(57)【要約】【課題】液晶性分子を均一に配向させることによって、良好な性能を発現した異方性材料を提供する。【解決手段】少なくとも一種の液晶性化合物を含有する組成物に、前記液晶性化合物の分子の振動励起に対応する吸収波長λab以下の波長λ1を有する可視〜近赤外光を照射してなる異方性材料である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一種の液晶性化合物を含有する組成物に、前記液晶性化合物の分子の振動励起に対応する吸収波長λab以下の波長λ1を有する可視〜近赤外光を照射してなる異方性材料。
【請求項２】
前記波長λ1が、前記吸収波長λabの１／２以下である請求項１に記載の異方性材料。
【請求項３】
前記可視〜近赤外光が、レーザー光である請求項１又は２に記載の異方性材料。
【請求項４】
前記波長λ1が、４００〜１５００ｎｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載の異方性材料。
【請求項５】
前記液晶性化合物の分子が、円盤状である請求項１〜４のいずれか１項に記載の異方性材料。
【請求項６】
前記液晶性化合物が、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物である請求項１〜５のいずれか１項に記載の異方性材料：
式（ＩＶ）
Ｄ1（−Ｌ−Ｐ1）n
式中、Ｄ1は円盤状コア部を表し、Ｌは二価の連結基を表し、Ｐ1は重合性基を表し、ｎは４〜１２のいずれかの整数を表す。
【請求項７】
前記式（ＩＶ）においてＰ1が、アクリロイル基、メタクリロイル基、オキシラニル基、及びオキセタニル基の重合性基群から選ばれる基である請求項６に記載の異方性材料。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の異方性材料を有する液晶表示装置。
【請求項９】
液晶性分子の振動励起に対応する吸収波長λab以下の波長λ1を有する可視〜近赤外光を照射することを含む、液晶性分子の配向方法。
【請求項１０】
可視〜近赤外光の照射が、前記吸収波長λabに対して１／２以下の波長λ1のレーザー光を照射することである請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも一種の液晶性化合物を含有する組成物に、前記液晶性化合物の分子の振動励起に対応する吸収波長λab以下の波長λ1を有する可視〜近赤外光を照射して、前記液晶性化合物の分子を配向させることを含む異方性材料の製造方法。
【請求項１２】
可視〜近赤外光の照射が、前記吸収波長λabに対して１／２以下の波長λ1のレーザー光を照射することである請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
液晶性分子を配向させた後、重合反応によってその配向を固定することをさらに含む請求項１１又は１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学異方性材料、その製造方法及びそれを用いた液晶表示装置に関する。また、本発明は、光学異方性材料、光記録材料、及び導電性材料等の製造に有用な、液晶性分子の配向方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
カラムナー相を形成する円盤状分子はカラム軸の方向に沿って大きな電荷移動度が測定されるなど電荷移動材料として期待されてきている。また円盤状分子を配向させることで光学的な異方性を発現させ、光学異方性材料、例えば液晶ディスプレイの光学補償膜、としての利用が検討されてきている。光学異方性を部分的（微小領域において）に変えることによる屈折率変調を利用した光記録材料も検討されてきている。円盤状分子をより秩序度の高い液晶相、すなわちカラムナー相で配向させる手段としては、赤外レーザー照射による方法が知られているが、均一配向の観点からは、必ずしも充分ではなかった（特許文献１）。
【０００３】
棒状分子においてもより秩序度の高いスメクチックＡ（ＳｍＡ）相において大きな電荷移動度を示すことがわかってきている（非特許文献１）。ＳｍＡ相をほぼ一様に配向させるためには、基板で挟むことによって達成されることが知られている。棒状分子は、カラムナー相を呈する円盤状分子よりも、均一配向させやすい点で材料としての魅力が大きいものの、電荷移動度としては円盤状分子よりも若干小さい傾向にある。原因の一つとして、界面やバルク中での微小な欠陥が電荷移動度を下げていることが示されており、棒状分子をより均一に配向させる手段が求められていた。スメクチック（Ｓｍ）相を示す液晶性化合物に赤外レーザーを照射して配向させる方法が開示されているが、必ずしも充分でなく改善が求められていた（特許文献２）。また、かかる方法では、赤外光を照射するため、基板は赤外光の透過率の高いＢａＦなどの特殊な材料からなる必要があり、工業化には安価な材料での実現が求められていた。
【特許文献１】特許第３３３３９１５号公報
【特許文献２】特開２００５−６８３４０号公報
【非特許文献１】有機合成協会誌  ６２巻８号  ７９９〜８１０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、液晶性分子を均一に配向させることによって、良好な性能を発現した異方性材料を提供することを課題とする。また、本発明は、前記異方性材料の簡易な製造方法、及び前記異方性材料を有する液晶表示装置を提供することを課題とする。さらに、本発明は、液晶性分子を均一に配向させる方法、特に、円盤状分子のカラムナー相および棒状分子のＳｍ相において、より均一な配向を可能とする方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らが上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、液晶性分子の振動励起に対応する吸収波長λab以下の波長λ1の可視〜近赤外光を照射することによって、液晶性分子を均一に配向させることが可能であるとの知見を得、この知見に基づいてさらに鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
［１］  少なくとも一種の液晶性化合物を含有する組成物に、前記液晶性化合物の分子の振動励起に対応する吸収波長λab以下の波長λ1を有する可視〜近赤外光を照射してなる異方性材料。
［２］  前記波長λ1が、前記吸収波長λabの１／２以下である［１］の異方性材料。
［３］  前記可視〜近赤外光が、レーザー光である［１］又は［２］の異方性材料。
［４］  前記波長λ1が、４００〜１５００ｎｍである［１］〜［３］のいずれかの異方性材料。
［５］  前記液晶性化合物の分子が、円盤状である［１］〜［４］のいずれかの異方性材料。
［６］  前記液晶性化合物が、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物である［１］〜［５］のいずれかの異方性材料：
式（ＩＶ）
Ｄ1（−Ｌ−Ｐ1）n
式中、Ｄ1は円盤状コア部を表し、Ｌは二価の連結基を表し、Ｐ1は重合性基を表し、ｎは４〜１２のいずれかの整数を表す。
［７］  前記式（ＩＶ）においてＰ1が、アクリロイル基、メタクリロイル基、オキシラニル基、及びオキセタニル基の重合性基群から選ばれる基である［６］の異方性材料。
重合性基で限定（後日加筆）
［８］  ［１］〜［７］のいずれかの異方性材料を有する液晶表示装置。
［９］  液晶性分子の振動励起に対応する吸収波長λab以下の波長λ1を有する可視〜近赤外光を照射することを含む、液晶性分子の配向方法。
［１０］  可視〜近赤外光の照射が、前記吸収波長λabに対して１／２以下の波長λ1のレーザー光を照射することである［９］の方法。
［１１］  少なくとも一種の液晶性化合物を含有する組成物に、前記液晶性化合物の振動励起に対応する吸収波長λab以下の波長λ1を有する可視〜近赤外光を照射して、前記液晶性化合物の分子を配向させることを含む異方性材料の製造方法。
［１２］  可視〜近赤外光の照射が、前記吸収波長λabに対して１／２以下の波長λ1のレーザー光を照射することである［１０］の方法。
［１３］  液晶性分子を配向させた後、重合反応によってその配向を固定することをさらに含む［１１］又は［１２］の方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、液晶性分子を均一に配向させることができ、特に、円盤状分子をカラムナー相において、及びは棒状分子をＳｍ相において均一に配向させることができ、高性能な導電性材料や光学異方性材料等の異方性材料を得ることができる。
すなわち、本発明によれば、液晶性分子を均一に配向させることによって、良好な性能を発現した異方性材料を提供することができる。また、本発明は、前記異方性材料の簡易な製造方法、及び前記異方性材料を有する液晶表示装置を提供することができる。
【発明の実施の形態】
【０００７】
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」とはそ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意味で使用される。
本発明の異方性材料は、少なくとも一種の液晶性化合物を含有する組成物に、前記液晶性化合物の分子の振動励起に対応する吸収波長λab以下の波長λ1を有する可視〜近赤外光を照射することによって製造される。分子の振動励起は、分子骨格に基づく振動励起であっても、分子が有する置換基の一部位に基づく振動励起であってもよい。本発明では、液晶性分子の振動励起に対応する吸収波長λab以下の波長λ1を照射して、液晶性分子を配向させる。波長λ1は、可視〜近赤外光の範囲の波長である。本明細書では、可視〜近赤外光の波長は、４００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲とする。
【０００８】
前記波長λ1は、液晶性化合物の分子中の化学結合の振動励起に対応する吸収波長λabの１／２以下であるのが好ましく、吸収波長λabの１／２〜１／１０であるのが好ましく、吸収波長λabの１／３〜１／８であるのがより好ましい。例えばエステル結合の振動励起１７５０ｃｍ-1に対応する光の波長は５７１４ｎｍであり、２倍の振動数に対応する光の波長は２８５７ｎｍ、３倍の振動数では１９０４ｎｍ、４倍の振動数では１４２８ｎｍ、５倍の振動数では１１４２ｎｍ、６倍の振動数では９５２ｎｍ、７倍の振動数では８１６ｎｍになる。本発明では、この様に、液晶性分子の振動励起に対応する吸収波長λa以下の波長λ1を照射することによって、液晶性分子を配向させることを特徴とする。かかる条件を満足する光を照射することによって、液晶性分子を均一に配向させることができる。また、通常、分子の振動励起エネルギーに相当する波長λabは、赤外領域であるが、本発明ではλab以下の可視〜近赤外領域の波長λ1の光を液晶性分子に照射するので、例えば、基板表面に前記組成物を塗布して、液晶性分子に照射する場合も、基板の材質について選択の幅を広げることができる。
なお、一般に振動数の倍数が大きくなるほど吸光係数は大幅に減少する。したがって光照射によって液晶性分子の振動を励起するためには振動数の倍数が大きくなるほど照射量を大きくすることが好ましく、即ち、より短波長の光を照射するほど、照射量を大きくすることが好ましい。
【０００９】
下記表に分子骨格（主に芳香族基）と置換基の振動励起波長とそれらの倍音の波長をまとめた。表に示した振動励起波長は  東京化学同人出版の『有機化合物のスペクトルによる同定法』  第４版  荒木  峻ら訳（1983年）に記載の置換基の特徴的な振動励起波長から転載した中心的な値であり、実際の化合物における振動励起波長は化合物の構造や環境によっても変化し±１０％前後は変動しうる。
【００１０】
【表１】
2007249107.tif 000002
【００１１】
本発明では波長が４００ｎｍ〜２０００ｎｍの光を照射することが好ましく、より好ましくは波長が４００ｎｍ〜１５００ｎｍの光である。例えば波長が８７５ｎｍの光を照射すると、照射された光の波長はアルキル基、芳香族環、カルボニル基の倍音に相当し、これらの置換基を有する分子は幾ばくかの光を吸収して下記置換基の結合が振動することになる。
【００１２】
また、本発明では、可視〜近赤外光の照射は、レーザーを用いて実施するのが好ましい。本発明に利用可能な可視〜近赤外レーザーについては特に制限されず、通常用いられる可視〜近赤外レーザーであればよく、レーザーの波長としては前記好ましい範囲と同様である。レーザー波長は、さらに好ましくは６００ｎｍ〜１５００ｎｍである。レーザーは偏光であっても、非偏光であってもよい。照射光の波長はレーザーを照射される液晶性化合物の吸収する波長である必要がある。
【００１３】
レーザー出力、走査速度は照射光の吸光度、上昇させようとする温度、サンプルの厚み（膜厚）によって変動するものであり、化合物や作製する異方性材料の構成によって大きく影響を受けるが、レーザーの出力強度としては０．１ｍＷ〜１０００ｍＷ程度であり、レーザー光の走査速度は０．１μｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓであることが好ましい。大きい面積のサンプルを短時間で配向させる目的でレーザーをアレー化しても用いてもよい。
レーザーを照射するサンプルは、照射部分でレーザーが吸収され局部的に温度が上昇する。局部的に温度が上昇することで相転移を引き起こして均一配向を誘導するため、サンプルは配向させる液晶相を保持する温度に加熱する必要がある。高温側の相転移温度より３０度以内の温度に加熱しておくことが好ましく、より好ましくは２５度以内、さらに好ましくは１５度以内である。
また、レーザーの照射半径は、１μm〜１０ｍｍが好ましく、より好ましくは１０μm〜１ｍｍである。
【００１４】
本発明では、液晶性化合物の少なくとも一種を含有する組成物に、前記条件の光を照射する。前記液晶性化合物は低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよい。より迅速に所望の配向状態を形成するためには、棒状液晶性化合物は、ポリマーもしくはオリゴマでない、低分子化合物であることが好ましい。また、配向状態を固定化してフィルムを安定的に形成するために、２個以上の重合性基を有することが好ましい。
なお、前記組成物は、液晶性化合物を２種以上含有していてもよい。かかる場合は、少なくとも一種の液晶性化合物の分子の励起振動に対応する吸収波長λab以下の波長λ1の可視〜近赤外光を照射すればよい。
【００１５】
本発明では、分子の形状が円盤状である液晶性化合物を用いるのが好ましい。
【００１６】
本発明に好ましく用いられる円盤状液晶性化合物、即ちディスコティック液晶性化合物は、様々な文献（Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｒ．Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．，ｖｏｌ．７１，ｐａｇｅ  １１１（１９８１）；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節（１９９４）；Ｂ．Ｋｏｈｎｅ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍ．，ｐａｇｅ  １７９４（１９８５）；Ｊ．Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ｖｏｌ．１１６，ｐａｇｅ  ２６５５（１９９４））に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。例えば、ディスコティック液晶性分子を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有するディスコティック液晶性分子は、下記式（ＩＶ）で表わされる化合物であることが好ましい。
【００１７】
式（ＩＶ）
Ｄ1（−Ｌ−Ｐ1）n
式中、Ｄ1は円盤状コア部を表し、Ｌは二価の連結基を表し、Ｐ1は重合性基を表し、ｎは４〜１２のいずれかの整数を表す。具体的なＤ1、ＬおよびＰ1としては、例えば、特開２００３−２６２７２８号公報に記載されている例が挙げられる。重合性基Ｐ1は、アクリロイル基、メタクリロイル基、オキシラニル基またはオキセタニル基であるのが好ましい。
【００１８】
前記円盤状液晶性化合物が、カラムナー相に転移可能であると、本発明の効果がより顕著になるので好ましい。例えば、ネマチック相からカラムナー相に転移する円盤状液晶性化合物を用い、カラムナー相に転移した状態の液晶性分子に、上記条件の光を照射するのが好ましい。なお、単独でカラムナー相に転移可能な円盤状液晶性化合物以外にも、添加剤の存在下ではじめてカラムナー相に転移可能な円盤状液晶性化合物も好ましい。
【００１９】
前記液晶性化合物は、棒状液晶性化合物であるのが好ましい。本発明に使用可能な棒状液晶性化合物としては、低分子化合物であってもよく、高分子化合物であってもよい。迅速に所望の配向状態を形成するためには、棒状液晶性化合物は、ポリマーもしくはオリゴマでない、低分子化合物であることが好ましい。また、配向状態を固定化してフィルムを安定的に形成するために、前記棒状液晶性化合物は、２個以上の重合性基を有することが好ましい。重合性棒状液晶性化合物は一種のみを単独で用いてもよいし、重合性棒状液晶性化合物の複数種を組み合わせて用いてもよい。また、非重合性棒状液晶性化合物と重合性棒状液晶性化合物とを組み合わせて用いてもよい。単独または併用で用いる個々の液晶性化合物についてはネマチック液晶相、スメクチック液晶相、またはコレステリック液晶相を形成してもよい。中でも、スメクチック相に転移可能な棒状液晶性化合物を用いると、本発明の効果がより顕著になるのが好ましい。例えば、かかる棒状液晶性化合物を用い、スメクチック相に転移した状態の液晶性分子に、上記条件の光を照射するのが好ましい。なお、単独でスメクチック相に転移可能な棒状液晶性化合物以外にも、添加剤の存在下ではじめてスメクチック相に転移可能な棒状液晶性化合物も好ましい。
【００２０】
前記棒状液晶性化合物としては、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が好ましく用いられる。
棒状液晶性化合物は単独でも併用して用いてもよい。２種以上の液晶性化合物を併用することがより好ましく、さらには、一般式（Ｉ）で表される重合性の棒状液晶性化合物が好ましい。
【００２１】
一般式（Ｉ）
Ｑ1−Ｌ1−ＭＧ−Ｌ2−Ｑ2
【００２２】
一般式（Ｉ）中、Ｑ1及びＱ2はそれぞれ独立に重合性基を表し、活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こし得る部分構造を表す。具体的な重合性基としては、例えば特表２０００−５１４２０２号公報および特開２００４−２３１６３８号公報に記載されている重合性基が挙げられる。中でも、アクリロイル基、メタクリロイル基、オキシラニル基、又はオキセタニル基が好ましい。
【００２３】
一般式（Ｉ）中、Ｌ1及びＬ2はそれぞれ独立に連結性基を表し、好ましくは、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、−Ｏ−、−ＣＯ−、およびこれらの組み合わせからなる２価の連結性基を表す。具体的には、特表２０００−５１４２０２号公報、特表２００４−５１０７８５号公報に記載の連結性基が挙げられる。
【００２４】
一般式（Ｉ）中、ＭＧはメソゲン基を表し、具体的には特表２０００−５１４２０２号公報に記載されているメソゲン基が挙げられる。
以下に、前記一般式（Ｉ）で表される具体的な棒状液晶性化合物の例を挙げるが、本発明に使用可能な液晶性化合物は、これらに限定されるものではない
【００２５】
【化１】
2007249107.tif 000003
【００２６】
【化２】
2007249107.tif 000004
【００２７】
【化３】
2007249107.tif 000005
【００２８】
前記組成物は、液晶性化合物の他に、重合開始剤、重合性モノマー、界面活性剤、配向促進剤、連鎖移動剤、ポリマー等の他の成分を含有していてもよい。これらの材料は、種々の目的、例えば、配向の固定化、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性の向上等を目的として添加される。これらの材料は、併用する液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
【００２９】
重合開始剤としては、熱重合開始剤及び光重合開始剤のいずれを用いてもよい。光重合開始剤が好ましい。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、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、組成物中（塗布液である場合は固形分中）０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがさらに好ましい。
【００３０】
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性及びカチオン重合性の化合物いずれも用いることができる。重合性基含有の液晶性化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２０］記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、液晶性化合物に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。
【００３１】
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物が挙げられる。
【００３２】
本発明の異方性材料を形成するのに用いる組成物中には、液晶性化合物の分子の配向を促進する添加剤を添加してもよい。配向を促進する添加剤の組成物中における含有量は、液晶性化合物に対し０．０１〜１０質量％であるのが好ましく、０．０５〜５質量％であるのがより好ましく、０．０５〜４質量％であるのが更に好ましい。配向を促進する添加剤は、空気界面あるいは配向膜界面においてその排除体積効果や静電気的な効果によって液晶性化合物の分子を配向させるのに寄与する。例えば棒状液晶性化合物を垂直に配向するのを促進する添加剤としては、特開２００２−２０３６３号公報、特開２００２−１２９１６２号公報に記載されている化合物を用いることができる。また、特開２００４−５３９８１号公報明細書の段落番号［００７２］〜［００７５］、特開２００４−４６８８号公報明細書の段落番号［００７１］〜［００７８］、特開２００４−１３９０１５号公報明細書の段落番号［００５２］〜［００５４］、［００６５］〜［００６６］、［００９２］〜［００９４］に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。
【００３３】
本発明の異方性材料を形成するのに用いる組成物中には、連鎖移動剤を添加してもよい。組成物中における含有量は、液晶性化合物に対し、０．０１〜１０質量％であるのが好ましく、０．０５〜５質量％であるのがより好ましく、０．０５〜４質量％であるのが更に好ましい。具体的な連鎖移動剤としては一般に知られているものが用いることができるが、好ましくはメルカプト基を有する化合物（チオール化合物、例えばドデシルメルカプタン、オクチルメルカプタン、トリメチロールプロパン  トリス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトール  テトラキス（３−メルカプトプロピオネート）など）やジスルフィド化合物（例えばジフェニルジスルフィドなど）である。液晶性化合物との相溶性も必要であり、相溶性の観点から液晶性を示すチオール化合物がより好ましい。液晶性を示すチオール化合物としては、米国特許第６０９６２４１号に記載の化合物などが挙げられる。
【００３４】
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、例えば、前記組成物を塗布液として調製した場合に、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性化合物に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましい。
【００３５】
本発明の異方性材料の形成に用いられる前記組成物は、塗布液として調製してもよい。塗布液として調製する場合に用いる溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン、１，１，２−トリクロロエタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
塗布液の塗布は、公知の方法（例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。
【００３６】
本発明の異方性材料は、例えば、以下の方法により製造することができる。
まず、液晶性化合物と、所望により重合開始剤等を、有機溶媒に溶解及び／又は分散させて、塗布液を調製する。次に、この塗布液を、ガラスやポリマーフィルム等の表面に塗布して、塗布層を形成する。必要であれば、加熱及び／又は冷却等の温度変化等を与えて、液晶性分子を所望の配向状態にする。例えば、円盤状液晶性化合物を用いた場合は、一旦加熱してネマチック相とした後、冷却してカラムナー相に転移させてもよい。一方、棒状液晶性化合物を用いた場合も、一旦加熱してネマチック相とした後、冷却してスメクチック相に転移させてもよい。次に、所望の液晶相の配向状態にある液晶性分子に、上記条件を満足する波長λ1の可視〜近赤外レーザー光を照射して、液晶性分子を照射前より、より均一な配向状態とする。なお、照射後により均一な配向状態を達成していればよく、光照射中に、液晶性分子の配向状態が変化して、乱れた配向状態となっても勿論よい。レーザー光の走査により、又はマスク等を介して光照射することにより、画像様に上記条件の光を照射して、層面において、液晶性分子の配向状態の均一性が互いに異なる領域を形成してもよい。
【００３７】
光照射により液晶性化合物の分子を配向させるのと同時に又は配向させた後に、分子をその配向状態に固定するのが好ましい。固定化は、液晶性化合物の重合反応により、また別途重合性モノマーを添加した場合は、液性化合物と重合性モノマーの重合反応により実施することができる。固定化のために実施する重合反応には、光重合開始剤を用いた光重合反応を利用するのが好ましい。液晶性分子の重合のための光照射は、前記可視〜近赤外光の照射後に、別途、紫外線を用いて行うことが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
【００３８】
液晶性化合物を保持させる目的で支持体を用いてもよい。例えばガラス基板、プラスチック基板が挙げられる。支持体となるプラスチック基板の例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート及びポリメタクリレートのフィルムが含まれる。支持体とその上に設けられる層（接着層、垂直配向膜あるいは位相差層）との接着を改善するため、支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。また、基板にはＩＴＯなどの導電性層が形成されていてもよい。レーザー等の光照射は支持体の上側（すなわちサンプル面）から照射しても下側（すなわち支持体面）から照射しても構わない。
【００３９】
本発明において配向膜は特に必要ではないが、必要に応じて配向膜を用いてもよい。配向膜を用いる例としては、例えば配向膜によって一様に配向させた後、欠陥部分にレーザーを照射してより均一に配向させる場合には、初期の配向を達成するために配向膜を用いてもよい。配向膜としては特に限定はいないが、一般的な液晶セル用の配向膜や、光学異方性膜を作製するため一般的に用いられている配向膜を利用することができる。
【００４０】
本発明の異方性材料は、前記方法により、液晶性分子が高い均一性で配向した領域を有するので、光学異方性を厳密に制御することができ、例えば、液晶表示装置の光学補償に寄与する位相差膜として有用である。
その他、光記録材料や導電性材料として有用である。また、電子写真感光体、電界発光素子用の電荷輸送材料など各種の電子材料、光電子材料としての用途がある。
【実施例】
【００４１】
以下に実施例と比較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、使用量、割合、処理内容、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。
【００４２】
［実施例１］
下記の液晶組成物を洗浄済みのガラス基板上にスピンコート法で塗布し、厚さ２μｍのサンプルを用意した。このサンプルを図１に示すレーザー照射装置にセットした。図１に示す様に、レーザー光源１、λ／４板２、偏光ビームスプリッタ３、ミラー４及び５、レンズ６及び７からなる光源部と、ダイクロイックミラー８、対物レンズ９、加熱可動ステージ１０、観察用光源１１、ミラー１２、偏光子１３、検光子１４、集光レンズ１５、接眼レンズ１６、偏光顕微鏡（鏡筒）１７からなる顕微鏡部とを有するレーザー照射装置を用いた。加熱可動ステージ１０上で、１６０℃に加熱した後、１３０℃に冷却して、サンプルをネマチック相からカラムナー相へ相転移させた。サンプルを偏光顕微鏡下で観察したところ、マルチドメインのカラムナー相を呈していた。該サンプルを１４９℃に保持したまま、顕微鏡観察下で、サンプルにレーザーを照射した。レーザー照射部分はカラムナー相からネマチック相へ相転移し、レーザーのあたっていない部分はカラムナー相のままであった。レーザー照射を止めるとネマチック相からカラムナー相に変化して、レーザーを照射した領域は円盤状分子が均一に水平配向していることがわかった。照射光の波長は９１０ｎｍであり、照射強度は３００ｍＷで、レーザーのビーム径は５０μｍであった。照射光の波長は円盤状液晶性化合物（１）のＩＲ吸収１６００ｃｍ-1の６倍音に相当する。
【００４３】
液晶組成物
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
円盤状液晶性化合物（１）（下記構造）              １００重量部
水平配向促進剤（下記化合物）                      ０．２重量部
１，１，２−トリクロロエタン                      ５００重量部
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
【００４４】
【化４】
2007249107.tif 000006
【００４５】
水平配向促進剤
【化５】
2007249107.tif 000007
【００４６】
［実施例２］
実施例１に基づき、走査速度１μｍ／ｓで連続的に場所をずらしながらレーザー照射を行った。その結果照射領域全体で均一な配向のサンプルが得られた。
【００４７】
［実施例３］
下記組成物を洗浄済みのガラス基板上にスピンコート法で塗布し、厚さ２μｍのサンプルを用意した。実施例２に記載の方法でレーザー照射して均一配向領域を形成した後、ＵＶ光を照射して配向を固定化した。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
前記円盤状液晶性化合物（１）                                  １００重量部
前記水平配向促進剤                                            ０．２重量部
重合開始剤
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製  ＩＲＵＧＡＣＵＲＥ８１９）
４重量部
１，１，２−トリクロロエタン                                  ５００重量部
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
レーザー照射部分は均一な水平配向を形成し、ＵＶ照射によってその配向が固定化されていた。
【００４８】
［比較例１］
実施例３においてレーザー照射しなかった以外は、同様な手法で配向を固定化した。レーザー照射していないので均一な配向になっておらず、マルチドメインが観察された。
【００４９】
［実施例４］
下記に示す円盤状液晶性化合物（２）を２枚のガラス基板に挟みカラムナー相の温度領域で保持したが、液体相からの冷却過程においても一様な配向とならなかった。このサンプルに実施例１と同様に顕微鏡下で観察しながらレーザーを照射した。照射部分はカラムナー相からネマチック相に変化し、レーザーの照射を止めるとネマチック相からカラムナー相に変化した。レーザーを照射した部分は均一に水平配向していることが判った。より具体的には、円盤状液晶性化合物（２）を１６０℃に加熱後、１３０℃に冷却しカラムナー相（マルチドメインであった）とした後、１４９℃に保持してレーザーを照射した。レーザーの照射条件は実施例１と同一であった。
【００５０】
［比較例２］
実施例４で作製したサンプルに、化合物（２）のＩＲ吸収１６００ｃｍ-1の赤外レーザーを照射したがネマチック相への相変化は観測されず、カラムナー相はマルチドメインのままであった。これは、ガラス基板が赤外レーザー光を吸収してしまったため、化合物（２）の分子を励起させることができなかったためと考えられる。
確認のため、ガラス基板の変わりにＢａＦを用いて実施例４と同様にして円盤状液晶性化合物（２）を挟み、サンプルを作製して１６００ｃｍ-1の赤外レーザーを照射したところ、照射部分において化合物（２）の分子が均一に配向していることを確認できた。
【００５１】
円盤状液晶性化合物（２）
【化６】
2007249107.tif 000008
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例で用いたレーザー照射装置の断面模式図である。
【符号の説明】
【００５３】
１．    レーザー光源
２．    λ／４板
３．    偏光ビームスプリッタ
４．    ミラー
５．    ミラー
６．    レンズ
７．    レンズ
８．    ダイクロイックミラー
９．    対物レンズ
１０．  加熱可動ステージ
１１．  観察用光源
１２．  ミラー
１３．  偏光子
１４．  検光子
１５．  集光レンズ
１６．  接眼レンズ
１７．  偏光顕微鏡（鏡筒）
【図１】
2007249107.tif 000009