(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって第１の粒子を分散された状態で保持する材料である第１分散材を含む乾燥された状態の第１粒子分散層と、
前記第１分散材と異なる材料である第１被覆材により前記第１粒子分散層の観察方向手前側を被覆する乾燥された状態の第１被覆層と
を有し、
前記第１の粒子は、前記第１粒子分散層に印加される電圧に応じて第１の配向状態および当該第１の配向状態と反射率が異なる第２の配向状態を含む複数の配向状態のいずれかの配向状態に遷移する液晶分子を含み、
前記第１被覆材は、前記第１粒子分散層の前記観察方向手前側を被覆する面に、前記第１の粒子の凸形状に応じた凹形状の部分を有する
ことを特徴とする積層体。
【請求項２】
前記第１被覆材は、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であり、
前記第１分散材がゾル状態へ変化する温度は、前記第１被覆材がゾル状態へ変化する温度より低い
ことを特徴とする請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
前記第１被覆材は、ガラス転移温度を有する樹脂であり、
前記ガラス転移温度は、前記第１分散材がゾル状態で乾燥させられる或る温度より低い
ことを特徴とする請求項１に記載の積層体。
【請求項４】
乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって、前記第１分散材と異なる材料である第２被覆材により、前記第１被覆材により被覆された面と対向する面から前記第１粒子分散層を被覆する第２被覆層を有し、
前記第１分散材がゾル状態へ変化する温度は、前記第２被覆材がゾル状態へ変化する温度より低い
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の積層体。
【請求項５】
乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって、第２の粒子を分散された状態で保持する材料である第２分散材を含む第２粒子分散層と、
乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって、前記第１分散材および前記第２分散材のいずれとも異なる材料である第３被覆材により、前記第２粒子分散層を被覆する第３被覆層と
を備え、
前記第２被覆材は、前記第２分散材と異なる材料であり、
前記第２被覆層は、前記第３被覆材により被覆された面と対向する面から前記第２粒子分散層を被覆し、
前記第２の粒子は、前記第２粒子分散層に印加される電圧に応じて第１の配向状態および当該第１の配向状態と反射率が異なる第２の配向状態を含む複数の配向状態のいずれかの配向状態に遷移する液晶分子を含み、
前記第２分散材がゾル状態へ変化する温度は、前記第２被覆材がゾル状態へ変化する温度より低く、且つ前記第３被覆材がゾル状態へ変化する温度よりも低い
ことを特徴とする請求項４に記載の積層体。
【請求項６】
前記第１の粒子は、右旋光性または左旋光性のいずれか一方を有する液晶分子を含み、
前記第２の粒子は、前記第１の粒子に含まれる液晶分子とは逆方向の旋光性を有する液晶分子を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の積層体。
【請求項７】
前記第１の粒子は、或る波長の光を反射する第１の液晶分子を含み、
前記第２の粒子は、前記第１の液晶分子によって反射される前記或る波長の光よりも長い波長の光を反射する第２の液晶分子を含む
ことを特徴とする請求項５に記載の積層体。
【請求項８】
前記第２被覆層は、前記第２の液晶分子によって反射される波長の光よりも短い波長の光を吸収する
ことを特徴とする請求項７に記載の積層体。
【請求項９】
前記第１被覆材は、昇温されたときに非ゾル状態からゾル状態に変化する温度と、冷却されたときにゾル状態から非ゾル状態に変化する温度とが異なり、
前記第２被覆材は、昇温されたときに非ゾル状態からゾル状態に変化する温度と、冷却されたときにゾル状態から非ゾル状態に変化する温度とが異なる
ことを特徴とする請求項４に記載の積層体。
【請求項１０】
前記第３被覆材は、昇温されたときに非ゾル状態からゾル状態に変化する温度と、冷却されたときにゾル状態から非ゾル状態に変化する温度とが異なる
ことを特徴とする請求項５に記載の積層体。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の積層体と、
導電性を有する無機材料を含み、前記積層体を挟む２つの電極と
を備える表示媒体。
【請求項１２】
乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって粒子を分散された状態で保持する分散材と、前記分散材と異なる材料である第１被覆材と、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって前記分散材と異なる材料である第２被覆材と、を用いて積層体を製造する方法であって、
前記第１被覆材を電極に塗布して第１被覆層を形成する第１形成工程と、
前記第１被覆層を、予め定められた第１温度未満に冷却する第１冷却工程と、
印加される電圧に応じて第１の配向状態および当該第１の配向状態と反射率が異なる第２の配向状態を含む複数の配向状態のいずれかの配向状態に遷移する液晶分子を含む粒子が前記分散材に分散されたゾル状態の粒子分散液を、前記第１冷却工程により前記第１温度未満に冷却された前記第１被覆層に塗布し、当該第１被覆層に被覆された粒子分散層を形成する分散層形成工程と、
前記第１被覆層および前記粒子分散層を、前記分散材がゾル状態からゲル状態へ変化する温度である分散層ゲル化温度未満に冷却し、前記粒子分散層をゲル状態に変化させるゲル化工程と、
前記ゲル化工程により前記分散層ゲル化温度未満に冷却された前記粒子分散層に、前記第２被覆材をゾル状態で塗布し、当該粒子分散層を被覆する第２被覆層を形成する第２形成工程と、
前記第１被覆層および前記第２被覆層を、前記第２被覆材がゾル状態からゲル状態へ変化する温度である第２被覆層ゲル化温度未満に冷却し、前記第２被覆層をゲル状態に変化させる第２冷却工程と、
前記第２冷却工程により前記第２被覆層ゲル化温度未満に冷却された前記第１被覆層を、前記粒子分散層がゾル状態へ変化し、且つ前記第２被覆層がゲル状態を維持する温度である乾燥温度に昇温をする昇温工程と、
前記昇温の後で、前記乾燥温度で前記第１被覆層を乾燥する乾燥工程と
により積層体を製造する積層体製造方法。
【請求項１３】
前記第１被覆材は、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であり、
前記乾燥温度は、前記第１被覆材がゾル状態へ変化する温度より低い
ことを特徴とする請求項１２に記載の積層体製造方法。
【請求項１４】
前記第１被覆材は、ガラス転移温度を有する樹脂であり、
前記乾燥温度は、前記第１被覆材の前記ガラス転移温度より高い
ことを特徴とする請求項１２に記載の積層体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体、表示媒体および積層体製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ペーパーといわれる、紙に似た特性を有する表示媒体が知られている。特許文献１には、昇温時に被覆層が粒子分散層の粒子を押し付けることで平坦性を高めることができる積層体が開示されている。特許文献２には、乾燥硬化時にゲル状態の被覆層がゾル状態の粒子分散層中の粒子を押し付けることで、平坦性を高めることができる積層体が開示されている。特許文献３には、遮光性に優れ且つ高視野角特性を有する画像の表示を実現するための画像品位向上部材に、エネルギー線の照射によって光透過率を変化させる化合物で構成された遮光層を用いることが開示されている。特許文献４には、３次元架橋によって配向が固定化されているとともに、後方散乱特性を有し、かつ、厚みは後方散乱特性が飽和する厚み以上であるような構成の液晶層を用いたコレステリック液晶表示素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１２０１１号公報
【特許文献２】特開２００８−１３４４８０号公報
【特許文献３】特開２００１−１１６９１７号公報
【特許文献４】特開２００５−２０２０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、印加される電圧に応じて配向状態が変化し、配向状態に応じた反射率を呈する液晶分子を含む粒子が分散材中に分散された粒子分散層を有する積層体において視野角を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本願の請求項１に係る積層体は、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって第１の粒子を分散された状態で保持する材料である第１分散材を含む乾燥された状態の第１粒子分散層と、前記第１分散材と異なる材料である第１被覆材により前記第１粒子分散層の観察方向手前側を被覆する乾燥された状態の第１被覆層とを有し、前記第１の粒子は、前記第１粒子分散層に印加される電圧に応じて第１の配向状態および当該第１の配向状態と反射率が異なる第２の配向状態を含む複数の配向状態のいずれかの配向状態に遷移する液晶分子を含み、前記第１被覆材は、前記第１粒子分散層の前記観察方向手前側を被覆する面に、前記第１の粒子の凸形状に応じた凹形状の部分を有することを特徴とする。
【０００６】
本願の請求項２に係る積層体は、請求項１に記載の態様において、前記第１被覆材は、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であり、前記第１分散材がゾル状態へ変化する温度は、前記第１被覆材がゾル状態へ変化する温度より低いことを特徴とする。
【０００７】
本願の請求項３に係る積層体は、請求項１に記載の態様において、前記第１被覆材は、ガラス転移温度を有する樹脂であり、前記ガラス転移温度は、前記第１分散材がゾル状態で乾燥させられる或る温度より低いことを特徴とする。
【０００８】
本願の請求項４に係る積層体は、請求項１から３のいずれか記載の態様において、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって、前記第１分散材と異なる材料である第２被覆材により、前記第１被覆材により被覆された面と対向する面から前記第１粒子分散層を被覆する第２被覆層を有し、前記第１分散材がゾル状態へ変化する温度は、前記第２被覆材がゾル状態へ変化する温度より低いことを特徴とする。
【０００９】
本願の請求項５に係る積層体は、請求項４に記載の態様において、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって、第２の粒子を分散された状態で保持する材料である第２分散材を含む第２粒子分散層と、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって、前記第１分散材および前記第２分散材のいずれとも異なる材料である第３被覆材により、前記第２粒子分散層を被覆する第３被覆層とを備え、前記第２被覆材は、前記第２分散材と異なる材料であり、前記第２被覆層は、前記第３被覆材により被覆された面と対向する面から前記第２粒子分散層を被覆し、前記第２の粒子は、前記第２粒子分散層に印加される電圧に応じて第１の配向状態および当該第１の配向状態と反射率が異なる第２の配向状態を含む複数の配向状態のいずれかの配向状態に遷移する液晶分子を含み、前記第２分散材がゾル状態へ変化する温度は、前記第２被覆材がゾル状態へ変化する温度より低く、且つ前記第３被覆材がゾル状態へ変化する温度よりも低いことを特徴とする。
【００１０】
本願の請求項６に係る積層体は、請求項５に記載の態様において、前記第１の粒子は、右旋光性または左旋光性のいずれか一方を有する液晶分子を含み、前記第２の粒子は、前記第１の粒子に含まれる液晶分子とは逆方向の旋光性を有する液晶分子を含むことを特徴とする。
【００１１】
本願の請求項７に係る積層体は、請求項５に記載の態様において、前記第１の粒子は、或る波長の光を反射する第１の液晶分子を含み、前記第２の粒子は、前記第１の液晶分子によって反射される前記或る波長の光よりも長い波長の光を反射する第２の液晶分子を含むことを特徴とする。
【００１２】
本願の請求項８に係る積層体は、請求項７に記載の態様において、前記第２被覆層は、前記第２の液晶分子によって反射される波長の光よりも短い波長の光を吸収することを特徴とする。
【００１３】
本願の請求項９に係る積層体は、請求項４に記載の態様において、前記第１被覆材は、昇温されたときに非ゾル状態からゾル状態に変化する温度と、冷却されたときにゾル状態から非ゾル状態に変化する温度とが異なり、前記第２被覆材は、昇温されたときに非ゾル状態からゾル状態に変化する温度と、冷却されたときにゾル状態から非ゾル状態に変化する温度とが異なることを特徴とする。
【００１４】
本願の請求項１０に係る積層体は、請求項５に記載の態様において、前記第３被覆材は、昇温されたときに非ゾル状態からゾル状態に変化する温度と、冷却されたときにゾル状態から非ゾル状態に変化する温度とが異なることを特徴とする。
【００１６】
本願の請求項１１に係る表示媒体は、請求項１から１０のいずれかに記載の積層体と、導電性を有する無機材料を含み、前記積層体を挟む２つの電極とを含むことを特徴とする。
【００１７】
本願の請求項１２に係る積層体製造方法は、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって粒子を分散された状態で保持する分散材と、前記分散材と異なる材料である第１被覆材と、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって前記分散材と異なる材料である第２被覆材と、を用いて積層体を製造する方法であって、前記第１被覆材を、電極に塗布して第１被覆層を形成する第１形成工程と、前記第１被覆層が形成された前記電極を、予め定められた第１温度未満に冷却する第１冷却工程と、印加される電圧に応じて第１の配向状態および当該第１の配向状態と反射率が異なる第２の配向状態を含む複数の配向状態のいずれかの配向状態に遷移する液晶分子を含む粒子が前記分散材に分散されたゾル状態の粒子分散液を、前記第１冷却工程により前記第１温度未満に冷却された前記第１被覆層に塗布し、当該第１被覆層に被覆された粒子分散層を形成する分散層形成工程と、前記第１被覆層および前記粒子分散層が形成された前記電極を、前記分散材がゾル状態からゲル状態へ変化する温度である分散層ゲル化温度未満に冷却し、前記粒子分散層をゲル状態に変化させるゲル化工程と、前記ゲル化工程により前記分散層ゲル化温度未満に冷却された前記粒子分散層に、前記第２被覆材をゾル状態で塗布し、当該粒子分散層を被覆する第２被覆層を形成する第２形成工程と、前記第１被覆層および前記第２被覆層が形成された前記電極を、前記第２被覆材がゾル状態からゲル状態へ変化する温度である第２被覆層ゲル化温度未満に冷却し、前記第２被覆層をゲル状態に変化させる第２冷却工程と、前記第２冷却工程により前記第２被覆層ゲル化温度未満に冷却された前記電極を、前記粒子分散層がゾル状態へ変化し、且つ前記第２被覆層がゲル状態を維持する温度である乾燥温度に昇温をする昇温工程と、前記昇温の後で、前記乾燥温度で前記電極を乾燥する乾燥工程とにより積層体を製造する積層体製造方法である。
【００１８】
本願の請求項１３に係る積層体製造方法は、請求項１２に記載の態様において、前記第１被覆材は、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であり、前記乾燥温度は、前記第１被覆材がゾル状態へ変化する温度より低いことを特徴とする。
【００１９】
本願の請求項１４に係る積層体製造方法は、請求項１２に記載の態様において、前記第１被覆材は、ガラス転移温度を有する樹脂であり、前記乾燥温度は、前記第１被覆材の前記ガラス転移温度より高いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１〜３に係る積層体によれば、印加される電圧に応じて配向状態が変化し、配向状態に応じた反射率を呈する液晶分子を含む粒子が分散材中に分散された粒子分散層を有する積層体において視野角が広がる。
請求項４に係る積層体によれば、請求項４に記載の第２被覆材を備えない場合に比較して、第１の粒子の配列が稠密充填に近い。
請求項５に係る積層体によれば、粒子分散層を２つ以上設けない場合に比較して、表示態様が多様化する。
請求項６に係る積層体によれば、積層された２つの粒子分散層の一方に含ませた液晶分子とは逆方向の旋光性を有する液晶分子を、他方の粒子分散層に含ませる構成を有しない場合に比較して、反射強度が向上する。
請求項７に係る積層体によれば、積層された２つの粒子分散層に、反射する光の波長が互いに異なる液晶分子をそれぞれ含ませる構成を有しない場合に比較して、複数色により画像を表示することができる。
請求項８に係る積層体によれば、この第２被覆層を有しない場合に比較して、色味の変化した画像が利用者に観察され難くなる。
請求項９に係る積層体によれば、昇温されたときに非ゾル状態からゾル状態に変化する温度と、冷却されたときにゾル状態から非ゾル状態に変化する温度とが異なる材料で、前記第１被覆材および前記第２被覆材の少なくともいずれか一方を形成しない場合と比較して、容易に製造することができる。
請求項１０に係る積層体によれば、昇温されたときに非ゾル状態からゾル状態に変化する温度と、冷却されたときにゾル状態から非ゾル状態に変化する温度とが異なる材料で、前記第３被覆材を形成しない場合と比較して、容易に製造することができる。
請求項１１に係る表示媒体によれば、本発明の構成を有さない場合と比較して、視野角が広がるとともに強度が向上する。
請求項１２〜１４に係る積層体製造方法によれば、本発明の構成を有さない場合と比較して、画像を乱す要因となる欠陥が発生し難い積層体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る光変調素子の構成を示す図である。
【図２】分散材および被覆材のゾル／ゲル変化特性を示す図である。
【図３】関連技術に係る積層体の製造方法を示す図である。
【図４】関連技術に係る積層体における粒子の様子を表す概念図である。
【図５】第１実施形態に係る積層体の製造方法を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る積層体の粒子分散層に含まれる粒子の様子を表す概念図である。
【図７】比較例１の光学評価の結果を示す図である。
【図８】実施例１の光学評価の結果を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る積層体の製造方法を示す図である。
【図１０】第３実施形態に係る積層体の製造方法を示す図である。
【図１１】積層体に生じ得る川状欠陥を説明するための図である。
【図１２】第３実施形態に係る実施例２の光学評価の結果を示す図である。
【図１３】第４実施形態に係る実施例３の光学評価の結果を示す図である。
【図１４】変形例における光変調素子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
１．第１実施形態
１−１．概要
図１は、本発明の第１実施形態に係る光変調素子１００の構成を示す図である。光変調素子１００は、積層体１と積層体２とを有する。積層体１は、第１被覆層６０と、粒子分散層１０と第２被覆層２０とを有する。粒子分散層１０は、分散材１１と粒子１２とを含む。粒子１２は、分散材１１中に分散されている。粒子１２は、液晶分子を含むカプセルである。この液晶としては、例えば、コレステリック液晶が用いられる。粒子１２に含まれるコレステリック液晶は、粒子分散層１０に印加される電圧に応じて配向状態が変化し、また、コレステリック液晶の反射率は配向状態によって変化し得る。分散材１１は、乾燥前の水分を含んだ状態で温度の上昇によりゲル状態からゾル状態に変化する。なお、粒子分散層１０などの層が「乾燥」するとは、その層を構成する溶質を溶解する溶媒の重量濃度が全体に対して５％未満になることをいう。
【００２３】
第１被覆層６０は、分散材１１と異なる材料である第１被覆材２１を含み、第２被覆層２０は、分散材１１と異なる材料である第２被覆材２２を含む。第１被覆材２１および第２被覆材２２は、ともに乾燥前の水分を含んだ状態で温度の上昇によりゲル状態からゾル状態に変化する。第２被覆材２２は、第１被覆材２１と異なる材料であってもよいが、同じ材料であってもよい。以下、第１被覆材２１および第２被覆材２２として、共通する材料を採用した場合について説明し、これらを第１被覆材２１と表記する。ここでは、分散材１１としてゼラチンが、第１被覆材２１として寒天が用いられる例を説明する。積層体１は、基板３０および透明電極の上に製造される。透明電極は、導電性を有する透明な無機材料からなる電極である。積層体２は、遮光層４０と接着層５０とを有する。基板３０は、利用者が光変調素子１００に表示された画像を見るとき、利用者に最も近接して位置する。つまり、光変調素子１００の積層体１の各層は、図１に示すように、利用者によって観察される側（表示面）から奥側に向けて、基板３０→透明電極→第１被覆層６０→粒子分散層１０→第２被覆層２０、という順序で積層される。
【００２４】
図２は、分散材１１および第１被覆材２１のゾル／ゲル変化特性を示す図である。図２において、横軸は温度を、縦軸は粘度を示している。粘度は、ゾル／ゲル変化を示す指標の一例である。この例では、材料の粘度μがμ＞μ１である状態をゲル状態、μ＜μ２である状態をゾル状態という（ここで、μ１＞μ２）。また、材料をゲル状態でない状態（非ゲル状態）からゲル状態に変化することを「ゲル化」、ゾル状態でない状態（非ゾル状態）からゾル状態に変化することを「ゾル化」という。
【００２５】
図２において第１の材料として示されている分散材１１は、温度ＴがＴ＜Ｔ１であるときはゲル状態となり、Ｔ＞Ｔ２であるときはゾル状態となる。分散材１１の温度−粘度曲線は、温度ヒステリシスを有しない。すなわち、温度が上昇するとき（ゲル状態からゾル状態に変化するとき）と温度が下降するとき（ゾル状態からゲル状態に変化するとき）とで、温度−粘度曲線はほぼ同一の軌跡をたどる。換言すると、降温時に非ゲル状態からゲル状態になる温度と、昇温時にゲル状態から非ゲル状態になる温度とが概ね等しく（この温度が、図２でＴ１によって示されている）、また、昇温時に非ゾル状態からゾル状態になる温度と、降温時にゾル状態から非ゾル状態になる温度とが概ね等しい（この温度が、図２においてＴ２で示されている）。
【００２６】
これに対し、第２の材料となる第１被覆材２１の温度−粘度曲線は、温度ヒステリシスを有する。すなわち、ゲル状態からゾル状態に変化するときとゾル状態からゲル状態に変化するときとで、温度−粘度曲線は異なる軌跡をたどる。図２の例では、ゲル状態から温度を上昇させた場合、第１被覆材２１は、温度ＴがＴ＜Ｔ３であるときはゲル状態を維持し、Ｔ＞Ｔ４であるときはゾル状態となる。一方、ゾル状態から温度を下降させた場合において、第１被覆材２１は、温度ＴがＴ＞Ｔ５であるときはゾル状態を維持し、Ｔ＜Ｔ６であるときはゲル状態となる。ここで、Ｔ３≠Ｔ６かつＴ４≠Ｔ５である。また、この例ではＴ４＞Ｔ２かつＴ６＞Ｔ１である。
【００２７】
ここで、本実施形態と対比される対象となる関連技術について説明する。
図３は、関連技術に係る積層体の製造方法を示す図である。ステップＳ１１（粒子分散層塗布工程）において、粒子分散液が、粒子分散層として基板の上に重ねられた透明電極上に塗布される。粒子分散液は、粒子１２を含む分散材１１を、ゾル化したものである。ステップＳ１２（粒子分散層冷却工程）において、粒子分散層が温度Ｔ１未満に冷却され、ゲル化される。ステップＳ１３（被覆層塗布工程）において、被覆層塗布液が、被覆層として粒子分散層上に塗布される。被覆層塗布液は、第１被覆材２１をゾル化したものである。ステップＳ１４（被覆層冷却工程）において、被覆層が形成された透明電極は温度Ｔ１未満に冷却される。この冷却により、被覆層および粒子分散層はともにゲル化する。ステップＳ１５（昇温工程）において、透明電極上に形成された各層は、Ｔ２＜Ｔａ＜Ｔ３を満たす温度Ｔａに昇温される。この昇温により、粒子分散層はゾル化するが、被覆層はゲル状態を維持している。ステップＳ１６（乾燥硬化工程）において、透明電極上に形成された各層は、温度Ｔａにおいて予め定められた時間に亘って乾燥される。この乾燥により、粒子分散層中の水分は減少し、体積が徐々に減少する。例えば、粒子分散液の水分含量が重量の割合で９０％以上であれば、乾燥後、粒子分散層の体積（この例では透明電極上に塗布されているので、粒子分散層の厚さ）は、乾燥前の１０％未満まで収縮する。このとき、粒子分散層はゾル状態なので、粒子１２が分散材１１中を、ゲル状態と比較して容易に移動する。移動により粒子１２の再配置が行われ、最終的に粒子１２は稠密充填に近い状態で配置される。乾燥の間、粒子分散層はゲル状態の被覆層により被覆されていることにより、粒子分散層は一様に収縮する。また、乾燥により被覆層も収縮する。乾燥後の粒子分散層と被覆層とを合わせて積層体という。
【００２８】
ここで、関連技術に係る積層体は、本発明の第１実施形態に係る積層体１と比較すると、粒子分散層の観察方向手前側に位置する透明電極と当該粒子分散層との間に設けられた第１被覆層６０がない点が異なる。したがって、関連技術に係る積層体について、粒子分散層を粒子分散層１０、粒子分散層に含まれる粒子を粒子１２、被覆層を被覆層２０と、基板を基板３０とするというように、積層体１と同じ構成については、同じ符号を付して説明する。
【００２９】
図４は、関連技術に係る積層体における粒子１２の様子を表す概念図である。同図に示すように、図３に示される技術では、粒子分散層１０が直接、基板３０に貼り付けられた透明電極に押し付けられるため、粒子分散層１０に含まれる粒子１２がこの透明電極に沿って密集する。そのため粒子１２の表面のうち、この透明電極に接する部分である被観察面１２ａが平らになる場合があった。粒子１２の被観察面１２ａが平らになると、積層体が受けた光を積層体の表示面に垂直な方向に反射する反射光の成分、すなわち、正反射成分が増加し、視野角が狭くなる。また、被観察面１２ａが平らになることにより粒子分散層１０及び被覆層２０によって構成される表示層の強度が低くなるため、外力が加わることで積層体によって表示される画像が乱れる可能性が高い。
【００３０】
図５は、本発明の第１実施形態に係る積層体１の製造方法を示す図である。ステップＳ２１（第１被覆層塗布工程）において、第１被覆層塗布液が、第１被覆層６０として基板３０に設けられた透明電極の上に塗布される。ステップ２２（第１被覆層冷却工程）において、第１被覆層６０が温度Ｔ１未満に冷却され、ゲル化される。ステップＳ２３（粒子分散層塗布工程）において、粒子分散液が、粒子分散層１０としてゲル化された第１被覆層６０に塗布される。ステップＳ２４（粒子分散層冷却工程）において、粒子分散層１０が温度Ｔ１未満に冷却され、ゲル化される。ステップＳ２５（第２被覆層塗布工程）において、第２被覆層塗布液が、第２被覆層２０として粒子分散層１０上に塗布される。ステップＳ２６（第２被覆層冷却工程）において、第２被覆層２０が形成された基板３０は温度Ｔ１未満に冷却される。この冷却により、粒子分散層１０および第２被覆層２０はともにゲル化する。ステップＳ２７（ゲル乾燥工程）において、粒子分散層１０と、第１被覆層６０および第２被覆層２０は、温度Ｔ１未満の温度（低い温度）で予め定められた時間に亘って乾燥される。この乾燥により粒子分散層１０は収縮する。このとき、粒子分散層１０はゲル状態であるので、ゾル状態と比較すると粒子１２は積層方向に対して垂直な方向に粒子拡散層１０内を移動しにくい状態にある。低い温度で粒子分散層１０と、第１被覆層６０および第２被覆層２０をある程度乾燥させた後、ステップＳ２８（昇温工程）において、基板３０は、Ｔ２＜Ｔａ＜Ｔ３を満たす温度Ｔａに昇温される。この昇温により、粒子分散層１０はゾル化するが、第１被覆層６０および第２被覆層２０はゲル状態を維持している。つまり、乾燥温度である温度Ｔａは、第１被覆層６０の材料である第１被覆材２１がゾル状態へ変化する温度より低い。ステップＳ２９（乾燥硬化工程）において、基板３０は、温度Ｔａにおいて予め定められた時間に亘って乾燥される。この乾燥により、粒子分散層１０は最終的な厚さまで収縮する。
【００３１】
積層体１の粒子分散層１０は、温度Ｔａにおいてゾル状態になっているため、粒子１２は、粒子分散層１０がゲル状態であるときと比べて、粒子分散層１０内を移動しやすくなっている。そして、この粒子分散層１０は、いずれも未乾燥のゲル状態である第１被覆層６０と第２被覆層２０とに挟まれて乾燥硬化される。第１被覆層６０は、ゲル状態であっても未乾燥状態であるから、基板３０に設けられた硬い透明電極と異なり、変形可能である。そのため、粒子分散層１０が上側の面に設けられている第１被覆層６０は、この粒子分散層１０に分散されている粒子１２にかかる重力と第２被覆層２０からの圧力により、粒子１２の凸形状に応じた凹形状に変形する。このため、粒子１２は第１被覆層６０から、粒子１２の表面の法線に沿って力を受ける。したがって、粒子１２は基板３０上の透明電極に接する場合に比べて変形し難く、元の曲面形状を維持し易い。
【００３２】
図６は、積層体１の粒子分散層１０に含まれる粒子１２の様子を表す概念図である。同図に示すように、乾燥硬化工程を経た積層体１の粒子分散層１０に含まれる粒子１２は、元の形状を維持しているので、粒子１２の表面のうち、基板３０側の面である被観察面１２ａは曲面である。粒子１２の被観察面１２ａが曲面であるため、正反射成分は一定の水準より増加することが無いので、視野角は狭くならない。また、被観察面１２ａが曲面を保っていることにより積層体の表示層の強度が高くなるため、外力が加わることで積層体により表示される画像が乱れる可能性が抑制される。以下、より詳細な実施例を説明する。
【００３３】
１−２．実施例
本発明の第１実施形態に係る積層体１の一例として実施例１の試料を作成し、その比較例となる積層体として比較例１の試料を作成し、これら試料の光学評価および強度評価を行った。なお、以下の説明では、実施例１および比較例１の試料（積層体）の利用者から観察される側を「おもて面」と呼び、おもて面に対向する面を「うら面」と呼ぶ。ここで、積層体における「対向する面」とは、積層体内部を介して対向する面をいう。例えば、積層体１が板状である場合において、積層体のおもて面とうら面とは互いに積層体内部を介して対向しており、うら面はおもて面の反対側の面である。
【００３４】
１−２−１．試料作成（実施例１）
実施例１の試料は、以下のように作成された。
（１）粒子分散液の調整
ネマチック液晶（Ｅ４４、メルク社製）に、カイラル剤１（Ｒ８１１、メルク社製）と、カイラル剤２（Ｒ１０１１、メルク社製）とを混合した混合カイラル剤を加え、粒子１２のコレステリック液晶として用いた。混合カイラル剤中のカイラル剤１およびカイラル剤２の混合比は重量比でカイラル剤１：カイラル剤２＝４：１である。また、コレステリック液晶中の混合カイラル剤が占める割合は重量百分率で２１．５重量％である。このコレステリック液晶は、約５１０ｎｍのあたりに反射光の波長帯があるため、緑色の光を選択反射する。このコレステリック液晶２ｇを０．２５質量％のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液１００ｍｌ中に乳化して１５μｍ径の単分散エマルジョンを得た。乳化には、均孔径が１５μｍのシラス多孔質ガラス膜等のセラミック多孔質膜をセットした膜乳化装置（マイクロキット、ＳＰＧテクノ社製）を用いた。乳化は、窒素圧力約１１．８ｋＰａ（０．１２ｋｇｆ／ｃｍ２）の条件下で行った。得られた単分散エマルジョンを静置して、コレステリック液晶ドロップを沈降させた。この上澄みを除去して、濃縮されたエマルジョンを得た。この濃縮エマルジョン１質量部に対して、水溶性メラミン（（株）三和ケミカル製ニカラックＭＸ０３５）を液晶の重量の１／１６重量を加え、希釈した酢酸でｐＨ６に調整後７０℃で３時間加熱することにより、メラミンカプセル化した。得られた単分散液晶カプセルを含む溶液を静置して、液晶カプセルを沈降し、上澄み液を除去した後、酸性法骨ゼラチン（ゼリー強度３１４ｇ、ゾル粘度（６０℃）３．２ｍＰａ・Ｓ、ニッピ社製。）の７．７質量％水溶液（分散材１１の一例）を４質量部添加することにより、不揮発分体積率が約０．１５、不揮発分内のコレステリック液晶体積率が約０．７０の粒子分散液を調製した。
【００３５】
（２）第１被覆層塗布液および第２被覆層塗布液の調製
界面活性剤（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、関東化学社製）を０．０５質量％添加した寒天（和光純薬工業社製）の１０質量％水溶液（第１被覆材２１の一例）を、第１被覆層塗布液として調製した。第２被覆層塗布液には、第１被覆層塗布液と同じ水溶液を用いた。即ち、第１及び第２被覆層塗布液においては、第１被覆材としての寒天が、溶媒としての水に溶解している。
【００３６】
（３）第１被覆層塗布液の塗布（第１被覆層塗布工程、第１被覆層冷却工程）
基板３０として、厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板（東レ社製ハイビーム）を用いた。この基板３０の片面には、導電性を有する透明な無機材料としてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を用いたＩＴＯ透明電極（表面抵抗値３００Ω／□）が形成されている。基板３０を１５℃に冷却した後、基板３０に形成されたＩＴＯ透明電極に６０℃に加熱した第１被覆層塗布液を塗布した。塗布には、塗布後のウェット膜厚が６０μｍになるようにギャップを調整したマイクロメータ付きアプリケータ（Ｋペイントアプリケータ、松尾産業社製）を用いた。塗布された第１被覆層塗布液を室温に放置し、２５℃（Ｔ＜Ｔ６を満たす温度の一例）まで徐冷した。こうして第１被覆層塗布液中に含まれる寒天をゲル化させた。
【００３７】
（４）粒子分散液の塗布（粒子分散層塗布工程、粒子分散層冷却工程）
粒子分散液を５０℃（Ｔ＞Ｔ２を満たす温度の一例）に加熱して、含まれるゼラチンをゾル状態にした。粒子分散液を、ゾル状態のまま１５℃まで徐冷し既にゲル化した状態（ただし、未乾燥の状態）の第１被覆層の上に塗布した。塗布には、塗布後の粒子分散液の膜厚（乾燥する前の膜厚）が１００μｍになるようにギャップを調整したマイクロメータ付きアプリケータ（前述のＫペイントアプリケータ）を用いた。塗布後の粒子分散液を１５℃（Ｔ＜Ｔ１を満たす温度の一例）に徐冷して、粒子分散液に含まれるゼラチンをゲル化させた。
【００３８】
（５）第２被覆層塗布液の塗布（第２被覆層塗布工程、第２被覆層冷却工程）
第２被覆層塗布液を６０℃（Ｔ＞Ｔ４を満たす温度の一例）に加熱して、含まれる寒天をゾル化した。ゾル化した第２被覆層塗布液を、既にゲル化した状態の粒子分散層１０の上に塗布した。塗布には、塗布後の第２被覆層塗布液のウェット膜厚が６０μｍになるようにギャップを調整したマイクロメータ付きアプリケータ（前述のＫペイントアプリケータ）を用いた。塗布された第２被覆層塗布液を１５℃（Ｔ＜Ｔ６を満たす温度の一例）まで徐冷した。こうして第２被覆層塗布液中に含まれる寒天をゲル化させた。
【００３９】
（６）粒子分散層、第１被覆層および第２被覆層の低温ゲル乾燥（ゲル乾燥工程）
塗布された粒子分散液、第１被覆層および第２被覆層塗布液を、スリット型エアブロー装置（スプレーイングシステムスジャパン社製）を用いて、時間τの間、室温（Ｔ＜Ｔ１かつＴ＜Ｔ６を満たす温度の一例）で乾燥させた。以下この乾燥を「低温ゲル乾燥」という。
【００４０】
（７）粒子分散層、第１被覆層および第２被覆層の高温乾燥（昇温工程、乾燥硬化工程）
低温ゲル乾燥した後の粒子分散液、第１被覆層および第２被覆層塗布液を５５℃（Ｔ２＜Ｔ＜Ｔ３を満たす温度の一例）のホットプレート上に載せ１０分間保持して乾燥させた。以下この乾燥を「高温乾燥」という。高温乾燥により、粒子分散層は約１２μｍに収縮する。昇温により、粒子分散層のゼラチンはゲル状態からゾル状態に変化するが、被覆層の寒天はゲル状態を維持していると推測される。
【００４１】
（８）うら面側基板の接着
第２被覆層の露出面、すなわち図１に示した積層体２に接する面（うら面）に直接、ラミネート剤を塗布して透明電極が設けられた基板を接着した。こうして積層体が形成された。
【００４２】
１−２−２．試料作成（比較例１）
比較例１は、上述の工程（３）、すなわち、第１被覆層塗布液の塗布（第１被覆層塗布工程、第１被覆層冷却工程）を行わず、工程（４）の粒子分散層塗布工程において、粒子分散液を基板３０のＩＴＯ透明電極側の面に直接塗布することにより作成した。したがって、完成した実施例１のおもて面側には第１被覆層６０が塗布されたＩＴＯ透明電極があり、うら面側には第２被覆層２０に接着された基板があることとなり、また、比較例１のおもて面には粒子分散層１０が直接塗布されたＩＴＯ透明電極があり、うら面には被覆層に接着された基板があることとなった。温度や時間等、他の条件は実施例１と同じである。
【００４３】
１−２−３．光学評価
光学評価は、ミノルタ社製の積分球に試料を設置し、拡散照明により照射された試料の反射面から反射される反射光を受光して、全方向の反射光の反射率と、反射面の法線方向から１１度まで（以下、正反射成分という）の反射光を除去した反射率とを計算して行った。
【００４４】
図７は、比較例１の光学評価の結果を示す図である。同図の横軸は照射される照射光の波長を表し、縦軸は照射される光の反射率を表している。同図に示すＦｓｃｉは積層体のおもて面から反射される全方向の反射光の光量を照射光の光量で除算して得た反射率であり、Ｆｓｃｅは、積層体のおもて面から反射される反射光のうち、正反射成分を除去した反射光の光量を照射光の光量で除算して得た反射率である。また、同図に示すBｓｃｉは積層体のうら面から反射される全方向の反射光の光量を照射光の光量で除算して得た反射率であり、Bｓｃｅは、積層体のうら面から反射される反射光のうち、正反射成分を除去した反射光の光量を照射光の光量で除算して得た反射率である。
【００４５】
ＦｓｃｉとＦｓｃｅとの差は、積層体のおもて面側における全反射光の反射率と、正反射成分を除去した光の反射率との差であるから、積層体のおもて面側における正反射成分の光量に対応している。同様にＢｓｃｉとＢｓｃｅとの差は、積層体のうら面側における正反射成分の光量に対応している。図７に示すように、比較例１において、ＦｓｃｉとＦｓｃｅとの差は、１３．４２（％）であり、ＢｓｃｉとＢｓｃｅとの差は、９．２１（％）であった。したがって、比較例１の正反射成分の光量は、うら面よりもおもて面の方が大きいことがわかった。これは、図４に示すようにおもて面に面した粒子１２の被観察面１２ａが基板に設けられた透明電極に沿って平らになっているからと推察される。
【００４６】
図８は、実施例１の光学評価の結果を示す図である。Ｆｓｃｉ、Ｆｓｃｅ、Ｂｓｃｉ、およびＢｓｃｅは評価対象である試料が実施例１である以外はいずれも図７と同じである。図８に示すように、実施例１においてＦｓｃｉとＦｓｃｅとの差は、７．６９（％）であり、ＢｓｃｉとＢｓｃｅとの差は、９．４５（％）であった。したがって、実施例１の正反射成分の光量は、うら面よりもおもて面の方が小さく、比較例１と比較して、ＦｓｃｉとＦｓｃｅの差が小さい、即ち、正反射成分の光量が小さく、視野角が改善されていることがわかった。これは、実施例１の試料の製造中、ゲル状態であり且つ未乾燥状態である第１被覆層６０が粒子１２の被観察面１２ａの曲面に沿って変形するため、図６に示すようにおもて面に面した粒子１２の被観察面１２ａが、曲面を維持しているからと推察される。
【００４７】
１−２−４．強度評価
孔径が１ｍｍのヘッドを有する圧力変位評価機を用いて、フォーカルコニック状態にした積層体に加える圧力を徐々に上げ、プレーナー状態の特性反射が観測され始める圧力を測定した。測定された圧力を、その試料の耐圧力強度とした。その結果、比較例１の耐圧力強度は２．５ＭＰａであり、実施例１の耐圧力強度は３．５ＭＰａであった。したがって、耐圧力強度は実施例１の方が比較例１よりも高かった。これは、上述したように、実施例１において粒子１２の被観察面１２ａは元の曲面が維持されており、いわゆるアーチ構造となっているため耐圧力が増しているからと推察される。
【００４８】
以上、比較例１および実施例１を用いて説明したように、第１被覆層６０を形成させることにより、第１被覆層６０を形成させない場合と比較して、正反射成分の光量が減少し、視野角が広がった。また、第１被覆層６０を形成させることにより、第１被覆層６０を形成させない場合と比較して、強度が増した。
なお、比較例１では、第１被覆層塗布液の塗布を行わないため、第１被覆層６０がなく、基板３０に形成されたＩＴＯ透明電極に直接、粒子分散層１０が積層されており、このＩＴＯ透明電極は粒子分散層１０との親和性が低い材質が採用されているため、粒子分散層１０とＩＴＯ透明電極との間に、画像を乱す要因となる川状欠陥と呼ばれる欠陥が生じる場合がある。一方、実施例１では、粒子分散層１０とＩＴＯ透明電極との間に、ＩＴＯ透明電極よりも粒子分散層１０との親和性が高い第１被覆層６０が設けられているため、比較例１に比べて川状欠陥が生じ難い。ここで、材料Ａが材料Ｂに比べて材料Ｃとの親和性が高いとは、材料Ｂよりも材料Ａの方が、より大量に材料Ｃに溶解することを意味する。２つの材料の親和性が高いほど、各材料が互いに結合しあって密着する可能性が高い。川状欠陥の詳細については、第３実施形態の説明において後述する。
【００４９】
２．第２実施形態
図９は、本発明の第２実施形態に係る積層体１の製造方法を示す図である。第２実施形態において、粒子分散層の塗布と第２被覆層の塗布とが、同時に行われる。ステップＳ３１（第１被覆層塗布工程）において、第１被覆層塗布液が、第１被覆層６０として基板３０に設けられた透明電極の上に塗布される。ステップ３２（第１被覆層冷却工程）において、第１被覆層６０が温度Ｔ１未満に冷却され、ゲル化される。ステップＳ３３（粒子分散層・第２被覆層塗布工程）において、粒子分散液および第２被覆層塗布液が、粒子分散層１０および第２被覆層２０として、ゲル化した第１被覆層６０の上に塗布される。ステップＳ３４（粒子分散層・第２被覆層冷却工程）において、粒子分散層１０および第２被覆層２０が温度Ｔ１未満に冷却され、ともにゲル化する。ステップＳ３５（ゲル乾燥工程）において、粒子分散層１０、第１被覆層６０および第２被覆層２０は、温度Ｔ１未満の温度（低い温度）で予め定められた時間に亘って乾燥される。低い温度で粒子分散層１０、第１被覆層６０および第２被覆層２０をある程度乾燥させた後、ステップＳ３６（昇温工程）において、基板３０は、Ｔ２＜Ｔａ＜Ｔ３を満たす温度Ｔａに昇温される。この昇温により、粒子分散層１０はゾル化するが、第１被覆層６０及び第２被覆層２０はゲル状態を維持している。ステップＳ３７（乾燥硬化工程）において、基板３０は、温度Ｔａにおいて予め定められた時間に亘って乾燥される。この乾燥により、粒子分散層１０は最終的な厚さまで収縮する。
【００５０】
粒子分散層の塗布と第２被覆層の塗布とを行う工程が第１実施形態と相違しているものの、第２実施形態でも第１被覆層６０を粒子分散層１０の観察方向手前側（即ち、積層体１の表示面側）に設けられた基板３０と粒子分散層１０との間に設けており、第１被覆層６０を形成させない場合と比較して、積層体１の視野角が広がるとともに強度が向上する。なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様、第１被覆層６０を形成させるので、第１被覆層６０を形成させない場合と比較して、川状欠陥等の画像を乱す要因となる欠陥が生じ難い。
【００５１】
３．第３実施形態
図１０は、本発明の第３実施形態に係る積層体１の製造方法を示す図である。第３実施形態において、第１実施形態の第１被覆層冷却工程に替えて、第１被覆層６０の冷却後に乾燥を行う第１被覆層冷却・乾燥工程が行われる。図１０に示したステップＳ４１、Ｓ４３〜Ｓ４９は、それぞれ図５に示したステップＳ２１，Ｓ２３〜Ｓ２９と同じである。
【００５２】
第１被覆層６０の冷却を行う冷却工程が第１実施形態と相違しているため、第３実施形態において、粒子分散層１０は乾燥して硬化した後の第１被覆層６０に積層されることとなる。図１１は、積層体に生じ得る川状欠陥を説明するための図である。従来の積層体では、ゲル状態の材料に対する親和性がゲル状物質に比較して低い透明電極に、粒子分散層１０が直接塗布されるため、何らかの外力が加わったときや経年劣化などによって粒子１２と透明電極とが剥がれるとともに粒子１２の表面膜（例えばメラミンカプセル）が破れ、粒子１２に内包されていたコレステリック液晶が、粒子１２と透明電極との隙間（同図に示す領域Ｒ）に流出する場合がある。この現象は「川状欠陥」と呼ばれており、画像を乱す要因となる。
【００５３】
第３実施形態において、粒子分散層１０は乾燥して硬化した後の第１被覆層６０に塗布されるので、第１実施形態のように第１被覆層６０に包み込まれることは少ない。この点は、粒子分散層１０を透明電極に塗布した場合と同様である。しかし、第１被覆層６０は、乾燥して硬化した後とはいえ水溶性の物質であるため、粒子１２の表面膜を形成する水溶性物質（メラミンなど）との親和性が高い。そのため、粒子１２と透明電極との間に比べて、粒子１２と第１被覆層６０との間が剥がれる可能性は低い。したがって、第３実施形態において、積層体１は関連技術の積層体に比べて川状欠陥が発生し難い。そして、上述したように、第１実施形態および第２実施形態においても、粒子分散層１０は、粒子分散層１０との親和性が高い第１被覆層６０の上に積層されるため、積層体１は関連技術の積層体に比べて川状欠陥が発生し難い点は言うまでもない。
【００５４】
なお、第３実施形態の積層体１の試料を実施例２として作成し、第１実施形態と同じ光学評価を行った。
図１２は、実施例２の試料と、上述した実施例１と同じプロセスで作成した試料（以下、この試料を実施例１ａの試料という）の光学評価の結果を示す図である。図１２において、ＦｓｃｉおよびＦｓｃｅは実施例１ａの試料の光学評価であり、図８を参照して上記したのと同様にして得られる。Ｆｓｃｉ２及びＦｓｃｅ２は、それぞれＦｓｃｉ及びＦｓｃｅに対応するもので、実施例２の試料の光学評価を表すものである。すなわち、図１２に示すＦｓｃｉ２は実施例２の積層体１のおもて面から反射される全方向の反射光の光量を照射光の光量で除算して得た反射率であり、Ｆｓｃｅ２は、実施例２の積層体１のおもて面から反射される反射光のうち、正反射成分を除去した反射光の光量を照射光の光量で除算して得た反射率である。
【００５５】
図１２に示すように、実施例２の試料におけるＦｓｃｉ２とＦｓｃｅ２との差は、実施例１ａの試料におけるＦｓｃｉとＦｓｃｅとの差より大きい値であった。したがって、実施例２の積層体のおもて面における正反射成分の反射率は、実施例１ａの積層体のおもて面における正反射成分の反射率よりも高いことがわかった。これは、実施例２においては、乾燥して硬化した後の第１被覆層６０に粒子分散層１０を塗布することで、粒子分散層を基板の透明電極に塗布する場合と同じように、粒子分散層１０中の粒子１２が硬化した第１被覆層６０の平面上に押し付けられるため、粒子１２がこの平面に沿って密集し、粒子１２の被観察面１２ａが平らになるからと推察される。
【００５６】
４．第４実施形態
本発明の第４実施形態に係る積層体１は、第１被覆層２０が、ゲル状態およびゾル状態にならない材料を含む点を除いて図１に示した第１実施形態に係る積層体１と同じである。具体的には、第４実施形態の第１被覆層２０は、ガラス転移温度（以下、Ｔｇで表す）を有する樹脂により形成されるアンダーコート層からなる。ここで、この樹脂（以下、アンダーコート材料という）のガラス転移温度Ｔｇは分散材１１がゾル状態へ変化する温度より低い。アンダーコート材料としては、例えばポリエステル、ポリエーテル、ポリアミドなどが挙げられる。アンダーコート材料は、水に対する親和性が低い、すなわち疎水性の樹脂材料であることが望ましい。ここで「疎水性」とは、水に対する溶解度が１グラム重量％未満である性質をいう。
【００５７】
第４実施形態に係る積層体の試料を実施例３として以下の手順で作成し、光学評価を行った。
４−１．試料作成
（１）粒子分散液の調整
実施例１と同じ方法で、液晶の乳化、メラミンカプセル化を行い、酸性法骨ゼラチン（分散材）に分散させて液晶インクを作成した。
【００５８】
（２）アンダーコート層の形成
ＭＥＫ（methyl ethyl ketone；メチルエチルケトン）／トルエン混合溶媒で２重量％に溶解したアンダーコート材料を、ＩＴＯ／ＰＥＴ基板上に１２００ｒｐｍにてスピンコートし、１２０℃のオーブン中で５分加熱して、ＩＴＯ／ＰＥＴ基板上にアンダーコート層を形成した。アンダーコート材料としては東洋紡製の、バイロン２９０（Ｔｇ=７２℃）、バイロン２９６（Ｔｇ＝７１℃）、バイロン６７０（Ｔｇ＝７℃）、バイロンＧＫ３６０（Ｔｇ＝５６℃）、バイロンＧＫ７８０（Ｔｇ＝３６℃）を用い、それぞれのアンダーコート材料に対応した複数の試料を作成した。
【００５９】
（３）粒子分散層および被覆層の形成
アンダーコート層を形成したＩＴＯ／ＰＥＴ基板を１５℃に冷却した上に５０℃に加熱した粒子分散液を塗布し、粒子分散層をアンダーコート層上に形成した。粒子分散液の塗布には、塗布後の粒子分散液のウェット膜厚が１００μmになるようにギャップを調整したマイクロメータ付きアプリケータ（前述のＫペイントアプリケータ）を用いた。ＩＴＯ／ＰＥＴ基板及びアンダーコート層が１５℃に冷却されていることから、粒子分散層も冷却されゲル化した。
【００６０】
次に、ゲル化した粒子分散層の上に６０℃に加熱した１０重量％寒天溶液をそのウェット膜厚が６０μmになるようにギャップを調整して塗布し、被覆層を粒子分散層上に形成した。その後、アンダーコート層、粒子分散層、および被覆層が順に形成されたこのＩＴＯ／ＰＥＴ基板を飽和水蒸気圧下に置き、温度を６０℃にして水を蒸発させて粒子分散層および被覆層を同時に乾燥した。
【００６１】
（４）積層体の形成
上述したＩＴＯ／ＰＥＴ基板（以下、おもて面基板という）とは別の基板（以下、うら面基板という）にラミネート剤を塗布した後、この塗布面を上述した被覆層の上に重ねて位置合わせを行い、ヒーター付真空プレス機で押圧するとともに、１分間に亘って８０℃を維持するように加熱するラミネート工程を行った。このラミネート工程は、上記の基板と被覆層とを接着する工程である。ラミネート工程の温度である８０℃は、アンダーコート層の軟化温度以上であるため、粒子分散層中の粒子が押し付けられ、アンダーコート層は粒子の形状に沿って変形する。なお、ラミネート剤には、エチレン・ビニール・アセテートなどの接着剤が好適に用いられる。このラミネート工程により、おもて面基板→アンダーコート層→粒子分散層→被覆層→うら面基板という順に積み重ねられた積層体を形成した。
【００６２】
４−２．光学評価
アンダーコート材料として、バイロン２９０（Ｔｇ=７２℃）、バイロン２９６（Ｔｇ＝７１℃）、バイロン６７０（Ｔｇ＝７℃）、バイロンＧＫ３６０（Ｔｇ＝５６℃）、及びバイロンＧＫ７８０（Ｔｇ＝３６℃）をそれぞれ用いて上記の手順で形成した各試料（積層体）について光学評価を行った。光学評価は、ミノルタ社製の積分球に試料を設置し、拡散照明により照射された試料の反射面から反射される反射光を受光して、全方向の反射光の反射率と、正反射成分の反射光を除去した反射率とを計算して行った。
【００６３】
図１３は、実施例３の光学評価の結果を示す図である。同図の横軸はアンダーコート層のガラス転移温度を表し、縦軸は積層体に照射される光のうち、全方向の反射率が最も高くなる波長の光についての反射率を表している。同図に示すＦｓｃｉ３は積層体のおもて面から反射される全方向の反射光の光量を照射光の光量で除算して得た反射率である。Ｆｓｃｅ３は、積層体のおもて面から反射される反射光のうち、正反射成分を除去した反射光の光量を照射光の光量で除算して得た反射率である。図１３において、各試料に用いられたアンダーコート材料のガラス転移温度に対応して、各試料のＦｓｃｉ３（菱形マーク）及びＦａｃｅ３（四角マーク）がプロットされている。
【００６４】
同図に示すように、アンダーコート層に含まれるアンダーコート材料がバイロン２９０（Ｔｇ=７２℃）、およびバイロン２９６（Ｔｇ＝７１℃）の場合には、Ｆｓｃｉ３とＦｓｃｅ３との反射率の差が１０％を超えている。しかし、アンダーコート材料がバイロンＧＫ３６０（Ｔｇ＝５６℃）である場合には、９．６％程度と１０％を下回っている。そして、アンダーコート材料がバイロンＧＫ７８０（Ｔｇ＝３６℃）である場合には、９．２％程度であり、アンダーコート材料がバイロン６７０（Ｔｇ＝７℃）、である場合には、８．０％程度である。すなわち、Ｔｇ≦５６℃のアンダーコート材料、あるいは少なくともＴｇ≦３６℃のアンダーコート材料は、全方向の反射光の反射率と、正反射成分の反射光を除去した反射率との差が１０％未満となっている。これは、これらのアンダーコート材料のガラス転移温度が、乾燥工程の６０℃およびラミネート工程の温度である８０℃よりも低いため、乾燥工程およびラミネート工程において、アンダーコート材料が塑性変形を示すからである。すなわち、アンダーコート材料（第１被覆材）のガラス転移温度は、粒子分散材（分散材）がゾル状態で乾燥させられる或る温度（ラミネート工程の温度）より低い。
【００６５】
アンダーコート材料のガラス転移温度は、ラミネート工程の温度よりも２０℃以上低いことが望ましい。ガラス転移温度がラミネート工程の温度より低いほど、この工程で塑性変形を示すようになったアンダーコート材料は、粒子分散層に含まれる粒子の凸形状を包み込むように凹形状に変形することとなり、その結果、粒子の被観察面が元の曲面を維持することとなる。つまり、アンダーコート材料としてラミネート工程の温度（すなわち、乾燥温度）よりも低い（好ましくは２０℃以上低い）ガラス転移温度を有する樹脂を用いると、ラミネート工程を経たときにアンダーコート材料が粒子の凸形状を包み込むように凹形状に変形し、その結果、粒子の被観察面が曲面を維持するので、積層体の視野角が広がる。
【００６６】
５．他の実施形態
上記の実施形態は次のような変形が可能である。以下の変形例のうち、２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
（１）変形例１
粒子１２において用いられる液晶は、コレステリック液晶に限定されない。屈折率異方性があり、電圧印加によって配向が変化するものであれば、コレステリック液晶以外の液晶材料が用いられてもよい。
【００６７】
（２）変形例２
分散材１１は、実施例で説明した具体例に限定されない。分散材１１は、低分子量ゼラチン（一般的なゼラチンの平均分子量は３〜１０万であるが、これよりも平均分子量の低いもの。例えば、平均分子量が８，０００未満のもの）や、豚由来ゼラチン、魚由来ゼラチン等を含んでもよい。乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化するものであれば、どのような材料が用いられてもよい。例えば、ゲル化温度（Ｔ１）が２０℃未満の材料が用いられてもよい。また、温度−粘度曲線が、温度ヒステリシスを有する材料が分散材１１として用いられてもよい。
（３）変形例３
第１被覆材２１は、実施例で説明した具体例に限定されない。例えば、温度ヒステリシスを有さない材料が第１被覆材２１として用いられてもよい。ゲル状態からゾル状態に変化する温度が分散材１１よりも高いものであれば、どのような材料が用いられてもよい。
【００６８】
（４）変形例４
上述の実施形態の光変調素子１００を用いて、光書き込み型の表示媒体を形成してもよい。この場合、図１に示される構造において２つの透明電極の間のいずれかの位置に、感光層が設けられる。感光層は、光照射により低抵抗化する材料を含む。複数色の表示を行う場合には、異なる組成の液晶を含む複数の粒子分散層が用いられる。
【００６９】
例えば、図１４は、この変形例における光変調素子１００を示す図である。光変調素子１００は、第１被覆層６０の上に、或る色（例えば青色）の光を反射するコレステリック液晶が封入された粒子１２を分散する第１粒子分散層１０Ａと、第１粒子分散層１０Ａに塗布されて形成される第２被覆層２０とを備えた第１の表示層に加え、上記の或る色とは別の色（例えば黄色）の光を反射するコレステリック液晶が封入された粒子７２（図示せず）を分散する第２粒子分散層７０と、第２粒子分散層７０に塗布されて形成される第３被覆層８０とを備えた第２の表示層を有している。
【００７０】
第２粒子分散層７０は、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料であって、粒子７２（第２の粒子）を分散された状態で保持する材料である粒子分散液（第２分散材）をゾル状態にして、第１粒子分散層１０Ａを被覆する第２被覆層２０の上に塗布することで形成される。
そして、第３被覆層８０は、乾燥されていない状態で温度が上昇するとゲル状態からゾル状態へと変化する材料である被覆層塗布液を、第２粒子分散層７０の上に塗布することで形成される。これにより、第３被覆層８０は、第２粒子分散層７０を被覆する。また、これにより、第２被覆層２０は、第３被覆層８０が第２粒子分散層７０を被覆した面と対向する面から、第２粒子分散層７０を被覆する。
【００７１】
なお、第２被覆層２０の材料である被覆層塗布液は、第２粒子分散層７０の材料である粒子分散液とは異なるものである。
また、第３被覆層８０を構成する被覆層塗布液は、第１粒子分散層１０Ａおよび第２粒子分散層７０のそれぞれの材料である粒子分散液のいずれとも異なる材料である。
また、第２粒子分散層７０の粒子分散液がゾル状態へ変化する温度は、前記第２被覆層２０を構成する被覆層塗布液がゾル状態へ変化する温度より低く、且つ第３被覆層８０を構成する被覆層塗布液がゾル状態へ変化する温度よりも低い。
【００７２】
光変調素子１００の使用時、基板３０は、光変調素子１００に表示された画像を見る利用者の方に向けて配置されるので、この変形例における光変調素子１００の積層体１の各層は、図１４に示すように、利用者の観察方向における手前側から奥側に向けて、基板３０→透明電極→第１被覆層６０→第１粒子分散層１０Ａ→第２被覆層２０→第２粒子分散層７０→第３被覆層８０、という順序で積層される。このような光変調素子の製造プロセスにおいては、第１の表示層の粒子分散液および被覆層塗布液、並びに第２の表示層の粒子分散液および被覆層塗布液を同時（すなわち４層同時）に塗布してもよいし、１層ずつ順番に塗布してもよい。あるいは、複数色の表示を行う場合に、図１の光変調素子１００を複数積層してもよい。これにより多色表示が可能になる。
【００７３】
（５）変形例５
変形例４の第１粒子分散層１０Ａおよび第２粒子分散層７０は、コレステリック液晶により発色するため、その発色の視野角依存性が高く、利用者の観察の角度が正面から大きくなるとその発色が短波長側（青・緑）へ変わる、いわゆるブルーシフトと呼ばれる現象を生じさせる場合がある。ブルーシフトが生じると、画像の色味が変化するので所望する表示が行えないことがある。
そこで、第２被覆層２０の観察方向奥側に積層されている第２粒子分散層７０が反射する光の波長よりも短波長側の光を吸収する物質を、第２被覆層２０に含ませてもよい。例えば、上述の通り、第２粒子分散層７０に含まれる粒子７２が黄色の光を選択反射するコレステリック液晶を含むのであれば、ブルーシフトにより、観察の角度が正面から大きくなるにつれて第２粒子分散層７０から、黄色の光よりも短波長側へ偏移した青や緑の光が反射される場合がある。このとき、第２被覆層２０に青や緑の光を吸収する材料が含有されていれば、第２被覆層２０が、これらの偏移した光を吸収するので、色味の変化した画像が利用者に観察され難くなる。
【００７４】
（６）変形例６
変形例４のような第１の表示層および第２の表示層を有する構成において、第１の表示層の第１粒子分散層１０Ａに分散された粒子１２は、右旋光性または左旋光性のいずれか一方を有する液晶分子を含み、第２の表示層の第２粒子分散層７０に分散された粒子７２は、第１粒子分散層１０Ａに分散された粒子１２に含まれる液晶分子とは逆方向の旋光性を有する液晶分子を含むように構成されていてもよい。例えば、第１粒子分散層１０Ａに右旋光の緑反射コレステリック液晶が封入された粒子１２を分散させ、第２粒子分散層７０に左旋光の緑反射コレステリック液晶が封入された粒子７２を分散させてもよい。これにより各粒子分散層に分散させる粒子１２および粒子７２に、これらの旋光性の異なる液晶分子を含ませない場合に比べて、反射強度が向上する。
【符号の説明】
【００７５】
１…積層体、２…積層体、１０…粒子分散層、１０Ａ…第１粒子分散層、１１…分散材、１２…粒子、１２ａ…被観察面、２０…第２被覆層、２１…第１被覆材、２２…第２被覆材、３０…基板、４０…遮光層、５０…接着層、６０…第１被覆層、７０…第２粒子分散層、８０…第３被覆層、１００…光変調素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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