(57)【要約】【課題】コレステリック液晶層を有する構造体において、低ヘイズ性と拡散反射性とを両立した構造体の提供を課題とする。【解決手段】コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を有する構造体であって、コレステリック液晶層が、コレステリック液晶相の螺旋ピッチよりも粒径が小さい粒子を含み、かつ、コレステリック液晶層は、断面において、コレステリック液晶相に由来する明部および暗部が波状であることにより、課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を有する構造体であって、
前記コレステリック液晶層が、前記コレステリック液晶相の螺旋ピッチよりも粒径が小さい粒子を含み、かつ、厚さ方向における断面において、前記コレステリック液晶相に由来する明部および暗部が波状であることを特徴とする構造体。
【請求項２】
前記コレステリック液晶層が、三次元架橋された高分子材料である、請求項１に記載の構造体。
【請求項３】
前記コレステリック液晶層における前記粒子の含有量が０．０１〜２質量％である、請求項１または２に記載の構造体。
【請求項４】
前記コレステリック液晶相の螺旋ピッチが２２０〜２０００ｎｍである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項５】
前記粒子の平均粒径と、前記コレステリック液晶相の螺旋ピッチとの比が、平均粒径／螺旋ピッチ、の比で０．８以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構造体。
【請求項６】
前記粒子の平均粒径と、前記コレステリック液晶層における前記コレステリック液晶相に由来する明部および暗部がなす波の周期との比が、平均粒径／波の周期、の比で０．２以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コレステリック液晶相を固定してなる層を有する構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層は、分子が螺旋状に配向した構造を有する液晶層である。コレステリック液晶層は、分子の螺旋軸に直交する平面で、螺旋のピッチ（螺旋の巻き数１回分）に対応した波長域において、右円偏光または左円偏光を、選択的に反射する。
そのため、コレステリック液晶層は、種々の用途に展開されており、例えば、透明または半透明の投影スクリーン、反射板および塗料等が提案されている。
【０００３】
通常のコレステリック液晶層は、鏡面反射性を有する。しかしながら、特に投影スクリーン等の用途では、視認性（視野角特性）の向上等の点で、拡散反射性（非鏡面反射性）を有する方が有利である。
これに対して、特許文献１には、特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶顔料と、特定の偏光成分の光を選択的に拡散して反射するコレステリック液晶バインダとを含有する、拡散反射性のコレステリック液晶層を有する投影スクリーンが記載されている。特許文献１では、コレステリック液晶層が、コレステリック液晶顔料を有すると共に、コレステリック液晶バインダにおいて、コレステリック液晶相の螺旋軸の方向にバラつきがあることによって、コレステリック液晶層が拡散反射性を有している。
【０００４】
また、特許文献２には、コレステリック液晶層を有するコレステリック液晶表示装置において、コレステリック液晶層が、三次元架橋されており、かつ、平均粒径が４００〜１０００ｎｍのコレステリック液晶層の形成材料と屈折率の異なる微粒子、または、平均粒径がコレステリック液晶相の螺旋ピッチよりも大きく４００ｎｍ未満であるコレステリック液晶層の形成材料と屈折率の異なる微粒子を含有することにより、コレステリック液晶層に後方散乱特性を付与したコレステリック液晶表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９９１５８号公報
【特許文献２】特開２００５−２０２０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２に記載されるように、コレステリック液晶層に粒子を添加することにより、コレステリック液晶層に拡散反射性を付与することができる。
しかしながら、コレステリック液晶層に粒子を添加すると、コレステリック液晶層のヘイズが著しく上昇してしまい、投影スクリーン等の用途には使用できなくなるという問題が有る。
【０００７】
本発明の目的は、コレステリック液晶層を有する構造体において、低ヘイズ性と拡散反射性とを両立した構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題に対して鋭意検討を行ったところ、コレステリック液晶層が、厚さ方向の断面におけるコレステリック液晶相に由来する明部および暗部が波状構造を有し、かつ、コレステリック液晶相の螺旋ピッチよりも小径の粒子を含有することにより、低ヘイズ性と拡散反射性とを両立して得られることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の構成によって課題を解決する。
［１］  コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を有する構造体であって、
コレステリック液晶層が、コレステリック液晶相の螺旋ピッチよりも粒径が小さい粒子を含み、かつ、厚さ方向における断面において、コレステリック液晶相に由来する明部および暗部が波状であることを特徴とする構造体。
［２］  コレステリック液晶層が、三次元架橋された高分子材料である、［１］に記載の構造体。
［３］  コレステリック液晶層における粒子の含有量が０．０１〜２質量％である、［１］または［２］に記載の構造体。
［４］  コレステリック液晶相の螺旋ピッチが２２０〜２０００ｎｍである、［１］〜［３］のいずれかに記載の構造体。
［５］  粒子の平均粒径と、コレステリック液晶相の螺旋ピッチとの比が、平均粒径／螺旋ピッチ、の比で０．８以下である、［１］〜［４］のいずれか記載の構造体。
［６］  粒子の平均粒径と、コレステリック液晶層におけるコレステリック液晶相に由来する明部および暗部がなす波の周期との比が、平均粒径／波の周期、の比で０．２以下である、［１］〜［５］いずれかに記載の構造体。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コレステリック液晶層を有する構造体において、低ヘイズ性と拡散反射性とを両立した構造体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の構造体の一例を概念的に示す断面図である。
【図２】コレステリック液晶層の反射を説明するための概念図である。
【図３】コレステリック液晶層の反射を説明するための概念図である。
【図４】本発明の構造体の別の例を概念的に示す断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」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範囲を意味する。
また、本明細書において、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレートおよびメタクリレートの両方を表す表記であり、「（メタ）アクリロイル基」とは、アクリロイル基およびメタクリロイル基の両方を表す表記であり、「（メタ）アクリル」とは、アクリルおよびメタクリルの両方を表す表記である。
【００１３】
図１に、本発明の構造体の断面を概念的に示す。図１は、例えば、本発明の構造体の断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）で観察した状態を概念的に示す図である（後述する図２および図３も同様）。
図１に示す構造体１０は、基板１２と、基板１２の一方の表面に形成された、コレステリック液晶層１４と、を有する。以下の説明では、構造体１０の基板１２側を『下』、コレステリック液晶層１４側を『上』とも言う。
【００１４】
コレステリック液晶層１４は、コレステリック液晶相を固定してなる層である。
コレステリック液晶相を固定してなる層は、液晶分子が螺旋状に配向しており、反射に波長選択性を有し、さらに、所定の波長域（波長領域）の右円偏光のみ、または、左円偏光のみを選択的に反射し、それ以外の光は、透過する。
【００１５】
本発明の構造体において、コレステリック液晶層は、右円偏光を反射するものでも、左円偏光を反射するものでもよい。あるいは、本発明の構造体は、右円偏光を反射するコレステリック液晶層と、左円偏光を反射するコレステリック液晶層との、両方を有するものであってもよい。
また、本発明の構造体において、コレステリック液晶層が反射する波長域、および、コレステリック液晶層の選択反射中心波長にも、制限はない。従って、コレステリック液晶層は、赤外線を選択的に反射するコレステリック液晶層でもよく、赤色光を選択的に反射するコレステリック液晶層でもよく、緑色光を選択的に反射するコレステリック液晶層でもよく、青色光を選択的に反射するコレステリック液晶層でもよく、紫外線を選択的に反射するコレステリック液晶層でもよい。
また、本発明の構造体は、層構成にも、制限はない。従って、本発明の構造体は、例えば、緑色光を選択的に反射するコレステリック液晶層を１層のみ有する構成でもよく、赤色光を選択的に反射するコレステリック液晶層と緑色光を選択的に反射するコレステリック液晶層とを有する２層構成でもよく、赤色光を選択的に反射するコレステリック液晶層と緑色光を選択的に反射するコレステリック液晶層と青色光を選択的に反射するコレステリック液晶層とを有する３層構成でもよく、赤外線を選択的に反射するコレステリック液晶層と赤色光を選択的に反射するコレステリック液晶層と緑色光を選択的に反射するコレステリック液晶層と青色光を選択的に反射するコレステリック液晶層とを有する４層構成でもよく、５層以上のコレステリック液晶層を有する構成でもよい。
【００１６】
前述のように、コレステリック液晶層１４は、コレステリック液晶相を固定してなる層である。
従って、コレステリック液晶層１４は、ＳＥＭで観察する断面（厚さ方向の断面）において、コレステリック液晶相に由来して、厚さ方向（図１中上下方向）に、明部１６と暗部１８とを交互に積層した縞模様が観察される。すなわち、コレステリック液晶相を固定したコレステリック液晶層１４の断面では、明部１６と暗部１８とを交互に積層した層状構造が観察される。上記縞模様の各線の法線が、コレステリック液晶相の螺旋軸方向となる。
ここで、図示例の構造体１０は、基板１２におけるコレステリック液晶層１４の形成面は平坦面であるが、基板１２に形成されるコレステリック液晶層１４の断面における明部１６および暗部１８は、周期的な波状構造（凹凸構造）を有する。
すなわち、本発明において、コレステリック液晶層１４は、コレステリック液晶構造を有し、螺旋軸と基板１２の表面とのなす角が周期的に変化する構造を有する層である。言い換えれば、コレステリック液晶層１４は、コレステリック液晶構造を有し、コレステリック液晶構造が、ＳＥＭで観測される断面図において、明部１６と暗部１８との縞模様を与え、明部１６および暗部１８の法線と基板１２の表面とがなす角が、周期的に変化する層である。
【００１７】
また、コレステリック液晶層１４では、明部１６と暗部１８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（螺旋の巻き数１回分）に相当する。このことからコレステリック液晶層の螺旋ピッチは、ＳＥＭ断面図から測定することができる。
本発明の構造体１０において、コレステリック液晶層１４は、螺旋１ピッチ（螺旋ピッチ）よりも粒径（粒子径）が小さい粒子２０を含有する。この点に関しては、後に詳述する。
【００１８】
図２に、一般的なコレステリック層の断面を概念的に示す。
先にも述べたが、図２に示すように、基板１２上に形成されたコレステリック液晶層５０ａの断面では、通常、明部１６と暗部１８との縞模様が観察される。
一般的に、明部１６および暗部１８の縞模様（層状構造）は、図２に示すように、形成面である基板１２の表面と平行となるように形成される。コレステリック液晶層は、螺旋軸に直交する平面で鏡面反射性を示す。従って、このような態様の場合、コレステリック液晶相を固定したコレステリック液晶層５０ａは、鏡面反射性を示す。すなわち、コレステリック液晶層５０ａの法線方向から光が入射される場合、法線方向に光は反射されるが、斜め方向には光は反射されにくく、拡散反射性に劣る（図２中の矢印参照）。
【００１９】
これに対して、図３に断面を概念的に示すコレステリック液晶層５０ｂのように、形成面（基板１２）を平坦面として、明部１６および暗部１８が波状構造（アンジュレーション構造）を有する場合には、波状構造を有するコレステリック液晶層５０ｂに対して、コレステリック液晶層５０ｂの法線方向から光が入射されると、液晶化合物の螺旋軸が傾いている領域があるため、入射光の一部が斜め方向に反射される（図３中の矢印参照）。
つまり、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層においては、明部１６と暗部１８とが波状構造を有することにより、拡散反射性の高いコレステリック液晶層が実現できる。また、拡散反射性は、明部１６と暗部１８との波状構造の凹凸が大きいほど、良好になる。
以下の説明では、コレステリック液晶層の『明部および暗部の波状構造』を、単に『波状構造』とも言う。
【００２０】
後述するが、波状構造を有するコレステリック液晶層は、一例として、液晶化合物とキラル剤とを含む組成物を被形成面に塗布し、組成物を加熱することによって液晶化合物をコレステリック液晶相に配向し、その後、組成物を冷却して紫外線照射等によってコレステリック液晶相を固定することで、形成できる。
なお、前述のように、構造体が複数のコレステリック層を有する場合には、波状構造を有するコレステリック液晶層の上に、コレステリック液晶層を形成すると、下層のコレステリック液晶層の波状構造に追従（コレステリック液晶層の波状構造を踏襲）して、上層のコレステリック液晶層も、同様の波状構造となる。
さらに、下層のコレステリック液晶層の波状構造の凹凸が大きいほど、上方のコレステリック液晶層の波状構造の凹凸も大きくなる。なお、コレステリック液晶層の波状構造の凹凸が大きいとは、波の高さが高いこと、および、波の周期が短いこと、を示す。
【００２１】
本発明の構造体１０において、各コレステリック液晶層１４の断面における波状構造は、波の周期は略均一であるが、波の高さは、変動してもよい。
例えば、波の高さが、コレステリック液晶層１４の厚さ方向の中央領域が最も高く、厚さ方向の上方（表面側）および基板１２側に向かうにしたがって、漸次、低くなる構成でもよい。すなわち、コレステリック液晶層１４の断面の波状構造の振幅は、厚さ方向の中央領域が最も大きく、表面側および基板１２側に向かうにしたがって、漸次、小さくなる構成でもよい。
あるいは、図３に示すコレステリック液晶層５０ｂの波状構造のように、厚さ方向の全域で均一な高さの波を有する構造であってもよい。
【００２２】
図示例の構造体１０において、コレステリック液晶層１４の表面２４（空気（上層）との界面）は、平面状であってもよく、図１に示すような凹凸構造を有してもよい。
表面２４に凹凸を有するコレステリック液晶層１４は、コレステリック液晶層１４の断面における波状構造の波の高さが、表面が平坦なコレステリック液晶層よりも大きい。
そのため、表面２４に凹凸を有するコレステリック液晶層１４は、より高い拡散反射性が得られる。
【００２３】
コレステリック液晶層１４の表面２４が凹凸構造を有する場合には、一般的に、この凹凸構造は、周期的（略周期的）であり、また、図１に示すように、凹凸の位相が、断面の明部および暗部の波状構造と逆になる。
具体的には、コレステリック液晶層１４の表面２４の凹凸は、断面の波状構造に対して、位相が、半分（略半分）ズレている。従って、基板１２の面方向では、コレステリック液晶層１４の断面の波状構造の凸部の位置がコレステリック液晶層１４の表面２４の凹凸の凹部の位置となり、コレステリック液晶層１４の断面の波状構造の凹部の位置がコレステリック液晶層１４の表面２４の凹凸の凸部の位置となる。
【００２４】
さらに、コレステリック液晶層１４は、図１に示すように、基本的に、断面の波状構造の周期Ｃ１と、表面２４の凹凸の周期Ｃ２とが等しい。すなわち、コレステリック液晶層１４は、断面の波状構造の周期と、表面２４の凹凸の周期とが等しい。
なお、図１に示すように、周期Ｃ１は、コレステリック液晶層１４の表面２４に最も近い暗部１８の波の頂点の間隔であり、周期Ｃ２は、コレステリック液晶層１４の表面２４における凸部の頂点の間隔である。
また、本発明において、周期Ｃ１と周期Ｃ２とが等しいとは、周期Ｃ１と周期Ｃ２とが完全に一致する場合のみならず、『［（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ１］×１００』で算出される周期の差が±３０％以下である場合も含む。
【００２５】
前述のように、コレステリック液晶層１４において、良好な高い拡散反射性を得るためには、波状構造の周期Ｃ１を狭くして、かつ、断面の波状構造の波を大きく（高く）するのが好ましい。ここで、コレステリック液晶層１４の表面２４の凹凸の状態は、断面の波状構造に大きく影響される。従って、コレステリック液晶層１４において、良好な拡散反射性を得るためには、表面の凹凸の周期Ｃ２を狭くして、かつ、凹凸の高さｈを高く（深く）するのが好ましい。特に、凹凸の高さｈは、高いほど、高い拡散反射性を得られる傾向にある。
しかしながら、コレステリック液晶層１４の表面２４の凹凸の周期Ｃ２すなわち断面の波状構造の周期Ｃ１を狭くすると、凹凸の高さｈは低くなる傾向にある。逆に、表面２４の凹凸の高さｈを高くすると、凹凸の周期Ｃ２すなわち波状構造の周期Ｃ１は狭くなる傾向にある。
この点を考慮すると、コレステリック液晶層１４の波状構造の周期Ｃ１は、０．５〜１０μｍが好ましく、１〜６μｍがより好ましい。なお、コレステリック液晶層１４では、基本的に、表面２４の凹凸の周期Ｃ２と、断面の波状構造の周期Ｃ１とが等しいのは、前述のとおりである。
また、コレステリック液晶層１４の表面２４の凹凸の高さｈは、１〜５００ｎｍが好ましく、５〜３００ｎｍがより好ましい。
【００２６】
このような表面２４に凹凸構造を有するコレステリック液晶層１４は、後述する製造方法において、キラル剤および／または配向制御剤の選択、ならびに、加熱処理または冷却処理の条件の選択の、少なくとも一方を行うことにより、形成できる。
【００２７】
本発明の構造体１０において、コレステリック液晶層１４の断面における波状構造（明部１６および暗部１８の波状構造）は、図１の横方向のみならず、例えば、図１の紙面に垂直な方向の断面でも、同様の波状構造が形成される。すなわち、コレステリック液晶層１４の波状構造は、コレステリック液晶層１４の面方向において二次元的に形成されており、コレステリック液晶層１４は、あらゆる方向の断面で、波状構造が認められる。
ただし、本発明は、これに限定はされず、コレステリック液晶層１４は、断面において、連続的な波が一方向にのみ進行するように形成される波状構造を有するものでもよい。しかしながら、拡散反射性の点では、コレステリック液晶層１４は、前述のように、あらゆる方向の断面で波状構造が認められるのが好ましい。
この点に関しては、コレステリック液晶層１４の表面の凹凸に関しても、同様である。
【００２８】
本発明の構造体１０において、コレステリック液晶層１４は、コレステリック液晶相を固定してなるものであり、コレステリック液晶層１４が断面において（明部１６および暗部１８の）波状構造を有し、かつ、コレステリック液晶相の螺旋ピッチ（螺旋１ピッチ）より粒径が小さい粒子２０を含有する。
本発明の構造体１０は、このような構造を有することにより、低ヘイズ性と良好な拡散反射性（光拡散性）とを両立している。
【００２９】
特許文献１および２にも示されるように、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を有する構造体では、コレステリック液晶層に粒子を添加することにより、拡散反射性を向上することができる。
しかしながら、従来の構造体では、コレステリック液晶層に添加する粒子の粒径が大きく、特許文献２にも示されるように、コレステリック液晶相の螺旋ピッチよりも粒径が大きい粒子を添加している。粒径の大きな粒子を添加すると、拡散反射性は向上するが、ヘイズが著しく向上してしまい、透明な投影スクリーンのように、透明性を要求される用途には使用できなくなってしまう。
【００３０】
これに対して、本発明では、コレステリック液晶相の螺旋ピッチ（螺旋１ピッチ）より粒径が小さい粒子２０を添加する。粒子２０の粒径を小さくすることにより、粒子を添加することに起因するヘイズの上昇を大幅に低減できる効果、および、ヘイズ値そのものを低減する効果が得られる。
すなわち、本発明の構造体１０は、波状構造を有するコレステリック液晶層１４に、螺旋ピッチよりも粒径が小さい粒子２０を添加することにより、粒子２０を添加することに起因するヘイズの向上を大幅に抑制すると共に、コレステリック液晶層１４の波状構造とコレステリック液晶層１４が粒子２０を有することの相乗効果によって、高い拡散反射性を実現して、低ヘイズ性と良好な拡散反射性（光拡散性）とを両立している。
【００３１】
粒子２０の粒径（直径）には、制限はなく、コレステリック液晶相の螺旋ピッチよりも小さければよい。粒子２０の平均粒径は、螺旋ピッチの０．００１〜０．８倍が好ましく、０．０１〜０．６倍がより好ましく、０．０２〜０．５倍がさらに好ましい。
粒子２０の平均粒径を螺旋ピッチの０．００１倍以上とすることにより、拡散反射性を好適に向上できる等の点で好ましい。粒子２０の平均粒径を螺旋ピッチの０．８倍以下とすることにより、ヘイズを好適に抑制できる等の点で好ましい。
粒子２０の平均粒径の測定方法としては、レーザー回折・散乱法、動的光散乱法、および、ＢＥＴ（Brunauer Emmett Telle）法等が例示される。また、粒子２０として市販品を用いる場合には、粒子２０の平均粒径はカタログ値等を利用してもよい。
【００３２】
本発明の構造体１０において、コレステリック液晶層１４における粒子２０の含有量には、制限はなく、粒子２０の粒径、要求されるヘイズ、および、要求される拡散反射性等に応じて、適宜、設定すればよい。
コレステリック液晶層１４における粒子２０の含有量は、０．０１〜２質量％が好ましく、０．０１〜１質量％がより好ましく、０．０２〜０．７質量％がさらに好ましく、０．０５〜０．５質量％が特に好ましい。
コレステリック液晶層１４における粒子２０の含有量を０．０１質量％以上とすることにより、良好な拡散反射性が得られる等の点で好ましい。また、コレステリック液晶層１４における粒子２０の含有量を２質量％以下とすることにより、ヘイズを抑制できる、高い透明性を維持できる等の点で好ましい。
【００３３】
本発明の構造体１０において、コレステリック液晶層１４における波状構造の周期Ｃ１は、コレステリック液晶相の螺旋ピッチの影響が強く、一般的に、コレステリック液晶相の螺旋ピッチが短いほど、波状構造の周期Ｃ１も小さくなる。
従って、波状構造の周期Ｃ１が小さいほど、螺旋ピッチが短く、すなわち、添加可能な粒子２０の粒径も小さくなる。
【００３４】
コレステリック液晶層１４における、粒子２０の平均粒径とコレステリック液晶相の螺旋ピッチとの関係には、制限はない。
粒子２０の平均粒径と、コレステリック液晶相の螺旋ピッチとは、『平均粒径／螺旋ピッチ』の比で０．８以下が好ましく、０．５以下がよりに好ましく、０．２以下がさらに好ましい。
『平均粒径／螺旋ピッチ』の比を、０．８以下とすることにより、よりヘイズが抑制できる、ヘイズを抑制しつつ拡散反射性を向上できる等の点で好ましい。
なお、『平均粒径／螺旋ピッチ』の比は、０．０１以上が好ましい。
【００３５】
コレステリック液晶層１４における、粒子２０の平均粒径と波状構造の周期Ｃ１との関係にも、制限はない。
粒子２０の平均粒径と波状構造の周期Ｃ１とは『平均粒径／周期Ｃ１』の比で、０．２以下が好ましく、０．１以下がより好ましく、０．０５以下がさらに好ましく、０．０２以下が特に好ましい。
『平均粒径／周期Ｃ１』の比を０．２以下とすることにより、よりヘイズを抑制できる等の点で好ましい。
なお、『平均粒径／周期Ｃ１』の比は、０．００１以上が好ましい。
【００３６】
粒子２０の形成材料には、制限はなく、各種の粒子が利用可能である。
一例として、酸化物系ナノ粒子（シリカゾル、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化窒化チタンおよびＩＴＯ（Indium Tin Oxide）など）、ナノダイヤモンド、銀ナノ粒子、および、ポリマー系ナノ粒子（ポリスチレン、アクリル樹脂およびメラミンなど）等が例示される。
また、粒子２０は、各種の市販品も好適に利用可能である。
【００３７】
コレステリック液晶層１４の厚さには、制限はなく、コレステリック液晶層１４に要求される拡散反射性を満たす厚さを、コレステリック液晶層１４の面方向の大きさ、コレステリック液晶層１４の形成材料等に応じて、適宜、設定すればよい。
コレステリック液晶層１４の厚さは、０．３〜２０μｍが好ましく、０．５〜１０μｍがより好ましい。コレステリック液晶層１４の厚さを０．３μｍ以上とすることにより、十分な厚さのコレステリック液晶層１４によって、良好な拡散反射性が得られる。また、コレステリック液晶層１４の厚さを２０μｍ以下とすることにより、コレステリック液晶層１４が不要に厚くなることを防止して、例えば、後述する投影像表示用部材等を薄くできる。
なお、前述のように、基板１２の上に複数の反射層を有する場合には、１層あたり厚さが、この範囲であるのが好ましい。また、表面２４に凹凸を有さないコレステリック液晶層の厚さも、この範囲であるのが好ましい。
【００３８】
前述のように、構造体１０は、基板１２の上に、断面における明部１６および暗部１８が波状構造を有し、かつ、粒子２０を含有する、コレステリック液晶層１４を形成したものである。
構造体１０において、基板１２は、コレステリック液晶層１４（コレステリック液晶層１４を形成する組成物）を支持するための板状物である。
基板１２は、色味（色彩）を有さず（すなわち無彩色）、かつ、全光線透過率が７０％以上であるのが好ましい。すなわち、基板１２は、無色透明であるのが好ましい。また、基板１２の全光線透過率は、８０％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましい。
本発明において、全光線透過率は、日本電色工業社製のＮＤＨ５０００またはＳＨ−４０００等の市販の測定装置を用いて、ＪＩＳ  Ｋ  ７３６１に準拠して測定すればよい。
【００３９】
基板１２を構成する材料は特に制限されず、例えば、セルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、（メタ）アクリル系ポリマー、スチレン系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、および、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマーなどの各種の樹脂材料が挙げられる。
基板１２には、ＵＶ（紫外線）吸収剤、マット剤微粒子、可塑剤、劣化防止剤、および、剥離剤などの各種添加剤が含まれていてもよい。さらに、基板１２は、表面に配向層などの層を有してもよい。
なお、基板は、可視光領域で低複屈折性であることが好ましい。例えば、基板の波長５５０ｎｍにおける位相差は５０ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以下がより好ましい。
【００４０】
基板１２の厚さは特に制限されないが、薄型化、および、取り扱い性の点から、１０〜２００μｍが好ましく、２０〜１００μｍがより好ましい。
前述のように、図示例の構造体１０においては、コレステリック液晶層１４は波状構造を有するが、基板１２のコレステリック液晶層１４の形成面は、凹凸構造または波状構造を有するものではなく、平坦面である。
【００４１】
前述のように、基板１２の上には、断面における明部１６および暗部１８が波状構造を有し、かつ、粒子２０を含有する、コレステリック液晶層１４が設けられる。
前述のように、コレステリック液晶層１４は、コレステリック液晶相を固定してなる層であり、反射に波長選択性を有し、左円偏光または右円偏光を反射する。
【００４２】
コレステリック液晶相を固定したコレステリック液晶層１４の選択反射中心波長（選択反射の中心波長λ）は、コレステリック液晶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１４（コレステリック液晶相）の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。
ここで、コレステリック液晶層１４が有する選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶層１４の法線方向から測定した円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長を意味する。上記式から分かるように、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節できる。すなわち、ｎ値とＰ値を調節して、例えば、青色光に対して右円偏光および左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させるために、中心波長λを調節し、見かけ上の選択反射の中心波長が４２０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長域となるようにすることができる。なお、見かけ上の選択反射の中心波長とは実用の際（投影像表示用部材としての使用時）の観察方向から測定したコレステリック液晶層１４の円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長を意味する。コレステリック液晶相のピッチは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、これらを調節することによって所望のピッチを得ることができる。
【００４３】
なお、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチＰには、制限はないが、２２０〜２０００ｎｍが好ましく、２４０〜１５００ｎｍがより好ましい。
すなわち、本発明の構造体１０において、コレステリック液晶層１４は、紫外線の波長域から赤外線の波長域までの範囲において、所定の波長域の円偏光を選択的に反射するのが好ましい。
【００４４】
コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層１４の反射光は、円偏光である。すなわち、本発明の構造体１０は、円偏光を反射する。反射光が右円偏光であるか左円偏光であるかは、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向による。コレステリック液晶相による円偏光の選択反射は、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向が右の場合は右円偏光を反射し、螺旋の捩れ方向が左の場合は左円偏光を反射する。
なお、コレステリック液晶相の旋回の方向は、コレステリック液晶層１４を形成する液晶化合物の種類または添加されるキラル剤の種類によって調節できる。
【００４５】
螺旋の捩れ方向（センス）または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。
【００４６】
コレステリック液晶層１４は、コレステリック液晶相を固定してなる層である。このようなコレステリック液晶層１４は、一例として、液晶化合物、キラル剤、および、前述の粒子２０を含む組成物を調製して、この組成物を塗布および乾燥し、必要に応じて組成物を硬化して、コレステリック液晶相を固定することで、形成できる。コレステリック液晶層１４は、特に、２つ以上の重合性基を有する液晶化合物を重合して、三次元架橋された高分子材料で形成されるのが好ましい。
【００４７】
（液晶化合物）
液晶化合物の種類は、特に制限されない。
一般的に、液晶化合物は、その形状から、棒状タイプ（棒状液晶化合物）と円盤状タイプ（ディスコティック液晶化合物、円盤状液晶化合物）とに分類できる。さらに、棒状タイプおよび円盤状タイプには、それぞれ低分子タイプと高分子タイプとがある。高分子とは一般に重合度が１００以上のものを指す（高分子物理・相転移ダイナミクス，土井 正男 著，２頁，岩波書店，１９９２）。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできる。また、２種以上の液晶化合物を併用してもよい。
【００４８】
液晶化合物は、重合性基を有していてもよい。重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基がより好ましい。より具体的には、重合性基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基、エポキシ基、または、オキセタン基が好ましく、（メタ）アクリロイル基がより好ましい。
重合性基の数は特に制限されないが、２以上が好ましい。上限は特に制限されないが、８以下の場合が多い。
【００４９】
液晶化合物としては、コレステリック液晶層１４の拡散反射性がより優れる点で、以下の式（Ｉ）で表される液晶化合物が好ましい。
なかでも、コレステリック液晶層１４の拡散反射性がより優れる点で、Ａで表される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の数をｍで割った数をｍｃとしたとき、ｍｃ＞０．１を満たす液晶化合物が好ましく、０．４≦ｍｃ≦０．８を満たす液晶化合物であるのがより好ましい。
なお、上記ｍｃは、以下の計算式で表される数である。
ｍｃ＝（Ａで表される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の数）÷ｍ
【００５０】
【化１】
2019035838.tif 000003
【００５１】
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、Ａのうち少なくとも１つ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、または、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＮＨＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−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、または、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】
2019035838.tif 000004
【００５２】
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である。本明細書において、フェニレン基というとき、１，４−フェニレン基であるのが好ましい。
なお、Ａのうち少なくとも１つ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である。
ｍ個のＡは、互いに同一でも異なっていてもよい。
【００５３】
ｍは３〜１２の整数を示し、３〜９の整数であるのが好ましく、３〜７の整数であるのがより好ましく、３〜５の整数であるのがさらに好ましい。
【００５４】
式（Ｉ）中の、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、特に制限されず、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。
【００５５】
本明細書において、アルキル基は直鎖および分岐のいずれでもよい。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がさらに好ましい。アルキル基としては、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、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、および、ドデシル基などが挙げられる。アルコキシ基中のアルキル基の説明も、上記アルキル基に関する説明と同じである。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、および、ヨウ素原子が挙げられる。
【００５６】
本明細書において、シクロアルキル基の炭素数は、３以上が好ましく、５以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１０以下がより好ましく、８以下がさらに好ましく、６以下が特に好ましい。シクロアルキル基としては、例えば、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、および、シクロオクチル基などが挙げられる。
【００５７】
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、アルキル基、アルコキシ基、および、−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およびＳｐ4は、それぞれ独立に、単結合、または、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。
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。
【００５８】
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、および、モルホルニル基などが挙げられる。これらのうち、テトラヒドロフラニル基が好ましく、２−テトラヒドロフラニル基がより好ましい。
【００５９】
式（Ｉ）において、Ｌは、単結合、または、−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す。Ｌは、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−ＯＣ（＝Ｏ）−であるのが好ましい。ｍ個のＬは互いに同一でも異なっていてもよい。
【００６０】
Ｓｐ1およびＳｐ2は、それぞれ独立に、単結合、または、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のが好ましく、両末端に−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のがより好ましい。
【００６１】
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す。ただし、Ｑ1およびＱ2のいずれか一方は重合性基を示す。
【００６２】
【化３】
2019035838.tif 000005
【００６３】
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。
【００６４】
上記液晶化合物の具体例としては、以下の式（Ｉ−１１）で表される液晶化合物、式（Ｉ−２１）で表される液晶化合物、式（Ｉ−３１）で表される液晶化合物が挙げられる。上記以外にも、特開２０１３−１１２６３１号公報の式（Ｉ）で表される化合物、特開２０１０−７０５４３号公報の式（Ｉ）で表される化合物、特開２００８−２９１２１８号公報の式（Ｉ）で表される化合物、特許第４７２５５１６号の式（Ｉ）で表される化合物、特開２０１３−０８７１０９号公報の一般式（II）で表される化合物、特開２００７−１７６９２７号公報の段落［００４３］記載の化合物、特開２００９−２８６８８５号公報の式（１−１）で表される化合物、ＷＯ２０１４／１０３２５号の一般式（Ｉ）で表される化合物、特開２０１６−８１０３５号公報の式（１）で表される化合物、および、特開２０１６−１２１３３９号公報の式（２−１）および式（２−２）で表される化合物、などに記載の公知の化合物が挙げられる。
【００６５】
式（Ｉ−１１）で表される液晶化合物
【化４】
2019035838.tif 000006
【００６６】
式中、Ｒ11は水素原子、炭素数１から１２の直鎖もしくは分岐のアルキル基、または、−Ｚ12−Ｓｐ12−Ｑ12を示し、
Ｌ11は単結合、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、または、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）−を示し、
Ｌ12は−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または、−ＣＯＮＲ2−を示し、
Ｒ2は、水素原子、または、炭素数１から３のアルキル基を示し、
Ｚ11およびＺ12はそれぞれ独立に、単結合、−Ｏ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、または、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ12−を示し、
Ｒ12は水素原子または−Ｓｐ12−Ｑ12を示し、
Ｓｐ11およびＳｐ12はそれぞれ独立に、単結合、Ｑ11で置換されていてもよい炭素数１から１２の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、または、Ｑ11で置換されていてもよい炭素数１から１２の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において、いずれか１つ以上の−ＣＨ2−を−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（Ｑ11）−、または、−Ｃ（＝Ｏ）−に置き換えて得られる連結基を示し、
Ｑ11は水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つまたは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重合性基を示し、
Ｑ12は水素原子または式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、
ｌ11は０〜２の整数を示し、
ｍ11は１または２の整数を示し、
ｎ11は１〜３の整数を示し、
複数のＲ11、複数のＬ11、複数のＬ12、複数のｌ11、複数のＺ11、複数のＳｐ11、および、複数のＱ11はそれぞれ互いに同じでも異なっていてもよい。
また、式（Ｉ−１１）で表される液晶化合物は、Ｒ11として、Ｑ12が式（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である−Ｚ12−Ｓｐ12−Ｑ12を少なくとも１つ含む。
また、式（Ｉ−１１）で表される液晶化合物は、Ｚ11が−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ12−、および、Ｑ11が式（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である−Ｚ11−Ｓｐ11−Ｑ11であるのが好ましい。また、式（Ｉ−１１）で表される液晶化合物は、Ｒ11として、Ｚ12が−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ12−、および、Ｑ12が式（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である−Ｚ12−Ｓｐ12−Ｑ12であるのが好ましい。
【００６７】
式（Ｉ−１１）で表される液晶化合物に含まれる１，４−シクロヘキシレン基はいずれもトランス−１，４−シクロヘキレン基である。
式（Ｉ−１１）で表される液晶化合物の好適態様としては、Ｌ11が単結合、ｌ11が１（ジシクロヘキシル基）、かつ、Ｑ11が式（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である化合物が挙げられる。
式（Ｉ−１１）で表される液晶化合物の他の好適態様としては、ｍ11が２、ｌ11が０、かつ、２つのＲ11がいずれも−Ｚ12−Ｓｐ12−Ｑ12を表し、Ｑ12が式（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である化合物が挙げられる。
【００６８】
式（Ｉ−２１）で表される液晶化合物
【化５】
2019035838.tif 000007
【００６９】
式中、Ｚ21およびＺ22は、それぞれ独立に、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、または、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
上記置換基はいずれもそれぞれ独立に、−ＣＯ−Ｘ21−Ｓｐ23−Ｑ23、アルキル基、およびアルコキシ基からなる群から選択される１から４個の置換基であり、
ｍ２１は１または２の整数を示し、ｎ２１は０または１の整数を示し、
ｍ２１が２を示すときｎ２１は０を示し、
ｍ２１が２を示すとき２つのＺ21は同一であっても異なっていてもよく、
Ｚ21およびＺ22の少なくともいずれか一つは置換基を有していてもよいフェニレン基であり、
Ｌ21、Ｌ22、Ｌ23およびＬ24はそれぞれ独立に、単結合、または、−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、
Ｘ21は−Ｏ−、−Ｓ−、もしくは−Ｎ（Ｓｐ25−Ｑ25）−を示すか、または、Ｑ23およびＳｐ23と共に環構造を形成する窒素原子を示し、
ｒ21は１から４の整数を示し、
Ｓｐ21、Ｓｐ22、Ｓｐ23、およびＳｐ25はそれぞれ独立に、単結合、または、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、
Ｑ21およびＱ22はそれぞれ独立に、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し、
Ｑ23は水素原子、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、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、または、Ｘ21がＱ23およびＳｐ23と共に環構造を形成する窒素原子である場合において単結合を示し、
Ｑ25は、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し、Ｓｐ25が単結合のとき、Ｑ25は水素原子ではない。
【００７０】
式（Ｉ−２１）で表される液晶化合物は、１，４−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交互に存在する構造であることも好ましく、例えば、ｍ２１が２であり、ｎ２１が０であり、かつ、Ｚ21がＱ21側からそれぞれ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、置換基を有していてもよいアリーレン基であるか、または、ｍ２１が１であり、ｎ２１が１であり、Ｚ21が置換基を有していてもよいアリーレン基であり、かつ、Ｚ22が置換基を有していてもよいアリーレン基である構造が好ましい。
【００７１】
式（Ｉ−３１）で表される液晶化合物；
【００７２】
【化６】
2019035838.tif 000008
【００７３】
式中、Ｒ31およびＲ32はそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、および、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ31−Ｓｐ33−Ｑ33からなる群から選択される基であり、
ｎ３１およびｎ３２はそれぞれ独立に、０〜４の整数を示し、
Ｘ31は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、もしくは−Ｎ（Ｓｐ34−Ｑ34）−を示すか、または、Ｑ33およびＳｐ33と共に環構造を形成している窒素原子を示し、
Ｚ31は、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
Ｚ32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、または、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
上記置換基はいずれもそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、および、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ31−Ｓｐ33−Ｑ33からなる群から選択される１から４個の置換基であり、
ｍ３１は１または２の整数を示し、ｍ３２は０〜２の整数を示し、
ｍ３１およびｍ３２が２を示すとき２つのＺ31、Ｚ32は同一であっても異なっていてもよく、
Ｌ31およびＬ32はそれぞれ独立に、単結合、または、−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、
Ｓｐ31、Ｓｐ32、Ｓｐ33およびＳｐ34はそれぞれ独立に、単結合、または、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、
Ｑ31およびＱ32はそれぞれ独立に、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し、
Ｑ33およびＱ34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し、Ｑ33はＸ31およびＳｐ33と共に環構造を形成している場合において、単結合を示してもよく、Ｓｐ34が単結合のとき、Ｑ34は水素原子ではない。
式（Ｉ−３１）で表される液晶化合物として、特に好ましい化合物としては、Ｚ32がフェニレン基である化合物およびｍ３２が０である化合物が挙げられる。
【００７４】
式（Ｉ）で表される化合物は、以下の式（ＩＩ）で表される部分構造を有することも好ましい。
【化７】
2019035838.tif 000009
式（ＩＩ）において、黒丸は、式（Ｉ）の他の部分との結合位置を示す。式（ＩＩ）で表される部分構造は式（Ｉ）中の下記式（ＩＩＩ）で表される部分構造の一部として含まれていればよい。
【００７５】
【化８】
2019035838.tif 000010
【００７６】
式中、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、および、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ3−Ｓｐ3−Ｑ3で表される基からなる群から選択される基である。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。Ｘ3は単結合または−Ｏ−であることが好ましい。Ｒ1およびＲ2は、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ3−Ｓｐ3−Ｑ3であることが好ましい。また、Ｒ1およびＲ2は、互いに同一であることが好ましい。Ｒ1およびＲ2のそれぞれのフェニレン基への結合位置は特に制限されない。
【００７７】
Ｓｐ3およびＳｐ4はそれぞれ独立に、単結合、または、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。Ｓｐ3およびＳｐ4としては、それぞれ独立に、炭素数１から１０の直鎖または分岐のアルキレン基が好ましく、炭素数１から５の直鎖のアルキレン基がより好ましく、炭素数１から３の直鎖のアルキレン基がさらに好ましい。
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。
【００７８】
式（Ｉ）で表される化合物は、例えば、以下の式（ＩＩ−２）で表される構造を有することも好ましい。
【００７９】
【化９】
2019035838.tif 000011
【００８０】
式中、Ａ1およびＡ2はそれぞれ独立に、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−シクロヘキレン基を示し、上記置換基はいずれもそれぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、および、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ3−Ｓｐ3−Ｑ3からなる群から選択される１から４個の置換基であり、
Ｌ1、Ｌ2およびＬ3は単結合、または、−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、
ｎ１およびｎ２はそれぞれ独立に、０から９の整数を示し、かつｎ１＋ｎ２は９以下である。
Ｑ1、Ｑ2、Ｓｐ1、および、Ｓｐ2の定義は、上記式（Ｉ）中の各基の定義と同義である。Ｘ3、Ｓｐ3、Ｑ3、Ｒ1、および、Ｒ2の定義は、上記式（ＩＩ）中の各基の定義と同義である。
【００８１】
式（Ｉ）で表される液晶化合物であって、０．４≦ｍｃ≦０．８を満たす液晶化合物としては、例えば、国際公開第２０１６／０４７６４８号の段落［００５１］〜［００５４］に記載されている化合物が例示される。
【００８２】
なお、液晶化合物は２種以上併用して用いてもよい。例えば、式（Ｉ）で表される液晶化合物を２種以上併用してもよい。
なかでも、上記式（Ｉ）で表される液晶化合物であって、０．４≦ｍｃ≦０．８を満たす液晶化合物と共に、式（Ｉ）で表される液晶化合物であって、０．１＜ｍｃ＜０．３を満たす液晶化合物を用いるのが好ましい。
【００８３】
式（Ｉ）で表される液晶化合物であって、０．１＜ｍｃ＜０．３を満たす液晶化合物としては、例えば、国際公開第２０１６／０４７６４８号の段落［００５５］〜［００５８］に記載されている化合物が例示される。
【００８４】
本発明に用いる液晶化合物としては、特開２０１４−１９８８１４号公報に記載される、以下の式（ＩＶ）で表される化合物、特に、式（ＩＶ）で表される１つの（メタ）アクリレート基を有する重合性液晶化合物も、好適に利用される。
【００８５】
式（ＩＶ）
【化１０】
2019035838.tif 000012
式（ＩＶ）中、Ａ1は、炭素数２〜１８のアルキレン基を表し、アルキレン基中の１つのＣＨ2または隣接していない２つ以上のＣＨ2は、−Ｏ−で置換されていてもよい；
Ｚ1は、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−または単結合を表し；
Ｚ2は、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−を表し；
Ｒ1は、水素原子またはメチル基を表し；
Ｒ2は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、置換基を有していても良いフェニル基、ビニル基、ホルミル基、ニトロ基、シアノ基、アセチル基、アセトキシ基、Ｎ−アセチルアミド基、アクリロイルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ基またはマレイミド基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、アリルオキシカルバモイル基、アルキル基の炭素数が１〜４であるＮ−アルキルオキシカルバモイル基、Ｎ−（２−メタクリロイルオキシエチル）カルバモイルオキシ基、Ｎ−（２−アクリロイルオキシエチル）カルバモイルオキシ基または以下の式（ＩＶ−２）で表される構造を表し；
Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3およびＬ4は各々独立して、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基、炭素数２〜４のアシル基、ハロゲン原子または水素原子を表し、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3およびＬ4のうち少なくとも１つは水素原子以外の基を表す。
【００８６】
−Ｚ5−Ｔ−Ｓｐ−Ｐ        式（ＩＶ−２）
式（ＩＶ−２）中、Ｐはアクリル基、メタクリル基または水素原子を表し、Ｚ5は単結合、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ1−（Ｒ1は水素原子またはメチル基を表す）、−ＮＲ1Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｓ−、または、−ＳＣ（＝Ｏ）−を表し、Ｔは１，４−フェニレンを表し、Ｓｐは置換基を有していてもよい炭素数１〜１２の２価の脂肪族基を表し、脂肪族基中の１つのＣＨ2または隣接していない２以上のＣＨ2は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−ＯＣＯＯ−で置換されていてもよい。）を表す。
【００８７】
上記式（ＩＶ）で表される化合物は、以下の式（Ｖ）で表される化合物であることが好ましい。
式（Ｖ）
【化１１】
2019035838.tif 000013
式（Ｖ）中、ｎ１は３〜６の整数を表し；
Ｒ11は水素原子またはメチル基を表し；
Ｚ12は、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−を表し；
Ｒ12は、水素原子、炭素数１〜４の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、または以下の式（ＩＶ−３）で表される構造を表す。
−Ｚ51−Ｔ−Ｓｐ−Ｐ        式（ＩＶ−３）
式（ＩＶ−３）中、Ｐはアクリル基またはメタクリル基を表し；
Ｚ51は、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、または、−ＯＣ（＝Ｏ）−を表し；Ｔは１，４−フェニレンを表し；
Ｓｐは置換基を有していてもよい炭素数２〜６の２価の脂肪族基を表す。この脂肪族基中の１つのＣＨ2または隣接していない２以上のＣＨ2は、−Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−で置換されていてもよい。
【００８８】
上記ｎ１は３〜６の整数を表し、３または４であることが好ましい。
上記Ｚ12は、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−を表し、−Ｃ（＝Ｏ）−を表すことが好ましい。
上記Ｒ12は、水素原子、炭素数１〜４の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、または上記式（ＩＶ−３）で表される基を表し、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、または上記式（ＩＶ−３）で表される基を表すことがより好ましく、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、または上記式（ＩＶ−３）で表される構造を表すことがさらに好ましい。
【００８９】
式（ＩＶ）で表される化合物は、例えば、特開２０１４−１９８８１４号公報の段落［００２０］〜［００３６］に記載されている化合物が例示される。
【００９０】
本発明に用いる液晶化合物としては、同じく特開２０１４−１９８８１４号公報に記載される、以下の式（ＶＩ）で表される化合物、特に、以下の式（ＶＩ）で表される（メタ）アクリレート基を有さない液晶化合物も好適に利用される。
【００９１】
式（ＶＩ）
【化１２】
2019035838.tif 000014
式（ＶＩ）中、Ｚ3は、−Ｃ（＝Ｏ）−または−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−を表し；
Ｚ4は、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−を表し；
Ｒ3およびＲ4は、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜４の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、置換基を有していても良い芳香環、シクロヘキシル基、ビニル基、ホルミル基、ニトロ基、シアノ基、アセチル基、アセトキシ基、アクリロイルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ基、マレイミド基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、アリルオキシカルバモイル基、アルキル基の炭素数が１〜４であるＮ−アルキルオキシカルバモイル基、Ｎ−（２−メタクリロイルオキシエチル）カルバモイルオキシ基、Ｎ−（２−アクリロイルオキシエチル）カルバモイルオキシ基または以下の式（ＶＩ−２）で表される構造を表し；
Ｌ5、Ｌ6、Ｌ7およびＬ8は各々独立して、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基、炭素数２〜４のアシル基、ハロゲン原子または水素原子を表し、Ｌ5、Ｌ6、Ｌ7およびＬ8のうち少なくとも１つは水素原子以外の基を表す。
【００９２】
−Ｚ5−Ｔ−Ｓｐ−Ｐ        式（ＶＩ−２）
式（ＶＩ−２）中、Ｐはアクリル基、メタクリル基または水素原子を表し、Ｚ5は−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ1−（Ｒ1は水素原子またはメチル基を表す）、−ＮＲ1Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｓ−、または−ＳＣ（＝Ｏ）−を表し、Ｔは１，４−フェニレンを表し、Ｓｐは置換基を有していてもよい炭素数１〜１２の２価の脂肪族基を表す。ただし、この脂肪族基中の１つのＣＨ2または隣接していない２以上のＣＨ2は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−で置換されていてもよい。
【００９３】
上記式（ＶＩ）で表される化合物は、以下の式（ＶII）で表される化合物であることが好ましい。
式（ＶII）
【化１３】
2019035838.tif 000015
式（ＶII）中、Ｚ13は、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−を表し；
Ｚ14は、−Ｃ（＝Ｏ）−または−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−を表し；
Ｒ13およびＲ14は各々独立して、水素原子、炭素数１〜４の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基、または上記式（ＩＶ−３）で表される構造を表す。
【００９４】
上記Ｚ13は、−Ｃ（＝Ｏ）−または−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−を表し、−Ｃ（＝Ｏ）−を表すことが好ましい。
Ｒ13およびＲ14は各々独立して、水素原子、炭素数１〜４の直鎖アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、アリルオキシ基または上記式（ＩＶ−３）で表される構造を表し、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基、もしくは上記式（ＩＶ−３）で表される構造を表すことが好ましく、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイルアミノ基または上記式（ＩＶ−３）で表される構造を表すことがさらに好ましい。
【００９５】
式（ＶＩ）で表される化合物は、例えば、特開２０１４−１９８８１４号公報の段落［００４２］〜［００４９］に記載されている化合物が例示される。
【００９６】
本発明に用いる液晶化合物としては、同じく、特開２０１４−１９８８１４号公報に記載される、以下の式（ＶIII）で表される化合物、特に、以下の式（ＶIII）で表される２つの（メタ）アクリレート基を有する重合性液晶化合物も好適に利用される。
【００９７】
式（ＶIII）
【化１４】
2019035838.tif 000016
式（ＶIII）中、Ａ2およびＡ3は各々独立して、炭素数２〜１８のアルキレン基を表し、アルキレン基中の１つのＣＨ2または隣接していない２つ以上のＣＨ2は、−Ｏ−で置換されていてもよい；
Ｚ5は、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−または単結合を表し；
Ｚ6は、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または単結合を表し；
Ｒ5およびＲ6は各々独立して、水素原子またはメチル基を表し；
Ｌ9、Ｌ10、Ｌ11およびＬ12は各々独立して、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、炭素数２〜５のアルコキシカルボニル基、炭素数２〜４のアシル基、ハロゲン原子または水素原子を表し、Ｌ9、Ｌ10、Ｌ11およびＬ12のうち少なくとも１つは水素原子以外の基を表す。
【００９８】
上記式（ＶIII）で表される化合物は、下記式（ＩＸ）で表される化合物であることが好ましい。
式（ＩＸ）
【化１５】
2019035838.tif 000017
式（ＩＸ）中、ｎ２およびｎ３は各々独立して、３〜６の整数を表し；
Ｒ15およびＲ16は各々独立して、水素原子またはメチル基を表す。
【００９９】
式（ＩＸ）中、ｎ２およびｎ３は各々独立して、３〜６の整数を表し、上記ｎ２およびｎ３が４であることが好ましい。
式（ＩＸ）中、Ｒ15およびＲ16は各々独立して、水素原子またはメチル基を表し、上記Ｒ15およびＲ16が水素原子を表すことが好ましい。
【０１００】
式（ＶIII）で表される化合物は、例えば、特開２０１４−１９８８１４号公報の段落［００５６］および［００５７］に記載されている化合物が例示される。
【０１０１】
これらの液晶化合物は、公知の方法により製造することが可能である。
【０１０２】
（キラル剤（キラル化合物））
組成物は、キラル剤を含む。
キラル剤の種類は、特に制限されない。キラル剤は液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤は、公知の種々のキラル剤（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ（Twisted Nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）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）から選択することができる。キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含む。ただし、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物を、キラル剤として用いることもできる。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。
【０１０３】
組成物中、キラル剤の含有量は、液晶化合物全質量に対して、０．５〜３０質量％が好ましい。キラル剤の使用量は、より少ないことが液晶性に影響を及ぼさない傾向があるため好まれる。従って、キラル剤としては、少量でも所望の螺旋ピッチの捩れ配向を達成可能なように、強い捩り力のある化合物が好ましい。
このような強い捩れ力を示すキラル剤としては、例えば、特開２００２−３０２４８７号公報、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２―１７９６６８号公報、特開２００２―１７９６７０号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−１８００５１号公報、特開昭６２―８１３５４号公報、ＷＯ２００２／００６１９５号、特開２０１１−２４１２１５号公報、特開２００３−２８７６２３号公報、特開２００２−３０２４８７号公報、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−８０８５１号公報、および、特開２０１４−０３４５８１号公報に記載のキラル剤、ならびに、ＢＡＳＦ社製のＬＣ−７５６などが挙げられる。
【０１０４】
（任意の成分）
組成物には、液晶化合物およびキラル剤以外の他の成分が含まれていてもよい。
【０１０５】
（重合開始剤）
組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。特に、液晶化合物が重合性基を有する場合、組成物が重合開始剤を含むことが好ましい。
重合開始剤としては、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。光重合開始剤としては、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）などが挙げられる。
組成物中での重合開始剤の含有量は特に制限されないが、液晶化合物全質量に対して、０．１〜２０質量％が好ましく、１〜８質量％がより好ましい。
【０１０６】
（配向制御剤（配向剤））
組成物は、配向制御剤を含んでいてもよい。組成物に配向制御剤が含まれることにより、安定的または迅速なコレステリック液晶相の形成が可能となる。
配向制御剤としては、例えば、含フッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、ＷＯ２０１１／１６２２９１号に記載の一般式（Ｘ１）〜（Ｘ３）で表される化合物、特開２０１２−２１１３０６号公報の段落［０００７］〜［００２９］に記載の化合物、特開２０１３−４７２０４号公報の段落［００２０］〜［００３１］に記載の化合物、ＷＯ２０１６／００９６４８号の段落［０１６５］〜［０１７０］に記載の化合物、ＷＯ２０１６／０９２８４４号の段落［００７７］〜［００８１］、および、特許第４５９２２２５号公報に記載の一般式（Ｃｙ２０１）〜（Ｃｙ２１１）等が挙げられる。これらから選択される２種以上を含有していてもよい。これらの化合物は、層の空気界面において、液晶化合物の分子のチルト角を低減または実質的に水平配向させることができる。なお、本明細書で「水平配向」とは、液晶分子長軸と膜面が平行であることをいうが、厳密に平行であることを要求するものではなく、本明細書では、水平面とのなす傾斜角が２０°未満の配向を意味するものとする。
配向制御剤は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
組成物中での配向制御剤の含有量は特に制限されないが、液晶化合物全質量に対して、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましく、０．０１〜１質量％がさらに好ましい。
【０１０７】
（溶媒）
組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、水または有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド類；ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類；ピリジンなどのヘテロ環化合物；ベンゼン、ヘキサンなどの炭化水素；クロロホルム、ジクロロメタンなどのアルキルハライド類；酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどのケトン類；テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタンなどのエーテル類；１，４−ブタンジオールジアセテート；などが挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【０１０８】
（その他の添加剤）
組成物は、１種または２種以上の、酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤、安定剤、可塑剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、消泡剤、レべリング剤、増粘剤、難燃剤、界面活性物質、分散剤、ならびに、染料および顔料などの色材、などの他の添加剤を含んでいてもよい。
なお、コレステリック液晶層１４を形成する組成物は、これらの成分の他に、前述のシリカゾルおよびナノダイヤモンド等の粒子２０を含有するのは、前述のとおりである。
【０１０９】
このような本発明の構造体１０は、基板１２の上に、コレステリック液晶層１４を形成することで、作製できる。
コレステリック液晶層１４の形成においては、まず、前述のような液晶化合物、キラル剤および粒子２０を含む組成物を調製し、調製した組成物を基板１２に塗布する。
塗布方法は特に制限されず、例えば、ワイヤーバーコーティング法、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、および、ダイコーティング法などが挙げられる。
なお、必要に応じて、塗布後に、基板１２に塗布した組成物を乾燥する処理を実施してもよい。乾燥処理を実施することにより、塗布した組成物から溶媒を除去できる。
【０１１０】
次に、基板１２上に塗布した組成物（組成物層（塗膜））を加熱して、組成物中の液晶化合物を配向させてコレステリック液晶相の状態とする。
組成物の液晶相転移温度は、製造適性の面から１０〜２５０℃が好ましく、１０〜１５０℃がより好ましい。
好ましい加熱条件としては、４０〜１００℃（好ましくは、６０〜１００℃）で０．５〜５分間（好ましくは、０．５〜２分間）にわたって組成物を加熱する。
【０１１１】
組成物を加熱して、液晶化合物をコレステリック液晶相の状態にしたら、組成物に含まれるキラル剤の螺旋誘起力を向上するように、組成物を冷却または加熱して、コレステリック液晶層１４を形成する。つまり、基板１２上に形成された塗布層（組成物層）を構成する組成物に含まれるキラル剤の螺旋誘起力（ＨＴＰ：Helical Twisting Power）が上昇するように、塗布層に冷却処理または加熱処理を施す。
塗布層の冷却処理および加熱処理を施すことにより、キラル剤の螺旋誘起力が上昇して、液晶化合物の捩れが増して、結果として、コレステリック液晶相の配向（螺旋軸の傾き）が変化して、これにより、基板１２に平行な明部１６および暗部１８が変化して、図１（図３）に示すような波状構造（凹凸構造）の明部１６および暗部１８を有するコレステリック液晶層１４（コレステリック液晶相状態の組成物の層）が形成される。
【０１１２】
組成物を冷却する際には、コレステリック液晶層１４の拡散反射性がより優れる点で、組成物の温度が３０℃以上下がるように、組成物を冷却することが好ましい。なかでも、上記効果がより優れる点で、４０℃以上下がるように組成物を冷却することが好ましく、５０℃以上下がるように組成物を冷却することがより好ましい。上述の冷却処理の低減温度幅の上限値には制限はないが、通常、７０℃程度である。
なお、上述の冷却処理は、言い換えると、冷却前のコレステリック液晶相の状態の組成物の温度をＴ℃とする場合、Ｔ−３０℃以下となるように、組成物を冷却することを意図する。
上記冷却の方法は特に制限されず、組成物が配置された基板を所定の温度の雰囲気中に静置する方法が挙げられる。
【０１１３】
冷却処理における冷却速度には制限は無いが、コレステリック液晶相の明部１６および暗部１８の波状構造、あるいはさらに、コレステリック液晶層１４の表面２４の凹凸を、好適に形成するためには、冷却速度を、ある程度の速さにするのが好ましい。
具体的には、冷却処理における冷却速度は、その最大値が毎秒１℃以上であるのが好ましく、毎秒２℃以上であるのがより好ましく、毎秒３℃以上であるのがさらに好ましい。なお、冷却速度の上限は、特に制限されないが、毎秒１０℃以下の場合が多い。
【０１１４】
液晶化合物が重合性基を有する場合、冷却処理または加熱処理を施した後、基板１２上の組成物に硬化処理を施し、液晶化合物を三次元架橋することでコレステリック液晶相を固定して、コレステリック液晶層１４を形成してもよい。
この硬化処理は、冷却処理または加熱処理と同時に行ってもよく、あるいは、冷却処理または加熱処理を施した後に行ってもよい。
【０１１５】
なお、コレステリック液晶相を「固定化した」状態は、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た状態が最も典型的、且つ、好ましい態様である。それだけには制限されず、具体的には、通常０〜５０℃、より過酷な条件下では−３０〜７０℃の温度範囲において、層に流動性が無く、また、外場もしくは外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定化された配向形態を安定に保ち続けることができる状態を意味するものとする。本発明では、後述するように、紫外線照射によって進行する硬化反応により、コレステリック液晶相の配向状態を固定することが好ましい。
なお、コレステリック液晶相を固定してなる層においては、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、最終的に層中の組成物がもはや液晶性を示す必要はない。
【０１１６】
硬化処理の方法は特に制限されず、光硬化処理および熱硬化処理が挙げられる。なかでも、光照射処理が好ましく、紫外線照射処理がより好ましい。
紫外線照射には、紫外線ランプなどの光源が利用される。
紫外線の照射エネルギー量は特に制限されないが、一般的には、０．１〜０．８Ｊ／ｃｍ2程度が好ましい。また、紫外線を照射する時間は特に制限されないが、得られる層の充分な強度および生産性の双方の観点から適宜決定すればよい。
【０１１７】
なお、本発明の構造体が、複数のコレステリック液晶層を有する場合には、同様に、液晶化合物、キラル剤および粒子２０を含む組成物を調製して、先に形成したコレステリック液晶層の上に塗布して、組成物中の液晶化合物を配向させてコレステリック液晶相の状態として、必要に応じて硬化処理を施して、コレステリック液晶層を形成すればよい。
【０１１８】
前述のように、下層のコレステリック液晶層が断面において波状構造を有する場合には、上層のコレステリック液晶層も下層のコレステリック液晶層の波状構造に追従して、断面における明部および暗部が波状構造となる。従って、コレステリック液晶層上に塗布法によって形成されたコレステリック液晶層も、断面における明部１６および暗部１８は波状構造となる。
従って、コレステリック液晶層の上に、さらにコレステリック液晶層を形成する場合には、ＨＴＰを向上して波状構造を形成するための組成物の冷却または加熱は、必要に応じて行えばよい。
【０１１９】
図１に示す構造体１０は、基板１２の表面は平坦面で、コレステリック液晶層１４におけるコレステリック液晶相の配向（螺旋軸の傾き）を変化させることにより、断面における明部１６および暗部１８が波状構造を有するコレステリック液晶層１４（コレステリック液晶相状態の組成物の層）を形成している。
本発明の構造体において、断面において明部と暗部が波状構造を有するコレステリック液晶層は、これに制限はされず、各種の構成が利用可能である。
【０１２０】
一例として、図４、および、図４の部分拡大図である図５に概念的に示す構造体３０のように、基板１２の表面に透明な半球状等の凸部３２を形成し、この凸部３２を覆うように、コレステリック液晶相を固定してなる、粒子を含有するコレステリック液晶層３４を形成した構成が例示される。なお、図４および図５は、波状構造の別の例を示すものであるので、粒子の図示は省略している。
この構造体３０では、コレステリック液晶相の配向は、通常のコレステリック液晶層と同様に形成面に対して垂直であるが、構造体３０を全体的に見れば、明部１６および暗部１８は、波状構造になる。
【０１２１】
この構造体３０において、凸部３２は、例えば、透明な樹脂材料を含む液体の組成物を用いて、インクジェット方等でドットを形成し、必要に応じて紫外線照射等によって硬化して形成すればよい。あるいは、基板として、ガラスブラストマットシートおよびマイクロレンズアレイシート等の凸部３２が形成されている物を用いてもよい。
コレステリック液晶層３４は、前述のような液晶化合物、キラル剤および粒子２０を含有する液晶組成物を調製し、凸部３２を覆うように液晶組成物を塗布して、液晶化合物をコレステリック液晶相の状態に配向した後、液晶組成物を硬化して、形成すればよい。
凸部３２の形状としては、半球状（略半球状）以外にも、球欠状（略球欠状）等、各種の形状が利用可能である。
【０１２２】
このような本発明の構造体は、投影像表示用のスクリーンおよびハーフミラーとして利用することができる。また、反射帯域を制御することで、カラーフィルターまたはディスプレイの表示光の色純度を向上させるフィルタ（例えば特開２００３−２９４９４８号公報参照）として利用することもできる。
また、構造体は、光学素子の構成要素である、偏光素子、反射膜、反射防止膜、視野角補償膜、ホログラフィー、および、配向膜など、種々の用途に利用できる。
【０１２３】
本発明の構造体は、特に、投影像表示用のスクリーンなどの投影像表示用部材として好適に利用される。具体的には、透明スクリーンおよび明室用スクリーンとして好適に利用される。
すなわち、前述のようなコレステリック液晶層の機能により、投影光のうち選択反射を示す波長において、いずれか一方のセンスの円偏光を反射させて、投影像を形成することができる。投影像は投影像表示用部材表面で表示され、そのように視認されるものであってもよく、観察者から見て投影像表示用部材の先に浮かび上がって見える虚像であってもよい。
【０１２４】
各コレステリック液晶層の選択反射の中心波長を、投影に用いられる光源の発光波長域、および投影像表示用部材の使用態様に応じて調節することにより、光利用効率良く鮮明な投影像を表示することができる。特にコレステリック液晶層の選択反射の中心波長をそれぞれ投影に用いられる光源の発光波長域などに応じてそれぞれ調節することにより、光利用効率良く鮮明なカラー投影像を表示することができる。
【０１２５】
また、例えば、上記投影像表示用部材を可視光領域の光に対して透過性を有する構成とすることによりヘッドアップディスプレイのコンバイナとして使用可能なハーフミラーとすることができる。投影像表示用ハーフミラーは、プロジェクターから投影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投影像表示用ハーフミラーを観察したときに、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。
【実施例】
【０１２６】
以下に、実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、および、処理手順などは、本発明の主旨を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に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【０１２７】
［液晶組成物１および液晶組成物２の調製］
下記の表１に示す成分を混合して、液晶組成物１および液晶組成物２を調製した。なお、各成分の量は、全て、質量部である。
【０１２８】
【表１】
2019035838.tif 000018
【０１２９】
棒状液晶化合物１０１
【化１６】
2019035838.tif 000019
【０１３０】
棒状液晶化合物１０２
【化１７】
2019035838.tif 000020
【０１３１】
棒状液晶化合物２０１
【化１８】
2019035838.tif 000021
【０１３２】
棒状液晶化合物２０２
【化１９】
2019035838.tif 000022
【０１３３】
キラル剤Ａ
【化２０】
2019035838.tif 000023
【０１３４】
配向制御剤（１）
（以下の式中、「３３」および「６７」は、全繰り返し単位に対する各繰り返し単位の含有量（モル％）を表す。）
【化２１】
2019035838.tif 000024
【０１３５】
［実施例１〜８および比較例１〜２］
（液晶塗布液の調製）
調製した液晶組成物１または液晶組成物２を１０７．６質量部、
酢酸メチル（和光純薬工業社製）を２８５質量部、
シクロヘキサノン（和光純薬工業社製）を５０質量部、および、
粒子を表２示す量、混合して、液晶塗布液を調製した。
なお、粒子は、以下のとおりである。
粒子１：  平均粒径１５ｎｍのシリカゾル（日産化学社製、ＡＣ−２１４０Ｚ）
粒子２：  平均粒径５０ｎｍのシリカゾル（日産化学社製、ＡＣ−４１３０Ｚ）
粒子３：  平均粒径１００ｎｍのシリカゾル（日産化学社製、ＡＣ−５１４０Ｚ）
粒子４：  平均粒径５０ｎｍのナノダイヤモンド（ビジョン開発社製、ＦＮＤ５０）
粒子５：  平均粒径２００ｎｍのナノダイヤモンド（ビジョン開発社製、ＦＮＤ２００）
粒子６：  平均粒径４０００ｎｍの架橋ポリメタクリル酸メチル（積水化学社製、ＳＳＸ−１０４）
【０１３６】
（構造体の形成）
基板として、ラビング処理を施したＰＥＴ（poly-ethylene terephthalate）フィルム（東洋紡社製）を用意した。
基板のラビング処理面に、調製した液晶塗布液をワイヤーバーを用いて塗布した。液晶塗布液の塗布層を室温にて５０秒間乾燥させた後、９５℃で１分間加熱して液晶化合物を配向させた。
その後、塗布層に対して、３０℃で、フュージョン社製のＤバルブ（ランプ９０ｍＷ／ｃｍ2）を用いて、出力８０％で、８秒間、紫外線（ＵＶ（Ultra Violet）光）を照射し、基板上にコレステリック液晶層を形成して、構造体を作製した。上記手順においては、９５℃で液晶化合物を配向させた後、３０℃まで液晶組成物を冷却した。
【０１３７】
形成したコレステリック液晶層の一部を剥離し、形状測定レーザマイクロスコープＶＫ−Ｘ２００（キーエンス社製）にて１０倍の対物レンズを用いて、コレステリック液晶層の膜厚を測定した。
また、構造体をウルトラミクロトームによって断面切削し、断面をＳＥＭ（日立ハイテクノロジーズ社製のＳＵ８０３０型ＳＥＭ）によって観察したところ、各コレステリック液晶層は、明部および暗部が波状構造になっていることが確認できた。また、このＳＥＭ画像を解析して、コレステリック液晶相の螺旋ピッチ、および、波状構造の周期（周期Ｃ１）を測定した。
その結果、液晶組成物１を用いて調製した液晶塗布液で形成したコレステリック液晶層は、膜厚は３．１μｍ、螺旋ピッチは２９０ｎｍ、波状構造の周期は２．５μｍ、であった。このコレステリック液晶層の選択反射中心波長は、４５０ｎｍである。
また、液晶組成物２を用いて調製した液晶塗布液で形成したコレステリック液晶層は、膜厚４．２μｍ、螺旋ピッチ４５０ｎｍ、波状構造の周期は３．０μｍ、であった。このコレステリック液晶層の選択反射中心波長は、６８０ｎｍである。
【０１３８】
［ヘイズの測定］
作製した構造体について、ヘイズを測定した。ヘイズは、日本電色工業社製のＳＨ−７０００を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に準拠して測定した。
【０１３９】
［反射性能の測定（４５°反射量）］
絶対反射率測定システム付きの分光光度計Ｖ−６７０（日本分光社製）に、作製した構造体をコレステリック液晶層を光源側に向けてセットし、０°入射４５°検出の条件で、４５°における反射性能の高さを評価した。
４５°における反射性能は、横軸が波長、縦軸が反射率のグラフを作成し、基板に由来する反射率を除去した上で、コレステリック液晶相の選択反射波長に相当する反射ピークの面積を算出し、この面積の大きさを、４５°における反射量として評価した。
【０１４０】
［評価］
ヘイズの測定結果、および、反射性能の測定結果から、
４５°反射量／ヘイズの比が１．７以上であり、低ヘイズと拡散性とが極めて高いレベルで両立しているのものを評価Ｓ、
４５°反射量／ヘイズの比が１．４以上１．７未満であり、低ヘイズと拡散製とが高いレベルで両立しているのものを評価Ａ、
４５°反射量／ヘイズの比が１．２以上１．４未満であり、低ヘイズと拡散製とが両立しているのものを評価Ｂ、
４５°反射量／ヘイズの比が１．２未満のものを評価Ｃ、と評価した。
結果を下記の表２に示す。
【０１４１】
【表２】
2019035838.tif 000025
【０１４２】
表２に示されるように、コレステリック液晶層が波状構造を有し、かつ、螺旋ピッチよりも粒径が小さい粒子を含有する本発明の構造体は、低ヘイズ性と拡散反射性とを両立して得られている。特に、粒子の平均粒径とコレステリック液晶相の螺旋ピッチとの比（粒径／ピッチ）、および、粒子の平均粒径と波状構造の周期との比（粒径／周期）が、好ましい範囲に入っている実施例１、６および７は、低ヘイズ性と拡散反射性とが、高いレベルで両立して得られている。
これに対して、粒子の平均粒径が４０００ｎｍで、螺旋ピッチ（２９０ｎｍ）を超えている比較例１は、拡散反射性は良好であるが、ヘイズが非常に高い。また、粒子を含有しない比較例２は、ヘイズは良好であるものの、拡散反射性が低い。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
投影像表示用のスクリーンおよびハーフミラー等として、好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１４４】
１０、３０  構造体
１２  基板
１４、３４  コレステリック液晶層
１６  明部
１８  暗部
２０  粒子
２４  表面
３２  凸部
５０ａ，５０ｂ  コレステリック液晶層
Ｃ１  波状構造の周期
Ｃ２  凹凸の周期
ｈ  凹凸の高さ
【図１】
2019035838.tif 000026
【図２】
2019035838.tif 000027
【図３】
2019035838.tif 000028
【図４】
2019035838.tif 000029
【図５】
2019035838.tif 000030