WO2021182626A1 - 液晶層の製造方法 - Google Patents

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WO2021182626A1
WO2021182626A1 PCT/JP2021/010163 JP2021010163W WO2021182626A1 WO 2021182626 A1 WO2021182626 A1 WO 2021182626A1 JP 2021010163 W JP2021010163 W JP 2021010163W WO 2021182626 A1 WO2021182626 A1 WO 2021182626A1
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WO
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liquid crystal
crystal layer
alignment
photo
compound
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Application number
PCT/JP2021/010163
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English (en)
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Inventor
西川　秀幸
Original Assignee
富士フイルム株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal layer.
  • a liquid crystal layer formed by using a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound is used as various liquid crystal layers such as a diffraction element, an optically anisotropic layer, and a wavelength selective reflection layer.
  • the liquid crystal layer exhibits various actions such as diffraction, imparting a phase difference, and reflecting a selected wavelength by orienting the contained liquid crystal compound in a predetermined orientation state.
  • An alignment film is used to orient the liquid crystal compound in the liquid crystal layer in this way.
  • a liquid crystal composition to be a liquid crystal layer on an alignment film formed on a support and performing an orientation treatment, the liquid crystal compound in the liquid crystal composition is brought into a predetermined orientation state, and the oriented liquid crystal composition.
  • a liquid crystal layer is formed by curing.
  • Patent Document 1 describes a process for patterning a liquid crystal polymer layer in which the liquid crystal molecules of the liquid crystal polymer layer are reused mainly through chemical, steric, or other intermolecular interactions.
  • the reusable matching template describes a process comprising a photomatching layer with a surface matching pattern, including separating the chemicalized liquid crystal polymer layer and the reusable matching template.
  • Patent Document 1 describes a configuration in which a plurality of liquid crystal layers are produced by repeating formation and separation of a liquid crystal layer on an alignment film using one alignment film.
  • the alignment performance of the alignment film deteriorates when the formation and separation of the liquid crystal layer are repeated. That is, when the production of the liquid crystal layer is repeated, there is a problem that the liquid crystal compound in the liquid crystal layer cannot be sufficiently oriented.
  • An object of the present invention is to solve such a problem of the prior art, and in a method for producing a liquid crystal layer in which an alignment film is repeatedly used, deterioration of the alignment film is suppressed and the liquid crystal compound is properly oriented.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a liquid crystal layer capable of producing a larger number of liquid crystal layers.
  • the photoalignment film formed in the photoalignment film forming step is formed from a composition for forming a photoalignment film containing a compound containing an azobenzene skeleton having a molecular weight of 5000 or less.
  • the present invention in a method for producing a liquid crystal layer in which an alignment film is repeatedly used, it is possible to provide a method for producing a liquid crystal layer capable of suppressing deterioration of the alignment film and producing more liquid crystal layers in which liquid crystal compounds are appropriately oriented. ..
  • the numerical range represented by using “-” in the present specification means a range including the numerical values before and after “-” as the lower limit value and the upper limit value.
  • (meth) acrylate is used to mean “one or both of acrylate and methacrylate”.
  • the terms “same”, “same”, etc. include the error range generally accepted in the technical field.
  • the method for producing a liquid crystal layer of the present invention Photo-alignment film forming step of forming a photo-alignment film on a support by the photo-alignment method, A liquid crystal layer alignment step of laminating and aligning a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound on a photoalignment film.
  • the photoalignment film formed in the alignment film forming step is formed from a composition for forming a photoalignment film containing an azobenzene-based compound having a molecular weight of 5000 or less. This is a method for manufacturing a liquid crystal layer in which a liquid crystal layer is repeatedly produced by repeating a liquid crystal layer alignment step and a liquid crystal layer separation step.
  • the photoalignment film forming step is a step of forming the photoalignment film 32 on the support 30.
  • a photo-alignment film is formed by a photo-alignment method.
  • the photo-alignment film 32 is a so-called photo-alignment film in which a photo-alignable material is irradiated with polarized light or non-polarized light to form a photo-alignment film 32. That is, in the present invention, as the photo-alignment film 32, a photo-alignment film formed by applying a photo-alignment material on the support 30 is preferably used. Polarized light irradiation can be performed from a vertical direction or an oblique direction with respect to the photoalignment film, and non-polarized light irradiation can be performed from an oblique direction with respect to the photoalignment film.
  • Examples of the photoalignment material used for the photoalignment film that can be used in the present invention include JP-A-2006-285197, JP-A-2007-76839, JP-A-2007-138138, and JP-A-2007-94071.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-121721 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-140465, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-156439, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-133184, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-109831, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3883848 and Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • Photodimerizable compounds described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-177561 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-12823, particularly cinnamate compounds, chalcone compounds, coumarin compounds and the like are exemplified as preferable examples.
  • azo compounds, photocrosslinkable polyimides, photocrosslinkable polyamides, photocrosslinkable polyesters, synnamate compounds, and chalcone compounds are preferably used.
  • the photoalignment film formed in the photoalignment film forming step is further formed from a composition for forming a photoalignment film containing a compound containing an azobenzene skeleton having a molecular weight of 5000 or less (hereinafter, also referred to as an azobenzene compound).
  • a composition for forming a photoalignment film containing a compound containing an azobenzene skeleton having a molecular weight of 5000 or less hereinafter, also referred to as an azobenzene compound.
  • the azobenzene-based compound is a compound having an azobenzene group which is a photoreactive group.
  • the azobenzene-based compound is not particularly limited as long as it has a molecular weight of 5000 or less, but a compound represented by the general formula (I) is preferable.
  • R 21 to R 24 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, except that at least one of the groups represented by R 21 to R 24 is a carboxyl group or a salt thereof, or a sulfo group or a salt thereof.
  • M represents an integer of 1 to 4
  • n represents an integer of 1 to 4
  • o represents an integer of 1 to 5
  • p represents an integer of 1 to 5.
  • m, n, o, and p represent an integer of 2 or more, a plurality of R 21 to R 24 may be the same or different.
  • examples of the substituent represented by R 21 to R 24 include a carboxyl group or a salt thereof (note that the salt of the carboxyl group includes a salt with an alkali metal, and a sodium salt is preferable. ), A sulfo group or a salt thereof (Note that the salt of the sulfo group includes a salt with an alkali metal, and a sodium salt is preferable), an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a substituted or unsubstituted.
  • the groups represented by R 21 to R 24 include a hydrogen atom, a carboxyl group or a salt thereof, a sulfo group or a salt thereof, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a cyano group, and a nitro group.
  • Alkoxycarbonyl group or carbamoyl group is preferable, hydrogen atom, carboxyl group or salt thereof, sulfo group or salt thereof, halogen atom, methyl halide group, methoxy halide group, cyano group, nitro group or methoxycarbonyl group.
  • a hydrogen atom, a carboxyl group or a salt thereof, a sulfo group or a salt thereof, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group is further preferable.
  • At least one of the groups represented by R 21 to R 24 is a carboxyl group or a salt thereof, or a sulfo group or a salt thereof.
  • the substitution position of the carboxyl group or its salt, or the sulfo group or its salt is not particularly limited, but in terms of photoactive action, at least one R 21 and / or at least one R 22 is a sulfo group or its salt. It is more preferable that at least one R 21 and at least one R 22 are a sulfo group or a salt thereof.
  • At least one R 23 and / or at least one R 24 is a carboxyl group or a salt thereof, and at least one R 23 and at least one R 24 is a carboxyl group or a salt thereof.
  • the carboxyl group or a salt thereof is more preferably R 23 and R 24 substituted at the meta position with respect to the azo group.
  • m represents an integer of 1 to 4
  • n represents an integer of 1 to 4
  • o represents an integer of 1 to 5
  • p represents an integer of 1 to 5.
  • m is an integer of 1 to 2
  • n is an integer of 1 to 2
  • o is an integer of 1 to 2
  • p is an integer of 1 to 2.
  • the thickness of the photoalignment film 32 is not limited, and the thickness at which the required alignment function can be obtained may be appropriately set according to the material for forming the photoalignment film 32.
  • the thickness of the photoalignment film 32 is preferably 0.01 to 5 ⁇ m, more preferably 0.05 to 2 ⁇ m.
  • the method for forming the photoalignment film there is no limitation on the method for forming the photoalignment film, and various known methods depending on the material for forming the photoalignment film can be used. As an example, a method in which the photoalignment film 32 is applied to the surface of the support 30 and dried, and then the photoalignment film 32 is exposed with a laser beam to form an alignment pattern is exemplified.
  • FIG. 2 conceptually shows an example of an exposure apparatus that exposes the photoalignment film 32 to form an alignment pattern.
  • the exposure apparatus 60 shown in FIG. 2 uses a light source 64 provided with a laser 62, a ⁇ / 2 plate 65 that changes the polarization direction of the laser beam M emitted by the laser 62, and a laser beam M emitted by the laser 62 as a beam MA and. It includes a polarized beam splitter 68 that separates the MB into two, mirrors 70A and 70B arranged on the optical paths of the two separated rays MA and MB, respectively, and ⁇ / 4 plates 72A and 72B.
  • the light source 64 emits linearly polarized light P 0 .
  • lambda / 4 plate 72A is linearly polarized light P 0 (the ray MA) to the right circularly polarized light P R
  • lambda / 4 plate 72B is linearly polarized light P 0 (the rays MB) to the left circularly polarized light P L, converts respectively.
  • a support 30 having the photo-alignment film 32 before the alignment pattern is formed is arranged in the exposed portion, and the two light rays MA and the light rays MB are crossed and interfered with each other on the photo-alignment film 32, and the interference light is emitted as light.
  • the alignment film 32 is irradiated and exposed. Due to the interference at this time, the polarization state of the light applied to the photoalignment film 32 periodically changes in the form of interference fringes.
  • a photo-alignment film having an orientation pattern in which the orientation state changes periodically hereinafter, also referred to as a pattern photo-alignment film
  • the period of the orientation pattern can be adjusted by changing the intersection angle ⁇ of the two rays MA and MB. That is, in the exposure apparatus 60, by adjusting the crossing angle ⁇ , the optical axis 40A derived from the liquid crystal compound 40 in the liquid crystal layer 34 is optically rotated in one direction in an orientation pattern, which will be described later.
  • the length of one cycle in which the optic axis 40A rotates 180 ° in one direction in which the axis 40A rotates can be adjusted.
  • the optical axis 40A derived from the liquid crystal compound 40 is aligned in one direction, as will be described later.
  • a liquid crystal layer 34 having a continuously rotating liquid crystal orientation pattern can be formed. Further, the rotation direction of the optical shaft 40A can be reversed by rotating the optical axes of the ⁇ / 4 plates 72A and 72B by 90 °, respectively.
  • the direction of the optical axis of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer formed on the pattern photoalignment film changes while continuously rotating along at least one direction in the plane. It has an orientation pattern that orients the liquid crystal compound so that the liquid crystal alignment pattern is the same.
  • the pattern photo-alignment film has an axis along the direction in which the liquid crystal compound is oriented as the orientation axis
  • the pattern photo-alignment film changes while the direction of the orientation axis continuously rotates along at least one direction in the plane. It can be said that it has an orientation pattern.
  • the orientation axis of the pattern photoalignment film can be detected by measuring the absorption anisotropy. For example, when the pattern light alignment film is irradiated with rotating linearly polarized light and the amount of light transmitted through the pattern light alignment film is measured, the direction in which the maximum or minimum light amount is along one direction in the plane. It gradually changes and is observed.
  • the support 30 supports the photoalignment film 32 and the liquid crystal layer 34.
  • various sheet-like materials films, plate-like materials
  • the support 30 has a transmittance of 50% or more, more preferably 70% or more, and further preferably 85% or more with respect to the corresponding light.
  • the thickness of the support 30 is not limited, and the thickness capable of holding the photoalignment film 32 and the liquid crystal layer 34 may be appropriately set according to the material for forming the support 30 and the like.
  • the thickness of the support 30 is preferably 1 to 2000 ⁇ m, more preferably 3 to 500 ⁇ m, and even more preferably 5 to 250 ⁇ m.
  • the support 30 may be single-layered or multi-layered.
  • Examples of the support 30 in the case of a single layer include a support 30 made of glass, triacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyvinyl chloride, acrylic, polyolefin, and the like.
  • Examples of the support 30 in the case of a multi-layer structure include those including any of the above-mentioned single-layer supports as a substrate and providing another layer on the surface of the substrate.
  • the liquid crystal layer alignment step is a step of laminating a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound on the surface of the photoalignment film and aligning the liquid crystal composition.
  • the liquid crystal composition is applied onto the photoalignment film 32 to orient the liquid crystal compound in a desired liquid crystal phase state.
  • liquid crystal composition For the application of the liquid crystal composition, all known printing methods such as inkjet and scroll printing, and known methods capable of uniformly applying the liquid to the sheet-like material such as spin coating, bar coating and spray coating can be used.
  • the applied liquid crystal composition is dried and / or heated as necessary, so that the liquid crystal compounds in the liquid crystal composition are oriented in a predetermined manner according to the orientation pattern formed on the surface of the photoalignment film. Oriented to the state.
  • the heating temperature is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower.
  • the liquid crystal composition contains a polymerizable liquid crystal compound, and may further contain a surfactant, a chiral agent, a polymerization initiator, a cross-linking agent, other additives, and a solvent.
  • the polymerizable liquid crystal compound may be a rod-shaped liquid crystal compound or a disk-shaped liquid crystal compound.
  • rod-shaped polymerizable liquid crystal compounds include rod-shaped nematic liquid crystal compounds.
  • rod-shaped nematic liquid crystal compounds include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidins, and alkoxy-substituted phenylpyrimidins.
  • Phenyldioxans, trans, alkenylcyclohexylbenzonitriles and the like are preferably used. Not only low molecular weight liquid crystal compounds but also high molecular weight liquid crystal compounds can be used.
  • the polymerizable liquid crystal compound is obtained by introducing a polymerizable group into the liquid crystal compound.
  • the polymerizable group include an unsaturated polymerizable group, an epoxy group, and an aziridinyl group, and an unsaturated polymerizable group is preferable, and an ethylenically unsaturated polymerizable group is more preferable.
  • the polymerizable group can be introduced into the molecule of the liquid crystal compound by various methods.
  • the number of polymerizable groups contained in the polymerizable liquid crystal compound is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3.
  • Examples of polymerizable liquid crystal compounds include Makromol. Chem. , 190, 2255 (1989), Advanced Materials 5, 107 (1993), US Pat. No.
  • a cyclic organopolysiloxane compound having a cholesteric phase as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-165480 can be used.
  • a polymer liquid crystal compound a polymer having a mesogen group exhibiting a liquid crystal introduced at the main chain, a side chain, or both the main chain and the side chain, and a polymer cholesteric having a cholesteryl group introduced into the side chain.
  • a liquid crystal, a liquid crystal polymer as disclosed in JP-A-9-133810, a liquid crystal polymer as disclosed in JP-A-11-293252, and the like can be used.
  • disk-shaped liquid crystal compound As the disk-shaped liquid crystal compound, for example, those described in JP-A-2007-108732 and JP-A-2010-244038 can be preferably used.
  • the amount of the polymerizable liquid crystal compound added to the liquid crystal composition is preferably 75 to 99.9% by mass, preferably 80 to 99% by mass, based on the solid content mass (mass excluding the solvent) of the liquid crystal composition. It is more preferably mass%, and even more preferably 85-90 mass%.
  • the liquid crystal composition may contain a surfactant.
  • the surfactant is preferably a compound that can function as an orientation control agent that contributes to the orientation of the liquid crystal phase in a stable or rapid manner.
  • examples of the surfactant include silicone-based surfactants and fluorine-based surfactants, and fluorine-based surfactants are preferably exemplified.
  • the surfactant include the compounds described in paragraphs [2002] to [0090] of JP2014-119605A, and the compounds described in paragraphs [0031] to [0034] of JP2012-203237A. , The compounds exemplified in paragraphs [0092] and [093] of JP-A-2005-999248, paragraphs [0076] to [0078] and paragraphs [0088] to [0085] of JP-A-2002-129162. Examples thereof include the compounds exemplified therein, and the fluorine (meth) acrylate-based polymers described in paragraphs [0018] to [0043] of JP-A-2007-272185.
  • the surfactant one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the fluorine-based surfactant the compounds described in paragraphs [2002] to [0090] of JP-A-2014-119605 are preferable.
  • the amount of the surfactant added in the liquid crystal composition is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.01 to 5% by mass, and 0.02 to 1% by mass with respect to the total mass of the liquid crystal compound. Is even more preferable.
  • the chiral agent has a function of inducing a helical structure of a cholesteric liquid crystal phase. Since the twist direction or spiral pitch of the spiral induced by the compound differs depending on the compound, the chiral agent may be selected according to the purpose.
  • the chiral agent is not particularly limited, and is known as a compound (for example, Liquid Crystal Device Handbook, Chapter 3, Section 4-3, TN (twisted nematic), STN (Super Twisted Nematic) chiral agent, page 199, Japan Society for the Promotion of Science. (Described in 1989, edited by the 142nd Committee of the Society), isosorbide, isomannide derivatives and the like can be used.
  • the chiral agent generally contains an asymmetric carbon atom, but an axial asymmetric compound or a surface asymmetric compound that does not contain an asymmetric carbon atom can also be used as the chiral agent.
  • axial or surface asymmetric compounds include binaphthyl, helicene, paracyclophane, and derivatives thereof.
  • the chiral agent may have a polymerizable group. When both the chiral agent and the liquid crystal compound have a polymerizable group, the repeating unit derived from the polymerizable liquid crystal compound and the repeating unit derived from the chiral agent are derived by the polymerization reaction between the polymerizable chiral agent and the polymerizable liquid crystal compound. Polymers with repeating units can be formed.
  • the polymerizable group of the polymerizable chiral agent is preferably a group of the same type as the polymerizable group of the polymerizable liquid crystal compound. Therefore, the polymerizable group of the chiral agent is preferably an unsaturated polymerizable group, an epoxy group or an aziridinyl group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group. More preferred. Moreover, the chiral agent may be a liquid crystal compound.
  • the chiral agent may have a photoisomerizing group.
  • a photoisomerizing group an isomerization site of a compound exhibiting photochromic properties, an azo group, an azoxy group, or a cinnamoyl group is preferable.
  • Specific compounds include JP-A-2002-80478, JP-A-2002-80851, JP-A-2002-179668, JP-A-2002-179669, JP-A-2002-179670, and JP-A-2002.
  • the content of the chiral agent in the liquid crystal composition is preferably 0.01 to 200 mol%, more preferably 1 to 30 mol%, based on the molar content of the liquid crystal compound.
  • the liquid crystal composition contains a polymerizable compound, it preferably contains a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator used is preferably a photopolymerization initiator capable of initiating the polymerization reaction by irradiation with ultraviolet rays.
  • photopolymerization initiators include ⁇ -carbonyl compounds (described in US Pat. No. 2,376,661 and US Pat. No. 2,376,670), acidoin ethers (described in US Pat. No. 2,448,828), and ⁇ -hydrogen. Substituted aromatic acidoine compounds (described in US Pat. No.
  • the content of the photopolymerization initiator in the liquid crystal composition is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 12% by mass, based on the content of the liquid crystal compound.
  • the liquid crystal composition may optionally contain a cross-linking agent in order to improve the film strength and durability after curing.
  • a cross-linking agent those that are cured by ultraviolet rays, heat, humidity and the like can be preferably used.
  • the cross-linking agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a polyfunctional acrylate compound such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate and pentaerythritol tri (meth) acrylate; glycidyl (meth) acrylate.
  • epoxy compounds such as ethylene glycol diglycidyl ether; aziridine compounds such as 2,2-bishydroxymethylbutanol-tris [3- (1-aziridinyl) propionate] and 4,4-bis (ethyleneiminocarbonylamino) diphenylmethane; hexa Isocyanate compounds such as methylenediisocyanate and biuret-type isocyanate; polyoxazoline compounds having an oxazoline group in the side chain; and alkoxysilane compounds such as vinyltrimethoxysilane and N- (2-aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane. Can be mentioned.
  • a known catalyst can be used depending on the reactivity of the cross-linking agent, and the productivity can be improved in addition to the improvement of the film strength and the durability. These may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the cross-linking agent is preferably 3 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass, based on the solid content mass of the liquid crystal composition. When the content of the cross-linking agent is within the above range, the effect of improving the cross-linking density can be easily obtained, and the stability of the liquid crystal phase is further improved.
  • a polymerization inhibitor an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a coloring material, metal oxide fine particles, etc. are added to the liquid crystal composition within a range that does not deteriorate the optical performance and the like. Can be added with.
  • the liquid crystal composition is preferably used as a liquid when forming a liquid crystal layer.
  • the liquid crystal composition may contain a solvent.
  • the solvent is not limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but an organic solvent is preferable.
  • the organic solvent is not limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • the liquid crystal layer forming step is a step of polymerizing the oriented liquid crystal composition to form a liquid crystal layer.
  • the polymerization may be either thermal polymerization or photopolymerization by light irradiation, but photopolymerization is preferable. It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation.
  • the irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ⁇ 50J / cm 2, 50mJ / cm 2 ⁇ 1500mJ / cm 2 is more preferable.
  • light irradiation may be carried out under heating conditions or a nitrogen atmosphere.
  • the wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated is preferably 250 to 430 nm.
  • the liquid crystal layer 34 is formed by the liquid crystal layer orientation step and the liquid crystal layer forming step.
  • the liquid crystal layer separation step is a step of separating the formed liquid crystal layer 34 from the photoalignment film 32, as shown in FIG.
  • the method for separating the liquid crystal layer 34 from the photoalignment film 32 is not limited, and various known methods can be used.
  • a transfer film or the like may be attached to the liquid crystal layer 34, and the liquid crystal layer 34 may be separated from the photoalignment film 32 together with the transfer film.
  • the adhesive force between the photoalignment film 32 and the support 30 and the adhesive force between the liquid crystal layer 34 and the transfer film shall be larger than the adhesive force between the photoalignment film 32 and the liquid crystal layer 34. Is preferable.
  • the liquid crystal layer 34 can be produced by the above steps.
  • the liquid crystal layer 34 can be repeatedly manufactured by repeating the liquid crystal layer alignment step and the liquid crystal layer separation step.
  • the photoalignment film formed in the alignment film forming step is a photoalignment film containing a compound containing an azobenzene skeleton having a molecular weight of 5000 or less (hereinafter, also referred to as an azobenzene-based compound). It is formed from a forming composition.
  • the photoalignment film is reused to form the liquid crystal layer multiple times with one photoalignment film, if the formation and separation of the liquid crystal layer are repeated, the alignment performance of the alignment film deteriorates. was there. That is, when the production of the liquid crystal layer is repeated, there is a problem that the liquid crystal compound in the liquid crystal layer cannot be sufficiently oriented. In particular, when the liquid crystal compounds in the liquid crystal layer are oriented in a smaller periodic pattern, they are susceptible to deterioration of the alignment film.
  • the photoalignment film formed in the alignment film forming step is formed from a composition for forming a photoalignment film containing a compound containing an azobenzene skeleton having a molecular weight of 5000 or less, whereby the liquid crystal layer is formed and separated. Even if the above steps are repeated, it is possible to suppress the deterioration of the alignment performance of the photoalignment film. Therefore, more liquid crystal layers having a certain degree of orientation or more can be produced.
  • an exposure time of about 5 minutes is required for a region having a size of about 5 cm square, and the productivity is very low.
  • the productivity is very low.
  • by forming the liquid crystal layer using the liquid crystal alignment layer it is not necessary to expose the photoalignment film for each production of the liquid crystal layer, so that the productivity can be increased. ..
  • a photo-alignment film using an azobenzene-based compound can have higher orientation. Therefore, the orientation of the liquid crystal alignment layer can be further increased, the orientation of the produced liquid crystal layer can be increased, and the orientation of the liquid crystal alignment layer can be increased when the liquid crystal layer is repeatedly produced a plurality of times. However, since the orientation of the original liquid crystal alignment layer is high, more liquid crystal layers having a certain degree of orientation or more can be produced.
  • the photoalignment film is swollen by the solvent in the liquid crystal composition and the orientation of the photoalignment film is improved. Deterioration can be mentioned.
  • the azobenzene-based compound is used as the material of the photoalignment film, the azobenzene-based compound is difficult to dissolve in the solvent. Since deterioration of the photoalignment film due to the solvent in the composition can be suppressed, deterioration of the alignment performance of the photoalignment film can be suppressed.
  • the compound containing the azobenzene skeleton is water-soluble.
  • a photoalignment film using an azobenzene-based photoalignment material as the photoalignment material has low adhesion to a liquid crystal layer containing a liquid crystal compound as a main component and can be easily separated. Therefore, it is possible to prevent damage to the photoalignment film when the liquid crystal layer is separated from the photoalignment film.
  • the composition for forming a photoalignment film for forming the photoalignment film preferably contains a cross-linking agent.
  • a cross-linking agent in the composition for forming a photoalignment film, the film strength and durability of the photoalignment film can be improved. Therefore, it is possible to prevent damage to the photoalignment film when the liquid crystal layer is separated from the photoalignment film.
  • cross-linking agent contained in the composition for forming a photoalignment film those that are cured by ultraviolet rays, heat, moisture and the like can be preferably used.
  • the cross-linking agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
  • the above-mentioned cross-linking agent for the liquid crystal composition can be appropriately used.
  • a hydrophilic (meth) acrylate monomer for example, manufactured by FUJIFILM Corporation; FAM-401, FAM-301, FAM-201, FAM- 402, manufactured by Toa Synthetic Co., Ltd .; Aronix M-933
  • hydrophilic epoxy and oxetane monomers for example, manufactured by Nagase ChemteX Corporation; EX-810, EX-811, EX-850, EX- 851, EX-821, EX-830, EX-832, EX-841, EX-861, EX-920, EX-931, EX-313, EX314, EX-321, EX-421, EX-512, EX- 521, EX-612, EX-614, EX-614B))
  • a hydrophilic (meth) acrylate monomer for example, manufactured by FUJIFILM Corporation; FAM-401, FAM-301, FAM-201, FAM- 402, manufactured by Toa Syn
  • liquid crystal layer of the present invention manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of the cholesteric liquid crystal layer 34.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the orientation state of the liquid crystal compound in the main surface of the cholesteric liquid crystal layer 34 shown in FIG.
  • the main surface of the cholesteric liquid crystal layer 34 will be referred to as an XY plane
  • the cross section perpendicular to the XY plane will be referred to as an XY plane. That is, FIG. 5 corresponds to a schematic view of the XY plane of the cholesteric liquid crystal layer 34, and FIG. 6 corresponds to a schematic view of the XY plane of the cholesteric liquid crystal layer 34.
  • the cholesteric liquid crystal layer 34 is a layer in which the liquid crystal compound is cholesterically oriented. Further, FIGS. 5 and 6 show an example in which the liquid crystal compound constituting the cholesteric liquid crystal layer is a rod-shaped liquid crystal compound. In the following description, the cholesteric liquid crystal layer is also simply referred to as a liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer 34 is a cholesteric liquid crystal layer in which the cholesteric liquid crystal phase is fixed, and the direction of the optical axis derived from the liquid crystal compound changes while continuously rotating along at least one direction in the plane. It is a cholesteric liquid crystal layer having a pattern.
  • the liquid crystal layer 34 has a spiral structure in which liquid crystal compounds 40 are spirally swirled and stacked in the same manner as the cholesteric liquid crystal layer formed by fixing a normal cholesteric liquid crystal phase.
  • the structure in which the liquid crystal compound 40 is spirally rotated once (360 ° rotation) and stacked is defined as one spiral pitch (pitch P), and the liquid crystal compound 40 spirally swirling has a structure in which a plurality of pitches are laminated. ..
  • the cholesteric liquid crystal phase exhibits selective reflectivity to either left or right circularly polarized light at a specific wavelength. Whether the reflected light is right-handed circularly polarized light or left-handed circularly polarized light depends on the twisting direction (sense) of the spiral of the cholesteric liquid crystal phase.
  • the selective reflection of circular polarization by the cholesteric liquid crystal phase reflects the right circular polarization when the spiral twist direction of the cholesteric liquid crystal phase is right, and the left circular polarization when the spiral twist direction is left.
  • the direction of rotation of the cholesteric liquid crystal phase can be adjusted by the type of the liquid crystal compound forming the cholesteric liquid crystal layer and / or the type of the chiral agent added.
  • ⁇ n can be adjusted by the type of the liquid crystal compound forming the cholesteric liquid crystal layer, the mixing ratio thereof, and the temperature at the time of fixing the orientation. Therefore, for the wavelength of light reflected (diffracted) by the liquid crystal layer, for example, the pitch P of the spiral of the liquid crystal layer may be adjusted to appropriately set the selective reflection wavelength range of the liquid crystal layer.
  • the full width at half maximum of the reflection wavelength range is adjusted according to the use of the liquid crystal layer, and may be, for example, 10 to 500 nm, preferably 20 to 300 nm, and more preferably 30 to 100 nm.
  • the liquid crystal compounds 40 are arranged along a plurality of array axes D parallel to each other in the XY plane, and are arranged on the respective array axes D.
  • the orientation of the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 changes while continuously rotating in one direction in the plane along the array axis D.
  • the array axis D is oriented in the X direction.
  • the liquid crystal compounds 40 having the same orientation of the optical axis 40A are oriented at equal intervals.
  • the direction of the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 changes while continuously rotating in one direction in the plane along the array axis D
  • the optical axis 40A and the array axis D of the liquid crystal compound 40 change.
  • the angle formed by the optic axis D differs depending on the position in the direction of the array axis D, and the angle formed by the optic axis 40A and the array axis D gradually changes from ⁇ to ⁇ + 180 ° or ⁇ -180 ° along the array axis D. It means that you are. That is, as shown in FIG. 6, the plurality of liquid crystal compounds 40 arranged along the array axis D change while the optical axis 40A rotates by a constant angle along the array axis D.
  • the difference in angle between the optical axes 40A of the liquid crystal compounds 40 adjacent to each other in the array axis D direction is preferably 45 ° or less, more preferably 15 ° or less, and further preferably a smaller angle. preferable.
  • the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 is intended to be the molecular major axis of the rod-shaped liquid crystal compound.
  • the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 is intended to be an axis parallel to the normal direction of the disk-shaped liquid crystal compound with respect to the disk surface.
  • the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 rotates 180 ° in the arrangement axis D direction in which the optical axis 40A continuously rotates and changes in the plane.
  • the length (distance) to be performed be the length ⁇ of one cycle in the liquid crystal alignment pattern. That is, the distance between the centers of the two liquid crystal compounds 40 having the same angle with respect to the array axis D direction in the array axis D direction is defined as the length ⁇ of one cycle. Specifically, as shown in FIG.
  • the distance between the centers of the two liquid crystal compounds 40 in which the direction of the arrangement axis D and the direction of the optical axis 40A coincide with each other in the direction of the arrangement axis D is the length ⁇ of one cycle.
  • the length ⁇ of this one cycle is also referred to as "one cycle ⁇ ".
  • the liquid crystal alignment pattern of the liquid crystal layer 34 repeats this one cycle ⁇ in one direction in which the direction of the array axis D, that is, the direction of the optic axis 40A continuously rotates and changes.
  • this one cycle ⁇ is the cycle of the diffraction structure.
  • the liquid crystal compound 40 forming the liquid crystal layer 34 is in the direction orthogonal to the arrangement axis D direction (Y direction in FIG. 6), that is, in the Y direction orthogonal to one direction in which the optical axis 40A continuously rotates.
  • the directions of the optical axes 40A are equal.
  • the liquid crystal compound 40 forming the liquid crystal layer 34 has the same angle formed by the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 and the arrangement axis D direction in the Y direction.
  • the arrangement direction in which the bright portions 42 and the dark portions 44 are alternately arranged as shown in FIG. 7 is the main surface.
  • a striped pattern inclined at a predetermined angle with respect to (XY plane) is observed.
  • the distance between the adjacent bright portion 42 to the bright portion 42, or the dark portion 44 to the dark portion 44 in the normal direction of the line formed by the bright portion 42 or the dark portion 44 substantially coincides with 1/2 pitch. do. That is, as shown by P in FIG. 7, two bright portions 42 and two dark portions 44 substantially coincide with one pitch of the spiral (one winding number of the spiral), that is, the pitch P.
  • the spiral pitch substantially coincides with the pitch P of the light and dark lines shown in FIG.
  • the spiral pitch deviates slightly from the pitch P of the light and dark lines shown in FIG. 7, but in the following description, the spiral The explanation will be given without distinguishing between the pitch and the pitch of the terminator.
  • the spiral axis derived from the cholesteric liquid crystal phase is perpendicular to the main surface (XY plane), and its reflecting surface is a plane parallel to the main surface (XY plane).
  • the optical axis of the liquid crystal compound is not inclined with respect to the main surface (XY plane).
  • the optic axis is parallel to the main plane (XY plane). Therefore, when the XX plane of the conventional cholesteric liquid crystal layer is observed by SEM, the arrangement direction in which the bright portion and the dark portion are alternately arranged is perpendicular to the main plane (XY plane). Since the cholesteric liquid crystal phase is specularly reflective, for example, when light is incident on the cholesteric liquid crystal layer from the normal direction, the light is reflected in the normal direction.
  • the liquid crystal layer 34 reflects the incident light at an angle in the array axis D direction with respect to specular reflection.
  • the liquid crystal layer 34 has a liquid crystal alignment pattern in which the optical axis 40A changes while continuously rotating along the arrangement axis D direction (a predetermined one direction) in the plane.
  • the liquid crystal layer 34 as a cholesteric liquid crystal layer that selectively reflects right-circularly polarized light R R of the red light. Therefore, when light is incident on the liquid crystal layer 34, liquid crystal layer 34 reflects only right circularly polarized light R R of the red light, and transmits light of other wavelengths.
  • the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 changes while rotating along the array axis D direction (one direction).
  • the liquid crystal alignment pattern formed on the liquid crystal layer 34 is a periodic pattern in the arrangement axis D direction. Therefore, the right circularly polarized light R R of the red light incident on the liquid crystal layer 34, as shown conceptually in FIG. 8, is reflected in the direction corresponding to the period of the liquid crystal orientation pattern (diffraction), the reflected red light right circularly polarized light R R is reflected (diffracted) in a direction inclined to the array axis direction D with respect to the XY plane (major surface of the cholesteric liquid crystal layer).
  • the liquid crystal layer 34 can be used as a diffraction element that reflects (diffracts) the incident light in a direction different from the specular reflection.
  • the light reflection direction (diffraction angle) can be adjusted by appropriately setting the direction of the array axis D, which is one direction in which the optic axis 40A rotates.
  • the reflection direction of the circularly polarized light can be reversed by reversing the rotation direction of the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 toward the array axis D direction. ..
  • the rotation direction of the optical axis 40A toward the arrangement axis D direction is clockwise, and a certain circularly polarized light is reflected by tilting it in the arrangement axis D direction, which is counterclockwise.
  • a certain circularly polarized light is reflected by tilting in the direction opposite to the direction of the array axis D.
  • the reflection direction is reversed depending on the spiral turning direction of the liquid crystal compound 40, that is, the turning direction of the reflected circularly polarized light.
  • the spiral turning direction is twisted to the right
  • the right circularly polarized light is selectively reflected
  • the optical axis 40A has a liquid crystal alignment pattern that rotates clockwise along the arrangement axis D direction to the right. Circularly polarized light is reflected by tilting it in the direction of the array axis D.
  • the liquid crystal layer has a liquid crystal orientation pattern in which the optical axis 40A rotates clockwise along the arrangement axis D direction. Reflects the left circularly polarized light tilted in the direction opposite to the direction of the array axis D.
  • one cycle ⁇ which is the length that the optical axis of the liquid crystal compound rotates by 180 °, is the cycle (one cycle) of the diffraction structure.
  • one direction (arrangement axis D direction) in which the optical axis of the liquid crystal compound changes while rotating is the periodic direction of the diffraction structure.
  • the length of one cycle ⁇ of the diffraction element is not limited and may be appropriately set according to a desired diffraction angle or the like.
  • the length of one cycle ⁇ is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably 0.15 to 2 ⁇ m, and even more preferably 0.2 to 1 ⁇ m.
  • the shorter one cycle ⁇ is, the larger the angle of the reflected light with respect to the incident light is. That is, the shorter one cycle ⁇ is, the more the reflected light can be tilted and reflected with respect to the incident light.
  • the light reflection angle differs depending on the wavelength of the reflected light. Specifically, the longer the wavelength of light, the larger the angle of the reflected light with respect to the incident light.
  • the liquid crystal compound 40 has an optical axis 40A oriented parallel to the main surface (XY plane) on the XX plane of the liquid crystal layer 34.
  • the present invention is not limited to this.
  • the liquid crystal compound 40 in the XX plane of the liquid crystal layer 34, is oriented with its optical axis 40A tilted with respect to the main plane (XY plane). It may have a configuration that is present.
  • the inclination angle (tilt angle) with respect to the main plane (XY plane) of the liquid crystal compound 40 is uniform in the thickness direction (Z direction).
  • the liquid crystal layer 34 may have regions in which the tilt angles of the liquid crystal compounds 40 differ in the thickness direction.
  • the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 is parallel to the main surface (the pretilt angle is 0) at the interface on the photoalignment film 32 side of the liquid crystal layer, and the optical alignment film 32 side.
  • the tilt angle of the liquid crystal compound 40 increases as the distance from the interface increases in the thickness direction, and then the liquid crystal compound is oriented at a constant tilt angle to the other interface (air interface) side.
  • the optical axis of the liquid crystal compound may have a pretilt angle at one interface of the upper and lower interfaces, and the liquid crystal layer 34 may have a pretilt angle at both interfaces. May be good. Further, the pre-tilt angle may be different at both interfaces. Since the liquid crystal compound has a tilt angle (tilt) in this way, the birefringence of the liquid crystal compound that is effective when light is diffracted becomes high, and the diffraction efficiency can be improved.
  • the average angle (average tilt angle) formed by the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 and the main surface (XY plane) is preferably 5 to 45 °, more preferably 12 to 22 °.
  • the average tilt angle can be measured by observing the XX plane of the liquid crystal layer 34 with a polarizing microscope. Above all, on the XX plane of the liquid crystal layer 34, it is preferable that the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 is inclined or oriented in the same direction with respect to the main plane (XY plane).
  • the tilt angle is a value obtained by measuring the angle formed by the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 and the main surface at any five or more points in the polarization microscope observation of the cross section of the cholesteric liquid crystal layer and arithmetically averaging them. be.
  • the light vertically incident on the liquid crystal layer 34 travels diagonally in the liquid crystal layer due to the bending force applied.
  • a diffraction loss occurs because the deviation from the conditions such as the diffraction period, which is originally set so as to obtain a desired diffraction angle with respect to the vertical incident, occurs.
  • the liquid crystal compound is tilted, there is an orientation in which a higher birefringence is generated with respect to the orientation in which the light is diffracted, as compared with the case where the liquid crystal compound is not tilted. In this direction, the effective abnormal light refractive index becomes large, so that the double refractive index, which is the difference between the abnormal light refractive index and the normal light refractive index, becomes high.
  • the tilt angle is preferably controlled by the treatment of the interface of the liquid crystal layer 34.
  • the tilt angle of the liquid crystal compound can be controlled by performing a pre-tilt treatment on the photoalignment film. For example, when the photoalignment film is formed, the photoalignment film is exposed to ultraviolet rays from the front and then diagonally exposed, so that a pretilt angle can be generated in the liquid crystal compound in the liquid crystal layer formed on the photoalignment film. .. In this case, the liquid crystal compound is pre-tilted in a direction in which the uniaxial side of the liquid crystal compound can be seen with respect to the second irradiation direction.
  • liquid crystal compound in the direction perpendicular to the second irradiation direction does not pre-tilt, there are an in-plane pre-tilt region and a non-pre-tilt region. This contributes to increasing the birefringence most in that direction when the light is diffracted in the target direction, and is therefore suitable for increasing the diffraction efficiency.
  • an additive that promotes the pretilt angle can be added in the liquid crystal layer or the photoalignment film. In this case, an additive can be used as a factor for further increasing the diffraction efficiency. This additive can also be used to control the pretilt angle of the interface on the air side.
  • the bright part and the dark part derived from the cholesteric liquid crystal phase are inclined with respect to the main surface.
  • the liquid crystal layer has the minimum in-plane retardation Re in either the slow-phase axial plane or the advancing axial plane.
  • the direction is inclined from the normal direction.
  • the absolute value of the measurement angle formed by the normal in the direction in which the in-plane retardation Re is minimized is 5 ° or more.
  • the liquid crystal compound of the liquid crystal layer is inclined with respect to the main surface, and the inclination direction substantially coincides with the bright part and the dark part of the liquid crystal layer.
  • the normal direction is a direction orthogonal to the main surface. Since the liquid crystal layer has such a configuration, circularly polarized light can be diffracted with higher diffraction efficiency than the liquid crystal layer in which the liquid crystal compound is parallel to the main surface.
  • the liquid crystal compound of the liquid crystal layer is inclined with respect to the main surface and the inclination direction substantially coincides with the bright part and the dark part
  • the bright part and the dark part corresponding to the reflecting surface and the optical axis of the liquid crystal compound are aligned. Match. Therefore, the action of the liquid crystal compound on the reflection (diffraction) of light is increased, and the diffraction efficiency can be improved. As a result, the amount of reflected light with respect to the incident light can be further improved.
  • the absolute value of the optical axis inclination angle of the liquid crystal layer is preferably 5 ° or more, more preferably 15 ° or more, still more preferably 20 ° or more.
  • the absolute value of the optical axis tilt angle it is more preferable that the direction of the liquid crystal compound is aligned with the bright part and the dark part, and the diffraction efficiency can be improved.
  • the liquid crystal layer shown in FIG. 5 is a cholesteric liquid crystal layer, but the liquid crystal layer produced by the production method of the present invention is not limited to this.
  • FIG. 11 and 12 show another example of the liquid crystal layer produced by the production method of the present invention.
  • the liquid crystal layer 36 has a liquid crystal orientation pattern in which the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40 continuously rotates along the arrangement axis D direction, similarly to the cholesteric liquid crystal layer 34.
  • FIG. 12 also shows only the liquid crystal compound on the surface of the photoalignment film 32, as in FIG. 6 described above.
  • the liquid crystal compound 40 forming the liquid crystal layer 36 is not spirally twisted and rotated in the thickness direction, and the optic axis 40A is located at the same position in the plane direction.
  • Such a liquid crystal layer can be formed by not adding a chiral agent to the liquid crystal composition in the formation of the cholesteric liquid crystal layer described above. It should be noted that such a liquid crystal layer may have a structure in which the liquid crystal compound is twisted and rotated in the thickness direction to the extent that the liquid crystal compound does not become a cholesteric liquid crystal phase.
  • the liquid crystal layer 36 has a liquid crystal alignment pattern in which the orientation of the optical axis 40A derived from the liquid crystal compound 40 changes while continuously rotating along the array axis D direction.
  • the liquid crystal compound 40 forming the liquid crystal layer 36 has the same direction of the optical axis 40A in the Y direction orthogonal to the arrangement axis D direction, that is, in the Y direction orthogonal to one direction in which the optical axis 40A continuously rotates.
  • Compounds 40 are arranged at equal intervals. In other words, in the liquid crystal compounds 40 forming the liquid crystal layer 36, the angles formed by the direction of the optical axis 40A and the direction of the arrangement axis D are equal between the liquid crystal compounds 40 arranged in the Y direction.
  • the liquid crystal compounds arranged in the Y direction have the same angle formed by the optical axis 40A and the arrangement axis D direction (one direction in which the direction of the optical axis of the liquid crystal compound 40 rotates).
  • the region in which the liquid crystal compound 40 having the same angle formed by the optical axis 40A and the arrangement axis D direction is arranged in the Y direction is defined as a region R.
  • the value of the in-plane retardation (Re) in each region R is preferably half wavelength, that is, ⁇ / 2.
  • the difference in the refractive index due to the refractive index anisotropy of the region R in the optically anisotropic layer is the refractive index in the direction of the slow axis in the plane of the region R and the direction orthogonal to the direction of the slow axis. It is a refractive index difference defined by the difference from the refractive index of.
  • the refractive index difference ⁇ n due to the refractive index anisotropy of the region R is the refractive index of the liquid crystal compound 40 in the direction of the optical axis 40A and the liquid crystal compound 40 in the plane of the region R in the direction perpendicular to the optical axis 40A. Equal to the difference from the refractive index. That is, the refractive index difference ⁇ n is equal to the refractive index difference of the liquid crystal compound 40.
  • the incident light L 1 When 1 is incident, the incident light L 1 is given a phase difference of 180 ° by passing through the liquid crystal layer 36, and the transmitted light L 2 is converted into right-handed circularly polarized light. Further, since the liquid crystal alignment pattern formed on the liquid crystal layer 36 is a periodic pattern in the arrangement axis D direction, the transmitted light L 2 travels in a direction different from the traveling direction of the incident light L 1. In this way, the incident light L 1 polarized in the left circle is converted into the transmitted light L 2 polarized in the right circle, which is tilted by a certain angle in the direction of the array axis D with respect to the incident direction.
  • the incident light L of right-handed circularly polarized light L in the liquid crystal layer 36 when the value of the product of the difference in the refractive index of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer 36 and the thickness of the optically anisotropic layer is ⁇ / 2, the incident light L of right-handed circularly polarized light L in the liquid crystal layer 36.
  • the incident light L 4 passes through the liquid crystal layer 36, is given a phase difference of 180 °, and is converted into left circularly polarized transmitted light L 5.
  • the liquid crystal alignment pattern formed on the liquid crystal layer 36 is a periodic pattern in the arrangement axis D direction, the transmitted light L 5 travels in a direction different from the traveling direction of the incident light L 4.
  • the transmitted light L 5 travels in a direction different from that of the transmitted light L 2 , that is, in the direction opposite to the arrow X direction with respect to the incident direction.
  • the incident light L 4 is converted into the transmitted light L 5 of left circularly polarized light tilted by a certain angle in the direction opposite to the direction of the array axis D with respect to the incident direction.
  • the liquid crystal layer 36 can also adjust the refraction angles of the transmitted lights L 2 and L 5 by changing one cycle ⁇ of the formed liquid crystal alignment pattern. Specifically, as the liquid crystal layer 36 also has a shorter one cycle ⁇ of the liquid crystal alignment pattern, the light passing through the liquid crystal compounds 40 adjacent to each other strongly interferes with each other, so that the transmitted lights L 2 and L 5 are greatly refracted. Can be done. Further, by reversing the rotation direction of the optical axis 40A of the liquid crystal compound 40, which rotates along the array axis D direction, the refraction direction of the transmitted light can be reversed. That is, in the examples shown in FIGS. 11 to 12, the rotation direction of the optic axis 40A toward the arrangement axis D direction is clockwise, but by making this rotation direction counterclockwise, the direction of refraction of transmitted light can be changed. , Can be done in the opposite direction.
  • the liquid crystal layer that transmits and diffracts the incident light has a region in which the liquid crystal compound is twisted and rotated (twist angle is less than 360 °).
  • such a liquid crystal layer having a region in which the liquid crystal compound is not cholesterically oriented and is twisted and rotated (twist angle is less than 360 °) can be used as a reflective diffraction element.
  • the diffracted light is reflected at the interface of the diffracting element and emitted from the incident side of the light, and the light is diffracted while being reflected, so that it can function as a reflective diffracting element.
  • the liquid crystal layer 36 shown in FIG. 11 shows a structure in which the optical axis of the liquid crystal compound is parallel to the main surface of the liquid crystal layer, but the present invention is not limited to this.
  • the optical axis of the liquid crystal compound may be inclined to the main surface of the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer 36b has a liquid crystal orientation pattern in which the direction of the optical axis derived from the liquid crystal compound changes while continuously rotating along one direction in the plane. Is. That is, the plan view of the liquid crystal layer 36b is the same as that in FIG.
  • Example 1 (Formation of photoalignment film) A glass substrate was prepared as a support. The following coating liquid P-1 for forming a photoalignment film was applied onto the support at 2500 rpm for 30 seconds using a spin coater. The support on which the coating film of the coating liquid P-1 for forming a photo-alignment film was formed was dried on a hot plate at 60 ° C. for 60 seconds to form a photo-alignment film.
  • the photo-alignment material A contained in the photo-alignment film-forming coating liquid P-1 is a compound having an azobenzene skeleton. The molecular weight is 730.
  • the photoalignment film was exposed using the exposure apparatus shown in FIG. 2 to form a photoalignment film MP-1 having an alignment pattern.
  • a laser that emits laser light having a wavelength (325 nm) was used.
  • the exposure amount due to the interference light was set to 3000 mJ / cm 2 .
  • the intersection angle (intersection angle ⁇ ) of the two laser beams was set to 61.0 °.
  • liquid crystal composition LC-1 (Formation of liquid crystal layer) The following liquid crystal composition LC-1 was prepared as the liquid crystal composition forming the liquid crystal layer.
  • the solid content concentration of this liquid crystal composition LC-1 is 35 wt%.
  • Liquid crystal composition LC-1 ⁇ The following liquid crystal compound L-1 100.00 parts by mass The following polymerization initiator I-1 3.00 parts by mass The following chiral agent Ch-1 6.20 parts by mass Methyl ethyl ketone 202.99 parts by mass ⁇ ⁇
  • the liquid crystal layer was formed as follows, assuming that the temperature of the environment between the exposure process of the alignment film and the process of forming the liquid crystal layer was 25 ° C. and the relative humidity was 10%.
  • the above liquid crystal composition LC-1 was applied onto the photoalignment film MP-1 and rotated at 1000 rpm for 10 seconds using a spin coater.
  • the coating film of the liquid crystal composition LC-1 was heated on a hot plate at 80 ° C. for 3 minutes (180 sec). Then, at 80 ° C., the liquid crystal composition LC-1 was cured by irradiating the coating film with ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm at an irradiation amount of 500 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere to cure the liquid crystal compound.
  • the orientation was fixed to form a liquid crystal layer.
  • the obtained cholesteric liquid crystal layer was transferred to another glass substrate and separated at the interface with the photoalignment film MP-1. At the same time, the photoalignment film MP-1 was regenerated.
  • the produced cholesteric liquid crystal layer was cut in the direction along the rotation direction of the optical axis, and the cross section was observed by SEM. By analyzing the SEM image, one cycle ⁇ in the liquid crystal alignment pattern was measured. One cycle ⁇ was 0.32 ⁇ m.
  • Example 2 (Formation of photoalignment film) A glass base material was prepared as a support. The following coating liquid P-2 for forming a photoalignment film was applied onto the support at 2500 rpm for 30 seconds using a spin coater. The support on which the coating film of the coating liquid P-2 for forming a photo-alignment film was formed was dried on a hot plate at 60 ° C. for 60 seconds to form a photo-alignment film.
  • the photo-alignment material B contained in the photo-alignment film-forming coating liquid P-2 is a compound having an azobenzene skeleton. The molecular weight is 1283.
  • Coating liquid for forming a photoalignment film P-2 ⁇ The following photo-alignment material B 1.00 parts by mass Polymerization initiator (Irgacare 2959; manufactured by BASF) 0.05 parts by mass Water 16.00 parts by mass Butoxyethanol 42.00 parts by mass Propylene glycol monomethyl ether 42.00 parts by mass ⁇ ⁇
  • the photoalignment film was exposed using the exposure apparatus shown in FIG. 2 in an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 10%.
  • a laser that emits laser light having a wavelength (355 nm) was used.
  • the exposure amount due to the interference light was set to 3000 mJ / cm 2 .
  • the crossing angle (crossing angle ⁇ ) of the two laser beams was set to 9.3 °. Then, in an environment of a temperature of 25 ° C.
  • UV light of 300 mJ / cm 2 is exposed with an ultra-high pressure mercury lamp through a filter that cuts light of 300 nm or more, and a photoalignment film having an orientation pattern is exposed.
  • MP-2 was formed.
  • the preparation and separation of the cholesteric liquid crystal layer were repeated in the same manner as in Example 1.
  • the one cycle ⁇ in the liquid crystal alignment pattern of the obtained optical element was 2.0 ⁇ m.
  • Coating liquid for forming a photoalignment film P-3 ⁇ The following materials for photo-alignment PAS-1 1.00 parts by mass Thermal acid generator TAG-1 0.05 parts by mass Tetrahydrofuran 100.00 parts by mass ⁇ ⁇
  • the photoalignment film was exposed using the exposure apparatus shown in FIG. 2 to form a photoalignment film MP-3 having an alignment pattern.
  • a laser that emits laser light having a wavelength (325 nm) was used.
  • the exposure amount due to the interference light was set to 3000 mJ / cm 2 .
  • the crossing angle (crossing angle ⁇ ) of the two laser beams was set to 61.0 °.
  • the photoalignment film MP-4 was formed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the crossing angle (crossing angle ⁇ ) of the laser light was set to 9.3 °.
  • liquid crystal layer used for various purposes of refracting light in an optical device such as a diffraction element that causes light to enter and exit a light guide plate of AR glass.

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Abstract

光配向膜を繰り返し利用する液晶層の製造方法において、光配向膜の劣化を抑制し、液晶化合物が適正に配向された液晶層をより多く作製できる液晶層の製造方法の提供を課題とする。支持体の上に光配向膜を光配向法によって形成する光配向膜形成工程、光配向膜の上に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を積層し、配向させる液晶層配向工程、配向した液晶組成物を重合させ、液晶層を形成する液晶層形成工程、および、形成した液晶層を、光配向膜から分離する液晶層分離工程、を有し、光配向膜形成工程で形成される光配向膜は、分子量５０００以下のアゾベンゼン系化合物を含む光配向膜形成用組成物から形成されており、液晶層配向工程から液晶層分離工程を繰り返して、液晶層を繰り返し作製する。

Description

液晶層の製造方法
　本発明は、液晶層の製造方法に関する。
　液晶化合物を含む液晶組成物を用いて形成された液晶層が、回折素子、光学異方性層、波長選択反射層等の各種の液晶層として利用されている。液晶層は、含有する液晶化合物を所定の配向状態に配向されることで、回折、位相差の付与、選択波長の反射等の各種の作用を発現する。
　このように液晶層中の液晶化合物を配向するために、配向膜が用いられている。例えば、支持体上に形成された配向膜上に液晶層となる液晶組成物を塗布し、配向処理を行うことで、液晶組成物中の液晶化合物を所定の配向状態とし、配向した液晶組成物を硬化させることで液晶層が形成される。
　ところで、液晶層の作製をより高い生産性で行うために、液晶層を作製した後に、液晶層を配向膜から分離して、配向膜を再利用することが考えられている。
　例えば、特許文献１には、液晶ポリマー層をパターン化するためのプロセスであって、液晶ポリマー層の液晶分子が、主に、化学、立体、または他の分子間相互作用を介して、再使用可能整合テンプレートの表面整合パターンに整合されるように、液晶ポリマー層と表面整合パターンを備える再使用可能整合テンプレートとを接触させることと、液晶ポリマー層を重合化することと、パターン化された重合化液晶ポリマー層および再使用可能整合テンプレートを分離することとを含み、再使用可能整合テンプレートは、表面整合パターンを備える光整合層を備えるプロセスが記載されている。
特表２０２０－５０２５６５号公報
　特許文献１には、配向膜上で液晶層の形成と分離を繰り返して、１つの配向膜を用いて複数の液晶層を作製する構成が記載されている。しかしながら、液晶層の形成と分離を繰り返すと、配向膜の配向性能が低下するという問題があった。すなわち、液晶層の作製を繰り返すと、液晶層中の液晶化合物を十分に配向できなくなるという問題があった。
　本発明の課題は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、配向膜を繰り返し利用する液晶層の製造方法において、配向膜の劣化を抑制し、液晶化合物が適正に配向された液晶層をより多く作製できる液晶層の製造方法を提供することにある。
　この課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
　［１］　支持体の上に光配向膜を光配向法によって形成する光配向膜形成工程、
　光配向膜の上に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を積層し、配向させる液晶層配向工程、
　配向した液晶組成物を重合させ、液晶層を形成する液晶層形成工程、および、
　形成した液晶層を、光配向膜から分離する液晶層分離工程、
を有し、
　光配向膜形成工程で形成される光配向膜は、分子量５０００以下のアゾベンゼン骨格を含む化合物を含む光配向膜形成用組成物から形成されており、
　液晶層配向工程から液晶層分離工程を繰り返して、液晶層を繰り返し作製する液晶層の製造方法。
　［２］　アゾベンゼン骨格を含む化合物が水溶性である［１］に記載の液晶層の製造方法。
　［３］　光配向膜形成用組成物が架橋剤を含む［１］または［２］に記載の液晶層の製造方法。
　［４］　液晶層配向工程において、光配向膜によって、液晶層中の液晶化合物由来の光学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配向状態とする［１］～［３］のいずれかに記載の液晶層の製造方法。
　［５］　配向膜形成工程において、光配向膜はレーザー干渉露光される［１］～［４］のいずれかに記載の液晶層の製造方法。
　［６］　液晶層形成工程において形成される液晶層が回折機能を有する［１］～［５］のいずれかに記載の液晶層の製造方法。
　本発明によれば、配向膜を繰り返し利用する液晶層の製造方法において、配向膜の劣化を抑制し、液晶化合物が適正に配向された液晶層をより多く作製できる液晶層の製造方法を提供できる。
本発明の液晶層の製造方法の一例を説明するための概念図である。 配向膜を露光する露光装置の一例の概念図である。 本発明の液晶層の製造方法の一例を説明するための概念図である。 本発明の液晶層の製造方法の一例を説明するための概念図である。 液晶層の一例を概念的に示す図である。 図５に示す液晶層を概念的に示す平面図である。 図５に示す液晶層の断面ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像を概念的に示す図である。 図５に示す液晶層の作用を説明するための概念図である。 液晶層の他の例を概念的に示す図である。 液晶層の他の例を概念的に示す図である。 液晶層の他の例を概念的に示す図である。 図１１に示す液晶層の平面図を概念的に示す図である。 図１１に示す液晶層の作用を説明するための図である。 図１１に示す液晶層の作用を説明するための図である。 液晶層の他の例を概念的に示す図である。
　以下、本発明の液晶層の製造方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
　本明細書において「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
　本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
　本明細書において、「同じ」、「同一」などというときは、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。
［液晶層の製造方法］
　本発明の液晶層の製造方法は、
　支持体の上に光配向膜を光配向法によって形成する光配向膜形成工程、
　光配向膜の上に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を積層し、配向させる液晶層配向工程、
　配向した液晶組成物を重合させ、液晶層を形成する液晶層形成工程、および、
　形成した液晶層を、光配向膜から分離する液晶層分離工程、
を有し、
　配向膜形成工程で形成される光配向膜は、分子量５０００以下のアゾベンゼン系化合物を含む光配向膜形成用組成物から形成されており、
　液晶層配向工程から液晶層分離工程を繰り返して、液晶層を繰り返し作製する液晶層の製造方法である。
　図１～図４を用いて、本発明の液晶層の製造方法の一例を説明する。
〔光配向膜形成工程〕
　図１に示すように、光配向膜形成工程は、支持体３０の上に光配向膜３２を形成する工程である。光配向膜形成工程は、光配向法によって光配向膜を形成する。
　本発明において、光配向膜３２は、光配向性の素材に偏光または非偏光を照射して光配向膜３２とした、いわゆる光配向膜である。すなわち、本発明においては、光配向膜３２として、支持体３０上に、光配向材料を塗布して形成した光配向膜が、好適に利用される。
　偏光の照射は、光配向膜に対して、垂直方向または斜め方向から行うことができ、非偏光の照射は、光配向膜に対して、斜め方向から行うことができる。
　本発明に利用可能な光配向膜に用いられる光配向材料としては、例えば、特開２００６－２８５１９７号公報、特開２００７－７６８３９号公報、特開２００７－１３８１３８号公報、特開２００７－９４０７１号公報、特開２００７－１２１７２１号公報、特開２００７－１４０４６５号公報、特開２００７－１５６４３９号公報、特開２００７－１３３１８４号公報、特開２００９－１０９８３１号公報、特許第３８８３８４８号公報および特許第４１５１７４６号公報に記載のアゾ化合物、特開２００２－２２９０３９号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開２００２－２６５５４１号公報および特開２００２－３１７０１３号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび／またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第４２０５１９５号および特許第４２０５１９８号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表２００３－５２０８７８号公報、特表２００４－５２９２２０号公報および特許第４１６２８５０号に記載の光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミドおよび光架橋性ポリエステル、ならびに、特開平９－１１８７１７号公報、特表平１０－５０６４２０号公報、特表２００３－５０５５６１号公報、国際公開第２０１０／１５０７４８号、特開２０１３－１７７５６１号公報および特開２０１４－１２８２３号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物およびクマリン化合物等が、好ましい例として例示される。
　中でも、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミド、光架橋性ポリエステル、シンナメート化合物、および、カルコン化合物は、好適に利用される。
　本発明においては、さらに、光配向膜形成工程で形成する光配向膜は、分子量５０００以下のアゾベンゼン骨格を含む化合物（以下、アゾベンゼン化合物ともいう）を含む光配向膜形成用組成物から形成されている。
　アゾベンゼン系化合物とは、光反応性基であるアゾベンゼン基を有する化合物である。
　アゾベンゼン系化合物としては分子量５０００以下であれば特に制限されないが、一般式（Ｉ）で表される化合物が好ましい。
　一般式（Ｉ）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　Ｒ２１～Ｒ２４はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表すが、但し、Ｒ２１～Ｒ２４で表される基の少なくとも一つは、カルボキシル基もしくはその塩、または、スルホ基またはその塩を表し、ｍは１～４の整数を表し、ｎは１～４の整数を表し、ｏは１～５の整数を表し、ｐは１～５の整数を表す。ｍ、ｎ、ｏ、及びｐが２以上の整数を表すとき、複数個ある、Ｒ２１～Ｒ２４は、同一でも異なっていてもよい。
　一般式（Ｉ）中、Ｒ２１～Ｒ２４でそれぞれ表される置換基としては、カルボキシル基またはその塩（なお、カルボキシル基の塩としては、アルカリ金属との塩が挙げられ、ナトリウム塩が好ましい。）、スルホ基またはその塩（なお、スルホ基の塩としては、アルカリ金属との塩が挙げられ、ナトリウム塩が好ましい。）、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、置換または無置換のアミノ基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基、および、シリル基が挙げられる。
　これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
　一般式（Ｉ）中、Ｒ２１～Ｒ２４で表される基としては、水素原子、カルボキシル基もしくはその塩、スルホ基もしくはその塩、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、または、カルバモイル基が好ましく、水素原子、カルボキシル基もしくはその塩、スルホ基もしくはその塩、ハロゲン原子、ハロゲン化メチル基、ハロゲン化メトキシ基、シアノ基、ニトロ基、または、メトキシカルボニル基がより好ましく、水素原子、カルボキシル基もしくはその塩、スルホ基もしくはその塩、ハロゲン原子、シアノ基、または、ニトロ基がさらに好ましい。
　Ｒ２１～Ｒ２４で表される基の少なくとも一つは、カルボキシル基もしくはその塩、または、スルホ基もしくはその塩である。カルボキシル基もしくはその塩、または、スルホ基もしくはその塩の置換位置については特に制限はないが、光活性作用の点では、少なくとも１つのＲ２１および／または少なくとも１つのＲ２２がスルホ基またはその塩であるのが好ましく、少なくとも１つのＲ２１及び少なくとも１つのＲ２２がスルホ基もしくはその塩であるのがより好ましい。また、同観点から、少なくとも１つのＲ２３および／または少なくとも１つのＲ２４がカルボキシル基またはその塩であるのが好ましく、少なくとも１つのＲ２３及び少なくとも１つのＲ２４がカルボキシル基またはその塩であるのがより好ましい。カルボキシル基またはその塩は、アゾ基に対してメタ位に置換したＲ２３及びＲ２４であるのがさらに好ましい。
　一般式（Ｉ）において、ｍは１～４の整数を表し、ｎは１～４の整数を表し、ｏは１～５の整数を表し、ｐは１～５の整数を表す。好ましくは、ｍは１～２の整数、ｎは１～２の整数、ｏは１～２の整数、ｐは１～２の整数である。
　以下に、一般式（Ｉ）で表される化合物の具体例を挙げるが、以下の具体例に制限されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　光配向膜３２の厚さには、制限はなく、光配向膜３２の形成材料に応じて、必要な配向機能を得られる厚さを、適宜、設定すればよい。
　光配向膜３２の厚さは、０．０１～５μｍが好ましく、０．０５～２μｍがより好ましい。
　光配向膜の形成方法には、制限はなく、光配向膜の形成材料に応じた公知の方法が、各種、利用可能である。一例として、光配向膜３２を支持体３０の表面に塗布して乾燥させた後、光配向膜３２をレーザ光によって露光して、配向パターンを形成する方法が例示される。
　図２に、光配向膜３２を露光して、配向パターンを形成する露光装置の一例を概念的に示す。
　図２に示す露光装置６０は、レーザ６２を備えた光源６４と、レーザ６２が出射したレーザ光Ｍの偏光方向を変えるλ／２板６５と、レーザ６２が出射したレーザ光Ｍを光線ＭＡおよびＭＢの２つに分離する偏光ビームスプリッター６８と、分離された２つの光線ＭＡおよびＭＢの光路上にそれぞれ配置されたミラー７０Ａおよび７０Ｂと、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂと、を備える。
　なお、光源６４は直線偏光Ｐ0を出射する。λ／４板７２Ａは、直線偏光Ｐ0（光線ＭＡ）を右円偏光ＰRに、λ／４板７２Ｂは直線偏光Ｐ0（光線ＭＢ）を左円偏光ＰLに、それぞれ変換する。
　配向パターンを形成される前の光配向膜３２を有する支持体３０が露光部に配置され、２つの光線ＭＡと光線ＭＢとを光配向膜３２上において交差させて干渉させ、その干渉光を光配向膜３２に照射して露光する。
　この際の干渉により、光配向膜３２に照射される光の偏光状態が干渉縞状に周期的に変化するものとなる。これにより、配向状態が周期的に変化する配向パターンを有する光配向膜（以下、パターン光配向膜ともいう）が得られる。
　露光装置６０においては、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変化させることにより、配向パターンの周期を調節できる。すなわち、露光装置６０においては、交差角αを調節することにより、後述する、液晶層３４中の液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａが一方向に沿って連続的に回転する配向パターンにおいて、光学軸４０Ａが回転する１方向における、光学軸４０Ａが１８０°回転する１周期の長さを調節できる。
　このような配向状態が周期的に変化した配向パターンを有する光配向膜３２上に、液晶層を形成することにより、後述するように、液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａが一方向に沿って連続的に回転する液晶配向パターンを有する液晶層３４を形成できる。
　また、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂの光学軸を、それぞれ、９０°回転することにより、光学軸４０Ａの回転方向を逆にすることができる。
　上述のとおり、パターン光配向膜は、パターン光配向膜の上に形成される液晶層中の液晶化合物の光学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液晶配向パターンとなるように、液晶化合物を配向させる配向パターンを有する。パターン光配向膜が、液晶化合物を配向させる向きに沿った軸を配向軸とすると、パターン光配向膜は、配向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配向パターンを有するといえる。パターン光配向膜の配向軸は、吸収異方性を測定することで検出することができる。例えば、パターン光配向膜に直線偏光を回転させながら照射して、パターン光配向膜を透過する光の光量を測定した際に、光量が最大または最小となる向きが、面内の一方向に沿って漸次変化して観測される。
　＜支持体＞
　支持体３０は、光配向膜３２、および、液晶層３４を支持するものである。
　支持体３０は、光配向膜３２、液晶層３４を支持できるものであれば、各種のシート状物（フィルム、板状物）が利用可能である。
　なお、支持体３０は、対応する光に対する透過率が５０％以上であるのが好ましく、７０％以上であるのがより好ましく、８５％以上であるのがさらに好ましい。
　支持体３０の厚さには、制限はなく、支持体３０の形成材料等に応じて、光配向膜３２、液晶層３４を保持できる厚さを、適宜、設定すればよい。
　支持体３０の厚さは、１～２０００μｍが好ましく、３～５００μｍがより好ましく、５～２５０μｍがさらに好ましい。
　支持体３０は単層であっても、多層であってもよい。
　単層である場合の支持体３０としては、ガラス、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、アクリル、および、ポリオレフィン等からなる支持体３０が例示される。多層である場合の支持体３０の例としては、前述の単層の支持体のいずれかなどを基板として含み、この基板の表面に他の層を設けたもの等が例示される。
〔液晶層配向工程〕
　液晶層配向工程は、光配向膜の表面に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を積層し、配向させる工程である。液晶層配向工程では、光配向膜３２上に液晶組成物を塗布して、液晶化合物を所望の液晶相の状態に配向する。
　液晶組成物の塗布は、インクジェットおよびスクロール印刷等の印刷法、ならびに、スピンコート、バーコートおよびスプレー塗布等のシート状物に液体を一様に塗布できる公知の方法が全て利用可能である。
　塗布された液晶組成物は、必要に応じて乾燥および／または加熱されることで、液晶組成物中の液晶化合物が、光配向膜の表面に形成されている配向パターンに応じて、所定の配向状態に配向される。加熱を行う場合、加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。
＜液晶組成物＞
　液晶組成物は、重合性液晶化合物を含み、さらに、界面活性剤、キラル剤、重合開始剤、架橋剤、その他の添加剤、および、溶媒を含んでいてもよい。
－－重合性液晶化合物－－
　重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよい。
　棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、および、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類等が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
　重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基がより好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１～６個、より好ましくは１～３個である。
　重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、米国特許第５６２２６４８号明細書、米国特許第５７７０１０７号明細書、国際公開第９５／２２５８６号、国際公開第９５／２４４５５号、国際公開第９７／００６００号、国際公開第９８／２３５８０号、国際公開第９８／５２９０５号、特開平１－２７２５５１号公報、特開平６－１６６１６号公報、特開平７－１１０４６９号公報、特開平１１－８００８１号公報、および、特開２００１－３２８９７３号公報等に記載の化合物が含まれる。２種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。２種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
　また、上記以外の重合性液晶化合物としては、特開昭５７－１６５４８０号公報に開示されているようなコレステリック相を有する環式オルガノポリシロキサン化合物等を用いることができる。さらに、前述の高分子液晶化合物としては、液晶を呈するメソゲン基を主鎖、側鎖、あるいは主鎖および側鎖の両方の位置に導入した高分子、コレステリル基を側鎖に導入した高分子コレステリック液晶、特開平９－１３３８１０号公報に開示されているような液晶性高分子、および、特開平１１－２９３２５２号公報に開示されているような液晶性高分子等を用いることができる。
　－－円盤状液晶化合物－－
　円盤状液晶化合物としては、例えば、特開２００７－１０８７３２号公報や特開２０１０－２４４０３８号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
　また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量（溶媒を除いた質量）に対して、７５～９９．９質量％であるのが好ましく、８０～９９質量％であるのがより好ましく、８５～９０質量％であるのがさらに好ましい。
－－界面活性剤－－
　液晶組成物は、界面活性剤を含有してもよい。
　界面活性剤は、安定的に、または迅速に、液晶相の配向に寄与する配向制御剤として機能できる化合物が好ましい。界面活性剤としては、例えば、シリコ－ン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が挙げられ、フッ素系界面活性剤が好ましく例示される。
　界面活性剤の具体例としては、特開２０１４－１１９６０５号公報の段落［００８２］～［００９０］に記載の化合物、特開２０１２－２０３２３７号公報の段落［００３１］～［００３４］に記載の化合物、特開２００５－９９２４８号公報の段落［００９２］および［００９３］中に例示されている化合物、特開２００２－１２９１６２号公報の段落［００７６］～［００７８］および段落［００８２］～［００８５］中に例示されている化合物、ならびに、特開２００７－２７２１８５号公報の段落［００１８］～［００４３］等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、などが挙げられる。
　なお、界面活性剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
　フッ素系界面活性剤として、特開２０１４－１１９６０５号公報の段落［００８２］～［００９０］に記載の化合物が好ましい。
　液晶組成物中における、界面活性剤の添加量は、液晶化合物の全質量に対して０．０１～１０質量％が好ましく、０．０１～５質量％がより好ましく、０．０２～１質量％がさらに好ましい。
－－キラル剤（光学活性化合物）－－
　キラル剤（カイラル剤）はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル剤は、化合物によって誘起する螺旋の捩れ方向または螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
　キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４－３項、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）用キラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、および、イソマンニド誘導体等を用いることができる。
　キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン、および、これらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であるのが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であるのが好ましく、不飽和重合性基であるのがより好ましく、エチレン性不飽和重合性基であるのがさらに好ましい。
　また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
　キラル剤は光異性化基を有していてもよい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ基、アゾキシ基、または、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２－８０４７８号公報、特開２００２－８０８５１号公報、特開２００２－１７９６６８号公報、特開２００２－１７９６６９号公報、特開２００２－１７９６７０号公報、特開２００２－１７９６８１号公報、特開２００２－１７９６８２号公報、特開２００２－３３８５７５号公報、特開２００２－３３８６６８号公報、特開２００３－３１３１８９号公報、および、特開２００３－３１３２９２号公報等に記載の化合物を用いることができる。
　液晶組成物における、キラル剤の含有量は、液晶化合物の含有モル量に対して０．０１～２００モル％が好ましく、１～３０モル％がより好ましい。
－－重合開始剤－－
　液晶組成物が重合性化合物を含む場合は、重合開始剤を含有しているのが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、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のが好ましい。
　光重合開始剤の例には、α－カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、米国特許第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、米国特許第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）、アクリジンおよ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）、ならびに、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。
　液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、液晶化合物の含有量に対して０．１～２０質量％であるのが好ましく、０．５～１２質量％であるのがさらに好ましい。
－－架橋剤－－
　液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、および、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
　架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートおよびペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレートおよびエチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２－ビスヒドロキシメチルブタノール－トリス［３－（１－アジリジニル）プロピオネート］および４，４－ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネートおよびビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ならびに、ビニルトリメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）３－アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
　架橋剤の含有量は、液晶組成物の固形分質量に対して、３～２０質量％が好ましく、５～１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量が上記範囲内であれば、架橋密度向上の効果が得られやすく、液晶相の安定性がより向上する。
－－その他の添加剤－－
　液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、および、金属酸化物微粒子等を、光学的性能等を低下させない範囲で添加することができる。
－－溶媒－－
　液晶組成物は、液晶層を形成する際には、液体として用いられるのが好ましい。
　液晶組成物は溶媒を含んでいてもよい。溶媒には、制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましい。
　有機溶媒には、制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、および、エーテル類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。
〔液晶層形成工程〕
　液晶層形成工程は、配向した液晶組成物を重合させ、液晶層を形成する工程である。
　重合は、熱重合、および、光照射による光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いるのが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2～５０Ｊ／ｃｍ2が好ましく、５０ｍＪ／ｃｍ2～１５００ｍＪ／ｃｍ2がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射する紫外線の波長は２５０～４３０ｎｍが好ましい。
　液晶層配向工程および液晶層形成工程により、図３に示すように、液晶層３４が形成される。
〔液晶層分離工程〕
　液晶層分離工程は、図４に示すように、形成した液晶層３４を、光配向膜３２から分離する工程である。光配向膜３２から液晶層３４を分離する方法には、制限はなく、公知の方法が、各種、利用可能である。
　一例として、転写用フィルム等を液晶層３４に貼着して、転写用フィルムとともに液晶層３４を光配向膜３２から分離すればよい。その際、光配向膜３２と支持体３０との粘着力、および、液晶層３４と転写用フィルムとの粘着力が、光配向膜３２と液晶層３４との接着力よりも大きいものとすることが好ましい。
　以上の工程により、液晶層３４を作製することができる。本発明の液晶層の製造方法においては、液晶層配向工程から液晶層分離工程を繰り返すことで、液晶層３４を繰り返し作製することができる。
　ここで、本発明の液晶層の製造方法においては、配向膜形成工程で形成される光配向膜は、分子量５０００以下のアゾベンゼン骨格を含む化合物（以下、アゾベンゼン系化合物ともいう）を含む光配向膜形成用組成物から形成されている。
　前述のとおり、光配向膜を再利用して、１つの光配向膜で複数回、液晶層を形成する場合に、液晶層の形成と分離を繰り返すと、配向膜の配向性能が低下するという問題があった。すなわち、液晶層の作製を繰り返すと、液晶層中の液晶化合物を十分に配向できなくなるという問題があった。特に、液晶層中の液晶化合物をより小さい周期パターンで配向する場合に、配向膜の劣化の影響を受けやすい。
　これに対して、配向膜形成工程で形成される光配向膜が、分子量５０００以下のアゾベンゼン骨格を含む化合物を含む光配向膜形成用組成物から形成されていることにより、液晶層の形成と分離を繰り返しても、光配向膜の配向性能が低下することを抑制できる。そのため、一定以上の配向性を有する液晶層をより多く作製することができる。特に、光配向膜にレーザー干渉露光を行って配向パターンを形成する場合には、５ｃｍ角程度の大きさの領域に５分程度の露光時間が必要であり、非常に生産性が低い。しかしながら、本発明のように、液晶配向層を用いて液晶層を形成することで、１回の液晶層の作製ごとに光配向膜を露光する必要がないため、生産性を高くすることができる。
　アゾベンゼン系化合物を用いた光配向膜は配向性をより高くすることができる。そのため、液晶配向層の配向性もより高くすることができ、作製される液晶層の配向性を高くすることができる、また、複数回繰り返し液晶層を作製した場合に、液晶配向層の配向性が徐々に劣化するが、元の液晶配向層の配向性が高いため、一定以上の配向性を有する液晶層をより多く作製することができる。
　また、配向膜の劣化の一因として、液晶層となる液晶組成物を光配向膜上に塗布した際に、液晶組成物中の溶媒によって光配向膜が膨潤して光配向膜の配向性が劣化することが挙げられる。これに対して、光配向膜の材料としてアゾベンゼン系化合物を用いる本発明においては、アゾベンゼン系化合物は溶媒に溶けにくいため、液晶層となる液晶組成物を光配向膜上に塗布した際に、液晶組成物中の溶媒によって光配向膜が劣化することを抑制できるため、光配向膜の配向性能が低下することを抑制できる。
　光配向膜の劣化をより好適に抑制できる観点から、アゾベンゼン骨格を含む化合物が水溶性であることが好ましい。
　また、光配向材料としてアゾベンゼン系の光配向材料を用いた光配向膜は、液晶化合物を主成分とする液晶層との密着性が低く容易に分離することができる。そのため、光配向膜から液晶層を分離する際に光配向膜を損傷することを抑制できる。
　また、光配向膜を形成するための光配向膜形成用組成物は架橋剤を含むことが好ましい。
　光配向膜形成用組成物は架橋剤を含むことで、光配向膜の膜強度および耐久性を向上することができる。そのため、光配向膜から液晶層を分離する際に光配向膜を損傷することを抑制できる。
　光配向膜形成用組成物に含まれる架橋剤としては、紫外線、熱、および、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
　架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、上述した液晶組成物用の架橋剤が適宜利用できる。また、アゾベンゼン骨格を含む光配向膜素材が水溶性である場合は、親水的な（メタ）アクリレートモノマー（例えば、富士フイルム（株）製；ＦＡＭ－４０１、ＦＡＭ－３０１、ＦＡＭ－２０１、ＦＡＭ－４０２、東亜合成株（株）製；アロニックスＭ－９３３）、または、親水的なエポキシおよびオキセタンモノマー（例えば、ナガセケムテックス（株）製；ＥＸ－８１０、ＥＸ－８１１、ＥＸ－８５０、ＥＸ－８５１、ＥＸ－８２１、ＥＸ－８３０、ＥＸ－８３２、ＥＸ－８４１、ＥＸ－８６１、ＥＸ－９２０、ＥＸ－９３１、ＥＸ－３１３、ＥＸ３１４、ＥＸ－３２１、ＥＸ－４２１、ＥＸ－５１２、ＥＸ－５２１、ＥＸ－６１２、ＥＸ－６１４、ＥＸ－６１４Ｂ））を利用できる。
　以下、本発明の製造方法で製造される、本発明の液晶層について説明する。
＜液晶層＞
　液晶層の一例について図５～図７を用いて説明する。
　図５は、コレステリック液晶層３４の概念図である。図６は、図５に示すコレステリック液晶層３４の主面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。
　以下の説明では、コレステリック液晶層３４の主面を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５は、コレステリック液晶層３４のＸ－Ｚ面の模式図に相当し、図６は、コレステリック液晶層３４のＸ－Ｙ面の模式図に相当する。
　図５および図６に示すように、コレステリック液晶層３４は、液晶化合物がコレステリック配向された層である。また、図５および図６は、コレステリック液晶層を構成する液晶化合物が、棒状液晶化合物の場合の例である。
　以下の説明では、コレステリック液晶層を、単に液晶層ともいう。
　液晶層３４は、コレステリック液晶相を固定してなる、コレステリック液晶層であり、液晶化合物由来の光学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液晶配向パターンを有するコレステリック液晶層である。
　液晶層３４は、図５に概念的に示すように、通常のコレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層と同様に、液晶化合物４０が螺旋状に旋回して積み重ねられた螺旋構造を有し、液晶化合物４０が螺旋状に１回転（３６０°回転）して積み重ねられた構成を螺旋１ピッチ（ピッチＰ）として、螺旋状に旋回する液晶化合物４０が、複数ピッチ、積層された構造を有する。
　周知のように、コレステリック液晶相は、特定の波長において左右いずれかの円偏光に対して選択反射性を示す。反射光が右円偏光であるか左円偏光であるかは、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向（センス）による。コレステリック液晶相による円偏光の選択反射は、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向が右の場合は右円偏光を反射し、螺旋の捩れ方向が左の場合は左円偏光を反射する。
　なお、コレステリック液晶相の旋回の方向は、コレステリック液晶層を形成する液晶化合物の種類および／または添加されるキラル剤の種類によって調節できる。
　また、選択反射を示す選択反射帯域（円偏光反射帯域）の半値幅Δλ（ｎｍ）は、コレステリック液晶相のΔｎと螺旋のピッチＰとに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、選択反射帯域の幅の制御は、Δｎを調節して行うことができる。Δｎは、コレステリック液晶層を形成する液晶化合物の種類およびその混合比率、ならびに、配向固定時の温度により調節できる。
　従って、液晶層が反射（回折）する光の波長は、例えば液晶層の螺旋のピッチＰを調整して、液晶層の選択的な反射波長域を適宜設定すればよい。
　反射波長域の半値幅は、液晶層の用途に応じて調節され、例えば１０～５００ｎｍであればよく、好ましくは２０～３００ｎｍであり、より好ましくは３０～１００ｎｍである。
　図６に示すように、液晶層３４のＸ－Ｙ面において、液晶化合物４０は、Ｘ－Ｙ面内の互いに平行な複数の配列軸Ｄに沿って配列しており、それぞれの配列軸Ｄ上において、液晶化合物４０の光学軸４０Ａの向きは、配列軸Ｄ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。ここで、説明のため、配列軸ＤがＸ方向に向いているとする。また、Ｙ方向においては、光学軸４０Ａの向きが等しい液晶化合物４０が等間隔で配向している。
　なお、「液晶化合物４０の光学軸４０Ａの向きが配列軸Ｄ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４０の光学軸４０Ａと配列軸Ｄとのなす角度が、配列軸Ｄ方向の位置により異なっており、配列軸Ｄに沿って光学軸４０Ａと配列軸Ｄとのなす角度がθからθ＋１８０°あるいはθ－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Ｄに沿って配列する複数の液晶化合物４０は、図６に示すように、光学軸４０Ａが配列軸Ｄに沿って一定の角度ずつ回転しながら変化する。
　なお、配列軸Ｄ方向に互いに隣接する液晶化合物４０の光学軸４０Ａの角度の差は、４５°以下であるのが好ましく、１５°以下であるのがより好ましく、より小さい角度であるのがさらに好ましい。
　また、本明細書において、液晶化合物４０が棒状液晶化合物である場合、液晶化合物４０の光学軸４０Ａ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４０が円盤状液晶化合物である場合、液晶化合物４０の光学軸４０Ａ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。
　液晶層３４においては、このような液晶化合物４０の液晶配向パターンにおいて、面内で光学軸４０Ａが連続的に回転して変化する配列軸Ｄ方向において、液晶化合物４０の光学軸４０Ａが１８０°回転する長さ（距離）を、液晶配向パターンにおける１周期の長さΛとする。
　すなわち、配列軸Ｄ方向に対する角度が等しい２つの液晶化合物４０の、配列軸Ｄ方向の中心間の距離を、１周期の長さΛとする。具体的には、図６に示すように、配列軸Ｄ方向と光学軸４０Ａの方向とが一致する２つの液晶化合物４０の、配列軸Ｄ方向の中心間の距離を、１周期の長さΛとする。以下の説明では、この１周期の長さΛを『１周期Λ』とも言う。
　液晶層３４の液晶配向パターンは、この１周期Λを、配列軸Ｄ方向すなわち光学軸４０Ａの向きが連続的に回転して変化する一方向に繰り返す。液晶回折素子においては、この１周期Λが、回折構造の周期となる。
　一方、液晶層３４を形成する液晶化合物４０は、配列軸Ｄ方向と直交する方向（図６においてはＹ方向）、すなわち、光学軸４０Ａが連続的に回転する一方向と直交するＹ方向では、光学軸４０Ａの向きが等しい。
　言い換えれば、液晶層３４を形成する液晶化合物４０は、Ｙ方向では、液晶化合物４０の光学軸４０Ａと配列軸Ｄ方向とが成す角度が等しい。
　図５に示す液晶層３４のＸ－Ｚ面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）にて観察すると、図７に示すような明部４２と暗部４４とが交互に配列された配列方向が、主面（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。このようなＳＥＭ断面において、隣接する明部４２から明部４２、または、暗部４４から暗部４４の、明部４２または暗部４４が成す線の法線方向における間隔は、１／２ピッチに略一致する。すなわち、図７中にＰで示すように、明部４２が２つと暗部４４が２つで螺旋１ピッチ分（螺旋の巻き数１回分）すなわちピッチＰと略一致する。図９のように液晶化合物の傾斜が、明部および暗部の傾斜と一致する場合には、螺旋ピッチは、図７に示す明暗線のピッチＰと略一致する。また、図５のように液晶化合物の傾斜が、明部および暗部の傾斜と一致しない場合には、螺旋ピッチは、図７に示す明暗線のピッチＰから若干ズレるが、以下の説明では、螺旋ピッチと明暗線のピッチとを区別せずに説明を行う。
　以下、液晶層による回折の作用について説明する。
　従来のコレステリック液晶層において、コレステリック液晶相由来の螺旋軸は、主面（Ｘ－Ｙ面）に対して垂直であり、その反射面は主面（Ｘ－Ｙ面）と平行な面である。また、液晶化合物の光学軸は、主面（Ｘ－Ｙ面）に対して傾斜していない。言い換えると、光学軸は主面（Ｘ－Ｙ面）に対して平行である。したがって、従来のコレステリック液晶層の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は主面（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。
　これに対して、液晶層３４は、入射した光を、鏡面反射に対して配列軸Ｄ方向に傾けて反射する。液晶層３４は、面内において、配列軸Ｄ方向（所定の一方向）に沿って光学軸４０Ａが連続的に回転しながら変化する、液晶配向パターンを有するものである。以下、図８を参照して説明する。
　一例として、液晶層３４は、赤色光の右円偏光ＲRを選択的に反射するコレステリック液晶層であるとする。従って、液晶層３４に光が入射すると、液晶層３４は、赤色光の右円偏光ＲRのみを反射し、それ以外の光を透過する。
　液晶層３４では、液晶化合物４０の光学軸４０Ａが配列軸Ｄ方向（一方向）に沿って回転しながら変化している。
　液晶層３４に形成された液晶配向パターンは、配列軸Ｄ方向に周期的なパターンである。そのため、液晶層３４に入射した赤色光の右円偏光ＲRは、図８に概念的に示すように、液晶配向パターンの周期に応じた方向に反射（回折）され、反射された赤色光の右円偏光ＲRは、ＸＹ面（コレステリック液晶層の主面）に対して配列軸Ｄ方向に傾いた方向に反射（回折）される。
　すなわち、液晶層３４は、入射した光を鏡面反射とは異なる方向に反射（回折）する回折素子として用いることができる。
　液晶層３４において、光学軸４０Ａが回転する一方向である配列軸Ｄの方向を、適宜、設定することで、光の反射方向（回折角度）を調節できる。
　また、同じ波長で、同じ旋回方向の円偏光を反射する場合に、配列軸Ｄ方向に向かう液晶化合物４０の光学軸４０Ａの回転方向を逆にすることで、円偏光の反射方向を逆にできる。
　例えば、図５および図６においては、配列軸Ｄ方向に向かう光学軸４０Ａの回転方向は時計回りで、ある円偏光が配列軸Ｄ方向に傾けて反射されるが、これを反時計回りとすることで、ある円偏光が配列軸Ｄ方向とは逆方向に傾けて反射される。
　さらに、同じ液晶配向パターンを有する液晶層では、液晶化合物４０の螺旋の旋回方向すなわち反射する円偏光の旋回方向によって、反射方向が逆になる。
　例えば、螺旋の旋回方向が右捩じれの場合、右円偏光を選択的に反射するものであり、配列軸Ｄ方向に沿って光学軸４０Ａが時計回りに回転する液晶配向パターンを有することにより、右円偏光を配列軸Ｄ方向に傾けて反射する。
　また、例えば、螺旋の旋回方向が左捩じれの場合、左円偏光を選択的に反射するものであり、配列軸Ｄ方向に沿って光学軸４０Ａが時計回りに回転する液晶配向パターンを有する液晶層は、左円偏光を配列軸Ｄ方向と逆方向に傾けて反射する。
　液晶層における液晶化合物の液晶配向パターンにおいて、液晶化合物の光学軸が１８０°回転する長さである１周期Λが、回折構造の周期（１周期）である。また、液晶層において、液晶化合物の光学軸が回転しながら変化している一方向（配列軸Ｄ方向）が回折構造の周期方向である。
　本発明において、回折素子の１周期Λの長さには、制限はなく、所望の回折角度等に応じて、適宜、設定すればよい。
　１周期Λの長さは、０．１～１０μｍが好ましく、０．１５～２μｍがより好ましく、０．２～１μｍがさらに好ましい。
　液晶配向パターンを有する液晶層では、１周期Λが短いほど、入射光に対する反射光の角度が大きくなる。すなわち、１周期Λが短いほど、入射光に対して、反射光を大きく傾けて反射できる。
　また、この液晶配向パターンを有する液晶層では、光の反射角度（回折角）は、反射する光の波長によって、角度が異なる。具体的には、長波長の光ほど、入射光に対する反射光の角度が大きくなる。
　図５に示す例は、液晶層３４のＸ－Ｚ面において、液晶化合物４０が、主面（Ｘ－Ｙ面）に対して、その光学軸４０Ａが平行に配向している構成である。
　しかしながら、本発明は、これに制限はされない。例えば、図９に概念的に示すように、液晶層３４のＸ－Ｚ面において、液晶化合物４０が、主面（Ｘ－Ｙ面）に対して、その光学軸４０Ａが傾斜して配向している構成であってもよい。
　また、図９に示す例では、液晶層３４のＸ－Ｚ面において、液晶化合物４０の主面（Ｘ－Ｙ面）に対する傾斜角度（チルト角）は厚さ方向（Ｚ方向）に一様としたが、本発明は、これに限定はされない。液晶層３４において、液晶化合物４０のチルト角が厚さ方向で異なっている領域を有していてもよい。
　例えば、図１０に示す例は、液晶層の、光配向膜３２側の界面において液晶化合物４０の光学軸４０Ａが主面に平行であり（プレチルト角が０であり）、光配向膜３２側の界面から厚さ方向に離間するにしたがって、液晶化合物４０のチルト角が大きくなって、その後、他方の界面（空気界面）側まで一定のチルト角で液晶化合物が配向されている構成である。
　このように、液晶層３４においては、上下界面の一方の界面において、液晶化合物の光学軸がプレチルト角を有している構成であってもよく、両方の界面でプレチルト角を有する構成であってもよい。また、両界面でプレチルト角が異なっていてもよい。
　このように液晶化合物がチルト角を有して（傾斜して）いることにより、光が回折する際に実効的な液晶化合物の複屈折率が高くなり、回折効率を高めることができる。
　液晶化合物４０の光学軸４０Ａと主面（Ｘ－Ｙ面）とのなす平均角度（平均チルト角）は、５～４５°が好ましく、１２～２２°がより好ましい。なお、平均チルト角は、液晶層３４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、液晶層３４のＸ－Ｚ面において、液晶化合物４０は、主面（Ｘ－Ｙ面）に対して、その光学軸４０Ａが同一の方向に傾斜配向することが好ましい。
　なお、上記チルト角は、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４０の光学軸４０Ａと主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。
　液晶層３４に垂直に入射した光は、液晶層内において斜め方向に、屈曲力が加わり斜めに進む。液晶層内において光が進むと、本来は垂直入射に対して所望の回折角が得られるように設定されている回折周期等の条件とのずれが生じるために、回折ロスが生じる。
　液晶化合物をチルトさせた場合、チルトさせない場合と比較して、光が回折する方位に対してより高い複屈折率が生じる方位が存在する。この方向では実効的な異常光屈折率が大きくなるため、異常光屈折率と常光屈折率の差である複屈折率が高くなる。
　狙った回折する方位に合わせて、チルト角の方位を設定することによって、その方位での本来の回折条件とのずれを抑制することができ、結果としてチルト角を持たせた液晶化合物を用いた場合の方が、より高い回折効率を得ることができると考えられる。
　また、チルト角は液晶層３４の界面の処理によって制御されるのが好ましい。
　支持体側の界面においては、光配向膜にプレチルト処理をおこなうことにより液晶化合物のチルト角を制御することが出来る。例えば、光配向膜の形成の際に光配向膜に紫外線を正面から露光した後に斜めから露光することにより、光配向膜上に形成する液晶層中の液晶化合物にプレチルト角を生じさせることが出来る。この場合には、２回目の照射方向に対して液晶化合物の単軸側が見える方向にプレチルトする。ただし、２回目の照射方向に対して垂直方向の方位の液晶化合物はプレチルトしないため、面内でプレチルトする領域とプレチルトしない領域が存在する。このことは、狙った方位に光を回折させるときにその方向に最も複屈折を高めることに寄与するので回折効率を高めるのに適している。
　さらに、液晶層中または光配向膜中にプレチルト角を助長する添加剤を加えることも出来る。この場合、回折効率を更に高める因子として添加剤を利用できる。
　この添加剤は空気側の界面のプレチルト角の制御にも利用できる。
　ここで、液晶層３４は、ＳＥＭで観察した断面において、コレステリック液晶相に由来する明部および暗部が、主面に対して傾斜している。液晶層は、法線方向および法線に対して傾斜した方向から面内レタデーションＲｅを測定した際に、遅相軸面内および進相軸面内のいずれかにおいて、面内レタデーションＲｅが最小となる方向が法線方向から傾斜しているのが好ましい。具体的には、面内レタデーションＲｅが最小となる方向が法線と成す測定角の絶対値が５°以上であることが好ましい。言い換えると、液晶層の液晶化合物が主面に対して傾斜し、かつ、傾斜方向が液晶層の明部および暗部に略一致していることが好ましい。なお、法線方向とは、主面に対して直交する方向である。
　液晶層がこのような構成を有することにより、液晶化合物が主面に平行である液晶層に比して、高い回折効率で円偏光を回折できる。
　液晶層の液晶化合物が主面に対して傾斜し、かつ、傾斜方向が明部および暗部に略一致している構成では、反射面に相当する明部および暗部と、液晶化合物の光学軸とが一致している。そのため、光の反射（回折）に対する液晶化合物の作用が大きくなり、回折効率を向上できる。その結果、入射光に対する反射光の光量をより向上できる。
　液晶層の進相軸面または遅相軸面において、液晶層の光学軸傾斜角の絶対値は５°以上が好ましく、１５°以上がより好ましく、２０°以上がさらに好ましい。
　光学軸傾斜角の絶対値を１５°以上とすることにより、より好適に、液晶化合物の方向を明部および暗部に一致させ、回折効率を向上できる点で好ましい。
　図５に示す液晶層は、コレステリック液晶層としたが、本発明の製造方法で作製される液晶層は、これに制限はされない。
　図１１および図１２に、本発明の製造方法で作製される液晶層の他の一例を示す。
　図１２に示すように、液晶層３６は、コレステリック液晶層３４と同様、液晶化合物４０の光学軸４０Ａが、配列軸Ｄ方向に沿って連続的に回転する液晶配向パターンを有する。なお、図１２も、上述した図６と同様、光配向膜３２の表面の液晶化合物のみを示している。
　図１１に示すように、液晶層３６を形成する液晶化合物４０が厚さ方向に螺旋状に捩じれ回転しておらず、光学軸４０Ａは、面方向の同じ場所に位置する。このような液晶層は、上述したコレステリック液晶層の形成において、液晶組成物にキラル剤を添加しないことで形成できる。なお、このような液晶層は、液晶化合物がコレステリック液晶相とはならない程度に厚さ方向に捩じれ回転した構成を有していてもよい。
　上述したように、液晶層３６は、面内において、液晶化合物４０に由来する光学軸４０Ａの向きが、配列軸Ｄ方向に沿って連続的に回転しながら変化する液晶配向パターンを有する。
　一方、液晶層３６を形成する液晶化合物４０は、配列軸Ｄ方向と直交するＹ方向、すなわち光学軸４０Ａが連続的に回転する一方向と直交するＹ方向では、光学軸４０Ａの向きが等しい液晶化合物４０が等間隔で配列されている。
　言い換えれば、液晶層３６を形成する液晶化合物４０において、Ｙ方向に配列される液晶化合物４０同士では、光学軸４０Ａの向きと配列軸Ｄ方向とが成す角度が等しい。
　液晶層３６において、Ｙ方向に配列される液晶化合物は、光学軸４０Ａと配列軸Ｄ方向（液晶化合物４０の光学軸の向きが回転する一方向）とが成す角度が等しい。この光学軸４０Ａと配列軸Ｄ方向とが成す角度が等しい液晶化合物４０が、Ｙ方向に配置された領域を、領域Ｒとする。
　この場合に、それぞれの領域Ｒにおける面内レタデーション（Ｒｅ）の値は、半波長すなわちλ／２であるのが好ましい。これらの面内レタデーションは、領域Ｒの屈折率異方性に伴う屈折率差Δｎと光学異方性層の厚さとの積により算出される。ここで、光学異方性層における領域Ｒの屈折率異方性に伴う屈折率差とは、領域Ｒの面内における遅相軸の方向の屈折率と、遅相軸の方向に直交する方向の屈折率との差により定義される屈折率差である。すなわち、領域Ｒの屈折率異方性に伴う屈折率差Δｎは、光学軸４０Ａの方向の液晶化合物４０の屈折率と、領域Ｒの面内において光学軸４０Ａに垂直な方向の液晶化合物４０の屈折率との差に等しい。つまり、屈折率差Δｎは、液晶化合物４０の屈折率差に等しい。
　このような液晶層３６に円偏光が入射すると、光は、屈折され、かつ、円偏光の方向が変換される。
　この作用を、図１３および図１４に概念的に示す。なお、液晶層３６は、液晶化合物の屈折率差と光学異方性層の厚さとの積の値がλ／２であるとする。
　図１３に示すように、液晶層３６の液晶化合物の屈折率差と光学異方性層の厚さとの積の値がλ／２の場合に、液晶層３６に左円偏光である入射光Ｌ1が入射すると、入射光Ｌ1は、液晶層３６を通過することにより１８０°の位相差が与えられて、透過光Ｌ2は、右円偏光に変換される。
　また、液晶層３６に形成された液晶配向パターンは、配列軸Ｄ方向に周期的なパターンであるため、透過光Ｌ2は、入射光Ｌ1の進行方向とは異なる方向に進行する。このように、左円偏光の入射光Ｌ1は、入射方向に対して配列軸Ｄ方向に一定の角度だけ傾いた、右円偏光の透過光Ｌ2に変換される。
　一方、図１４に示すように、液晶層３６の液晶化合物の屈折率差と光学異方性層の厚さとの積の値がλ／２のとき、液晶層３６に右円偏光の入射光Ｌ4が入射すると、入射光Ｌ4は、液晶層３６を通過することにより、１８０°の位相差が与えられて、左円偏光の透過光Ｌ5に変換される。
　また、液晶層３６に形成された液晶配向パターンは、配列軸Ｄ方向に周期的なパターンであるため、透過光Ｌ5は、入射光Ｌ4の進行方向とは異なる方向に進行する。このとき、透過光Ｌ5は透過光Ｌ2と異なる方向、つまり、入射方向に対して矢印Ｘ方向とは逆の方向に進行する。このように、入射光Ｌ4は、入射方向に対して配列軸Ｄ方向とは逆の方向に一定の角度だけ傾いた左円偏光の透過光Ｌ5に変換される。
　コレステリック液晶層３４と同様、液晶層３６も、形成された液晶配向パターンの１周期Λを変化させることにより、透過光Ｌ2およびＬ5の屈折の角度を調節できる。具体的には、液晶層３６も、液晶配向パターンの１周期Λが短いほど、互いに隣接した液晶化合物４０を通過した光同士が強く干渉するため、透過光Ｌ2およびＬ5を大きく屈折させることができる。
　また、配列軸Ｄ方向に沿って回転する、液晶化合物４０の光学軸４０Ａの回転方向を逆方向にすることにより、透過光の屈折の方向を、逆方向にできる。すなわち、図１１～図１２に示す例では、配列軸Ｄ方向に向かう光学軸４０Ａの回転方向は時計回りであるが、この回転方向を反時計回りにすることで、透過光の屈折の方向を、逆方向にできる。
　なお、回折効率の観点から、このような、入射光を透過回折する液晶層は、液晶化合物が捩れて回転（捩れ角が３６０°未満）している領域を有することが好ましい。
　また、このような、液晶化合物がコレステリック配向されておらず、捩れて回転（捩れ角が３６０°未満）している領域を有する液晶層を反射型の回折素子として用いることもできる。このような回折素子では、回折された光が回折素子の界面で反射して光の入射側から出射されて、光を反射しつつ回折するため反射型の回折素子として機能させることもできる。
　また、図１１に示す液晶層３６は、液晶化合物の光学軸が液晶層の主面に平行な構成を示したがこれに限定はされない。
　例えば、図１５に示す液晶層３６ｂのように、前述の液晶層３６において、液晶化合物の光学軸が液晶層の主面に傾斜していてもよい。なお、液晶層３６ｂは、液晶化合物に由来する光学軸の向きが、面内の一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する点は前述の液晶層３６と同様である。すなわち、液晶層３６ｂの平面図は、図１２と同様である。
　以上、本発明の液晶層の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
　以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、および、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
　［実施例１］
（光配向膜の形成）
　支持体としてガラス基板を用意した。支持体上に、下記の光配向膜形成用塗布液Ｐ－１をスピンコータを用いて、２５００ｒｐｍにて３０秒間塗布した。この光配向膜形成用塗布液Ｐ－１の塗膜が形成された支持体を６０℃のホットプレート上で６０秒間乾燥し、光配向膜を形成した。光配向膜形成用塗布液Ｐ－１が含有する光配向用素材Ａは、アゾベンゼン骨格を有する化合物である。分子量は７３０である。
　　光配向膜形成用塗布液Ｐ－１
――――――――――――――――――――――――――――――――
　下記光配向用素材Ａ　　　　　　　　　　　　　　　１．００質量部
　水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１６．００質量部
　ブトキシエタノール　　　　　　　　　　　　　　４２．００質量部
　プロピレングリコールモノメチルエーテル　　　　４２．００質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
－光配向用素材Ａ－
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
（光配向膜の露光）
　温度２５℃、相対湿度１０％の環境下で、図２に示す露光装置を用いて光配向膜を露光して、配向パターンを有する光配向膜ＭＰ－１を形成した。
　露光装置において、レーザとして波長（３２５ｎｍ）のレーザ光を出射するものを用いた。干渉光による露光量を３０００ｍＪ／ｃｍ2とした。なお、２つのレーザ光の交差角（交差角α）は、６１．０°とした。
（液晶層の形成）
　液晶層を形成する液晶組成物として、下記の液晶組成物ＬＣ－１を調製した。この液晶組成物ＬＣ－１の固形分濃度は３５ｗｔ％である。
　　液晶組成物ＬＣ－１
――――――――――――――――――――――――――――――――
　下記液晶化合物Ｌ－１　　　　　　　　　　　　１００．００質量部
　下記重合開始剤Ｉ－１　　　　　　　　　　　　　　３．００質量部
　下記キラル剤Ｃｈ－１　　　　　　　　　　　　　　６．２０質量部
　メチルエチルケトン　　　　　　　　　　　　　２０２．９９質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
　　液晶化合物Ｌ－１
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　　重合開始剤Ｉ－１
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　　キラル剤Ｃｈ－１
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　配向膜の露光工程後から液晶層形成工程までの間の環境の温度を２５℃、相対湿度を１０％として、以下のようにして液晶層を形成した。
　光配向膜ＭＰ－１上に、上記の液晶組成物ＬＣ－１を塗布し、スピンコータを用いて、１０００ｒｐｍで１０秒間回転させた。液晶組成物ＬＣ－１の塗膜をホットプレート上で８０℃にて３分間（１８０ｓｅｃ）加熱した。その後、８０℃にて、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長３６５ｎｍの紫外線を５００ｍＪ／ｃｍ2の照射量で塗膜に照射することにより、液晶組成物ＬＣ－１を硬化して液晶化合物の配向を固定化し、液晶層を形成した。
　得られたコレステリック液晶層を別のガラス基板に転写し、光配向膜ＭＰ－１との界面で分離した。同時に、光配向膜ＭＰ－１が再生された。
　作製したコレステリック液晶層を光学軸の回転方向に沿う方向に切削し、断面をＳＥＭで観察した。ＳＥＭ画像を解析することで、液晶配向パターンにおける１周期Λを測定した。１周期Λは０．３２μｍであった。
　１つの光配向膜から、コレステリック液晶層が作製できる回数を評価したところ、１０回であった。
　［実施例２］
（光配向膜の形成）
　支持体としてガラス基材を用意した。支持体上に、下記の光配向膜形成用塗布液Ｐ－２を、スピンコータを用いて、２５００ｒｐｍにて３０秒間塗布した。この光配向膜形成用塗布液Ｐ－２の塗膜が形成された支持体を６０℃のホットプレート上で６０秒間乾燥し、光配向膜を形成した。光配向膜形成用塗布液Ｐ－２が含有する光配向用素材Ｂは、アゾベンゼン骨格を有する化合物である。分子量は１２８３である。
　　光配向膜形成用塗布液Ｐ－２
――――――――――――――――――――――――――――――――――
　下記光配向用素材Ｂ　　　　　　　　　　　　　　　　　１．００質量部
　重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ２９５９；ＢＡＳＦ社製）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０５質量部
　水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１６．００質量部
　ブトキシエタノール　　　　　　　　　　　　　　　　４２．００質量部
　プロピレングリコールモノメチルエーテル　　　　　　４２．００質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
－光配向用素材Ｂ－
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
（光配向膜の露光）
　温度２５℃、相対湿度１０％の環境下で、図２に示す露光装置を用いて光配向膜を露光した。露光装置において、レーザーとして波長（３５５ｎｍ）のレーザー光を出射するものを用いた。干渉光による露光量を３０００ｍＪ／ｃｍ2とした。２つのレーザー光の交差角（交差角α）は９．３°とした。その後、温度２５℃、相対湿度１０％の環境下で、３００ｎｍ以上の光をカットするフィルターを介して、超高圧水銀ランプで３００ｍＪ／ｃｍ2のＵＶ光を露光し、配向パターンを有する光配向膜ＭＰ－２を形成した。
　光配向膜ＭＡ－２を用いて、実施例１と同様の方法で、コレステリック液晶層の作製と、分離を繰り返した。得られた光学素子の液晶配向パターンにおける１周期Λは、２．０μｍであった。
　１つの光配向膜から、コレステリック液晶層が作製できる回数を評価したところ、３０回であった。
　［比較例１］
（光配向膜の形成）
　支持体としてガラス基材を用意した。支持体上に、下記の光配向膜形成用塗布液Ｐ－３を、スピンコータを用いて、２５００ｒｐｍにて３０秒間塗布した。この光配向膜形成用塗布液Ｐ－３の塗膜が形成された支持体を６０℃のホットプレート上で６０秒間乾燥後に、１２０℃で５分間加熱することで、光配向膜を形成した。
　　光配向膜形成用塗布液Ｐ－３
―――――――――――――――――――――――――――――――――
　下記光配向用素材ＰＡＳ－１　　　　　　　　　　　　１．００質量部
　熱酸発生剤ＴＡＧ－１　　　　　　　　　　　　　　　０．０５質量部
　テトラヒドロフラン　　　　　　　　　　　　　　１００．００質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
－光配向用素材ＰＡＳ－１－
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　分子量は４万である。
－熱酸発生剤ＴＡＧ－１－
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
（光配向膜の露光）
　温度２５℃環境下で、図２に示す露光装置を用いて光配向膜を露光して、配向パターンを有する光配向膜ＭＰ－３を形成した。露光装置において、レーザーとして波長（３２５ｎｍ）のレーザー光を出射するものを用いた。干渉光による露光量を３０００ｍＪ／ｃｍ2とした。２つのレーザー光の交差角（交差角α）は６１．０°とした。
（コレステリック液晶層の形成）
　光配向膜ＭＡ－３を用いて、実施例１と同様の方法で、コレステリック液晶層の作製と、分離を繰り返した。その結果、作製したコレステリック液晶層は、配向欠陥が存在しており、適正なコレステリック液晶層は作製できなかった。従って、１つの光配向膜から、コレステリック液晶層が作製できる回数は０回であった。
［比較例２］
（光配向膜の形成）
　レーザー光の交差角（交差角α）を９．３°とした以外は、比較例１と同様の方法で、光配向膜ＭＰ－４を形成した。
（コレステリック液晶層の形成）
　光配向膜ＭＡ－４を用いて、実施例１同様の方法で、コレステリック液晶層の作製と分離を繰り返した。その結果、作製したコレステリック液晶層は、配向欠陥存在しており、コレステリック液晶層は作製できなかった。従って、１つの光配向膜から、コレステリック液晶層が作製できる回数は２回であった。
　以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
　ＡＲグラスの導光板に光を入射および出射させる回折素子など、光学装置において光を屈折させる各種の用途に用いられる液晶層の作製に好適に利用可能である。
　３０　支持体
　３２　光配向膜
　３４、３６、３６ｂ　液晶層
　４０　液晶化合物
　４０Ａ　光学軸
　４２　明部
　４４　暗部
　６０　露光装置
　６２　レーザ
　６４　光源
　６５　λ／２板
　６８　偏光ビームスプリッター
　７０Ａ，７０Ｂ　ミラー
　７２Ａ，７２Ｂ　λ／４板
　ＲR　赤色の右円偏光
　Ｍ　レーザ光
　ＭＡ，ＭＢ　光線
　ＰO　直線偏光
　ＰR　右円偏光
　ＰL　左円偏光
　Ｌ１，Ｌ４　入射光
　Ｌ２，Ｌ５　透過光
　Ｄ　配列軸
　Λ　１周期
　Ｐ　ピッチ

Claims (6)

  1. 　支持体の上に光配向膜を光配向法によって形成する光配向膜形成工程、
    　前記光配向膜の上に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を積層し、配向させる液晶層配向工程、
    　配向した前記液晶組成物を重合させ、液晶層を形成する液晶層形成工程、および、
    　形成した前記液晶層を、前記光配向膜から分離する液晶層分離工程、
    を有し、
    　前記光配向膜形成工程で形成される前記光配向膜は、分子量５０００以下のアゾベンゼン骨格を含む化合物を含む光配向膜形成用組成物から形成されており、
    　前記液晶層配向工程から前記液晶層分離工程を繰り返して、前記液晶層を繰り返し作製する液晶層の製造方法。
  2. 　前記アゾベンゼン骨格を含む化合物が水溶性である請求項１に記載の液晶層の製造方法。
  3. 　前記光配向膜形成用組成物が架橋剤を含む請求項１または２に記載の液晶層の製造方法。
  4. 　前記液晶層配向工程において、前記光配向膜によって、前記液晶層中の液晶化合物由来の光学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配向状態とする請求項１～３のいずれか一項に記載の液晶層の製造方法。
  5. 　前記配向膜形成工程において、前記光配向膜はレーザー干渉露光される請求項１～４のいずれか一項に記載の液晶層の製造方法。
  6. 　前記液晶層形成工程において形成される前記液晶層が回折機能を有する請求項１～５のいずれか一項に記載の液晶層の製造方法。
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