(57)【要約】【課題】斜め投映光の反射率が高く、かつ高透過率の投映像表示用部材および投映システムを提供する。【解決手段】第１の基材、第２の基材及び光学部材を備え、第１の基材もしくは第２の基材のいずれかの表面に少なくとも１つの光学部材が配置され、光学部材は、複数のコレステリック液晶ドットを有し、コレステリック液晶ドットはコレステリック構造を有する液晶材料からなり、コレステリック構造はドットの基板に対して垂直な方向の走査型電子顕微鏡の断面画像において明部と暗部との縞模様を与え、ドットがドットの端部から中心に向かってドットの最大高さまで連続的に高さが増加する部位を含み、断面画像のこの部位において、基板と反対側のドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線とドットの表面を表す線とのなす角度が７０度〜９０度の範囲であり、ドットの反射中心波長が、それぞれ４００〜１０００ｎｍのいずれかである投映像表示用部材とする。【選択図】図５
2016194327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基材、第２の基材、および光学部材を備え、
前記第１の基材もしくは前記第２の基材のいずれかの表面に少なくとも１つの前記光学部材が配置された投映像表示用部材であって、
前記光学部材が、複数のコレステリック液晶ドットを有し、
該コレステリック液晶ドットが、コレステリック構造を有する液晶材料からなり、該コレステリック構造が、前記コレステリック液晶ドットの前記基板に対して垂直な方向の走査型電子顕微鏡の断面画像において明部と暗部との縞模様を与え、
前記コレステリック液晶ドットが、該コレステリック液晶ドットの端部から中心に向かって該コレステリック液晶ドットの最大高さまで連続的に高さが増加する部位を含み、
前記断面画像の前記部位において、前記基板と反対側の前記コレステリック液晶ドットの表面から１本目の前記暗部がなす線の法線と前記コレステリック液晶ドットの表面を表す線とのなす角度が７０度〜９０度の範囲であり、
前記コレステリック液晶ドットの反射中心波長が、それぞれ４００〜１０００ｎｍのいずれかである投映像表示用部材。
【請求項２】
前記投映像表示用部材がウインドシールドガラスであり、
前記第１の基材および前記第２の基材の間に前記光学部材が配置され、前記第１の基材および前記第２の基材のいずれもがガラスであり、かつ、前記光学部材が、前記コレステリック液晶ドットを基板上に設けられてなり、前記基板が樹脂膜である請求項１記載の投映像表示用部材。
【請求項３】
ヘッドアップディスプレイのコンバイナとして使用される請求項１または２記載の投映像表示用部材。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項記載の投映像表示用部材を含む投映システムであって、前記コレステリック液晶ドットを投映光の入射側に配置した投映システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投映像表示用部材および投映像表示用部材を利用した投映システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
投映像表示システムにおいてはプロジェクターにより投映される映像が投映像表示用部材に表示される。例えば、投映システムの１つであるヘッドアップディスプレイシステムにおいては、投映される映像と前方の風景とを同時に表示させることができるコンバイナの機能を有する投映像表示用部材が用いられる。ウインドシールドガラスをこのような投映像表示用部材として使用しているヘッドアップディスプレイシステムでは、投映光をガラスそのものの表面もしくは裏面で反射させる、または透過率の高いハーフミラー等を配置して反射することにより投映像を表示させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５０１３１３４号明細書
【特許文献２】特許第４１２９２７５号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】H.Okumura et.al、「Wide field of view Optical Combiner for Augmented Head-up Displays」、International Display Workshops、2014、FMC4-1、p.389-392
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのように表示された投映光は主に正反射により視認されるため、投映像の視認可能な視野角範囲は非常に狭い。【０００６】
例えば特許文献１には、合わせガラスであるウインドシールドガラスの中間膜の断面をくさび状にして、外側のガラス板と内側のガラス板からの反射像を一致させる方法が提案されているが、角度が非常に小さいため、視野角の範囲拡大には寄与しない。【０００７】
一方、特許文献２に記載の透過型スクリーン部材を使用すれば、視野角範囲拡大に寄与することが予想されるが、粒子散乱によるヘイズのため、前方の風景がぼやけてしまう。【０００８】
非特許文献１ではフレネルレンズ形状上に屈折率マッチングのための樹脂層を配置することで、表面凹凸による散乱を低減し高透過率化をしているが、視野角の範囲拡大への寄与は少ない。【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、投映像視認性の広視野角化、かつ、透過率が高いヘッドアップディスプレイシステム等の提供を可能とする投映像表示用部材であって、斜め方向における投映光の反射率が高く、かつ透過率が高い投映像表示用部材を提供することを目的とする。本発明はまた、高反射率および高透過率で鮮明な画像の表示が可能な投映システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明の投映像表示用部材は、第１の基材、第２の基材、および光学部材を備え、第１の基材もしくは第２の基材のいずれかの表面に少なくとも１つの光学部材が配置された投映像表示用部材であって、光学部材が、基板上に設けられた複数のコレステリック液晶ドットを有し、
コレステリック液晶ドットが、コレステリック構造を有する液晶材料からなり、コレステリック構造は、コレステリック液晶ドットの基板に対して垂直な方向の走査型電子顕微鏡の断面画像において明部と暗部との縞模様を与え、
コレステリック液晶ドットが、コレステリック液晶ドットの端部から中心に向かってコレステリック液晶ドットの最大高さまで連続的に高さが増加する部位を含み、
断面画像のこの部位において、基板と反対側のコレステリック液晶ドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線とコレステリック液晶ドットの表面を表す線とのなす角度が、７０度〜９０度の範囲であり、
コレステリック液晶ドットの反射中心波長が、それぞれ４００〜１０００ｎｍのいずれかである。【００１１】
なお、「反射中心波長」とは、コレステリック液晶の反射率スペクトルにおいて、反射率が最も低い波長帯域の中心の波長を意味する。
また、光学部材は、第１の基材および第２の基材のいずれかの表面に、直接接して配置されてもよく、他の層を介して配置されてもよい。【００１２】
一般に、コレステリック液晶相は、螺旋ピッチの１／２周期で現れる濃淡像が走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の断面画像（以下、断面ＳＥＭ画像と記載する場合がある。）において視認される。「明部と暗部との縞模様」とは、「コレステリック液晶の断面ＳＥＭ画像における、液晶分子のねじれに起因するコレステリック液晶層の濃淡」を意味する。本明細書において、相対的に、色が淡い部分を「明部」とし、濃い部分を「暗部」とする。【００１３】
また、「ドットの端部」とは、ドットが下地面と接する領域における端部を意味する。【００１４】
「暗部がなす線」とは、断面ＳＥＭ画像において、暗部の表面を表す線上の任意の点における接線を意味する。
また、「なす角度」とは、暗部がなす線の法線とコレステリック液晶ドット表面を表す線とのなす角度であって９０度以下の角度を示す。ここで、「ドット表面を表す線」とは、断面ＳＥＭ画像において、法線とドット表面を表す線が交わる点における接線を意味する。詳細は後述する。【００１５】
また、本発明の投映像表示用部材は、ウインドシールドガラスであることが好ましく、その場合、第１の基材および第２の基材の間に光学部材が配置され、第１の基材および第２の基材のいずれもがガラスであり、かつ、光学部材が、コレステリック液晶ドットを基板上に設けられてなり、基板は樹脂膜であることが好ましい。【００１６】
また、本発明の投映像表示用部材は、ヘッドアップディスプレイのコンバイナとして使用されることが好ましい。【００１７】
本発明の投映システムは、本発明の投映像表示用部材を含む投映システムであって、コレステリック液晶ドットを投映光の入射側に配置したものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の投映像表示用部材は、第１の基材、第２の基材、および光学部材を備え、第１の基材もしくは第２の基材のいずれかの表面に少なくとも１つの光学部材が配置された投映像表示用部材であって、光学部材は、複数のコレステリック液晶ドットを有し、コレステリック液晶ドットが、コレステリック構造を有する液晶材料からなり、コレステリック構造が、コレステリック液晶ドットの基板に対して垂直な方向の走査型電子顕微鏡の断面画像において明部と暗部との縞模様を与え、コレステリック液晶ドットが、コレステリック液晶ドットの端部から中心に向かってコレステリック液晶ドットの最大高さまで連続的に高さが増加する部位を含み、断面画像のこの部位において、基板と反対側のコレステリック液晶ドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線とコレステリック液晶ドットの表面を表す線とのなす角度が、７０度〜９０度の範囲であり、コレステリック液晶ドットの反射中心波長が、それぞれ４００〜１０００ｎｍのいずれかである。かかる構成を有することにより、投映像表示用部材に入射する投映光の反射率が高く、かつ高透過率の投映像表示用部材および投映システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の光学部材の一実施態様を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の光学部材の他の実施態様を示す概略断面図である。
【図３】図３は、本発明の光学部材の他の実施態様を示す概略断面図である。
【図４】図４は、コレステリック液晶ドットの基板に垂直な方向の走査型電子顕微鏡（SEM）の断面写真である。
【図５】図５は、コレステリック液晶ドットの基板に垂直な方向の断面模式図である。
【図６】図６は、光学素子の概略上面図である。
【図７】図７は、光学素子におけるコレステリック液晶ドットの他の配置例を示す概略上面図である。
【図８】図８は、本発明の投映システムの実施態様を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
まず、本発明の投映像表示用部材について説明する。
＜＜投映像表示用部材＞＞
本発明の投映像表示用部材は、第１の基材、第２の基材、および光学部材を備え、第１の基材もしくは第２の基材のいずれかの表面に少なくとも１つの光学部材が配置された投映像表示用部材であって、光学部材は、複数のコレステリック液晶ドットを有し、コレステリック液晶ドットが、コレステリック構造を有する液晶材料からなり、コレステリック構造が、コレステリック液晶ドットの基板に対して垂直な方向の走査型電子顕微鏡の断面画像において明部と暗部との縞模様を与え、コレステリック液晶ドットが、コレステリック液晶ドットの端部から中心に向かってコレステリック液晶ドットの最大高さまで連続的に高さが増加する部位を含み、断面画像のこの部位において、基板と反対側のコレステリック液晶ドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線とコレステリック液晶ドットの表面を表す線とのなす角度が、７０度〜９０度の範囲であり、コレステリック液晶ドットの反射中心波長が、それぞれ４００〜１０００ｎｍのいずれかである。
【００２１】
本明細書において、投映像表示用部材とは、反射光で投映像を表示することができるものを意味し、プロジェクター等から投映された投映像を視認可能に表示することができるものであればよい。その例としては、投映スクリーン、投映像表示用ハーフミラーなどが挙げられる。投映像表示用ハーフミラーの例としては、ヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ、同コンバイナ機能を有する部位を含むウインドシールドガラスなどが挙げられる。
【００２２】
本発明の投映像表示用部材はコレステリック液晶ドットを含む。投映像表示用部材は、コレステリック液晶ドットの他に後述の反射防止層、配向層、支持体、接着層、他の基材などの層を含んでいてもよい。
【００２３】
投映像表示用部材は薄膜のフィルム状、シート状、または板状などであればよい。投映像表示用部材は、曲面を有していない平面状であってもよいが、曲面を有していてもよく、全体として凹型または凸型の形状を有し、投映像を拡大または縮小して表示するものであってもよい。また、他の部材と接着することなどにより組み合わされて、上記の形状となるものであってもよく、組み合わされる前は、薄膜のフィルムとしてロール状等になっていてもよい。
【００２４】
投映像表示用部材は、表示面と反対の面側にある情報または風景の観察を可能とするために、可視光透過性を有することが好ましい。投映像表示用部材は、可視光の波長域の４０％以上、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上の光透過率を有していればよい。
【００２５】
また、投映像表示用部材のヘイズは１５％以下が好ましく、１０％以下がより好ましく、７％以下がさらに好ましい。
【００２６】
可視光領域以外の紫外光または赤外光に対する投映像表示用部材の光学特性は、特に限定されず、透過しても反射しても吸収していてもよい。投映像表示用部材の劣化防止のため、遮熱、または観察者の目の保護などの目的のため、紫外光反射層または赤外光反射層を有していることも好ましい。
【００２７】
本明細書において、「ヘイズ」はＪＩＳ  Ｋ  ７１３６で定義される値を用いており、例えば、日本電色工業株式会社製のヘイズメーターＮＤＨ−２０００を用いて測定される。
また「透過率」は、上記ヘイズメーターや、分光光度計ＵＶ３１５０（島津製作所製）で測定できる。
【００２８】
＜基材＞
本発明の投映像表示用部材は、第１の基材および第２の基材を備える。第１の基材および第２の基材は、投映像表示用部材の投映光を入射する側と、入射側とは反対側の面に配置される。第１の基材と第２の基材の間に光学部材が配置される。
【００２９】
第１の基材および第２の基材は、ガラス、プラスチックなどからなるものが好ましい。
【００３０】
本発明の投映像表示用部材を、ヘッドアップディスプレイのコンバイナとして用いる場合には、第１の基材および第２の基材は、ガラスやアクリルからなるものが好ましい。
【００３１】
＜光学部材＞
次に、本発明の投映像表示用部材における光学部材について説明する。
本発明の投映像表示用部材における光学部材は、複数のコレステリック液晶ドット（以下、ドットとも言う）を有する。例えば、複数のドットが基板上に設けられたものが挙げられる。
【００３２】
本発明にかかる光学部材の一実施形態について図１を参照して説明する。図１は、光学部材の一実施形態の概略断面図である。図２は、光学部材の別の実施形態の概略断面図であり、図３はさらに別の実施形態の概略断面図である。
【００３３】
図１に示すように、本発明にかかる光学部材３は、粘着剤層３５上に、基板３４、下地層３３、下地層３３上に設けられた複数の青色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｂ、およびオーバーコート層３１を備えてなる青色反射部材３６Ｂと、青色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｂに替えて緑色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｇを備える緑色反射部材３６Ｇと、青色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｂに替えて赤色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｒを備える赤色反射部材３６Ｒと、を積層してなる光学部材である。
【００３４】
また、図２に示すように、他の実施形態では、下地層３３上に、複数の、青色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｂ、緑色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｇおよび赤色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｒを設けてもよい。
【００３５】
またさらに別の実施形態では、図３に示すように、下地層３３上に複数の青色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｂを設けた後、コレステリック液晶ドット３２Ｂを設けた領域と同じ領域に、緑色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｇおよび赤色反射のコレステリック液晶ドット３２Ｒを順次設けてもよい。
【００３６】
以下、光学部材の構成要素について説明する。
（基板）
光学部材に用いられる基板は、表面にドットを形成するための平面基材として機能する。
【００３７】
基板は、ドットが光を反射する波長において、光の反射率が低いことが好ましく、ドットが光を反射する波長において光を反射する材料を含んでいないことが好ましい。
【００３８】
また、基板は可視光領域において、透明であることが好ましい。また、基板は、着色していてもよいが、着色していないか、着色が少ないことが好ましい。さらに基板は屈折率が１．２〜２．０程度であることが好ましく、１．４〜１．８程度であることがより好ましい。いずれも、例えば、光学部材が透過型ディスプレイの視認側で用いられる用途の光学部材などにおいて、ディスプレイに表示される画像の視認性を低下させないようにするためである。
【００３９】
基板の厚みは用途に応じて選択すればよく、特に限定されないが、５μｍ〜１０００μｍ程度であればよく、好ましくは１０μｍ〜２５０μｍであり、より好ましくは１５μｍ〜１５０μｍである。
【００４０】
基板の例としては、ガラス、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、アクリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリビニルブチラール等が挙げられる。多層である場合の基板の例としては、上記の例示素材を含む単層基板を積層したものなどが挙げられる。
【００４１】
ここで、ドットによる反射で円偏光化した偏光を変化させないことが好ましい場合には、複屈折性の少ないガラス、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、アクリルなどの高分子樹脂素材を用いることができる。高分子樹脂素材の具体例としては、アクリル樹脂（ポリメチル（メタ）アクリレートなどのアクリル酸エステル類など）、ポリカーボネート、シクロペンタジエン系ポリオレフィンやノルボルネン系ポリオレフィンなどの環状ポリオレフィン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリスチレンなどの芳香族ビニルポリマー類、ポリアリレート、セルロースアシレートを挙げることができる。
【００４２】
基板の複屈折性について説明する。基板の複屈折率は、Ｒｅ（λ）／Ｒｔｈ（λ）で表わすことができる。
【００４３】
本明細書において、Ｒｅ（λ）、Ｒｔｈ（λ）は、各々、波長λにおける面内のレターデーション、及び厚さ方向のレターデーションを表す。単位はいずれもｎｍである。Ｒｅ（λ）は「ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ」または「ＷＲ」（いずれも王子計測機器（株）製）において、波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。測定波長λｎｍの選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。測定されるフィルムが、１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈ（λ）が算出される。
【００４４】
Ｒｔｈ（λ）は、Ｒｅ（λ）を、面内の遅相軸（「ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ」または「ＷＲ」により判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、フィルム法線方向に対して法線方向から片側５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値をもとに「ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ」または「ＷＲ」が算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、「ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ」または「ＷＲ」が算出する。
【００４５】
なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値をもとに、以下の式（Ａ）、及び式（Ｂ）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００４６】
【数１】
2016194327.tif 000003
【００４７】
なお、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また、式（Ａ）におけるｎｘは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは、面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚは、ｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表す。ｄは膜厚である。
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ・・・・・・・・・式（Ｂ）
【００４８】
測定されるフィルムが、１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ  ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法により、Ｒｔｈ（λ）は算出される。Ｒｔｈ（λ）は、前述のＲｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として、フィルム法線方向に対して−５０度から＋５０度まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基に「ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ」または「ＷＲ」が算出する。また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。
【００４９】
主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、「ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ」または「ＷＲ」は、ｎｘ、ｎｙ、およびｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、およびｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）がさらに算出される。
【００５０】
（コレステリック液晶ドット）
本発明において、コレステリック液晶ドットは、基板上に直接あるいは下地層等の他の層を挟んでコレステリック構造を発現する液晶組成物を、たとえばインクジェット方式などによって打滴し、その後乾燥、配向処理、紫外線硬化させたものである。このドットは、ドットと空気の界面に沿ってグランジャン配向していることが好ましい。ドットを形成する液晶化合物のコレステリック構造における螺旋ピッチを調整することにより行うことができる。ドットの反射中心波長は、４００〜１０００ｎｍのいずれかである。
【００５１】
また上記ドットにオーバーコート層を付与することが好ましい。ドットの形状に起因する表面凹凸によるヘイズが低減できる。これにより低ヘイズのまま、コレステリックに起因する上記特性を維持できるため、高透明性でありながら、散乱性を有する光学部材を作製することができる。
【００５２】
つまり、ドットの接線を反射面として、投映光の入射角と反射光の反射角は等しくなる。ドットの接線の傾きはドット形状に従って変化するため、投映光が平行光に略等しい角度だけで入射したとしても、反射光は様々な方向に反射するため、広視野に反射する特性をもつ。
【００５３】
一方、コレステリック液晶の特徴より、ドット形状を有していても透過する光は入射光と略平行、つまり、光はほとんど屈折しないため低ヘイズであり、風景をぼかすこともなく、非常に鮮明に見ることができる。
【００５４】
この点が、ガラスやハーフミラー使用の場合、もしくは、散乱型の透明スクリーンを使用した場合と異なる点である。つまり、前者は低ヘイズだが正反射のみのため反射領域は狭い。後者は、反射領域は広いものの、高ヘイズとなる。
【００５５】
また、選択反射を示す反射波長帯（円偏光反射帯）の半値幅Δλ（ｎｍ）は、液晶化合物の複屈折Δｎと上記ピッチＰに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、選択反射帯の幅の制御は、Δｎを調整して行うことができる。Δｎの調整は重合性液晶化合物の種類やその混合比率を調整したり、配向固定時の温度を制御したりすることで行うことができる。反射波長帯域の半値幅は、本発明の光学部材の用途に応じて調整される。例えば、透明性を上げるためには、反射波長帯域が狭い方が好ましい。可視光全体にわたって散乱させたい場合は、反射波長帯域が広い方が好ましい。制限は無いが、反射波長帯の半値幅Δλ（ｎｍ）２５〜２００ｎｍであればよく、好ましくは５０〜１００ｎｍである。
【００５６】
−ドットの形状−
次に、ドットの形状について、図４〜図７を参照しながら説明する。図４は、コレステリック液晶ドットの基板に垂直な方向の走査型電子顕微鏡の断面写真である。図５は、コレステリック液晶ドットの基板に垂直な方向の断面模式図である。図６は、光学素子の一例を示す概略上面図である。図７は、光学素子におけるコレステリック液晶ドットの他の配置例を示す概略上面図である。
【００５７】
本発明の光学部材のコレステリック液晶ドットは、図４に示すように、コレステリック液晶ドットの基板に対して垂直な方向の断面ＳＥＭ画像において縞模様を与える。「明部と暗部との縞模様」とは、「コレステリック液晶の断面ＳＥＭ画像における、液晶分子のねじれに起因するコレステリック液晶層の濃淡」を意味する。一般に、コレステリック液晶相は、螺旋ピッチの１／２周期で現れる濃淡像が断面ＳＥＭ画像において視認することができる。相対的に、色が淡い部分を「明部」とし、濃い部分を「暗部」とする。
【００５８】
ドットの形状は、基板側を平面とした半球もしくは半楕円球形状、または、基板側を底面とした円錐形状もしくは楕円錐形状が挙げられる。また、これらの上部を基板と略平行に切断し平坦化した形状も挙げられる。
【００５９】
ドットの形状が円錐形状の場合、基板に対して垂直な断面は、概ね三角形状である。この三角形状は対称であっても非対称であってもよい。入射光の指向性を大きく変えるときは、非対称である方が好ましい。
【００６０】
コレステリック液晶ドット３２の詳細について図５の断面模式図を参照して説明する。なお、複数の明部と暗部の繰り返し構造の一部を省略している。図５では、コレステリック液晶ドット３２は基板３４上に直接設けられているが、他の層を挟んで間接的に設けられていてもよい。
図５に示すように、本発明におけるコレステリック液晶ドット３２は、基板３４上に、例えば半楕円球形状に設けられている。コレステリック液晶ドット３２はコレステリック構造を有する液晶材料からなり、断面ＳＥＭ画像において明部３０２と暗部３０３との縞模様を与える。
また、コレステリック液晶ドット３２は、ドットの端部Ｐから中心Ｏに向かってドットの最大高さｈｍａｘまで連続的に高さが増加する部位を含む。すなわち、ドット３２は、ドット３２の端部Ｐから中心Ｏに向かって高さが増加する傾斜部または曲面部等を含む。本明細書において、上記部位を傾斜部または曲面部ということがある。
この部位において、基板３４と反対側のコレステリック液晶ドット３２の表面３０１から１本目の暗部３０３がなす線Ｌ１の法線Ｌ２とコレステリック液晶ドット３２の表面を表す線Ｌ３とのなす角度θが７０度〜９０度の範囲である。
【００６１】
また、コレステリック液晶ドット３２は、これらドットを複数積層させてできる形状でもよい（図３参照）。例えば、同じ位置に反射帯域の異なるコレステリック層を積層させることで、高密度でかつ青光／緑光／赤光を反射させることができるドットを形成できる。
【００６２】
他にも、ドットを積層させる場合、高さの異なるドットを、下層のドット中心とずらして積層させることで、断面方向からみるとその包絡線が非対称な三角形状になり、前述のように指向性を大きくかえることができるドットを形成できる。
【００６３】
−ドットの大きさ−
ドットの直径ｄは、図５に示すように、ドットが基板に接している部分の長さを示し、１０〜３００μｍであることが好ましく、２０〜２００μｍであることがより好ましい。ここで、直径ｄとは、走査型電子顕微鏡で、ドットの方面を観測し、一方の端部から他方の端部までの距離とする。また、楕円の場合は、長軸と短軸となる各方面より観測したときの端部間の距離の平均とする。
【００６４】
上記傾斜部または曲面部は、ドットの中心からみて一部の方向の端部にあってもよく、全部にあってもよい。例えばドットが円形であるとき、端部は円周に対応するが、円周の一部（例えば円周の３０％以上、５０％以上、７０％以上であって、９０％以下の長さに対応する部分）の方向の端部にあってもよく、円周の全部（円周の９０％以上、９５％以上または、９９％以上）の方向の端部にあってもよい。ドットの端部は、全部であることが好ましい。すなわち、ドットの中心から円周に向かう方向の高さの変化はいずれの方向でも同一であることが好ましい。また後述の再帰反射性などの光学的性質、断面図で説明される性質も中心から円周に向かういずれの方向においても同一であることが好ましい。
【００６５】
傾斜部または曲面部は、ドット３２の端部Ｐ（円周のヘリまたは境界部）から始まって中心Ｏまでは到達しない一定距離にあってもよく、ドット３２の端部Ｐから始まって中心Ｏまでにあってもよく、ドット３２の端部Ｐから一定距離の部位から始まって中心Ｏまでは到達しない一定距離にあってもよく、ドット３２の端部Ｐから一定距離の部位から始まって中心Ｏまでにあってもよい。
【００６６】
−ドットの高さ−
ドットの高さは、１０〜１５０μｍであることが好ましく、２０〜１００μｍであることがより好ましい。
【００６７】
なお、本明細書において、ドットについて、「高さ」というときは、「基板と反対側のドットの表面の点から基板のドット形成側表面までの最短距離」を意味する。このとき、ドットの表面は他の層との界面であってもよい。また、基板に凹凸がある場合は、ドットの端部における基板面の延長を上記ドット形成側表面とする。最大高さは、上記高さの最大値であり、例えば、ドットの頂点から基板のドット形成側表面までの最短距離である。
【００６８】
ドットの最大高さｈｍａｘを与えるドット表面の点Ｑは、半球形状または円錐形状の頂点にあるか、上記のように基板３４と略平行に切断し平坦化した面にあればよい。平坦化した面状の点全部がドットの最大高さを与えていることも好ましい。ドットの中心Ｏが最大高さを与えていることも好ましい。
【００６９】
また、基板３４と反対側のドットの表面３０１と上記基板３４（基板のドット形成側表面）とのなす角度、いわゆる接触角に特に制限はないが、１０度〜７０度であることが好ましく、２０度〜６０度であることがより好ましい。接触角は、自動接触角計「ＣＡ−Ｖシリーズ」（協和界面科学株式会社製）で測定することができる。例えば、３水準測定し、その平均値を算出することによって得られた値とすることができる。
【００７０】
−ドットの密度−
図６に、光学素子の一部の上面図を示す。なお、図６では、コレステリック液晶ドット３２は基板３４上に直接設けられているが、他の層を挟んで間接的に設けられていてもよい。図６に示すように、ドット３２は基板３４上に複数設けられる。複数のドット３２は表面で互いに近接して形成されて、ドット３２の占有率が、基板３４のドット形成側表面の面積の５０％以上、６０％以上、または７０％以上を占めていてもよい。この占有率は高いほど輝度が高くなるため好ましいが、近接してドット３２を形成する観点から、９８％以下が好ましい。この場合、ドット３２の選択反射性などの光学特性は、実質的に光学部材全体、特にドット形成表面全面の光学特性となっていてもよい。
ここで、占有率とは、ドット形成側表面を、光学顕微鏡で複数のドット３２が観測される倍率で観測したとき、その観測される全範囲の面積をＳ、ドット１つの面積をＡ、ドットの個数をＮとしたとき、占有率＝(Ａ×Ｎ)／Ｓで算出される値である。
【００７１】
一方、複数のドット３２は基板３４表面で互いに離れて形成されて、ドット３２の占有率が、基板３４のドット形成側表面の面積の５０％未満、３０％以下、または１０％以下を占めていてもよい。この場合、光学部材のドット形成表面側の光学特性は、基板３４の光学特性とドット３２の光学特性とのコントラストとして確認できるものであってもよい。
【００７２】
複数のドットは、規則的に形成されてもよく、ランダムに形成されてもよい。
【００７３】
例えば、直径が２０〜２００μｍのドットが複数形成される場合、基板表面のいずれかの２ｍｍ四方の正方形内に、平均１０個〜１０００個、好ましくは１５〜８００個、さらに好ましくは２０〜６００個のドットが含まれていればよい。このとき、異なる反射帯域を持つドットを近接して配置することも好ましい。異なる反射帯域を各々１つずつ含む１組のドットをドット群という。ドット群は、各ドットを包含する円で表すことができ、この直径は上記ドットが１つずつ含まれていればよい。ドット群の直径は好ましくは４０μｍ〜１００μｍである。
【００７４】
また、ドット３２は、図７に示すように、基板３４表面内で密度分布を有してもよい。例えば、基板３４上の一方の端部付近であるＡ領域のドット密度は、他方の端部付近であるＢ領域のドット密度より大きく、Ａ領域とＢ領域との間の領域Ｃのドット密度は、連続的に変化しても、段階的に変化してもよい。具体的には、基板（１００ｍｍ×１００ｍｍ）表面の一方の端部付近（例えば１ｍｍ×１ｍｍ）におけるドットの個数は平均２０〜１００個であり、他方の端部付近（例えば１ｍｍ×１ｍｍ）におけるドットの個数は平均５０〜５００個であってもよい。
【００７５】
基板表面にドットが複数ある場合、ドットの直径、形状はすべて同一であってもよく、互いに異なるものが含まれていてもよい。
【００７６】
ドットの形状、直径、長さ、上記角度、ドット数、ドット間距離などは、レーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、光学顕微鏡などで得られる画像で確認できる。
【００７７】
−コレステリック構造−
コレステリック構造は特定の波長において、選択反射性を示すことが知られている。選択反射の中心波長（反射中心波長）λは、コレステリック構造における螺旋構造のピッチＰ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック液晶の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。そのため、この螺旋構造のピッチを調節することによって、反射中心波長を調節することができる。コレステリック構造のピッチは、ドットの形成の際、重合性液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、またはその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチを得ることができる。なお、ピッチの調製については富士フイルム研究報告Ｎｏ．５０（２００５年）ｐ．６０−６３に詳細な記載がある。螺旋のセンスやピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編  シグマ出版２００７年出版、４６頁、および「液晶便覧」液晶便覧編集委員会  丸善  １９６頁に記載の方法を用いることができる。
【００７８】
コレステリック構造は走査型電子顕微鏡にて観測される上記ドットの基板に対して垂直な断面画像において明部と暗部との縞模様を与える。この明部と暗部の繰り返し２回分（明部２つおよび暗部２つ）が螺旋１ピッチ分に相当する。このことからピッチは、ＳＥＭ断面図から測定することができる。上記縞模様の各線の法線が螺旋軸方向となる。
【００７９】
−ドット中のコレステリック構造−
ドットは上記の傾斜部または曲面部を走査型電子顕微鏡にて観測される断面画像で確認した際、基板と反対側のドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線と上記表面とのなす角度に制限はないが、投映像表示用部材の用途によって異なる。角度が小さい場合散乱性が高くなり、角度が大きい場合、正反射成分や再帰反射成分が多くなる。
【００８０】
なお、断面図において表面が曲線であるときは、コレステリック液晶ドットの表面から１本目の暗部がなす線の法線とドット表面を表す線とのなす角度は、表面の接線からの角度を意味する。断面図においては、基板と反対側のドットの表面から２本目までの暗部がなす線がいずれもその法線と上記表面を表す線とのなす角度が同じであることが好ましく、基板と反対側のドットの表面から３〜４本目までの暗部がなす線がいずれもその法線と上記表面を表す線とのなす角度が同じであることがより好ましく、基板と反対側のドットの表面から５〜１２本目以上の暗部がなす線がいずれもその法線と上記表面を表す線とのなす角度が同じであることがさらに好ましい。
【００８１】
−コレステリック構造の作製方法−
コレステリック構造は、コレステリック液晶相を固定して得ることができる。コレステリック液晶相を固定した構造は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている構造であればよく、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した構造であればよい。なお、コレステリック液晶相を固定した構造においては、コレステリック液晶相の光学的性質が保持されていれば十分であり、液晶化合物はもはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
【００８２】
コレステリック構造の形成に用いる材料としては、液晶化合物を含む液晶組成物などが挙げられる。液晶化合物は重合性液晶化合物であることが好ましい。
【００８３】
重合性液晶化合物を含む液晶組成物はさらに界面活性剤を含む。液晶組成物は、さらにキラル剤、重合開始剤を含んでいてもよい。
【００８４】
−−重合性液晶化合物−−
重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよいが、棒状液晶化合物であることが好ましい。
【００８５】
コレステリック液晶層を形成する棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
【００８６】
重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１〜６個、より好ましくは１〜３個である。重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１−２７２５５１号公報、同６−１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−８００８１号公報、および特開２００１−３２８９７３号公報などに記載の化合物が含まれる。２種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。２種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
【００８７】
重合性液晶化合物の具体例としては、下記式（１）〜（１１）に示す化合物が挙げられる。
【００８８】
【化１】
2016194327.tif 000004
【００８９】
【化２】
2016194327.tif 000005
［化合物（１１）において、Ｘ1は２〜５(整数）である。］
【００９０】
また、上記以外の重合性液晶化合物としては、特開昭５７−１６５４８０号公報に開示されているようなコレステリック相を有する環式オルガノポリシロキサン化合物等を用いることができる。さらに、前述の高分子液晶化合物としては、液晶を呈するメソゲン基を主鎖、側鎖、あるいは主鎖及び側鎖の両方の位置に導入した高分子、コレステリル基を側鎖に導入した高分子コレステリック液晶、特開平９−１３３８１０号公報に開示されているような液晶性高分子、特開平１１−２９３２５２号公報に開示されているような液晶性高分子等を用いることができる。
【００９１】
また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量（溶媒を除いた質量）に対して、７５〜９９．９質量％であることが好ましく、８０〜９９質量％であることがより好ましく、８５〜９０質量％であることが特に好ましい。
【００９２】
−−界面活性剤−−
本発明者らは、ドットを形成する際に用いる液晶組成物に界面活性剤を加えることにより、ドット形成時に重合性液晶化合物が空気界面側で水平に配向し、螺旋軸方向を上述のように制御することが好ましい。界面活性剤は、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック構造とするために寄与する配向制御剤として機能できる化合物が好ましい。界面活性剤としては、例えば、シリコ−ン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が挙げられ、フッ素系界面活性剤が好ましい。
【００９３】
界面活性剤の具体例としては、特開２０１４−１１９６０５号公報の［００８２］〜［００９０］に記載の化合物、特開２０１２−２０３２３７号公報の段落〔００３１〕〜〔００３４〕に記載の化合物、特開２００５−９９２４８号公報の［００９２］及び［００９３］中に例示されている化合物、特開２００２−１２９１６２号公報の［００７６］〜［００７８］及び［００８２］〜［００８５］中に例示されている化合物、特開２００７−２７２１８５号公報の段落［００１８］〜［００４３］等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、などが挙げられる。
【００９４】
なお、水平配向剤としては１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００９５】
フッ素系界面活性剤として、特開２０１４−１１９６０５号公報の［００８２］〜［００９０］に記載の下記一般式（Ｉ）で表される化合物が特に好ましい。
【００９６】
【化３】
2016194327.tif 000006
【００９７】
一般式（Ｉ）において、Ｌ11、Ｌ12、Ｌ13、Ｌ14、Ｌ15、およびＬ16はそれぞれ独立して単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＳ−、−ＳＣＯ−、−ＮＲＣＯ−、−ＣＯＮＲ−（一般式（Ｉ）中におけるＲは水素原子または炭素数が１〜６のアルキル基を表す）を表す。−ＮＲＣＯ−、−ＣＯＮＲ−は溶解性を減ずる効果があり、ドット作製時にヘイズが上昇する傾向がある。このため、好ましくは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＯＳ−、および−ＳＣＯ−であり、化合物の安定性の観点からさらに好ましくは−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、および−ＯＣＯ−である。上記のＲがとり得るアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。炭素数は１〜３がより好ましく、メチル基、エチル基、およびｎ−プロピル基を例示することができる。
【００９８】
Ｓｐ11、Ｓｐ12、Ｓｐ13、およびＳｐ14はそれぞれ独立して単結合または炭素数１〜１０のアルキレン基を表し、より好ましくは単結合または炭素数１〜７のアルキレン基であり、さらに好ましくは単結合または炭素数１〜４のアルキレン基である。但し、アルキレン基の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。アルキレン基には、分枝があっても無くてもよいが、好ましいのは分枝がない直鎖のアルキレン基である。合成上の観点からは、Ｓｐ11とＳｐ14が同一であり、かつ、Ｓｐ12とＳｐ13が同一であることが好ましい。
【００９９】
Ａ11、およびＡ12は１〜４価の芳香族炭化水素基である。芳香族炭化水素基の炭素数は６〜２２が好ましく、６〜１４がより好ましく、６〜１０がさらに好ましく、６が特に好ましい。Ａ11、およびＡ12で表される芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。そのような置換基の例として、炭素数１〜８のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基またはエステル基を挙げることができる。これらの基の説明と好ましい範囲については、下記のＴ１１の対応する記載を参照することができる。Ａ11、Ａ12で表される芳香族炭化水素基に対する置換基としては、例えばメチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、臭素原子、塩素原子、シアノ基などを挙げることができる。パーフルオロアルキル部分を分子内に多く有する分子は、少ない添加量で液晶を配向させることができ、ヘイズ低下につながることから、分子内にパーフルオロアルキル基を多く有するようにＡ11、Ａ12は４価であることが好ましい。合成上の観点からは、Ａ11とＡ12は同一であることが好ましい。
【０１００】
Ｔ11は、下記の、二価の基または二価の芳香族複素環基を表す（上記Ｔ11中に含まれるＸは、炭素数１〜８のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基またはエステル基を表し、Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃ、およびＹｄはそれぞれ独立して水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す。）ことが好ましい。
【０１０１】
【化４】
2016194327.tif 000007
【０１０２】
中でも、より好ましい基を以下に示す。
【化５】
2016194327.tif 000008
【０１０３】
さらに好ましくは、以下の基である。
【化６】
2016194327.tif 000009
【０１０４】
最も好ましくは、以下の基である。
【化７】
2016194327.tif 000010
【０１０５】
上記Ｔ11中に含まれるＸがとり得るアルキル基の炭素数は１〜８であり、１〜５が好ましく、１〜３がより好ましい。アルキル基は、直鎖状、分枝状、および環状のいずれであってもよく、直鎖状または分枝状であることが好ましい。好ましいアルキル基として、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基などを例示することができる。中でもメチル基が好ましい。
【０１０６】
上記Ｔ11中に含まれるＸがとり得るアルコキシ基のアルキル部分については、上記Ｔ11中に含まれるＸがとり得るアルキル基の説明と好ましい範囲を参照することができる。上記Ｔ11中に含まれるＸがとり得るハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、およびヨウ素原子を挙げることができ、塩素原子、または臭素原子が好ましい。上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるエステル基としては、ＲａＣＯＯ−で表される基を例示することができる。Ｒａとしては炭素数１〜８のアルキル基を挙げることができる。Ｒａがとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲については、上記Ｔ11中に含まれるＸがとりうるアルキル基の説明と好ましい範囲を参照することができる。エステルの具体例として、ＣＨ3ＣＯＯ−、およびＣ2Ｈ5ＣＯＯ−を挙げることができる。Ｙａ、Ｙｂ、Ｙｃ、およびＹｄがとりうる炭素数１〜４のアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってもよい。例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、およびイソプロピル基などを例示することができる。
【０１０７】
二価の芳香族複素環基は、５員、６員または７員の複素環を有することが好ましい。５員環または６員環がさらに好ましく、６員環が最も好ましい。複素環を構成する複素原子としては、窒素原子、酸素原子または硫黄原子が好ましい。複素環は、芳香族性複素環であることが好ましい。芳香族性複素環は、一般に不飽和複素環である。最多二重結合を有する不飽和複素環がさらに好ましい。複素環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピロリン環、ピロリジン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、イミダゾリジン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、フラザン環、テトラゾール環、ピラン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環が含まれる。二価の複素環基は置換基を有していてもよい。そのような置換基の例の説明と好ましい範囲については、上記のＡ１１とＡ１２の１〜４価の芳香族炭化水素がとり得る置換基に関する説明と記載を参照することができる。
【０１０８】
Ｈｂ11は炭素数２〜３０のパーフルオロアルキル基を表し、より好ましくは炭素数３〜２０のパーフルオロアルキル基であり、さらに好ましくは３〜１０のパーフルオロアルキル基である。パーフルオロアルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよいが、直鎖状または分枝状が好ましく、直鎖状がより好ましい。
【０１０９】
ｍ１１、ｎ１１はそれぞれ独立に０から３であり、かつｍ１１＋ｎ１１≧１である。このとき複数存在する括弧内の構造は互いに同一であっても異なっていてもよいが、互いに同一であることが好ましい。一般式（Ｉ）のｍ１１、およびｎ１１は、Ａ11、およびＡ12の価数によって定まり、好ましい範囲もＡ11、およびＡ12の価数の好ましい範囲によって定まる。
【０１１０】
Ｔ11中に含まれるｏおよびｐは、それぞれ独立に０以上の整数であり、ｏおよびｐが２以上であるとき複数のＸは互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｔ11中に含まれるｏは１または２が好ましい。Ｔ11中に含まれるｐは１〜４のいずれかの整数が好ましく、１または２がより好ましい。
【０１１１】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、分子構造が対称性を有するものであってもよいし、対称性を有しないものであってもよい。なお、ここでいう対称性とは、点対称、線対称、および回転対称のいずれかひとつに少なくとも該当するものを意味し、非対称とは点対称、線対称、および回転対称のいずれにも該当しないものを意味する。
【０１１２】
一般式（Ｉ）で表される化合物は、以上述べたパーフルオロアルキル基（Ｈｂ11）、連結基−（−Ｓｐ11−Ｌ11−Ｓｐ12−Ｌ12）ｍ１１−Ａ11−Ｌ13−および−Ｌ14−Ａ12−（Ｌ15−Ｓｐ13−Ｌ16−Ｓｐ14−）ｎ１１−、ならびに好ましくは排除体積効果を持つ２価の基であるＴ１１を組み合わせた化合物である。分子内に２つ存在するパーフルオロアルキル基（Ｈｂ11）は互いに同一であることが好ましく、分子内に存在する連結基−（−Ｓｐ11−Ｌ11−Ｓｐ12−Ｌ12）ｍ１１−Ａ11−Ｌ13−および−Ｌ14−Ａ12−（Ｌ15−Ｓｐ13−Ｌ16−Ｓｐ14−）ｎ１１−も互いに同一であることが好ましい。末端のＨｂ11−Ｓｐ11−Ｌ11−Ｓｐ12−および−Ｓｐ13−Ｌ16−Ｓｐ14−Ｈｂ11は、以下のいずれかの一般式で表される基が好ましい。
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−Ｏ−（ＣrＨ2r）−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−ＣＯＯ−（ＣrＨ2r）−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−ＯＣＯ−（ＣrＨ2r）−
【０１１３】
上式において、ａは２〜３０が好ましく、３〜２０がより好ましく、３〜１０がさらに好ましい。ｂは０〜２０が好ましく、０〜１０がより好ましく、０〜５がさらに好ましい。ａ＋ｂは３〜３０である。ｒは１〜１０が好ましく、１〜４がより好ましい。
【０１１４】
また、一般式（Ｉ）の末端のＨｂ11−Ｓｐ11−Ｌ11−Ｓｐ12−Ｌ12−および−Ｌ15−Ｓｐ13−Ｌ16−Ｓｐ14−Ｈｂ11は、以下のいずれかの一般式で表される基が好ましい。
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−Ｏ−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−ＣＯＯ−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−Ｏ−（ＣrＨ2r）−Ｏ−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−ＣＯＯ−（ＣrＨ2r）−ＣＯＯ−
（ＣaＦ2a+1）−（ＣbＨ2b）−ＯＣＯ−（ＣrＨ2r）−ＣＯＯ−
上式におけるａ、ｂおよびｒの定義は直上の定義と同じである。
【０１１５】
液晶組成物中における、界面活性剤の添加量は、重合性液晶化合物の全質量に対して０．０１質量％〜１０質量％が好ましく、０．０１質量％〜５質量％がより好ましく、０．０２質量％〜１質量％が特に好ましい。
【０１１６】
−−キラル剤（光学活性化合物）−−
キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル剤は、化合物によって誘起する螺旋の捩れ方向または螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
【０１１７】
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ（Twisted Nematic，ねじれネマティック）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic，超ねじれネマティク）用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、イソマンニド誘導体を用いることができる。
【０１１８】
キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
【０１１９】
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
【０１２０】
キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ、アゾキシ、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２−１７９６６８号公報、特開２００２−１７９６６９号公報、特開２００２−１７９６７０号公報、特開２００２−１７９６８１号公報、特開２００２−１７９６８２号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−３３８６６８号公報、特開２００３−３１３１８９号公報、特開２００３−３１３２９２号公報に記載の化合物を用いることができる。
【０１２１】
キラル剤の具体例としては以下の式（１２）で表される化合物が挙げられる。
【０１２２】
【化８】
2016194327.tif 000011
式中、Ｘは２〜５（整数）である。
【０１２３】
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶性化合物量の０．０１モル％〜２００モル％が好ましく、１モル％〜３０モル％がより好ましい。
【０１２４】
−−重合開始剤−−
液晶組成物に重合性化合物を含む場合は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
【０１２５】
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜１２質量％であることがさらに好ましい。
【０１２６】
−−架橋剤−−
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
【０１２７】
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］、４，４−ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ビニルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【０１２８】
架橋剤の含有量は、液晶組成物１００質量％に対して、３質量％〜２０質量％が好ましく、５質量％〜１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量が、３質量％以上であることにより、架橋密度が良好に向上し、２０質量％以下であることにより、コレステリック液晶層の配向性やカイラル性を安定させることができる。
【０１２９】
−−その他の添加剤−−
ドット形成方法として、後述のインクジェット法を用いる場合には、一般的に求められるインク物性を得るために、単官能重合性モノマーを使用してもよい。単官能重合性モノマーとしては、２−メトキシエチルアクリレート、イソブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソデシルアクリレート、オクチル／デシルアクリレート等が挙げられる。また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、金属酸化物微粒子等を、光学的性能等を低下させない範囲で添加することができる。
【０１３０】
液晶組成物は、ドット形成の際は、液体として用いられることが好ましい。液晶組成物は溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
【０１３１】
有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、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、エーテル類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。上述の単官能重合性モノマーなどの上述の成分が溶媒として機能していてもよい。
【０１３２】
液晶組成物は、基板上に適用されて、その後硬化されドットを形成する。基板上への液晶組成物の適用は、好ましくは打滴により行われる。複数（通常多数）のドットを基板上に適用する際には、液晶組成物をインクとした印刷を行えばよい。印刷法としては特に限定されず、インクジェット法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法などを用いることができるが、インクジェット法が特に好ましい。ドットのパターン形成も、公知の印刷技術を応用して形成することができる。
【０１３３】
基板上に適用後の液晶組成物は必要に応じて乾燥または加熱され、その後硬化される。乾燥または加熱の工程で液晶組成物中の重合性液晶化合物が配向していればよい。加熱を行う場合、加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。
【０１３４】
配向させた液晶化合物は、更に重合させればよい。重合は、熱重合、光照射による光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ2が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ２〜１，５００ｍＪ／ｃｍ２がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は２５０ｎｍ〜４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いことが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。重合反応率は、重合性の官能基の消費割合を、ＩＲ（赤外）吸収スペクトルを用いて決定することができる。
【０１３５】
（オーバーコート層）
光学部材はオーバーコート層を含むことが好ましい。オーバーコート層は基板のドットが形成された面側に設けられていればよく、光学部材の表面を平坦化していることが好ましい。
【０１３６】
オーバーコート層は、屈折率が１．４〜１．８程度の樹脂層であることが好ましい。液晶材料からなるドットの屈折率は１．６程度であり、この値に近い屈折率を有するオーバーコート層を用いることによって、光ドットに実際に入射する光の法線からの角度（極角）を小さくすることができる。例えば、屈折率が１．６のオーバーコート層を用い、極角４５度で光学部材に光を入射させたとき、ドットに実際に入射する極角は２７度程度とすることができる。そのため、オーバーコート層を用いることによって光学部材が再帰反射性を示す光の極角を広げることが可能であり、基板と反対側のドットの表面と基板とのなす角度が小さいドットにおいても、より広い範囲で、高い再帰反射性を得ることができる。また、オーバーコート層は、反射防止層、粘着剤層、接着剤層、ハードコート層としての機能を有していてもよい。
【０１３７】
オーバーコート層の例としては、モノマーを含む組成物を基板のドットが形成された面側に塗布し、その後塗布膜を硬化して得られる樹脂層などが挙げられる。樹脂は、基板やドットを形成する液晶材料への密着性などを考慮して選択すればよい。例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。耐久性、耐溶剤性等の点からは、架橋により硬化するタイプの樹脂が好ましく、特に、短時間での硬化が可能である紫外線硬化性樹脂が好ましい。オーバーコート層の形成に用いることができるモノマーとしては、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン、ポリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【０１３８】
オーバーコート層の厚みは、ドットの最大高さを考慮して決定すればよく、５μｍ〜１００μｍが好ましく、１０μｍ〜５０μｍがより好ましく、２０μｍ〜４０μｍがさらに好ましい。オーバーコート層の厚みは、ドットが無い部分の基板面からオーバーコート層表面までの距離である。
【０１３９】
（下地層）
他の層の例としては、基板とドットの間に設けられる下地層が挙げられる。下地層は、ドット形成の際に表面形状を調整する、ドットと基板との密着性を確保する、またはドット形成の際の重合性液晶化合物の配向を調整するなどの理由で設けられる。下地層は樹脂層であることが好ましい。下地層は基板表面に直接塗布された重合性化合物を含む組成物の硬化により得られた熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂であることも好ましい。重合性化合物の例としては、（メタ）アクリレートモノマー、ウレタンモノマーなどの非液晶性の化合物が挙げられる。また、下地層は、ドットが光を反射する波長において、光の反射率が低いことが好ましく、ドットが光を反射する波長において光を反射する材料を含んでいないことが好ましい。また、下地層は透明であることが好ましい。さらに下地層は屈折率が１．２〜２．０程度であることが好ましく、１．４〜１．８程度であることがより好ましい。下地層の厚みは、特に限定されないが、０．０１〜５０μｍが好ましく、０．０５〜２０μｍがさらに好ましい。
【０１４０】
また、下地層として、配向層であることも好ましい。配向層は、ポリマーなどの有機化合物（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、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、またはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例えば、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向層を用いてもよい。
【０１４１】
特にポリマーからなる配向層はラビング処理を行ったうえで、ラビング処理面に液晶組成物を塗布することが好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。
【０１４２】
配向層を設けずに支持体表面、または支持体をラビング処理した表面に、液晶組成物を塗布してもよい。
【０１４３】
投映像表示用部材は、コレステリック液晶ドットの形成の際に液晶組成物が塗布される下層として、配向層を含んでいてもよい。
【０１４４】
仮支持体を用いて液晶層を形成する場合は、配向膜は仮支持体とともに剥離されて光学部材を構成する層とはならなくてもよい。
【０１４５】
配向層の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜２μｍであることがさらに好ましい。
【０１４６】
（その他の層）
光学部材は、コレステリック液晶ドット以外に他の層を含んでいてもよい。他の層はいずれも可視光領域で透明であることが好ましい。本明細書において可視光領域で透明であるとは、可視光の透過率が７０％以上であることをいう。他の層として接着層、粘着剤層、反射防止層、および後述する中間層などが挙げられる。
【０１４７】
−接着層−
光学部材は、各層の接着のため、接着層を含んでいてもよい。接着層は、例えばコレステリック液晶ドットと基板との間、コレステリック液晶ドットと基材との間、コレステリック液晶ドットと中間層との間等に設けられていれてよい。
【０１４８】
接着層は接着剤から形成されるものであればよい。接着剤としては硬化方式により、ホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、および硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリルレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。
【０１４９】
接着層の膜厚は０．５〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍであればよい。光学部材の色ムラ等を軽減するため均一な膜厚で設けられることが好ましい。
【０１５０】
−粘着剤層−
光学部材は、各層を貼着するため粘着剤層を含んでもよい。粘着剤層は、光学部材の基板の裏面、すなわち、基板のドットとは反対側の面に設けることが好ましい。コレステリック液晶ドットを含む層を複数層積層する場合、基板上にコレステリック液晶ドット、必要に応じてオーバーコート層が設けられた部材を複数準備し、粘着層を介して各部材を積層することができる。
【０１５１】
−反射防止層−
コレステリック液晶ドットが設けられた基板の面と反対側の基材の面またはその面に設けられた他の層の空気面での界面反射などにより、視認性が低下することがある。このような現象を防止するため、反射防止層を設けてもよい。
【０１５２】
反射防止層の例としては、以下の構成が挙げられる。
透明支持体／ハードコート層／低屈折率層
透明支持体／ハードコート層／高屈折率層／低屈折率層
透明支持体／ハードコート層／中屈折率層／高屈折率層／低屈折率層
【０１５３】
また、各層に他の機能を付与させてもよく、例えば、防汚性の低屈折率層、帯電防止性の高屈折率層としたもの（例えば、特開平１０−２０６６０３号公報、特開２００２−２４３９０６号公報等に記載）等が挙げられる。他にも、いわゆるモスアイ構造、あるいは、それに類似した構造の反射防止層等も挙げられる(例えば、特開２００４−１５５０８３号公報、特開２０１５−７４０８７号公報等に記載)。反射防止層は、コレステリック液晶ドットが設けられた基板と接着層で貼合されてもよいし、コレステリック液晶ドットが設けられた基板上に直接形成されてもよい。
【０１５４】
（多層構成による多重像）
一般的に、投映像表示用部材において、投映光を反射する層からの反射光による像と、投映像表示用部材の投映光入射側から見て第１の基材または第２の基材の空気界面からの反射光による像が重なることにより、二重像（または多重像）の問題が生ずることがある。この改善のため、上記反射防止層を各基材に配置してもよい。また、λ／４板などの位相差フィルムを付与し、光学部材透過後の光をＰ偏光化し反射率を低減してもよい。また、これらを併用してもよい。
【０１５５】
＜コンバイナ＞
本発明の投映像表示用部材は、ヘッドアップディスプレイシステムのコンバイナとして用いることができる。ヘッドアップディスプレイシステムにおいて、コンバイナは、プロジェクターから投映された画像を視認可能に表示することができるとともに、画像が表示されている同じ面側からコンバイナを観察したときに、反対の面側にある情報または風景を同時に観察することができる光学部材を意味する。すなわち、コンバイナは、外界光と映像光を重ねあわせて表示する光路コンバイナとしての機能を有する。別の観点からは、コンバイナは反射光からなる像と、透過光からなる像を合わせて表示する機能を有する部材とも言える。
【０１５６】
＜ウインドシールドガラス＞
本発明の投映像表示用部材はウインドシールドガラスであってもよく、第１の基材および第２の基材の間に光学部材が配置され、第１の基材および第２の基材のいずれもがガラスであり、かつ、光学部材の基板が樹脂膜であることが好ましい。例えば、ウインドシールドガラスの少なくとも一部が投映像表示可能になっている構成を有するものであってもよい。ウインドシールドガラスの少なくとも一部が上記コンバイナとしての機能を有していてもよい。本明細書において、ウインドシールドガラスは、車、電車などの車両、飛行機、船、遊具などの乗り物一般の窓ガラスを意味する。ウインドシールドガラスは乗り物の進行方向にあるフロントガラスであることが好ましい。ウインドシールドガラスは車両のフロントガラスであることが好ましい。
【０１５７】
ウインドシールドガラスは、平面状であればよい。ウインドシールドガラスは、適用される乗り物への組み込み用に成形されていてもよく、例えば、曲面を有していてもよい。適用される乗り物用に成形されたウインドシールドガラスにおいては、通常使用時に上（鉛直上）となる方向や観察者側となる面が特定できる。本明細書においては、ウインドシールドガラスにおいて、観察者側からより遠い位置にあるガラス板を第１のガラス板（第１の基材）といい、より近い位置にあるガラス板を第２のガラス板（第２の基材）ということがある。
【０１５８】
（合わせガラス）
ウインドシールドガラスは、合わせガラスの構成を有することが好ましい。すなわち、２枚のガラス板が中間層（中間膜とも称される。）を介して接着している構造を有することが好ましい。ガラス板としては、ウインドシールドガラスに一般的に用いられるガラス板を利用することができる。ガラス板の厚みについては特に制限はないが、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度であればよく、１ｍｍ〜３ｍｍが好ましく、２．０〜２．３ｍｍがより好ましい。
【０１５９】
ウインドシールドガラスは、公知の合わせガラス作製方法を用いて製造することができる。一般的には、後述する合わせガラス用積層中間膜シートを２枚のガラス板に挟んだ後、加熱処理と加圧処理（ゴムローラーによる処理等）とを数回繰り返し、最後にオートクレーブ等を利用して加圧条件下での加熱処理を行う方法により製造することができる。
【０１６０】
本発明の光学部材は、ウインドシールドガラスの中間層の一部として設けられていることが好ましい。
【０１６１】
コレスレリック液晶ドットは、基板に形成後、第１の基材もしくは第２の基材に接着されてもよく、第１の基材もしくは第２の基材上に直接形成されてもよい。この場合、コレスレリック液晶ドットの凹凸形状は視認側に向くように配置する。
【０１６２】
合わせガラスの構成を有するウインドシールドガラスは、コレステリック液晶ドットを有する基材をガラス板表面に配置したあと、通常の合わせガラス作製工程を経て形成されていてもよく、コレステリック液晶ドットを有する基材を、後述する合わせガラス用積層中間膜シートを中間膜シートとして用いて、上記の加熱処理と加圧処理とが行われて形成されていてもよい。
【０１６３】
（中間膜シート）
上記コレステリック液晶ドットを有する基材を含まない中間膜シートを用いる場合、公知のいずれの中間膜シートを用いてもよい。たとえば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体および塩素含有樹脂の群から選ばれる樹脂を含む樹脂膜を用いることができる。上記樹脂は、中間膜シートの主成分であることが好ましい。なお、主成分であるとは、中間膜シートの５０質量％以上の割合を占める成分のことをいう。
【０１６４】
上記の樹脂のうち、ポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体であることが好ましく、ポリビニルブチラールがより好ましい。樹脂は、合成樹脂であることが好ましい。
【０１６５】
ポリビニルブチラールは、ポリビニルアルコールをブチルアルデヒドによりアセタール化して得ることができる。上記ポリビニルブチラールのアセタール化度の好ましい下限は４０％、好ましい上限は８５％であり、より好ましい下限は６０％、より好ましい上限は７５％である。
【０１６６】
ポリビニルアルコールは、通常、ポリ酢酸ビニルを鹸化することにより得られ、鹸化度８０〜９９．８モル％のポリビニルアルコールが一般的に用いられる。
【０１６７】
また、上記ポリビニルアルコールの重合度の好ましい下限は２００、好ましい上限は３０００である。２００以上であることにより得られる合わせガラスの耐貫通性が良好であり、３０００以下であることにより樹脂膜の成形性が良く、しかも樹脂膜の剛性が大きくなり過ぎず加工性が良い。より好ましい下限は５００、より好ましい上限は２０００である。
【０１６８】
（合わせガラス用積層中間膜シート）
合わせガラス用積層中間膜シートは、支持体上に反射層および位相差層等の機能層を含むものであり、上記コレステリック液晶ドットを有する基材（機能層）を上記中間膜シート（支持体）の表面に貼合して形成することができる。または、機能層を２枚の上記中間膜シートに挟んで形成することもできる。２枚の中間膜シートは同一であってもよく異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【０１６９】
機能層と中間膜シートとの貼合には、公知の貼合方法を用いることができるが、ラミネート処理を用いることが好ましい。積層体と中間膜シートとが加工後に剥離してしまわないように、ラミネート処理を実施する場合には、ある程度の加熱及び加圧条件下にて実施することが好ましい。
【０１７０】
ラミネートを安定的に行なうには、中間膜シートの接着する側の膜面温度が５０〜１３０℃であることが好ましく、７０〜１００℃であることがより好ましい。
【０１７１】
ラミネート時には加圧することが好ましい。加圧条件は、２．０ｋｇ／ｃｍ2未満であることが好ましく、０．５〜１．８ｋｇ／ｃｍ2の範囲であることがより好ましく、０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ2の範囲であることがさらに好ましい。
【０１７２】
また、ラミネートと同時に、又はその直後、もしくはその直前に、コレステリック液晶ドットを有する基材を剥離してもよい。即ち、ラミネート後に得られる積層中間膜シートには、基材が無くてもよい。
【０１７３】
（コンバイナ機能を有する部位の位置）
ウインドシールドガラスにおいて、コンバイナ機能を有する部位、つまり本発明におけるコレステリック液晶ドットを有する基材は、いずれの位置に設けてもよいが、ヘッドアップディスプレイシステムとしての使用時に、観察者（例えば運転者）から視認しやすい位置に設けられていることが好ましい。例えば適用される乗り物の運転席の位置とプロジェクターを設置する位置との関係からコンバイナ機能を有する部位を設ける位置を決定すればよい。
【０１７４】
＜投映システム＞
本発明の投映システムは、本発明の投映像表示用部材を含む。投映システムは、投映光を出射する機能を有する手段をさらに含むことが好ましい。
【０１７５】
投映像表示用部材は投映光を出射する機能を有するプロジェクター等と組み合わせて用い、投映像を表示するために用いることができる。本明細書において、投映像とは、周囲風景ではない、使用するプロジェクターからの光の投射に基づく映像を意味する。投映像は単一色の映像であってもよく、多色またはフルカラーの映像であってもよい。投映像は投映像表示用部材の反射光によるものであればよい。投映像表示用部材がコンバイナ機能を有する部位を含む場合、投映像は、観察者から見て投映像表示用部材のコンバイナ機能を有する部位の先に浮かび上がって見える虚像として観測されていればよい。
【０１７６】
入射光は、投映像表示用部材の上下左右等、いずれの方向から入射してもよく、観測者の方向と対応させて、決定すればよい。例えば使用時の下方向から上記のような斜め入射角度で入射していればよい。
【０１７７】
投映像表示用部材においては、製造時に既に使用時に上（鉛直上）となる方向や観察者側となる面が特定できる場合がある。例えば、適用される乗り物用に成形されたウインドシールドガラスにおいては、通常使用時に上（鉛直上）となる方向や観察者側となる面が特定できる。
【０１７８】
次に、本発明の投映像表示用部材を用いた投映システムの一実施形態について図８を参照して説明する。図８は、本発明の投映像表示用部材を用いた投映システムの概略構成図である。
【０１７９】
図８に示すように、投映システム２０は、投映画像に応じた投映光を出射するプロジェクター４と、水平方向から４５度の位置に傾斜して配置された投映像表示用部材１０とを備える。投映像表示用部材１０は、第１の基材１と、第２の基材２と、第１の基材１と第２の基材２の間に設けられた光学部材３とを備える。光学部材３は、基板３４と、コレステリック液晶ドット３２と、オーバーコート層３１とを備える。コレステリック液晶ドット３２は、プロジェクター４からの入射光側に形成されている。
【０１８０】
本発明の投映システムは、プロジェクター４から出射された投映光が、投映像表示用部材１０に入射され、その投映光がコレステリック液晶ドットにより反射されて、投映画像を表示するものである。この投映システムによれば、斜め投映光の反射率が高いため、投映像表示用部材に対して４５度の場所に位置する観測者は、低ヘイズの投映画像を観測することができる。
本実施形態において、投映像表示用部材１０の配置角度は４５度としたが、投映像表示用部材に対して３０〜６０度であってもよい。このような広い視野角においても低ヘイズの投映画像を観測することができる。
【０１８１】
−ヘッドアップディスプレイシステム−
投映システムの他の好適な例として、ヘッドアップディスプレイシステムを挙げることができる。ウインドシールドガラスを投映像表示用部材として用いたヘッドアップディスプレイシステムについては、特開平２−１４１７２０号公報、特開平１０−９６８７４号公報、特開２００３−９８４７０号公報、米国特許第５０１３１３４号明細書、特表２００６−５１２６２２号公報などを参照することができる。
【０１８２】
−プロジェクター−
本明細書において、「プロジェクター」は「光または画像を投映する装置」であり、「描画した画像を投射する装置」を含む。ヘッドアップディスプレイシステムにおいて、プロジェクターは、描画デバイスを含み、小型の中間像スクリーンに描画された画像（実像）をコンバイナにより反射表示するものが好ましい。
【０１８３】
プロジェクターの描画デバイスとしては、特に限定されず、画像を投射する機能を有するものであれば特に限定されない。プロジェクターの例としては、液晶プロジェクター、ＤＭＤ（Digital Micromirror device）を用いたＤＬＰ（Digital Light Processing）プロジェクター、ＧＬＶ(Grating Light Valve)プロジェクター、ＬＣＯＳ(Liquid Crystal on Silicon)プロジェクター、ＣＲＴプロジェクターなどが挙げられる。ＤＬＰプロジェクターおよびＧＬＶ(Grating Light Valve)プロジェクターはＭＥＭＳ（Microelectromechanical systems）を用いたものであってもよい。
【０１８４】
プロジェクターの光源としてはレーザー光源、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、放電管などを用いることができる。プロジェクターは描画デバイスで形成された投映光の光路を調整する反射鏡などを含んでいてもよい。
【０１８５】
本発明の投映像表示用部材は、特に、発光波長が可視光領域において連続的でないレーザーやＬＥＤ、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）などを光源に用いたプロジェクターと組み合わせて用いるヘッドアップディスプレイシステムに有用である。各発光波長に合わせて、コレステリック液晶層の選択反射の中心波長を調整できるからである。また、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶表示装置）やＯＬＥＤなど表示光が偏光しているディスプレイの投映に用いることもできる。
【実施例】
【０１８６】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。【０１８７】
［実施例１］
（保護フィルム０１の作製）
特開２０１２−１８３９６号公報の実施例（［０２６７］〜［０２７０］）を参考に、膜厚６０μｍのセルロースアセテートフィルムを作製した。これを保護フィルム０１とする。【０１８８】
（下地層の作製）
下記に示す組成物を、２５℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、下地層溶液を調製した。
−下地層溶液−
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート    ６７．８質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート              ５．０質量部
（日本化薬(株)製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標）  ＤＰＨＡ）
メガファック（登録商標）ＲＳ−９０（ＤＩＣ株式会社製）
２６．７質量部
ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９（ＢＡＳＦ社製）    ０．５質量部【０１８９】
上記で調製した下地層溶液を、作製した保護フィルム０１上に、バーコーターを用いて３ｍＬ／ｍ2の塗布量で塗布した。その後、膜面温度が９０℃になるように加熱し、１２０秒間乾燥した後に、酸素濃度１００ｐｐｍ以下の窒素パージ下で、紫外線照射装置により、７００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、架橋反応を進行させ、下地層を作製した。【０１９０】
（コレステリック液晶ドットの形成）
下記に示す組成物を、２５℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、コレステリック液晶インク液（液晶組成物）１を調製した。【０１９１】
−コレステリック液晶インク液１−
メトキシエチルアクリレート                        １４５．０質量部
下記の棒状液晶化合物の混合物                      １００．０質量部
ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９（ＢＡＳＦ社製）  １０．０質量部
下記構造のキラル剤                                    ５．８質量部
下記構造の界面活性剤                                ０．０８質量部【０１９２】
以下に棒状液晶化合物の構造を示す。数値はコレステリック液晶インク液（液晶組成物）１における棒状液晶化合物の混合物全体に対する質量％である。また、Ｒで表される基は右下に示す部分構造であり、この部分構造の酸素原子の箇所で結合している。【０１９３】
【化９】
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【０１９４】
また、以下にキラル剤と界面活性剤の構造を示す。【０１９５】
【化１０】
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【０１９６】
【化１１】
2016194327.tif 000014
【０１９７】
上記で調製したコレステリック液晶インク液１を、作製した保護フィルム０１上の下地層上に、インクジェットプリンター（ＤＭＰ−２８３１、ＦＵＪＩＦＩＬＭ  Ｄｉｍａｔｉｘ社製）にて、ドット径３０μｍになるように液量を調整して打滴し、９５℃、３０秒間乾燥した後に、紫外線照射装置により、５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、ドットを複数形成した。このとき、各ドット間の中心距離は６０μｍであり、ドットは格子点のように均一に並んでいた。これを光学部材０１とする。【０１９８】
（オーバーコート層の形成）
下記に示す組成物を、２５℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、オーバーコート用塗布液を調製した。
−オーバーコート用塗布液−
アセトン                                          １００．０質量部
ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＣＡ−３０（日本化薬株式会社製）
１００．０質量部
ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（ＢＡＳＦ社製）                ３．０質量部【０１９９】
上記で調製したオーバーコート用塗布液を、光学部材０１にバーコーターを用いて塗布した。その後、膜面温度が５０℃になるように加熱し、６０秒間乾燥した後に、紫外線照射装置により、５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、架橋反応を進行させ、下地層の上端から１０μｍの厚みとなるオーバーコート層を付与した光学部材０１を作製した。オーバーコート層の厚みは、断面ＳＥＭ画像を元に測定した。これをコレステリック液晶ドットフィルム０１とする。【０２００】
（コレステリック液晶ドットフィルム０２の作製）
キラル剤の添加量を５．１質量部にした以外は、コレステリック液晶インク液（液晶組成物）１と同様に、コレステリック液晶インク液（液晶組成物）２を作製し、インクジェットプリンターを用いてドットを形成後、オーバーコート層を形成し、コレステリック液晶ドットフィルム０２を作製した。【０２０１】
（コレステリック液晶ドットフィルム０３の作製）
キラル剤の添加量を６．５質量部にした以外は、コレステリック液晶インク液（液晶組成物）１と同様に、コレステリック液晶インク液（液晶組成物）３を作製し、インクジェットプリンターを用いてドットを形成後、オーバーコート層を形成し、コレステリック液晶ドットフィルム０３を作製した。【０２０２】
上記作製したコレステリック液晶ドットフィルム０１、０２、および０３を、粘着剤（総研化学製）を用いて積層し、この積層したコレステリック液晶ドットフィルムを、さらに２枚のガラス間に粘着剤を貼合して配置した。【０２０３】
［比較例１］
積層したコレステリック液晶ドットフィルムの代わりにハーフミラーを用いた以外は実施例１と同様に、２枚のガラス間に配置した。ハーフミラーは、コダマガラス社製（品番ＭＪＭ−４０）を用いた。【０２０４】
［比較例２］
積層したコレステリック液晶ドットフィルムの代わりにＤｉｌａｄスクリーン（株式会社きもと製）を用いた以外は実施例１と同様に、２枚のガラス間に配置した。【０２０５】
［比較例３］
積層したコレステリック液晶ドットフィルムの代わりにポリビニルブチラールフィルムを用いた以外は実施例１と同様に、２枚のガラス間に配置した。ポリビニルブチラールフィルムはＷＯ２０１４１５６４１９Ａ１の実施例を参考に作製した。【０２０６】
（評価）
白を表示したプロジェクター光を、入射光に対し４５度傾けた投映像表示用部材に投映し、輝度を測定した。測定には、色彩輝度計ＢＭ−５（トプコン製）を用いた。
輝度計の配置場所は、投映像表示用部材を反射面としてプロジェクター光が正反射になる箇所と、正反射光に対して４５度の角度になり、かつ正反射光の同一平面内の箇所との、２箇所とした。
プロジェクターは、ＥＨ−ＴＷ４１０（ＥＰＳＯＮ社製）を用いた。【０２０７】
また、投映像表示用部材のヘイズを測定した。測定には、ＮＤＨ−２０００（日本電色工業株式会社製）を用いた。【０２０８】
結果を表１に示す。ここで規格化輝度とは、実施例１の正反射光の値を１００としたときの相対値で示したものである。【０２０９】
【表１】
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【０２１０】
目視での官能評価結果を以下に記載する。【０２１１】
実施例１は、正反射方向以外の方向でも投映像の視認性は高かった。また背景の風景もぼけることなく視認できた。【０２１２】
比較例１は、透明ではあるものの、正反射方向以外の方向からは投映像は視認できなかった。【０２１３】
比較例２は、正反射方向以外の方向でも投映像の視認性は高かったが、背景の風景はぼけて視認された。【０２１４】
比較例３は、どの方向からも投映像の視認性は低かった。背景の風景はぼけることなく視認できた。【０２１５】
以上に示したとおり、これらより、本発明の有用性が示された。
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
本発明は、投映像表示用部材および投映システムに利用可能である。
【符号の説明】
【０２１７】
１      第１の基材
２      第２の基材
３      光学部材
４      プロジェクター
５      観察者
１０    投映像表示用部材
２０    投映システム
３１    オーバーコート層
３２Ｒ  赤色反射のコレステリック液晶ドット
３２Ｇ  緑色反射のコレステリック液晶ドット
３２Ｂ  青色反射のコレステリック液晶ドット
３３    下地層
３４    基板
３５    粘着剤層
【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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【国際調査報告】
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