(57)【要約】【課題】面内に異なる光学特性を有する領域を備えた、偏光制御用の光学部材の作製方法を提供すること。【解決手段】感光性薄膜に偏光又は無偏光の放射線を照射して液晶配向膜を形成する工程および形成された液晶配向膜上で液晶物質を配向させる工程からなり、そして上記放射線を照射する前の感光性薄膜が液晶物質を垂直配向させる性質を有する、光学部材の作製方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性薄膜に偏光又は無偏光の放射線を照射して液晶配向膜を形成する工程および形成された液晶配向膜上で液晶物質を配向させる工程からなる光学部材の作製方法であって、上記放射線を照射する前の感光性薄膜が液晶物質を垂直配向させる性質を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
感光性薄膜の一部の領域にのみ放射線を照射する請求項１に記載の光学部材の作製方法。
【請求項３】
液晶物質の配向状態が異なる複数の領域を光学部材の面内に有し、かつ、これらの複数の領域の少なくとも１つの領域の配向状態が垂直配向状態である請求項１または２に記載の光学部材の作製方法。
【請求項４】
前記感光性薄膜が、（１）下記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）および（Ｖ）のそれぞれで表わされる構造よりなる群から選ばれる少なくとも１つの構造、
【化１】
2009025732.tif 000004
（ここで、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｑ１、Ｑ２およびＱ３は、互いに独立に、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基もしくは有機基で置換されていてもよい、芳香族基又は不飽和複素環基であり、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｑ１およびＱ２は２価の基であり、そして、Ｐ２、Ｐ５およびＱ３は３価の基であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、互いに独立に、水素原子又は炭素数１２以下のアルキル基でありそしてＤ４およびＤ５は、互いに独立に、酸素原子又はＮＲ（Ｒは水素原子又は炭素数１２以下のアルキル基を表す）である。）
並びに、（２）炭素数１０〜３０のアルキル基、炭素数１０〜３０の脂環式基、および、フッ素含有有機基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の基
を共に有する重合体からなる請求項１〜３のいずれかに記載の光学部材の作製方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法により作製された光学部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学部材およびその作製方法に関する。さらに詳しくは、ディスプレイ、光エレクトロニクス、光学分野で偏光制御に用いられる光学部材およびその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディスプレイ、光エレクトロニクス、光学分野において、偏光板、位相差板、旋光性光学フィルムなどの光学部材が用いられている。これらの光学部材には様々な用途があり、例えば、液晶表示装置において偏光板、補償板、視野角改良フィルムなどの部材として多用されるほか、光ディスク装置において光ピックアップ素子用位相差板としても用いられている。
このような光学部材の製造方法としては、従来、延伸配向した樹脂フィルムを用いる方法など、多くの方法が知られている。しかし、このような方法により製造した光学部材は、その全面にわたって同一の光学特性を有するものであり、面内の異なる領域に異なる光学特性を有するものを得ることはできなかった。
【０００３】
一方、先行発明（特許文献１〜２参照）は、光配向技術により基板上に形成した液晶配向膜上で、光学的機能をもつ液晶物質を配向させた後、配向状態を固定する方法を明らかにしている。光配向技術は、基板上に形成した感光性薄膜に偏光又は無偏光の放射線を照射して、薄膜に液晶配向性を付与し、液晶配向膜とする方法である。この方法を用いて、配向膜面内の異なる領域に異なった放射線照射を行うことで、前記の各領域に異なる光学特性を有する光学部材を製造できる。
しかしながら、この方法を用いて面内の異なる領域に異なる光学特性を有する光学部材を製造する場合、各領域に別々に放射線照射を行う必要があるため、工数が多くなり、コスト高となるという問題があった。
【特許文献１】特開平６−２８９３７４号公報
【特許文献２】特開２００４−２０６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、偏光制御用の光学部材の作製方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、面内に異なる光学特性を有する領域を備えた、偏光制御用の光学部材の作製方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、１回の放射線照射により、面内に異なる光学特性を有する複数の領域を形成することができる、偏光制御用の光学部材の作製方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的及び利点は、以下の説明から明らかになろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第１に、感光性薄膜に偏光又は無偏光の放射線を照射して液晶配向膜を形成する工程および形成された液晶配向膜上で液晶物質を配向させる工程からなる光学部材の作製方法であって、上記放射線を照射する前の感光性薄膜が液晶物質を垂直配向させる性質を有することを特徴とする方法によって達成される。
【０００８】
また、本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第２に、上記方法において、上記感光性薄膜の一部の領域にのみ放射線を照射することを特徴とする方法によって達成される。
【０００９】
また、本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第３に、上記方法において、液晶物質の配向状態が異なる複数の領域を光学部材の面内に有し、かつ、これらの複数の領域の少なくとも１つの領域の配向状態が垂直配向状態であることを特徴とする、上記光学部材の作製方法によって達成される。
【００１０】
また、本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第４に、前記感光性薄膜が、（１）下記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）および（Ｖ）のそれぞれで表わされる構造よりなる群から選ばれる少なくとも１つの構造、
【００１１】
【化１】
2009025732.tif 000002
【００１２】
（ここで、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｑ１、Ｑ２およびＱ３は、互いに独立に、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基または有機基で置換されていてもよい、芳香族基又は不飽和複素環基であり、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｑ１およびＱ２は２価の基であり、そして、Ｐ２、Ｐ５およびＱ３は３価の基であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、互いに独立に、水素原子又は炭素数１２以下のアルキル基でありそしてＤ４およびＤ５は、互いに独立に、酸素原子又はＮＲ（Ｒは水素原子又は炭素数１２以下のアルキル基を表す）である。）
並びに、（２）炭素数１０〜３０のアルキル基、炭素数１０〜３０の脂環式基、および、フッ素含有有機基よりなる群から選ばれる少なくとも一種の基
を共に有する重合体を含有することを特徴とする、上記光学部材の作製方法によって達成される。
【００１３】
また、本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第５に、上記方法により作製された光学部材によって達成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法により、面内に異なる光学特性を有する複数の領域を備えた光学部材を安価に得ることができる。従って、本発明の光学フィルムおよび光学部材は、種々の装置に有効に使用でき、例えば、卓上計算機、腕時計、置時計、計数表示板、ワードプロセッサ、パーソナルコンピューター、液晶テレビなどの表示素子、光ディスク装置の光ピックアップ素子用位相差板に好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の光学部材は、基板上に形成した感光性薄膜に、偏光又は無偏光の放射線を照射して形成した液晶配向膜上で、光学的機能をもつ液晶物質を配向させることにより所期の光学特性を有する層（以下、「光学的機能層」ともいう）を形成することにより得られる。本発明で用いられる感光性薄膜は、放射線を照射される前は液晶物質を垂直配向させ、放射線を照射された後には、照射された放射線の電気ベクトルと平行又は直交方向に液晶物質を水平配向させる性質を有するものである。
このような特性を有する感光性薄膜の一部に偏光又は無偏光の放射線を照射して形成した液晶配向膜上で液晶物質を配向させると、放射線が照射されない領域においては、液晶物質は垂直配向し、放射線が照射された領域においては、放射線の電気ベクトルで決まる方向に水平配向ないしは傾斜配向することになる。従って、このようにして得られた光学部材は、放射線が照射されない領域とされた領域で、異なった光学特性を有することになる。
【００１６】
基板
本発明の光学部材の作製に用いられる基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラス等のガラス、ポリオレフィン、酢酸セルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリサルホン、ポリカーボネート、ポリアリレートの如き樹脂フィルムを挙げることができる。前記基板は、光学部材の保護層として用いられる場合には、透明、かつ、複屈折の小さなものであることが好ましい。
【００１７】
光配向性重合体
本発明で光配向膜の作製に用いられる感光性薄膜は、液晶物質を垂直配向させる性質を有し、好ましくは、例えば放射線に感応する構造（以下、「感光性基」ともいう）、および、垂直配向性を付与する構造（以下、「垂直配向性基」ともいう）を有する光配向性重合体からなる。ここでいう”感応”とは、放射線の照射を受けると、光励起反応によってエネルギー準位が高まり、次いでエネルギーを放出して安定状態に戻ることを意味する。
【００１８】
かかる感光性基としては、例えば上記式（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）で表される共役エノン構造、及び、上記式（ＩＶ）および（Ｖ）で表されるシンナメート誘導体構造を挙げることができる。上記式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）および（Ｖ）におけるＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｑ１、Ｑ２およびＱ３は、互いに独立に、ハロゲン、シアノ基、ニトロ基または有機基で置換されていてもよい、芳香族基又は不飽和複素環基であり、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｑ１およびＱ２は２価の基であり、そして、Ｐ２、Ｐ５およびＱ３は３価の基である。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は、互いに独立に、水素原子又は炭素数１２以下のアルキル基である。Ｄ４およびＤ５は、酸素原子又はＮＲ（Ｒは水素原子又は炭素数１２以下のアルキル基を表す）である。
【００１９】
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｑ１、Ｑ２およびＱ３で表される芳香族基としては、例えばハロゲン、シアノ基、ニトロ基または炭素数１２以下のアルキル基もしくは炭素数１２以下のアルコキシル基の如き有機基で適宜置換されていてもよい、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ビフェニル、又はターフェニルの、環上の水素原子の２個（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｑ１およびＱ２の場合）又は、３個（Ｐ２、Ｐ５およびＱ３の場合）を除去して得られる基を挙げることができる。又、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｑ１、Ｑ２およびＱ３で表される不飽和複素環基としては、例えばハロゲン、シアノ基、ニトロ基または炭素数１２以下のアルキル基もしくは炭素数１２以下のアルコキシル基の如き有機基で適宜置換されていてもよい、チオフェン、フラン、ピロール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、又は、ピリダジンの、環上の水素原子の２個（Ｐ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｑ１およびＱ２の場合）又は３個（Ｐ２、Ｐ５およびＱ３の場合）を除去して得られる基を挙げることができる。
これらのうち、好ましいものとして、ベンゼンの環上の水素原子の２個又は、３個を除去して得られる基を挙げることができる。これらのＰ１、Ｐ３、Ｐ４、Ｑ１およびＱ２あるいはＰ２、Ｐ５およびＱ３は、互いに同一でも異なっていてもよい。
又、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９およびＲ１０は水素原子またはアルキル基であり、好ましくは水素原子または炭素数１〜６のアルキル基であり、さらに好ましくは水素原子である。これらのアルキル基は直鎖状でも分岐鎖状でもよく、互いに同一でも異なっていてもよい。
【００２０】
Ｄ４およびＤ５は、酸素原子又はＮＲ（Ｒは水素原子又は炭素数１２以下のアルキル基を表す）であり、好ましくは酸素原子又はＮＨであり、より好ましくは酸素原子である。
なお、上記式（Ｖ）で表されるシンナメート構造は、Ｄ５がＰ５に結合して環状となった、クマリン誘導体構造であってもよい。
垂直配向性基としては、例えば炭素数１０〜３０のアルキル基、炭素数１０〜３０の脂環式基、および、フッ素含有有機基を挙げることができる。
炭素数１０〜３０のアルキル基としては、例えばｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−オクタデシル基およびｎ−エイコシル基などの直鎖状のアルキル基を挙げることができる。炭素数１０〜３０の脂環式基としては、例えば、ステロイド構造または環状テルペン構造を有する基を挙げることができ、より具体的には、コレステリル基、コレスタニル基、などを挙げることができる。また、フッ素含有有機基としては、例えばトリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、４−フルオロシクロヘキシル基、ペンタフルオロシクロヘキシル基、４−フルオロフェニル基およびペンタフルオロフェニル基などを挙げることができる。これらのうち、ステロイド構造または環状テルペン構造を有する基が、垂直配向の安定性の観点から好ましい。
【００２１】
本発明で用いられる光配向性重合体として、上記の感光性基及び垂直配向性基を主鎖または側鎖に有するものを用いることができる。前記重合体の骨格には特に制限はないが、（１）ポリアミック酸、（２）ポリイミド、（３）ポリアミック酸エステル、（４）ポリスチレン、（５）スチレン−フェニルマレイミド共重合体および（６）ポリ（メタ）アクリレートから選ばれるものが好ましい。
本発明の重合体中の、感光性基を有する繰り返し単位の全繰り返し単位中に占める比率は、１０〜１００％が好ましく、５０〜１００％がより好ましい。感光性基を有する繰り返し単位がこれより少ないと、十分な配向特性が得られない場合がある。また、垂直配向性基を有する繰り返し単位の全繰り返し単位中に占める比率は、１〜２０％が好ましく、５〜１０％が特に好ましい。垂直配向性基を有する繰り返し単位がこれより少ないと、得られる薄膜が垂直配向性を持たないことがある。垂直配向性基を有する繰り返し単位がこれより多いと、薄膜に放射線を照射しても、水平配向性とならないことがある。
【００２２】
前記ポリアミック酸、及びポリイミドとしては、例えば、特開２００３−１１４４３７号公報において特定重合体であるポリイミドとして例示した重合体、並びに、特願２００６−３１８８４９号において、特定構造を有するポリアミック酸、及びポリイミドとして例示した重合体を挙げることができる。
前記ポリアミック酸エステルは、（イ）テトラカルボン酸二無水物と（ロ）ジアミン化合物とを重縮合させることにより得られるポリアミック酸と、（ハ）ハロゲン化物、（ニ）アルコール、又は（ホ）フェノール類とを反応させることにより得られる。本発明で用いられるポリアミック酸エステルは、上記（イ）〜（ホ）の化合物のいずれかに、感光性基および垂直配向性基を有する化合物を用いて得られる。
【００２３】
感光性基は、上記（イ）〜（ホ）の化合物のいずれに含まれていても良いが、好ましくは上記（ロ）〜（ホ）の化合物に含まれ、より好ましくは（ハ）又は（ニ）の化合物に含まれ、特に好ましくは、（ハ）の化合物に含まれる。垂直配向性基は、上記（イ）〜（ホ）の化合物のいずれに含まれていても良いが、好ましくは上記（ロ）〜（ホ）の化合物に含まれ、より好ましくは（ロ）又は（ハ）の化合物に含まれ、特に好ましくは、（ロ）の化合物に含まれる。
感光性基を有する（イ）テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、特開２００３−１１４４３７号公報において、共役エノン構造を有するテトラカルボン酸二無水物として例示したものを挙げることができる。垂直配向性基を有する（イ）テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、特開２００３−１１４４３７号公報において、疎水基を有するテトラカルボン酸二無水物として例示したものを挙げることができる。また、感光性基と垂直配向性基を共に有するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、特願２００６−３１８８４９号において、特定構造を有するテトラカルボン酸二無水物として例示したものを挙げることができる。また、その他のテトラカルボン酸二無水物としては、特開２００３−１１４４３７号公報において、他のテトラカルボン酸二無水物誘導体として例示したものを挙げることができる。
【００２４】
これらのうち、特開２００３−１１４４３７号公報において他のテトラカルボン酸二無水物誘導体として例示した、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、および、３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物が好ましく、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物を用いるのが好ましい。これらのテトラカルボン酸二無水物は単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
【００２５】
感光性基を有する（ロ）ジアミン化合物としては、例えば、特開２００３−１１４４３７号公報において、共役エノン構造を有するジアミン化合物として例示したものを挙げることができる。また、垂直配向性基を有する（ロ）ジアミン化合物としては、例えば、特開２００３−１１４４３７号公報において、疎水基を有するジアミン化合物として例示したもの、特開２００３−３２１４９０号公報において、ジアミノベンゼン骨格を有するエーテル化合物として開示したもの、及び、特開２００６−３２１７８３号公報において新規ジアミン化合物として開示したものを挙げることができる。また、感光性基と垂直配向性基を共に有する（ロ）ジアミン化合物としては、例えば、特願２００６−３１８８４９号において、特定構造を有するジアミン化合物として例示したものを挙げることができる。また、その他のジアミン化合物としては、特開２００３−１１４４３７号公報において、他のジアミン化合物として例示したものを挙げることができる。
【００２６】
これらのうち、特開２００３−１１４４３７号公報において疎水基を有するジアミン化合物として例示した、１−ドデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−テトラデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−ペンタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−ヘキサデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−オクタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−コレステリルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、１−コレスタニルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、テトラデカノキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、ペンタデカノキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、ヘキサデカノキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、オクタデカノキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、コレステリルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、コレスタニルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）、（２，４−ジアミノフェノキシ）パルミテート、（２，４−ジアミノフェノキシ）ステアリレート、（２，４−ジアミノフェノキシ）−４−トリフルオロメチルベンゾエート、
特開２００３−３２１４９０号公報において、ジアミノベンゼン骨格を有するエーテル化合物として開示したもの、特開２００６−３２１７８３号公報において新規ジアミン化合物として開示したもの、
並びに、特開２００３−１１４４３７号公報において他のジアミン化合物として例示した、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、１，５−ジアミノナフタレン、２，７−ジアミノフルオレン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−（ｐ−フェニレンイソプロピリデン）ビスアニリン、２，２−ビス［４（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２’−ビス［４−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ビフェニルおよび４，４’−ビス［（４−アミノ−２−トリフルオロメチル）フェノキシ］−オクタフルオロビフェニルを用いるのが好ましい。これらのジアミン化合物（ロ）は単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
【００２７】
感光性基を有する（ハ）ハロゲン化物としては、例えば、特開２００４−２０６５８号公報において、特定構造を有するハロゲン化物として例示した化合物、１−ブロモ−８−（４−カルコニルオキシ）オクタン、１−ブロモ−１０−（４−カルコニルオキシ）デカン、１−ブロモ−１２−（４−カルコニルオキシ）ドデカン、１−ブロモ−８−（４’−カルコニルオキシ）オクタン、１−ブロモ−１０−（４’−カルコニルオキシ）デカン、１−ブロモ−１２−（４’−カルコニルオキシ）ドデカン、１−ブロモ−８−（４’−フルオロ−４−カルコニルオキシ）オクタン、１−ブロモ−１０−（４’−フルオロ−４−カルコニルオキシ）デカン、１−ブロモ−１２−（４’−フルオロ−４−カルコニルオキシ）ドデカン、１−ブロモ−８−（４−フルオロ−４’−カルコニルオキシ）オクタン、１−ブロモ−１０−（４−フルオロ−４’−カルコニルオキシ）デカン、１−ブロモ−１２−（４−フルオロ−４’−カルコニルオキシ）ドデカン、けい皮酸（２−ブロモエチル）、けい皮酸（３−ブロモプロピル）、けい皮酸（４−ブロモブチル）、けい皮酸（６−ブロモヘキシル）、けい皮酸（８−ブロモオクチル）、けい皮酸（１０−ブロモデシル）、および、けい皮酸（１２−ブロモドデシル）を挙げることができる。これらのうち、１−ブロモ−６−（４−カルコニルオキシ）ヘキサン、１−ブロモ−６−（４’−フルオロ−４−カルコニルオキシ）ヘキサン、１−ブロモ−８−（４−カルコニルオキシ）オクタン、１−ブロモ−１０−（４−カルコニルオキシ）デカン、１−ブロモ−１２−（４−カルコニルオキシ）ドデカン、１−ブロモ−８−（４’−フルオロ−４−カルコニルオキシ）オクタン、１−ブロモ−１０−（４’−フルオロ−４−カルコニルオキシ）デカン、および、１−ブロモ−１２−（４’−フルオロ−４−カルコニルオキシ）ドデカンが好ましい。これらは単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
【００２８】
垂直配向性基を有するハロゲン化物としては、例えば、臭化セチル、臭化ステアリル、塩化セチル、塩化ステアリル、臭化コレステリル、塩化コレステリル、臭化コレスタニル、塩化コレスタニル、および、１，１，１−トリフルオロ−２−ヨードエタンを挙げることができる。これらのうち、臭化セチル、臭化ステアリル、塩化コレステリル、および、塩化コレスタニルが好ましい。これらは単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
また、その他のハロゲン化物として、例えば、臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピル、塩化メチル、塩化エチル、および、塩化プロピルを挙げることができる。これらのハロゲン化物（ハ）は単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
【００２９】
感光性基を有する（ニ）アルコール、および、垂直配向性基を有するアルコールとしては、先に例示したハロゲン化物の各々の、塩素原子又は臭素原子を水酸基で置換して得られる構造を有する化合物を例示することができる。アルコール（ハ）も単独であるいは２種以上組合せて使用できる。
感光性基を有する（ホ）フェノール類としては、例えば、４−ヒドロキシカルコン、４’−ヒドロキシカルコン、４’−ヒドロキシ−４−フルオロカルコン、４−フルオロ−４’−ヒドロキシカルコン、４’−ヒドロキシけい皮酸メチル、および、４’−ヒドロキシけい皮酸エチルを挙げることができる。これらのフェノール類（ホ）は単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
【００３０】
垂直配向性基を有するフェノール類としては、例えば４−セチルオキシフェノール、４−セチルフェノール、４−ステアリルオキシフェノール、４−ステアリルフェノール、４−トリフルオロメチルフェノール、を挙げることができる。これらのフェノール類は単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
また、感光性基および垂直配向性基を有するフェノール類として、例えば、４’−ヒドロキシ−４−セチルオキシカルコン、４−セチルオキシ−４’−ヒドロキシカルコン、４’−ヒドロキシ−４−ステアリルオキシカルコン、４−ステアリルオキシ−４’−ヒドロキシカルコン、４’−ヒドロキシ−４−コレステリルオキシカルコン、４−コレステリルオキシ−４’−ヒドロキシカルコン、４’−ヒドロキシ−４−コレスタニルオキシカルコン、４−コレスタニルオキシ−４’−ヒドロキシカルコン、４’−ヒドロキシけい皮酸セチル、４’−ヒドロキシけい皮酸ステアリル、４’−ヒドロキシけい皮酸コレステリル、４’−ヒドロキシけい皮酸コレスタニル、及び、天然のγ−オリザノールを挙げることができる。これらのフェノール類も単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
【００３１】
また、その他のフェノール類として、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、およびｐ−クレゾールを挙げることができる。これらは単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
前記ポリアミック酸エステルは、前記（イ）テトラカルボン酸二無水物成分と（ロ）ジアミン成分を重縮合させてポリアミック酸を得て、次いで、必要に応じて触媒の存在下で、（ハ）ハロゲン化物、（ニ）アルコールまたは、（ホ）フェノール類と反応させることにより得られる。
【００３２】
ポリアミック酸とハロゲン化物を反応する際に用いられる触媒としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド、ナトリウムプロポキシド、カリウムプロポキシド、ナトリウムブトキシド、カリウムブトキシド、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、等の塩基触媒を挙げることができる。
ポリアミック酸とアルコールまたはフェノール類を反応する際に用いられる触媒としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、クロロぎ酸メチルの等のような脱水触媒を挙げることができる。これらの脱水触媒は、必要に応じて、ジメチルアミノピリジン等の助触媒と組み合わせて用いることができる。
【００３３】
本発明で用いられるポリスチレン誘導体、（スチレン−フェニルマレイミド）共重合体、およびポリ（メタ）アクリレート誘導体は、通常、単量体であるスチレン誘導体、スチレン誘導体およびフェニルマレイミド誘導体、ないしは、（メタ）アクリレート誘導体を開始剤の存在下でラジカル重合することにより得られる。本発明で用いられるポリスチレン誘導体は、スチレン誘導体に感光性基および垂直配向性基を有する化合物を用いて得られる。また、本発明で用いられる（スチレン−フェニルマレイミド）共重合体は、スチレン誘導体およびフェニルマレイミド誘導体から選ばれる少なくとも一つの成分に、感光性基および垂直配向性基を有する化合物を用いて得られる。また、本発明で用いられるポリ（メタ）アクリレート誘導体は、（メタ）アクリレート誘導体に感光性基および垂直配向性基を有する化合物を用いて得られる。
【００３４】
感光性基を有するスチレン誘導体としては、例えば、特開２００２−２５８２８８号公報、および、特開２００３−１１４４３７号公報において、共役エノン構造を有するスチレン誘導体として例示した化合物、４−シンナモイルオキシスチレン、４（４−シアノシンナモイルオキシ）スチレン、４（４−メトキシシンナモイルオキシ）スチレン、および、４（４−メトキシシンナモイルオキシ）スチレンを挙げることができる。これらのうち、特開２００３−１１４４３７号公報において、共役エノン構造を有するスチレン誘導体として例示した化合物が好ましく、４−（６−（４−カルコニルオキシ）ヘキサノキシ）スチレンおよび４−（６−（４−カルコニルオキシ）オクタノキシ）スチレンが特に好ましい。これらは、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３５】
垂直配向性基を有するスチレン誘導体としては、例えば、ｐ−トリフルオロメチルスチレン、ｐ−トリフルオロメチル−α−メチルスチレン、ｐ−トリフルオロメトキシスチレン、ｐ−トリフルオロメトキシ−α−メチルスチレン、４−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）スチレン、４−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）−α−メチルスチレン、ｐ−セチルオキシスチレン、ｐ−セチルオキシ−α−メチルスチレン、ｐ−パルミトイルオキシスチレン、ｐ−パルミトイルオキシ−α−メチルスチレン、ｐ−ステアリルオキシスチレン、ｐ−ステアリルオキシ−α−メチルスチレン、ｐ−ステアロイルオキシスチレン、ｐ−ステアロイルオキシ−α−メチルスチレン、ｐ−コレステリルオキシスチレン、ｐ−コレステリルオキシ−α−メチルスチレン、ｐ−コレスタニルオキシスチレンおよびｐ−コレスタニルオキシ−α−メチルスチレンが挙げられる。
【００３６】
感光性基を有するマレイミド誘導体としては、例えば、特開２００２−２５８２８８号公報および特開２００３−１１４４３７号公報において、共役エノン構造を有するマレイミド誘導体として例示した化合物、４（シンナモイルオキシ）フェニルマレイミド、４（４−シアノシンナモイルオキシ）フェニルマレイミド、４（４−メトキシシンナモイルオキシ）フェニルマレイミド、および、４（４−メトキシシンナモイルオキシ）フェニルマレイミドを挙げることができる。これらのうち、特開２００３−１１４４３７号公報において、共役エノン構造を有するフェニルマレイミド誘導体として例示した化合物が好ましく、４−（６−（４−カルコニルオキシ）ヘキサノキシ）フェニルマレイミド、４−（８−（４−カルコニルオキシ）オクタノキシ）フェニルマレイミド、４−（６−（４’−フルオロ−４−カルコニルオキシ）ヘキシル）フェニルマレイミド、および４−（８−（４’−フルオロ−４−カルコニルオキシ）オクチル）フェニルマレイミドが特に好ましい。これらのマレイミド誘導体は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３７】
垂直配向性基を有するマレイミド誘導体としては、例えば、４−トリフルオロメチルフェニルマレイミド、 ４−トリフルオロメトキシフェニルマレイミド、４−（２，２，２−トリフルオロエトキシ）フェニルマレイミド、４−セチルオキシフェニルマレイミド、４−パルミトイルオキシフェニルマレイミド、４−ステアリルオキシフェニルマレイミド、４−ステアロイルオキシフェニルマレイミド、４−コレステリルオキシフェニルマレイミドおよび４−コレスタニルオキシフェニルマレイミドが挙げられる。これらのマレイミド誘導体は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３８】
感光性基を有する（メタ）アクリレート誘導体としては、例えば、特開平１０−２５１６４６号公報、特開平１１−１５２４７５号公報、特開平２０００−１４４１３６号公報において「特定構造を有する（メタ）アクリレート化合物」として例示した化合物、および、下記式（ＶＩ）、（ＶＩＩ）および（ＶＩＩＩ）で表される化合物、
【００３９】
【化２】
2009025732.tif 000003
【００４０】
（式中、Ｘ６、Ｘ７およびＸ８は互いに独立に水素原子またはメチル基を表し、Ｙ６およびＹ７は互いに独立にエステル結合、エーテル結合、ウレタン結合、または、アミド結合を表し、Ｚ６、Ｚ７およびＺ８は互いに独立に水素原子、フッ素原子、シアノ基、ニトロ基、メチル基またはメトキシ基を表し、Ｄ８は酸素原子またはＮＲ（ただしＲは水素原子または炭素数１２以下のアルキル基を表す）である。ｍは互いに独立に２〜２０の整数を表す。）
を例示することができる。
【００４１】
垂直配向性基を有する（メタ）アクリレート誘導体としては、例えば、トリフルオロメチル（メタ）アクリレート、（２，２，２−トリフルオロエチル）（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、コレステリル（メタ）アクリレート、及び、コレスタニル（メタ）アクリレートを挙げることができる。
前記ポリスチレン誘導体、スチレン−フェニルマレイミド共重合体、及び、ポリ（メタ）アクリレート誘導体には、本発明の効果を損なわない程度に他のラジカル重合性モノマーを併用することができる。
【００４２】
他のラジカル重合性モノマーとしては、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートなどの脂肪族（メタ）アクリレート化合物；
テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエン（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどの脂環式（メタ）アクリレート化合物；
ベンジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェニルオキシプロピル（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレートなどの芳香族（メタ）アクリレート化合物；
エチレン、プロピレン、ブテン、スチレン、ｐ−メチルスチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリル等のビニル化合物；
無水マレイン酸、フェニルマレイミド等のマレイン酸誘導体；
ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等のジエン類などが挙げられる。
これらのうち、スチレン、ｐ−メチルスチレン、および、フェニルマレイミドが好ましい。
【００４３】
これらの他のラジカル重合性モノマーは単独でまたは２種以上を組み合わせて使用できる。
上記ポリスチレン重合体、スチレン−フェニルマレイミド共重合体、及びポリ（メタ）アクリレート重合体は、上記スチレン誘導体および／またはフェニルマレイミド誘導体、もしくは、上記（メタ）アクリレートを、必要に応じて、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物、過酸化ベンゾイルなどの過酸化物などの触媒存在下で重合して得られる。
【００４４】
また、上記ポリスチレン誘導体、スチレン−フェニルマレイミド共重合体、及びポリ（メタ）アクリレート誘導体は、水酸基またはカルボン酸基を有するポリスチレン誘導体、スチレン−フェニルマレイミド共重合体、または、ポリ（メタ）アクリレート誘導体と、前記の（ハ）ハロゲン化物、（ニ）アルコール、又は（ホ）フェノール類を反応させることにより得ることもできる。この際用いられる、水酸基を有するポリスチレン誘導体としては、例えば、ポリ（４−ヒドロキシスチレン）およびその共重合体を挙げることができる。水酸基を有するスチレン−フェニルマレイミド共重合体としては、例えば、ポリ（４−ヒドロキシスチレン−ｃｏ−４−ヒドロキシフェニルマレイミド）を挙げることができる。水酸基を有するポリ（メタ）アクリレート誘導体としては、例えば、ポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）を挙げることができる。また、カルボン酸基を有するポリ（メタ）アクリレート重合体として、ポリアクリル酸およびその共重合体を挙げることができる。
これらの重合体は、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４５】
光配向剤の添加剤
本発明において用いられる光配向剤は、プレチルト角の安定化及び強度向上のために、種々の熱硬化性の架橋剤を含有することもできる。熱硬化性架橋剤としては、例えば多官能エポキシ含有化合物が有効であり、より具体的に、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂、グリシジルジアミン系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂などが使用できる。市販品では、例えばエポライト４００Ｅ、同３００２（共栄社油脂化学工業（株）製）、エピコート８２８、同１５２、エポキシノボラック１８０Ｓ（油化シェルエポキシ（株）製）などを挙げることができる。
さらに、前述の多官能エポキシ含有化合物を使用する際、架橋反応を効率良く起こす目的で、１−ベンジル−２−メチルイミダゾールなどの塩基触媒を添加することができる。
【００４６】
また、本発明で用いられる光配向剤は、基板との接着性を改善する目的で、官能性シラン含有化合物を含有することができる。官能性シラン含有化合物としては、例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、２−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、Ｎ−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、１０−トリメトキシイシリル−１，４，７−トリアザデカン、１０−トリエトキシシリル−１，４，７−トリアザデカン、９−トリメトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、９−トリエトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができ、さらに特開昭６３ー２９１９２２号公報記載のテトラカルボン酸二無水物とアミノ基含有シラン化合物との反応物などを挙げることができる。
【００４７】
また、本発明で用いられる光配向剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、感光性基もしくは垂直配向性基を含まない重合体を含有することもできる。かかる重合体としては、例えば、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリスチレン、スチレン−フェニルマレイミド共重合体、および、ポリ（メタ）アクリレートを挙げることができる。
これらの添加剤は、各々、単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４８】
光配向膜
本発明で用いられる光配向膜は、次に示す方法により作製される。
【００４９】
まず、前記感光性重合体、及び、必要に応じて、前記添加剤を溶媒に溶解し、光配向剤を調製する。この際用いられる溶剤としては、該重合体を溶解し得る有機溶剤であれば特に制限はない。このような溶媒としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどの非プロトン系極性溶媒；ｍ−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒；クロロベンゼン、ジクロロエタン、テトラクロロエタンのようなハロゲン化溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノンのようなケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸ヘキシル、酢酸シクロヘキシル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸ブチルのようなエステル系溶媒；ジブチルエーテル、ｎ−アミルエーテル、イソアミルエーテル、ｎ−ヘキシルエーテルのようなエステル系溶媒を例示することができる。これらは、単独でまたは２種以上組み合わせて使用できる。なお、前記溶媒には、用いられる重合体の貧溶媒を、重合体が析出しない範囲で併用することができる。光配向剤の固形分濃度は、好ましくは、１〜１０重量％の範囲である。固形分濃度が１重量％未満である場合には、得られる光配向膜の膜厚が過小となりやすい。固形分濃度が１０重量％を超える場合には、光配向膜の膜厚が過大となりやすく、又、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣り易くなる。
【００５０】
なお、特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法によって異なる。例えば、スピンナー法による場合には１．５〜４．５重量％の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を３〜９重量％の範囲とし、それにより、溶液粘度を１２〜５０ｍＰａ・ｓの範囲とするのが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を１〜５重量％の範囲とし、それにより、溶液粘度を３〜１５ｍＰａ・ｓの範囲とするのが特に好ましい。
次に、前記光配向剤を、例えばロールコーター法、スピンナー法、印刷法、インクジェット法等により前記基板上に塗布し、４０〜２００℃の温度で加熱して塗膜を形成させる。塗膜の膜厚は、固形分として、好ましくは０.００１〜１μｍ、より好ましくは０.００５〜０.５μｍである。光配向剤の塗布に際しては、基板と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板上に、予め官能性シラン含有化合物、チタネート等を塗布することもできる。
次いで、前記塗膜の一部に直線偏光ないしは部分偏光された放射線、または、無偏光の放射線を照射し、場合によってはさらに１５０〜２５０℃の温度で加熱処理を行い、液晶配向能を付与する。
【００５１】
放射線としては、１５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長を有する紫外線および可視光線を用いることができるが、３２０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長を有する紫外線が好ましい。用いた放射線が直線偏光ないしは部分偏光している場合には、照射は基板面に垂直の方向から行っても、プレチルト角を付与するために斜め方向から行ってもよく、また、これらを組み合わせて行ってもよい。無偏光の放射線を照射する場合には、照射の方向は斜め方向である必要がある。また、液晶配向能を改善するために、基板を５０〜２５０℃に加熱しつつ、照射を行ってもよい。
【００５２】
また、前記放射線照射に際しては、面内の異なる領域に異なる光学特性を有する光学部材を作製する目的で、偏光状態、光軸の方向、及びエネルギーの異なった放射線を、照射範囲の各領域に照射することができる。照射される放射線の偏光状態、光軸の方向、及びエネルギーを面内で変化させる方法としては、フォトマスクを介して照射を行う方法、必要に応じて光強度、入射角等を変化させつつ、塗膜を光線により掃引する方法、などを挙げることができる。これらの方法は、単独で、又は、組み合わせて用いることができる。
【００５３】
前記光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマーレーザー、発光ダイオード、半導体レーザー等が使用できる。前記の好ましい波長領域の紫外線は、フィルター、回折格子等を前記光源と併用する手段等により得ることができる。又、直線偏光ないしは部分偏光した放射線を得る目的で、これらの光源と、ワイヤーグリッド偏光子、グランテーラープリズム、ヨウ素系または色素系の偏光フィルムなどの偏光素子を組み合わせて用いても良い。
【００５４】
液晶物質
本発明で、光学的機能層の形成に用いられる液晶物質は、それが配向状態を保ったまま固化されたときに、所期の光学的特性を示すものである。要求される光学的特性は、偏光板においては二色性比であり、位相差板、旋光性光学フィルムおよび視野角改良フィルムにおいては複屈折（より一般的には、所期の形状の屈折率楕円体）である。
用いられる液晶物質の液晶相の種類は、前記の条件を満たすものであれば特に制限はなく、具体的には、ネマチック相、コレステリック相、スメクチック相、ディスコチック相などを挙げることができる。これらのうち、偏光板及び位相差板にあってはネマチック相が、旋光性光学フィルム及び円二色性光学フィルムにあってはコレステリック相が、視野角改良フィルムにあっては、ネマチック相、コレステリック相、またはディスコチック相が好ましい。
かかる液晶物質としては、具体的には、特許文献２において例示した液晶物質を挙げることができる。
【００５５】
光学的機能層
本発明の光学フィルムまたは光学部材を構成する光学的機能層の形成、すなわち液晶配向膜上で液晶物質を配向させる工程は、具体的には、次のようになされる。
まず、基板上に形成した光配向膜上に、前記液晶物質を、例えばスピンコート法、スクリーン印刷法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等の適当な方法で展開する。
用いる液晶物質が、展開時の温度において流動性に乏しい場合、必要に応じて、溶媒により流動化することができる。この場合、用いる溶媒は液晶物質の良溶媒であれば特に制限はなく、たとえば、塩化メチレン、シクロヘキサノン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、Ｎ−メチルピロリドン、およびテトラヒドロフランを挙げることができる。これらの溶媒は、液晶物質を展開した後、蒸発または抽出により除去される。
用いる液晶物質が流動性に富む場合には、光配向膜が形成された２枚の基板を対向させて基板の間の周辺部をシール剤でシールしたのち、液晶を毛管注入法、真空注入法等の方法により充填する手順をとることもできる。
形成される液晶物質の層の厚みは、要求される光学的特性等により適当に選択されるが、通常、１００μｍ以下が好ましく、０.５〜５０μｍがさらに好ましい。
【００５６】
次に、必要に応じ、光配向膜上に展開された液晶物質を所定温度で処理して配向させる。この際、配向処理の温度は、用いた液晶物質が所定の液晶相をとり、かつ、充分な流動性を示す温度であることが好ましい。
このとき、液晶物質は、光配向膜面内の放射線が照射された領域では、放射線の入射方向及び偏光方向により規定される方向に水平配向し、放射線が照射されない領域では垂直配向している。
さらに引き続き、液晶物質を固化させることにより、配向状態を固定する。液晶物質を固化させる手段としては、具体的には、次のような方法がある。第１の方法（以下、「溶融法」ともいう）は、室温ではガラス状態となる液晶高分子を、それが液晶相をとる温度で光配向膜上に塗布して配向させ、これをガラス転移温度以下まで冷却して固化するものである。第２の方法（以下、「溶液法」ともいう）は、リオトロピック液晶物質を光配向膜上に塗布して配向させたのち、溶媒を除去して光学的機能層とするものである。さらに、第３の方法（以下、「重合法」ともいう）は、光配向膜上で配向させた重合性の液晶材料を、重合させることにより固化するものである。
【００５７】
液晶物質の固化は、前記溶融法による場合には、単にガラス転移温度以下に冷却することにより行われる。液晶物質が架橋性基を含む場合には、配向処理段階、または、固化処理段階において、必要に応じて加熱または放射線照射を行うことにより架橋反応を行う。ここで使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等を挙げることができる。波長が１９０〜４５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましく、波長が２５０〜４００ｎｍの範囲にある放射線(紫外線）が特に好ましい。
前記溶液法による液晶物質の固化は、液晶物質に含まれる溶媒を蒸発または抽出により除去することにより行われる。ここで、液晶物質がディレクトブルー、ベンゾパープリンのような水溶性物質からなる場合には、イオン交換等により、これをさらに不溶化することが好ましい。
【００５８】
前記重合法による場合には、配向した液晶物質中で、加熱又は放射線照射により重合反応を起こさせることにより固化を行う。放射線照射により重合反応を起こさせる場合、使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、Ｘ線等を挙げることができる。波長が１９０〜４５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましく、波長が２５０〜４００ｎｍの範囲にある放射線(紫外線）が特に好ましい。この際、重合反応をラジカル開始剤を用いて起こさせる場合には、液晶物質の組成によっては、重合反応が酸素により阻害されやすいことがある。このような場合には、酸素を遮断した環境下で、固化を行うことが好ましい。
これらのうち、特に好ましい方法は、本発明の液晶配向膜上に重合性液晶材料を塗布し、配向させたのち、これを放射線照射により重合させることで固化させる方法である。
【００５９】
光学フィルムまたは光学部材
次に、前記光学的機能層に必要に応じて適当な保護層を付加し、本発明の光学部材を得ることができる。この際、光学的機能層の作製時に用いられた基板は、剥離するなどして除去してもよく、また、それ自体を光学的機能層の保護層として利用しても良い。
前記の、付加される保護層としては、例えば、ポリオレフィン、酢酸セルロース、ポリカーボネート、ポリサルホン、ポリアリレートのような樹脂層を挙げることができる。これらの保護層は、必要に応じ、紫外線吸収剤、可塑剤、酸化防止剤等を含有していても良い。また、これらの保護層は、透明、かつ、複屈折の小さなものであることが好ましい。
【００６０】
［作用］
本発明の光学部材の作製方法においては、光配向膜を形成する段階で、面内の一部の領域にのみ放射線を照射することによって、面内の位置により異なる光学特性を有する光学フィルム及び光学部材を作製することができる。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
【００６２】
合成例１
ポリアミック酸の重合
２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物０.１モル（２２.４ｇ）、ｐ−フェニレンジアミン０.０９２５モル（１０．００ｇ）およびコレスタニルオキシ（３，５−ジアミノベンゾイル）０．００７５モル（３．９２ｇ）をＮ−メチル−２−ピロリドン３２７ｇに溶解させ、室温で２４時間反応させた。得られたポリアミック酸溶液を「重合体１」とする。
【００６３】
合成例２
ポリアミック酸エステルの合成
１８２ｇの重合体１にＮ−メチル−２−ピロリドン１８０ｇ、１−ブロモ−６−（４−カルコニルオキシ）ヘキサン３８．７ｇおよび炭酸カリウム１３.８ｇを添加し、１００℃で８時間反応させた。次いで、反応混合液を水に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。得られた沈殿物を水で洗浄し減圧下で１５時間乾燥させて、ポリアミック酸エステル（以下、「重合体２」という）４４ｇを得た。
【００６４】
合成例３
ポリアミック酸の重合
２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物０.１モル（２２.４ｇ）、ｐ−フェニレンジアミン０.０９２５モル（１０．００ｇ）および１−オクタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン０．００７５モル（２．８２ｇ）をＮ−メチル−２−ピロリドン３１７ｇに溶解させ、６０℃で６時間反応させた。得られたポリアミック酸溶液を「重合体３」とする。
【００６５】
合成例４
ポリアミック酸エステルの合成
重合体１に替えて、重合体３  １７６ｇを用いたほかは合成例２と同様にして、ポリアミック酸エステル（以下、「重合体４」という）４８ｇを得た。
【００６６】
合成例５
ポリアミック酸の重合
２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物０.１モル（２２.４ｇ）、ｐ−フェニレンジアミン０.０９２５モル（１０．００ｇ）および１−コレスタニルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン０．００７５モル（３．７１ｇ）をＮ−メチル−２−ピロリドン３２５ｇに溶解させ、６０℃で６時間反応させた。得られたポリアミック酸溶液を「重合体５」とする。
【００６７】
合成例６
ポリアミック酸エステルの合成
重合体１に替えて、重合体５  １８１ｇを用いたほかは合成例２と同様にして、ポリアミック酸エステル（以下、「重合体６」という）４８ｇを得た。
【００６８】
比較合成例１
ポリアミック酸の重合
２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物０.１モル（２２.４ｇ）とｐ−フェニレンジアミン０.１モル（１０.８ｇ）をＮ−メチル−２−ピロリドン２９９ｇに溶解させ、室温で２４時間反応させた。
得られたポリアミック酸溶液を「重合体Ａ」とする。
【００６９】
ポリアミック酸エステルの合成
重合体Ａ  １６６ｇにＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｇ、１−ブロモ−６−（４−カルコニルオキシ）ヘキサン３８．７ｇおよび炭酸カリウム１３.８ｇを添加し、１００℃で８時間反応させた。
次いで、反応混合液を水に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。得られた沈殿物を水で洗浄し減圧下で１５時間乾燥させて、ポリアミック酸エステル（以下、「重合体Ｂ」という）３５ｇを得た。
【００７０】
比較合成例２
ポリアクリレートの合成
市販のポリアクリル酸（平均分子量  約２５，０００）７．２ｇにＮ−メチル−２−ピロリドン３００ｇ、１−ブロモ−６−（４−カルコニルオキシ）ヘキサン３８．７ｇおよび炭酸カリウム１３.８ｇを添加し、１００℃で８時間反応させた。次いで、反応混合液を水に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。得られた沈殿物を水で洗浄し減圧下で１５時間乾燥させて、ポリアクリレート（以下、「重合体Ｃ」という）３５ｇを得た。
【００７１】
比較合成例３
ポリメタクリレートの合成
ポリアクリル酸に替えて、市販のポリメタクリル酸（平均分子量  約１００，０００）８．６ｇを用いたほかは、比較合成例２と同様にして、ポリメタクリレート（以下、「重合体Ｄ」という）３６ｇを得た。
【００７２】
実施例１
光配向膜の形成
合成例２で得られた重合体２をＮ−メチル−２−ピロリドン／ブチルセロソルブ＝９０／１０（重量比）の混合溶媒に溶解させて、固形分濃度３重量％の溶液とし、この溶液を孔径１μｍのフィルターで濾過し、液晶配向剤溶液を調製した。この溶液を、ガラス基板の上に膜厚が０.１μｍになるようにスピンナーを用いて塗布し、１８０℃で１０分間乾燥し、薄膜を形成した。
次に、ランテクニカルサービス製紫外線偏光露光装置ＬＰＵ−２０００Ｓおよび所定のパターンのフォトマスクを用いて、薄膜表面の一部に、３６５ｎｍの波長を主とする直線偏光した紫外線０．５Ｊ／ｃｍ２を照射した。
【００７３】
重合性液晶の調製
４−（４−ｎ−ブチルシクロヘキシル）シクロヘキシルアクリレート  ５０重量部、４−（４−ｎ−プロピルシクロヘキシル）フェニルアクリレート  ５０重量部、光重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７（登録商標）（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）(２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン)１重量部、および溶媒としてのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート  １００重量部を混合し、重合性液晶を調製した。
【００７４】
位相差板の作製
光配向膜上に、スピンナーを用いて重合性液晶を塗布して配向させた。次に、塗布された重合性液晶を重合、固化させるため、窒素雰囲気下、高圧水銀灯を用いて１００ｍＷ／ｃｍ２で１分間紫外線を照射した。重合性液晶中の溶媒は、紫外線照射による昇温により揮発、除去された。
得られた位相差板には、光配向膜の配向パターンに対応する複屈折特性の分布が見られた。即ち、フォトマスクを介して紫外線照射を行った領域では、重合性液晶は照射された紫外線の偏光方向と平行な方向に配向しており、リタデーションはその領域内で均一であった。一方、紫外線が照射されなかった領域では、重合性液晶が垂直配向しているため、面内方向のリタデーションはなかった。いずれの領域でも、重合性液晶の配向は一様であり、ドメインによる光の散乱は見られなかった。
【００７５】
実施例２〜３
位相差板の作製
重合体２に代えて、それぞれ合成例４および６で得られた重合体４および６を用いたほかは実施例１と同様にして位相差板を作製した。実施例１の場合と同様、得られた位相差板には、マスクパターンに対応して、光学的特性の異なる領域が形成された。これらの各々の領域におけるリタデーション及びそれらの均一性は、いずれも実施例１の場合と同等であった。
【００７６】
比較例１
位相差板の作成
比較合成例１で得られた重合体Ａを用いたほかは実施例１と同様にして、ガラス基板上に光配向膜を形成し、位相差板を作製した。面内の全ての領域で、液晶配向は無秩序であるために強い光散乱が見られ、所期の光学特性は得られなかった。
【００７７】
比較例２〜４
液配向膜の形成
比較合成例１〜３で得られた重合体Ｂ、Ｃ、Ｄをそれぞれ用いたほかは実施例１と同様にして、ガラス基板上に光配向膜を形成し、位相差板を作製した。フォトマスクを介して紫外線照射を行った領域では、重合性液晶は照射された紫外線の偏光方向と平行な方向に配向しており、リタデーションはその領域内で均一であった。一方、紫外線が照射されなかった領域では、液晶配向は無秩序であるために強い光散乱が見られ、所期の光学特性は得られなかった。