(57)【要約】【課題】  素子平面の法線方向に対して異方的な光学特性を持ち、投影スクリーンなどにおいて光源の映り込みを効果的に防止することができる異方性光学素子を提供する。【解決手段】  コレステリック規則性を示す重合性の液晶からなる分子配向されたコレステリック液晶反射層１１において、その液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１の平均（螺旋軸主方向Ｌ２）が層平面の法線方向Ｐに対して所定の角度だけ傾けられた状態になるように構成されている。【選択図】  図１
2006317656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子平面の法線方向に対して異方的な光学特性を持つ異方性光学素子において、
コレステリック規則性を示す重合性の液晶からなる分子配向されたコレステリック液晶層であって、平坦な層平面を持つように形成されたコレステリック液晶層を備え、
前記コレステリック液晶層内の液晶ドメインの螺旋軸方向の平均として規定される螺旋軸主方向が、前記層平面の法線方向に対して所定の角度だけ傾けられていることを特徴とする異方性光学素子。
【請求項２】
前記コレステリック液晶層は、前記層平面の平面内にて所定の異方性パターンが画成されるよう、前記層平面の平面内に位置する複数の領域の螺旋軸主方向が少なくとも２領域で互いに異なることを特徴とする、請求項１に記載の異方性光学素子。
【請求項３】
前記コレステリック液晶層は、前記層平面の平面内にて所定の形状パターンが画成されるよう、前記層平面の平面内に位置する特定の領域に対応する部分が取り除かれていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の異方性光学素子。
【請求項４】
前記コレステリック液晶層は、互いに積層された複数の層から構成されていることを特徴する、請求項１に記載の異方性光学素子。
【請求項５】
前記複数の層の螺旋軸主方向が少なくとも２層で互いに異なることを特徴する、請求項４に記載の異方性光学素子。
【請求項６】
前記複数の層の螺旋軸主方向が少なくとも２層で互いに同一であることを特徴する、請求項４に記載の異方性光学素子。
【請求項７】
前記コレステリック液晶層を構成する前記各層は、前記層平面の平面内にて所定の異方性パターンが画成されるよう、前記層平面の平面内に位置する複数の領域の螺旋軸主方向が少なくとも２領域で互いに異なることを特徴とする、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の異方性光学素子。
【請求項８】
前記コレステリック液晶層を構成する前記各層の異方性パターンが少なくとも２層で互いに異なることを特徴とする、請求項７に記載の異方性光学素子。
【請求項９】
前記コレステリック液晶層を構成する前記各層は、前記層平面の平面内にて所定の形状パターンが画成されるよう、前記層平面の平面内に位置する特定の領域に対応する部分が取り除かれていることを特徴とする、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の異方性光学素子。
【請求項１０】
前記コレステリック液晶層を構成する前記各層の形状パターンが少なくとも２層で互いに異なることを特徴とする、請求項９に記載の異方性光学素子。
【請求項１１】
前記コレステリック液晶層内の液晶ドメインの螺旋軸方向が前記螺旋軸主方向を基準として所定の範囲でばらついていることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の異方性光学素子。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の異方性光学素子を備えたことを特徴とする投影スクリーン。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の異方性光学素子を備えたことを特徴とする意匠性部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分子配向された液晶性重合体からなる光学素子に係り、とりわけ、素子平面の法線方向に対して異方的な光学特性を持つ異方性光学素子及びそれを備えた投影スクリーンや意匠性製品などの光学製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液晶性重合体からなる光学素子としては、コレステリック液晶やネマチック液晶、ディスコティック液晶などの液晶性重合体からなるものが一般的に知られている。これらの光学素子は、反射素子や光学補償素子、光学位相差素子などとして機能するものであり、例えば液晶パネルディスプレイやセキュリティ部材、光学測定装置、光学部品、液晶プロジェクター、リアプロジェクションテレビ、投影スクリーンなどの光学部材として利用される。
【０００３】
このうち、コレステリック液晶からなる光学素子としては、コレステリック液晶の示す液晶構造（螺旋構造）により特定の偏光成分の光を反射する反射素子として機能するものが代表的である。このような反射素子は、例えば液晶パネルディスプレイにおいては、光学部材としての偏光分離反射素子やカラーフィルター、ネガティブＣプレート光学補償素子などとして利用されている。また、このような反射素子は、投影機により映像光が投射される投影スクリーンにおいては、映像光の特定の偏光成分の光のみを反射する偏光スクリーンとして利用されている（特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、上述したようなコレステリック液晶からなる光学素子においては、コレステリック液晶の示す液晶構造（螺旋構造）の螺旋軸方向又は螺旋軸方向の平均（螺旋軸主方向）が素子平面に対して垂直であり、素子平面の法線方向に対してその光学特性が等方的であった。
【特許文献１】特開２００５−００３８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年、上述したような投影スクリーンや液晶パネルディスプレイにおいては、異方的な光学特性が望まれる場合が増えてきている。具体的には例えば、投影スクリーンにおいて、映像光の反射光と界面反射光との出射角度を異ならせることにより、光源の映り込みが観察者に見えることを防止するような場合が考えられる。
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、素子平面の法線方向に対して異方的な光学特性を持つ異方性光学素子であって、投影スクリーンなどにおいて光源の映り込みを効果的に防止することができ、また、カードやポスター、家具電化装飾関連部材などの意匠性部材でも好適に用いられる、異方性光学素子及びそれを備えた投影スクリーンや意匠性部材などの光学製品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】
【０００７】
本発明に係る異方性光学素子は、素子平面の法線方向に対して異方的な光学特性を持つ異方性光学素子において、コレステリック規則性を示す重合性の液晶からなる分子配向されたコレステリック液晶層であって、平坦な層平面を持つように形成されたコレステリック液晶層を備え、コレステリック液晶層内の液晶ドメインの螺旋軸方向の平均として規定される螺旋軸主方向が、層平面の法線方向に対して所定の角度だけ傾けられていることを特徴とする。
【０００８】
なお、本発明に係る異方性光学素子において、コレステリック液晶層は、層平面の平面内にて所定の異方性パターンが画成されるよう、層平面の平面内に位置する複数の領域の螺旋軸主方向が少なくとも２領域で互いに異なるようにするとよい。
【０００９】
また、本発明に係る異方性光学素子において、コレステリック液晶層は、層平面の平面内にて所定の形状パターンが画成されるよう、層平面の平面内に位置する特定の領域に対応する部分が取り除かれていてもよい。
【００１０】
さらに、本発明に係る異方性光学素子において、コレステリック液晶層は、互いに積層された複数の層から構成されていることが好ましい。ここで、複数の層の螺旋軸主方向は、少なくとも２層で互いに異なっていてもよく、また、同一であってもよい。
【００１１】
さらに、本発明に係る異方性光学素子において、コレステリック液晶層を構成する各層は、層平面の平面内にて所定の異方性パターンが画成されるよう、層平面の平面内に位置する複数の領域の螺旋軸主方向が少なくとも２領域で互いに異なるようにするとよい。ここで、コレステリック液晶層を構成する各層の異方性パターンが少なくとも２層で互いに異なることが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明に係る異方性光学素子において、コレステリック液晶層を構成する各層は、層平面の平面内にて所定の形状パターンが画成されるよう、層平面の平面内に位置する特定の領域に対応する部分が取り除かれているとよい。ここで、コレステリック液晶層を構成する各層の形状パターンが少なくとも２層で互いに異なることが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明に係る異方性光学素子において、コレステリック液晶層内の液晶ドメインの螺旋軸方向が螺旋軸主方向を基準として所定の範囲でばらついていることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る投影スクリーン及び意匠性部材は、上述した本発明に係る異方性光学素子を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コレステリック規則性を示す重合性の液晶からなる分子配向されたコレステリック液晶層において、その液晶ドメインの螺旋軸方向の平均（螺旋軸主方向）が層平面の法線方向に対して所定の角度だけ傾けられた状態になるように構成されているので、素子平面の法線方向に対して異方的な光学特性を付与することができる。このため、このようなコレステリック液晶層を反射素子として投影スクリーンなどに組み込んで用いた場合でも、コレステリック液晶層のコレステリック反射と界面反射とが異なる方向で生じるので、投影機から投射された映像光のコレステリック反射光と、映像光の界面反射光とが重なり合うことがない。このため、コレステリック液晶層の表面をマット化することなく平滑にしたままでも、界面反射光として表される光源の映り込みを回避することが可能となり、観察者が明るい映像を視認性良く観察することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
まず、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）により、本発明の一実施形態に係る異方性光学素子について、一般的な等方性光学素子と比較しながら説明する。なお、本実施形態においては、異方性光学素子として、投影スクリーンなどに組み込まれて用いられ、特定の偏光成分の光を反射する反射素子を例に挙げて説明する。
【００１８】
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る異方性光学素子は、特定の偏光成分の光を反射するコレステリック液晶反射層１１を備えている。
【００１９】
ここで、コレステリック液晶反射層１１は、コレステリック規則性を示す放射線重合性の液晶からなり、その液晶構造として、液晶分子のダイレクターが層の厚さ方向に連続的に回転するように分子配向された螺旋構造をとっている。
【００２０】
そして、コレステリック液晶反射層１１は、このような物理的な分子配列に基づいて、一方向の円偏光成分と、これと逆回りの円偏光成分とを分離する偏光分離特性を有している。すなわち、コレステリック液晶反射層１１において、螺旋軸に沿って入射した無偏光状態の光は、２つの偏光状態の光（右円偏光及び左円偏光）に分離され、一方は透過され、残りは反射される。この現象は、円偏光二色性として知られ、液晶分子の螺旋構造における螺旋巻き方向を適宜選択すると、この螺旋巻き方向と同一の旋光方向を有する円偏光成分が選択的に反射される。
【００２１】
ここで、コレステリック液晶反射層１１は、図１（ａ）に示すように、平坦な層平面を持つように形成されており、その液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１の平均（螺旋軸主方向Ｌ２）（ブラッグ反射面の法線方向）が層平面の法線方向Ｐに対して所定の角度だけ傾けられた状態になるように構成されている。このようにして、液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２が層平面の法線方向Ｐに対して所定の角度だけ傾けられた状態になることにより、素子平面の法線方向に対して異方的な光学特性が得られる。
【００２２】
また、コレステリック液晶反射層１１の液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１は、螺旋軸主方向Ｌ２を基準として所定の範囲でばらつくように構成されている。このようにして、液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１がばらついた状態になることにより、選択的に反射される光を拡散させることが可能である。なおこのとき、コレステリック液晶反射層１１は、液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸のばらつきにより、選択的に反射される光を拡散させるので、特定の偏光成分の光を拡散させながら反射する一方で、その他の光については拡散させずに透過させることができる。このため、コレステリック液晶反射層１１を透過する環境光や映像光について、その偏光状態が乱される、いわゆる消偏の問題は起こらず、コレステリック液晶反射層１１の本来の偏光分離特性を維持しつつ、映像の視認性を向上させることができる。
【００２３】
なお、以上のような構成からなるコレステリック液晶反射層１１は、後述するように、平面状の基材上にコレステリック規則性を示す液晶を塗布した上で熱などのエネルギーによりコレステリック相へ遷移させることにより形成される。その際、液晶が塗布される基材の表面が配向能を有していない場合には、図１（ａ）に示すように、液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１が螺旋軸主方向Ｌ２を基準として所定の範囲でばらついた状態となり、コレステリック液晶反射層１１が、選択的に反射される光を拡散させる拡散反射性（自己拡散性）を発現する。なお、図示はしないが、基材の表面に配向膜などが形成されて配向能を有している場合には、液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１が全て層平面に対して垂直となるプラーナー配向状態をとり、選択的に反射される光を鏡面的に反射させる鏡面反射性を発現する。
【００２４】
ここで、比較のために、液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１の平均（螺旋軸主方向Ｌ２）が層平面の法線方向Ｐに対して傾けられた状態にない一般的なコレステリック液晶反射層１１′，１１″の構成について説明する。
【００２５】
図１（ｂ）は、液晶が塗布される基材の表面が配向能を有していない場合における一般的なコレステリック液晶反射層１１′の液晶構造を示している。この場合、コレステリック液晶反射層１１′の液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１が螺旋軸主方向Ｌ２を基準として所定の範囲でばらついた状態となり、コレステリック液晶反射層１１′が自己拡散性を発現する場合を示している。これに対し、基材の表面に配向膜などが形成されて配向能を有している場合には、図１（ｃ）に示すコレステリック液晶反射層１１″のように、液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１が全て層平面に対して垂直となるプラーナー配向状態をとり、選択的に反射される光を鏡面的に反射させる鏡面反射性を発現する。
【００２６】
なお、図１（ｂ）（ｃ）に示すコレステリック液晶反射層１１′，１１″の液晶構造はいずれも、図１（ａ）に示すコレステリック液晶反射層１１の液晶構造とは異なり、各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１の平均（螺旋軸主方向Ｌ２）が層平面の法線方向Ｐに一致しており、その光学特性は異方性ではなく等方性となる。
【００２７】
次に、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）により、図１（ａ）に示すコレステリック液晶反射層１１及び図１（ｂ）（ｃ）に示すコレステリック液晶反射層１１′，１１″の作用について説明する。なお、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）において、液晶ドメイン集合体２１，２２は、複数の液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１及びそのばらつきを模式的に示したものであり、その軸線は螺旋軸主方向Ｌ２に対応している。また、各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１のばらつきは円錐により表されており、螺旋軸方向Ｌ１のばらつきがある場合（拡散反射性の場合）には、そのばらつきの程度に応じた底円面積を持つ円錐として表される（符号２１参照）。これに対し、螺旋軸方向Ｌ１のばらつきがない場合（鏡面反射性の場合）には、理想的には底円面積がない線として表される（符号２２参照）。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、図１（ａ）に示すコレステリック液晶反射層１１においては、液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１の平均（螺旋軸主方向Ｌ２）が層平面の法線方向Ｐに対して所定の角度だけ傾けられた状態になり、かつ、各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１は、螺旋軸主方向Ｌ２を基準として所定の範囲でばらついた状態となっている。このため、コレステリック液晶反射層１１に入射した入射光３１の一部は、各液晶ドメイン２０により選択的に反射されて、螺旋軸主方向Ｌ２が法線方向Ｐに一致している場合の通常の反射角とは異なる反射角で出射光３２として反射される。なお、出射光３２は、各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１のばらつきにより拡散光として出射される。また、コレステリック液晶反射層１１に入射した入射光３１の一部は、コレステリック液晶反射層１１の表面で界面反射され、界面反射光３３として出射される。ここで、各液晶ドメイン２０により選択的に反射された出射光３２の反射角は、各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１の平均（螺旋軸主方向Ｌ２）を適宜選択することにより任意に選択することができる。
【００２９】
これに対し、図１（ｂ）に示すコレステリック液晶反射層１１′においては、図２（ｂ）に示すように、液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１が螺旋軸主方向Ｌ２を基準として所定の範囲でばらついた状態となっているが、各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１の平均（螺旋軸主方向Ｌ２）は層平面の法線方向Ｐに一致している。このため、コレステリック液晶反射層１１′に入射した入射光３１のうち各液晶ドメイン２０により選択的に反射された出射光３２は、各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１のばらつきにより拡散光として出射されるものの、その平均的な反射角は、螺旋軸主方向Ｌ２が法線方向Ｐに一致している場合の通常の反射角と同様であり、入射角と等しい。このため、このようにして反射される出射光３２は、コレステリック液晶反射層１１′に入射した入射光３１のうちコレステリック液晶反射層１１′の表面で界面反射された界面反射光３３と同一の方向に出射される。
【００３０】
また、図１（ｃ）に示すコレステリック液晶反射層１１″においては、図２（ｃ）に示すように、液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１は全て層平面に対して垂直となり、層平面の法線方向Ｐに一致している。このため、コレステリック液晶反射層１１″に入射した入射光３１のうち各液晶ドメイン２０により選択的に反射された出射光３２は、入射角と等しい反射角で鏡面的に反射される。このため、このようにして反射される出射光３２は、コレステリック液晶反射層１１″に入射した入射光３１のうちコレステリック液晶反射層１１″の表面で界面反射された界面反射光３３と同一の方向に出射される。
【００３１】
ここで、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）において、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すコレステリック液晶反射層１１，１１′，１１″の表面で生じる界面反射は、媒体の屈折率差により生じるもので、その界面の向きによって決まる。このため、例えば界面に対して垂直に光が入射すれば同じ方向に反射され、４５°で入射すれば入射角と等しい４５°で反射される。
【００３２】
図２（ｂ）（ｃ）から分かるように、図１（ｂ）（ｃ）に示す一般的なコレステリック液晶反射層１１′，１１″においては、液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２に垂直な面が、界面であるコレステリック液晶反射層１１′，１１″の表面と同一方向であるので、液晶構造によるコレステリック反射と界面反射とが重畳的に生じていた。
【００３３】
このため、例えば、このようなコレステリック液晶反射層１１′，１１″を反射素子として投影スクリーン１０′に組み込んで用いると、図４に示すように、基材１２上に形成されたコレステリック液晶反射層１１′，１１″のコレステリック反射と界面反射とが同一の方向で生じるので、投影機３０から投射された映像光（入射光３１）のコレステリック反射光（出射光３２）と、映像光（入射光３１）の界面反射光３３とが重なり合ってしまい、界面反射光３３として表される光源の映り込みにより、観察者が映像を視認性良く観察することができなくなる。なおこの場合、光源の映り込みがない位置（界面反射光３３が主として反射される方向でない位置）で観察することも可能であるが、その場合には、暗い映像しか見ることができない。
【００３４】
このような問題を解消するための一つの方法は、コレステリック液晶反射層１１′，１１″の表面をマット化（表面への凹凸の付与）して界面反射光３３を消すことである。しかしながら、コレステリック液晶反射層１１′，１１″の表面をマット化してしまうと、光源の映り込みは消えるものの、入射角に対する指向性が低下するので、映像光（入射光３１）だけでなく照明光などの外光も観察者側に反射されてしまい、明室でのコントラストの低下を招いてしまう。また、別の方法として、コレステリック液晶反射層１１′，１１″の表面に規則性のあるレンズ形状を持つ凹凸層などを設けて、界面反射を観察者の方向以外に逃がす方法もあるが、この場合には、凹凸層が迷光を発生させ、ホットバンドなどを発生させてしまうという問題があり、また、表面が傷つきやすく、メンテナンスが困難となるという問題もある。
【００３５】
これに対し、図１（ａ）に示すコレステリック液晶反射層１１においては、図２（ａ）から分かるように、液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２に垂直な面が、界面であるコレステリック液晶反射層１１の表面と異なる方向であるので、液晶構造によるコレステリック反射と界面反射とを分離することができる。また、図１（ａ）に示すコレステリック液晶反射層１１においては、液晶構造によるコレステリック反射の拡散性がコレステリック液晶反射層１１の表面形状に依存しないので、コレステリック反射の拡散性と界面反射の拡散性とを別々に制御することができる。このため、コレステリック反射を拡散反射とし、界面反射を鏡面反射としたり、その逆に、コレステリック反射を鏡面反射とし、界面反射を拡散反射としたり、さらに、コレステリック反射及び界面反射の両方を拡散反射としたり、といったことを任意に行うことができる。
【００３６】
このため、例えば、このようなコレステリック液晶反射層１１を反射素子として投影スクリーン１０に組み込んで用いた場合でも、図３に示すように、基材１２上に形成されたコレステリック液晶反射層１１のコレステリック反射と界面反射とが異なる方向で生じるので、投影機３０から投射された映像光（入射光３１）のコレステリック反射光（出射光３２）と、映像光（入射光３１）の界面反射光３３とが重なり合うことがない。より具体的には、図３に示すように、投影スクリーン１０の下方から投影機３０により映像光（入射光３１）を投射する場合、コレステリック液晶反射層１１の液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２が投影スクリーン１０に対して下向きとなるように配置すれば、投影スクリーン１０の正面にいる観察者には、コレステリック反射光（出射光３２）として表される最も明るい映像が見え、界面反射光３３として表される光源の映り込みは見えない。このため、投影スクリーン１０（コレステリック液晶反射層１１）の表面をマット化することなく平滑にしたままでも、界面反射光３３として表される光源の映り込みを回避することが可能となり、観察者が明るい映像を視認性良く観察することができる。なおこの場合、投影スクリーン１０（コレステリック液晶反射層１１）の表面に弱いマットを付与してもよく、これにより、映像光以外の映り込みを消して、映像光が形成する映像のみを純粋に視認することができる。
【００３７】
なお、図３においては、投影スクリーン１０の面内でコレステリック液晶反射層１１の液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２が一定の方向（下向き）を向いている場合を例に挙げたが、反射された光が特定の方向を指向するように投影スクリーン１０の位置に応じてコレステリック液晶反射層１１の液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２を制御するようにしてもよい。具体的には例えば、コレステリック液晶反射層１１の液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２が中央部側に比べて外周部側でより大きく中央部側に傾くように投影スクリーン１０の面内で制御するようにすれば、投影スクリーン１０のうち映像光の最も明るい特定の観察位置で観察した場合でも視認性の低下の原因となる界面反射光３３は映像光（入射光３１）とは異なる方向へ反射される。また、投影スクリーン１０のうち特定の観察位置から斜めに観察される部分である外周部などから当該特定の観察位置へ向けて出射される光の強度を向上させることができる。このため、投影スクリーン１０の全面の輝度分布を改善して映像を鮮明に表示することができる。
【００３８】
ここで、図３に示す投影スクリーン１０の詳細について説明する。
【００３９】
図３に示すように、投影スクリーン１０は、コレステリック液晶反射層１１と、コレステリック液晶反射層１１を支持する基材１２とを備えている。
【００４０】
このうち、コレステリック液晶反射層１１は、液晶プロジェクターなどの投影機により投射された映像光のうち特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）を反射するものであり、その液晶構造は、可視光域（例えば４００〜７００ｎｍの波長域）の一部のみをカバーする特定の波長域の光を選択的に反射するように、特定の螺旋ピッチ長を有していることが好ましい。より具体的には、コレステリック液晶反射層１１の液晶構造は、液晶プロジェクターなどの投影機により投射される映像光の波長域に対応する波長域の光のみを選択的に反射するように、不連続的に異なる少なくとも２種類以上の螺旋ピッチ長を有していることが好ましい。なお、投影機は一般に、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域の光によりカラー表示を実現しているので、例えば、コレステリック液晶反射層１１に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射するように、液晶構造の螺旋ピッチ長を決定するようにするとよい。
【００４１】
なお、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域として用いられる、４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５７０ｎｍ及び５８０〜６２０ｎｍは、光の三原色によって白色を表現するディスプレイに用いられるカラーフィルターや光源などの波長域として一般的なものである。ここで、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色は特定の波長（例えば緑色（Ｇ）は代表的なものでは５５０ｎｍ）にピークを持つ輝線として表される。しかしながら、このような輝線にはある程度の幅があり、また、装置の設計や光源の種類などによって波長に差があることから、各色について、３０〜４０ｎｍの波長バンド幅を持つことが好ましい。なお、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色の波長域を上述した範囲以外に設定した場合には、白色を表現することができず、白色が、黄味がかった白色や赤味がかった白色などになってしまう。
【００４２】
ここで、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長域が互いに独立した選択反射波長域として表される場合には、コレステリック液晶反射層１１の液晶構造は、不連続的に異なる３種類の螺旋ピッチ長を有することが好ましい。なお、赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）の波長域は一つの螺旋ピッチ長での選択反射波長域の波長バンド幅に含まれる場合があるが、この場合には、液晶構造は、不連続的に異なる２種類の螺旋ピッチ長を有することが好ましい。
【００４３】
なお、コレステリック液晶反射層１１の液晶構造が不連続的に異なる２種類以上の螺旋ピッチ長を有する場合には、コレステリック液晶反射層１１は、螺旋ピッチ長が互いに異なる少なくとも２層以上の部分選択反射層を互いに積層することにより構成することができる。具体的には、図５に示すように、赤色（Ｒ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１Ｒと、緑色（Ｇ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１Ｇと、青色（Ｂ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１Ｂとを、基材１２側から順に積層するようにするとよい。なお、部分選択反射層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの積層の順番は必ずしもこれに限られるものではなく、適宜任意の順番をとることができる。
【００４４】
ここで、図５に示す投影スクリーン１０において、コレステリック液晶反射層１１を構成する各色の部分選択反射層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、それぞれが、螺旋軸主方向が少なくとも２層で互いに異なる複数の反射層を積層することにより構成されていてもよい。
【００４５】
具体的には例えば、青色の部分選択反射層１１Ｂの場合であれば、図６（ａ）（ｂ）に示すように、投影スクリーン１０の正面（＋ｚ方向）からみて、手前（観察者側）右下（＋ｘ方向でかつ−ｙ方向）に液晶ドメイン集合体２１の螺旋軸主方向Ｌ２が傾けられた青色の反射層１１Ｂ−１と、手前左下（−ｘ方向でかつ−ｙ方向）に液晶ドメイン集合体２１の螺旋軸主方向Ｌ２が傾けられた青色の反射層１１Ｂ−２とを積層するようにするとよい。なお、図６（ｅ）は、図６（ａ）（ｂ）に示す青色の部分選択反射層１１Ｂ（投影スクリーン１０）の座標系を表し、図６（ｃ）（ｄ）は、図６（ａ）（ｂ）に示す青色の部分選択反射層１１Ｂの反射強度分布を表している。
【００４６】
同様にして、他の色の部分選択反射層（赤色の部分選択反射層１１Ｒ及び緑色の部分選択反射層１１Ｇ）についても、液晶ドメイン集合体２１の螺旋軸主方向Ｌ２が異なる少なくとも２つの反射層を積層することにより構成するとよい。
【００４７】
以上のように構成すると、投影スクリーン１０の下方から映像光を投影した場合における光源の映り込み（界面反射光）は観察者より上方（＋ｙ方向）へ反射され、映像光自体は観察者の方向（正面方向）（＋ｚ方向）へ反射される。このとき、各色の部分選択反射層（例えば青色の部分選択反射層１１Ｂ）を構成する２つの反射層（反射層１１Ｂ−１，１１Ｂ−２）は、液晶ドメイン集合体２１の螺旋軸主方向Ｌ２が左右の異なる方向（＋ｘ方向、−ｘ方向）へ傾けられているので、上下左右で視野角を別々に制御することが可能となり、観察者が斜めの位置（＋ｘ方向又は−ｘ方向の位置）にいても、比較的明るい映像を見ることができる。
【００４８】
なお、以上においては、コレステリック液晶反射層１１を構成する各色の部分選択反射層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂのそれぞれが、螺旋軸主方向Ｌ２が少なくとも２層で互いに異なる複数の反射層を積層することにより構成されている場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、各色の部分選択反射層１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂのそれぞれが、螺旋軸主方向Ｌ２が少なくとも２層で互いに同一である複数の反射層を積層することにより構成されていてもよい。
【００４９】
次に、基材１２について説明する。
【００５０】
基材１２は、コレステリック液晶反射層１１を支持するためのものであり、プラスチックや金属、紙材、布材、ガラスなどの材料を用いて形成されたフィルム状基材又は板状基材を用いることができる。
【００５１】
ここで、基材１２は、可視光域の光を吸収する光吸収層を含んでいてもよい。具体的には例えば、黒い顔料を練りこんだアクリル板やプラスチックフィルム（例えばカーボンを練りこんだ黒色ＰＥＴフィルム）などを用いて基材１２を形成したり（この場合には、基材１２の全体が光吸収層（光吸収基材）となる）、プラスチックフィルムなどの透明な支持フィルムのいずれかの側の表面上に、黒い顔料などからなる光吸収層を形成したりするとよい。これにより、投影スクリーン１０の観察者側から入射する無偏光状態の光のうち反射光３２として本来反射されるべきでない光（選択反射波長域内の左円偏光、選択反射波長域外の右円偏光及び左円偏光）や、投影スクリーン１０の背面側から入射する光を吸収して、外光や照明光などの環境光に起因した反射光や、映像光に起因した迷光などの発生を効果的に防止することができる。
【００５２】
また、基材１２の材料として用いられるプラスチックフィルムとしては、ポリカーボネート系高分子、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエステル系高分子、ポリイミド系高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、酢酸セルロース系高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリアクリレート系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子などの熱可塑性ポリマーなどからなるフィルムを用いることができる。なお、基材１２の材料はこれに限定されるものではなく、金属や紙材、布材、ガラスなどの材料を用いることもできる。
【００５３】
なお、基材１２の透過率は任意であり、透明性を維持していれば特に限定はない。また、基材１２の色についても同様であり、透明であれば、赤や青などの任意の色とすることができる。
【００５４】
次に、図７により、このような構成からなる異方性光学素子（コレステリック液晶反射層１１）の製造方法について説明する。
【００５５】
図７に示すように、まず、あらかじめ準備された基材の表面上に、コレステリック規則性を示す放射線重合性の液晶を含む液晶性組成物を均一な厚さで平面状に塗布して未硬化状態の塗布膜を形成する（工程１０１）。
【００５６】
このとき、液晶性組成物を塗布する方法としては、既存の任意の方法を用いることができる。具体的には例えば、スピンコート法やブレードコート法、スリットコート法、ダイコート法などを用いることができる。
【００５７】
また、液晶性組成物が塗布される基材としては、平面状の表面を有するものであればよく、上述したようなフィルム状基材又は板状基材のいずれを用いてもよい。また、基材の材料としては、後述するような加熱（液晶性組成物を等方相へ遷移させる際の加熱）に耐えられるものであればよく、上述したようなプラスチックやガラスなどの任意のものを用いることができる。なお、このような基材の表面には、配向能が付与されていても付与されていなくてもよい。ここで、基材上に配向膜を形成したり、基材の表面にラビング処理を施したり、基材として延伸プラスチックフィルムを用いたりすれば、基材の表面に配向能が付与される。これに対し、基材として、通常の延伸されていないプラスチックや、ラビング処理が施されていない樹脂やガラスなどからなるものを用いるようにすれば、基材の表面に配向能が付与されないようにすることができる。
【００５８】
さらに、基材上に塗布される液晶性組成物に含まれる液晶としては、コレステリック規則性を示すカイラルネマチック液晶やコレステリック液晶を用いることができる。このような液晶としては既存の任意のものを用いることができ、例えば上記特許文献１に記載されたものを用いることができる。なお、このような液晶は基材上にそのまま塗布することも可能であるが、粘性を塗布装置に合わせたり、良好な配向状態を得る目的で、有機溶媒などの適当な溶剤に溶解させてインキ化するようにしてもよい。ここで、液晶をそのまま用いる場合には、粘性が高いので、例えば液晶が等方相付近になるまで加熱して流動性を向上させることが好ましい。なお、ここで用いられる液晶は、コレステリック相から高温側の等方相へ遷移する転移点である第１相転移温度（例えば９０℃）と、コレステリック相から低温側の相（ネマチック相やスメクチック相など）へ遷移する転移点である第２相転移温度（例えば７０℃）とを持っている。
【００５９】
次に、基材上に形成された未硬化状態の塗布膜を加熱して、塗布膜を液晶の第１相転移温度以上の温度にすることにより、塗布膜中の液晶を等方相へ遷移させる（工程１０２）。このとき、塗布膜中の液晶が等方相となる温度は材料に応じて異なるが、通常、第１相転移温度以上でかつ当該第１相転移温度から５０℃程度の範囲（例えば１００℃〜１５０℃の範囲）であるので、塗布膜の温度がこの範囲となるように加熱する。ここで、塗布膜の温度がこの範囲よりも高いと、塗布膜中の液晶の分解や熱重合などの不具合が生じる。また、塗布膜の温度がこの範囲よりも低いと、塗布膜中で液晶が等方相へ遷移しない部位が現れる。
【００６０】
なお、このような加熱工程は、基材上に塗布される液晶性組成物が溶剤を含む場合であれば、溶剤の除去のための乾燥工程を兼ねて行うことができる。また、このような加熱工程の前に、溶剤の除去のための乾燥工程を別途行うことももちろん可能である。
【００６１】
その後、第１相転移温度以上の温度にされて液晶が等方相へ遷移された塗布膜に対して所定の方向からガスを吹き付けた状態で当該塗布膜を液晶の第１相転移温度以下の温度に降温させる。これにより、当該塗布膜中の液晶が等方相からコレステリック相へ遷移されるとともに、塗布膜中の液晶ドメインの螺旋軸方向が、吹き付けられたガスの流れに沿って傾くこととなり、塗布膜中の液晶ドメインの螺旋軸方向の平均（螺旋軸主方向）が膜平面の法線方向に対して所定の角度だけ傾けられた状態になるように配向される（工程１０３）。
【００６２】
このとき、基材の表面に配向能が付与されている場合には、塗布膜中の各液晶ドメインの螺旋軸方向が全て基材平面に対して向きを揃えたまま傾くこととなり、鏡面反射膜としての塗布膜が得られる。これに対し、基材の表面に配向能が付与されていない場合には、塗布膜中の各液晶ドメインの螺旋軸方向がばらついた状態となりながら各液晶ドメインの螺旋軸方向が全体として特定の螺旋軸主方向を向くように傾くこととなり、拡散反射膜としての塗布膜が得られる。
【００６３】
なお、上述した配向工程で生じる現象は、一種のシェア配向であり、塗布膜に対して吹き付けられるガス（気流）の速さや向き、角度などを調整することにより、塗布膜中の液晶ドメインの螺旋軸方向の傾きを自在に制御することができる。また、基材の平面内でガス（気流）の速さや向き、角度などを場所ごとに調整すれば、最終的に形成される一つのコレステリック液晶反射層平面上に異なる螺旋軸主方向を持つ部位を複数形成することもできる。
【００６４】
ここで、以上のような降温過程においては、塗布膜の温度が液晶の第１相転移温度（例えば９０℃）以下となるので、塗布膜中の液晶はコレステリック相を呈し、液晶分子自体の自己集積作用により、液晶分子のダイレクターが塗布膜の厚さ方向に連続的に回転してなる螺旋構造が形成される。
【００６５】
以上のようにして、塗布膜中の液晶を等方相からコレステリック相へ遷移させるとともに、当該塗布膜中の液晶ドメインの螺旋軸方向の平均（螺旋軸主方向）が膜平面の法線方向に対して所定の角度だけ傾けられた状態になるように配向した後、塗布膜中の液晶がコレステリック相を保持している状態で当該塗布膜中の液晶に紫外線などの放射線を照射して重合させることにより塗布膜中の液晶の配向状態を固定化する（工程１０４）。
【００６６】
このとき、塗布膜の温度が液晶の第１相転移温度以下の温度であれば、ガスの吹き付けを止めても塗布膜中の液晶の配向状態は維持されるので、塗布膜中の液晶がコレステリック相を保持している状態で当該塗布膜中の液晶が重合されて固定化される。
【００６７】
なお、このような重合工程においては、放射線として、電子線や紫外線などを条件に応じて適宜用いることができる。通常は、装置の容易性などの観点から紫外線が好ましく用いられ、その波長は２５０〜４００ｎｍである。また、放射線の照射量は、材料によって適宜選択されるものであるが、塗布膜としての形を保持できる程度（半硬化状態も含む）に硬化させることができるものであれば、任意の照射量を用いることができる。また、放射線が照射される雰囲気は、任意の雰囲気であってよく、不活性ガス（Ｎ２又はＡｒ）雰囲気でも、空気雰囲気でもよい。
【００６８】
以上のような一連の工程（工程１０１乃至１０４）を行うことにより、図３に示すように、単層の反射層からなるコレステリック液晶反射層１１を備えた投影スクリーン１０を製造することができるが、上述した一連の工程を繰り返すことにより、複数の反射層からなるコレステリック液晶反射層を備えた投影スクリーンを製造することが可能である。これにより、例えば、図５に示すように、コレステリック液晶反射層１１として、赤色（Ｒ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１Ｒと、緑色（Ｇ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１Ｇと、青色（Ｂ）の波長域の光を選択的に反射する部分選択反射層１１Ｂとが、基材１２側から順に積層された投影スクリーン１０を製造することが可能となる。また、図６（ａ）（ｂ）に示すように、各色の部分選択反射層（例えば青色の部分選択反射層１１Ｂ）が複数の反射層（例えば、反射層１１Ｂ−１，１１Ｂ−２）から構成される投影スクリーン１０を製造することが可能となる。
【００６９】
このように本実施形態によれば、コレステリック規則性を示す重合性の液晶からなる分子配向されたコレステリック液晶反射層１１において、その液晶構造中の各液晶ドメイン２０の螺旋軸方向Ｌ１の平均（螺旋軸主方向Ｌ２）が層平面の法線方向Ｐに対して所定の角度だけ傾けられた状態になるように構成されているので、素子平面の法線方向に対して異方的な光学特性を付与することができる。このため、このようなコレステリック液晶反射層１１を反射素子として投影スクリーン１０に組み込んで用いた場合でも、コレステリック液晶反射層１１のコレステリック反射と界面反射とが異なる方向で生じるので、投影機３０から投射された映像光（入射光３１）のコレステリック反射光（出射光３２）と、映像光（入射光３１）の界面反射光３３とが重なり合うことがない。このため、コレステリック液晶反射層１１の表面をマット化することなく平滑にしたままでも、界面反射光３３として表される光源の映り込みを回避することが可能となり、観察者が明るい映像を視認性良く観察することができる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、コレステリック液晶反射層１１において、反射された光が特定の方向を指向するように投影スクリーン１０の位置に応じてコレステリック液晶反射層１１の液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２を制御することにより、投影スクリーン１０の全面の輝度分布を改善して映像を鮮明に表示することができる。具体的には、投影機３０が特定の観察位置の近傍に配置されている通常の使用態様を考えると、映像光（入射光３１）を反射して映像を表示する投影スクリーン１０において、映像光が最も明るい観察位置では界面反射光３３も明るくなり、視認性が低下する。また、斜めに観察される部分（例えば外周部）の明るさは、特定の観察位置から真っ直ぐに観察される部分（例えば中央部）の明るさに比べて低くなる。しかしながら、本実施形態によれば、コレステリック液晶反射層１１において、反射された光が特定の方向を指向するように投影スクリーン１０の位置に応じてコレステリック液晶反射層１１の液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２を制御することにより、投影スクリーン１０のうち映像光の最も明るい特定の観察位置で観察した場合でも視認性の低下の原因となる界面反射光３３は映像光（入射光３１）とは異なる方向へ反射される。また、投影スクリーン１０のうち特定の観察位置から斜めに観察される部分である外周部などから当該特定の観察位置へ向けて出射される光の強度を向上させることができる。このため、投影スクリーン１０の全面の輝度分布を改善して映像を鮮明に表示することができる。さらに、コレステリック液晶反射層１１において、反射された光が特定の方向を指向するように投影スクリーン１０の位置に応じてコレステリック液晶反射層１１の液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２を制御することにより、コレステリック液晶反射層１１のうち映像光（入射光３１）が斜めに入射する外周部（特定の観察位置から斜めに観察される部分）での光の偏光状態の歪みを少なくすることができ、投影スクリーン１０の全面に亘って色シフトや反射効率の低下などの影響が生じることを効果的に抑制することができる。
【００７１】
さらに、本実施形態によれば、コレステリック液晶反射層１１が、特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光をコレステリック液晶反射層１１で約５０％しか反射しないようにすることができる。このため、白表示などの明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略２倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、コレステリック液晶反射層１１で選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えば右円偏光）を主として含むようにすれば、投射された映像光をコレステリック液晶反射層１１で略１００％反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。
【００７２】
なお、上述した実施形態において、投影スクリーン１０のコレステリック液晶反射層１１の入射側表面には、図５に示すように、位相差層１５を設けてもよい。このようにして位相差層１５を設けることにより、斜めに入射する映像光の偏光の歪みなどを解消し、コレステリック液晶反射層１１の偏光分離効率を高めることが可能となる。また、この場合、投影機からコレステリック液晶反射層１１に対応した偏光を直接出射する必要もなく、位相差層１５を通過した後の光の偏光状態がコレステリック液晶反射層１１に対応したものとなるようにすればよい。
【００７３】
また、上述した実施形態において、投影スクリーン１０のコレステリック液晶反射層１１の入射側表面には、各種の機能性保持層を適宜設けるようにしてもよい。機能性保持層としては、各種のものを用いることができるが、例えば、ハードコート層（ＨＣ層）、マット層（ＡＧ層）、反射防止層（ＡＲ層）、紫外線吸収層（ＵＶ吸収層）及び帯電防止層（ＡＳ層）などを用いることができる。ここで、ハードコート層（ＨＣ層）は、投影スクリーン１０の表面を保護して傷付きや汚れの付着などを防止するための層である。マット層（ＡＧ層）は、表面に付与された凹凸により投影スクリーン１０の表面での光の界面反射を抑えるための層（防眩層）である。反射防止層（ＡＲ層）は、薄膜干渉などを利用して投影スクリーン１０の表面での光の界面反射を抑えるための層である。紫外線吸収層（ＵＶ吸収層）は、投影スクリーン１０に入射する光のうち液晶性組成物を黄色へ変化させる原因となる紫外線成分を吸収するための層である。帯電防止層（ＡＳ層）は、投影スクリーン１０で生じる静電気を除去するための層である。これらの機能性保持層は、ヘイズが小さくかつ透明性が高いものが望ましい。また、複屈折が小さく、通過する光の偏光状態を変化させないものが好ましい。ただし、図５に示すような位相差層１５と兼用する場合は、複屈折を持っていてもよい。なお、マット層のヘイズ値は、単に景色の映り込みを消す場合であれば１〜３０であるとよい。一方、投影機の映り込みを消す場合であれば４０以上、好ましくは６０以上であるとよい。
【００７４】
なお、上述した実施形態においては、異方性光学素子としてのコレステリック液晶反射層１１が投影スクリーン１０に組み込まれて用いられる場合を例に挙げて説明したが、上述したようなコレステリック液晶反射層１１は、カードやポスター、家具電化装飾関連部材などの意匠性部材に組み込まれて用いられてもよい。
【００７５】
この場合には、上述した実施形態に係る投影スクリーン１０とは異なり、コレステリック液晶反射層１１の液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２が層平面の全平面内で同一である必要は必ずしもなく、コレステリック液晶反射層１１の層平面の平面内に位置する複数の領域の螺旋軸主方向Ｌ２が互いに異なるようにして、層平面の平面内に所定の異方性パターンを画成してもよい。
【００７６】
なお、コレステリック液晶反射層１１の層平面の平面内において、螺旋軸主方向Ｌ２が異なる領域を複数形成するために、次に述べるような異方性パターニングを行うとよい。すなわち、図７に示す製造方法において、工程１０２及び１０３にて、単層の塗布膜を昇温して等方相の状態とした上で、所定の条件（速さや向き、角度など）でガス（気流）を吹き付けながら塗布膜を降温させることにより、塗布膜中の膜平面の全平面内で異方性（塗布膜の螺旋軸主方向が膜平面の法線方向に対して所定の角度だけ傾けられた状態）を発生させた後、工程１０４にて、塗布膜に対してマスクなどを介して放射線を選択的に照射して、塗布膜の膜平面内の一部の領域を硬化させるとともに残りの領域を硬化させないようにする。そして、このようにして得られた塗布膜に対して、工程１０２乃至１０４の処理を異なる条件（特にガス（気流）の吹き付けに関する条件）で再度繰り返し、塗布膜の未硬化部分を再度等方相の状態とした上で、塗布膜中の膜平面の全平面内で異なる異方性を発生させる。なお、工程１０４で行われる放射線の選択的な照射はマスクを用いた方法の他、レーザーなどを用いて部分的に描画する方法などが用いられる。
【００７７】
以上のようにして、コレステリック液晶反射層１１に対して吹き付けられるガス（気流）の速さや向き、角度などを層平面内の場所ごとに制御することにより、図８（ａ）（ｂ）に示すように、層平面の平面内に位置する複数の領域（異方性領域）１１ａ，１１ｂの螺旋軸主方向Ｌ２が少なくとも２領域で互いに異なるコレステリック液晶反射層１１を備えた意匠性部材１０Ａが得られる。
【００７８】
ここで、図８（ａ）は、コレステリック液晶反射層１１を形成するための液晶が塗布される基材１２の表面が配向能を有していない場合を示しており、コレステリック液晶反射層１１の各領域１１ａ，１１ｂにて自己拡散性が発現されている。これに対し、図８（ｂ）は、基材１２の表面に配向膜１３が形成されて配向能を有している場合を示しており、コレステリック液晶反射層１１の各領域（異方性領域）１１ａ′，１１ｂ′にて鏡面拡散性が発現されている。なお、図８（ａ）（ｂ）に示すようなコレステリック液晶反射層１１を備えた意匠性部材１０Ａに対して、入射光３１が入射した場合には、コレステリック液晶反射層１１の各領域１１ａ，１１ｂごとにコレステリック反射光（出射光３２）が異なる方向に反射される。
【００７９】
なお、図８（ａ）（ｂ）に示すコレステリック液晶反射層１１はいずれも、コレステリック液晶反射層１１の各領域１１ａ，１１ｂ，１１ａ′，１１ｂ′が異方性（コレステリック液晶反射層１１の液晶構造の螺旋軸主方向Ｌ２が層平面の法線方向に対して所定の角度だけ傾けられた状態）を持つ場合を例に挙げているが、これに限らず、図９に示すように、コレステリック液晶反射層１１の層平面内の領域の一部（ここでは領域１１ｃ）が等方性を持つようにしてもよい。なお、図９に示すようなコレステリック液晶反射層１１を備えた意匠性部材１０Ａに対して、入射光３１が入射した場合には、コレステリック液晶反射層１１の領域（異方性領域）１１ｂにてコレステリック反射光（出射光３２）が界面反射光と異なる方向に反射される一方で、領域（等方性領域）１１ｃに入射した入射光３１は界面反射光と同一の方向に反射される。
【００８０】
また、このような意匠性部材１０Ａにおいては、上述した実施形態に係る投影スクリーン１０とは異なり、コレステリック液晶反射層１１が層平面の全平面内に亘って存在している必要は必ずしもなく、コレステリック液晶反射層１１の層平面の平面内に位置する特定の領域に対応する部分を取り除くようにして、層平面の平面内に所定の形状パターンを画成するようにしてもよい。
【００８１】
このような場合には、コレステリック液晶反射層１１の層平面の平面内において、特定の領域に対応する部分を取り除くために、次に述べるような形状パターニングを行うとよい。すなわち、図７に示す製造方法において、工程１０２及び１０３にて、塗布膜中の膜平面の全平面内で異方性（塗布膜の螺旋軸主方向が膜平面の法線方向に対して所定の角度だけ傾けられた状態）を発生させた後、工程１０４にて、塗布膜に対してマスクなどを介して放射線を選択的に照射して、塗布膜の膜平面内の一部の領域を硬化させるとともに残りの領域を硬化させないようにする。そして、このようにして得られた塗布膜を有機溶媒に浸漬させることにより塗布膜の未硬化部分を溶解して除去する。ここで、塗布膜の未硬化部分を除去する方法としては、有機溶媒に浸漬させて液晶を溶解する方法の他、ピールにより剥離する方法、別の基材にパターン転写する方法、レーザー光の照射により液晶重合体を分解する方法などを用いることができる。
【００８２】
以上のようにして、コレステリック液晶反射層１１の層平面の平面内に位置する特定の領域に対応する部分（ここでは開口領域１１ｄに対応する部分）を取り除き、残りの部分（ここでは領域１１ａ）を残すことにより、図１０に示すように、コレステリック液晶反射層１１のうち領域の一部（ここでは領域１１ａ）のみが所定の形状パターンで残されたコレステリック液晶反射層１１を備えた意匠性部材１０Ａが得られる。なお、図１０に示すようなコレステリック液晶反射層１１を備えた意匠性部材１０Ａに対して、入射光３１が入射した場合には、コレステリック液晶反射層１１の領域１１ａにてコレステリック反射光（出射光３２）が界面反射光と異なる方向に反射される一方で、開口領域１１ｄに入射した入射光３１はそのまま透過される。
【００８３】
なお、図８（ａ）（ｂ）及び図９に示すコレステリック液晶反射層１１はいずれも、特定の異方性パターンを持つ単層からなるものであるが、これに限らず、図１１に示すように、特定の異方性パターンを持つ複数の反射層１１−１，１１−２，１１−３から構成されていてもよい。後者の場合には、コレステリック液晶反射層１１を構成する各反射層１１−１，１１−２，１１−３の異方性パターンは、同一であっても、互いに異なっていても、どちらでもよい。ここで、各反射層１１−１，１１−２，１１−３が選択的に反射する光の波長域（色）は、層ごとに異なっていてもよい。また、各反射層１１−１，１１−２，１１−３が複数の領域を有している場合には、各領域が選択的に反射する光の波長域（色）は、領域ごとに異なっていてもよい。さらに、各反射層１１−１，１１−２，１１−３が選択的に反射する偏光の向き（右円偏光又は左円偏光）も、層ごとに異なっていてもよい。
【００８４】
また、図１０に示すコレステリック液晶反射層１１は、特定の形状パターンを持つ単層からなるものであるが、これに限らず、特定の形状パターンを持つ複数の反射層から構成されていてもよい。後者の場合には、コレステリック液晶反射層１１を構成する各反射層の形状パターンは同一であっても、互いに異なっていても、どちらでもよい。ここで、各反射層が選択的に反射する光の波長域（色）は、層ごとに異なっていてもよい。また、各反射層が複数の領域を有している場合には、各領域が選択的に反射する光の波長域（色）は、領域ごとに異なっていてもよい。さらに、各反射層が選択的に反射する偏光の向き（右円偏光又は左円偏光）も、層ごとに異なっていてもよい。
【００８５】
さらに、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、特定の異方性パターンを持つ層１１−１と、特定の形状パターンを持つ層１１−３′とを組み合わせることにより、さらに複雑な光学特性を持つコレステリック液晶反射層１１を形成することも可能である。なお、図１２（ａ）においては、特定の形状パターンを持つ層１１−３′は、層平面の全面に亘って同一の光学特性を持つ層１１−２′によりその凹部が埋められている。また、図１２（ｂ）においては、特定の形状パターンを持つ層１１−３′は、オーバーコート層１４によりその凹部が埋められており、オーバーコート層１４上に、層平面の全面に亘って同一の光学特性を持つ層１１−２が形成されている。
【００８６】
なお、このような意匠性部材１０Ａのコレステリック液晶反射層１１の入射側表面には、図１３に示すように、位相差層１５を設けてもよい。このようにして位相差層１５を設けることにより、斜めに入射する映像光の偏光の歪みなどを解消し、コレステリック液晶反射層１１の偏光分離効率を高めることが可能となる。また、この場合、投影機などからコレステリック液晶反射層１１に対応した偏光を直接出射する必要もなく、位相差層１５を通過した後の光の偏光状態がコレステリック液晶反射層１１に対応したものとなるようにすればよい。
【００８７】
また、このような意匠性部材１０Ａのコレステリック液晶反射層１１の入射側表面には、各種の機能性保持層を適宜設けるようにしてもよい。機能性保持層としては、各種のものを用いることができるが、例えば、図１４（ａ）に示すハードコート層（ＨＣ層）１６、図１４（ｂ）に示すマット層（ＡＧ層）１７を用いることができる。また、これ以外にも、反射防止層（ＡＲ層）、紫外線吸収層（ＵＶ吸収層）及び帯電防止層（ＡＳ層）などを用いることができる。ここで、ハードコート層（ＨＣ層）１６は、意匠性部材１０Ａの表面を保護して傷付きや汚れの付着などを防止するための層である。マット層（ＡＧ層）１７は、表面に付与された凹凸により意匠性部材１０Ａの表面での光の界面反射を抑えるための層（防眩層）である。反射防止層（ＡＲ層）は、薄膜干渉などを利用して意匠性部材１０Ａの表面での光の界面反射を抑えるための層である。紫外線吸収層（ＵＶ吸収層）は、意匠性部材１０Ａに入射する光のうち液晶性組成物を黄色へ変化させる原因となる紫外線成分を吸収するための層である。帯電防止層（ＡＳ層）は、意匠性部材１０Ａで生じる静電気を除去するための層である。これらの機能性保持層は、ヘイズが小さくかつ透明性が高いものが望ましい。また、複屈折が小さく、通過する光の偏光状態を変化させないものが好ましい。ただし、図１３に示すような位相差層１５と兼用する場合は、複屈折を持っていてもよい。なお、図１４（ｂ）に示すマット層１７に関しては、そのヘイズ値は、単に景色の映り込みを消す場合であれば１〜３０であるとよい。一方、投影機などの映り込みを消す場合であれば４０以上、好ましくは６０以上であるとよい。
【００８８】
この場合には、図１５（ｂ）に示すように、意匠性部材１０Ａのコレステリック液晶反射層１１の入射側表面には、任意の色を持つ吸収層１８を設けるようにしてもよい。このようにして吸収層１８を設けることにより、コレステリック液晶反射層１１で選択的に反射される光に対して所望の着色などを施すことができ、装飾性を高めることができる。なお、吸収層１８は、コレステリック液晶反射層１１の入射側表面に限らず、任意の位置に設けることができる。また、吸収層１８は、任意の形状パターン（各種の図形や文字等）を持っていてもよい。さらに、吸収層１８は、複数の層を積層することにより構成されていてもよい。
【００８９】
また、このような意匠性部材１０Ａにおいては、図１５（ａ）に示すように、コレステリック液晶反射層１１を支持する基材として、コレステリック液晶反射層１１で選択的に反射される光以外の光を反射する基材１２′を用いるようにするとよい。このような基材１２′を用いることにより、コレステリック液晶反射層１１で選択的に反射される光以外の光を、コレステリック液晶反射層１１で反射される光とは異なる方向に反射することができ、このため、意匠性部材１０Ａに対して特別な視覚効果を与えることができる。
【実施例】
【００９０】
次に、上述した実施形態の具体的実施例について述べる。
【００９１】
（実施例１）
まず、紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（９７重量％）にカイラル剤（３重
量％）と界面活性剤（０．０５重量％）とを添加したモノマー混合液晶をシクロヘキサノンに溶解し、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶溶液を調整した。
【００９２】
このようにして調整したコレステリック液晶溶液を、１００ｍｍ×１００ｍｍの配向膜付きガラス基板（厚さ１ｍｍ）上にダイコート法により塗布した。
【００９３】
次に、８０℃のオーブンで９０秒加熱し、乾燥処理を行い、溶剤が除去された塗布膜を得た。
【００９４】
そして、塗布膜付きのガラス基板をオーブンから取り出して、ホットプレートにより１２０℃まで加熱して塗布膜中の液晶を等方相とし、次いで、送風機により塗布膜の表面へ向けて４５°の角度で風速１０ｍ／秒、２０℃の温風を吹き付けながら、塗布膜付きのガラス基板をホットプレートから外して、室温２５度まで降温した。
【００９５】
その後、窒素雰囲気下で塗布膜に対して３６５ｎｍの紫外線を１０ｍＷ／ｃｍ２で１分間照射して、塗布膜を硬化させることにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶反射層を備えた異方性光学素子（緑色光を鏡面反射する反射素子）を得た。なお、この異方性光学素子のコレステリック液晶反射層は、その螺旋軸主方向が基板の法線方向に対して１０°傾いていた。
【００９６】
（実施例２）
実施例１で調整したコレステリック液晶溶液を、１００ｍｍ×１００ｍｍのガラス基板（厚さ１ｍｍ）上にダイコート法により塗布した。
【００９７】
次に、８０℃のオーブンで９０秒加熱し、乾燥処理を行い、溶剤が除去された塗布膜を得た。
【００９８】
そして、塗布膜付きのガラス基板をオーブンから取り出して、ホットプレートにより１２０℃まで加熱して塗布膜中の液晶を等方相とし、次いで、８０℃のホットプレートに移し替えると同時に、送風機により塗布膜の表面へ向けて４０°の角度で風速１０ｍ／秒、２０℃の温風を吹き付けながら、８０℃まで降温した。さらに、塗布膜付きのガラス基板を８０℃のホットプレートから取り出して室温２５度まで降温した。
【００９９】
その後、窒素雰囲気下で塗布膜に対して３６５ｎｍの紫外線を露光マスクを介して１０ｍＷ／ｃｍ２で１分間照射して、塗布膜を硬化させることにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有するコレステリック液晶反射層を備えた異方性光学素子（緑色光を拡散反射する反射素子）を得た。なお、この異方性光学素子のコレステリック液晶反射層は、その螺旋軸主方向が基板の法線方向に対して１０°傾いていた。
【０１００】
次いで、このようにして得られた異方性光学素子のコレステリック液晶反射層をもう一度１２０℃まで加熱し、未硬化のコレステリック液晶部分を等方相とし、上述したのと異なる方向から送風機によりコレステリック液晶反射層表面へ向けて４０°の角度で風速１０ｍ／秒、２０℃の温風を吹き付けながら、８０℃まで降温した。さらに、コレステリック液晶反射層付きのガラス基板を８０℃のホットプレートから取り出して室温２５度まで降温した。
【０１０１】
その後、窒素雰囲気下でに対して３６５ｎｍの紫外線を露光マスクを介して１０ｍＷ／ｃｍ２で１分間照射し、コレステリック液晶反射層を硬化させることにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有しかつ部分的に異なる拡散異方性を有するコレステリック液晶反射層を備えた異方性光学素子（緑色光を拡散反射する反射素子）を得た。
【０１０２】
（実施例３）
まず、紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（９７重量％）にカイラル剤（３重
量％）と界面活性剤（０．１５重量％）とを添加したモノマー混合液晶をシクロヘキサノンに溶解し、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有する第１のコレステリック液晶溶液を調整した。
【０１０３】
このようにして調整した第１のコレステリック液晶溶液を、１００ｍｍ×１００ｍｍのガラス基板（厚さ１ｍｍ）上にダイコート法により塗布した。
【０１０４】
次に、８０℃のオーブンで９０秒加熱し、乾燥処理を行い、溶剤が除去された塗布膜を得た。
【０１０５】
そして、１２０℃まで加熱して塗布膜中の液晶を等方相とし、次いで、送風機により塗布膜の表面へ向けて４５°の角度で風速１０ｍ／分、８０℃の温風を吹き付けながら８０度まで降温した。
【０１０６】
その後、窒素雰囲気下で塗布膜に対して３６５ｎｍの紫外線を１０ｍＷ／ｃｍ２で１分間照射して、塗布膜を硬化させることにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有する１層目の部分選択反射層を得た。
【０１０７】
同様にして、第２のコレステリック液晶溶液を、１層目の部分選択反射層上に直接塗布し、同様な乾燥処理、配向処理及び硬化処理を行った。これにより、６１０ｎｍに選択反射中心波長を有する２層目の部分選択反射層を得た。なお、第２のコレステリック液晶溶液は、第１のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたものであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、６１０ｎｍに選択反射中心波長を有するようにした。
【０１０８】
同様にして、第３のコレステリック液晶溶液を、２層目の部分選択反射層上に、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する、３層目の部分選択反射層を得た。なお、第３のコレステリック液晶溶液は、第１のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたものであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有するようにした。
【０１０９】
これにより、コレステリック液晶反射層として、緑色（Ｇ）の波長域の光（５５０ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する１層目の部分選択反射層（厚さ４μｍ）と、赤色（Ｒ）の波長域の光（６１０ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する２層目の部分選択反射層（厚さ５μｍ）と、青色（Ｂ）の波長域の光（４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する３層目の部分選択反射層（厚さ３μｍ）とが、ガラス基板側から順に積層された異方性光学素子を得た。なお、このようにして得られた異方性光学素子のコレステリック液晶反射層の液晶構造はプラーナー配向状態ではなく、拡散反射性を有し、その螺旋軸主方向は各色でガラス基板の法線方向に対して同じく１０°傾いていた。また、これらの傾きはすべて同一方向であった。
【０１１０】
（評価結果）
実施例１、２、３に係る異方性光学素子のガラス基板の裏面に黒顔料を塗布して乾燥させ、遮光層を形成した。そして、このようにして得られた遮光層付きの異方性光学素子を投影スクリーンとして用い、投影機から出射された映像光を投射した。なお、投影機としては、液晶プロジェクター（ＥＬＰ−５２、エプソン社製）を用いた。
【０１１１】
ここで、投影スクリーン及び投影機は、図１６に示すような関係で配置した。すなわち、図１６に示すように、投影スクリーン１０は、床に対して垂直に設置した。また、投影スクリーン１０の床からの高さは１．３ｍとした。さらに、投影機３０は床置きとした。なお、投影スクリーン１０及び投影機３０の設置空間には照明光源（外光源３４）が配置されており、そこから照射された外光３５が投影スクリーン１０で反射されて反射光３６として出射されている。
【０１１２】
ここで、投影機３０の設置角度は、投影スクリーン１０のスクリーン面の垂直方向を０°としたときのスクリーン中央部を基準にして、３３°の角度で、映像光（入射光３１）が映像中心部が入射するようにした。一方、投影スクリーン１０の異方性光学素子（コレステリック液晶反射層１１）に含まれる液晶ドメインの螺旋軸主方向はガラス基板（基板１２）の法線方向に対して１０°だけ傾いているが、この傾きが下向き（投影機３０側）となるように投影スクリーン１０を配置した。
【０１１３】
このようにして投影スクリーン１０及び投影機３０を配置すると、投影スクリーン１０のスクリーン正面から観察者が観察した場合に、映像光の最も明るい方向（反射光３２の方向）はスクリーン面の垂直方向となり、観察者にとって最善となる。今、この関係を図１７を用いてより詳細に説明する。投影スクリーン１０のコレステリック液晶反射層１１に含まれる液晶の屈折率がｎ＝１．５８であるとし、投影スクリーン１０の配置されている環境（空気）の屈折率がｎ＝１であるとすると、スネルの法則から、投影スクリーン１０（コレステリック液晶反射層１１）への入射角が３３°のとき、投影スクリーン１０（コレステリック液晶反射層１１）へは２０°（＝ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎ（３０°）／１．５８）））で入射する。このため、コレステリック液晶反射層１１の液晶構造の螺旋軸主方向の傾きが２０／２＝１０°であれば、反射光３２を投影スクリーン１０の垂直方向へ反射することができる。
【０１１４】
この状態で、投影機により投影スクリーン上に映像光（白と黒のエリアがある静止映像）を投射し、部屋の照明を点けた状態で、投影機を配置した位置の近傍の投影スクリーン正面から目視により観察した。
【０１１５】
その結果、実施例１、２、３に係る投影スクリーンでは、明るく鮮明な映像が得られ、かつ、光源の映り込みが見えない状態となった。さらに、外光源である室内照明をスクリーンが反射しない左円偏光を主として発光するように偏光フィルターを設置した状態で観察したところ、さらに鮮明で高いコントラストが得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子を一般的な等方性光学素子と比較しながら示す概略断面図。
【図２】図１に示す異方性光学素子の作用を、一般的な等方性光学素子の作用と比較しながら説明するための模式図。
【図３】図１及び図２に示す異方性光学素子を反射素子として用いた投影スクリーンの作用を説明するための概略図。
【図４】一般的な等方性光学素子を反射素子として用いた投影スクリーンの作用を説明するための概略図。
【図５】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子を反射素子として用いた投影スクリーンの一変形例を示す概略断面図。
【図６】図５に示す投影スクリーンの反射素子を構成する各色の部分選択反射層を複数の層により構成する場合の一例を説明するための図。
【図７】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子の製造方法を説明するための工程図。
【図８】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子を用いた意匠性部材の一例を示す概略断面図。
【図９】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子を用いた意匠性部材の一変形例を示す概略断面図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子を用いた意匠性部材の他の変形例を示す概略断面図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子を用いた意匠性部材のさらに他の変形を示す概略断面図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子を用いた意匠性部材のさらに他の変形を示す概略断面図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子を用いた意匠性部材のさらに他の変形を示す概略断面図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子を用いた意匠性部材のさらに他の変形を示す概略断面図。
【図１５】本発明の一実施形態に係る異方性光学素子を用いた意匠性部材のさらに他の変形を示す概略断面図。
【図１６】本発明の具体的実施例の評価のために用いられる投影システムの配置構成を示す図。
【図１７】本発明の具体的実施例におけるコレステリック液晶反射層の螺旋軸主方向の傾きの最適値を説明するための図。
【符号の説明】
【０１１７】
１０，１０′  投影スクリーン
１０Ａ  意匠性部材
１１  コレステリック液晶反射層（異方性光学素子）
１１′，１１″  コレステリック液晶反射層（等方性光学素子）
１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ  各色の部分選択反射層
１１Ｂ−１，１１Ｂ−２  青色の部分選択反射層を構成する反射層
１１−１，１１−２，１１−２′，１１−３，１１−３′  反射層
１１ａ，１１ａ′，１１ｂ，１１ｂ′  異方性領域
１１ｃ  等方性領域
１１ｄ  開口領域
１２  基材
１２′  反射基材
１３  配向膜
１４  オーバーコート層
１５  位相差層
１６  ハードコート層
１７  マット層
１８  吸収層
２０  液晶ドメイン
２１，２２  液晶ドメイン集合体
３０  投影機
３１  入射光（映像光）
３２  出射光（映像光のコレステリック反射光）
３３  界面反射光
３４  外光源
３５  外光
３６  外光の反射光
Ｌ１  螺旋軸方向
Ｌ２  螺旋軸主方向
Ｐ  層平面に対する法線方向
【図１】
2006317656.tif 000003
【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】
2006317656.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006317656.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006317656.tif 000015
【図１４】
2006317656.tif 000016
【図１５】
2006317656.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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