(57)【要約】【課題】ブルーライトが効果的に低減された光源および照明装置を提供する。【解決手段】発光素子を含む光源であって、選択反射層を含み、上記選択反射層は上記発光素子に対し上記光源の光の出射側に配置されており、上記選択反射層は、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に中心波長を有する選択反射を示し、上記選択反射の半値幅が２０ｎｍ〜４５ｎｍである上記光源、ならびに上記光源を含み、かつ発光素子を含む光源を複数含む照明装置。【選択図】図２
2018018982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子を含む光源であって、
選択反射層を含み、
前記選択反射層は前記発光素子に対し前記光源の光の出射側に配置されており、
前記選択反射層は、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に中心波長を有する選択反射を示し、前記選択反射の半値幅が２０ｎｍ〜４５ｎｍである前記光源。
【請求項２】
前記選択反射層が前記発光素子側の反対側に向かって突出した凸形状の曲面状である請求項１に記載の光源。
【請求項３】
前記凸形状の曲面状が半球状である請求項２に記載の光源。
【請求項４】
基材を含み、
前記発光素子、前記基材、および前記選択反射層がこの順で配置されており、
前記基材と前記選択反射層が直接接している請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源。
【請求項５】
前記発光素子が２００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光スペクトルのピークを示す請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源。
【請求項６】
前記発光素子が３８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光スペクトルのピークを示す請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源。
【請求項７】
前記発光素子が発光ダイオードである請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源。
【請求項８】
蛍光体を含み、
前記蛍光体は前記発光素子の発光により励起され蛍光を発する請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源。
【請求項９】
前記蛍光体が前記選択反射層で反射して前記蛍光体に入射する光により励起され蛍光を発する請求項８に記載の光源。
【請求項１０】
前記蛍光体が５００ｎｍ超７８０ｎｍ以下の蛍光を発する請求項８または９に記載の光源。
【請求項１１】
前記選択反射層がコレステリック液晶相を硬化したコレステリック液晶層を含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源。
【請求項１２】
前記選択反射層が右円偏光を選択反射する前記コレステリック液晶層と左円偏光を選択反射する前記コレステリック液晶層とを含む請求項１１に記載の光源。
【請求項１３】
前記コレステリック液晶層が、複屈折Δｎが０．１５未満である液晶化合物を含む液晶組成物を硬化した層である請求項１１または１２に記載の光源。
【請求項１４】
前記液晶化合物が式（Ｉ）で表される重合性化合物である請求項１３に記載の光源；
【化１】
2018018982.tif 000012
式中、
Ａは、置換基を有していてもよいフェニレン基または置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を示し、
Ｌは単結合、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、および−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選択される連結基を示し、
ｍは３〜１２の整数を示し、
Ｓｐ1およびＳｐ2はそれぞれ独立に、単結合、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つまたは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Ｑ1およびＱ2はそれぞれ独立に、水素原子または以下の式Ｑ−１〜式Ｑ−５で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、ただしＱ1およびＱ2のいずれか一方は重合性基を示す。
【化２】
2018018982.tif 000013
【請求項１５】
発光素子を含む光源を複数含む照明装置であって、
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光源を含む前記照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源に関する。本発明は特にブルーライトが低減された光源に関する。本発明はまた、上記光源を含む照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤなどの発光素子を含む光源を利用した照明装置は、ブルーライト波長域で強い発光を示す。ブルーライトはメラトニン分泌を抑制し、概日リズムに影響を与えることが知られている。
そのため、ブルーライトを低減した照明装置が提案されてきている。特許文献１においては、二色性色素のブルーライト吸収を利用している。特許文献２では染料、顔料を利用したもののほか、多層干渉膜の反射を利用してブルーライトが遮断された照明装置が開示されている。
一方、特許文献３には、液晶化合物とキラル剤とを含む組成物の硬化皮膜の反射を利用してブルーライトを遮断することに関する記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３２４８３号公報
【特許文献２】特開２００５−２３０１７１号公報
【特許文献３】特開２０１６−６１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らが、特許文献１〜３に記載の手段でブルーライトが遮断された光源の作製を試みたところ、出射光の色味が悪い例が見られた。
本発明は、ブルーライトを効果的に遮断する一方で、ブルーライトが効果的に低減された光源および照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、ほ乳類の網膜上に近年新たに発見された光受容器である内因性光感受性網膜神経節細胞（ｉｐＲＧＣ）が４５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域で極大となる光応答を示すことに着目した。この細胞は特に概日リズムに関わっていると考えられている。本発明者らは、この波長域の光を選択的に遮断するとともに出射光の色味が良い構成について鋭意検討を重ねて、本発明を完成させた。
【０００６】
すなわち、本発明は下記の［１］〜［１５］を提供するものである。
［１］発光素子を含む光源であって、
選択反射層を含み、
上記選択反射層は上記発光素子に対し上記光源の光の出射側に配置されており、
上記選択反射層は、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に中心波長を有する選択反射を示し、上記選択反射の半値幅が２０ｎｍ〜４５ｎｍである上記光源。
［２］上記選択反射層が上記発光素子側の反対側に向かって突出した凸形状の曲面状である［１］に記載の光源。
［３］上記凸形状の曲面状が半球状である［２］に記載の光源。
［４］基材を含み、
上記発光素子、上記基材、および上記選択反射層がこの順で配置されており、
上記基材と上記選択反射層が直接接している［１］〜［３］のいずれかに記載の光源。
［５］上記発光素子が２００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光スペクトルのピークを示す［１］〜［４］のいずれかに記載の光源。
【０００７】
［６］上記発光素子が３８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光スペクトルのピークを示す［１］〜［５］のいずれかに記載の光源。
［７］上記発光素子が発光ダイオードである［１］〜［６］のいずれかに記載の光源。
［８］蛍光体を含み、
上記蛍光体は上記発光素子の発光により励起され蛍光を発する［１］〜［７］のいずれかに記載の光源。
［９］上記蛍光体が上記選択反射層で反射して上記蛍光体に入射する光により励起され蛍光を発する［８］に記載の光源。
［１０］上記蛍光体が５００ｎｍ超７８０ｎｍ以下の蛍光を発する［８］または［９］に記載の光源。
［１１］上記選択反射層がコレステリック液晶相を硬化したコレステリック液晶層を含む［１］〜［１０］のいずれかに記載の光源。
［１２］上記選択反射層が右円偏光を選択反射する上記コレステリック液晶層と左円偏光を選択反射する上記コレステリック液晶層とを含む［１１］に記載の光源。
［１３］上記コレステリック液晶層が、複屈折Δｎが０．１５未満である液晶化合物を含む液晶組成物を硬化した層である［１１］または［１２］に記載の光源。
［１４］上記液晶化合物が式（Ｉ）で表される重合性化合物である［１３］に記載の光源；
【０００８】
【化１】
2018018982.tif 000003
【０００９】
式中、
Ａは、置換基を有していてもよいフェニレン基または置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を示し、
Ｌは単結合、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、および−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選択される連結基を示し、
ｍは３〜１２の整数を示し、
Ｓｐ1およびＳｐ2はそれぞれ独立に、単結合、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つまたは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Ｑ1およびＱ2はそれぞれ独立に、水素原子または以下の式Ｑ−１〜式Ｑ−５で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、ただしＱ1およびＱ2のいずれか一方は重合性基を示す。
【００１０】
【化２】
2018018982.tif 000004
【００１１】
［１５］発光素子を含む光源を複数含む照明装置であって、［１］〜［１４］のいずれかに記載の光源を含む上記照明装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、ブルーライトが効果的に低減されているとともに出射光の色味の良い光源および照明装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の光源の構造の例を模式的に示す図である。
【図２】実施例１、２および比較例１、２の光源の波長４００ｎｍ〜６００ｎｍの輝度スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、例えば、「４５°」、「平行」、「垂直」あるいは「直交」等の角度は、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が５°未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、４°未満であることが好ましく、３°未満であることがより好ましい。
本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
【００１５】
本明細書において、円偏光につき「選択的」というときは、右円偏光成分または左円偏光成分のいずれかの光量が、他方の円偏光成分よりも多いことを意味する。具体的には「選択的」というとき、光の円偏光度は、０．３以上であることが好ましく、０．６以上がより好ましく、０．８以上がさらに好ましい。実質的に１．０であることがさらに好ましい。ここで、円偏光度とは、光の右円偏光成分の強度をＩR、左円偏光成分の強度をＩLとしたとき、｜ＩR−ＩL｜／（ＩR＋ＩL）で表される値である。
【００１６】
本明細書において、円偏光につき「センス」というときは、右円偏光であるか、または左円偏光であるかを意味する。円偏光のセンスは、光が手前に向かって進んでくるように眺めた場合に電場ベクトルの先端が時間の増加に従って時計回りに回る場合が右円偏光であり、反時計回りに回る場合が左円偏光であるとして定義される。
【００１７】
本明細書においては、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向について「センス」との用語を用いることもある。コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向（センス）が右の場合は右円偏光を反射し、左円偏光を透過し、センスが左の場合は左円偏光を反射し、右円偏光を透過する。
【００１８】
可視光線は電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域の光を示す。本明細書において、ブルーライトというとき、３８０ｎｍ〜５００ｎｍ程度の波長の光を意味する。青色光というときも同様である。緑色光というときは、５００ｎｍ〜６３０ｎｍ程度の波長の光を意味し、赤色光というときは、６３０ｎｍ〜７８０ｎｍ程度の波長の光を意味する。
紫外線は可視光線より短くＸ線より長い波長域電磁波である。紫外線は可視光線およびＸ線と区別される波長域の光であればよく、例えば波長１０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲の光である。
【００１９】
本明細書において、所定の波長における「反射率」というとき、分光光度計を用いて、上記各波長に設定したときの反射率の測定値とする。具体的には分光光度計Ｖ−６７０（日本分光株式会社製）を用いて各波長における反射率を測定することができる。
本明細書において、可視光の光線透過率は、ＪＩＳ  Ａ５７５９に記載された方法で求めた光線透過率とする。すなわち分光光度計にて、波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの透過率を測定し、ＣＩＥ（国際照明委員会）昼光  Ｄ６５の分光分布、ＣＩＥ  明順応標準比視感度の波長分布および波長間隔から得られる重価係数を乗じて加重平均することによって光線透過率を求める。
【００２０】
＜＜光源＞＞
本発明の光源は、発光素子と選択反射層とを含む。選択反射層は発光素子に対し、光源の光の出射側にある。光源は、選択反射層を支持するための基材を含んでいてもよい。このとき、例えば、発光素子、基材、選択反射層はこの順で配置されていればよい。また、発光素子の発光であって選択反射層に直接入射しなかった光を反射して選択反射層に入射させるための鏡面反射体を含んでいてもよい。発光素子が基板上に半導体が形成されたものである場合、選択反射層と、上記基板とで形成される空間、上記基材と鏡面反射体とで形成される空間、または選択反射層と上記基板と鏡面反射体とで形成される空間の中に半導体が配置されていることが好ましい。選択反射層と、上記基板とで形成される空間の中に半導体が配置されていることがより好ましい。光源は蛍光体を含むことも好ましく、蛍光体も上記空間の中に配置されていてもよい。さらに、光源は、配線基板、絶縁基板、電極などを含んでいてもよい。
【００２１】
上記空間は、いずれもそれぞれ、密封されていても密封されていなくてもよい。
上記空間は、透明樹脂で充填されていてもよい。透明樹脂としては、熱硬化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂のうち、エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、アクリレート樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂からなる群から選択される少なくとも１種により形成することが好ましく、特にエポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂が好ましい。透明樹脂は、発光素子を保護するため硬質のものが好ましい。また、透明樹脂としては、耐熱性、耐候性、耐光性に優れた樹脂を用いることが好ましい。透明樹脂は、フィラー、拡散剤、顔料、蛍光物質、反射性物質、紫外線吸収剤、酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。
【００２２】
本発明の光源は、例えば、図１に示す構造であればよい。図１に示す例は、半導体が形成されている基板状に、半球状の選択反射層が密封された空間を形成するように設けられている、光源の構造の例である。選択反射層は基材表面に形成されている。
光源としては、ステム型の光源と砲弾型の光源が挙げられるが、ステム型の光源が好ましい。砲弾型の光源である場合は、指向特性が１５°を超えるものが好ましく、２０°を超えるものがより好ましい。
本発明の光源は、例えば、白色光源または青色光源であればよい。
【００２３】
＜発光素子＞
光源は発光素子を含む。光源は1種の発光素子を含んでいてもよく、２種以上の発光素子を含んでいてもよい。
発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）およびレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）が挙げられる。
発光素子は紫外光または青色光領域において発光を示すことが好ましい。具体的には、発光素子は、２００ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光スペクトルのピークを示すことが好ましく、３８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に発光スペクトルのピークを示すことがより好ましい。
【００２４】
ＬＥＤとしては、基板上に例えばＧａＡｌＮ系、ＺｎＳ系、ＺｎＳｅ系、ＳｉＣ系、ＧａＰ系、ＧａＡｌＡｓ系、ＡｌＮ系、ＩｎＮ系、ＡｌＩｎＧａＰ系、ＩｎＧａＮ系、ＧａＮ系、またはＡｌＩｎＧａＮ系の半導体を発光層として形成させたものを用いることができる。半導体の構造としては、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、ヘテロ構造あるいはダブルへテロ構造のものを用いればよい。
ＬＤとしては、例えば、ＩｎＧａＮ系、ＩｎＧａＮＡｓ系、ＧａＮＡｓ系の半導体を用いることができる。
半導体が形成される基板としては、外部接続用の電極を有する電極基板を用いてもよい。
【００２５】
＜蛍光体＞
光源がＬＥＤ発光素子を含む白色光源である場合、光源は蛍光体を含むことが好ましい。蛍光体は発光素子の発光により励起され蛍光を発するものであればよく特に限定されない。例えば、発光素子が青色光領域において発光を示し、蛍光体が黄色の蛍光を発することによって、白色光源とすることができる。光源は蛍光体を一種含んでいても２種以上含んでいてもよい。発光素子が青色光領域において発光を示すとき、緑色光領域で蛍光を示す蛍光体と赤色光領域で蛍光を示す蛍光体とを用いることにより白色光源とすることができる。
本発明の光源において、蛍光体は選択反射層で反射して蛍光体に入射する光によっても励起され蛍光を発することができることが好ましい。このような蛍光体を用いることにより、反射された光も蛍光体の励起に再利用され、光源のエネルギー効率が上がるからである。
【００２６】
蛍光体としては、紫外光または青色光によって励起され、５００ｎｍ超７８０ｎｍ以下の蛍光を発する蛍光体が好ましく、青色光によって励起され、５００ｎｍ超７８０ｎｍ以下の蛍光を発する蛍光体がより好ましい。例えば、Ｅｕ、Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される窒化物系蛍光体、酸窒化物系蛍光体、サイアロン系蛍光体、βサイアロン系蛍光体；Ｅｕ等のランタノイド系、Ｍｎ等の遷移金属系の元素により主に付活されるアルカリ土類ハロゲンアパタイト蛍光体、アルカリ土類金属ホウ酸ハロゲン蛍光体、アルカリ土類金属アルミン酸塩蛍光体、アルカリ土類ケイ酸塩蛍光体、アルカリ土類硫化物蛍光体、アルカリ土類チオガレート蛍光体、アルカリ土類窒化ケイ素蛍光体、ゲルマン酸塩蛍光体；Ｃｅ等のランタノイド系元素で主に付活される希土類アルミン酸塩蛍光体、希土類ケイ酸塩蛍光体；Ｅｕ等のランタノイド系元素で主に付活される有機錯体；等が挙げられる。上述のように、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
蛍光体は透明樹脂中に分散されていてもよい。透明樹脂としては、上述の透明樹脂と同様の透明樹脂を用いることができる。
【００２７】
＜選択反射層＞
本発明の光源は、選択反射層を含む。
本発明の光源において、選択反射層は発光素子に対し光源の光の出射側に配置されている。
本発明の光源において、選択反射層は平面状であっても、曲面状であってもよく、曲面状であることが好ましい。曲面状である選択反射層は、本発明の光源において、発光素子側の反対側に向かって突出した凸形状の曲面状であればよい。凸形状の曲面状は半球状であることが好ましい。すなわち、選択反射層は、半球形状に形成されていることが好ましい。
曲面状の選択反射層は、例えば、曲面状の基材表面に形成することにより作製することができる。
【００２８】
選択反射層は４５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に中心波長を有する選択反射を示す。選択反射層は、４６０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長域に選択反射の中心波長を有することが好ましい。
【００２９】
選択反射層の選択反射の半値幅は２０ｎｍ〜４５ｎｍであり、４０ｎｍ未満であることが好ましく、３５ｎｍ未満であることがより好ましく、３２ｎｍ未満であることがさらに好ましく、３０ｎｍ未満であることが特に好ましい。選択反射層の半値幅がこのような範囲であることにより、概日リズムに影響の大きい波長域の光を効率的に低減することができる。
【００３０】
選択反射層の選択反射の中心波長と半値幅は以下のように求めることができる。なお、本明細書において、選択反射の中心波長は選択反射層の法線方向から測定した時の中心波長を意味する。
【００３１】
日本分光（株）製分光光度計Ｖ−６７０を用いて選択反射層の透過スペクトル（コレステリック液晶層の法線方向から測定したもの）を測定すると、透過率の低下ピークがみられる。この低下ピークの最も低い透過率と５５０±１０ｎｍにおける透過率平均との中間の透過率となる２つの波長のうち、短波長側の波長の値をλl（ｎｍ）、長波長側の波長の値をλh（ｎｍ）とすると、選択反射の中心波長と半値幅は下記式で表すことができる。
選択反射中心波長＝（λl＋λh）／２
半値幅＝（λh−λl）
【００３２】
選択反射層の選択反射中心波長における選択反射層の光線透過率は５０％以下であることが好ましく、３０％以下であることがより好ましい。また、選択反射層は５００ｎｍ超７８０ｎｍ以下の波長域のいずれの波長においても、光線透過率が６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。加えて、４００ｎｍ以上４５０ｎｍ未満のいずれの波長においても、光線透過率が６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましく、９０％以上であることが特に好ましい。本明細書において、特定の波長における光線透過率は、選択反射層がないときの光強度を日本分光（株）製分光光度計Ｖ−６７０を用いて測定し、それに対する選択反射層があるときの光強度の比である。
【００３３】
選択反射層の厚みは特に限定されないが、好ましくは１．０μｍ〜３００μｍの範囲、より好ましくは３．０μｍ〜１００μｍの範囲であればよい。
選択反射層の可視光の光線透過率は、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましく、９５％以上であることが特に好ましい。
選択反射層は、法線方向に対して、５０°の角度から光を入射したときの光線透過率が４３０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲のいずれの波長においても、６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることがさらに好ましい。
【００３４】
選択反射層としては、例えばコレステリック液晶層を含む層または有機層の積層体を含む干渉膜などを用いることができる。選択反射層としては、コレステリック液晶層を含む層を用いることが好ましい。
【００３５】
［コレステリック液晶層］
選択反射層が、コレステリック液晶層を含む層であるとき、選択反射層はコレステリック液晶層を１層のみ含んでいても、２層以上含んでいてもよい。このとき、選択反射層は、コレステリック液晶層のほかに配向層などの他の層を含んでいてもよく、コレステリック液晶層のみからなっていてもよい。複数のコレステリック液晶層は、隣接するコレステリック液晶層と直接接していることが好ましい。
【００３６】
本明細書において、コレステリック液晶層はコレステリック液晶相を固定した層を意味する。コレステリック液晶層を単に液晶層ということもある。
コレステリック液晶相は、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方のセンスの円偏光を選択的に反射させるとともに他方のセンスの円偏光を選択的に透過する円偏光選択反射を示すことが知られている。
円偏光選択反射性を示すコレステリック液晶相を固定した層を含むフィルムとして、重合性液晶化合物を含む組成物から形成されたフィルムは従来から数多く知られており、コレステリック液晶層については、それらの従来技術を参照することができる。
【００３７】
コレステリック液晶層は、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層であればよく、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のない状態に変化した層であればよい。なお、コレステリック液晶層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、層中の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。
【００３８】
選択反射層は、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層を含んでいればよい。
コレステリック液晶層の中心波長λは、コレステリック相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層の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。
上記λ＝ｎ×Ｐの式から分かるように、コレステリック液晶層の平均屈折率ｎまたは螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射の中心波長を調整できる。
【００３９】
コレステリック液晶相のピッチは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、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。
具体的には、コレステリック液晶相のピッチは、Ｐ＝１／（β・ｃ）で表すことができる。ここで、ｃはキラル剤の濃度、βはキラル剤が液晶を捩る力の指標であり、Helical Twisting Power (ＨＴＰ)と呼ばれる指標である。ＨＴＰは、キラル剤と液晶化合物とを含む重合性液晶組成物から形成されたコレステリック液晶層の、選択反射波長λと、平均屈折率ｎ、および加えたキラル剤濃度ｃ（質量％）から、式ＨＴＰ＝ｎ／（λ×０．０１×ｃ）を用いて算出することができる。
【００４０】
選択反射層は、異なる螺旋のセンスのコレステリック液晶層を含んでいてもよい。右円偏光を選択反射するコレステリック液晶層と左円偏光を選択反射するコレステリック液晶層とを含んでいてもよい。これらの層は、選択反射の中心波長の差異が１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましい。これらの層の選択反射の中心波長は実質的に同じであることが好ましい。選択反射の中心波長の差異が上記の範囲である右円偏光を選択反射するコレステリック液晶層と左円偏光を選択反射するコレステリック液晶層とを含むことにより、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の光線透過率がより低い選択反射層となり、概日リズムへの影響の大きい波長域のブルーライトをより大幅に遮断することができる。
【００４１】
選択反射の中心波長が同じで異なる螺旋のセンスのコレステリック液晶層は、誘起する螺旋のセンスが異なるキラル剤を含む以外は同じ組成の液晶組成物を用いて後述の方法で作製することができる。
【００４２】
選択反射層は、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に中心波長を有する選択反射において半値幅が２０ｎｍ〜４５ｎｍである。そのためコレステリック液晶層は４５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域に中心波長を有する選択反射において半値幅が２０ｎｍ〜４５ｎｍであることが好ましい。
【００４３】
選択反射を示す選択反射の半値幅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、Δｎを調整して半値幅を２０ｎｍ〜４５ｎｍに制御することができる。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。特に、複屈折Δｎが０．１５未満である低複屈折性液晶化合物を用いることが好ましい。
【００４４】
コレステリック液晶層に対して斜めに光が入射する場合は、見かけ上の選択反射の中心波長が短波長側にシフトする。具体的には、屈折率ｎ2のコレステリック液晶層中でコレステリック液晶層の法線方向（コレステリック液晶層の螺旋軸方向）に対して光線がθ2の角度で通過するときの見かけ上の選択反射の中心波長をλdとするとき、λdは以下の式で表される。
λd＝ｎ2×Ｐ×ｃｏｓθ2
【００４５】
ＬＥＤなどの発光素子の出射光は、発光素子の表面が光取り出し効率向上のために凹凸を有することに由来して様々な方向に出射する散乱光となっている。そのため、発光素子の表面に対し水平に平面状のコレステリック液晶層を配置すると発光素子の出射光のうち多くの部分が、コレステリック液晶層に対して斜めに入射することになる。
本発明者らは、散乱光に対応して、コレステリック液晶層を、光源の光の出射側に向かって突出した凸形状の曲面状に形成することにより、選択反射層に入射する光を法線方向から入射する光が大部分であるようにすることが可能であることを見出した。ここでコレステリック液晶層を４５０ｎｍ〜５００ｎｍに選択反射の中心波長を有するように設計して得られた構成とすることにより、４５０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域の光をより効率的に遮断できる。
【００４６】
［コレステリック液晶層の作製方法］
コレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物を含む液晶組成物が挙げられる。液晶組成物は、さらにキラル剤（光学活性化合物）を含むことが好ましい。必要に応じてさらに界面活性剤や重合開始剤などと混合して必要に応じて溶媒に溶解した上記液晶組成物を、支持体、仮支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層などに塗布し、配向熟成後、液晶組成物の硬化により固定化してコレステリック液晶層を形成することができる。また、曲面状のコレステリック液晶層を形成する場合は、曲面状の基材の表面に液晶組成物を塗布し、配向熟成後、液晶組成物の硬化により固定化してコレステリック液晶層を形成すればよい。
【００４７】
（重合性液晶化合物）
重合性液晶化合物としては、棒状液晶化合物を用いればよい。
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。
【００４８】
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、ＷＯ９５／２４４５５、ＷＯ９７／００６００、ＷＯ９８／２３５８０、ＷＯ９８／５２９０５、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。
【００４９】
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、８０〜９９．９質量％であることが好ましく、８５〜９９．５質量％であることがより好ましく、９０〜９９質量％であることが特に好ましい。
【００５０】
（低複屈折性）
上述のように、コレステリック液晶層形成のための液晶組成物は、重合性液晶化合物として低複屈折性液晶化合物を含むことが好ましい。低複屈折性液晶化合物を用いることにより、半値幅が２０ｎｍ〜４５ｎｍであるコレステリック液晶層を作製することができる。低複屈折性液晶化合物は複屈折Δｎが０．１５未満であることが好ましく、０．１３以下であることがより好ましく、０．０８以下であることがさらに好ましい。化合物の複屈折（Δｎ）は、液晶便覧（液晶便覧編集委員会）のｐ．２０２に記載の方法に従って測定したものとする。具体的には、液晶化合物をくさび型セルに注入し、波長５５０ｎｍの光を照射し、透過光の屈折角を測定することにより、６０℃におけるΔｎを求めることができる。
【００５１】
なお、液晶組成物が複数の重合性液晶化合物を含むときは、その複数の重合性液晶化合物の混合物について上記のように複屈折を測定したときの値が上記のように、０．１５未満となっていることが好ましい。
また、コレステリック液晶層形成のための液晶組成物が、低複屈折性であることが好ましい。例えば、コレステリック液晶層形成のための液晶組成物からキラル剤のみを除いたものに対応する組成物から形成した一軸配向状態の液晶相を５０℃で重合した層の正面位相差（Ｒｅ）と厚み（ｄ）の比から算出した波長５５０ｎｍにおけるΔｎ（Ｒｅ／ｄ）が０．０４０〜０．１１０であることが好ましい。正面位相差はＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製のＡｘｏＳｃａｎで測定することができる。
【００５２】
低複屈折性液晶化合物の例としては、国際公開ＷＯ２０１５／１１５３９０、ＷＯ２０１５／１４７２４３、ＷＯ２０１６／０３５８７３、特開２０１５−１６３５９６号公報、特開２０１６−５３１４９号公報に記載の化合物が挙げられる。半値幅の小さい選択反射層を与える液晶組成物については、ＷＯ２０１６／０４７６４８の記載も参照できる。
【００５３】
液晶化合物は、ＷＯ２０１６／０４７６４８に記載の以下式（Ｉ）で表される重合性化合物であることも好ましい。
【００５４】
【化３】
2018018982.tif 000005
【００５５】
式中、Ａは、置換基を有していてもよいフェニレン基または置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を示し、
Ｌは単結合、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、および−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選択される連結基を示し、
ｍは３〜１２の整数を示し、
Ｓｐ1およびＳｐ2はそれぞれ独立に、単結合、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つまたは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Ｑ1およびＱ2はそれぞれ独立に、水素原子または以下の式Ｑ−１〜式Ｑ−５で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、ただしＱ1およびＱ2のいずれか一方は重合性基を示す。
【００５６】
【化４】
2018018982.tif 000006
【００５７】
式（Ｉ）中の、フェニレン基は１，４−フェニレン基であることが好ましい。
フェニレン基およびトランス−１，４−シクロヘキシレン基について「置換基を有していてもよい」というときの置換基は、特に限定されず、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、アミド基、アミノ基、およびハロゲン原子ならびに、上記の置換基を２つ以上組み合わせて構成される基からなる群から選択される置換基が挙げられる。また、置換基の例としては、後述の−Ｃ（＝Ｏ)−Ｘ3−Ｓｐ3−Ｑ3で表される置換基が挙げられる。フェニレン基およびトランス−１，４−シクロヘキシレン基は、置換基を１〜４個有していてもよい。２個以上の置換基を有するとき、２個以上の置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００５８】
本明細書において、アルキル基は直鎖状または分枝鎖状のいずれでもよい。アルキル基の炭素数は１〜３０が好ましく、１〜１０がより好ましく、１〜６が特に好ましい。アルキル基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、１，１−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、直鎖状または分枝鎖状のヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、またはドデシル基を挙げることができる。アルキル基に関する上記説明はアルキル基を含むアルコキシ基においても同様である。また、本明細書において、アルキレン基というときのアルキレン基の具体例としては、上記のアルキル基の例それぞれにおいて、任意の水素原子を１つ除いて得られる２価の基などが挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。
【００５９】
本明細書において、シクロアルキル基の炭素数は、３〜２０が好ましく、５以上がより好ましく、また、１０以下が好ましく、８以下がより好ましく、６以下がさらに好ましい。シクロアルキル基の例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基を挙げることができる。
【００６０】
フェニレン基およびトランス−１，４−シクロヘキシレン基が有していてもよい置換基としては特に、アルキル基、およびアルコキシ基、−Ｃ（＝Ｏ)−Ｘ3−Ｓｐ3−Ｑ3からなる群から選択される置換基が好ましい。ここで、Ｘ3は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、もしくは−Ｎ（Ｓｐ4−Ｑ4）−を示すか、または、Ｑ3およびＳｐ3と共に環構造を形成している窒素原子を示す。Ｓｐ3、Ｓｐ4はそれぞれ独立に、単結合、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つまたは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示す。
【００６１】
Ｑ3およびＱ4はそれぞれ独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基、または式Ｑ−１〜式Ｑ−５で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示す。
【００６２】
シクロアルキル基において１つまたは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基として、具体的には、テトラヒドロフラニル基、ピロリジニル基、イミダゾリジニル基、ピラゾリジニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、モルホルニル基、などが挙げられる。置換位置は特に限定されない。これらのうち、テトラヒドロフラニル基が好ましく、特に２−テトラヒドロフラニル基が好ましい。
【００６３】
式（Ｉ）において、Ｌは単結合、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2-、−（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−、からなる群から選択される連結基を示す。Ｌは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−ＯＣ（＝Ｏ）−であることが好ましい。ｍ個のＬは互いに同一でも異なっていてもよい。
【００６４】
Ｓｐ1、Ｓｐ2はそれぞれ独立に、単結合、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つまたは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示す。Ｓｐ1およびＳｐ2はそれぞれ独立に、両末端にそれぞれ−Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、および−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−からなる群から選択される連結基が結合した炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、および炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基からなる群から選択される基を１または２以上組み合わせて構成される連結基であることが好ましく、両方の末端に−Ｏ−がそれぞれ結合した炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基であることが好ましい。
【００６５】
Ｑ1およびＱ2はそれぞれ独立に、水素原子、もしくは上記の式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、ただしＱ1およびＱ2のいずれか一方は重合性基を示す。
重合性基としては、アクリロイル基（式Ｑ−１）またはメタクリロイル基（式Ｑ−２）が好ましい。
【００６６】
式（Ｉ）中、ｍは３〜１２の整数を示し、３〜９の整数であることが好ましく、３〜７の整数であることがより好ましく、３〜５の整数であることがさらに好ましい。
【００６７】
式（Ｉ）で表される重合性化合物は、Ａとして置換基を有していてもよいフェニレン基を少なくとも１つおよび置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を少なくとも１つ含むことが好ましい。式（Ｉ）で表される重合性化合物は、Ａとして、置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を１〜４個含むことが好ましく、１〜３個含むことがより好ましく、２又は３個含むことがさらに好ましい。また、式（Ｉ）で表される重合性化合物は、Ａとして、置換基を有していてもよいフェニレン基を１個以上含むことが好ましく、１〜４個含むことがより好ましく、１〜３個含むことがさらに好ましく、２個又は３個含むことが特に好ましい。
【００６８】
式（Ｉ）において、Ａで表されるトランス−１，４−シクロヘキシレン基の数をｍで割った数をｍｃとしたとき、０．１＜ｍｃ＜０．９であることが好ましく、０．３＜ｍｃ＜０．８であることがより好ましく、０．５＜ｍｃ＜０．７であることがさらに好ましい。液晶組成物が０．５＜ｍｃ＜０．７である式（Ｉ）で表される重合性化合物とともに、０．１＜ｍｃ＜０．３である式（Ｉ）で表される重合性化合物を含むことも好ましい。
【００６９】
式（Ｉ）で表される重合性化合物の例として具体的には、ＷＯ２０１６／０４７６４８の段落００５１〜００５８に記載の化合物のほか、特開２０１３−１１２６３１号公報、特開２０１０−７０５４３号公報、特許４７２５５１６号、国際公開ＷＯ２０１５／１１５３９０、ＷＯ２０１５／１４７２４３、ＷＯ２０１６／０３５８７３、特開２０１５−１６３５９６号公報、および特開２０１６−５３１４９号公報に記載の化合物などを挙げることができる。
【００７０】
（キラル剤：光学活性化合物）
液晶組成物はキラル剤を含んでいることが好ましい。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。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンス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。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物を用いることができる。キラル剤の例としては、液晶デバイスハンドブック（第３章４−３項、ＴＮ、ＳＴＮ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）、特開２００３−２８７６２３号、特開２００２−３０２４８７号、特開２００２−８０４７８号、特開２００２−８０８５１号、特開２０１０−１８１８５２号または特開２０１４−０３４５８１号の各公報に記載の化合物が挙げられる。
【００７１】
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。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
【００７２】
キラル剤としては、イソソルビド誘導体、イソマンニド誘導体、またはビナフチル誘導体を好ましく用いることができる。イソソルビド誘導体としては、ＢＡＳＦ社製のＬＣ−７５６等の市販品を用いてもよい。
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶化合物の総モル量に対し０．０１モル％〜２００モル％が好ましく、１．０モル％〜３０モル％がより好ましい。
【００７３】
（重合開始剤）
液晶組成物は、重合開始剤を含むことが好ましい。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く、特にラジカル光重合開始剤が好ましい。ラジカル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）、アシルフォスフィンオキシド化合物（特公昭６３−４０７９９号公報、特公平５−２９２３４号公報、特開平１０−９５７８８号公報、特開平１０−２９９９７号公報記載）、オキシム化合物（特公昭６３−４０７９９号、特公平５−２９２３４号、特開平１０−９５７８８号、特開平１０−２９９９７号、特開２００１−２３３８４２号、特開２０００−８００６８号、特開２００６−３４２１６６号、特開２０１３−１１４２４９号、特開２０１４−１３７４６６号、特許４２２３０７１号、特開２０１０−２６２０２８号、特表２０１４−５００８５２号各公報記載）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。例えば、特開２０１２−２０８４９４号公報の段落０５００〜０５４７の記載も参酌できる。
【００７４】
重合開始剤としては、アシルフォスフィンオキシド化合物またはオキシム化合物を用いることも好ましい。
アシルフォスフィンオキシド化合物としては、例えば、市販品のＢＡＳＦジャパン株式会社製のＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（化合物名：ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド）を用いることができる。オキシム化合物としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０１（ＢＡＳＦ社製）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０２（ＢＡＳＦ社製）、ＴＲ−ＰＢＧ−３０４（常州強力電子新材料有限公司製）、アデカアークルズＮＣＩ−８３１、アデカアークルズＮＣＩ−９３０（ＡＤＥＫＡ社製）、アデカアークルズＮＣＩ−８３１（ＡＤＥＫＡ社製）等の市販品を用いることができる。
【００７５】
重合開始剤は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
液晶組成物中の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％〜５．０質量％であることがさらに好ましい。
【００７６】
（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。
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。
液晶組成物の架橋剤の含有量は、３．０質量％〜２０質量％が好ましく、５．０質量％〜１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量が３．０質量％以上であることにより、架橋密度向上の効果を得ることができる。また、２０質量％以下とすることにより、形成される層の安定性を維持することができる。
【００７７】
（配向制御剤）
液晶組成物中には、安定的にまたは迅速にプレーナー配向とするために寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例としては特開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、特開２０１２−２０３２３７号公報の段落００３１〜００３４等に記載の式（Ｉ）〜（ＩＶ）で表される化合物などが挙げられる。
なお、配向制御剤としては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。
【００７８】
液晶組成物中における、配向制御剤の添加量は、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％〜５．０質量％がより好ましく、０．０２質量％〜１．０質量％が特に好ましい。
【００７９】
（その他の添加剤）
その他、液晶組成物は、塗膜の表面張力を調整し厚みを均一にするための界面活性剤、および重合性モノマー等の種々の添加剤から選ばれる少なくとも１種を含有していてもよい。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、光学的性能を低下させない範囲で添加することができる。
【００８０】
（溶媒）
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、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。
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。
【００８１】
（塗布、配向、重合）
仮支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層などへの液晶組成物の塗布方法は、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、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設した液晶組成物を転写することによっても実施できる。
また、曲面状の基材表面への液晶組成物の塗布方法としては、例えば、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法などが挙げられる。
塗布した液晶組成物を加熱することにより、液晶分子をコレステリック配向させる。コレステリック配向の際、加熱温度は２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性液晶化合物がフィルム面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するように捩れ配向している光学薄膜が得られる。
【００８２】
配向させた液晶化合物は、更に重合させ、液晶組成物を硬化することができる。重合は、熱重合、光照射を利用す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３５０ｎｍ〜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、重合性基の消費割合を、ＩＲ吸収スペクトルを用いて測定することにより決定することができる。
【００８３】
個々のコレステリック液晶層の厚みは、上記特性を示す範囲であれば、特に限定はされないが、好ましくは１．０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲、より好ましくは４．０μｍ以上１００μｍ以下の範囲であればよい。
【００８４】
（仮支持体、支持体）
液晶組成物は、支持体、仮支持体、または支持体もしくは仮支持体表面に形成された配向層の表面に塗布され層形成されてもよい。
仮支持体または仮支持体および配向層は、層形成後に剥離されればよい。例えば、選択反射層を基材に接着後、剥離されるものであればよい。仮支持体は、基材に接着されるまで、保護フィルムとして機能していてもよい。
支持体は剥離されずに、選択反射層とともに基材に接着されてもよく、または、そのまま基材となっていてもよい。
【００８５】
仮支持体および支持体の例としては、プラスチックフィルムまたはガラス板が挙げられる。プラスチックフィルムの材料の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、トリアセチルセルロースなどのセルロース誘導体、シリコーンなどが挙げられる。仮支持体としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好ましく、支持体としてはトリアセチルセルロースフィルムが好ましい。
【００８６】
仮支持体および支持体の厚みは１０μｍ〜１０ｍｍ程度であればよく、好ましくは１００μｍ〜５ｍｍであり、より好ましくは２００μｍ〜２ｍｍであり、さらに好ましくは５００μｍ〜１０００μｍである。
【００８７】
（配向層）
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）を用いた有機化合物（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。更に、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。
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。
配向層を設けずに仮支持体表面に、または仮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。
配向層の厚さは０．０１μｍ〜５．０μｍであることが好ましく、０．０５μｍ〜２．０μｍであることがさらに好ましい。
【００８８】
（重合性液晶化合物から形成される層の積層膜）
複数のコレステリック液晶層からなる積層膜の形成の際は、先のコレステリック液晶層の表面に直接、重合性液晶化合物等を含む液晶組成物を塗布し、配向および固定の工程を繰り返してもよく、別に用意したコレステリック液晶層を接着剤等を用いて積層してもよいが、前者が好ましい。接着層の厚みムラに由来する干渉ムラが観測されにくくなるからである。また、コレステリック液晶層の積層膜においては、先に形成されたコレステリック液晶層の表面に直接接するように次のコレステリック液晶層を形成することにより、先に形成したコレステリック液晶層の空気界面側の液晶分子の配向方位と、その上に形成するコレステリック液晶層の下側の液晶分子の配向方位が一致し、コレステリック液晶層の積層体の偏光特性が良好となるからである。
【００８９】
＜基材＞
本明細書において、基材とは、コレステリック液晶層を支持するために設けられる層を意味する。本発明の光源において、基材は、発光素子、基材、および選択反射層がこの順となるように配置されていることが好ましい。また基材は、選択反射層と直接接していることが好ましい。
選択反射層が光源の光の出射側（発光素子側と反対側）に向かって突出した凸形状の曲面状である場合、基材も光源の光の出射側（発光素子側と反対側）に向かって突出した凸形状の曲面状であることが好ましい。凸形状の曲面状は半球状であることが好ましい。
曲面状の基材は、射出成形などのプラスチック加工法により作製することができる。射出成形により基材を製造する際は、例えば、原料プラスチックペレットを熱で溶融し、金型内に射出した後、冷却固化または硬化すればよい。
【００９０】
基材は可視光領域で透明であることが好ましく、可視光線の光線透過率が７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。
【００９１】
基材としては、プラスチックフィルムが挙げられる。プラスチックフィルムの材料の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、トリアセチルセルロースなどのセルロース誘導体、シリコーンなどが挙げられる。また、基材の最厚部の厚みとしては、１０μｍ〜１０ｍｍ程度であればよく、好ましくは１００μｍ〜５ｍｍであり、より好ましくは１００μｍ〜２ｍｍであり、さらに好ましくは５００μｍ〜１０００μｍである。
【００９２】
＜＜光源の作製方法＞＞
本発明の光源は、一般的な市販の光源（ＬＥＤ光源などにつき、）の光出射側に選択反射層を形成することにより製造することができる。
例えば、本発明の光源は、発光素子と基材とが組み合わされた構造体の基材の表面に支持体または仮支持体上に形成された選択反射層を貼付することにより作製してもよく、発光素子と基材とが組み合わされた構造体の基材の表面に上述の手順で選択反射層を形成することにより作製してもよく、上述の手順で選択反射層を形成した基材を発光素子と組み合わせて作製してもよい。
【００９３】
＜＜照明装置＞＞
本発明の光源は、照明装置に用いることができる。照明装置は、画像表示装置のバックライト等であってもよい。
照明装置は発光素子を含む光源を複数含んでいることが好ましい。照明装置は本発明の光源を複数含んでもよく、さらに本発明の光源以外の光源を含んでいてもよい。本発明の光源が青色光源である場合、赤色光源および緑色発光光源を組み合わせて白色光の照明装置を作製してもよい。
【実施例】
【００９４】
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。
なお、実施例において、各化合物の複屈折（Δｎ）は、化合物をくさび型セルに注入し、波長５５０ｎｍの光を照射して透過光の屈折角を測定することにより求めた６０℃におけるΔｎである。
【００９５】
＜光源の作製＞
［実施例１］
特開２０１６−５３１４９号公報に記載の化合物２０（Δｎ：０．１１）フッ素系水平配向剤１、フッ素系水平配向剤２、右旋回性キラル剤、重合開始剤、ならびに溶媒メチルエチルケトンを混合し、下記組成の塗布液を調製した。得られた塗布液を、コレステリック液晶性混合物である塗布液Ｒ１とした。
・化合物２０                                              １００質量部
・フッ素系水平配向剤１                                    ０．１質量部
・フッ素系水平配向剤２                                ０．００７質量部
・右旋回性キラル剤ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製）              ６．６質量部
・重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（ＢＡＳＦ社製）        ３．０質量部
・溶媒（メチルエチルケトン）              溶質濃度が３０質量％となる量
【００９６】
【化５】
2018018982.tif 000007
【００９７】
化合物２０、フッ素系水平配向剤、左旋回性キラル剤、重合開始剤、および溶媒メチルエチルケトンを混合し、下記組成の塗布液を調製した。得られた塗布液を、コレステリック液晶性混合物である塗布液Ｌ１とした。
・化合物２０                                              １００質量部
・フッ素系水平配向剤１                                    ０．１質量部
・フッ素系水平配向剤２                                ０．００７質量部
・下記左旋回性キラル剤（Ａ）                            １０．１質量部
・重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（ＢＡＳＦ社製）        ３．０質量部
・溶媒（メチルエチルケトン）              溶質濃度が３０質量％となる量
【００９８】
【化６】
2018018982.tif 000008
【００９９】
ドーム状LED素子（OSRAM Opto Semiconductors製  GW CSHPM1.PM）の曲面状の形状の光出射面前面（基材面）に、塗布液Ｒ１を、乾燥後の膜の厚みが８．０μｍになるように、室温にてスピンコートした。  室温にて３０秒間乾燥させて溶媒を除去した後、９０℃の雰囲気で２分間加熱し、その後３５℃でコレステリック液晶相とした。次いで、フュージョンＵＶシステムズ（株）製無電極ランプ「Ｄバルブ」（９０ｍＷ／ｃｍ）にて、出力６０％で６〜１２秒間ＵＶ照射し、コレステリック液晶相を固定し、コレステリック液晶層を形成した。
【０１００】
得られたコレステリック液晶層の表面に、塗布液Ｌ１を、乾燥後の膜の厚みが６．０μｍになるように、室温にてスピンコートした。
室温にて３０秒間乾燥させて溶媒を除去した後、９０℃の雰囲気で２分間加熱し、その後３５℃でコレステリック液晶相とした。次いで、フュージョンＵＶシステムズ（株）製無電極ランプ「Ｄバルブ」（９０ｍＷ／ｃｍ）にて、出力６０％で６〜１２秒間ＵＶ照射し、コレステリック液晶相を固定し、実施例１の光源を作製した。
【０１０１】
［実施例２］
化合物２０（１００質量部）の代わりに特開２０１６−５３１４９号公報に記載の化合物５２（Δｎ：０．０７）（１００質量部）を用いた以外は塗布液Ｒ１およびＬ１とそれぞれ同様の組成の塗布液Ｒ２およびＬ２を調製した。
塗布液Ｒ２および塗布液Ｌ２を乾燥後の膜の厚みがそれぞれ１０．０μｍになるようにスピンコートした以外は実施例１と同様にして、実施例２の光源を作製した。
【０１０２】
【化７】
2018018982.tif 000009
【０１０３】
［比較例１］
化合物２０（１００質量部）の代わりに下記化合物Ｍ−１（Δｎ：０．１７）（１００質量部）を用いた以外は塗布液Ｒ１およびＬ１とそれぞれ同様の組成の塗布液Ｒ１１およびＬ１１を調製した。
【０１０４】
塗布液Ｒ１１および塗布液Ｌ１１を乾燥後の膜の厚みがそれぞれ６．０μｍになるように塗布した以外は実施例１と同様にして、比較例１の光源を作製した。
【０１０５】
【化８】
2018018982.tif 000010
【０１０６】
（選択反射層の光学特性）
得られた実施例１、２および比較例１の光源のそれぞれの輝度スペクトルを測定した。結果を図２に示す。これらの得られた実施例１、２および比較例１の光源のそれぞれの輝度スペクトルから上記ドーム状LED素子（コレステリック液晶層を形成していないもの：比較例２）の発光スペクトルをそれぞれベースラインとして差し引いたスペクトルを作成し、このスペクトルから中心波長と半値幅を上述のように求めた。
【０１０７】
＜光源の評価＞
得られた実施例１、２および比較例１の光源と上記ドーム状LED素子（コレステリック液晶層を形成していないもの：比較例２）の光源の波長４００ｎｍ〜６００ｎｍでの平均輝度および波長４５０ｎｍ〜５００ｎｍでの平均輝度を測定し、コレステリック液晶層形成後の輝度の低下率を比較して以下の基準で評価した。
【０１０８】
（色味）
Ａ：４００ｎｍ〜６００ｎｍでの平均輝度低下率が０．８５以上
Ｂ：４００ｎｍ〜６００ｎｍでの平均輝度低下率が０．８５未満、０．７０以上
Ｃ：４００ｎｍ〜６００ｎｍでの平均輝度低下率が０．７０未満
４００ｎｍ〜６００ｎｍでの平均輝度低下率＝（サンプルの波長４００ｎｍ〜６００ｎｍでの平均輝度）／（比較例２の波長４００ｎｍ〜６００ｎｍでの平均輝度）
【０１０９】
（ブルーライトカット率）
Ａ：４５０ｎｍ〜５００ｎｍでの輝度平均低下度が０．５以上
Ｂ：４５０ｎｍ〜５００ｎｍでの輝度平均低下度が０．５未満、０．２以上
Ｃ：４５０ｎｍ〜５００ｎｍでの輝度平均低下度が０．２未満
４５０ｎｍ〜５００ｎｍでの輝度平均低下度＝｛（比較例２の波長４５０ｎｍ〜５００ｎｍでの平均輝度）−（サンプルの波長４５０ｎｍ〜５００ｎｍでの平均輝度）｝／（比較例２の波長４５０ｎｍ〜５００ｎｍでの平均輝度）
なお、輝度は暗所にて、輝度計（コニカミノルタ株式会社製LS-150）で測定した。各照明装置は上記輝度計での測定値が最大となる正面に配置し測定した。
結果を表１に示す。
【０１１０】
【表１】
2018018982.tif 000011
【符号の説明】
【０１１１】
１  選択反射層
２  発光素子
５  基材
６  半導体
７  基板
８  蛍光体
９  透明樹脂
【図１】
2018018982.tif 000014
【図２】
2018018982.tif 000015