 A1 JP WO2019181247A1 JP 2020507411 A JP2020507411 A JP 2020507411A JP 2020507411 A JP2020507411 A JP 2020507411A JP WO2019181247 A1 JPWO2019181247 A1 JP WO2019181247A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal layer
- cholesteric liquid
- cholesteric
- compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/58—Dopants or charge transfer agents
- C09K19/586—Optically active dopants; chiral dopants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/60—Pleochroic dyes
- C09K19/601—Azoic
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/36—Steroidal liquid crystal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
- C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
- C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
- C09K2019/2078—Ph-COO-Ph-COO-Ph
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
- C09K2019/328—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems containing a triphenylene ring system
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K2019/528—Surfactants
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
- G01N2021/216—Polarisation-affecting properties using circular polarised light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/068—Optics, miscellaneous
- G01N2201/0683—Brewster plate; polarisation controlling elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/0816—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
- G02B5/0825—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers the reflecting layers comprising dielectric materials only
- G02B5/0841—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers the reflecting layers comprising dielectric materials only comprising organic materials, e.g. polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Description
また、昨今では、コレステリック液晶層に反射異方性を付与する試みもなされている(特許文献1)。コレステリック液晶層が反射異方性を有する場合、例えば、コレステリック液晶層の法線方向から光が入射した場合、法線方向とは異なる方向に反射する。
また、本発明は、上記コレステリック液晶層を含む積層体、光学異方体、反射膜、偽造防止媒体、及び、偽造防止媒体を用いた判定方法を提供することも課題とする。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成できることを見出した。
上記コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、上記液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化しており、
上記液晶化合物の分子軸が、上記コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
上記主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、上記コレステリック液晶層の主面に対して傾斜している、コレステリック液晶層。
〔2〕 上記コレステリック液晶層の両主面において、上記液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している、〔1〕に記載のコレステリック液晶層。
〔3〕 上記主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の暗部がなす線と上記コレステリック液晶層の一方の主面とのなす平均傾斜角度と、上記暗部がなす線と上記コレステリック液晶層の他方の主面とのなす平均傾斜角度とが、同一である、〔1〕又は〔2〕に記載のコレステリック液晶層。
〔4〕 液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一つの方向に沿って連続的に回転しながら変化している主面において、液晶化合物の分子軸の向きが180°回転する長さを1周期Λとした際に、Λの変動係数が0.6以下である、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層。
〔5〕 上記主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部がなす線同士の間隔が異なる領域が複数存在する、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層。
〔6〕 コレステリック液晶層の少なくとも一方の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内で連続的に回転しながら変化する一方向が異なる2以上の領域を有し、
2以上の領域において、異なる方向に光を反射する〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層。
〔7〕 コレステリック液晶相由来の螺旋軸のピッチが異なる2以上の領域を有し、
2以上の領域において、異なる波長の光を反射する〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層。
〔8〕 〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層を2層以上積層した積層体であって、
2層以上のコレステリック液晶層のうち、少なくとも2層のコレステリック液晶層は、コレステリック液晶相由来の螺旋軸の旋回方向が同じであり、
主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の傾斜方向が同じ方向である積層体。
〔9〕 〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層を2層以上積層した積層体であって、
2層以上のコレステリック液晶層のうちのいずれかの2層のコレステリック液晶層は、コレステリック液晶相由来の螺旋軸の旋回方向が逆であり、
主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の傾斜方向が逆方向である積層体。
〔10〕 〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層を2層以上積層した積層体であって、
2層以上のコレステリック液晶層のうちのいずれかのコレステリック液晶層同士の間に液晶層、ラビング配向層、または光配向層を含む積層体。
〔11〕 円盤状液晶化合物を用いて形成された液晶層と、上記液晶層上に接するように配置された〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層と、を含む積層体であり、
上記液晶層の上記コレステリック液晶層と接する側の表面において、上記円盤状液晶化合物の分子軸が、上記液晶層の表面に対して傾斜している、積層体。
〔12〕 上記円盤状液晶化合物の分子軸の平均傾斜角度が、20〜80°である、〔11〕に記載の積層体。
〔13〕 上記液晶層の上記コレステリック液晶層と接する側の表面において、方位角規制力が0.00020J/m2未満である、〔11〕又は〔12〕に記載の積層体。
〔14〕 〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層、または、コレステリック液晶層を有する〔8〕〜〔13〕のいずれかに記載の積層体と、
コレステリック液晶層を透過する波長の光の少なくとも一部を吸収する吸収層とを有する積層体。
〔15〕 〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層からなる光学異方体。
〔16〕 〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層からなる反射膜。
〔17〕 〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層の製造方法であって、
円盤状液晶化合物を含む組成物を用いて、少なくとも一方の表面において上記円盤状液晶化合物の分子軸が上記表面に対して傾斜している液晶層を形成する工程1と、
上記液晶層上に、液晶化合物を含む液晶組成物を用いて、上記コレステリック液晶層を形成する工程2と、を有する、コレステリック液晶層の製造方法。
〔18〕 上記円盤状液晶化合物の平均傾斜角度が20〜80°である、〔17〕に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
〔19〕 上記液晶層の上記コレステリック液晶層と接する側の表面において、方位角規制力が0.00020J/m2未満である、〔17〕又は〔18〕に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
〔20〕 上記工程2が、上記液晶層上に、下記条件1又は下記条件2を満たす組成物層を形成する工程2−1と、
上記組成物層中の上記液晶化合物をコレステリック配向させる処理を実施して、コレステリック液晶層を形成する工程2−2と、を含む、〔17〕〜〔19〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層の製造方法。
条件1:上記組成物層中の上記液晶化合物の少なくとも一部が、上記組成物層表面に対して、傾斜配向している
条件2:上記組成物層中の上記液晶化合物のチルト角が厚み方向に沿って連続的に変化するように、上記液晶化合物が配向している
〔21〕 上記液晶組成物は、キラル剤を2種以上含み、
上記キラル剤のうち少なくとも1種は、光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤X、及び、温度変化により螺旋誘起力が変化するキラル剤Yからなる群より選ばれるいずれかのキラル剤であり、
上記液晶組成物が上記キラル剤Xを含む場合は、上記工程2−2における上記液晶化合物をコレステリック配向させる処理が光照射処理であり、
上記液晶組成物が上記キラル剤Yを含む場合は、上記工程2−2における上記液晶化合物をコレステリック配向させる処理が冷却処理又は加熱処理である、〔20〕に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
〔22〕 上記液晶組成物は、キラル剤を1種含み、
上記キラル剤は、光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤X、又は、温度変化により螺旋誘起力が変化するキラル剤Yであり、
上記液晶組成物が上記キラル剤Xを含む場合は、上記工程2−2における上記液晶化合物をコレステリック配向させる処理が光照射処理であり、
上記液晶組成物が上記キラル剤Yを含む場合は、上記工程2−2における上記液晶化合物をコレステリック配向させる処理が冷却処理又は加熱処理である、〔20〕に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
〔23〕 上記組成物層において、上記キラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値が0.0〜1.5μm-1である、〔22〕に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
〔24〕 上記加重平均螺旋誘起力の絶対値が0.0〜0.5μm-1である、〔23〕に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
〔25〕 上記液晶組成物が、更に、界面活性剤を含む、〔17〕〜〔24〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層の製造方法。
〔26〕 上記液晶組成物は、重合性液晶化合物を含み、
上記工程2−2の際に、コレステリック配向状態を固定化する硬化処理を施し、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層を形成するか、又は、
上記工程2−2の後に、コレステリック配向状態を固定化する硬化処理を施し、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層を形成する工程3を更に有する、〔20〕〜〔25〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層の製造方法。
〔27〕 上記硬化処理が、光照射処理である、〔26〕に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
〔28〕 工程1において、液晶層を表面に形成するための基材にラビング配向および光配向の少なくとも一方を施す配向処理工程を含み、
配向処理工程において、面内において配向方向が異なるように配向処理を施す〔17〕〜〔27〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層の製造方法。
〔29〕 〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層、または、〔8〕〜〔14〕のいずれかに記載の積層体に含まれるコレステリック液晶層の上にコレステリック液晶層を積層するコレステリック液晶層の製造方法。
〔30〕 〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のコレステリック液晶層、または、〔8〕〜〔14〕のいずれかに記載の積層体を含む偽造防止媒体。
〔31〕 〔30〕に記載の偽造防止媒体を用いて物品の真偽を判定する判定方法であって、
偽造防止媒体に対して少なくとも1つの方向から反射光および透過光の少なくとも一方を検出することで物品の真偽を判定する判定方法。
〔32〕 反射光および透過光の少なくとも一方の面内パターンを検出することで物品の真偽を判定する〔31〕に記載の判定方法。
〔33〕 偽造防止媒体からの反射光および透過光の少なくとも一方を円偏光フィルターを通して観察し、
円偏光フィルターの有無、あるいは、円偏光フィルターの種類の違いによる検出結果の変化に基づいて、物品の真偽を判定する〔31〕または〔32〕に記載の判定方法。
また、本発明によれば、上記コレステリック液晶層を含む積層体、光学異方体、反射膜、偽造防止媒体、及び、偽造防止媒体を用いた判定方法を提供できる。
また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの両方を表す表記であり、「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基及びメタクリロイル基の両方を表す表記であり、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルの両方を表す表記である。
本明細書において、「同一」は、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含むものとする。また、本明細書において、角度についての「同一」とは、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が5度未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、4度未満であることが好ましく、3度未満であることがより好ましい。
以下に、本発明のコレステリック液晶層の実施形態について図面を参照して説明する。
なお、本発明のコレステリック液晶層は、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、層中の液晶化合物は液晶性を示さなくてもよい。
図1及び図2に、本発明のコレステリック液晶層中の液晶化合物の配向状態を概念的に示す模式図を示す。
図1は、主面11及び主面12からなる一対の主面13を有するコレステリック液晶層10の、主面11及び主面12の面内における液晶化合物の配向状態を示す模式図である。また、図2は、主面11及び主面12に垂直な断面におけるコレステリック液晶相の状態を示す断面模式図である。以下においては、コレステリック液晶層10の主面11及び主面12をX−Y面とし、このX−Y面に対して垂直な断面をX−Z面として説明する。つまり、図1は、コレステリック液晶層10のX−Y面の模式図に相当し、図2は、コレステリック液晶層10のX−Z面の模式図に相当する。
なお、以下においては、液晶化合物として棒状液晶化合物の態様を例に挙げて説明する。
なお、「液晶化合物14の分子軸L1の向きが配列軸D1に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している」とは、液晶化合物14の分子軸L1と配列軸D1とのなす角度が、配列軸D1方向の位置により異なっており、配列軸D1に沿って分子軸L1と配列軸D1とのなす角度がθ1からθ1+180°あるいはθ1−180°まで徐々に変化していることを意味する。つまり、配列軸D1に沿って配列する複数の液晶化合物14は、図1に示すように、分子軸L1が配列軸D1に沿って一定の角度ずつ回転しながら変化する。
また、本明細書において、液晶化合物14が棒状液晶化合物である場合、液晶化合物14の分子軸L1は、棒状液晶化合物の分子長軸を意図する。一方、液晶化合物14が円盤状液晶化合物である場合、液晶化合物14の分子軸L1は、円盤状液晶化合物の円盤面に対する法線方向に平行な軸を意図する。
図2に示すコレステリック液晶層10のX−Z面において、液晶化合物14は、主面11及び主面12(X−Y面)に対して、その分子軸L1が傾斜して配向している。
液晶化合物14の分子軸L1と主面11及び主面12(X−Y面)とのなす平均角度(平均チルト角)θ3は、5〜45°が好ましく、12〜22°がより好ましい。なお、角度θ3は、コレステリック液晶層10のX−Z面を偏光顕微鏡観察することにより測定できる。なかでも、コレステリック液晶層10のX−Z面において、液晶化合物14は、主面11及び主面12(X−Y面)に対して、その分子軸L1が同一の方向に傾斜配向することが好ましい。
なお、上記平均角度は、コレステリック液晶層断面の偏光顕微鏡観察において、液晶化合物14の分子軸L1と主面11及び主面12とのなす角度を任意の5か所以上で測定して、それらを算術平均した値である。
分子軸L1が上述した配向をとることで、図2に示すように、コレステリック液晶層10において、コレステリック液晶相由来の螺旋軸C1は、主面11及び主面12(X−Y面)に対して所定角度で傾斜している。つまり、コレステリック液晶層10の反射面(螺旋軸C1に直交し、方位角が等しい液晶化合物が存在する平面)T1は、主面11及び主面12(X−Y面)に対して略一定の方向に傾斜している。
なお、「方位角が等しい液晶分子」とは、主面11及び主面12(X−Y面)に投影したときに、分子軸の配向方向が同一にある液晶分子をいう。
分子軸L1と配列方向P1とのなす角度は、80〜90°が好ましく、85〜90°がより好ましい。
<反射異方性>
ここで、図4に、従来のコレステリック液晶層の断面模式図を示す。具体的には、図4は、主面21及び主面22からなる一対の主面23を有するコレステリック液晶層20の主面23に垂直な断面でのコレステリック液晶層の状態を示す。以下においては、コレステリック液晶層20の主面21及び主面22をX−Y面とし、このX−Y面に対して垂直な断面をX−Z面として説明する。つまり、図4は、コレステリック液晶層20のX−Z面での模式図に相当する。
図4に示すコレステリック液晶層20において、コレステリック液晶相由来の螺旋軸C2は、主面21及び主面22(X−Y面)に対して垂直であり、その反射面T2は主面21及び主面22(X−Y面)と平行な面である。また、液晶化合物24の分子軸L2は、主面21及び主面22(X−Y面)に対して傾斜していない。言い換えると、分子軸L2は主面21及び主面22(X−Y面)に対して平行である。したがって、図5に示すように、コレステリック液晶層20のX−Z面をSEMにて観察すると、明部25と暗部26とが交互に配列された配列方向P2は主面21及び主面22(X−Y面)と垂直となる。
コレステリック液晶相は鏡面反射性であるため、例えば、コレステリック液晶層20に法線方向から光が入射される場合、法線方向に光が反射される(図4中の矢印参照)。このため、コレステリック液晶層20を投影スクリーン等に適用した場合、投影スクリーンの正面にいる観察者が、光源(投影機)から投影スクリーンへ投射された映像光のコレステリック反射光を良好な視認性で観察するためには、光源を観察者の近傍に設置する必要がある。
この結果として、コレステリック液晶層10を投影スクリーン等に適用した場合、投影スクリーンの正面にいる観察者が、光源(投影機)から投影スクリーンへ投射された映像光のコレステリック反射光を良好な視認性で観察するためには、光源を観察者の近傍に設置する必要がなく、所望の位置に設置が可能となる。
コレステリック液晶層10は、上述した通り、X−Z面において、液晶化合物14が、主面11及び主面12(X−Y面)に対してその分子軸L1が傾斜配向し、且つ、主面11及び主面12(X−Y面)において、液晶化合物14の分子軸L1の向きが配列軸D1に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している。コレステリック液晶層10は、上記構成によって、X−Z面におけるSEMにより観測されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部からなる明暗線が高い直線性を示すと推測され、この結果として、ヘイズが低く、高い透明性を有する。
以下においては、コレステリック液晶層30の主面31及び主面32をX−Y面とし、このX−Y面に対して垂直な断面をX−Z面として説明する。
コレステリック液晶層30は、図6に示すように、主面31においては、液晶化合物34の分子軸L3が、面内の一定の方向を向くように配向している。
また、そのX−Z面(不図示)においては、図1に示すコレステリック液晶層10のX−Z面と同様の配向をとっている。つまり、コレステリック液晶層30は、液晶化合物34が主面31及び主面32(X−Y面)に対して分子軸L3が所定方向で傾斜配向し、且つ、コレステリック液晶相由来の螺旋軸が主面31及び主面32(X−Y面)に対して所定角度で傾斜している。
コレステリック液晶層30のX−Z面においてSEMにより観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部からなる明暗線は、図7に示すように、図6に示す分子配向を有する主面31側において波状構造となりやすい。この結果として、コレステリック液晶層30は、ヘイズが若干増加しやすい。
上記平均傾斜角度は、X−Z面におけるSEMにより観測されるコレステリック液晶相由来の明暗線(図3参照)において、暗部16がなす線と主面11又は主面12とのなす角度の平均値として得られる。つまり、主面12側の平均傾斜角度は、主面12側の暗部16がなす線と主面12とのなす傾斜角度θa1、θa2・・θanの平均値として得られる。主面11側の平均傾斜角度は、主面11側の暗部16がなす線と主面11とのなす傾斜角度θb1、θb2・・・θbnの平均値として得られる。
コレステリック液晶層10は、ヘイズがより低く、且つ、透明性により優れる点で、主面11側の平均傾斜角度と主面12側の平均傾斜角度との差は、例えば、0〜20°であることが好ましく、0〜5°であることがより好ましく、0〜1°であることが更に好ましい。なお、上記平均傾斜角度は、SEMにより観察される画像において、コレステリック液晶相由来の暗部16がなす線と主面11(又は主面12)とのなす角度を任意の5か所以上で測定して、それらを算術平均した値である。
ここで、図8及び図9に、従来のコレステリック液晶層の模式図を示す。具体的には、図8は、主面41及び主面42からなる一対の主面43を有するコレステリック液晶層40の、主面41及び主面42での液晶化合物の配向状態を概念的に示す模式図である。また、図9は、コレステリック液晶層40の主面43に垂直な断面でのコレステリック液晶層の状態を示す。以下においては、コレステリック液晶層40の主面41及び主面42をX−Y面とし、このX−Y面に対して垂直な断面をX−Z面として説明する。つまり、図9は、コレステリック液晶層40のX−Y面での模式図であり、図9は、コレステリック液晶層40のX−Z面での模式図である。
図8に示すように、コレステリック液晶層40のX−Y面において、液晶化合物44は、X−Y面内の互いに平行な複数の配列軸D2に沿って配列しており、それぞれの配列軸D2上において、液晶化合物44の分子軸L4の向きは、配列軸D2に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している。つまり、コレステリック液晶層40のX−Y面における液晶化合物44の配向状態は、図2に示すコレステリック液晶層10のX−Y面における液晶化合物14の配向状態と同じである。
コレステリック液晶層40は、上述した図8に示すX−Y面及び図9に示すX−Z面を有することにより、コレステリック液晶相由来の螺旋軸C3は、主面41及び主面42(X−Y面)に対して垂直であり、その反射面T3は主面41及び主面42(X−Y面)に対して所定方向に傾斜している。なお、上記コレステリック液晶層40のX−Z面をSEMにて観察すると、明部と暗部とが交互に配列された配列方向が主面41及び主面42(X−Y面)に対して所定角度で傾斜している縞模様が観察される(不図示)。
一方、図1及び図2に示すコレステリック液晶層10においては、分子軸L1は、X−Z面におけるSEM観察により観察される明部15と暗部16とが交互に配列された配列方向P1に対して略直交する。つまり、螺旋軸C1の方向は、明部15と暗部16とが交互に配列された配列方向P1に対して略平行となる。この結果として、斜め方向から入射する光と螺旋軸C1とがより平行となりやすく、反射面での反射光は、円偏光度が高くなる。これに対して、コレステリック液晶層40の場合、螺旋軸C3は主面41及び主面42(X−Y面)に対して垂直であることから、斜め方向から入射する光の入射方向と螺旋軸C3の方向とは、そのなす角度がより大きくなる。つまり、斜め方向から入射する光の入射方向と螺旋軸C3の方向とがより非平行となる。このため、コレステリック液晶層10は、コレステリック液晶層40と比較すると、反射面での反射光は、円偏光度がより高くなる。
第1実施形態のコレステリック液晶層10において、主面11及び主面12の両主面において、液晶化合物14の分子軸L1の向きが配列軸D1に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している形態を示したが、主面11及び主面12の一方の主面のみにおいて、液晶化合物14の分子軸L1の向きが配列軸D1に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している形態であってもよい。
また、第1実施形態のコレステリック液晶層10において、主面11に存在する配列軸D1と主面12に存在する配列軸D1とは、平行であることが好ましい。
上記形態の具体例としては、コレステリック液晶層10が、赤色光波長域に選択反射の中心波長を有する領域A1、緑色光波長域に選択反射の中心波長を有する領域A2、及び青色光波長域に選択反射の中心波長を有する領域A3を有する形態が挙げられる。領域A1、領域A2、及び、領域A3は、主面11(又は主面12)に対して斜め方向から光を照射して実施する(好ましくは、配列方向P1に略平行な方向から光を照射して実施する)マスク露光(パターン状の露光)によって形成できる。特に、コレステリック液晶層10は、主面11(又は主面12)の面内の任意の方向において螺旋ピッチが連続的に変化する領域を有していることが好ましい。具体的には、主面11(又は主面12)の面内の任意の方向において領域A1、領域A2、及び領域A3が連続して配置されていることが好ましい。この場合、コレステリック液晶層10は、X−Z面においてSEMにより観察されるコレステリック液晶相由来の明部15がなす線同士の間隔が連続的に変化している領域を有する。
なお、上記では、コレステリック液晶層10が領域A1、領域A2、及び領域A3を有する形態について説明したが、これに制限されない。コレステリック液晶層10は、選択反射波長の異なる領域を2領域以上有する形態であってもよい。また、選択反射の中心波長は赤外または紫外としてもよい。
1周期Λの変動係数を0.6以下とすることで、ヘイズをより低くすることができ、また、反射光の円偏光度をより高くすることができる。
なお、1周期Λの変動係数は、コレステリック液晶層の両主面側で上記範囲となるのが好ましい。
図16に配列軸の向きが異なる2以上の領域を有する構成の一例を示す。
図16に示すコレステリック液晶層60は、Y方向に延在する領域A3およびA4をX方向に交互に配列した構成を有する。
領域A3において、液晶化合物は、X−Y面内の配列軸D3に沿って配列しており、それぞれの配列軸D3上において、液晶化合物の分子軸の向きは、配列軸D3に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化している。なお、図16においては液晶化合物の図示は省略しているが、配列軸の向きが異なる以外は図1に示す液晶化合物14と同様である。また、図16においては、配列軸D3を一つ図示しているが、領域A3のX−Y面内において、液晶化合物は、互いに平行な複数の配列軸D3に沿って配列されている。
図16に示す例では、配列軸D3は、図中右上方向を向いている。
図16に示す例では、配列軸D4は、図中左上方向を向いている。
このように配列軸の向きが異なる領域を複数有する構成とすることで、各領域で異なる方向に光を反射する構成とすることができる。この点について、図17〜図19を用いて説明する。
図16に示す、配列軸の方向が異なる領域がストライプ状に形成された構成を有するコレステリック液晶層60をSEMにて観察すると、図17に示すような明部15と暗部16とがY方向に交互に配列された縞模様が観察される。
ここで、領域A3では、配列軸D3が図16中右上方向を向いているため、領域A3における明部15および暗部16は、図17中左上方向を向いて延在する。一方、領域A4では、配列軸D4が図16中左上方向を向いているため、領域A4における明部15および暗部16は、図17中右上方向を向いて延在する。
そのため、図17に示すように、コレステリック液晶層60における明暗線は、X方向に波状の線として観察される。
また、例えば、光がコレステリック液晶層60の主面に、Z方向のY方向に傾いた方向(図19中紙面手前下方)から入射した場合には、図19に示すように、領域A3においては、図19中左方向に光が反射される(矢印I3)。一方、領域A4においては、図19中右方向に光が反射される(I4)。一方、図19紙面手前上方からの光は反射しない。コレステリック液晶層60の主面に図19紙面手前上方から光が入射した場合、この光の光軸はコレステリック液晶の明暗部の配列方向と略直交する。この場合、次の3点の理由により反射光が観察されない。1点目は、入射光の光軸上における屈折率異方性の分布が小さいため反射率が小さい点。2点目は、光の進行方向はほぼ変化しないため紙面手前側には光は反射されない点。3点目は、コレステリック液晶層が示す反射波長が極めて短波側にシフトするため可視光を反射しない点。
そのため、透明性と輝度を両立することができる。
このように、配列軸の方向が異なる領域を有するコレステリック液晶層をスクリーンとして用いる場合、光を複数の方向に散乱させるため、視認性を高めることができる。また、従来の散乱コレステリック液晶では、光の散乱方向はランダムであるが、上記コレステリック液晶層は反射方向に異方性を有しているため、透明性と輝度を両立することができる。さらに、上述のとおり、特定方向に視野角を広げることができる。
また、コレステリック液晶層60は、配列軸の方向が異なる2種の領域が交互にストライプ状に形成された構成としたが、これに限定はされず、複数の領域を有する構成であれば各領域は種々の形状とすることができ、また、その配列も任意の配列とすることができる。
また、図16に示す例では、配列軸の方向が一定の領域を複数有する構成としたが、これに限定はされず、配列軸の方向が面内において漸次変化する構成としてもよい。特にスクリーンとして用いる場合には、視認できる角度にムラがないよう、配列軸の方向が面内において漸次変化することが好ましい。
コレステリック液晶層は、所定の波長域の光に対して選択反射特性を示す層である。コレステリック液晶層は選択反射波長域において、右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させ、他方のセンスの円偏光を透過させる円偏光選択反射層として機能する。コレステリック液晶層を1層又は2層以上含むフィルムは、様々な用途に用いることができる。コレステリック液晶層を2層以上含むフィルムにおいて、各コレステリック液晶層が反射する円偏光のセンスは用途に応じて同じでも逆であってもよい。また、各コレステリック液晶層の後述の選択反射の中心波長も用途に応じて同じでも異なっていてもよい。
また、上記コレステリック液晶層は、光学素子の構成要素である、偏光素子、反射膜(反射層)、反射防止膜、視野角補償膜、ホログラフィー、セキュリティ、センサー、実像投影用ミラー(フロントプロジェクション、リアプロジェクション)、虚像投影用ミラー、加飾シート、遮熱シート・遮光シート、及び、配向膜等、種々の用途に利用できる。
また、上記コレステリック液晶層を位相差板や偏光板を組み合わせることで、直線偏光反射部材として用いることもできる。
以下特に好ましい用途である投映像表示用部材としての用途について説明する。
また、反射膜については上述のとおりである。
本実施形態のコレステリック液晶層を製造するための製造方法として、コレステリック液晶層の配向基板として所定の液晶層を用い、且つ光照射により螺旋誘起力(HTP)が変化するキラル剤X、又は温度変化により螺旋誘起力が変化するキラル剤Yを含む液晶組成物を使用する方法が挙げられる。
以下に、本発明のコレステリック液晶層の製造方法について詳述する。
工程1:円盤状液晶化合物を含む組成物を用いて、少なくとも一方の表面において上記円盤状液晶化合物の分子軸が上記表面に対して傾斜している液晶層を形成する工程1と、
工程2: 上記液晶層上に、液晶化合物を含む組成物を用いて、本発明のコレステリック液晶層を形成する工程2と、を有する。
以下、工程1及び工程2について、上述した第1実施形態のコレステリック液晶層10を例に挙げて詳述する。
工程1は、円盤状液晶化合物を含む組成物を用いて液晶層を形成する工程である。
上記液晶層の少なくとも一方の表面において、円盤状液晶化合物の分子軸は、上記表面に対して傾斜している。言い換えると、上記液晶層の少なくとも一方の表面において、円盤状液晶化合物は、その分子軸が上記表面に対して傾斜するように配向している。なお、本発明の製造方法においては、円盤状液晶化合物が傾斜配向した表面(以下「傾斜配向面」ともいう。)を有する液晶層の上記傾斜配向面上にコレステリック液晶層を形成する。
工程1−1’:円盤状液晶化合物及び界面活性剤を含む組成物を用いて、基板(表面にラビング配向膜を配置していなくてもよい)上に組成物層を形成する工程
工程1−2:上記組成物層中の円盤状化合物を配向させる工程
以下に、工程1について説明する。
基板は、後述する組成物層を支持する板である。なかでも、透明基板であることが好ましい。なお、透明基板とは、可視光の透過率が60%以上である基板を意図し、その透過率は80%以上が好ましく、90%以上がより好ましい。
基板を構成する材料は特に制限されず、例えば、セルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、(メタ)アクリル系ポリマー、スチレン系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、及び、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー等が挙げられる。
基板には、UV(紫外線)吸収剤、マット剤微粒子、可塑剤、劣化防止剤、及び、剥離剤等の各種添加剤が含まれていてもよい。
なお、基板は、可視光領域で低複屈折性であることが好ましい。例えば、基板の波長550nmにおける位相差は50nm以下が好ましく、20nm以下がより好ましい。
上記厚さは平均厚さを意図し、基板の任意の5点の厚さを測定し、それらを算術平均したものである。この厚さの測定方法に関しては、後述する液晶層の厚さ、及びコレステリック液晶層の厚さも同様である。
以下、液晶層形成用組成物について説明する。
(円盤状液晶化合物)
液晶層形成用組成物は、円盤状液晶化合物を含む。
円盤状液晶化合物としては特に制限されず、公知の化合物を使用できるが、なかでも、トリフェニレン骨格を有するものが好ましい。
円盤状液晶化合物は、重合性基を有していてもよい。重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基又は環重合性基がより好ましい。より具体的には、重合性基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基、エポキシ基、又は、オキセタン基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
液晶層形成用組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。特に、円盤状液晶化合物が重合性基を有する場合、液晶層形成用組成物は重合開始剤を含むことが好ましい。
重合開始剤としては、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤としては、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)及びオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)等が挙げられる。
液晶層形成用組成物中での重合開始剤の含有量(重合開始剤が複数種含まれる場合にはその合計量)は特に制限されないが、円盤状液晶化合物全質量に対して、0.1〜20質量%が好ましく、1.0〜8.0質量%がより好ましい。
液晶層形成用組成物は、上記組成物層の基板側表面及び/又は基板とは反対側の表面に偏在し得る界面活性剤を含んでいてもよい。液晶層形成用組成物が界面活性剤を含む場合、円盤状化合物が所望の傾斜角度で配向しやすくなる。
界面活性剤としては、例えば、オニウム塩化合物(特開2012−208397号明細書記載)、ボロン酸化合物(特開2013−54201明細書記載)、パーフルオロアルキル化合物(特許4592225号明細書記載、ネオス社フタージェント等)、及びこれらの官能基を含む高分子等が挙げられる。
液晶層形成用組成物中での界面活性剤の含有量(界面活性剤が複数種含まれる場合にはその合計量)は特に制限されないが、円盤状化合物全質量に対して、0.01〜10質量%が好ましく、0.01〜5.0質量%がより好ましく、0.01〜2.0質量%が更に好ましい。
液晶層形成用組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、水又は有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類;ピリジン等のヘテロ環化合物;ベンゼン、及びヘキサン等の炭化水素;クロロホルム、及びジクロロメタン等のアルキルハライド類;酢酸メチル、酢酸ブチル、及びプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、及びシクロペンタノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、及び1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類;1,4−ブタンジオールジアセテート;等が挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
液晶層形成用組成物は、1種又は2種類以上の酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤、安定剤、可塑剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、消泡剤、レべリング剤、増粘剤、難燃剤、界面活性物質、分散剤、並びに、染料及び顔料等の色材、等の他の添加剤を含んでいてもよい。
工程1−1において、基板上に組成物層を形成する工程としては、上記基板上に、上述した液晶層形成用組成物の塗膜を形成する工程であることが好ましい。
塗布方法は特に制限されず、例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、及びダイコーティング法等が挙げられる。
なお、必要に応じて、液晶層形成用組成物の塗布後に、基板上に塗布された塗膜を乾燥する処理を実施してもよい。乾燥処理を実施することにより、塗膜から溶媒を除去できる。
工程1−2は、上記塗膜を加熱することによって、上記組成物層中の円盤状化合物を配向させる工程であることが好ましい。
好ましい加熱条件としては、40〜150℃(好ましくは、60〜100℃)で0.5〜5分間(好ましくは、0.5〜2分間)にわたって組成物層を加熱することが好ましい。なお、組成物層を加熱する際には、液晶化合物が等方相(Iso)となる温度まで加熱しないことが好ましい。円盤状液晶化合物が等方相となる温度以上に組成物層を加熱してしまうと、傾斜配向した液晶相の欠陥が増加してしまい、好ましくない。
なお、円盤状液晶化合物が重合性基を有する場合、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。
硬化処理の方法は特に制限されず、光硬化処理及び熱硬化処理が挙げられる。なかでも、光照射処理が好ましく、紫外線照射処理がより好ましい。円盤状液晶化合物が重合性基を有する場合には、硬化処理は、光照射(特に紫外線照射)による重合反応であるのが好ましく、光照射(特に紫外線照射)によるラジカル重合反応であるのがより好ましい。
紫外線照射には、紫外線ランプ等の光源が利用される。
紫外線の照射エネルギー量は特に制限されないが、一般的には、100〜800mJ/cm2程度が好ましい。なお、紫外線を照射する時間は特に制限されないが、得られる層の充分な強度及び生産性の双方の観点から適宜決定すればよい。
上記液晶層の上記傾斜配向面においては、液晶層の表面に対する円盤状液晶化合物の平均傾斜角度(平均チルト角)が、例えば、20〜90°であることが好ましく、20〜80°であることがより好ましく、30〜80°であることが更に好ましく、30〜65°であることが更に好ましい。
なお、上記平均傾斜角度は、液晶層断面の偏光顕微鏡観察において、円盤状液晶化合物の分子軸と液晶層の表面とのなす角度を任意の5か所以上で測定して、それらを算術平均した値である。
上記液晶層の上記傾斜配向面における、液晶層の表面に対する円盤状液晶化合物の平均傾斜角度は、液晶層断面の偏光顕微鏡観察することにより測定できる。
また、上記液晶層の上記傾斜配向面は、方位角規制力が、例えば、0.00030J/m2以下であり、0.00020J/m2未満であることが好ましく、0.00010J/m2以下がより好ましく、0.00005J/m2以下が更に好ましい。なお、下限は特に制限されないが、例えば、0.00000J/m2以上である。
上記液晶層の上記傾斜配向面における方位角規制力は、J. Appl. Phys. 1992, 33, L1242に記載の方法により測定できる。
また、上記液晶層の上記傾斜配向面における方位角規制力を調整することにより、コレステリック液晶層中の主面において、液晶化合物の分子軸の向きが面内の一方向に連続的に回転しながら変化しやすくなる。つまり、上述したコレステリック液晶層10(図1及び図2参照)を例に挙げると、上記液晶層の上記傾斜配向面における方位角規制力を調整することにより、液晶化合物14は、X−Y面内の互いに平行な複数の配列軸D1に沿って配列し、且つ、それぞれの配列軸D1上において、液晶化合物14の分子軸L1の向きが、配列軸D1に沿った面内の一方向に連続的に回転しながら変化しやすい。
工程2は、上記液晶層上に、液晶化合物を含む組成物を用いて本実施形態のコレステリック液晶層を形成する工程である。以下、工程2について説明する。
工程2−1:
工程1で形成した液晶層上に、下記条件1又は下記条件2を満たす組成物層を形成する工程
条件1:上記組成物層中の上記液晶化合物の少なくとも一部が、上記組成物層表面に対して、傾斜配向している
条件2:上記組成物層中の上記液晶化合物のチルト角が厚み方向に沿って連続的に変化するように、上記液晶化合物が配向している
工程2−2:
上記組成物層中の上記液晶化合物をコレステリック配向させる処理を実施して、コレステリック液晶層を形成する工程。
以下に、工程2−1及び工程2−2について説明する。
まず、図10に、工程2−1により得られる条件1を満たす組成物層の断面模式図を示す。なお、図10に示す液晶化合物14は、棒状液晶化合物である。
図10に示すように、液晶層102の傾斜配向面102a上に配置される組成物層100中、液晶化合物14は、傾斜配向面102aによって緩く配向規制されることで、傾斜配向面102aに対して傾斜するように配向する。言い換えると、組成物層100中において、液晶化合物14は、液晶化合物14の分子軸L1が組成物層100の表面に対して所定の角度θ10となるように一定の方向(一軸方向)に配向している。
なお、工程2−1により得られる条件2を満たす組成物層としては、液晶化合物14の一部がハイブリッド配向していればよく、組成物層100の傾斜配向面102a側表面(図10中の領域Aに該当)、及び、組成物層100の傾斜配向面102a側とは反対側の表面(図10中の領域Bに該当)の少なくとも一方において、液晶化合物14が傾斜配向面102aに対してハイブリッド配向していることが好ましく、傾斜配向面102a側表面において液晶化合物14が組成物層100の表面に対してハイブリッド配向していることがより好ましい。
角度θ10及びθ20としては、例えば0〜90°である。なかでも、角度θ10及びθ20は、0〜50°であることが好ましく、0〜10°であることがより好ましい。
上記工程2−1により条件1又は条件2を満たす組成物層を得た後、工程2−2において上記組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させて(言い換えると、上記液晶化合物をコレステリック液晶相として)、コレステリック液晶層を形成する。
この結果として、本実施形態のコレステリック液晶層(図1及び図2に示すコレステリック液晶層10)が得られる。
上述したとおり、本発明者らは、上記コレステリック液晶層の製造方法を達成する方法の一つとして、光照射により螺旋誘起力(HTP)が変化するキラル剤X、又は温度変化により螺旋誘起力が変化するキラル剤Yを含む液晶組成物を使用する方法を見いだしている。以下において、キラル剤Xを含む液晶組成物の作用機序、及びキラル剤Yを含む液晶組成物の作用機序について詳述する。
式(1A) HTP=1/(螺旋ピッチの長さ(単位:μm)×液晶組成物中におけるキラル剤濃度(質量%))[μm-1]
螺旋ピッチの長さとは、コレステリック液晶相の螺旋構造のピッチP(=螺旋の周期)の長さをいい、液晶便覧(丸善株式会社出版)の196ページに記載の方法で測定できる。
なお、上記HTPの値は、キラル剤の種類のみならず、組成物中に含まれる液晶化合物の種類によっても影響を受ける。よって、例えば、所定のキラル剤X及び液晶化合物Aを含む組成物と、所定のキラル剤X及び液晶化合物Aとは異なる液晶化合物Bを含む組成物とを用意し、同一温度で両者のHTPを測定した場合、その値が異なる場合もある。
なお、キラル剤の螺旋誘起力(HTP)は、下記式(1B)としても表される。
式(1B):HTP=(液晶化合物の平均屈折率)/{(液晶組成物中におけるキラル剤濃度(質量%))×(中心反射波長(nm))}[μm-1]
なお、液相組成物が、2種以上のキラル剤を含む場合、上記式(1A)及び(1B)における「液晶組成物中におけるキラル剤濃度」は全キラル剤の濃度の総和に相当する。
以下において、キラル剤Xを含む液晶組成物を使用してコレステリック液晶層を形成する方法を説明する。
式(1C) 加重平均螺旋誘起力(μm-1)=(キラル剤Aの螺旋誘起力(μm-1)×液晶組成物中におけるキラル剤Aの濃度(質量%)+キラル剤Bの螺旋誘起力(μm-1)×液晶組成物中におけるキラル剤Bの濃度(質量%))/(液晶組成物中におけるキラル剤Aの濃度(質量%)+液晶組成物中におけるキラル剤Bの濃度(質量%))
ただし、上記式(1C)において、キラル剤の螺旋方向が右巻きの場合、その螺旋誘起力は正の値とする。また、キラル剤の螺旋方向が左巻きの場合、その螺旋誘起力は負の値とする。つまり、例えば、螺旋誘起力が10μm-1のキラル剤の場合、上記キラル剤により誘起される螺旋の螺旋方向が右であるときは、螺旋誘起力を10μm-1として表す。一方、上記キラル剤により誘起される螺旋の螺旋方向が左であるときは、螺旋誘起力を−10μm-1として表す。
なお、上記式(1C)により得られる加重平均螺旋誘起力(μm-1)は、上記式(1A)及び上記式(1B)からも算出できる。
図11に示すように、上記キラル剤Aは、キラル剤Xに該当し、左方向(−)の螺旋誘起力を有し、光照射により螺旋誘起力を低減させるキラル剤である。
また、図11に示すように、上記キラル剤Bは、キラル剤Aとは逆方向である右方向(+)の螺旋誘起力を有し、光照射により螺旋誘起力が変化しないキラル剤である。ここで、未光照射時の「キラル剤Aの螺旋誘起力(μm-1)×キラル剤Aの濃度(質量%)」と「キラル剤Bの螺旋誘起力(μm-1)×キラル剤Bの濃度(質量%)」は等しいものとする。なお、図11において、縦軸の「キラル剤の螺旋誘起力(μm-1)×キラル剤の濃度(質量%)」は、その値がゼロから離れるほど、螺旋誘起力が大きくなる。
組成物層が上記キラル剤A及びキラル剤Bを含む場合、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、キラル剤A及びキラル剤Bの加重平均螺旋誘起力に一致する。この結果として、上記キラル剤Aと上記キラル剤Bとを併用した系においては、図12に示すように、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、照射光量が大きいほど、キラル剤B(キラル剤Yに該当)が誘起する螺旋の方向(+)に螺旋誘起力が大きくなると考えられる。
つまり、工程2−1の際には組成物層中のキラル剤Xはその螺旋誘起力が略ゼロに相殺されることによって、組成物層中の液晶化合物を配向させて、傾斜配向、又はハイブリッド配向とすることができる。次いで、工程2−2の光照射処理を契機として、キラル剤Xの螺旋誘起力を変化させて、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力を右方向(+)又は左方向(−)のいずれかの方向に増大させることで、本実施形態のコレステリック液晶層(例えば、コレステリック液晶層10)が得られる。
次に、キラル剤Yを含む液晶組成物を使用してコレステリック液晶層を形成する方法を説明する。
キラル剤Yを含む液晶組成物を使用してコレステリック液晶層を形成する場合、工程2−1において条件1又は条件2を満たす組成物層を形成した後、工程2−2において、上記組成物層に冷却処理又は加熱処理を施すことにより、上記組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させる。つまり、上記工程2−2では、冷却処理又は加熱処理によって、組成物層中のキラル剤Yの螺旋誘起力を変化させることにより、組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させている。
以下に、工程2―2において冷却処理を施すことによって上記組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させる実施形態を一例として、キラル剤Yの作用機序を説明する。
まず、以下において、例えば、組成物層中に下記特性を有するキラル剤A及びキラル剤Bが含まれている場合の加重平均螺旋誘起力について述べる。
図13に示すように、上記キラル剤Aは、キラル剤Yに該当し、工程1において条件1又は条件2を満たす組成物層を形成するための液晶化合物の配向処理が実施される温度T11、及び工程2−2の冷却処理が実施される温度T12において左方向(−)の螺旋誘起力を有し、より低温領域であるほど左方向(−)への螺旋誘起力を増大させるキラル剤である。また、図13に示すように、上記キラル剤Bは、キラル剤Aとは逆方向である右方向(+)の螺旋誘起力を有し、温度変化により螺旋誘起力が変化しないキラル剤である。ここで、温度T11時の「キラル剤Aの螺旋誘起力(μm-1)×キラル剤Aの濃度(質量%)」と「キラル剤Bの螺旋誘起力(μm-1)×キラル剤Bの濃度(質量%)」は等しいものとする。
組成物層が上記キラル剤A及びキラル剤Bを含む場合、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、キラル剤A及びキラル剤Bの加重平均螺旋誘起力に一致する。この結果として、上記キラル剤Aと上記キラル剤Bとを併用した系においては、図14に示すように、液晶化合物の螺旋を誘起する螺旋誘起力は、より低温領域であるほど、キラル剤A(キラル剤Yに該当)が誘起する螺旋の方向(−)に螺旋誘起力が大きくなると考えられる。
一方で、工程2−2の冷却処理が実施される温度T12においては、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は、液晶化合物をコレステリック配向させることが可能であれば特に制限されないが、10.0μm-1以上が好ましく、10.0〜200.0μm-1がより好ましく、20.0〜200.0μm-1が更に好ましい(図14参照)。
つまり、温度T11においてキラル剤Yはその螺旋誘起力が略ゼロに相殺されているため、液晶化合物を傾斜配向又はハイブリッド配向とすることができる。次いで、工程2−2の冷却処理又は加熱処理(温度T12への温度変化)を契機として、キラル剤Yの螺旋誘起力を増大させて、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力を右方向(+)又は左方向(−)のいずれかの方向に増大させることで、本実施形態のコレステリック液晶層(例えば、コレステリック液晶層10)が得られる。
以下に、工程2の手順について詳述する。なお、以下においては、キラル剤Xを含む液晶組成物を使用する態様と、キラル剤Yを含む液晶組成物を使用する態様とに分けて詳述する。
以下、キラル剤Xを含む液晶組成物を使用した工程2の手順(以下、「工程2X」ともいう。)について説明する。
工程2Xは、下記工程2X−1及び工程2X−2を少なくとも有する。
工程2X−1:キラル剤X及び液晶化合物を含む液晶組成物を用いて、液晶層上に下記条件1又は下記条件2を満たす組成物層を形成する工程
工程2X−2:上記組成物層に対して光照射処理を施すことにより、上記組成物層中の上記液晶化合物をコレステリック配向させてコレステリック液晶層を形成する工程
条件1:上記組成物層中の上記液晶化合物の少なくとも一部が、上記組成物層表面に対して、傾斜配向している
条件2:上記組成物層中の上記液晶化合物のチルト角が厚み方向に沿って連続的に変化するように、上記液晶化合物が配向している
また、液晶化合物が重合性基を有する場合、工程2Xは、後述するように、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。
工程2X−1は、キラル剤X及び液晶化合物を含む液晶組成物(以下、「組成物X」ともいう)。を用いて、液晶層上に上記条件1又は上記条件2を満たす組成物層を形成する工程である。
以下では、組成物Xについて詳述し、その後、工程の手順について詳述する。
組成物Xは、液晶化合物と、光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤Xと、を含む。以下に、各成分について説明する。
上述したとおり、工程2X−1により得られる組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は、組成物層が形成しやすい点で、0.0〜1.9μm-1が好ましく、0.0〜1.5μm-1がより好ましく、0.0〜0.5μm-1が更に好ましく、ゼロが最も好ましい。したがって、キラル剤Xが未光照射処理の状態で上記所定範囲を超える螺旋誘起力を有する場合、組成物Xは、キラル剤Xとは逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤(以下、「キラル剤XA」ともいう。)を含み、工程2X−1の際にはキラル剤Xの螺旋誘起力を略ゼロに相殺させておく(つまり、工程2X−1により得られる組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力を上記所定範囲としておく)ことが好ましい。なお、キラル剤XAは、光照射処理により螺旋誘起力を変化させない化合物であることがより好ましい。
また、液晶組成物がキラル剤としてキラル剤Xを複数種含むときであって、未光照射処理の状態で複数種のキラル剤Xの加重平均螺旋誘起力が上記所定範囲外の螺旋誘起力である場合、「キラル剤Xとは逆方向の螺旋を誘起させる他のキラル剤XA」とは、上記複数種のキラル剤Xの加重平均螺旋誘起力に対して逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤を意図する。
キラル剤Xが一種単独で、未光照射処理の状態で螺旋誘起力を有さず、光照射によって螺旋誘起力を増大させる特性を有する場合、キラル剤XAを併用しなくてもよい。
液晶化合物の種類は、特に制限されない。
一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプ(棒状液晶化合物)と円盤状タイプ(ディスコティック液晶化合物、円盤状液晶化合物)とに分類できる。更に、棒状タイプ及び円盤状タイプには、それぞれ低分子タイプと高分子タイプとがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできる。また、2種以上の液晶化合物を併用してもよい。
Aは、置換基を有していてもよいフェニレン基又は置換基を有していてもよいトランス−1,4−シクロヘキシレン基を示し、Aのうち少なくとも1つは置換基を有していてもよいトランス−1,4−シクロヘキシレン基を示し、
Lは、単結合、又は、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)2OC(=O)−、−C(=O)O(CH2)2−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−CH=N−N=CH−、−CH=CH−、−C≡C−、−NHC(=O)−、−C(=O)NH−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=CH−C(=O)O−、及び、−OC(=O)−CH=CH−からなる群から選択される連結基を示し、
mは3〜12の整数を示し、
Sp1及びSp2は、それぞれ独立に、単結合、又は、炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において1つ又は2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−C(=O)−、−OC(=O)−、又はC(=O)O−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Q1及びQ2は、それぞれ独立に、水素原子、又は、以下の式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、ただしQ1及びQ2のいずれか一方は重合性基を示す;
なお、Aのうち少なくとも1つは置換基を有していてもよいトランス−1,4−シクロヘキシレン基である。
m個のAは、互いに同一でも異なっていてもよい。
Q3及びQ4はそれぞれ独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において1つもしくは2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−C(=O)−、−OC(=O)−、もしくは−C(=O)O−で置換された基、又は式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示す。
L11は単結合、−C(=O)O−、又は、−O(C=O)−を示し、
L12は−C(=O)O−、−OC(=O)−、又は、−CONR2−を示し、
R2は、水素原子、又は、炭素数1から3のアルキル基を示し、
Z11及びZ12はそれぞれ独立に、単結合、−O−、−NH−、−N(CH3)−、−S−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、又は、−C(=O)NR12−を示し、
R12は水素原子又はSp12−Q12を示し、
Sp11及びSp12はそれぞれ独立に、単結合、Q11で置換されていてもよい炭素数1から12の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、又は、Q11で置換されていてもよい炭素数1から12の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において、いずれか1つ以上の−CH2−を−O−、−S−、−NH−、−N(Q11)−、又は、−C(=O)−に置き換えて得られる連結基を示し、
Q11は水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において1つ又は2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−C(=O)−、−OC(=O)−、もしくは−C(=O)O−で置換された基、又は、式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、
Q12は水素原子又は式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、
l11は0〜2の整数を示し、
m11は1又は2の整数を示し、
n11は1〜3の整数を示し、
複数のR11、複数のL11、複数のL12、複数のl11、複数のZ11、複数のSp11、及び、複数のQ11はそれぞれ互いに同じでも異なっていてもよい。
また、式(I−11)で表される液晶化合物は、R11として、Q12が式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択される重合性基である−Z12−Sp12−Q12を少なくとも1つ含む。
また、式(I−11)で表される液晶化合物は、Z11が−C(=O)O−又はC(=O)NR12−、及び、Q11が式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択される重合性基である−Z11−Sp11−Q11であるのが好ましい。また、式(I−11)で表される液晶化合物は、R11として、Z12が−C(=O)O−又はC(=O)NR12−、及び、Q12が式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択される重合性基である−Z12−Sp12−Q12であるのが好ましい。
式(I−11)で表される液晶化合物の好適態様としては、L11が単結合、l11が1(ジシクロヘキシル基)、かつ、Q11が式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択される重合性基である化合物が挙げられる。
式(I−11)で表される液晶化合物の他の好適態様としては、m11が2、l11が0、かつ、2つのR11がいずれも−Z12−Sp12−Q12を表し、Q12が式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択される重合性基である化合物が挙げられる。
上記置換基はいずれもそれぞれ独立に、−CO−X21−Sp23−Q23、アルキル基、及びアルコキシ基からなる群から選択される1から4個の置換基であり、
m21は1又は2の整数を示し、n21は0又は1の整数を示し、
m21が2を示すときn21は0を示し、
m21が2を示すとき2つのZ21は同一であっても異なっていてもよく、
Z21及びZ22の少なくともいずれか一つは置換基を有していてもよいフェニレン基であり、
L21、L22、L23及びL24はそれぞれ独立に、単結合、又は、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)2OC(=O)−、−C(=O)O(CH2)2−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−CH=CH−C(=O)O−、及びOC(=O)−CH=CH−からなる群から選択される連結基を示し、
X21は−O−、−S−、もしくは−N(Sp25−Q25)−を示すか、又は、Q23及びSp23と共に環構造を形成する窒素原子を示し、
r21は1から4の整数を示し、
Sp21、Sp22、Sp23、及びSp25はそれぞれ独立に、単結合、又は、炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において1つ又は2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−C(=O)−、−OC(=O)−、又はC(=O)O−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Q21及びQ22はそれぞれ独立に、式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、
Q23は水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において1つもしくは2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−C(=O)−、−OC(=O)−、もしくは−C(=O)O−で置換された基、式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基、又は、X21がQ23及びSp23と共に環構造を形成する窒素原子である場合において単結合を示し、
Q25は、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において1つもしくは2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−C(=O)−、−OC(=O)−、もしくは−C(=O)O−で置換された基、又は、式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、Sp25が単結合のとき、Q25は水素原子ではない。
n31及びn32はそれぞれ独立に、0〜4の整数を示し、
X31は単結合、−O−、−S−、もしくは−N(Sp34−Q34)−を示すか、又は、Q33及びSp33と共に環構造を形成している窒素原子を示し、
Z31は、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
Z32は、置換基を有していてもよいトランス−1,4−シクロヘキシレン基、又は、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
上記置換基はいずれもそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、及び、−C(=O)−X31−Sp33−Q33からなる群から選択される1から4個の置換基であり、
m31は1又は2の整数を示し、m32は0〜2の整数を示し、
m31及びm32が2を示すとき2つのZ31、Z32は同一であっても異なっていてもよく、
L31及びL32はそれぞれ独立に、単結合、又は、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)2OC(=O)−、−C(=O)O(CH2)2−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−CH=CH−C(=O)O−、及びOC(=O)−CH=CH−からなる群から選択される連結基を示し、
Sp31、Sp32、Sp33及びSp34はそれぞれ独立に、単結合、又は、炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において1つ又は2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−C(=O)−、−OC(=O)−、又はC(=O)O−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Q31及びQ32はそれぞれ独立に、式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、
Q33及びQ34はそれぞれ独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において1つもしくは2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−C(=O)−、−OC(=O)−、もしくは−C(=O)O−で置換された基、又は、式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、Q33はX31及びSp33と共に環構造を形成している場合において、単結合を示してもよく、Sp34が単結合のとき、Q34は水素原子ではない。
式(I−31)で表される液晶化合物として、特に好ましい化合物としては、Z32がフェニレン基である化合物及びm32が0である化合物が挙げられる。
式(II)において、黒丸は、式(I)の他の部分との結合位置を示す。式(II)で表される部分構造は式(I)中の下記式(III)で表される部分構造の一部として含まれていればよい。
Q3及びQ4はそれぞれ独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において1つもしくは2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−NH−、−N(CH3)−、−C(=O)−、−OC(=O)−もしくは−C(=O)O−で置換された基、又は、式(Q−1)〜式(Q−5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示す。
L1、L2及びL3は単結合、又は、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)2OC(=O)−、−C(=O)O(CH2)2−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−CH=CH−C(=O)O−、及び、−OC(=O)−CH=CH−からなる群から選択される連結基を示し、
n1及びn2はそれぞれ独立に、0から9の整数を示し、かつn1+n2は9以下である。
Q1、Q2、Sp1、及び、Sp2の定義は、上記式(I)中の各基の定義と同義である。X3、Sp3、Q3、R1、及び、R2の定義は、上記式(II)中の各基の定義と同義である。
Z1は、−C(=O)−、−O−C(=O)−又は単結合を表し;
Z2は、−C(=O)−又はC(=O)−CH=CH−を表し;
R1は、水素原子又はメチル基を表し;
R2は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、ビニル基、ホルミル基、ニトロ基、シアノ基、アセチル基、アセトキシ基、N−アセチルアミド基、アクリロイルアミノ基、N,N−ジメチルアミノ基、マレイミド基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、アリルオキシカルバモイル基、アルキル基の炭素数が1〜4であるN−アルキルオキシカルバモイル基、N−(2−メタクリロイルオキシエチル)カルバモイルオキシ基、N−(2−アクリロイルオキシエチル)カルバモイルオキシ基、又は、以下の式(IV−2)で表される構造を表し;
L1、L2、L3及びL4は、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜4のアシル基、ハロゲン原子又は水素原子を表し、L1、L2、L3及びL4のうち少なくとも1つは水素原子以外の基を表す。
式(IV−2)中、Pはアクリル基、メタクリル基又は水素原子を表し、Z5は単結合、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−C(=O)NR1−(R1は水素原子又はメチル基を表す)、−NR1C(=O)−、−C(=O)S−、又は、−SC(=O)−を表し、Tは1,4−フェニレンを表し、Spは置換基を有していてもよい炭素数1〜12の2価の脂肪族基を表し、脂肪族基中の1つのCH2又は隣接していない2以上のCH2は、−O−、−S−、−OC(=O)−、−C(=O)O−又はOC(=O)O−で置換されていてもよい。
式(V)
式(V)中、n1は3〜6の整数を表し;
R11は水素原子又はメチル基を表し;
Z12は、−C(=O)−又はC(=O)−CH=CH−を表し;
R12は、水素原子、炭素数1〜4の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、又は、以下の式(IV−3)で表される構造を表す。
−Z51−T−Sp−P 式(IV−3)
式(IV−3)中、Pはアクリル基又はメタクリル基を表し;
Z51は、−C(=O)O−、又は、−OC(=O)−を表し;Tは1,4−フェニレンを表し;
Spは置換基を有していてもよい炭素数2〜6の2価の脂肪族基を表す。この脂肪族基中の1つのCH2又は隣接していない2以上のCH2は、−O−、−OC(=O)−、−C(=O)O−又はOC(=O)O−で置換されていてもよい。
上記Z12は、−C(=O)−又はC(=O)−CH=CH−を表し、−C(=O)−を表すことが好ましい。
上記R12は、水素原子、炭素数1〜4の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、又は、上記式(IV−3)で表される基を表し、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、又は、上記式(IV−3)で表される基を表すことが好ましく、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、又は、上記式(IV−3)で表される構造を表すことがより好ましい。
式(VI)中、Z3は、−C(=O)−又はCH=CH−C(=O)−を表し;
Z4は、−C(=O)−又はC(=O)−CH=CH−を表し;
R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜4の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、置換基を有していてもよい芳香環、シクロヘキシル基、ビニル基、ホルミル基、ニトロ基、シアノ基、アセチル基、アセトキシ基、アクリロイルアミノ基、N,N−ジメチルアミノ基、マレイミド基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、アリルオキシカルバモイル基、アルキル基の炭素数が1〜4であるN−アルキルオキシカルバモイル基、N−(2−メタクリロイルオキシエチル)カルバモイルオキシ基、N−(2−アクリロイルオキシエチル)カルバモイルオキシ基、又は、以下の式(VI−2)で表される構造を表し;
L5、L6、L7及びL8は、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜4のアシル基、ハロゲン原子、又は、水素原子を表し、L5、L6、L7及びL8のうち少なくとも1つは水素原子以外の基を表す。
式(VI−2)中、Pはアクリル基、メタクリル基又は水素原子を表し、Z5は−C(=O)O−、−OC(=O)−、−C(=O)NR1−(R1は水素原子又はメチル基を表す)、−NR1C(=O)−、−C(=O)S−、又はSC(=O)−を表し、Tは1,4−フェニレンを表し、Spは置換基を有していてもよい炭素数1〜12の2価の脂肪族基を表す。ただし、この脂肪族基中の1つのCH2又は隣接していない2以上のCH2は、−O−、−S−、−OC(=O)−、−C(=O)O−又はOC(=O)O−で置換されていてもよい。
式(VII)
Z14は、−C(=O)−又はCH=CH−C(=O)−を表し;
R13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜4の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、又は上記式(IV−3)で表される構造を表す。
R13及びR14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜4の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、又は、上記式(IV−3)で表される構造を表し、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、又は、上記式(IV−3)で表される構造を表すことが好ましく、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、又は、上記式(IV−3)で表される構造を表すことがより好ましい。
Z5は、−C(=O)−、−OC(=O)−又は単結合を表し;
Z6は、−C(=O)−、−C(=O)O−又は単結合を表し;
R5及びR6は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し;
L9、L10、L11及びL12は、それぞれ独立して、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数2〜5のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜4のアシル基、ハロゲン原子又は水素原子を表し、L9、L10、L11及びL12のうち少なくとも1つは水素原子以外の基を表す。
式(IX)
R15及びR16は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表す。
式(IX)中、R15及びR16は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基を表し、上記R15及びR16が水素原子を表すことが好ましい。
なお、上記条件1及び上記条件2を満たす組成物層を得る上では、界面におけるプレチルト角が大きい液晶化合物を使用することが好ましい。
キラル剤Xは、液晶化合物の螺旋を誘起する化合物であり、光照射により螺旋誘起力(HTP)が変化するキラル剤であれば特に制限されない。
また、キラル剤Xは、液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤Xは、一般に不斉炭素原子を含む。ただし、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物を、キラル剤Xとして用いることもできる。キラル剤Xは、重合性基を有していてもよい。
光照射によって構造変化する光反応部位の例としては、フォトクロミック化合物(内田欣吾、入江正浩、化学工業、vol.64、640p,1999、内田欣吾、入江正浩、ファインケミカル、vol.28(9)、15p,1999)等が挙げられる。また、上記構造変化とは、光反応部位への光照射により生ずる、分解、付加反応、異性化、及び2量化反応等を意味し、上記構造変化は不可逆的であってもよい。また、キラル部位としては、例えば、野平博之、化学総説、No.22液晶の化学、73p:1994に記載の不斉炭素等が相当する。
また、キラル剤Xは、光照射前後の螺旋誘起力差が大きいという点で、イソソルビド系光学活性化合物、イソマンニド系光学化合物、又はビナフトール系光学活性化合物が好ましい。つまり、キラル剤Xは、上述したキラル部位として、イソソルビド骨格、イソマンニド骨格、又はビナフトール骨格を有していることが好ましい。キラル剤Xとしては、なかでも、光照射前後の螺旋誘起力差がより大きいという点で、イソソルビド系光学活性化合物又はビナフトール系光学活性化合物がより好ましく、イソソルビド系光学活性化合物が更に好ましい。
組成物Xには、液晶化合物、キラル剤X以外の他の成分が含まれていてもよい。
キラル剤XAとしては、液晶化合物の螺旋を誘起する化合物であり、光照射により螺旋誘起力(HTP)が変化しないキラル剤が好ましい。
また、キラル剤XAは、液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤XAは、一般に不斉炭素原子を含む。ただし、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物を、キラル剤XAとして用いることもできる。キラル剤XAは、重合性基を有していてもよい。
キラル剤XAとしては、公知のキラル剤を使用できる。
液晶組成物が、キラル剤Xを1種単独で含み、キラル剤Xが未光照射処理の状態で所定範囲(例えば、0.0〜1.9μm-1)を超える螺旋誘起力を有する場合、キラル剤XAは、上述したキラル剤Xと逆向きの螺旋を誘起するキラル剤であることが好ましい。つまり、例えば、キラル剤Xにより誘起する螺旋が右方向の場合には、キラル剤XAにより誘起する螺旋は左方向となる。
また、液晶組成物がキラル剤としてキラル剤Xを複数種含むときであって、未光照射処理の状態でその加重平均螺旋誘起力が上記所定範囲を超える場合、キラル剤XAは、上記加重平均螺旋誘起力に対して逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤であることが好ましい。
組成物Xは、重合開始剤を含んでいてもよい。特に、液晶化合物が重合性基を有する場合、組成物Xが重合開始剤を含むことが好ましい。
重合開始剤としては、液晶層中に含み得る重合開始剤と同様のものが挙げられる。なお、液晶層中に含み得る重合開始剤については上述の通りである。
組成物X中での重合開始剤の含有量(重合開始剤が複数種含まれる場合にはその合計量)は特に制限されないが、液晶化合物全質量に対して、0.1〜20質量%が好ましく、1.0〜8.0質量%がより好ましい。
組成物Xは、組成物層の傾斜配向面102a側表面及び/又は傾斜配向面102aとは反対側の表面に偏在し得る界面活性剤を含んでいてもよい。
組成物Xに配向制御剤が界面活性剤を含む場合、上記条件1又は上記条件2を満たす組成物層が得られやすくなり、また、安定的又は迅速なコレステリック液晶相の形成が可能となる。
界面活性剤としては、液晶層中に含み得る界面活性剤と同様のものが挙げられる。なお、液晶層中に含み得る界面活性剤については上述の通りである。
組成物Xは、なかでも、工程2X−1において形成される組成物層中、傾斜配向面102a側表面において液晶化合物14の分子軸L1の傾斜配向面102a面に対する傾斜角(図10参照)を制御し得る界面活性剤(例えば、オニウム塩化合物(特開2012−208397号明細書記載))、及び、傾斜配向面102a側とは反対側の表面において上記液晶化合物14の分子軸L1の傾斜配向面102a面に対する傾斜角(図10参照)を制御し得る界面活性剤(例えば、パーフルオロアルキル基を側鎖に有する高分子等)を含むことが好ましい。また、組成物Xが上述の界面活性剤を含む場合、得られるコレステリック液晶層はヘイズが小さいという利点も有する。
組成物X中での界面活性剤の含有量(界面活性剤が複数種含まれる場合にはその合計量)は特に制限されないが、液晶化合物全質量に対して、0.01〜10質量%が好ましく、0.01〜5.0質量%がより好ましく、0.01〜2.0質量%が更に好ましい。
組成物Xは、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、液晶層中に含み得る溶媒と同様のものが挙げられる。なお、液晶層中に含み得る溶媒については上述の通りである。
組成物Xは、1種又は2種類以上の酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤、安定剤、可塑剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、消泡剤、レべリング剤、増粘剤、難燃剤、界面活性物質、分散剤、並びに、染料及び顔料等の色材、等の他の添加剤を含んでいてもよい。
組成物X中の全固形分の80質量%以上を、複数の重合性基を有する化合物とすることにより、コレステリック液晶相の構造を強固に固定して耐久性を付与できる等の点で好ましい。
なお、複数の重合性基を有する化合物とは、1分子内に2つ以上の固定化可能な基を有する化合物である。本発明において、組成物Xが含む多官能性化合物は、液晶性を有するものでも、液晶性を有さないものでもよい。
工程2X−1は、下記工程2X−1−1と、下記工程2X−1−2と、を有することが好ましい。
工程2X−1−1:組成物Xと上記液晶層とを接触させて、上記液晶層上に塗膜を形成する工程
工程2X−1−2:上記塗膜を加熱することによって、上記条件1又は上記条件2を満たす組成物層を形成する工程
工程2X−1−1では、まず、上述した組成物Xを液晶層上に塗布する。塗布方法は特に制限されず、例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、及び、ダイコーティング法等が挙げられる。なお、組成物Xの塗布に先立ち、上記液晶層に公知のラビング処理を施してもよい。
なお、必要に応じて、組成物Xの塗布後に、上記液晶層上に塗布された塗膜を乾燥する処理を実施してもよい。乾燥処理を実施することにより、塗膜から溶媒を除去できる。
組成物Xの液晶相転移温度は、製造適性の面から10〜250℃の範囲内が好ましく、10〜150℃の範囲内がより好ましい。
好ましい加熱条件としては、40〜100℃(好ましくは、60〜100℃)で0.5〜5分間(好ましくは、0.5〜2分間)にわたって組成物層を加熱することが好ましい。
組成物層を加熱する際には、液晶化合物が等方相(Iso)となる温度まで加熱しないことが好ましい。液晶化合物が等方相となる温度以上に組成物層を加熱してしまうと、傾斜配向した液晶相又はハイブリッド配向した液晶相の欠陥が増加してしまい、好ましくない。
なお、液晶化合物を傾斜配向又はハイブリッド配向させるためには、界面にプレチルト角度を与えることが有効であり、具体的には、下記の方法が挙げられる。
(1)組成物X中に、空気界面及び/又は液晶層界面に偏在して、液晶化合物の配向を制御する配向制御剤を添加する。
(2)組成物X中に、液晶化合物として、界面におけるプレチルト各が大きい液晶性化合物を添加する。
工程2X−2は、工程2X−1により得られた組成物層に対して光照射処理を施すことにより、キラル剤Xの螺旋誘起力を変化させ、組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させてコレステリック液晶層を形成する工程である。
なお、光照射領域を複数のドメインに分割し、各ドメイン毎に照射光量を調整することにより、更に螺旋ピッチが異なる領域(選択反射波長が異なる領域)を形成できる。
また、光照射時における組成物層の温度は、例えば、0〜100℃であり、10〜60℃が好ましい。
なお、液晶化合物が重合性基を有する場合、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。組成物層に対して硬化処理を実施する手順としては、以下に示す(1)及び(2)が挙げられる。
(1)工程2X−2の後に、コレステリック配向状態を固定化する硬化処理を施し、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層を形成する工程3Xを更に有する。
なお、ここで、コレステリック液晶相を「固定化した」状態は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持された状態が最も典型的、且つ、好ましい態様である。それだけには制限されず、具体的には、通常0〜50℃、より過酷な条件下では−30〜70℃の温度範囲において、層に流動性が無く、また、外場もしくは外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定化された配向形態を安定に保ち続けることができる状態を意味するものとする。本発明では、後述するように、紫外線照射によって進行する硬化反応により、コレステリック液晶相の配向状態を固定することが好ましい。
なお、コレステリック液晶相を固定してなる層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、最終的に層中の組成物がもはや液晶性を示す必要はない。
紫外線照射には、紫外線ランプ等の光源が利用される。
紫外線の照射エネルギー量は特に制限されないが、一般的には、100〜800mJ/cm2程度が好ましい。なお、紫外線を照射する時間は特に制限されないが、得られる層の充分な強度及び生産性の双方の観点から適宜決定すればよい。
以下、キラル剤Yを含む液晶組成物を使用したコレステリック液晶層の製造方法(以下、「工程2Y」ともいう。)について説明する。
工程2Y−1:キラル剤Y及び液晶化合物を含む液晶組成物を用いて、上記液晶層上に下記条件1又は下記条件2を満たす組成物層を形成する工程
工程2Y−2:上記組成物層に対して冷却処理又は加熱処理を施すことにより、上記組成物層中の上記液晶化合物をコレステリック配向させてコレステリック液晶層を形成する工程
条件1:上記組成物層中の上記液晶化合物少なくとも一部が、上記組成物層表面に対して、傾斜配向している
条件2:上記組成物層中の上記液晶化合物のチルト角が厚み方向に沿って連続的に変化するように、上記液晶化合物が配向している
また、液晶化合物が重合性基を有する場合、工程2Yは、後述するように、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。
≪工程2Y−1≫
工程2Y−1は、キラル剤Y及び液晶化合物を含む液晶組成物(以下、「組成物Y」ともいう)。を用いて、液晶層上に上記条件1又は上記条件2を満たす組成物層を形成する工程である。
工程2Y−1は、組成物Xの代わりに組成物Yを使用する点以外は、工程手順はいずれも上述した工程2X−1と同様であり、説明を省略する。
組成物Yは、液晶化合物と、温度変化により螺旋誘起力が変化するキラル剤Yと、を含む。以下に、各成分について説明する。
なお、上述したとおり、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値は、工程2Y−1における上記条件1又は上記条件2を満たす組成物層を形成するための液晶化合物の配向処理が実施される温度T11においては、組成物層が形成しやすい点で、例えば、0.0〜1.9μm-1であり、0.0〜1.5μm-1が好ましく、0.0〜0.5μm-1が更に好ましく、ゼロが特に好ましい。したがって、キラル剤Yが上記温度T11において上記所定範囲を超える螺旋誘起力を有する場合、組成物Yは、上記温度T11においてキラル剤Yとは逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤(以下、「キラル剤YA」ともいう。)を含み、工程2Y−1の際においてキラル剤Yの螺旋誘起力を略ゼロに相殺させておく(つまり、組成物層中のキラル剤の加重平均螺旋誘起力を上記所定範囲としておく)ことが好ましい。なお、キラル剤YAは温度変化により螺旋誘起力を変化させないことが好ましい。
また、液晶組成物がキラル剤としてキラル剤Yを複数種含むときであって、上記温度T11において複数種のキラル剤Yの加重平均螺旋誘起力が上記所定範囲外の螺旋誘起力である場合、「キラル剤Yとは逆方向の螺旋を誘起させる他のキラル剤YA」とは、上記複数種のキラル剤Yの加重平均螺旋誘起力に対して逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤を意図する。
キラル剤Yが一種単独で、上記温度T11において螺旋誘起力を有さず、温度変化により螺旋誘起力を増大させる特性を有する場合、キラル剤YAを併用しなくてもよい。
キラル剤Yは、液晶化合物の螺旋を誘起する化合物であり、冷却又は加熱により螺旋誘起力が大きくなるキラル剤であれば特に制限されない。なお、ここでいう「冷却又は加熱」とは、工程2Y−1において実施される冷却処理又は加熱処理を意味する。また、冷却又は加熱の温度の上限は、通常±150℃程度である(言い換えると、±150℃以内の冷却又は加熱により螺旋誘起力が大きくなるキラル剤が好ましい)。なかでも、冷却により螺旋誘起力が大きくなるキラル剤が好ましい。
キラル剤Yは、なかでも、温度変化後の螺旋誘起力差が大きいという点で、イソソルビド系光学活性化合物、イソマンニド系光学活性化合物又はビナフトール系光学活性化合物が好ましく、ビナフトール系光学活性化合物がより好ましい。
なお、上記キラル剤Yの使用量は、より少ないことが液晶性に影響を及ぼさない傾向があるため好まれる。従って、上記キラル剤Yとしては、少量でも所望の螺旋ピッチの捩れ配向を達成可能なように、強い捩り力のある化合物が好ましい。
キラル剤YAとしては、液晶化合物の螺旋を誘起する化合物であり、温度変化により螺旋誘起力(HTP)が変化しないことが好ましい。
また、キラル剤YAは、液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤XAは、一般に不斉炭素原子を含む。ただし、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物を、キラル剤YAとして用いることもできる。キラル剤YAは、重合性基を有していてもよい。
キラル剤YAとしては、公知のキラル剤を使用できる。
液晶組成物が、キラル剤Yを1種単独で含み、キラル剤Yが上記温度T11において所定範囲(例えば、0.0〜1.9μm-1)を超える螺旋誘起力を有する場合、キラル剤YAは、上述したキラル剤Yと逆向きの螺旋を誘起するキラル剤であることが好ましい。つまり、例えば、キラル剤Yにより誘起する螺旋が右方向の場合には、キラル剤YAにより誘起する螺旋は左方向となる。
また、液晶組成物がキラル剤としてキラル剤Yを複数種含むときであって、上記温度T11において複数種のキラル剤Yの加重平均螺旋誘起力が上記所定範囲を超える場合、キラル剤YAは、上記加重平均螺旋誘起力に対して逆方向の螺旋を誘起させるキラル剤であることが好ましい。
工程2Y−2は、工程2Y−1により得られた組成物層に対して冷却処理又は加熱処理を施すことにより、キラル剤Yの螺旋誘起力を変化させ、組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させてコレステリック液晶層を形成する工程である。本工程では、なかでも、組成物層を冷却するのが好ましい。
なお、上記冷却処理は、言い換えると、冷却前の工程1に得られた上記条件1又は上記条件2を満たす組成物層の温度をT℃とする場合、T−30℃以下となるように、組成物層を冷却することを意図する(つまり、図13に示す態様の場合、T12≦T11−30℃となる)。
上記冷却の方法は特に制限されず、組成物層が配置された液晶層を所定の温度の雰囲気中に静置する方法が挙げられる。
具体的には、冷却処理における冷却速度は、その最大値が毎秒1℃以上であるのが好ましく、毎秒2℃以上であるのがより好ましく、毎秒3℃以上であるのが更に好ましい。なお、冷却速度の上限は、特に制限されないが、毎秒10℃以下の場合が多い。
なお、液晶化合物が重合性基を有する場合、組成物層に対して硬化処理を実施することが好ましい。組成物層に対して硬化処理を実施する手順としては、製造方法2Xにて述べた方法と同様であり、好適態様も同じである。
具体的には、まず、基板上にラビング配向膜を形成する。その際、ラビング方向は領域A4の配列軸D4の方向と一致させる。
次に、ラビング配向膜上に光配向材料を塗布し塗布層を形成する。次に、領域A4に相当する領域をマスキングして塗布層の領域A3に相当する領域に偏光または非偏光を照射する。光が照射された領域の配向方向は、領域A3の配列軸D3の方向と一致させる。
ラビング配向膜および光配向膜はそれぞれ公知の材料および方法によって作製できる。
これにより、配向方向の異なるラビング配向膜と光配向膜とを形成できる。
その後、上述した工程1−1および工程1−2を実施することで、円盤状液晶化合物を含む組成物を用いて液晶層を形成し、上述した工程2を実施すると、領域によって配列軸の方向が異なるコレステリック液晶層を形成することができる。
本発明のコレステリック液晶層の上に、液晶化合物を含む組成物層を形成すると、組成物層中の液晶化合物が、コレステリック液晶層中の液晶組成物の傾斜配向に倣って傾斜配向する。そのため、コレステリック液晶層上に形成された組成物層中の液晶化合物をコレステリック配向させる処理を実施して、コレステリック液晶層を形成することで、コレステリック液晶層の上に、本発明のコレステリック液晶層を形成することができる。
以下に、本発明の積層体について説明する。
本発明の積層体は、円盤状液晶化合物を用いて形成された液晶層と、上記液晶層上に接するように配置された上述したコレステリック液晶層と、を含む。
図15に、本実施形態の積層体の断面模式図を示す。
図15に示す積層体50は、円盤状液晶化合物18を用いて形成された液晶層102と、液晶層102上に接するように配置されたコレステリック液晶層10とを含む。
液晶層102は、コレステリック液晶層10と接する側の表面において、円盤状液晶化合物18の分子軸L5が、液晶層102の表面(コレステリック液晶層10の主面11及び主面12(X−Y面)にも相当する。)に対して傾斜している傾斜配向面102aを有する。つまり、傾斜配向面102aにおいて、円盤状液晶化合物18は、その分子軸L5が液晶層102の表面に対して傾斜するように配向している。
上記液晶層102の上記傾斜配向面102aにおいては、上記液晶層102の表面に対する円盤状液晶化合物18の平均傾斜角度θ4(上記液晶層102の表面と円盤状液晶化合物18のなす角度θ5の角度の平均値)が、例えば、20〜90°であることが好ましく、20〜80°であることがより好ましく、30〜80°であることが更に好ましく、30〜65°であることが特に好ましい。
上記液晶層102の上記傾斜配向面102aにおける、液晶層102の表面に対する円盤状液晶化合物18の平均傾斜角度θ5は、液晶層断面を偏光顕微鏡観察することにより測定できる。なお、上記平均傾斜角度は、液晶層断面の偏光顕微鏡観察において、円盤状液晶化合物18の分子軸L5と液晶層102の表面とのなす角度を任意の5か所以上で測定して、それらを算術平均した値である。
また、上記液晶層102の上記傾斜配向面102aは、方位角規制力が、例えば、0.00030J/m2以下であり、0.00020J/m2未満であることが好ましく、0.00010J/m2以下がより好ましく、0.00005J/m2以下がより好ましい。なお、下限は特に制限されないが、例えば、0.00000J/m2以上である。
上記液晶層102の上記傾斜配向面102aにおける方位角規制力は、J. Appl. Phys. 1992, 33, L1242に記載の方法により測定できる。
なお、図15においてコレステリック液晶層の螺旋軸と円盤状液晶化合物の分子軸とは逆方向に傾斜しているように記載されているが、この傾斜方向は一致していてもよい。
また、積層体50において、円盤状液晶化合物18は、その配向状態が層中において保持されていれば十分であり、最終的に層中の組成物がもはや液晶性を示す必要はない。
積層した2層以上のコレステリック液晶のうちの2層のコレステリック液晶層は、コレステリック液晶相由来の螺旋軸の旋回方向(センス)が同じであっても逆であってもよい。
2層のコレステリック液晶層の螺旋軸の旋回方向が同じの場合には、2層のコレステリック液晶層の主面に垂直な断面においてSEMにより観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部(明暗線)の傾斜方向は、同じである。
明暗線の傾斜方向が同じ方向のコレステリック液晶層を積層することで、一方向からのみ色および/または像を検出できる。また、選択反射波長が異なるコレステリック液晶層を積層することで積層体としての反射波長帯域を広げることができる。
明暗線の傾斜方向が逆方向のコレステリック液晶層を積層することで、二方向から色および/または像を検出できる。
例えば、コレステリック液晶層を透過する波長の光の少なくとも一部を吸収する吸収層(光吸収層)を有していてもよい。
吸収層を有することで、コレステリック液晶層で反射される反射光の視認性を向上できる。
例えば、吸収する光が可視光の場合には、吸収層として、有色(特に黒色)の樹脂材料、紙、無機材料等を用いることができる。
上述した本発明のコレステリック液晶層、及び、コレステリック液晶層を有する積層体は、物品の真偽を判定するための偽造防止媒体として利用可能である。
偽造防止媒体としては、1つのコレステリック液晶層を有するものであってもよいし、複数のコレステリック液晶層を有するものであってもよい。複数のコレステリック液晶層を有する場合には、複数のコレステリック液晶層は、厚み方向に積層されていてもよいし、面方向に配列されていてもよい。
また、複数のコレステリック液晶層を有する場合には、異なる種類の(すなわち、選択反射波長、入射光の方向と反射光の方向との角度、センス、の少なくとも1つが異なる)コレステリック液晶層を有する構成としてもよい。あるいは、同じ種類のコレステリック液晶層を有し、配列軸の方向、すなわち、光を反射する方向を変えて積層または配列する構成としてもよい。
また、偽造防止媒体としては、コレステリック液晶層を任意の形状に切り抜いて用いてもよい。さらに、複数のコレステリック液晶層を互いに異なる形状に切り抜いて、面方向に配列した構成としてもよい。
以下、上記偽造防止媒体を用いて物品の真偽を判定する判定方法を説明することで、本発明のコレステリック液晶層を偽造防止媒体として用いる場合の作用について説明する。
本発明の判定方法は、上記偽造防止媒体を用いて物品の真偽を判定する判定方法であって、偽造防止媒体に対して少なくとも1つの方向から反射光および/または透過光を検出することで物品の真偽を判定する判定方法である。
前述のとおり、偽造防止媒体が有する本発明のコレステリック液晶層は、主面に垂直な断面においてSEMにて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、コレステリック液晶層の主面に対して傾斜している構成を有するので、入射した光を入射した方向とは異なる方向に反射する。
したがって、本発明のコレステリック液晶層を有する偽造防止媒体では、コレステリック液晶層で反射された光の波長、および、センス、円偏光度に加えて、反射光の角度(あるいは、ある角度における反射光の波長、光量)をパラメータとして物品の真偽を判定することが可能である。すなわち、偽造防止媒体にブロードな光を当てて、所定の角度から反射光の波長、センスおよび光量を検出して、その波長、センスおよび光量が正しければ(所定の範囲内であれば)真と判定し、いずれかが異なっていれば偽と判定する。あるいは、所定の波長、センスの光を当てて、所定の角度から反射光の光量を検出して、真偽を判定することもできる。あるいは、複数の角度から反射光の波長、センスおよび光量を検出して、最も光量が大きくなる角度をパラメータとしてもよい。
また、偽造防止媒体からの反射光、および、透過光の両方を検出して、上述したパラメータに基づいて物品の真偽を判定してもよい。
具体的には、所定の角度となる面内の複数個所において、反射光の波長、センスおよび光量を検出し、各測定点に対応するコレステリック液晶層に基づいて、上記パラメータの真偽を判定して物品の真偽を判定することができる。
前述のとおり、コレステリック液晶層からの反射光および選択反射波長における透過光は、円偏光であるので、円偏光フィルターの有無、あるいは、円偏光フィルターの種類の違いによって検出結果(光量)が変化する。
以下において、まず、実施例及び比較例において使用する各種成分について説明する。
(化合物CD−1の合成)
以下の合成手順に従い、一般的な手法にて化合物CD−1を合成した。
なお、化合物CD−1は、螺旋方向は左であり、温度変化又は光照射により螺旋誘起力が変化しないキラル剤である。
特開2002−338575号公報に準じて、下記化合物CD−2を合成して使用した。なお、化合物CD−2は、螺旋方向は右であり、光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤である(キラル剤Xに該当する)。
特開2002−338575号公報に準じて、下記化合物CD−2Aを合成して使用した。なお、化合物CD−2Aは、螺旋方向は右であり、光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤である(キラル剤Xに該当する)。
(円盤状液晶化合物D−1)
円盤状液晶化合物として、特開2007−131765号公報に記載の下記円盤状液晶化合物D−1を使用した。
(界面活性剤S−1)
界面活性剤としては、界面活性剤S−1及び界面活性剤S−2を使用した。
界面活性剤S−1は、特許第5774518号公報に記載された化合物であり、下記構造を有する。また、界面活性剤S−2は、後述する合成方法により合成したものを使用した。
FAAC−6(ユニマテック社製)2.5g、及びアクリル酸(和光純薬製)2.5gを通常のラジカル重合手法にて重合し、界面活性剤S−2を得た。
<工程1:液晶層1の作製>
(試料溶液の調製)
下記組成の試料溶液を調製した。
・化合物D−1 100質量部
・開始剤Irg−907(BASF製) 3.0質量部
・溶剤(MEK(メチルエチルケトン)/シクロヘキサノン=90/10(質量比))
溶質濃度が30質量%となる量
次に、ポリイミドSE−130(日産化学製)を塗布したガラス基板にラビング処理することにより、配向膜付き基板を作製した。この配向膜のラビング処理面に、30μLの上記試料溶液を回転数1000rpm、10秒間の条件でスピンコートし、120℃で1分間熟成した。続いて、30℃、窒素雰囲気下で500mJ/cm2の照射量でUV(紫外線)を照射することにより上記塗膜を硬化し、液晶層1を得た。
得られた液晶層1について、J. Appl. Phys. 1992, 33, L1242に記載の方法により、方位角規制力を求めた。
なお、液晶層1の方位角規制力の測定には、測定用液晶化合物として、ZLI−5080(Merck社製)を使用し、測定用キラル剤として、S−811(Merck社製)をそれぞれ使用した。
(試料溶液の調製)
下記組成の試料溶液を調製した。
・下記構造で表される液晶性化合物LC−1 100質量部
・化合物S−1 0.1質量部
・化合物CD−1 5.5質量部
・化合物CD−2 5.5質量部
・開始剤Irg−907(BASF製) 2.0質量部
・溶剤(MEK(メチルエチルケトン)/シクロヘキサノン=90/10(質量比))
溶質濃度が30質量%となる量
上記試料溶液の溶剤を留去した後、螺旋ピッチをくさび法(液晶便覧、丸善、p196〜197)にて測定し、上記式(1A)より螺旋誘起力を算出した。
なお、上述の方法により算出された螺旋誘起力は、上述した式(1C)より得られる加重平均螺旋誘起力とも一致する。
次に、液晶層1上に、40μLの上記試料溶液を回転数1500rpm、10秒間の条件でスピンコートして組成物層を形成した後、上記組成物層を90℃で1分間熟成した。続いて、熟成後の上記組成物層に対して、30℃にて光源(UVP社製、2UV・トランスイルミネーター)より365nm光を2mW/cm2の照射強度で60秒間紫外線を照射した。続いて、30℃、窒素雰囲気下で500mJ/cm2の照射量でUV(紫外線)を照射して液晶化合物の重合反応を実施することにより、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層1を得た。
上記の工程により、液晶層1と、液晶層1の上に配置されたコレステリック液晶層1とを有する積層体1を作製した。
コレステリック液晶層1の断面SEM観察(断面SEM写真)によって、コレステリック液晶相に由来する明部及び暗部の配列方向が、コレステリック液晶層1の両主面(液晶層1との界面側表面、及び空気界面側表面)に対して一方向に傾斜していることを確認した。
更に、コレステリック液晶層1の両主面において、それぞれ、コレステリック液晶相に由来する暗部がなす線とコレステリック液晶層の主面とのなす平均傾斜角度を測定し、その差を算出した(表中の「両主面における明暗線の平均傾斜角の差[°]欄参照。)。つまり、コレステリック液晶層1の空気側の暗部がなす線とコレステリック液晶層1の空気側表面とのなす平均傾斜角度、及びコレステリック液晶層1の液晶層1側の暗部がなす線とコレステリック液晶層1の液晶層1側表面とのなす平均傾斜角度を各々測定し、その差を算出した。結果を表1に示す。
コレステリック液晶層1をミクロトームで割断し、断面の偏光顕微鏡観察によって、液晶層1中のコレステリック液晶層1と接する側の表面に存在する円盤状液晶化合物の平均チルト角、及びコレステリック液晶層1中の液晶化合物の平均チルト角を各々測定した。結果を表1に示す。
なお、液晶層1において、コレステリック液晶層1と接する側の表面に存在する円盤状液晶化合物は、液晶層1のコレステリック液晶層1側の表面に対して40°傾斜していた。また、コレステリック液晶層1中の液晶化合物は、コレステリック液晶層1の主面に対して20°傾斜していた。
積層体1からコレステリック液晶層1のみを剥離し、反射偏光顕微鏡観察によって、表面の分子軸パターンを観察した。コレステリック液晶層1の両主面のいずれから観察した場合においても、分子軸の配列に由来する周期的な明暗線が観察された。更に、反射偏光顕微鏡観察においてポラライザを回転させることで、明暗線が連続的に移動することから、面内の一方向に沿って分子軸が連続的に回転していることを確認した。以下の指標で分子軸の配列を評価した。結果を表1に示す。
「B」:両主面の一方においてのみ面内の一方向に沿って分子軸が連続的に回転している。
「C」:両主面において、面内の一方向に沿って分子軸が連続的に回転していない。
反射偏光顕微鏡観察における明暗線の間隔は、液晶分子の分子軸が180°回転するまでの周期Λに相当する。この周期Λを、コレステリック液晶層の両主面についてそれぞれ10点測定し、変動係数を算出した。結果を表1に示す。
≪反射異方性の確認≫
透過率測定より、コレステリック液晶層1の中心反射波長は550nmであることが分かった。コレステリック液晶層1の法線方向から550nm光を入射した結果、斜めの一方向への反射強度が強いことから、反射面がコレステリック液晶層1の主面に対して傾斜しており(つまり、コレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、コレステリック液晶層1の主面に対して傾斜しており)、反射異方性を有することを確認した。
また、コレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向は、上記液晶層1中のコレステリック液晶層1と接する側の表面に存在する円盤状液晶化合物の分子軸の方向と略平行であり、且つコレステリック液晶層中の棒状液晶化合物の分子軸の方向と略直交していた。
ヘーズメーターNDH−4000(日本電色製)を用いて、コレステリック液晶層1のヘイズ値を測定した。
次いで、以下の指標により、反射異方性及びヘイズの評価を実施した。結果を表1に示す。
「A」:反射異方性があり、ヘイズが2.0未満である。
「B」:反射異方性があり、ヘイズが2.0以上2.5未満である。
「C」:反射異方性があり、ヘイズが2.5以上3.0未満である。
「D」:反射異方性があり、ヘイズが3.0以上である。
「E」:反射異方性がない。
コレステリック液晶層1の法線方向に最も強く反射光が出射されるように、入射角を設定し、その時の反射光の円偏光度を測定した。具体的には、自動絶対反射率測定システム(日本分光製)用い、検出器前に右円偏光板と左円偏光板をそれぞれ置いた状態で反射率を測定して円偏光度を算出した。結果を表1に示す。
「A」:円偏光度が99%以上である。
「B」:円偏光度が97%以上99%未満である。
「C」:円偏光度が97%未満である。
「D」:コレステリック液晶層1が反射異方性を有しておらず、法線方向への反射光を測定できない。
表1に示すように、液晶層1の作製に用いる試料溶液中に界面活性剤を加えた以外は、実施例1と同様の方法により、コレステリック液晶層2〜5(実施例2〜5)を有する積層体2〜5を各々作製し、その評価を実施した。
作製した液晶層1の表面にラビング処理を施した以外は、実施例1と同様の方法により、コレステリック液晶層6(実施例6)を有する積層体6を作製し、その評価を実施した。
表1に示すように、コレステリック液晶層1の作製に用いる試料溶液中に界面活性剤を使用しなかった以外は、実施例1と同様の方法により、コレステリック液晶層7(実施例7)を有する積層体7を作製し、その評価を実施した。
表1に示すように、コレステリック液晶層1の作製に用いる試料溶液中の界面活性剤を変更した以外は、実施例1と同様の方法により、コレステリック液晶層8(実施例8)を有する積層体8を作製し、その評価を実施した。
基板として液晶層1を使用するかわりに、下記方法により作製した基板C1を使用した以外は、実施例1と同様の方法により、コレステリック液晶層9(実施例9)を有する積層体9を作製し、その評価を実施した。
ポリイミドSE−130(日産化学製)を塗布したガラス基板にラビング処理することにより、配向膜付き基板を作製した。
基板として液晶層1を使用するかわりに、下記方法により作製した基板C2を使用した以外は、実施例1と同様の方法により、コレステリック液晶層10(実施例10)を有する積層体10を作製し、その評価を実施した。
(試料溶液の調製)
下記組成の試料溶液を調製した。
・上記化合物LC−1 100質量部
・開始剤Irg−907(BASF製) 3.0質量部
・溶剤(MEK(メチルエチルケトン)/シクロヘキサノン=90/10(質量比))
溶質濃度が30質量%となる量
次に、ポリイミドSE−130(日産化学製)を塗布したガラス基板にラビング処理することにより、配向膜付き基板を作製した。この配向膜のラビング処理面に、30μLの上記試料溶液を回転数1000rpm、10秒間の条件でスピンコートし、120℃で1分間熟成した。続いて、30℃、窒素雰囲気下で500mJ/cm2の照射量でUV(紫外線)を照射することにより上記塗膜を硬化し、基板C2を得た。
表1に示すように、コレステリック液晶層1の作製に用いる試料溶液中のキラル剤の配合量を変更した以外は、実施例1と同様の方法により、コレステリック液晶層11〜15(実施例11〜15)を有する積層体11〜15を各々作製し、その評価を実施した。
表1に示すように、液晶層1の作製に用いる試料溶液中に界面活性剤を加えた以外は同様の方法により、液晶層Xを作製した。
得られた液晶層Xを用いた以外は実施例1と同様の方法により、比較例のコレステリック液晶層X(比較例1)を含む積層体Xを作製し、その評価を実施した。
特開2006−317656号公報の実施例1に記載の手法でコレステリック液晶層Yを作製し、実施例1と同様に評価を実施した。
また、実施例1、実施例6、実施例9、及び実施例10の対比から、基板のコレステリック液晶層と接する側の表面における方位角規制力が0.00020J/m2以下の場合、得られるコレステリック液晶層は、主面内の分子軸の配列がより優れることが確認された。この結果として、得られるコレステリック液晶層は、ヘイズがより低く、反射光の円偏光度がより高くなることが確認された。また、基板のコレステリック液晶層と接する側の表面における方位角規制力が0.00020J/m2未満の場合(好ましくは0.0005J/m2以下の場合)、コレステリック液晶層の両主面(両表面)での明暗線の平均傾斜角の差がより小さくなり(言い換えると、明暗線の直線性がより優れ)、この結果として、得られるコレステリック液晶層はヘイズがより低いことが確認された。特に、コレステリック液晶層の両主面(両表面)での明暗線の平均傾斜角の差が0〜3°の場合、ヘイズがより低いことが確認された。
また、実施例1〜5の対比から、液晶層中の円盤状液晶化合物の平均チルト角が30〜65°である場合、コレステリック液晶層の両主面(両表面)での明暗線の平均傾斜角の差が小さくなり(平均傾斜角の差は、好ましくは0〜3°)、この結果として、得られるコレステリック液晶層は、ヘイズがより低く、反射光の円偏光度がより高くなることが確認された。更に、実施例1〜5の対比から、コレステリック液晶層中の棒状液晶化合物の平均チルト角が12〜22°である場合、コレステリック液晶層の両主面(両表面)での明暗線の平均傾斜角の差が小さくなり(平均傾斜角の差は、好ましくは0〜3°)、得られるコレステリック液晶層は、ヘイズがより低く、且つ、反射光の円偏光度がより高くなることが確認された。
また、実施例1及び実施例11〜15の対比から、工程2−1により得られる条件1又は条件2を満たす組成物層における加重平均螺旋誘起力の絶対値がより小さい場合(好ましくは加重平均螺旋誘起力の絶対値が0.0〜1.5であり、より好ましくは加重平均螺旋誘起力の絶対値が0.0〜0.5である場合)、得られるコレステリック液晶層は、ヘイズがより低く、且つ、反射光の円偏光度がより高くなることが確認された。
また、実施例1〜10の対比から、基板側、空気側それぞれの界面における液晶分子の分子軸が180°回転する周期Λの変動係数がより小さい場合(好ましくは変動係数が0.0〜0.6であり、より好ましくは0.0〜0.4であり、さらに好ましくは0.0〜0.1である場合)、得られるコレステリック液晶層は、ヘイズがより低く、且つ、反射光の円偏光度がより高くなることが確認された。
なお、比較例の周期Λは、液晶分子の分子軸が連続的に回転していないため、測定できなかった。
工程2のコレステリック液晶層1の作製方法を、下記に示すコレステリック液晶層16の作製方法にかえた以外は、実施例1の積層体1と同様の方法により、コレステリック液晶層16(実施例16)を有する積層体16を作製し、その評価を実施した。以下に、コレステリック液晶層16の作製方法について説明する。
(試料溶液の調製)
下記組成の試料溶液を調製した。
・上記構造で表される液晶性化合物LC−1 100質量部
・上記構造で表される化合物S−1
0.1質量部
・上記構造で表される化合物CD−1 5.5質量部
・上記構造で表される化合物CD−2A 5.5質量部
・開始剤Irg−907(BASF製) 2.0質量部
・溶剤(MEK(メチルエチルケトン)/シクロヘキサノン=90/10(質量比))
溶質濃度が30質量%となる量
液晶層1(液晶層1の作製方法については、上述したとおり、積層体1の作製方法における工程1の手順と同様である。)上に、40μLの上記試料溶液を回転数1500rpm、10秒間の条件でスピンコートして組成物層を形成した後、上記組成物層を90℃で1分間熟成した。続いて、熟成後の上記組成物層に対して、30℃にて315nm光を100μm幅スリットマスクを介して30mW/cm2の照度で60秒間紫外線を照射した。なお、スリットマスクにおいて、マスク部透過光の照度は非マスク部透過光の照度の1/10であった。
続いて、90℃で1分間熟成した後、30℃、窒素雰囲気下で500mJ/cm2の照射量でUV(紫外線)を照射して液晶化合物の重合反応を実施することにより、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層16を得た。
得られた積層体16中のコレステリック液晶層16について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表3および表4に示す。
コレステリック液晶層16の断面SEM観察(断面SEM写真)によって、コレステリック液晶相に由来する明部及び暗部の傾斜方向が、コレステリック液晶層16の両主面(液晶層16との界面側表面、及び空気界面側表面)に対して12°傾斜していることを確認した。
更に、約100μmの幅で、コレステリック液晶相に由来する明部がなす線同士の間隔が比較的狭い領域と、比較的広い領域とが交互に現れる構造となっていた。この結果から、約100μmの幅で、螺旋ピッチの比較的狭い領域と、比較的広い領域とが交互に現れる構造となっていることが明らかである。その反射波長帯域は、螺旋ピッチの比較的狭い領域において450〜550nmであり、螺旋ピッチの比較的広い領域において550nm〜650nmであった。
工程1の液晶層1の作製に用いるSE−130ラビング基板を、下記に示す基板17にかえた以外は、実施例16の積層体16と同様の方法により、コレステリック液晶層17(実施例17)を有する積層体17を作製し、その評価を実施した。以下に、コレステリック液晶層17の作製方法について説明する。評価結果は表3および表4に示す。
下記組成の試料溶液17cを調製した。
・下記構造で表される化合物SD−1 100質量部
・溶剤(N,N−ジメチルホルムアミド(質量比))
溶質濃度が1質量%となる量
次に、30μLの上記試料溶液17cを回転数2000rpm、10秒間の条件でスピンコートし、120℃で1分間熟成した。続いて、100μm幅のスリットを100μm間隔で有するスリットマスクを、スリットの長手方向と上記ラビング方向とが45°となるようにして試料溶液17cの塗布層上に配置して、30℃で500mJ/cm2の照射量でUV(紫外線)を照射した。その際、スリットの長手方向に45°、上記ラビング方向に90°となる角度からUV照射を行った(図16参照)。
以上により基板17を作製した。
積層体17からコレステリック液晶層17のみを剥離し、反射偏光顕微鏡観察によって、表面の分子軸パターンを観察した。コレステリック液晶層17の両主面のいずれから観察した場合においても、分子軸の配列に由来する周期的な明暗線が観察された。更に、基板17作製時におけるUV露光時のマスク部分と非マスク部分で、明暗線の配列方向が異なることが観察された。すなわち、コレステリック液晶層17は、図16に示すようなに配列軸の向きが異なる2つの領域がストライプ状に形成された構成を有する。
反射偏光顕微鏡観察においてポラライザを回転させることで、明暗線が連続的に移動することから、面内の一方向に沿って分子軸が連続的に回転していることを確認した。
分子軸の配列の測定において観察された明暗線の配列方向と平行に、コレステリック液晶層17を割断し断面SEM観察(断面SEM写真)を行った。断面SEM観察において、コレステリック液晶相に由来する明暗線が、コレステリック液晶層16の両主面(液晶層16との界面側表面、及び空気界面側表面)に対して12°傾斜していることを確認した。
(試料溶液の調製)
下記組成の試料溶液を調製した。
・上記構造で表される液晶性化合物LC−1 100質量部
・上記構造で表される化合物S−1 0.1質量部
・上記構造で表される化合物CD−1 3.7質量部
・開始剤Irg−907(BASF製) 2.0質量部
・溶剤(MEK(メチルエチルケトン)/シクロヘキサノン=90/10(質量比))
溶質濃度が30質量%となる量
積層体1上に、40μLの上記試料溶液を回転数1500rpm、10秒間の条件でスピンコートして組成物層を形成した後、上記組成物層を90℃で1分間熟成した。次に、30℃、窒素雰囲気下で500mJ/cm2の照射量でUV(紫外線)を照射して液晶化合物の重合反応を実施することにより、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層18を得た。
(試料溶液の調製)
下記組成の試料溶液を調製した。
・上記構造で表される液晶性化合物LC−1 100質量部
・上記構造で表される化合物S−1 0.1質量部
・上記構造で表される化合物CD−2A 3.7質量部
・開始剤Irg−907(BASF製) 2.0質量部
・溶剤(MEK(メチルエチルケトン)/シクロヘキサノン=90/10(質量比))
溶質濃度が30質量%となる量
積層体1上に、40μLの上記試料溶液を回転数1500rpm、10秒間の条件でスピンコートして組成物層を形成した後、上記組成物層を90℃で1分間熟成した。次に、30℃、窒素雰囲気下で500mJ/cm2の照射量でUV(紫外線)を照射して液晶化合物の重合反応を実施することにより、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層19を得た。
コレステリック液晶層18〜19の断面SEM観察(断面SEM写真)によって、コレステリック液晶相に由来する明暗線が、コレステリック液晶層の両主面(下層のコレステリック液晶層との界面側表面、及び空気界面側表面)に対して18°傾斜していることを確認した。
さらに、下層のコレステリック液晶層と比較すると、コレステリック液晶層18は同方向に傾斜しており、コレステリック液晶層19は逆方向に傾斜していることを確認した。
(光学異方向体20の作製)
コレステリック液晶層1を図20、図21のパターン状に切断し、図22のように貼合することにより、異なる波長の光を反射する領域、および、異なる方向に光を反射する領域を有する光学異方体20を作製した。
光学異方体20は、反射角度、反射波長、反射波長の角度依存性を有しており、特定の方向からのみ図20または図21の像を反射光または透過光として検出できた。また、左右の円偏光フィルターをかざして観察することで、像が変化し、偽造防止媒体として適していることを確認した。
また、得られた光学異方体20に吸収層として黒色紙を積層した結果、反射光の視認性が向上することを確認した。
キラル剤CD−1およびCD−2の添加量を変えた以外は実施例1と同様の手法にて積層体21−1〜21−3を作製した。結果を表6および表7に示す。
積層体21−1〜3はそれぞれ450nm、550nm、650nmに中心反射波長を有することを透過率測定より確認した。積層体21−1〜21−3をOCAフィルムにてそれぞれ貼合することにより、450〜650nmの可視光を同一角度に反射する積層体21が得られることを確認した。
11,12,13,21,22,23,31,32,41,42,43 主面
14,24,34,44 液晶化合物
L1,L2,L3,L4,L5 分子軸
D1,D2,D3,D4 配列軸
θ2,θ5,θ10,θ20,θa1,θa2,θa3,θb1,θb2,θb3 角度
C1,C2,C3 コレステリック液晶相由来の螺旋軸
T1,T2,T3 反射面
15,25 明部
16,26 暗部
18 円盤状液晶化合物
P1,P2 明部と暗部とが交互に配列された配列方向
50 積層体
100 組成物層
102 液晶層
102a 傾斜配向面
A,A3,A4,B 領域
T11 工程2−1(工程2Y−1)において液晶化合物の配向処理が実施される温度
T12 工程2−2(工程2Y−2)の冷却処理が実施される温度
R1 厚み方向
I1,I2,I3,I4 反射光
Claims (33)
- 液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層であり、
前記コレステリック液晶層の一対の主面のうち少なくとも一方の主面において、前記液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化しており、
前記液晶化合物の分子軸が、前記コレステリック液晶層の主面に対して傾斜しており、
前記主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の配列方向が、前記コレステリック液晶層の主面に対して傾斜している、コレステリック液晶層。 - 前記コレステリック液晶層の両主面において、前記液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している、請求項1に記載のコレステリック液晶層。
- 前記主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の暗部がなす線と前記コレステリック液晶層の一方の主面とのなす平均傾斜角度と、前記暗部がなす線と前記コレステリック液晶層の他方の主面とのなす平均傾斜角度とが、同一である、請求項1又は2に記載のコレステリック液晶層。
- 前記液晶化合物の分子軸の向きが面内の少なくとも一つの方向に沿って連続的に回転しながら変化している主面において、前記液晶化合物の分子軸の向きが180°回転する長さを1周期Λとした際に、前記Λの変動係数が0.6以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のコレステリック液晶層。
- 前記主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部がなす線同士の間隔が異なる領域が複数存在する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のコレステリック液晶層。
- 前記コレステリック液晶層の少なくとも一方の主面において、前記液晶化合物の分子軸の向きが面内で連続的に回転しながら変化する一方向が異なる2以上の領域を有し、
2以上の前記領域において、異なる方向に光を反射する請求項1〜5のいずれか一項に記載のコレステリック液晶層。 - 前記コレステリック液晶相由来の螺旋軸のピッチが異なる2以上の領域を有し、
2以上の前記領域において、異なる波長の光を反射する請求項1〜6のいずれか一項に記載のコレステリック液晶層。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のコレステリック液晶層を2層以上積層した積層体であって、
2層以上の前記コレステリック液晶層のうち、少なくとも2層の前記コレステリック液晶層は、前記コレステリック液晶相由来の螺旋軸の旋回方向が同じであり、
前記主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の傾斜方向が同じ方向である積層体。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のコレステリック液晶層を2層以上積層した積層体であって、
2層以上の前記コレステリック液晶層のうちのいずれかの2層の前記コレステリック液晶層は、前記コレステリック液晶相由来の螺旋軸の旋回方向が逆であり、
前記主面に垂直な断面において走査型電子顕微鏡にて観察されるコレステリック液晶相由来の明部及び暗部の傾斜方向が逆方向である積層体。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のコレステリック液晶層を2層以上積層した積層体であって、
2層以上の前記コレステリック液晶層のうちのいずれかの前記コレステリック液晶層同士の間に液晶層、ラビング配向層、または光配向層を含む積層体。 - 円盤状液晶化合物を用いて形成された液晶層と、
前記液晶層上に接するように配置された請求項1〜7のいずれか1項に記載のコレステリック液晶層と、を含む積層体であり、
前記液晶層の前記コレステリック液晶層と接する側の表面において、前記円盤状液晶化合物の分子軸が、前記液晶層の表面に対して傾斜している、積層体。 - 前記円盤状液晶化合物の分子軸の平均傾斜角度が、20〜80°である、請求項11に記載の積層体。
- 前記液晶層の前記コレステリック液晶層と接する側の表面において、方位角規制力が0.00020J/m2未満である、請求項11又は12に記載の積層体。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載のコレステリック液晶層、または、コレステリック液晶層を有する請求項8〜13のいずれか一項に記載の積層体と、
前記コレステリック液晶層を透過する波長の光の少なくとも一部を吸収する吸収層とを有する積層体。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のコレステリック液晶層からなる光学異方体。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のコレステリック液晶層からなる反射膜。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のコレステリック液晶層の製造方法であって、
円盤状液晶化合物を含む組成物を用いて、少なくとも一方の表面において前記円盤状液晶化合物の分子軸が前記表面に対して傾斜している液晶層を形成する工程1と、
前記液晶層上に、液晶化合物を含む液晶組成物を用いて、前記コレステリック液晶層を形成する工程2と、を有する、コレステリック液晶層の製造方法。 - 前記円盤状液晶化合物の平均傾斜角度が20〜80°である、請求項17に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
- 前記液晶層の前記コレステリック液晶層と接する側の表面において、方位角規制力が0.00020J/m2未満である、請求項17又は18に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
- 前記工程2が、前記液晶層上に、下記条件1又は下記条件2を満たす組成物層を形成する工程2−1と、
前記組成物層中の前記液晶化合物をコレステリック配向させる処理を実施して、コレステリック液晶層を形成する工程2−2と、を含む、請求項17〜19のいずれか1項に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
条件1:前記組成物層中の前記液晶化合物の少なくとも一部が、前記組成物層表面に対して、傾斜配向している
条件2:前記組成物層中の前記液晶化合物のチルト角が厚み方向に沿って連続的に変化するように、前記液晶化合物が配向している - 前記液晶組成物は、キラル剤を2種以上含み、
前記キラル剤のうち少なくとも1種は、光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤X、及び、温度変化により螺旋誘起力が変化するキラル剤Yからなる群より選ばれるいずれかのキラル剤であり、
前記液晶組成物が前記キラル剤Xを含む場合は、前記工程2−2における前記液晶化合物をコレステリック配向させる処理が光照射処理であり、
前記液晶組成物が前記キラル剤Yを含む場合は、前記工程2−2における前記液晶化合物をコレステリック配向させる処理が冷却処理又は加熱処理である、請求項20に記載のコレステリック液晶層の製造方法。 - 前記液晶組成物は、キラル剤を1種含み、
前記キラル剤は、光照射により螺旋誘起力が変化するキラル剤X、又は、温度変化により螺旋誘起力が変化するキラル剤Yであり、
前記液晶組成物が前記キラル剤Xを含む場合は、前記工程2−2における前記液晶化合物をコレステリック配向させる処理が光照射処理であり、
前記液晶組成物が前記キラル剤Yを含む場合は、前記工程2−2における前記液晶化合物をコレステリック配向させる処理が冷却処理又は加熱処理である、請求項20に記載のコレステリック液晶層の製造方法。 - 前記組成物層において、前記キラル剤の加重平均螺旋誘起力の絶対値が0.0〜1.5μm-1である、請求項22に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
- 前記加重平均螺旋誘起力の絶対値が0.0〜0.5μm-1である、請求項23に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
- 前記液晶組成物が、更に、界面活性剤を含む、請求項17〜24のいずれか1項に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
- 前記液晶組成物は、重合性液晶化合物を含み、
前記工程2−2の際に、コレステリック配向状態を固定化する硬化処理を施し、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層を形成するか、又は、
前記工程2−2の後に、コレステリック配向状態を固定化する硬化処理を施し、コレステリック配向状態が固定化されたコレステリック液晶層を形成する工程3を更に有する、請求項20〜25のいずれか1項に記載のコレステリック液晶層の製造方法。 - 前記硬化処理が、光照射処理である、請求項26に記載のコレステリック液晶層の製造方法。
- 前記工程1において、前記液晶層を表面に形成するための基材にラビング配向および光配向の少なくとも一方を施す配向処理工程を含み、
前記配向処理工程において、面内において配向方向が異なるように配向処理を施す請求項17〜27のいずれか一項に記載のコレステリック液晶層の製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載のコレステリック液晶層、または、請求項8〜14のいずれか一項に記載の積層体に含まれるコレステリック液晶層の上にコレステリック液晶層を積層するコレステリック液晶層の製造方法。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のコレステリック液晶層、または、請求項8〜14のいずれか一項に記載の積層体を含む偽造防止媒体。
- 請求項30に記載の偽造防止媒体を用いて物品の真偽を判定する判定方法であって、
前記偽造防止媒体に対して少なくとも1つの方向から反射光および透過光の少なくとも一方を検出することで物品の真偽を判定する判定方法。 - 前記反射光および前記透過光の少なくとも一方の面内パターンを検出することで物品の真偽を判定する請求項31に記載の判定方法。
- 前記偽造防止媒体からの前記反射光および前記透過光の少なくとも一方を円偏光フィルターを通して観察し、
前記円偏光フィルターの有無、あるいは、前記円偏光フィルターの種類の違いによる検出結果の変化に基づいて、物品の真偽を判定する請求項31または32に記載の判定方法。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018057162 | 2018-03-23 | ||
JP2018057162 | 2018-03-23 | ||
JP2018163806 | 2018-08-31 | ||
JP2018163806 | 2018-08-31 | ||
JP2018245312 | 2018-12-27 | ||
JP2018245312 | 2018-12-27 | ||
PCT/JP2019/004066 WO2019181247A1 (ja) | 2018-03-23 | 2019-02-05 | コレステリック液晶層、積層体、光学異方体、反射膜、コレステリック液晶層の製造方法、偽造防止媒体、および、判定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019181247A1 true JPWO2019181247A1 (ja) | 2021-03-11 |
JP7076530B2 JP7076530B2 (ja) | 2022-05-27 |
Family
ID=67986946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020507411A Active JP7076530B2 (ja) | 2018-03-23 | 2019-02-05 | コレステリック液晶層、積層体、光学異方体、反射膜、コレステリック液晶層の製造方法、偽造防止媒体、および、判定方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11732194B2 (ja) |
EP (1) | EP3770657A4 (ja) |
JP (1) | JP7076530B2 (ja) |
CN (1) | CN111936897B (ja) |
WO (1) | WO2019181247A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020122127A1 (ja) * | 2018-12-11 | 2020-06-18 | 富士フイルム株式会社 | コレステリック液晶層およびコレステリック液晶層の形成方法、ならびに、積層体、導光素子および画像表示装置 |
WO2020203595A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 富士フイルム株式会社 | 合わせガラスおよびヘッドアップディスプレイ |
WO2021054174A1 (ja) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | 富士フイルム株式会社 | コレステリック液晶層の製造方法、コレステリック液晶層、光学異方体、反射膜 |
JP7345554B2 (ja) * | 2019-09-25 | 2023-09-15 | 富士フイルム株式会社 | 液晶回折素子、および、液晶回折素子の製造方法 |
WO2021132063A1 (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 富士フイルム株式会社 | 画像表示装置およびarグラス |
WO2021131709A1 (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-01 | 富士フイルム株式会社 | 投映型画像表示システム |
WO2021152976A1 (ja) * | 2020-01-28 | 2021-08-05 | 富士フイルム株式会社 | コレステリック液晶膜 |
CN115053157B (zh) * | 2020-01-31 | 2024-06-18 | 富士胶片株式会社 | 胆甾醇型液晶膜及其制造方法 |
KR20220121865A (ko) * | 2020-01-31 | 2022-09-01 | 후지필름 가부시키가이샤 | 콜레스테릭 액정막 및 그 제조 방법 |
JP2022144917A (ja) * | 2021-03-19 | 2022-10-03 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 液晶素子 |
CN114740651B (zh) * | 2022-04-29 | 2024-05-28 | 南京大学 | 一种透-反式光学器件及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10213709A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-11 | Sharp Corp | 広帯域コレステリック光学デバイス、並びにそれを用いた偏光子、フィルタ、液晶装置、及び偏光ビームスプリッタ |
US20150205182A1 (en) * | 2012-07-27 | 2015-07-23 | Seereal Technologies S.A. | Polarization gratings for oblique incidence angles |
WO2017030176A1 (ja) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 富士フイルム株式会社 | 投映システムおよび投映システムの中間像スクリーンの製造方法 |
WO2018096879A1 (ja) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 富士フイルム株式会社 | 光学物品の製造方法、及び光学物品 |
WO2018212348A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 富士フイルム株式会社 | 光学素子および光学装置 |
Family Cites Families (43)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2367661A (en) | 1941-12-31 | 1945-01-23 | Du Pont | Process of photopolymerization |
US2367670A (en) | 1941-12-31 | 1945-01-23 | Du Pont | Cementing process |
US2448828A (en) | 1946-09-04 | 1948-09-07 | Du Pont | Photopolymerization |
US2722512A (en) | 1952-10-23 | 1955-11-01 | Du Pont | Photopolymerization process |
NL108006C (ja) | 1957-05-17 | |||
US3046127A (en) | 1957-10-07 | 1962-07-24 | Du Pont | Photopolymerizable compositions, elements and processes |
US3549367A (en) | 1968-05-24 | 1970-12-22 | Du Pont | Photopolymerizable compositions containing triarylimidazolyl dimers and p-aminophenyl ketones |
US4212970A (en) | 1977-11-28 | 1980-07-15 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | 2-Halomethyl-5-vinyl-1,3,4-oxadiazole compounds |
JPS5928328B2 (ja) | 1977-11-29 | 1984-07-12 | 富士写真フイルム株式会社 | 光重合性組成物 |
DE3337024A1 (de) | 1983-10-12 | 1985-04-25 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Lichtempfindliche, trichlormethylgruppen aufweisende verbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und diese verbindungen enthaltendes lichtempfindliches gemisch |
US5325218A (en) | 1992-12-31 | 1994-06-28 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Cholesteric polarizer for liquid crystal display and overhead projector |
JP2001159709A (ja) | 1999-12-02 | 2001-06-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | カラーフィルタの製造方法 |
JP4592225B2 (ja) | 2000-07-06 | 2010-12-01 | 富士フイルム株式会社 | 液晶組成物および光学異方性素子 |
JP2002179669A (ja) | 2000-12-14 | 2002-06-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学活性化合物、光反応型キラル剤、液晶組成物、液晶の捻れ構造を変化させる方法、液晶の螺旋構造を固定化する方法、液晶カラーフィルタ、光学フィルム及び記録媒体 |
JP2002179670A (ja) | 2000-12-14 | 2002-06-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学活性化合物、光反応型キラル剤、液晶組成物、液晶の螺旋構造を変化させる方法、液晶の螺旋構造を固定化する方法、液晶カラーフィルタ、光学フィルムおよび記録媒体 |
JP4322418B2 (ja) | 2000-12-14 | 2009-09-02 | 富士フイルム株式会社 | 光学活性化合物、光反応型キラル剤、液晶組成物、液晶の螺旋構造を変化させる方法、液晶の螺旋構造を固定化する方法、液晶カラーフィルタ、光学フィルム、及び記録媒体 |
JP2002180051A (ja) | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液晶キラル剤、液晶組成物、液晶カラーフィルター、光学フイルム及び記録媒体 |
JP2002179668A (ja) | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学活性化合物、液晶キラル剤、液晶組成物、液晶カラーフィルター、光学フイルム及び記録媒体 |
JP2002179682A (ja) | 2000-12-15 | 2002-06-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学活性化合物、光反応型キラル剤、液晶組成物、液晶カラーフィルタ、光学フィルム及び記録媒体、並びに液晶の螺旋構造を変化させる方法、液晶の螺旋構造を固定化する方法 |
JP2002338575A (ja) | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学活性イソソルビド誘導体及びその製造方法、光反応型キラル剤、液晶組成物、液晶カラーフィルタ、光学フィルム及び記録媒体、並びに液晶の螺旋構造を変化させる方法、液晶の螺旋構造を固定化する方法 |
JP3852342B2 (ja) | 2002-01-28 | 2006-11-29 | セイコーエプソン株式会社 | 反射板、反射板の製造方法、液晶装置、電子機器 |
JP2003294948A (ja) | 2002-04-08 | 2003-10-15 | Nitto Denko Corp | 帯域フィルタ及びこれを用いた面光源装置 |
WO2006001097A1 (ja) | 2004-06-25 | 2006-01-05 | Asahi Glass Company, Limited | 重合性液晶化合物、液晶組成物、および光学異方性材料 |
JP2006064758A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-09 | Nippon Zeon Co Ltd | 光学積層体、その製造方法及び輝度向上フィルム |
JP2006317656A (ja) | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Dainippon Printing Co Ltd | 異方性光学素子 |
JP2007131765A (ja) | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Fujifilm Corp | 液晶性組成物 |
JP5076414B2 (ja) | 2005-11-29 | 2012-11-21 | Jnc株式会社 | 重合性の光学活性化合物およびその組成物 |
JP4959304B2 (ja) * | 2006-11-22 | 2012-06-20 | 日本発條株式会社 | 識別媒体、識別方法および識別装置 |
JP5401822B2 (ja) | 2007-04-24 | 2014-01-29 | 日本ゼオン株式会社 | 重合性液晶化合物、重合性液晶組成物、液晶性高分子および光学異方体 |
JP2009093143A (ja) | 2007-09-18 | 2009-04-30 | Fujifilm Corp | 液晶デバイス |
JP5359030B2 (ja) | 2008-05-29 | 2013-12-04 | Jnc株式会社 | 重合性液晶組成物 |
US7901591B2 (en) | 2008-08-18 | 2011-03-08 | Asahi Glass Company, Limited | Bifunctional polymerizable compound, liquid crystal composition, optical anisotropic material and optical element |
TWI514028B (zh) | 2010-11-10 | 2015-12-21 | Lg Chemical Ltd | 液晶薄膜 |
JP2012208397A (ja) | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Fujifilm Corp | 光学フィルム、偏光板、液晶表示装置及び垂直配向剤 |
JP5774518B2 (ja) | 2011-07-27 | 2015-09-09 | 富士フイルム株式会社 | 化合物、ヘイズ低下剤、液晶組成物、高分子材料およびフィルム |
JP2013054201A (ja) | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Fujifilm Corp | 光学補償シート、偏光板、及び液晶表示装置 |
JP5962945B2 (ja) | 2011-10-21 | 2016-08-03 | Dic株式会社 | 重合性キラル化合物 |
JP5962949B2 (ja) | 2011-11-28 | 2016-08-03 | Dic株式会社 | 重合性液晶化合物 |
CN104603165B (zh) | 2012-07-09 | 2017-04-26 | 日本瑞翁株式会社 | 聚合性化合物、聚合性组合物、高分子、光学各向异性体及聚合性化合物的制备方法 |
JP5905419B2 (ja) | 2013-03-13 | 2016-04-20 | 富士フイルム株式会社 | 重合性液晶化合物、液晶組成物、高分子材料とその製造方法、フィルム、偏光板および液晶表示装置 |
JP6363566B2 (ja) | 2014-10-21 | 2018-07-25 | 富士フイルム株式会社 | 光学異方性層とその製造方法、積層体、偏光板、表示装置、液晶化合物とその製造方法、カルボン酸化合物 |
KR102477376B1 (ko) | 2014-12-04 | 2022-12-13 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 조성물 및 광학 필름 그리고 조성물 및 광학 필름의 제조 방법 |
JP6857384B2 (ja) * | 2016-11-24 | 2021-04-14 | 国立大学法人大阪大学 | 光学素子 |
-
2019
- 2019-02-05 WO PCT/JP2019/004066 patent/WO2019181247A1/ja active Application Filing
- 2019-02-05 CN CN201980020980.2A patent/CN111936897B/zh active Active
- 2019-02-05 JP JP2020507411A patent/JP7076530B2/ja active Active
- 2019-02-05 EP EP19772351.3A patent/EP3770657A4/en active Pending
-
2020
- 2020-09-22 US US17/028,823 patent/US11732194B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10213709A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-11 | Sharp Corp | 広帯域コレステリック光学デバイス、並びにそれを用いた偏光子、フィルタ、液晶装置、及び偏光ビームスプリッタ |
US20150205182A1 (en) * | 2012-07-27 | 2015-07-23 | Seereal Technologies S.A. | Polarization gratings for oblique incidence angles |
WO2017030176A1 (ja) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | 富士フイルム株式会社 | 投映システムおよび投映システムの中間像スクリーンの製造方法 |
WO2018096879A1 (ja) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 富士フイルム株式会社 | 光学物品の製造方法、及び光学物品 |
WO2018212348A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 富士フイルム株式会社 | 光学素子および光学装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3770657A1 (en) | 2021-01-27 |
US11732194B2 (en) | 2023-08-22 |
US20210116615A1 (en) | 2021-04-22 |
CN111936897A (zh) | 2020-11-13 |
JP7076530B2 (ja) | 2022-05-27 |
EP3770657A4 (en) | 2021-06-02 |
CN111936897B (zh) | 2022-09-06 |
WO2019181247A1 (ja) | 2019-09-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7076530B2 (ja) | コレステリック液晶層、積層体、光学異方体、反射膜、コレステリック液晶層の製造方法、偽造防止媒体、および、判定方法 | |
JP7472182B2 (ja) | コレステリック液晶層の製造方法、コレステリック液晶層、液晶組成物、硬化物、光学異方体、反射層 | |
KR102104736B1 (ko) | 반사층의 제조 방법 및 반사층 | |
WO2020071169A1 (ja) | ディスプレイ | |
WO2019013284A1 (ja) | 液晶組成物、反射層の製造方法、反射層、硬化物、光学異方体 | |
JP6757460B2 (ja) | 構造体および構造体の製造方法 | |
JP6806902B2 (ja) | 反射層の製造方法及び反射層 | |
JP6815491B2 (ja) | 透明スクリーンおよび映像投影システム | |
WO2020196550A1 (ja) | 光学部材、照明装置、および、スクリーン | |
WO2020203595A1 (ja) | 合わせガラスおよびヘッドアップディスプレイ | |
JP7345554B2 (ja) | 液晶回折素子、および、液晶回折素子の製造方法 | |
WO2020196507A1 (ja) | 反射型液晶表示装置 | |
JP7174765B2 (ja) | ウェアラブルディスプレイデバイス | |
JPWO2018159757A1 (ja) | 反射層の製造方法 | |
JP7173914B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP2024095756A (ja) | コレステリック液晶層の製造方法、コレステリック液晶層、液晶組成物、硬化物、光学異方体、反射層 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211026 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220426 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220517 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7076530 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |