キラル剤
【課題】高いらせんねじれ力を有するキラル剤、該キラル剤を含有する組成物、該組成物を用いて得られる１層で広い選択反射帯域を持つコレステリック規則性を持つ樹脂、該樹脂の層を有する光学素子、および該光学素子を備え且つ斜めからの観察によっても表示に着色がない液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 ２価のキラル基と、該キラル基の２つの結合手にそれぞれ結合する１価の基Ｄと１価の基Ｅとからなり、該１価の基Ｄと該１価の基Ｅは同じ構造の環を同数有し、且つ以下の（Ｉ）または（ＩＩ）を満たす、キラル剤。
（Ｉ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの、一方は炭素鎖を有し、もう一方は炭素鎖を有しない。
（ＩＩ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの両方が炭素鎖を有し、且つ、該１価の基Ｄの炭素鎖の炭素数と該１価の基Ｅの炭素鎖の炭素数とが異なる。
【解決手段】 ２価のキラル基と、該キラル基の２つの結合手にそれぞれ結合する１価の基Ｄと１価の基Ｅとからなり、該１価の基Ｄと該１価の基Ｅは同じ構造の環を同数有し、且つ以下の（Ｉ）または（ＩＩ）を満たす、キラル剤。
（Ｉ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの、一方は炭素鎖を有し、もう一方は炭素鎖を有しない。
（ＩＩ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの両方が炭素鎖を有し、且つ、該１価の基Ｄの炭素鎖の炭素数と該１価の基Ｅの炭素鎖の炭素数とが異なる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高いらせんねじれ力を有するキラル剤、該キラル剤を含有する組成物、該組成物を用いて得られる１層で広い選択反射帯域を持つ層を形成できるコレステリック規則性を持つ樹脂、該樹脂の層を有する光学素子、および該光学素子を備え且つ斜めからの観察によっても表示に着色がない液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コレステリック規則性を持つ樹脂層は、コレステリック規則性の螺旋回転方向と一致する回転方向の円偏光を反射する特性（以下、この特性を「選択反射特性」という。）を有している。この選択反射特性を示す波長帯域はコレステリック規則性の周期に依存している。コレステリック規則性の周期の分布幅を広くすることによって、選択反射特性を示す波長帯域（以下、選択反射帯域という。）の幅を広くすることができる。
【０００３】
選択反射帯域を可視光の波長域に持つコレステリック規則性を持つ樹脂層を含んでなる円偏光分離シートを形成できれば、入射する自然光のうち、特定波長の円偏光のみを反射し、残りの円偏光を透過することができる。この反射された光を反射板等で前記樹脂層に再入射させることによって光の再利用ができる。
前記円偏光分離シートと１／４波長板とを組み合わせたものは、自然光を直線偏光に高効率で変換できる。この直線偏光の方向を液晶表示装置に備わるポリビニルアルコール製等の吸収型偏光子の透過方向と揃えることによって、高輝度の液晶表示装置を得ることができる。
【０００４】
コレステリック規則性を持つ樹脂（以下、コレステリック樹脂という。）層を形成するために種々のキラル剤が検討されている。
例えば、特許文献１には、式： （Ｚ−Ｙ１−Ａ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−Ｍ−Ｙ２）ａＸ ［式中、Ａは橋かけ基、Ｍはメソゲン基、Ｙ１及びＹ２は化学結合又は−Ｏ−，−Ｓ−，−ＣＯ−Ｏ−，−Ｏ−ＣＯ−，−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｎ（Ｒ）−又は−Ｎ（Ｒ）−ＣＯ−、Ｘはｎ価のキラル基、Ｒは水素原子又はＣ１〜Ｃ４−アルキル基、ｎは２〜６、Ｚは、ａ１）これらの基の少なくとも１つは、重付加反応に関与することができる反応性基である、ａ２）これらの基の少なくとも２つは、重付加反応に関与することができる反応性基を持つ置換基である、ｂ）条件ａ１）又はａ２）が満足される限り、水素原子又は非反応性基である］で示されるキラル化合物が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、式： （Ｚ−Ｙ１−Ａ−Ｙ２−Ｍ−Ｙ３）ｎＸ ［式中、Ａはスペーサー、Ｍはメソゲン基、Ｙ１，Ｙ２及びＹ３は化学結合又は基−Ｏ−，−Ｓ−，−ＣＯ−Ｏ−，−Ｏ−ＣＯ−，−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｎ（Ｒ）−又は−Ｎ（Ｒ）−ＣＯ−、 Ｒは水素原子又はＣ１〜Ｃ４−アルキル基、Ｘはｎ価のキラル基、ｎは２〜６、Ｚは、ａ）これらの基の少なくとも１つは、イソシアネート、イソチオシアネート、シアネート、チイラン、アジリジン、カルボキシル、ヒドロキシル又はアミノ基を含有する基、ｂ）残余の基、水素原子又は非反応性基である］で示されるキラル化合物が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、式： （Ｚ−Ｙ−［Ａ］ｍ−Ｙ−Ｍ−Ｙ−）ｎＸ ［式中、それぞれ互いに無関係に、基Ａは、スペーサー、Ｍは、Ｏ、ＣＯ、ＯＣＯ、ＯＣＯＯまたはＣＯＯを介して結合し、非置換またはＣ１〜Ｃ４−アルキル、メトキシ、エトキシ、フッ素、塩素、臭素、Ｃ１〜Ｃ２０−アルコキシカルボニルまたはＣ１〜Ｃ２０−アルキルカルボニルにより置換された２つのフェニレン基を有するメソゲン基、Ｙは、直接結合、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、ＯＣＯＯ、ＣＯＮ（Ｒ）またはＮ（Ｒ）ＣＯおよびＺは、重合可能な基であり、ｍは０または１、ｎは２〜６の数およびＸはキラルな基を表し、かつＲは、Ｃ１〜Ｃ４−アルキルまたは水素を表す］で示される化合物が開示されている。
【０００７】
特許文献４には、式： Ｚ１−Ｙ１−（Ａ１）ｍ−Ｙ２−Ｍ−Ｙ３−Ｘ−Ｙ４−（Ａ２）ｎ−Ｙ５−Ｚ２ ［式中、置換基および変数は互いに独立に次の意味を表す：Ａ１およびＡ２は、１〜３０個のＣ原子の鎖長のスペーサーであり、Ｙ１〜Ｙ５は化学結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（Ｒ）−または−（Ｒ）Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−または−Ｎ＝Ｎ−であり、Ｍはメソゲン基であり、Ｒは水素、Ｃ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｚ１およびＺ２は水素、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、重合性基または重合性基を有する基であり、Ｘはジアンヒドロソルビット、ジアンヒドロマンニットおよびジアンヒドロイデットからなる群から選択されたジアンヒドロヘキシット基であり、ｍは０または１であり、ｎは０または１であり、その際基Ｚ１、Ｚ２、Ｙ１〜Ｙ５、Ａ１およびＡ２は同じかまたは異なっていてもよく、少なくとも１つの基Ｚ１またはＺ２は重合性基または重合性基を含有する基を表す］で示されるキラルドーパントが開示されている。
【０００８】
【化１】
【０００９】
特許文献５には化１で示されるキラル化合物が開示されている［化１中、Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、直鎖状または分枝状の炭素原子３０以下で、未置換か、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮでモノ−もしくはポリ−置換されており、隣接していない１または２以上のＣＨ２基が、それぞれ互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されてもよいアルキル、またはＰ−Ｓｐ−Ｘであり、Ｒ０は、Ｈまたは炭素原子１〜４のアルキルであり、Ｐは、重合可能な基であり、Ｓｐは、スペーサー基または単結合であり、Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、Ｘ１は、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−、−ＣＨ２−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＦ２−または単結合であり、Ｘ２は、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＦ２−または単結合であり、Ｚ１およびＺ２は、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、Ａ１およびＡ２は、互いに独立して、炭素原子１６以下の脂肪族もしくは芳香族の炭素環式もしくは複素環式のヘテロ環を含んでもよく、未置換か、Ｌでモノ−またはポリ−置換されていてもよい基であり、Ｌは、ハロゲンまたはシアノ、ニトロ、または炭素原子１〜７のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルアルコキシカルボニル基で、ここで１または２以上のＨ原子がＦまたはＣｌで置換されていてもよく、ｍ１は、１、２または３であり、およびｍ２は、０、１、２または３であり、但し、基（Ｚ１−Ａ１）ｍ１の縮合環または非縮合環の総数が基（Ａ２−Ｚ２）ｍ２より大きい］。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２０７８１号公報
【特許文献２】特開平９−３１０７７号公報
【特許文献３】特開平１１−１９３２８７号公報
【特許文献４】特開２０００−３０９５８９号公報
【特許文献５】特開２００３−１３７８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、高いらせんねじれ力を有するキラル剤、該キラル剤を含有する組成物、該組成物を用いて得られる１層で広い選択反射帯域を持つ層を形成できるコレステリック規則性を持つ樹脂、該樹脂の層を有する光学素子、および該光学素子を備え且つ斜めからの観察によっても表示に着色がない液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、キラル基が２価であり、該キラル基の２つの結合手にそれぞれ繋がる１価の基Ｄと１価の基Ｅには同数の環が有り、該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの一方にはスペーサー基があり、他方にはスペーサー基がなく、該１価の基Ｄの長さと該１価の基Ｅの長さが異なる構造をしたキラル剤が、具体的には、式（１）： Ａ１−Ｙ−Ｚ１−Ｘ−Ｚ２−Ｙ−Ｂ−Ａ２ ［式（１）中、Ａ１およびＡ２はそれぞれ独立に重合性基又は重合性基を有する基であり、Ｙは脂環、芳香環若しくは複素環、又は脂環、芳香環若しくは複素環の縮合環（これらの環は置換基を有していてもよい。）であり、Ｚ１およびＺ２はそれぞれ独立に直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＯＮ（Ｒ）−、又は−Ｎ（Ｒ）ＣＯ−であり、Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｂはスペーサー基であり、Ｘはキラル基である。］で表されるキラル剤が高い螺旋ねじれ力を有し、このキラル剤を用いて重合性液晶化合物を光重合性開始剤で重合すると、薄くても１層で広い選択反射帯域を持つコレステリック規則性を持つ層を形成できる樹脂を得ることができることを見出し、その知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１３】
かくして本発明によれば、〔１〕２価のキラル基と、該キラル基の２つの結合手にそれぞれ結合する１価の基Ｄと１価の基Ｅとからなり、該１価の基Ｄと該１価の基Ｅは同数の環を有し、且つ以下の（Ｉ）または（ＩＩ）を満たす、キラル剤。
（Ｉ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの、一方は炭素鎖を有し、もう一方は炭素鎖を有しない。
（ＩＩ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの両方が炭素鎖を有し、且つ、該１価の基Ｄの炭素鎖の炭素数と該１価の基Ｅの炭素鎖の炭素数とが異なる。
〔２〕前記１価の基Ｄ及び／又は前記１価の基Ｅの末端に重合性基が結合している、前記〔１〕のキラル剤。
〔３〕式（１）：Ａ１−Ｙ−Ｚ１−Ｘ−Ｚ２−Ｙ−Ｂ−Ａ２ ［式（１）中、Ａ１およびＡ２はそれぞれ独立に重合性基又は重合性基を有する基であり、Ｙは脂環、芳香環若しくは複素環、又は脂環、芳香環若しくは複素環の縮合環（これらの環は置換基を有していてもよい。）であり、Ｚ１およびＺ２はそれぞれ独立に直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＯＮ（Ｒ）−、又は−Ｎ（Ｒ）ＣＯ−であり、Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｂはスペーサー基であり、Ｘはキラル基である。］で表される前記〔２〕のキラル剤。
【００１４】
〔４〕式（１）中の、Ａ１およびＡ２がそれぞれ独立にＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−又はＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−であり、Ｙが置換基を有していてもよいベンゼン環又は置換基を有していてもよいナフタレン環であり、Ｚ１およびＺ２がそれぞれ独立に−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−であり、Ｂが、ポリメチレン基又はポリオキシメチレン基であり、Ｘが、式（ａ）〜式（ｆ）で表されるキラル基である〔ただし、＊は結合手を表し、式（ｆ）中のＬはそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ハロゲン、−ＣＯＯＲ、−ＯＣＯＲ、−ＯＣＯＯＲ、−ＣＯＮＨＲ、又は−ＮＨＣＯＲであり、かつＲは前記のものを表す。〕前記〔３〕のキラル剤。
【００１５】
【化２】
【００１６】
【化３】
【００１７】
【化４】
【００１８】
【化５】
【００１９】
〔５〕式（２）で表されるキラル剤〔式（２）中、ｎは２〜１０の整数である。〕。
が提供される。
【００２０】
【化６】
【００２１】
また、本発明によれば、〔６〕前記のキラル剤と、重合性液晶化合物と、光重合性開始剤を含有する光重合性組成物。
〔７〕前記の光重合性組成物に光を照射して重合してなるコレステリック規則性を持った樹脂。
〔８〕前記のコレステリック規則性を持った樹脂の層を有する光学素子。及び
〔９〕前記の光学素子を備えた液晶表示装置。
が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のキラル剤は、高い螺旋捻り力を有し、且つ重合性液晶化合物と重合可能なものである。その結果、本発明のキラル剤と重合性液晶化合物と光重合性開始剤とを含有する光重合性組成物を重合することによって、１層で広い選択反射帯域を持つコレステリック規則性を持つ層を形成できる樹脂を得ることができる。そして、この樹脂の層を有する光学素子は、円偏光の分離性能に優れ偏光分離素子などに適用できる。さらに該光学素子を備えることによって斜めからの観察によっても表示に着色がない液晶表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明のキラル剤は、２価のキラル基と、該キラル基の結合手にそれぞれ結合する１価の基Ｄと１価の基Ｅとからなり、該１価の基Ｄと該１価の基Ｅは同じ構造の環を同数有し、且つ以下の（Ｉ）または（ＩＩ）を満たすものである。
（Ｉ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの、一方は炭素鎖を有し、もう一方は炭素鎖を有しない。
（ＩＩ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの両方が炭素鎖を有し、且つ、該１価の基Ｄの炭素鎖の炭素数と該１価の基Ｅの炭素鎖の炭素数とが異なる。
【００２４】
キラル基は、キラル中心となるものであれば特に制限されない。
キラル基に結合する前記１価の基Ｄと前記１価の基Ｅには同じ構造の環が同数有る。環としては脂環、芳香環、複素環、およびそれらの縮合環が挙げられる。本発明のキラル剤は、例えば、１価の基Ｄにベンゼン環が１個有る場合は１価の基Ｅにもベンゼン環が１個有る構造をしているものである。これらの環には置換基があってもよい。
【００２５】
本発明のキラル剤を構成する前記１価の基Ｄと前記１価の基Ｅは以下の（Ｉ）または（ＩＩ）を満たす。
（Ｉ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの、一方は炭素鎖を有し、もう一方は炭素鎖を有しない。
（ＩＩ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの両方が炭素鎖を有し、且つ、該１価の基Ｄの炭素鎖の炭素数と該１価の基Ｅの炭素鎖の炭素数とが異なる。
なお、炭素鎖とは、前記１価の基Ｄ及び前記１価の基Ｅにおいて、鎖状に結合している炭素原子の集団（炭素数１〜２０のメチレン基）のことである。本発明の好ましいキラル剤は、上記（Ｉ）を満たすことが好ましい。上記（Ｉ）を満たす場合には、一方の側鎖にスペーサー基が無く、他方の側鎖に炭素数１〜２０の、より好ましくは２〜１２の、特に好ましくは２〜１０のスペーサー基があるものであることが好ましい。上記（ＩＩ）を満たす場合には、具体的にはスペーサー基を構成する炭素の数が１価の基Ｄと１価の基Ｅで異なるようにすればよい。また、本発明のキラル剤は、前記１価の基Ｄ及び／又は前記１価の基Ｅの末端に重合性基が結合しているものが好ましい。
【００２６】
本発明の好ましい態様のキラル剤は、式（１）：Ａ１−Ｙ−Ｚ１−Ｘ−Ｚ２−Ｙ−Ｂ−Ａ２で表される化合物である。
【００２７】
式（１）中の、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に重合性基又は重合性基を有する基である。重合性基としては、化９に示すものが挙げられる。
【００２８】
【化７】
【００２９】
さらにアクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、グリシジル基が挙げられる。これらのうち、ビニル基（ｒ−１）、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、エポキシ基（ｒ−８）が好ましく、アクリロイル基又はメタクリロイル基が特に好ましい。
【００３０】
Ｙは、脂環、芳香環若しくは複素環、又は脂環、芳香環若しくは複素環の縮合環（これらの環は置換基を有していてもよい。）である。芳香環としてはベンゼン環、ナフタレン環、ペンタレン環、インデン環、フルオレン環などが挙げられる。複素環としては、ピロール環、ピリジン環などの窒素含有複素環；フラン環、ピラン環などの酸素含有複素環；チオフェン環などの硫黄含有複素環などが挙げられる。脂環としては、シクロヘキサン環、シクロペンタン環、シクロヘプタン環、ノルボルナン環、シクロヘキセン環などが挙げられる。これらのうち、置換基を有していてもよいベンゼン環、又は置換基を有していてもよいナフタレン環が好ましい。
【００３１】
Ｚ１およびＺ２はそれぞれ独立に直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＯＮ（Ｒ）−、又はＮ（Ｒ）ＣＯである。Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。これらのうち、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−が好ましい。
【００３２】
Ｂはスペーサー基である。スペーサー基は炭素原子数１〜２０の連結基である。ここで連結基としては、例えば、ポリメチレン基やポリオキシメチレン基が挙げられる。連結基を形成する構造単位に含まれる炭素数は適宜に決定され、一般にはポリメチレン基の場合には、炭素数が１〜２０、好ましくは２〜１２であり、ポリオキシメチレン基の場合には、炭素数が１〜１０、好ましくは１〜３である。本発明においては炭素数２〜１０のポリメチレン基が好ましい。ＹとＢとの間は直接に結合していてもよいし、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−（Ｒ０は、Ｈまたは炭素原子１〜４のアルキルである。）などが介在していてもよい。
【００３３】
Ｘはキラル基である。キラル基はキラル中心となるものであれば特に制限されないが、本発明においては特に式（ａ）〜式（ｆ）で表されるものが好ましい〔ただし、式（ｆ）中のＬはそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ハロゲン、−ＣＯＯＲ、−ＯＣＯＲ、−ＯＣＯＯＲ、−ＣＯＮＨＲ、又はＮＨＣＯＲであり、かつＲは前記のものを表す。である。〕。
【００３４】
【化８】
【００３５】
【化９】
【００３６】
【化１０】
【００３７】
【化１１】
【００３８】
本発明において特に好ましいキラル剤は式（２）で表されるものである〔式（２）中、ｎは２〜１０の整数である。〕。
【００３９】
【化１２】
【００４０】
本発明のキラル剤は、その製法によって限定されない。例えば、次のようにして得ることができる。
まず、キラル基になる化合物Ａと、１価の基Ｄになる化合物Ｂとを反応させる。このときにキラル基になる化合物Ａが、１価の基Ｄになる化合物Ｂよりも反応当量よりも過剰に存在させる。これによって２価のキラル基の一方にのみ、１価の基Ｄになる化合物Ａが結合する。上記反応で得られた化合物Ｘと、１価の基Ｅになる化合物Ｃとを反応させる。これによって、まだ結合の形成されていない残りのキラル基に、１価の基Ｅになる化合物Ｃが結合することになる。
【００４１】
キラル基になる化合物Ａとしては、入手容易な理由から、例えば、糖、ビナフチル誘導体又はビフェニル誘導体、イソソルビド、イソマンニドなどが挙げられる。
【００４２】
１価の基Ｄになる化合物Ｂとしては、例えば、化１７に示すものが挙げられる。
【００４３】
【化１３】
【００４４】
【化１４】
【００４５】
【化１５】
【００４６】
【化１６】
【００４７】
【化１７】
【００４８】
【化１８】
【００４９】
【化１９】
【００５０】
【化２０】
【００５１】
【化２１】
【００５２】
【化２２】
（式（ｄ−１）、〜（ｄ−１７）において、ｍは０または１であり、ｎは０〜２０の整数であり、Ｒは水素原子、炭素数１〜１０のアルキル、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシ、ニトロ基である。また、式（ｄ−１）、（ｄ−６）〜（ｄ−１０）、（ｄ−１２）、（ｄ−１３）、（ｄ−１５）〜（ｄ−１７）において、Ｔは炭素数が１〜２０のメチレン基である。）
【００５３】
１価の基Ｅになる化合物Ｃとしては、例えば、化１８に示すものが挙げられる。
【００５４】
【化２３】
【００５５】
【化２４】
【００５６】
【化２５】
【００５７】
【化２６】
【００５８】
【化２７】
【００５９】
【化２８】
【００６０】
【化２９】
【００６１】
【化３０】
【００６２】
【化３１】
【００６３】
【化３２】
【００６４】
（式（ｅ−１）〜（ｅ−１７）において、ｍは０または１であり、ｎは０〜２０の整数であり、Ｒは水素原子、炭素数１〜１０のアルキル、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシ、ニトロ基である。また、式（ｅ−１）、（ｅ−６）〜（ｅ−１０）、（ｅ−１２）、（ｅ−１３）、（ｅ−１５）〜（ｅ−１７）において、Ｔは炭素数が１〜２０のメチレン基である。）
【００６５】
化合物Ａと化合物Ｂとを、又はこれらの反応で得られる化合物Ｘと化合物Ｃとを反応させるときの条件は特に限定されないが、例えば、非酸化性雰囲気中で、反応促進剤等の存在下に、通常、温度３０〜１５０℃、１〜３０時間、脱水反応させることによって得られる。 脱水反応としては、４−ジメチルアミノピリジンとジシクロヘキシルカルボジイミドとの存在下で反応させる方法、酸クロライドと塩基との存在下で反応させる方法、有機酸や硫酸等の存在下で加熱して反応させる方法、などが挙げられる。
【００６６】
本発明の光重合性組成物は、前記のキラル剤と、重合性液晶化合物と、光重合性開始剤を含有するものである。
【００６７】
本発明の光重合性組成物を構成する光重合性開始剤は紫外線によりエチレン性不飽和基を重合させるラジカル及び／又は酸を発生させることのできる化合物である。
光重合性開始剤としては、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシカルボニルナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、などのハロメチル化トリアジン誘導体；ハロメチル化オキサジアゾール誘導体；２−（２’−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（２’−クロロフェニル）−４，５−ビス（３’−メトキシフェニル）イミダゾール２量体、２−（２’−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（２’−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、（４’−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体などのイミダゾール誘導体；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル類；２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノンなどのアントラキノン誘導体；ベンズアンスロン誘導体；ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、２−メチルベンゾフェノン、３−メチルベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、４−ブロモベンゾフェノン、２−カルボキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン誘導体；
【００６８】
２，２，−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−２−メチルフェニルプロパノン、１−ヒドロキシ−１−メチルエチル−（ｐ−イソプロピルフェニル）ケトン、１−ヒドロキシ−１−（ｐ−ドデシルフェニル）ケトン、２−メチル−（４’−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノ−１−プロパノン、１，１，１，−トリクロロメチル−（ｐ−ブチルフェニル）ケトンなどのアセトフェノン誘導体；チオキサントン、２−エチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン誘導体；ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジエチルアミノ安息香酸エチルなどの安息香酸エステル誘導体；９−フェニルアクリジン、９−（ｐ−メトキシフェニル）アクリジンなどのアクリジン誘導体；９，１０−ジメチルベンズフェナジンなどのフェナジン誘導体；
【００６９】
ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，５，６−テトラフルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，４，６−トリフルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−２，６−ジ−フルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−２，４−ジ−フルオロフェニ−１−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニ−１−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，６−ジ−フルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−２，６−ジ−フルオロ−３−（ピル−１−イル）−フェニ−１−イルなどのチタノセン誘導体；特開２００１−２３３８４２（チバ）に記載のオキシムエステル化合物、特開２００４−３５９６３９に記載のカルバゾールオキシム化合物などのオキシム誘導体などが挙げられる。これらの光重合性開始剤は単独または複数組み合わせて使用される。
【００７０】
これらのうち、波長３５０〜４００ｎｍの波長における平均モル吸光係数が高い観点から、ハロメチル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アントラキノン誘導体、ベンズアンスロン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、オキシム誘導体光重合性開始剤が好ましく、オキシム誘導体光重合性開始剤が特に好ましい。
【００７１】
本発明に好適に用いられる光重合性開始剤は、波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が好ましくは２０００Ｍ−１ｃｍ−１以上、より好ましくは２５００Ｍ−１ｃｍ−１以上、特に好ましくは２５００〜１０００００Ｍ−１ｃｍ−１のものである。波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が上記範囲内にあると、本発明のコレステリック樹脂層の選択反射帯域の幅を広くすることができる。また、特に好適な光重合性開始剤は、波長２５０〜３００ｎｍの間に主吸収（モル吸光係数が最大値を示す波長域）があり、波長３００〜３５０ｎｍの間に副吸収（モル吸光係数が極大値を示す波長域）がある光重合性開始剤である。なお、モル吸光係数は、濃度１．０×１０−５ｇ／ｍｌのアセトニトリル溶液を調整し、光路長１０ｍｍの条件で分光光度スペクトル測定を行い、得られた吸光度から算出したものである。平均モル吸光係数は、ある波長範囲内のそれぞれの波長でのモル吸光係数の算術平均値である。
【００７２】
光重合性開始剤の量は、重合性液晶化合物１００質量部に対して０．０１〜１０質量部であることが好ましく、０．５〜５質量部であることがさらに好ましい。
【００７３】
本発明に用いられる重合性液晶化合物は、重合することによってコレステリック規則性を持つ樹脂を得ることができるものである。
本発明に好適な重合性液晶化合物は、コレステリック樹脂層の総厚みを薄くでき且つ選択反射帯域の幅を広げることができる観点から、その複屈折Δｎ（＝ｎｅ−ｎｏ；ｎｅは重合性液晶化合物分子の長軸方向の屈折率、ｎｏは重合性液晶化合物分子の短軸方向の屈折率）が０．１８以上のものが好ましく、０．１８〜０．４０のものがより好ましく、０．１８〜０．２２のものが特に好ましい。Δｎはセルナモン法によって測定できる。
上記範囲に入るΔｎを有する重合性液晶化合物は、棒状の重合性液晶化合物から選択するのが好ましい。なお、重合性液晶化合物のΔｎはメソゲン基のπ共役系を増やすことで大きくすることができる。π共役系が増えるにつれて重合性液晶化合物の紫外線の吸収帯は長波長側へ移動する。例えば、ベンゼンの最大吸収波長λｍａｘは２６０ｎｍであるが、ナフタレン、アントラセンになるとλｍａｘはそれぞれ３１２ｎｍ、３７５ｎｍとなる。
【００７４】
棒状の重合性液晶化合物としては、式（３）で表される化合物を挙げることができる。
Ｒ１−Ｂ１−Ａ１−Ｂ３−Ｍ−Ｂ４−Ａ２−Ｂ２−Ｒ２ 式（３）
なお、式（３）中のＡ１及びＡ２は、後述するように連結基であるが、この連結基を省いて、直接にＢ１とＢ３又はＢ４とＢ２が結合していてもよい。
【００７５】
式（３）中、Ｒ１及びＲ２は重合性基を表す。重合性基は、前記キラル剤の説明で列挙したものと同じものが挙げられる。
【００７６】
式（３）中のＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４は、それぞれ独立して単結合又は二価の連結基を表す。また、Ｂ３、Ｂ４の少なくとも一方は、−Ｏ−ＣＯ−を含む基であるのが好ましい。
【００７７】
式（３）中のＡ１及びＡ２は炭素原子数１〜２０の連結基を表す。ここでの連結基としては、例えば、ポリメチレン基やポリオキシメチレン基等が挙げられる。連結基を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン基の化学構造等により適宜に決定され、一般にはポリメチレン基の場合には、炭素数が１〜２０、好ましくは２〜１２であり、ポリオキシメチレン基の場合には、炭素数が１〜１０、好ましくは１〜３である。
【００７８】
式（３）中のＭはメソゲン基を表す。メソゲン基Ｍの形成材料としては特に制限されないが、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、トラン類及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。
【００７９】
本発明で特に好適に用いられる重合性液晶化合物は、波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が１５００Ｍ−１ｃｍ−１以下、より好ましくは０〜１０００Ｍ−１ｃｍ−１のものである。波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が上記範囲内にあると、本発明の光学素子の選択反射帯域の幅を広くすることができる。
【００８０】
本発明の光重合性組成物には、該光重合性組成物を塗布して得られる塗膜の表面張力を調整し、膜厚を均一にするために界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤としては、特にノニオン系の界面活性剤が好ましく、分子量が数千程度のオリゴマーであることが好ましい。このような界面活性剤としては、セイミケミカル社製ＫＨ−４０等が挙げられる。
【００８１】
また、基材上に形成されたコレステリック樹脂層の空気側表面の配向状態を制御するために配向調整剤を光重合性組成物に含有させることができる。配向調整剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、あるいはこれらの変性物などが挙げられる。
【００８２】
前記光重合性組成物の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の具体例としては、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、エーテル類が挙げられる。特に環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。また、二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００８３】
本発明の光重合性組成物に光を照射することによって、重合性液晶化合物が重合して、コレステリック規則性を持った樹脂を得ることができる。コレステリック規則性とは、コレステリック規則性を持つ樹脂（以下、コレステリック樹脂という。）層平面の法線方向に進むにしたがって分子軸の角度が次々にずれて（ねじれて）いく構造である。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造はヘリカルな構造と呼ばれる。該平面の法線（ヘリカル軸）は、コレステリック樹脂層の厚み方向に略平行になっていることが好ましい。
【００８４】
本発明の光学素子はコレステリック規則性を持った樹脂の層を有するものである。
本発明の光学素子を構成するコレステリック樹脂層は、１層であってもよいし、２以上の層であってもよい。そして、２以上の層である場合はそのうちの一つの層が、１層である場合はその層が、１５０ｎｍ以上の選択反射帯域幅を有する。
コレステリック樹脂層の総厚みｄは、好ましくは７μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。総厚みｄが上記厚みよりも小さくなることによって波長による位相変化量の相違が小さくなる。なお、総厚みとは、コレステリック樹脂層が２以上の層である場合は、各層の厚みの合計を、コレステリック樹脂層が１層である場合にはその厚みをさす。
【００８５】
本発明の光学素子を構成するコレステリック樹脂層は非液晶性の樹脂層であることが好ましい。非液晶性のものであると、周囲の温度や電界などによってコレステリック規則性が変化しないからである。非液晶性のコレステリック樹脂層は、前記重合性液晶化合物として、重合性基を２以上有するものを含ませることによって得ることができる。重合性基を２以上有する重合性液晶化合物によって、コレステリック樹脂に架橋構造が導入され、液晶性を生じない樹脂が得られる。また、コレステリック樹脂層は、その平均屈折率が１．５〜１．８であることが好ましい。
【００８６】
本発明の光学素子は、その製法によって特に制限されないが、例えば、本発明の光重合性組成物を基材上に塗布し乾燥させて塗膜を得、この塗膜に光を照射して重合性液晶化合物を重合して、基材上にコレステリック規則性を持つ樹脂の層を形成する方法が挙げられる。
【００８７】
塗膜を得るために用いる基材は、光学的に透明な基材であれば特に限定されないが、偏光が変化することを避けるために光学的に等方性のものが好ましい。かかる基材としては、透明樹脂フィルム、ガラス基板等が挙げられ、液晶層を効率よく製造することができる観点から、長尺の透明樹脂フィルムがより好ましい。透明樹脂フィルムは、１層のフィルムであっても、複層フィルムであってもよいが、１ｍｍ厚で全光線透過率が８０％以上のものが好ましい。
【００８８】
透明樹脂フィルムの樹脂材料としては、脂環式構造含有重合体樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等の鎖状オレフィン系重合体、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、エポキシ系樹脂等が挙げられる。これらは１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から、脂環式構造含有重合体樹脂が好ましい。
【００８９】
脂環式構造含有重合体樹脂は、重合体樹脂の繰り返し単位中に脂環式構造を有するものであり、主鎖中に脂環式構造を有する重合体樹脂及び側鎖に脂環式構造を有する重合体樹脂のいずれも用いることができる。脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等が挙げられるが、熱安定性等の観点からシクロアルカン構造が好ましい。脂環式構造を構成する炭素数に特に制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは６〜１５個である。
【００９０】
脂環式構造含有重合体樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は使用目的に応じて適宜選択されるが、通常５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位が過度に少ないと、フィルムの耐熱性が低下するおそれがある。
【００９１】
脂環式構造含有重合体樹脂は、具体的には、（１）ノルボルネン系重合体、（２）単環の環状オレフィン系重合体、（３）環状共役ジエン系重合体、（４）ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体及びこれらの水素添加物がより好ましい。
【００９２】
ノルボルネン系重合体としては、例えば、ノルボルネン構造を有するモノマーの開環重合体、ノルボルネン構造を有するモノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素添加物；ノルボルネン構造を有するモノマーの付加重合体、ノルボルネン構造を有するモノマーと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン構造を有するモノマーの開環重合体水素添加物が最も好ましい。上記の脂環式構造を有する重合体は、例えば特開２００２−３２１３０２号公報等に開示されている公知の重合体から選ばれる。
【００９３】
本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料は、そのガラス転移温度が、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００〜２５０℃の範囲である。ガラス転移温度がこのような範囲にある樹脂材料からなる透明樹脂フィルムは、高温下での使用における変形や応力が生じることがなく耐久性に優れる。
【００９４】
本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量は、溶媒としてシクロヘキサン（樹脂材料が溶解しない場合にはトルエン）を用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（以下、「ＧＰＣ」と略す。）で測定したポリイソプレン換算（溶媒がトルエンのときは、ポリスチレン換算）の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは２５，０００〜８０，０００、より好ましくは２５，０００〜５０，０００である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度及び成形加工性が高度にバランスされ好適である。
【００９５】
本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量分布（重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は特に制限されないが、通常１〜１０、好ましくは１〜４、より好ましくは１．２〜３．５の範囲である。
【００９６】
本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料は、その分子量２，０００以下の樹脂成分（すなわち、オリゴマー成分）の含有量が、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下である。オリゴマ一成分の量が前記範囲内にあると、表面に微細な凸部が発生しづらくなり、厚みむらが小さくなり面精度が向上する。オリゴマー成分の量を低減するためには、重合触媒や水素化触媒の選択、重合、水素化等の反応条件、樹脂を成形用材料としてペレット化する工程における温度条件、等を最適化すればよい。オリゴマーの成分量は、前述のＧＰＣによって測定することができる
【００９７】
本発明に用いる前記基材の厚みは特に制限されないが、生産性や薄型・軽量化の観点から、その厚みは、通常１〜１０００μｍ、好ましくは５〜３００μｍ、より好ましくは３０〜１００μｍである。
【００９８】
また、本発明に用いる基材は表面処理されているものが好ましい。表面処理を施すことにより、基材と後述する配向膜との密着性を高めることができる。表面処理の手段としては、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線処理、火炎処理等が挙げられる。また、基材の上に、接着層（下塗り層）を設けることも、基材と配向膜との密着性を高める上で好ましい。
【００９９】
また、本発明に用いる基材には、形成されるコレステリック樹脂層のヘリカル構造の配向方向を調整するために配向膜を基材表面に有することが好ましい。
【０１００】
本発明に用いる配向膜は、コレステリック樹脂層の配向方向を調整できるものであれば、特に制限されない。
配向膜は、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどの樹脂を主成分とする塗布液を基材に膜状に積層し、乾燥させ、次いで一方向にラビングすることによって得られる。膜状に積層した塗布層を一方向にラビングすることで、コレステリック規則性を持つ樹脂層を一方向に配向規制することが可能になる。
【０１０１】
ラビングの方法は、特に制限されないが、例えばナイロンなどの合成繊維、木綿などの天然繊維からなる布やフェルトを巻き付けたロールで一定方向に配向膜を擦る方法が挙げられる。ラビングした時に発生する微粉末（異物）を除去して配向膜の表面を清浄な状態とするために、形成された配向膜をイソプロピルアルコールなどによって洗浄することが好ましい。配向膜にコレステリック規則性を持つ樹脂層を面内で一方向に配向規制する機能を持たせるために、ラビングする以外に、配向膜の表面に偏光紫外線を照射する方法が挙げられる。
【０１０２】
配向膜の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。
【０１０３】
基材上に光重合性組成物を塗布し塗膜を得るには、公知の方法、例えば、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、バーコーティング法、ダイコーティング法等を実施する。
【０１０４】
光重合性組成物の塗膜に光を照射する方法は、特に制限されないが、本発明の光学素子を容易に得るために、少なくとも波長３５０〜４００ｎｍの光を照射することが好ましい。特に、前記重合性液晶化合物のΔｎが０．１８以上のとき、該重合性液晶化合物の紫外線の吸収端が３５０ｎｍ付近まで伸びてくるため、重合性液晶化合物による吸収の小さい、波長３５０〜４００ｎｍの光だけを照射することが好ましい。この波長域を含む光を照射することによって、塗膜の厚み方向全体に渡って効率的に光重合性開始剤による重合性液晶化合物の重合が開始され、重合性液晶化合物が重合されてなる広い幅の選択反射帯域を有するコレステリック樹脂層が形成される。重合性液晶化合物の重合転化率が１００％になるまでの紫外線照射量は、重合性液晶化合物の種類によって異なるが、重合転化率が１００％になるまでの照射量は、波長３５０〜４００ｎｍの光照射量の合計で、通常、２００〜１５００ｍＪ／ｃｍ２である。
【０１０５】
本発明においては、光学素子の選択反射帯域の幅を広くするために、重合性液晶化合物の重合転化率が１００％にならない程度の照射量で紫外線を照射し、次いで、ヘリカル構造のピッチ（コレステリック規則性の周期）を変化させ、そして、重合転化率が１００％になるまで紫外線を照射する方法が好ましい。
具体的には、波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が２０００Ｍ−１ｃｍ−１以上の光重合性開始剤と重合性液晶化合物とを含有する光重合性組成物を基材上に塗布して塗膜を得、該塗膜に少なくとも波長３５０〜４００ｎｍの光を０を超え１０ｍＪ／ｃｍ２以下の照射量で照射して重合性液晶化合物を重合させて半硬化膜を得、該半硬化膜のコレステリック規則性の周期を変化させ、次いで、波長３５０〜４００ｎｍの光を１０ｍＪ／ｃｍ２以上照射して半硬化膜をさら硬化させてコレステリック規則性を持った樹脂の層を形成する。このときに用いる重合性液晶化合物は、波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が１５００Ｍ−１ｃｍ−１以下であることが好ましい。
【０１０６】
光重合性開始剤の波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が上記範囲内であり、且つ、波長３５０〜４００ｎｍの光の照射量が上記範囲内であることにより、短い照射時間で、本発明の光学素子の選択反射帯域の幅を広くすることができる。
波長３５０〜４００ｎｍの光の照射時間は、好ましくは０．１〜１０秒、より好ましくは０．１〜５秒、さらに好ましくは０．１〜３秒である。光の照射時間が上記範囲であることにより、本発明の光学素子を連続的に製造する場合において、製造工程中の露光工程の長さを短くすることができたり、ライン速度を上げることができたりするので、光学素子の生産性を向上させることができる。
【０１０７】
コレステリック規則性の周期を変化させる方法としては、例えば、液晶相を示す温度範囲内で加熱する方法、光重合した半硬化膜にさらに重合性液晶化合物を含む組成物を塗布し、さらに光重合する方法、光重合した半硬化膜に非液晶性化合物を塗布する方法が挙げられる。これらのうち液晶相を示す温度範囲内で加熱する方法が好ましい。加熱温度は、重合性液晶化合物の種類によって適宜選択でき、通常６５〜１１５℃である。加熱時間は通常０．００１〜２０分間、好ましくは０．００１〜１０分間、より好ましくは０．００１〜５分間である。
【０１０８】
本発明の光学素子は、選択反射特性を可視光の全波長領域にわたって示すコレステリック樹脂層を備えていることが好ましい。具体的には、青色（波長４１０〜４７０ｎｍ）、緑色（波長５２０〜５８０ｎｍ）、赤色（波長６００〜６６０ｎｍ）のいずれの波長域の光についても選択反射特性を示すコレステリック樹脂層であることが好ましい。
【０１０９】
本発明の光学素子は、偏光子Ａ、液晶セル、及び偏光子Ｂを少なくとも有する液晶表示装置に、１／４波長板と組み合わせて取り付け、偏光子Ａ、液晶セル、偏光子Ｂ、１／４波長板、本発明の光学素子の順に配列することによって、液晶表示装置の輝度を向上させることができる。
【０１１０】
本発明に用いる偏光子Ａ及びＢは液晶表示装置等に用いられている公知の偏光子である。本発明に用いる偏光子は互いに直角に交わる二つの直線偏光の一方を透過するものである。例えば、ポリビニルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビニル部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたもの、前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させたもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルムなどが挙げられる。その他に、グリッド偏光子、多層偏光子などの偏光を反射光と透過光に分離する機能を有する偏光子が挙げられる。これらのうちポリビニルアルコールを含有する偏光子が好ましい。
【０１１１】
本発明に用いる偏光子の偏光度は特に限定されないが、好ましくは９８％以上、より好ましくは９９％以上である。偏光子の平均厚みは好ましくは５〜８０μｍである。
偏光子Ａの偏光透過軸と偏光子Ｂの偏光透過軸とは、通常、直角になるように、液晶セルを挟むようにして配置する。偏光子は吸湿によって偏光性能が変化することがある。これを防ぐために保護フィルムが偏光子ＡまたはＢの両面に通常貼り合わせてある。
【０１１２】
液晶セルは、数μｍのギャップを隔てて対向する透明電極を設けた２枚のガラス基板の間に液晶物質を充填し、この電極に電圧を掛けて液晶の配向状態を変化させてここを通過する光の量を制御するものである。
液晶物質の配向状態を変化させる方式（動作モード）などによって、液晶セルは分類され、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶セル、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶セル、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶セル、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）型液晶セルなどが挙げられる。
【０１１３】
本発明に用いる１／４波長板は、入射光に対してほぼ１／４波長の位相差を与えるものである。位相差は入射光の波長によって生じかたが異なるので、通常、可視光線の中心波長、例えば５５０ｎｍ付近においてほぼ１／４波長の位相差を与えるものを１／４波長板と称している。一方、本発明においては、広帯域１／４波長板を用いることができる。広帯域１／４波長板とは、波長４１０〜６６０ｎｍを含む可視光領域のどの波長でもほぼ１／４波長の位相差を与えるものである。ほぼ１／４とは、０．１５〜０．４０、好ましくは０．１８〜０．３６、より好ましくは０．２０〜０．３０の範囲であることを意味する。
さらに、１／４波長板として、位相補償機能を有するものを用いることができる。位相補償機能を有する１／４波長板とは、５５０ｎｍ付近において、ほぼ１／４波長の位相差を与えるものであるとともに、０ｎｍ未満、好ましくは−２０００〜−１０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ（＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ）；ｎｘ，ｎｙは面内主屈折率、ｎｚは法線方向の主屈折率、ｄは厚さ）を与えるものである。
【０１１４】
広帯域１／４波長板として、例えば、波長５５０ｎｍ付近において１／２波長の位相差を与える１／２波長板と、５５０ｎｍ付近において１／４波長の位相差を与える１／４波長板を積層したもの；正の固有複屈折値を有する材料からなるＤ層と、負の固有複屈折値を有する材料からなるＥ層とを有し、前記Ｄ層とＥ層が同一方向に分子配向したものが挙げられる。また、市販されている広帯域位相差フィルムＷＲＦ（帝人社製）等を用いることができる。
【０１１５】
本発明の好ましい液晶表示装置では、偏光子Ｂと１／４波長板とが一体になっている。
一体とする方法は特に制限されない、例えば、偏光子Ｂと１／４波長板とを直接に貼り合わせ、１／４波長板を前記保護フィルムとして機能させてもよいし；偏光子Ｂの保護フィルムに１／４波長板を貼り合わせてもよい。貼り合わせるときには粘着剤や接着剤などを用いてもよい。偏光子Ｂの偏光透過軸は、１／４波長板から出射される直線偏光の方向と略平行になるように配置する。偏光透過軸と直線偏光の方向とがなす角度が略平行であるとは、その角度が０〜３°の角度であることを意味する。
【０１１６】
本発明の液晶表示装置では、１／４波長板に前述のような位相補償機能が付与されていない場合は、さらに、面内のレターデーションを実質的に有さず、かつ、厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ：式中、ｎｘ、ｎｙは面内方向の主屈折率を表し、ｎｚは厚み方向の主屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）が、−２０ｎｍ〜−１０００ｎｍ、好ましくは−５０ｎｍ〜−５００ｎｍの範囲にある位相補償素子を本発明の光学素子と１／４波長板との間に備えていることが好ましい。この際、位相補償素子と１／４波長板とが一体となっていることが好ましい。
このような範囲のＲｔｈを有する位相補償素子は、１／４波長板に斜めから入射する光の位相差を補償する機能を有する。
【０１１７】
この位相補償素子は、主屈折率ｎｘ、ｎｙ及びｎｚが、ｎｚ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎｙ、及びｎｘ≒ｎｙの関係を満たすことが必要である。なお、この主屈折率は、自動複屈折計［例えば、王子計測器（株）製「ＫＯＢＲＡシリーズ」等］により測定することができる。なお、ｎｘ≒ｎｙとは、屈折率差が、通常０．０００２以内、好ましくは０．０００１以内、より好ましくは０．００００５以内のことである。
【０１１８】
また、この位相補償素子の、面内方向のレターデーションＲｅ（Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ：ｎｘ、ｎｙ及びｄは前記と同じ意味を表す。）は、通常２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下である。
このような光学特性を有する位相補償素子は、負の固有複屈折値を有する材料の層を含むフィルムを延伸配向させることによって得ることができる。
【０１１９】
図１は、本発明の液晶表示装置の一例を示す図である。図１に示すように、反射板２０、冷陰極管１９、拡散板１８、プリズムシート（図示せず）、基材１６上に形成されたコレステリック樹脂層１７からなる光学素子２１、一体となった位相補償素子１５と１／４波長板１４と偏光子Ｂ １３、液晶セル１２、偏光子Ａ １１の順に配置されている。光源からの光には右偏光と左偏光とが含まれている。その光が光学素子２１に入射すると、一方の回転方向の円偏光（図中光の進行方向に向って右回転の円偏光）はそのままの回転方向を維持したまま光学素子２１を透過する。他方の回転方向の円偏光（図中光の進行方向に向って左回転の円偏光）は光学素子で反射される（反射された円偏光は光の進行方向に向って左回転のままである）。透過した円偏光は１／４波長板により偏光子Ｂの透過軸と平行な直線偏光に変換される。一方、反射された円偏光は光源の背後に配置された反射板によって反射され、再び光学素子に入射する。このようにして、光源から出射した光が有効利用され、画面の表示輝度を向上させることができる。
【０１２０】
なお、前記拡散板は、一般に、粒子状の拡散材が樹脂等のマトリックス中に均一に分散し、それによって光を散乱拡散する機能を有する板として知られているものである。前記プリズムシートは、一般に、散乱等により広く進行方向が広がった光をシート面法線方向に狭める機能を有するシートとして知られているものである。
また、図１において、位相補償素子と光学素子の間に、拡散シートを介在させてもよい。拡散シートは、一般に、透明フィルムの上に粒子状の拡散材が均一に分散するように積層されたものであり、光を散乱拡散する機能を有するシートとして知られているものである。
【０１２１】
本発明では、光学素子の、１／４波長板側の面に、光拡散性を備えていることが好ましい。光拡散性とは、光を散乱拡散する性質のことである。光拡散性を備えさせるために、例えば、光学素子の表面に、粒子状の拡散材を均一に分散するように積層させる方法、基材に粒子状の拡散材を均一に分散する方法、または前記拡散シートを光学素子に貼りあわせる方法などが挙げられる。
【実施例】
【０１２２】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。また、部および％は、特に記載のない限り質量基準である。
実施例１
アルゴンガス置換したシュレンクで、式（３）で表されるイソソルビド６６５ｍｇ（４．５４ｍモル）と、式（４）で表される化合物１ｇ（３．７８ｍモル）と、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）２０ｍｇ（（４）に対して２．０重量％）とをジクロロメタン５０ｍｌに溶解した。氷浴で約０℃に冷却した。ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）１．５６ｇ（７．５６ｍモル）をゆっくり添加し、添加後３０分攪拌した。次に室温に戻し、室温で２０時間脱水反応させた。反応生成物をヘキサンとテトラヒドロフラン混合液（ヘキサン／テトラヒドロフラン＝２／１）を用いてシリカゲルカラムを取り付けたクロマトグラフィーにて精製し、式（５）で表される化合物を得た。
【０１２３】
【化３３】
【０１２４】
【化３４】
【０１２５】
【化３５】
【０１２６】
【化３６】
【０１２７】
アルゴンガス置換したシュレンクで、式（５）で表される化合物４００ｍｇ（１．０２ｍモル）と、式（６）で表される化合物２３５ｍｇ（１．２２ｍモル）と、ＤＭＡＰ ５ｍｇ（（６）に対して２重量％）とをジクロロメタン５０ｍｌに溶解した。氷浴で約０℃に冷却した。ＤＣＣ ５０６ｍｇ（２．４５ｍモル）をゆっくり添加し、添加後３０分攪拌した。次に室温に戻し、室温で２０時間脱水反応させた。反応生成物をヘキサンとテトラヒドロフラン混合液（ヘキサン／テトラヒドロフラン＝３／１）を用いてシリカゲルカラムを取り付けたクロマトグラフィーにて精製し、キラル剤（Ａ）を得た。
【０１２８】
１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）による分析により、下記のピークが検出され、実施例１によって得られたキラル剤（Ａ）が式（７）で表される構造のものであることを確認した。
δ＝８．１３ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
７．９６ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
７．２５ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
６．８９ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
６．６４ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．４０ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．３３ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．１２ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．０６ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．８３ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．４６ （ｍ， １Ｈ， イソソルビド），
５．４２ （ｑ， １Ｈ， イソソルビド），
５．０５ （ｔ， １Ｈ， イソソルビド），
４．６７ （ｄ， １Ｈ， イソソルビド），
４．２４ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−ＯＡｒ），
４．１０ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−ＯＣＯＲ），
４．０５ （ｍ， ４Ｈ， イソソルビド），
１．８９ （ｍ， ４Ｈ， −ＯＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２ＯＡｒ−）
【０１２９】
【化３７】
【０１３０】
実施例２
ゼオノアフィルム（日本ゼオン社製、ＺＦ１４−１００）の片面をコロナ放電し、次いでその面にポリビニルアルコール（クラレ社製、ポバールＭＰ２０３）の５質量％水溶液を塗布し、１００℃で３分間乾燥した後、フェルトのロールでラビングして、配向膜を形成させて、基材を得た
重合性液晶化合物（パリオカラーＬＣ２４２：ＢＡＳＦ社製）９４．２質量部、実施例１で得た式（７）で表されるキラル剤５．８質量部、光重合性開始剤（イルガキュア９０７、チバスペシャリティーケミカルズ社製）３．１質量部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、サーフロンＫＨ−４０）０．１部をメチルエチルケトンに固形分４０％になるように溶解し、次いで孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製シリンジフィルターにて濾過して光重合性組成物を得た。
この光重合性組成物を前記基材の配向膜を設けた面に塗布し、乾燥させ、塗布膜を形成した。塗布膜を形成した面側に紫外線を波長３５０〜４００ｎｍの照射量として５ｍＪ／ｃｍ２照射した。その後、１００℃のオーブン中に３分間放置し、次いで紫外線を塗布膜形成面側に波長３５０〜４００ｎｍの照射量として２００ｍＪ／ｃｍ２照射して塗布膜を硬化させて、コレステリック樹脂層を有する厚み３μｍの光学素子を得た。厚みは、光重合性組成物の塗布量を調整することにより制御した。コレステリック樹脂層のヘリカルピッチの長さを反射率測定器（ＭＣＰＤ、大塚電子社製）で分析し、以下の式により、螺旋捻り力ＨＴＰを求めた。
ＨＴＰは、式：ＨＴＰ ＝ １／（Ｐ・Ｃ） ＝ ｎ／（Δλ・Ｃ） により求めた。
なお、Ｐはコレステリック層のピッチ長（μｍ）、Ｃは重合性液晶化合物に対するキラル剤の濃度（質量部／１００）、ｎは重合性液晶化合物の平均屈折率、Δλはコレステリック層の選択反射帯域の幅（μｍ）である。ＨＴＰは４６であった。
【０１３１】
実施例３
アルゴンガス置換したシュレンクで、式（３）で表されるイソソルビド４７５ｍｇ（３．２２ｍモル）と、式（８）で表される化合物８００ｍｇ（２．９３ｍモル）と、ＤＭＡＰ １６ｍｇ（（８）に対して２．０重量％）とをジクロロメタン５０ｍｌに溶解した。氷浴で約０℃に冷却した。ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）１．３３ｇ（６．４５ｍモル）をゆっくり添加し、添加後３０分攪拌した。次に室温に戻し、室温で２０時間脱水反応させた。反応生成物をヘキサンとテトラヒドロフラン混合液（ヘキサン／テトラヒドロフラン＝２／１）を用いてシリカゲルカラムを取り付けたクロマトグラフィーにて精製し、式（９）で表される化合物を得た。
【０１３２】
【化３８】
【０１３３】
【化３９】
【０１３４】
アルゴンガス置換したシュレンクで、式（９）で表される化合物４８８ｍｇ（１．２２ｍモル）と、式（６）で表される化合物２８１ｍｇ（１．４６ｍモル）と、ＤＭＡＰ ６ｍｇ（（６）に対して２重量％）とをジクロロメタン５０ｍｌに溶解した。氷浴で約０℃に冷却した。ＤＣＣ ６６３ｍｇ（４．３８ｍモル）をゆっくり添加し、添加後３０分攪拌した。次に室温に戻し、室温で２０時間脱水反応させた。反応生成物をヘキサンとテトラヒドロフラン混合液（ヘキサン／テトラヒドロフラン＝３／１）を用いてシリカゲルカラムを取り付けたクロマトグラフィーにて精製し、キラル剤（Ｂ）を得た。
【０１３５】
１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）による分析により、下記のピークが検出され、実施例３によって得られたキラル剤（Ｂ）が式（１０）で表される構造のものであることを確認した。
δ＝８．０２ （ｄ， ２Ｈ， 芳香族），
７．９６ （ｄ， ２Ｈ， 芳香族），
６．９１ （ｄｄ， ４Ｈ， 芳香族），
６．４１ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．１２ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．８３ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．４６ （ｍ， １Ｈ， イソソルビド），
５．３９ （ｑ， １Ｈ， イソソルビド），
５．０４ （ｔ， １Ｈ， イソソルビド），
４．６７ （ｄ， １Ｈ， イソソルビド），
４．２５ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−），
４．０６ （ｍ， ４Ｈ， イソソルビド），
３．４９ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−Ｂｒ）
２．０８ （ｍ， ２Ｈ， Ｂｒ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−）
１．９７ （ｍ， ２Ｈ， Ｂｒ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−）
【０１３６】
【化４０】
【０１３７】
実施例４
式（７）で表されるキラル剤に代えて、実施例３で得た式（１０）で表されるキラル剤を用いたほかは、実施例２と同様にして、コレステリック樹脂層を有する厚み３μｍの光学素子を得た。ＨＴＰは４１であった。
【０１３８】
比較例１
実施例１において式（６）で表される化合物に代えて、アクリル酸８８ｍｇ（１．２２ｍモル）を用いた他は実施例１と同様にしてキラル剤（Ｃ）を得た。１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）による分析により、下記のピークが検出され、得られたキラル剤（Ｃ）は式（１１）で表される構造のものであることを確認した。
δ＝８．１０ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
７．９６ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
７．３０ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
７．０１ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
６．６５ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．４２ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．３５ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．１８ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．１０ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．８５ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．４６ （ｍ， １Ｈ， イソソルビド），
５．４１ （ｑ， １Ｈ， イソソルビド），
５．０１ （ｔ， １Ｈ， イソソルビド），
４．６７ （ｄ， １Ｈ， イソソルビド），
４．２２ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ），
４．１１ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−ＯＣＯ−Ｒ），
４．０５ （ｍ， ４Ｈ， イソソルビド），
１．９０ （ｍ， ４Ｈ， −Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−）
【０１３９】
【化４１】
【０１４０】
比較例２
式（１１）で表される化合物を用いて実施例２と同様にして樹脂層を形成し、その樹脂層を測定して、ＨＴＰを求めた。ＨＴＰは１１であった。
【０１４１】
比較例３
アルゴンガス置換したシュレンクで、式（９）で表される化合物３００ｍｇ（０．７５ｍモル）をＴＨＦ１０ｍｌに溶解した。さらにピリジンを１ｍｌ加えた。塩化アクリロイル７５μｌ（１．１２ｍモル）をゆっくり添加し、添加後４時間攪拌した。反応生成物をヘキサンとテトラヒドロフラン混合液（ヘキサン／テトラヒドロフラン＝３／１）を用いてシリカゲルカラムを取り付けたクロマトグラフィーにて精製し、キラル剤（Ｄ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）による分析により、下記のピークが検出され、得られたキラル剤（Ｄ）は式（１２）で表される構造のものであることを確認した。
δ＝８．０２ （ｄ， ２Ｈ， 芳香族），
７．９６ （ｄ， ２Ｈ， 芳香族），
６．４９ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．２０ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．９０ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．４３ （ｍ， １Ｈ， イソソルビド），
５．２６ （ｑ， １Ｈ， イソソルビド），
４．９６ （ｔ， １Ｈ， イソソルビド），
４．６５ （ｄ， １Ｈ， イソソルビド），
４．１０ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−），
４．０３ （ｍ， ３Ｈ， イソソルビド），
３．９０ （ｄｄ， １Ｈ， イソソルビド）
３．４９ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−Ｂｒ）
１．９７ （ｍ， ４Ｈ， Ｂｒ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−）
【０１４２】
【化４２】
【０１４３】
比較例４
式（１２）で表される化合物を用いて実施例２と同様にして樹脂層を形成し、その樹脂層を測定して、ＨＴＰを求めた。ＨＴＰは１０であった。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の液晶表示装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１１：偏光子Ａ
１２：液晶セル
１３：偏光子Ｂ
１４：１／４波長板
１５：位相補償素子
１６：基材
１７：コレステリック樹脂層
１８：拡散板
１９：冷陰極管
２０：光反射板
２１：光学素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高いらせんねじれ力を有するキラル剤、該キラル剤を含有する組成物、該組成物を用いて得られる１層で広い選択反射帯域を持つ層を形成できるコレステリック規則性を持つ樹脂、該樹脂の層を有する光学素子、および該光学素子を備え且つ斜めからの観察によっても表示に着色がない液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コレステリック規則性を持つ樹脂層は、コレステリック規則性の螺旋回転方向と一致する回転方向の円偏光を反射する特性（以下、この特性を「選択反射特性」という。）を有している。この選択反射特性を示す波長帯域はコレステリック規則性の周期に依存している。コレステリック規則性の周期の分布幅を広くすることによって、選択反射特性を示す波長帯域（以下、選択反射帯域という。）の幅を広くすることができる。
【０００３】
選択反射帯域を可視光の波長域に持つコレステリック規則性を持つ樹脂層を含んでなる円偏光分離シートを形成できれば、入射する自然光のうち、特定波長の円偏光のみを反射し、残りの円偏光を透過することができる。この反射された光を反射板等で前記樹脂層に再入射させることによって光の再利用ができる。
前記円偏光分離シートと１／４波長板とを組み合わせたものは、自然光を直線偏光に高効率で変換できる。この直線偏光の方向を液晶表示装置に備わるポリビニルアルコール製等の吸収型偏光子の透過方向と揃えることによって、高輝度の液晶表示装置を得ることができる。
【０００４】
コレステリック規則性を持つ樹脂（以下、コレステリック樹脂という。）層を形成するために種々のキラル剤が検討されている。
例えば、特許文献１には、式： （Ｚ−Ｙ１−Ａ−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−Ｍ−Ｙ２）ａＸ ［式中、Ａは橋かけ基、Ｍはメソゲン基、Ｙ１及びＹ２は化学結合又は−Ｏ−，−Ｓ−，−ＣＯ−Ｏ−，−Ｏ−ＣＯ−，−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｎ（Ｒ）−又は−Ｎ（Ｒ）−ＣＯ−、Ｘはｎ価のキラル基、Ｒは水素原子又はＣ１〜Ｃ４−アルキル基、ｎは２〜６、Ｚは、ａ１）これらの基の少なくとも１つは、重付加反応に関与することができる反応性基である、ａ２）これらの基の少なくとも２つは、重付加反応に関与することができる反応性基を持つ置換基である、ｂ）条件ａ１）又はａ２）が満足される限り、水素原子又は非反応性基である］で示されるキラル化合物が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、式： （Ｚ−Ｙ１−Ａ−Ｙ２−Ｍ−Ｙ３）ｎＸ ［式中、Ａはスペーサー、Ｍはメソゲン基、Ｙ１，Ｙ２及びＹ３は化学結合又は基−Ｏ−，−Ｓ−，−ＣＯ−Ｏ−，−Ｏ−ＣＯ−，−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｎ（Ｒ）−又は−Ｎ（Ｒ）−ＣＯ−、 Ｒは水素原子又はＣ１〜Ｃ４−アルキル基、Ｘはｎ価のキラル基、ｎは２〜６、Ｚは、ａ）これらの基の少なくとも１つは、イソシアネート、イソチオシアネート、シアネート、チイラン、アジリジン、カルボキシル、ヒドロキシル又はアミノ基を含有する基、ｂ）残余の基、水素原子又は非反応性基である］で示されるキラル化合物が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、式： （Ｚ−Ｙ−［Ａ］ｍ−Ｙ−Ｍ−Ｙ−）ｎＸ ［式中、それぞれ互いに無関係に、基Ａは、スペーサー、Ｍは、Ｏ、ＣＯ、ＯＣＯ、ＯＣＯＯまたはＣＯＯを介して結合し、非置換またはＣ１〜Ｃ４−アルキル、メトキシ、エトキシ、フッ素、塩素、臭素、Ｃ１〜Ｃ２０−アルコキシカルボニルまたはＣ１〜Ｃ２０−アルキルカルボニルにより置換された２つのフェニレン基を有するメソゲン基、Ｙは、直接結合、Ｏ、Ｓ、ＣＯＯ、ＯＣＯ、ＯＣＯＯ、ＣＯＮ（Ｒ）またはＮ（Ｒ）ＣＯおよびＺは、重合可能な基であり、ｍは０または１、ｎは２〜６の数およびＸはキラルな基を表し、かつＲは、Ｃ１〜Ｃ４−アルキルまたは水素を表す］で示される化合物が開示されている。
【０００７】
特許文献４には、式： Ｚ１−Ｙ１−（Ａ１）ｍ−Ｙ２−Ｍ−Ｙ３−Ｘ−Ｙ４−（Ａ２）ｎ−Ｙ５−Ｚ２ ［式中、置換基および変数は互いに独立に次の意味を表す：Ａ１およびＡ２は、１〜３０個のＣ原子の鎖長のスペーサーであり、Ｙ１〜Ｙ５は化学結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｎ（Ｒ）−または−（Ｒ）Ｎ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＣＨ２−Ｏ−、−Ｏ−ＣＨ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−または−Ｎ＝Ｎ−であり、Ｍはメソゲン基であり、Ｒは水素、Ｃ１〜Ｃ４アルキルであり、Ｚ１およびＺ２は水素、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、重合性基または重合性基を有する基であり、Ｘはジアンヒドロソルビット、ジアンヒドロマンニットおよびジアンヒドロイデットからなる群から選択されたジアンヒドロヘキシット基であり、ｍは０または１であり、ｎは０または１であり、その際基Ｚ１、Ｚ２、Ｙ１〜Ｙ５、Ａ１およびＡ２は同じかまたは異なっていてもよく、少なくとも１つの基Ｚ１またはＺ２は重合性基または重合性基を含有する基を表す］で示されるキラルドーパントが開示されている。
【０００８】
【化１】
【０００９】
特許文献５には化１で示されるキラル化合物が開示されている［化１中、Ｒ１およびＲ２は、互いに独立して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＣＮ、ＳＣＮ、ＳＦ５、直鎖状または分枝状の炭素原子３０以下で、未置換か、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＣＮでモノ−もしくはポリ−置換されており、隣接していない１または２以上のＣＨ２基が、それぞれ互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−ＮＲ０−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ≡Ｃ−で、Ｏおよび／またはＳ原子が互いに直接結合しないように置換されてもよいアルキル、またはＰ−Ｓｐ−Ｘであり、Ｒ０は、Ｈまたは炭素原子１〜４のアルキルであり、Ｐは、重合可能な基であり、Ｓｐは、スペーサー基または単結合であり、Ｘは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、Ｘ１は、−ＣＯ−、−ＯＣＯ−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯ−、−ＣＨ２−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＦ２−または単結合であり、Ｘ２は、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＦ２−または単結合であり、Ｚ１およびＺ２は、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−または単結合であり、Ａ１およびＡ２は、互いに独立して、炭素原子１６以下の脂肪族もしくは芳香族の炭素環式もしくは複素環式のヘテロ環を含んでもよく、未置換か、Ｌでモノ−またはポリ−置換されていてもよい基であり、Ｌは、ハロゲンまたはシアノ、ニトロ、または炭素原子１〜７のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニルアルコキシカルボニル基で、ここで１または２以上のＨ原子がＦまたはＣｌで置換されていてもよく、ｍ１は、１、２または３であり、およびｍ２は、０、１、２または３であり、但し、基（Ｚ１−Ａ１）ｍ１の縮合環または非縮合環の総数が基（Ａ２−Ｚ２）ｍ２より大きい］。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−２０７８１号公報
【特許文献２】特開平９−３１０７７号公報
【特許文献３】特開平１１−１９３２８７号公報
【特許文献４】特開２０００−３０９５８９号公報
【特許文献５】特開２００３−１３７８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、高いらせんねじれ力を有するキラル剤、該キラル剤を含有する組成物、該組成物を用いて得られる１層で広い選択反射帯域を持つ層を形成できるコレステリック規則性を持つ樹脂、該樹脂の層を有する光学素子、および該光学素子を備え且つ斜めからの観察によっても表示に着色がない液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、キラル基が２価であり、該キラル基の２つの結合手にそれぞれ繋がる１価の基Ｄと１価の基Ｅには同数の環が有り、該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの一方にはスペーサー基があり、他方にはスペーサー基がなく、該１価の基Ｄの長さと該１価の基Ｅの長さが異なる構造をしたキラル剤が、具体的には、式（１）： Ａ１−Ｙ−Ｚ１−Ｘ−Ｚ２−Ｙ−Ｂ−Ａ２ ［式（１）中、Ａ１およびＡ２はそれぞれ独立に重合性基又は重合性基を有する基であり、Ｙは脂環、芳香環若しくは複素環、又は脂環、芳香環若しくは複素環の縮合環（これらの環は置換基を有していてもよい。）であり、Ｚ１およびＺ２はそれぞれ独立に直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＯＮ（Ｒ）−、又は−Ｎ（Ｒ）ＣＯ−であり、Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｂはスペーサー基であり、Ｘはキラル基である。］で表されるキラル剤が高い螺旋ねじれ力を有し、このキラル剤を用いて重合性液晶化合物を光重合性開始剤で重合すると、薄くても１層で広い選択反射帯域を持つコレステリック規則性を持つ層を形成できる樹脂を得ることができることを見出し、その知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【００１３】
かくして本発明によれば、〔１〕２価のキラル基と、該キラル基の２つの結合手にそれぞれ結合する１価の基Ｄと１価の基Ｅとからなり、該１価の基Ｄと該１価の基Ｅは同数の環を有し、且つ以下の（Ｉ）または（ＩＩ）を満たす、キラル剤。
（Ｉ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの、一方は炭素鎖を有し、もう一方は炭素鎖を有しない。
（ＩＩ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの両方が炭素鎖を有し、且つ、該１価の基Ｄの炭素鎖の炭素数と該１価の基Ｅの炭素鎖の炭素数とが異なる。
〔２〕前記１価の基Ｄ及び／又は前記１価の基Ｅの末端に重合性基が結合している、前記〔１〕のキラル剤。
〔３〕式（１）：Ａ１−Ｙ−Ｚ１−Ｘ−Ｚ２−Ｙ−Ｂ−Ａ２ ［式（１）中、Ａ１およびＡ２はそれぞれ独立に重合性基又は重合性基を有する基であり、Ｙは脂環、芳香環若しくは複素環、又は脂環、芳香環若しくは複素環の縮合環（これらの環は置換基を有していてもよい。）であり、Ｚ１およびＺ２はそれぞれ独立に直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＯＮ（Ｒ）−、又は−Ｎ（Ｒ）ＣＯ−であり、Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｂはスペーサー基であり、Ｘはキラル基である。］で表される前記〔２〕のキラル剤。
【００１４】
〔４〕式（１）中の、Ａ１およびＡ２がそれぞれ独立にＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−又はＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−であり、Ｙが置換基を有していてもよいベンゼン環又は置換基を有していてもよいナフタレン環であり、Ｚ１およびＺ２がそれぞれ独立に−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−であり、Ｂが、ポリメチレン基又はポリオキシメチレン基であり、Ｘが、式（ａ）〜式（ｆ）で表されるキラル基である〔ただし、＊は結合手を表し、式（ｆ）中のＬはそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ハロゲン、−ＣＯＯＲ、−ＯＣＯＲ、−ＯＣＯＯＲ、−ＣＯＮＨＲ、又は−ＮＨＣＯＲであり、かつＲは前記のものを表す。〕前記〔３〕のキラル剤。
【００１５】
【化２】
【００１６】
【化３】
【００１７】
【化４】
【００１８】
【化５】
【００１９】
〔５〕式（２）で表されるキラル剤〔式（２）中、ｎは２〜１０の整数である。〕。
が提供される。
【００２０】
【化６】
【００２１】
また、本発明によれば、〔６〕前記のキラル剤と、重合性液晶化合物と、光重合性開始剤を含有する光重合性組成物。
〔７〕前記の光重合性組成物に光を照射して重合してなるコレステリック規則性を持った樹脂。
〔８〕前記のコレステリック規則性を持った樹脂の層を有する光学素子。及び
〔９〕前記の光学素子を備えた液晶表示装置。
が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のキラル剤は、高い螺旋捻り力を有し、且つ重合性液晶化合物と重合可能なものである。その結果、本発明のキラル剤と重合性液晶化合物と光重合性開始剤とを含有する光重合性組成物を重合することによって、１層で広い選択反射帯域を持つコレステリック規則性を持つ層を形成できる樹脂を得ることができる。そして、この樹脂の層を有する光学素子は、円偏光の分離性能に優れ偏光分離素子などに適用できる。さらに該光学素子を備えることによって斜めからの観察によっても表示に着色がない液晶表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明のキラル剤は、２価のキラル基と、該キラル基の結合手にそれぞれ結合する１価の基Ｄと１価の基Ｅとからなり、該１価の基Ｄと該１価の基Ｅは同じ構造の環を同数有し、且つ以下の（Ｉ）または（ＩＩ）を満たすものである。
（Ｉ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの、一方は炭素鎖を有し、もう一方は炭素鎖を有しない。
（ＩＩ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの両方が炭素鎖を有し、且つ、該１価の基Ｄの炭素鎖の炭素数と該１価の基Ｅの炭素鎖の炭素数とが異なる。
【００２４】
キラル基は、キラル中心となるものであれば特に制限されない。
キラル基に結合する前記１価の基Ｄと前記１価の基Ｅには同じ構造の環が同数有る。環としては脂環、芳香環、複素環、およびそれらの縮合環が挙げられる。本発明のキラル剤は、例えば、１価の基Ｄにベンゼン環が１個有る場合は１価の基Ｅにもベンゼン環が１個有る構造をしているものである。これらの環には置換基があってもよい。
【００２５】
本発明のキラル剤を構成する前記１価の基Ｄと前記１価の基Ｅは以下の（Ｉ）または（ＩＩ）を満たす。
（Ｉ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの、一方は炭素鎖を有し、もう一方は炭素鎖を有しない。
（ＩＩ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの両方が炭素鎖を有し、且つ、該１価の基Ｄの炭素鎖の炭素数と該１価の基Ｅの炭素鎖の炭素数とが異なる。
なお、炭素鎖とは、前記１価の基Ｄ及び前記１価の基Ｅにおいて、鎖状に結合している炭素原子の集団（炭素数１〜２０のメチレン基）のことである。本発明の好ましいキラル剤は、上記（Ｉ）を満たすことが好ましい。上記（Ｉ）を満たす場合には、一方の側鎖にスペーサー基が無く、他方の側鎖に炭素数１〜２０の、より好ましくは２〜１２の、特に好ましくは２〜１０のスペーサー基があるものであることが好ましい。上記（ＩＩ）を満たす場合には、具体的にはスペーサー基を構成する炭素の数が１価の基Ｄと１価の基Ｅで異なるようにすればよい。また、本発明のキラル剤は、前記１価の基Ｄ及び／又は前記１価の基Ｅの末端に重合性基が結合しているものが好ましい。
【００２６】
本発明の好ましい態様のキラル剤は、式（１）：Ａ１−Ｙ−Ｚ１−Ｘ−Ｚ２−Ｙ−Ｂ−Ａ２で表される化合物である。
【００２７】
式（１）中の、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に重合性基又は重合性基を有する基である。重合性基としては、化９に示すものが挙げられる。
【００２８】
【化７】
【００２９】
さらにアクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、グリシジル基が挙げられる。これらのうち、ビニル基（ｒ−１）、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、エポキシ基（ｒ−８）が好ましく、アクリロイル基又はメタクリロイル基が特に好ましい。
【００３０】
Ｙは、脂環、芳香環若しくは複素環、又は脂環、芳香環若しくは複素環の縮合環（これらの環は置換基を有していてもよい。）である。芳香環としてはベンゼン環、ナフタレン環、ペンタレン環、インデン環、フルオレン環などが挙げられる。複素環としては、ピロール環、ピリジン環などの窒素含有複素環；フラン環、ピラン環などの酸素含有複素環；チオフェン環などの硫黄含有複素環などが挙げられる。脂環としては、シクロヘキサン環、シクロペンタン環、シクロヘプタン環、ノルボルナン環、シクロヘキセン環などが挙げられる。これらのうち、置換基を有していてもよいベンゼン環、又は置換基を有していてもよいナフタレン環が好ましい。
【００３１】
Ｚ１およびＺ２はそれぞれ独立に直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＯＮ（Ｒ）−、又はＮ（Ｒ）ＣＯである。Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。これらのうち、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−が好ましい。
【００３２】
Ｂはスペーサー基である。スペーサー基は炭素原子数１〜２０の連結基である。ここで連結基としては、例えば、ポリメチレン基やポリオキシメチレン基が挙げられる。連結基を形成する構造単位に含まれる炭素数は適宜に決定され、一般にはポリメチレン基の場合には、炭素数が１〜２０、好ましくは２〜１２であり、ポリオキシメチレン基の場合には、炭素数が１〜１０、好ましくは１〜３である。本発明においては炭素数２〜１０のポリメチレン基が好ましい。ＹとＢとの間は直接に結合していてもよいし、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−ＮＲ０−、−ＮＲ０−ＣＯ−（Ｒ０は、Ｈまたは炭素原子１〜４のアルキルである。）などが介在していてもよい。
【００３３】
Ｘはキラル基である。キラル基はキラル中心となるものであれば特に制限されないが、本発明においては特に式（ａ）〜式（ｆ）で表されるものが好ましい〔ただし、式（ｆ）中のＬはそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ハロゲン、−ＣＯＯＲ、−ＯＣＯＲ、−ＯＣＯＯＲ、−ＣＯＮＨＲ、又はＮＨＣＯＲであり、かつＲは前記のものを表す。である。〕。
【００３４】
【化８】
【００３５】
【化９】
【００３６】
【化１０】
【００３７】
【化１１】
【００３８】
本発明において特に好ましいキラル剤は式（２）で表されるものである〔式（２）中、ｎは２〜１０の整数である。〕。
【００３９】
【化１２】
【００４０】
本発明のキラル剤は、その製法によって限定されない。例えば、次のようにして得ることができる。
まず、キラル基になる化合物Ａと、１価の基Ｄになる化合物Ｂとを反応させる。このときにキラル基になる化合物Ａが、１価の基Ｄになる化合物Ｂよりも反応当量よりも過剰に存在させる。これによって２価のキラル基の一方にのみ、１価の基Ｄになる化合物Ａが結合する。上記反応で得られた化合物Ｘと、１価の基Ｅになる化合物Ｃとを反応させる。これによって、まだ結合の形成されていない残りのキラル基に、１価の基Ｅになる化合物Ｃが結合することになる。
【００４１】
キラル基になる化合物Ａとしては、入手容易な理由から、例えば、糖、ビナフチル誘導体又はビフェニル誘導体、イソソルビド、イソマンニドなどが挙げられる。
【００４２】
１価の基Ｄになる化合物Ｂとしては、例えば、化１７に示すものが挙げられる。
【００４３】
【化１３】
【００４４】
【化１４】
【００４５】
【化１５】
【００４６】
【化１６】
【００４７】
【化１７】
【００４８】
【化１８】
【００４９】
【化１９】
【００５０】
【化２０】
【００５１】
【化２１】
【００５２】
【化２２】
（式（ｄ−１）、〜（ｄ−１７）において、ｍは０または１であり、ｎは０〜２０の整数であり、Ｒは水素原子、炭素数１〜１０のアルキル、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシ、ニトロ基である。また、式（ｄ−１）、（ｄ−６）〜（ｄ−１０）、（ｄ−１２）、（ｄ−１３）、（ｄ−１５）〜（ｄ−１７）において、Ｔは炭素数が１〜２０のメチレン基である。）
【００５３】
１価の基Ｅになる化合物Ｃとしては、例えば、化１８に示すものが挙げられる。
【００５４】
【化２３】
【００５５】
【化２４】
【００５６】
【化２５】
【００５７】
【化２６】
【００５８】
【化２７】
【００５９】
【化２８】
【００６０】
【化２９】
【００６１】
【化３０】
【００６２】
【化３１】
【００６３】
【化３２】
【００６４】
（式（ｅ−１）〜（ｅ−１７）において、ｍは０または１であり、ｎは０〜２０の整数であり、Ｒは水素原子、炭素数１〜１０のアルキル、ハロゲン、シアノ、ヒドロキシ、ニトロ基である。また、式（ｅ−１）、（ｅ−６）〜（ｅ−１０）、（ｅ−１２）、（ｅ−１３）、（ｅ−１５）〜（ｅ−１７）において、Ｔは炭素数が１〜２０のメチレン基である。）
【００６５】
化合物Ａと化合物Ｂとを、又はこれらの反応で得られる化合物Ｘと化合物Ｃとを反応させるときの条件は特に限定されないが、例えば、非酸化性雰囲気中で、反応促進剤等の存在下に、通常、温度３０〜１５０℃、１〜３０時間、脱水反応させることによって得られる。 脱水反応としては、４−ジメチルアミノピリジンとジシクロヘキシルカルボジイミドとの存在下で反応させる方法、酸クロライドと塩基との存在下で反応させる方法、有機酸や硫酸等の存在下で加熱して反応させる方法、などが挙げられる。
【００６６】
本発明の光重合性組成物は、前記のキラル剤と、重合性液晶化合物と、光重合性開始剤を含有するものである。
【００６７】
本発明の光重合性組成物を構成する光重合性開始剤は紫外線によりエチレン性不飽和基を重合させるラジカル及び／又は酸を発生させることのできる化合物である。
光重合性開始剤としては、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシカルボニルナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、などのハロメチル化トリアジン誘導体；ハロメチル化オキサジアゾール誘導体；２−（２’−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（２’−クロロフェニル）−４，５−ビス（３’−メトキシフェニル）イミダゾール２量体、２−（２’−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（２’−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、（４’−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体などのイミダゾール誘導体；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル類；２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノンなどのアントラキノン誘導体；ベンズアンスロン誘導体；ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、２−メチルベンゾフェノン、３−メチルベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、４−ブロモベンゾフェノン、２−カルボキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン誘導体；
【００６８】
２，２，−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−２−メチルフェニルプロパノン、１−ヒドロキシ−１−メチルエチル−（ｐ−イソプロピルフェニル）ケトン、１−ヒドロキシ−１−（ｐ−ドデシルフェニル）ケトン、２−メチル−（４’−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノ−１−プロパノン、１，１，１，−トリクロロメチル−（ｐ−ブチルフェニル）ケトンなどのアセトフェノン誘導体；チオキサントン、２−エチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン誘導体；ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、ｐ−ジエチルアミノ安息香酸エチルなどの安息香酸エステル誘導体；９−フェニルアクリジン、９−（ｐ−メトキシフェニル）アクリジンなどのアクリジン誘導体；９，１０−ジメチルベンズフェナジンなどのフェナジン誘導体；
【００６９】
ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ジ−クロライド、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，５，６−テトラフルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，４，６−トリフルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−２，６−ジ−フルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−２，４−ジ−フルオロフェニ−１−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニ−１−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，６−ジ−フルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−２，６−ジ−フルオロ−３−（ピル−１−イル）−フェニ−１−イルなどのチタノセン誘導体；特開２００１−２３３８４２（チバ）に記載のオキシムエステル化合物、特開２００４−３５９６３９に記載のカルバゾールオキシム化合物などのオキシム誘導体などが挙げられる。これらの光重合性開始剤は単独または複数組み合わせて使用される。
【００７０】
これらのうち、波長３５０〜４００ｎｍの波長における平均モル吸光係数が高い観点から、ハロメチル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アントラキノン誘導体、ベンズアンスロン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、オキシム誘導体光重合性開始剤が好ましく、オキシム誘導体光重合性開始剤が特に好ましい。
【００７１】
本発明に好適に用いられる光重合性開始剤は、波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が好ましくは２０００Ｍ−１ｃｍ−１以上、より好ましくは２５００Ｍ−１ｃｍ−１以上、特に好ましくは２５００〜１０００００Ｍ−１ｃｍ−１のものである。波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が上記範囲内にあると、本発明のコレステリック樹脂層の選択反射帯域の幅を広くすることができる。また、特に好適な光重合性開始剤は、波長２５０〜３００ｎｍの間に主吸収（モル吸光係数が最大値を示す波長域）があり、波長３００〜３５０ｎｍの間に副吸収（モル吸光係数が極大値を示す波長域）がある光重合性開始剤である。なお、モル吸光係数は、濃度１．０×１０−５ｇ／ｍｌのアセトニトリル溶液を調整し、光路長１０ｍｍの条件で分光光度スペクトル測定を行い、得られた吸光度から算出したものである。平均モル吸光係数は、ある波長範囲内のそれぞれの波長でのモル吸光係数の算術平均値である。
【００７２】
光重合性開始剤の量は、重合性液晶化合物１００質量部に対して０．０１〜１０質量部であることが好ましく、０．５〜５質量部であることがさらに好ましい。
【００７３】
本発明に用いられる重合性液晶化合物は、重合することによってコレステリック規則性を持つ樹脂を得ることができるものである。
本発明に好適な重合性液晶化合物は、コレステリック樹脂層の総厚みを薄くでき且つ選択反射帯域の幅を広げることができる観点から、その複屈折Δｎ（＝ｎｅ−ｎｏ；ｎｅは重合性液晶化合物分子の長軸方向の屈折率、ｎｏは重合性液晶化合物分子の短軸方向の屈折率）が０．１８以上のものが好ましく、０．１８〜０．４０のものがより好ましく、０．１８〜０．２２のものが特に好ましい。Δｎはセルナモン法によって測定できる。
上記範囲に入るΔｎを有する重合性液晶化合物は、棒状の重合性液晶化合物から選択するのが好ましい。なお、重合性液晶化合物のΔｎはメソゲン基のπ共役系を増やすことで大きくすることができる。π共役系が増えるにつれて重合性液晶化合物の紫外線の吸収帯は長波長側へ移動する。例えば、ベンゼンの最大吸収波長λｍａｘは２６０ｎｍであるが、ナフタレン、アントラセンになるとλｍａｘはそれぞれ３１２ｎｍ、３７５ｎｍとなる。
【００７４】
棒状の重合性液晶化合物としては、式（３）で表される化合物を挙げることができる。
Ｒ１−Ｂ１−Ａ１−Ｂ３−Ｍ−Ｂ４−Ａ２−Ｂ２−Ｒ２ 式（３）
なお、式（３）中のＡ１及びＡ２は、後述するように連結基であるが、この連結基を省いて、直接にＢ１とＢ３又はＢ４とＢ２が結合していてもよい。
【００７５】
式（３）中、Ｒ１及びＲ２は重合性基を表す。重合性基は、前記キラル剤の説明で列挙したものと同じものが挙げられる。
【００７６】
式（３）中のＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４は、それぞれ独立して単結合又は二価の連結基を表す。また、Ｂ３、Ｂ４の少なくとも一方は、−Ｏ−ＣＯ−を含む基であるのが好ましい。
【００７７】
式（３）中のＡ１及びＡ２は炭素原子数１〜２０の連結基を表す。ここでの連結基としては、例えば、ポリメチレン基やポリオキシメチレン基等が挙げられる。連結基を形成する構造単位に含まれる炭素数は、メソゲン基の化学構造等により適宜に決定され、一般にはポリメチレン基の場合には、炭素数が１〜２０、好ましくは２〜１２であり、ポリオキシメチレン基の場合には、炭素数が１〜１０、好ましくは１〜３である。
【００７８】
式（３）中のＭはメソゲン基を表す。メソゲン基Ｍの形成材料としては特に制限されないが、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、トラン類及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。
【００７９】
本発明で特に好適に用いられる重合性液晶化合物は、波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が１５００Ｍ−１ｃｍ−１以下、より好ましくは０〜１０００Ｍ−１ｃｍ−１のものである。波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が上記範囲内にあると、本発明の光学素子の選択反射帯域の幅を広くすることができる。
【００８０】
本発明の光重合性組成物には、該光重合性組成物を塗布して得られる塗膜の表面張力を調整し、膜厚を均一にするために界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤としては、特にノニオン系の界面活性剤が好ましく、分子量が数千程度のオリゴマーであることが好ましい。このような界面活性剤としては、セイミケミカル社製ＫＨ−４０等が挙げられる。
【００８１】
また、基材上に形成されたコレステリック樹脂層の空気側表面の配向状態を制御するために配向調整剤を光重合性組成物に含有させることができる。配向調整剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、あるいはこれらの変性物などが挙げられる。
【００８２】
前記光重合性組成物の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の具体例としては、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、エーテル類が挙げられる。特に環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。また、二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００８３】
本発明の光重合性組成物に光を照射することによって、重合性液晶化合物が重合して、コレステリック規則性を持った樹脂を得ることができる。コレステリック規則性とは、コレステリック規則性を持つ樹脂（以下、コレステリック樹脂という。）層平面の法線方向に進むにしたがって分子軸の角度が次々にずれて（ねじれて）いく構造である。このように分子軸の方向がねじれてゆく構造はヘリカルな構造と呼ばれる。該平面の法線（ヘリカル軸）は、コレステリック樹脂層の厚み方向に略平行になっていることが好ましい。
【００８４】
本発明の光学素子はコレステリック規則性を持った樹脂の層を有するものである。
本発明の光学素子を構成するコレステリック樹脂層は、１層であってもよいし、２以上の層であってもよい。そして、２以上の層である場合はそのうちの一つの層が、１層である場合はその層が、１５０ｎｍ以上の選択反射帯域幅を有する。
コレステリック樹脂層の総厚みｄは、好ましくは７μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下である。総厚みｄが上記厚みよりも小さくなることによって波長による位相変化量の相違が小さくなる。なお、総厚みとは、コレステリック樹脂層が２以上の層である場合は、各層の厚みの合計を、コレステリック樹脂層が１層である場合にはその厚みをさす。
【００８５】
本発明の光学素子を構成するコレステリック樹脂層は非液晶性の樹脂層であることが好ましい。非液晶性のものであると、周囲の温度や電界などによってコレステリック規則性が変化しないからである。非液晶性のコレステリック樹脂層は、前記重合性液晶化合物として、重合性基を２以上有するものを含ませることによって得ることができる。重合性基を２以上有する重合性液晶化合物によって、コレステリック樹脂に架橋構造が導入され、液晶性を生じない樹脂が得られる。また、コレステリック樹脂層は、その平均屈折率が１．５〜１．８であることが好ましい。
【００８６】
本発明の光学素子は、その製法によって特に制限されないが、例えば、本発明の光重合性組成物を基材上に塗布し乾燥させて塗膜を得、この塗膜に光を照射して重合性液晶化合物を重合して、基材上にコレステリック規則性を持つ樹脂の層を形成する方法が挙げられる。
【００８７】
塗膜を得るために用いる基材は、光学的に透明な基材であれば特に限定されないが、偏光が変化することを避けるために光学的に等方性のものが好ましい。かかる基材としては、透明樹脂フィルム、ガラス基板等が挙げられ、液晶層を効率よく製造することができる観点から、長尺の透明樹脂フィルムがより好ましい。透明樹脂フィルムは、１層のフィルムであっても、複層フィルムであってもよいが、１ｍｍ厚で全光線透過率が８０％以上のものが好ましい。
【００８８】
透明樹脂フィルムの樹脂材料としては、脂環式構造含有重合体樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等の鎖状オレフィン系重合体、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、エポキシ系樹脂等が挙げられる。これらは１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から、脂環式構造含有重合体樹脂が好ましい。
【００８９】
脂環式構造含有重合体樹脂は、重合体樹脂の繰り返し単位中に脂環式構造を有するものであり、主鎖中に脂環式構造を有する重合体樹脂及び側鎖に脂環式構造を有する重合体樹脂のいずれも用いることができる。脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等が挙げられるが、熱安定性等の観点からシクロアルカン構造が好ましい。脂環式構造を構成する炭素数に特に制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは６〜１５個である。
【００９０】
脂環式構造含有重合体樹脂中の脂環式構造を有する繰り返し単位の割合は使用目的に応じて適宜選択されるが、通常５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位が過度に少ないと、フィルムの耐熱性が低下するおそれがある。
【００９１】
脂環式構造含有重合体樹脂は、具体的には、（１）ノルボルネン系重合体、（２）単環の環状オレフィン系重合体、（３）環状共役ジエン系重合体、（４）ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体及びこれらの水素添加物がより好ましい。
【００９２】
ノルボルネン系重合体としては、例えば、ノルボルネン構造を有するモノマーの開環重合体、ノルボルネン構造を有するモノマーと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、及びそれらの水素添加物；ノルボルネン構造を有するモノマーの付加重合体、ノルボルネン構造を有するモノマーと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体などが挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン構造を有するモノマーの開環重合体水素添加物が最も好ましい。上記の脂環式構造を有する重合体は、例えば特開２００２−３２１３０２号公報等に開示されている公知の重合体から選ばれる。
【００９３】
本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料は、そのガラス転移温度が、好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００〜２５０℃の範囲である。ガラス転移温度がこのような範囲にある樹脂材料からなる透明樹脂フィルムは、高温下での使用における変形や応力が生じることがなく耐久性に優れる。
【００９４】
本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量は、溶媒としてシクロヘキサン（樹脂材料が溶解しない場合にはトルエン）を用いたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（以下、「ＧＰＣ」と略す。）で測定したポリイソプレン換算（溶媒がトルエンのときは、ポリスチレン換算）の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは２５，０００〜８０，０００、より好ましくは２５，０００〜５０，０００である。重量平均分子量がこのような範囲にあるときに、フィルムの機械的強度及び成形加工性が高度にバランスされ好適である。
【００９５】
本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料の分子量分布（重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））は特に制限されないが、通常１〜１０、好ましくは１〜４、より好ましくは１．２〜３．５の範囲である。
【００９６】
本発明に好適な透明樹脂フィルムの樹脂材料は、その分子量２，０００以下の樹脂成分（すなわち、オリゴマー成分）の含有量が、好ましくは５質量％以下、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下である。オリゴマ一成分の量が前記範囲内にあると、表面に微細な凸部が発生しづらくなり、厚みむらが小さくなり面精度が向上する。オリゴマー成分の量を低減するためには、重合触媒や水素化触媒の選択、重合、水素化等の反応条件、樹脂を成形用材料としてペレット化する工程における温度条件、等を最適化すればよい。オリゴマーの成分量は、前述のＧＰＣによって測定することができる
【００９７】
本発明に用いる前記基材の厚みは特に制限されないが、生産性や薄型・軽量化の観点から、その厚みは、通常１〜１０００μｍ、好ましくは５〜３００μｍ、より好ましくは３０〜１００μｍである。
【００９８】
また、本発明に用いる基材は表面処理されているものが好ましい。表面処理を施すことにより、基材と後述する配向膜との密着性を高めることができる。表面処理の手段としては、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線処理、火炎処理等が挙げられる。また、基材の上に、接着層（下塗り層）を設けることも、基材と配向膜との密着性を高める上で好ましい。
【００９９】
また、本発明に用いる基材には、形成されるコレステリック樹脂層のヘリカル構造の配向方向を調整するために配向膜を基材表面に有することが好ましい。
【０１００】
本発明に用いる配向膜は、コレステリック樹脂層の配向方向を調整できるものであれば、特に制限されない。
配向膜は、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどの樹脂を主成分とする塗布液を基材に膜状に積層し、乾燥させ、次いで一方向にラビングすることによって得られる。膜状に積層した塗布層を一方向にラビングすることで、コレステリック規則性を持つ樹脂層を一方向に配向規制することが可能になる。
【０１０１】
ラビングの方法は、特に制限されないが、例えばナイロンなどの合成繊維、木綿などの天然繊維からなる布やフェルトを巻き付けたロールで一定方向に配向膜を擦る方法が挙げられる。ラビングした時に発生する微粉末（異物）を除去して配向膜の表面を清浄な状態とするために、形成された配向膜をイソプロピルアルコールなどによって洗浄することが好ましい。配向膜にコレステリック規則性を持つ樹脂層を面内で一方向に配向規制する機能を持たせるために、ラビングする以外に、配向膜の表面に偏光紫外線を照射する方法が挙げられる。
【０１０２】
配向膜の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜１μｍであることがさらに好ましい。
【０１０３】
基材上に光重合性組成物を塗布し塗膜を得るには、公知の方法、例えば、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、バーコーティング法、ダイコーティング法等を実施する。
【０１０４】
光重合性組成物の塗膜に光を照射する方法は、特に制限されないが、本発明の光学素子を容易に得るために、少なくとも波長３５０〜４００ｎｍの光を照射することが好ましい。特に、前記重合性液晶化合物のΔｎが０．１８以上のとき、該重合性液晶化合物の紫外線の吸収端が３５０ｎｍ付近まで伸びてくるため、重合性液晶化合物による吸収の小さい、波長３５０〜４００ｎｍの光だけを照射することが好ましい。この波長域を含む光を照射することによって、塗膜の厚み方向全体に渡って効率的に光重合性開始剤による重合性液晶化合物の重合が開始され、重合性液晶化合物が重合されてなる広い幅の選択反射帯域を有するコレステリック樹脂層が形成される。重合性液晶化合物の重合転化率が１００％になるまでの紫外線照射量は、重合性液晶化合物の種類によって異なるが、重合転化率が１００％になるまでの照射量は、波長３５０〜４００ｎｍの光照射量の合計で、通常、２００〜１５００ｍＪ／ｃｍ２である。
【０１０５】
本発明においては、光学素子の選択反射帯域の幅を広くするために、重合性液晶化合物の重合転化率が１００％にならない程度の照射量で紫外線を照射し、次いで、ヘリカル構造のピッチ（コレステリック規則性の周期）を変化させ、そして、重合転化率が１００％になるまで紫外線を照射する方法が好ましい。
具体的には、波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が２０００Ｍ−１ｃｍ−１以上の光重合性開始剤と重合性液晶化合物とを含有する光重合性組成物を基材上に塗布して塗膜を得、該塗膜に少なくとも波長３５０〜４００ｎｍの光を０を超え１０ｍＪ／ｃｍ２以下の照射量で照射して重合性液晶化合物を重合させて半硬化膜を得、該半硬化膜のコレステリック規則性の周期を変化させ、次いで、波長３５０〜４００ｎｍの光を１０ｍＪ／ｃｍ２以上照射して半硬化膜をさら硬化させてコレステリック規則性を持った樹脂の層を形成する。このときに用いる重合性液晶化合物は、波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が１５００Ｍ−１ｃｍ−１以下であることが好ましい。
【０１０６】
光重合性開始剤の波長３５０〜４００ｎｍにおける平均モル吸光係数が上記範囲内であり、且つ、波長３５０〜４００ｎｍの光の照射量が上記範囲内であることにより、短い照射時間で、本発明の光学素子の選択反射帯域の幅を広くすることができる。
波長３５０〜４００ｎｍの光の照射時間は、好ましくは０．１〜１０秒、より好ましくは０．１〜５秒、さらに好ましくは０．１〜３秒である。光の照射時間が上記範囲であることにより、本発明の光学素子を連続的に製造する場合において、製造工程中の露光工程の長さを短くすることができたり、ライン速度を上げることができたりするので、光学素子の生産性を向上させることができる。
【０１０７】
コレステリック規則性の周期を変化させる方法としては、例えば、液晶相を示す温度範囲内で加熱する方法、光重合した半硬化膜にさらに重合性液晶化合物を含む組成物を塗布し、さらに光重合する方法、光重合した半硬化膜に非液晶性化合物を塗布する方法が挙げられる。これらのうち液晶相を示す温度範囲内で加熱する方法が好ましい。加熱温度は、重合性液晶化合物の種類によって適宜選択でき、通常６５〜１１５℃である。加熱時間は通常０．００１〜２０分間、好ましくは０．００１〜１０分間、より好ましくは０．００１〜５分間である。
【０１０８】
本発明の光学素子は、選択反射特性を可視光の全波長領域にわたって示すコレステリック樹脂層を備えていることが好ましい。具体的には、青色（波長４１０〜４７０ｎｍ）、緑色（波長５２０〜５８０ｎｍ）、赤色（波長６００〜６６０ｎｍ）のいずれの波長域の光についても選択反射特性を示すコレステリック樹脂層であることが好ましい。
【０１０９】
本発明の光学素子は、偏光子Ａ、液晶セル、及び偏光子Ｂを少なくとも有する液晶表示装置に、１／４波長板と組み合わせて取り付け、偏光子Ａ、液晶セル、偏光子Ｂ、１／４波長板、本発明の光学素子の順に配列することによって、液晶表示装置の輝度を向上させることができる。
【０１１０】
本発明に用いる偏光子Ａ及びＢは液晶表示装置等に用いられている公知の偏光子である。本発明に用いる偏光子は互いに直角に交わる二つの直線偏光の一方を透過するものである。例えば、ポリビニルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビニル部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたもの、前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させたもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルムなどが挙げられる。その他に、グリッド偏光子、多層偏光子などの偏光を反射光と透過光に分離する機能を有する偏光子が挙げられる。これらのうちポリビニルアルコールを含有する偏光子が好ましい。
【０１１１】
本発明に用いる偏光子の偏光度は特に限定されないが、好ましくは９８％以上、より好ましくは９９％以上である。偏光子の平均厚みは好ましくは５〜８０μｍである。
偏光子Ａの偏光透過軸と偏光子Ｂの偏光透過軸とは、通常、直角になるように、液晶セルを挟むようにして配置する。偏光子は吸湿によって偏光性能が変化することがある。これを防ぐために保護フィルムが偏光子ＡまたはＢの両面に通常貼り合わせてある。
【０１１２】
液晶セルは、数μｍのギャップを隔てて対向する透明電極を設けた２枚のガラス基板の間に液晶物質を充填し、この電極に電圧を掛けて液晶の配向状態を変化させてここを通過する光の量を制御するものである。
液晶物質の配向状態を変化させる方式（動作モード）などによって、液晶セルは分類され、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶セル、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶セル、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶セル、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型液晶セル、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）型液晶セルなどが挙げられる。
【０１１３】
本発明に用いる１／４波長板は、入射光に対してほぼ１／４波長の位相差を与えるものである。位相差は入射光の波長によって生じかたが異なるので、通常、可視光線の中心波長、例えば５５０ｎｍ付近においてほぼ１／４波長の位相差を与えるものを１／４波長板と称している。一方、本発明においては、広帯域１／４波長板を用いることができる。広帯域１／４波長板とは、波長４１０〜６６０ｎｍを含む可視光領域のどの波長でもほぼ１／４波長の位相差を与えるものである。ほぼ１／４とは、０．１５〜０．４０、好ましくは０．１８〜０．３６、より好ましくは０．２０〜０．３０の範囲であることを意味する。
さらに、１／４波長板として、位相補償機能を有するものを用いることができる。位相補償機能を有する１／４波長板とは、５５０ｎｍ付近において、ほぼ１／４波長の位相差を与えるものであるとともに、０ｎｍ未満、好ましくは−２０００〜−１０ｎｍの厚み方向のレターデーションＲｔｈ（＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ）；ｎｘ，ｎｙは面内主屈折率、ｎｚは法線方向の主屈折率、ｄは厚さ）を与えるものである。
【０１１４】
広帯域１／４波長板として、例えば、波長５５０ｎｍ付近において１／２波長の位相差を与える１／２波長板と、５５０ｎｍ付近において１／４波長の位相差を与える１／４波長板を積層したもの；正の固有複屈折値を有する材料からなるＤ層と、負の固有複屈折値を有する材料からなるＥ層とを有し、前記Ｄ層とＥ層が同一方向に分子配向したものが挙げられる。また、市販されている広帯域位相差フィルムＷＲＦ（帝人社製）等を用いることができる。
【０１１５】
本発明の好ましい液晶表示装置では、偏光子Ｂと１／４波長板とが一体になっている。
一体とする方法は特に制限されない、例えば、偏光子Ｂと１／４波長板とを直接に貼り合わせ、１／４波長板を前記保護フィルムとして機能させてもよいし；偏光子Ｂの保護フィルムに１／４波長板を貼り合わせてもよい。貼り合わせるときには粘着剤や接着剤などを用いてもよい。偏光子Ｂの偏光透過軸は、１／４波長板から出射される直線偏光の方向と略平行になるように配置する。偏光透過軸と直線偏光の方向とがなす角度が略平行であるとは、その角度が０〜３°の角度であることを意味する。
【０１１６】
本発明の液晶表示装置では、１／４波長板に前述のような位相補償機能が付与されていない場合は、さらに、面内のレターデーションを実質的に有さず、かつ、厚み方向のレターデーションＲｔｈ（Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ：式中、ｎｘ、ｎｙは面内方向の主屈折率を表し、ｎｚは厚み方向の主屈折率を表し、ｄは膜厚を表す。）が、−２０ｎｍ〜−１０００ｎｍ、好ましくは−５０ｎｍ〜−５００ｎｍの範囲にある位相補償素子を本発明の光学素子と１／４波長板との間に備えていることが好ましい。この際、位相補償素子と１／４波長板とが一体となっていることが好ましい。
このような範囲のＲｔｈを有する位相補償素子は、１／４波長板に斜めから入射する光の位相差を補償する機能を有する。
【０１１７】
この位相補償素子は、主屈折率ｎｘ、ｎｙ及びｎｚが、ｎｚ＞ｎｘ、ｎｚ＞ｎｙ、及びｎｘ≒ｎｙの関係を満たすことが必要である。なお、この主屈折率は、自動複屈折計［例えば、王子計測器（株）製「ＫＯＢＲＡシリーズ」等］により測定することができる。なお、ｎｘ≒ｎｙとは、屈折率差が、通常０．０００２以内、好ましくは０．０００１以内、より好ましくは０．００００５以内のことである。
【０１１８】
また、この位相補償素子の、面内方向のレターデーションＲｅ（Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄ：ｎｘ、ｎｙ及びｄは前記と同じ意味を表す。）は、通常２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下である。
このような光学特性を有する位相補償素子は、負の固有複屈折値を有する材料の層を含むフィルムを延伸配向させることによって得ることができる。
【０１１９】
図１は、本発明の液晶表示装置の一例を示す図である。図１に示すように、反射板２０、冷陰極管１９、拡散板１８、プリズムシート（図示せず）、基材１６上に形成されたコレステリック樹脂層１７からなる光学素子２１、一体となった位相補償素子１５と１／４波長板１４と偏光子Ｂ １３、液晶セル１２、偏光子Ａ １１の順に配置されている。光源からの光には右偏光と左偏光とが含まれている。その光が光学素子２１に入射すると、一方の回転方向の円偏光（図中光の進行方向に向って右回転の円偏光）はそのままの回転方向を維持したまま光学素子２１を透過する。他方の回転方向の円偏光（図中光の進行方向に向って左回転の円偏光）は光学素子で反射される（反射された円偏光は光の進行方向に向って左回転のままである）。透過した円偏光は１／４波長板により偏光子Ｂの透過軸と平行な直線偏光に変換される。一方、反射された円偏光は光源の背後に配置された反射板によって反射され、再び光学素子に入射する。このようにして、光源から出射した光が有効利用され、画面の表示輝度を向上させることができる。
【０１２０】
なお、前記拡散板は、一般に、粒子状の拡散材が樹脂等のマトリックス中に均一に分散し、それによって光を散乱拡散する機能を有する板として知られているものである。前記プリズムシートは、一般に、散乱等により広く進行方向が広がった光をシート面法線方向に狭める機能を有するシートとして知られているものである。
また、図１において、位相補償素子と光学素子の間に、拡散シートを介在させてもよい。拡散シートは、一般に、透明フィルムの上に粒子状の拡散材が均一に分散するように積層されたものであり、光を散乱拡散する機能を有するシートとして知られているものである。
【０１２１】
本発明では、光学素子の、１／４波長板側の面に、光拡散性を備えていることが好ましい。光拡散性とは、光を散乱拡散する性質のことである。光拡散性を備えさせるために、例えば、光学素子の表面に、粒子状の拡散材を均一に分散するように積層させる方法、基材に粒子状の拡散材を均一に分散する方法、または前記拡散シートを光学素子に貼りあわせる方法などが挙げられる。
【実施例】
【０１２２】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。また、部および％は、特に記載のない限り質量基準である。
実施例１
アルゴンガス置換したシュレンクで、式（３）で表されるイソソルビド６６５ｍｇ（４．５４ｍモル）と、式（４）で表される化合物１ｇ（３．７８ｍモル）と、４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）２０ｍｇ（（４）に対して２．０重量％）とをジクロロメタン５０ｍｌに溶解した。氷浴で約０℃に冷却した。ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）１．５６ｇ（７．５６ｍモル）をゆっくり添加し、添加後３０分攪拌した。次に室温に戻し、室温で２０時間脱水反応させた。反応生成物をヘキサンとテトラヒドロフラン混合液（ヘキサン／テトラヒドロフラン＝２／１）を用いてシリカゲルカラムを取り付けたクロマトグラフィーにて精製し、式（５）で表される化合物を得た。
【０１２３】
【化３３】
【０１２４】
【化３４】
【０１２５】
【化３５】
【０１２６】
【化３６】
【０１２７】
アルゴンガス置換したシュレンクで、式（５）で表される化合物４００ｍｇ（１．０２ｍモル）と、式（６）で表される化合物２３５ｍｇ（１．２２ｍモル）と、ＤＭＡＰ ５ｍｇ（（６）に対して２重量％）とをジクロロメタン５０ｍｌに溶解した。氷浴で約０℃に冷却した。ＤＣＣ ５０６ｍｇ（２．４５ｍモル）をゆっくり添加し、添加後３０分攪拌した。次に室温に戻し、室温で２０時間脱水反応させた。反応生成物をヘキサンとテトラヒドロフラン混合液（ヘキサン／テトラヒドロフラン＝３／１）を用いてシリカゲルカラムを取り付けたクロマトグラフィーにて精製し、キラル剤（Ａ）を得た。
【０１２８】
１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）による分析により、下記のピークが検出され、実施例１によって得られたキラル剤（Ａ）が式（７）で表される構造のものであることを確認した。
δ＝８．１３ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
７．９６ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
７．２５ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
６．８９ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
６．６４ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．４０ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．３３ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．１２ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．０６ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．８３ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．４６ （ｍ， １Ｈ， イソソルビド），
５．４２ （ｑ， １Ｈ， イソソルビド），
５．０５ （ｔ， １Ｈ， イソソルビド），
４．６７ （ｄ， １Ｈ， イソソルビド），
４．２４ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−ＯＡｒ），
４．１０ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−ＯＣＯＲ），
４．０５ （ｍ， ４Ｈ， イソソルビド），
１．８９ （ｍ， ４Ｈ， −ＯＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２ＯＡｒ−）
【０１２９】
【化３７】
【０１３０】
実施例２
ゼオノアフィルム（日本ゼオン社製、ＺＦ１４−１００）の片面をコロナ放電し、次いでその面にポリビニルアルコール（クラレ社製、ポバールＭＰ２０３）の５質量％水溶液を塗布し、１００℃で３分間乾燥した後、フェルトのロールでラビングして、配向膜を形成させて、基材を得た
重合性液晶化合物（パリオカラーＬＣ２４２：ＢＡＳＦ社製）９４．２質量部、実施例１で得た式（７）で表されるキラル剤５．８質量部、光重合性開始剤（イルガキュア９０７、チバスペシャリティーケミカルズ社製）３．１質量部、及び界面活性剤（セイミケミカル社製、サーフロンＫＨ−４０）０．１部をメチルエチルケトンに固形分４０％になるように溶解し、次いで孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製シリンジフィルターにて濾過して光重合性組成物を得た。
この光重合性組成物を前記基材の配向膜を設けた面に塗布し、乾燥させ、塗布膜を形成した。塗布膜を形成した面側に紫外線を波長３５０〜４００ｎｍの照射量として５ｍＪ／ｃｍ２照射した。その後、１００℃のオーブン中に３分間放置し、次いで紫外線を塗布膜形成面側に波長３５０〜４００ｎｍの照射量として２００ｍＪ／ｃｍ２照射して塗布膜を硬化させて、コレステリック樹脂層を有する厚み３μｍの光学素子を得た。厚みは、光重合性組成物の塗布量を調整することにより制御した。コレステリック樹脂層のヘリカルピッチの長さを反射率測定器（ＭＣＰＤ、大塚電子社製）で分析し、以下の式により、螺旋捻り力ＨＴＰを求めた。
ＨＴＰは、式：ＨＴＰ ＝ １／（Ｐ・Ｃ） ＝ ｎ／（Δλ・Ｃ） により求めた。
なお、Ｐはコレステリック層のピッチ長（μｍ）、Ｃは重合性液晶化合物に対するキラル剤の濃度（質量部／１００）、ｎは重合性液晶化合物の平均屈折率、Δλはコレステリック層の選択反射帯域の幅（μｍ）である。ＨＴＰは４６であった。
【０１３１】
実施例３
アルゴンガス置換したシュレンクで、式（３）で表されるイソソルビド４７５ｍｇ（３．２２ｍモル）と、式（８）で表される化合物８００ｍｇ（２．９３ｍモル）と、ＤＭＡＰ １６ｍｇ（（８）に対して２．０重量％）とをジクロロメタン５０ｍｌに溶解した。氷浴で約０℃に冷却した。ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）１．３３ｇ（６．４５ｍモル）をゆっくり添加し、添加後３０分攪拌した。次に室温に戻し、室温で２０時間脱水反応させた。反応生成物をヘキサンとテトラヒドロフラン混合液（ヘキサン／テトラヒドロフラン＝２／１）を用いてシリカゲルカラムを取り付けたクロマトグラフィーにて精製し、式（９）で表される化合物を得た。
【０１３２】
【化３８】
【０１３３】
【化３９】
【０１３４】
アルゴンガス置換したシュレンクで、式（９）で表される化合物４８８ｍｇ（１．２２ｍモル）と、式（６）で表される化合物２８１ｍｇ（１．４６ｍモル）と、ＤＭＡＰ ６ｍｇ（（６）に対して２重量％）とをジクロロメタン５０ｍｌに溶解した。氷浴で約０℃に冷却した。ＤＣＣ ６６３ｍｇ（４．３８ｍモル）をゆっくり添加し、添加後３０分攪拌した。次に室温に戻し、室温で２０時間脱水反応させた。反応生成物をヘキサンとテトラヒドロフラン混合液（ヘキサン／テトラヒドロフラン＝３／１）を用いてシリカゲルカラムを取り付けたクロマトグラフィーにて精製し、キラル剤（Ｂ）を得た。
【０１３５】
１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）による分析により、下記のピークが検出され、実施例３によって得られたキラル剤（Ｂ）が式（１０）で表される構造のものであることを確認した。
δ＝８．０２ （ｄ， ２Ｈ， 芳香族），
７．９６ （ｄ， ２Ｈ， 芳香族），
６．９１ （ｄｄ， ４Ｈ， 芳香族），
６．４１ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．１２ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．８３ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．４６ （ｍ， １Ｈ， イソソルビド），
５．３９ （ｑ， １Ｈ， イソソルビド），
５．０４ （ｔ， １Ｈ， イソソルビド），
４．６７ （ｄ， １Ｈ， イソソルビド），
４．２５ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−），
４．０６ （ｍ， ４Ｈ， イソソルビド），
３．４９ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−Ｂｒ）
２．０８ （ｍ， ２Ｈ， Ｂｒ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−）
１．９７ （ｍ， ２Ｈ， Ｂｒ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−）
【０１３６】
【化４０】
【０１３７】
実施例４
式（７）で表されるキラル剤に代えて、実施例３で得た式（１０）で表されるキラル剤を用いたほかは、実施例２と同様にして、コレステリック樹脂層を有する厚み３μｍの光学素子を得た。ＨＴＰは４１であった。
【０１３８】
比較例１
実施例１において式（６）で表される化合物に代えて、アクリル酸８８ｍｇ（１．２２ｍモル）を用いた他は実施例１と同様にしてキラル剤（Ｃ）を得た。１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）による分析により、下記のピークが検出され、得られたキラル剤（Ｃ）は式（１１）で表される構造のものであることを確認した。
δ＝８．１０ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
７．９６ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
７．３０ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
７．０１ （ｄ， １Ｈ， 芳香族），
６．６５ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．４２ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．３５ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．１８ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．１０ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．８５ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．４６ （ｍ， １Ｈ， イソソルビド），
５．４１ （ｑ， １Ｈ， イソソルビド），
５．０１ （ｔ， １Ｈ， イソソルビド），
４．６７ （ｄ， １Ｈ， イソソルビド），
４．２２ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ），
４．１１ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−ＯＣＯ−Ｒ），
４．０５ （ｍ， ４Ｈ， イソソルビド），
１．９０ （ｍ， ４Ｈ， −Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−）
【０１３９】
【化４１】
【０１４０】
比較例２
式（１１）で表される化合物を用いて実施例２と同様にして樹脂層を形成し、その樹脂層を測定して、ＨＴＰを求めた。ＨＴＰは１１であった。
【０１４１】
比較例３
アルゴンガス置換したシュレンクで、式（９）で表される化合物３００ｍｇ（０．７５ｍモル）をＴＨＦ１０ｍｌに溶解した。さらにピリジンを１ｍｌ加えた。塩化アクリロイル７５μｌ（１．１２ｍモル）をゆっくり添加し、添加後４時間攪拌した。反応生成物をヘキサンとテトラヒドロフラン混合液（ヘキサン／テトラヒドロフラン＝３／１）を用いてシリカゲルカラムを取り付けたクロマトグラフィーにて精製し、キラル剤（Ｄ）を得た。
１Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ３）による分析により、下記のピークが検出され、得られたキラル剤（Ｄ）は式（１２）で表される構造のものであることを確認した。
δ＝８．０２ （ｄ， ２Ｈ， 芳香族），
７．９６ （ｄ， ２Ｈ， 芳香族），
６．４９ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
６．２０ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．９０ （ｄｄ， １Ｈ， アクリレート），
５．４３ （ｍ， １Ｈ， イソソルビド），
５．２６ （ｑ， １Ｈ， イソソルビド），
４．９６ （ｔ， １Ｈ， イソソルビド），
４．６５ （ｄ， １Ｈ， イソソルビド），
４．１０ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−），
４．０３ （ｍ， ３Ｈ， イソソルビド），
３．９０ （ｄｄ， １Ｈ， イソソルビド）
３．４９ （ｔ， ２Ｈ， −ＣＨ２−Ｂｒ）
１．９７ （ｍ， ４Ｈ， Ｂｒ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ−Ａｒ−）
【０１４２】
【化４２】
【０１４３】
比較例４
式（１２）で表される化合物を用いて実施例２と同様にして樹脂層を形成し、その樹脂層を測定して、ＨＴＰを求めた。ＨＴＰは１０であった。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明の液晶表示装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１１：偏光子Ａ
１２：液晶セル
１３：偏光子Ｂ
１４：１／４波長板
１５：位相補償素子
１６：基材
１７：コレステリック樹脂層
１８：拡散板
１９：冷陰極管
２０：光反射板
２１：光学素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２価のキラル基と、該キラル基の２つの結合手にそれぞれ結合する１価の基Ｄと１価の基Ｅとからなり、該１価の基Ｄと該１価の基Ｅは同じ構造の環を同数有し、且つ以下の（Ｉ）または（ＩＩ）を満たす、キラル剤。
（Ｉ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの、一方は炭素鎖を有し、もう一方は炭素鎖を有しない。
（ＩＩ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの両方が炭素鎖を有し、且つ、該１価の基Ｄの炭素鎖の炭素数と該１価の基Ｅの炭素鎖の炭素数とが異なる。
【請求項２】
前記１価の基Ｄ及び／又は前記１価の基Ｅの末端に重合性基が結合している、請求項１に記載のキラル剤。
【請求項３】
式（１）： Ａ１−Ｙ−Ｚ１−Ｘ−Ｚ２−Ｙ−Ｂ−Ａ２
〔式（１）中、Ａ１およびＡ２はそれぞれ独立に重合性基又は重合性基を有する基であり、Ｙは脂環、芳香環若しくは複素環、又は脂環、芳香環若しくは複素環の縮合環（これらの環は置換基を有していてもよい。）であり、Ｚ１およびＺ２はそれぞれ独立に直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＯＮ（Ｒ）−、又は−Ｎ（Ｒ）ＣＯ−であり、Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｂはスペーサー基であり、Ｘはキラル基である。〕で表される、請求項２に記載のキラル剤。
【請求項４】
式（１）中の、Ａ１およびＡ２がそれぞれ独立にＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−又はＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−であり、Ｙが置換基を有していてもよいベンゼン環又は置換基を有していてもよいナフタレン環であり、Ｚ１およびＺ２がそれぞれ独立に−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−であり、Ｂが、ポリメチレン基であり、Ｘが
〔ただし、＊は結合手を表し、式（ｆ）中のＬはそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ハロゲン、−ＣＯＯＲ、−ＯＣＯＲ、−ＯＣＯＯＲ、−ＣＯＮＨＲ、又は−ＮＨＣＯＲであり、かつＲは前記のものを表す。〕で表されるキラル基である、請求項３記載のキラル剤。
【請求項５】
式（２）：
〔式（２）中、ｎは２〜１０の整数である。〕で表されるキラル剤
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のキラル剤と、重合性液晶化合物と、光重合性開始剤を含有する光重合性組成物。
【請求項７】
請求項６に記載の光重合性組成物に光を照射して重合してなるコレステリック規則性を持った樹脂。
【請求項８】
請求項７に記載のコレステリック規則性を持った樹脂の層を有する光学素子。
【請求項９】
請求項８に記載の光学素子を備えた液晶表示装置。
【請求項１】
２価のキラル基と、該キラル基の２つの結合手にそれぞれ結合する１価の基Ｄと１価の基Ｅとからなり、該１価の基Ｄと該１価の基Ｅは同じ構造の環を同数有し、且つ以下の（Ｉ）または（ＩＩ）を満たす、キラル剤。
（Ｉ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの、一方は炭素鎖を有し、もう一方は炭素鎖を有しない。
（ＩＩ）該１価の基Ｄ及び該１価の基Ｅの両方が炭素鎖を有し、且つ、該１価の基Ｄの炭素鎖の炭素数と該１価の基Ｅの炭素鎖の炭素数とが異なる。
【請求項２】
前記１価の基Ｄ及び／又は前記１価の基Ｅの末端に重合性基が結合している、請求項１に記載のキラル剤。
【請求項３】
式（１）： Ａ１−Ｙ−Ｚ１−Ｘ−Ｚ２−Ｙ−Ｂ−Ａ２
〔式（１）中、Ａ１およびＡ２はそれぞれ独立に重合性基又は重合性基を有する基であり、Ｙは脂環、芳香環若しくは複素環、又は脂環、芳香環若しくは複素環の縮合環（これらの環は置換基を有していてもよい。）であり、Ｚ１およびＺ２はそれぞれ独立に直接結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＣＯＮ（Ｒ）−、又は−Ｎ（Ｒ）ＣＯ−であり、Ｒは水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基であり、Ｂはスペーサー基であり、Ｘはキラル基である。〕で表される、請求項２に記載のキラル剤。
【請求項４】
式（１）中の、Ａ１およびＡ２がそれぞれ独立にＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−又はＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）−ＣＯＯ−であり、Ｙが置換基を有していてもよいベンゼン環又は置換基を有していてもよいナフタレン環であり、Ｚ１およびＺ２がそれぞれ独立に−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−であり、Ｂが、ポリメチレン基であり、Ｘが
〔ただし、＊は結合手を表し、式（ｆ）中のＬはそれぞれ独立に炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ハロゲン、−ＣＯＯＲ、−ＯＣＯＲ、−ＯＣＯＯＲ、−ＣＯＮＨＲ、又は−ＮＨＣＯＲであり、かつＲは前記のものを表す。〕で表されるキラル基である、請求項３記載のキラル剤。
【請求項５】
式（２）：
〔式（２）中、ｎは２〜１０の整数である。〕で表されるキラル剤
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のキラル剤と、重合性液晶化合物と、光重合性開始剤を含有する光重合性組成物。
【請求項７】
請求項６に記載の光重合性組成物に光を照射して重合してなるコレステリック規則性を持った樹脂。
【請求項８】
請求項７に記載のコレステリック規則性を持った樹脂の層を有する光学素子。
【請求項９】
請求項８に記載の光学素子を備えた液晶表示装置。
【図１】
【公開番号】特開２００７−１７６８７０（Ｐ２００７−１７６８７０Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７８６７２（Ｐ２００５−３７８６７２）
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（０００２２９１１７）日本ゼオン株式会社 (1,870)
【Ｆターム（参考）】
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